JP2710883B2 - 蓄熱式冷凍サイクル装置における運転制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は蓄熱式冷凍サイクル装置
におけるシステム制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開昭63−116055号公報に示され
ているような蓄熱式冷凍装置では、冷媒循環ポンプをす
べての運転モードにて稼働しなければならず、また冷凍
サイクルの最大能力を賄うだけの冷媒循環量を確保しな
ければならない。このことは省エネルギーに反するばか
りでなく、冷媒循環ポンプのトラブル時に冷房運転を停
止しなければならないといった問題があった。

【０００３】そこで、上記のような問題点を解決した装
置として、図10〜図15に示すような蓄熱式冷凍サイクル
装置が開発されている。この装置は、図11に示すように
構成されている。すなわち、１は圧縮機、２は熱源側熱
交換器、３は第１の絞り装置、４はエアコンの室内機な
どの利用側熱交換器、５はアキュムレータで、上記機器
１〜４と順次接続されて冷凍サイクルを形成している。
また、６は蓄熱槽で内部に蓄熱媒体７、例えば水を収納
している。８は蓄熱媒体７を、蓄熱槽６と蓄熱用熱交換
器９の間で循環させる蓄熱媒体循環ポンプ、10は蓄熱用
バイパス路で、蓄熱用熱交換器９を有し、圧縮機１の吸
入側と熱源側熱交換器２の出口側とを接続している。10
ａ、10ｂ、10ｃは蓄熱用バイパス路用の開閉装置、11は
熱源側熱交換器２の出口側と蓄熱用熱交換器９の入口側
との間に設けられた第２の絞り装置、12は、第２の絞り
装置11の入口側と出口側とを接続する第２の絞り装置用
バイパス路、12ａは第２の絞り装置用バイパス路用の開
閉装置、13は、一端が蓄熱用熱交換器９の出口側と開閉
装置10ｂとの間に、また他端が開閉装置10ｃと第１の絞
り装置３の入口側との間に接続された第１の蓄熱利用用
バイパス路、13ａは、その第１の蓄熱利用用バイパス路
用の開閉装置である。

【０００４】上記のような構成の蓄熱式冷凍サイクル装
置によって夜間の運転となる蓄熱運転時には、図12に示
すように、開閉装置10ｃ、12ａ、13ａを閉じ、開閉装置
10ａ、10ｂを開き、圧縮機１及び蓄熱媒体循環ポンプ８
を運転させると、圧縮機１よりの高温高圧ガス冷媒は、
熱源側熱交換器２で放熱、自身は凝縮液化し、第２の絞
り装置11で断熱膨張し、低温の液ガス二相流体となって
蓄熱用熱交換器９に入り、蓄熱媒体７から熱を奪い、自
身は蒸発ガス化して、アキュムレータ５を経て圧縮機１
に戻る。かかる動作により、蓄熱媒体７中の水を凍結さ
せるなどにより低温の熱を蓄える。

【０００５】また、液過冷却冷房運転時は、図１３に示
すように開閉装置１０ｂ、１０ｃを閉じ、開閉装置１０
ａ、１２ａ、１３ａを開き、圧縮機１と蓄熱媒体循環ポ
ンプ８を運転させると、圧縮機１よりの高温高圧ガス冷
媒は、熱源側熱交換器２で放熱、自身は凝縮液化し、第
２の絞り装置用バイパス路１２を経て蓄熱用熱交換器９
に入る。ここで蓄熱媒体循環ポンプ８により送り込まれ
た蓄熱媒体７により液冷媒は更に冷却され、過冷却され
た液となって第１の絞り装置３に送られ、ここで断熱膨
張し低温の液ガス二相流体となって利用側熱交換器４に
入り、ここで周囲より熱を奪って冷房し、自身は蒸発し
てガス化し、アキュムレータ５を経て圧縮機１に戻る。
この時の動作をモリエル線図上に表すと、図１４に示す
ように、過冷却エンタルピ分だけ横に広がった形の運転
となり、圧縮機入力エンタルピΔｉｄはその儘で冷房の
ための蒸発エンタルピΔｉ１からΔｉ２に増大する。

【０００６】また、一般冷房の冷凍サイクル運転時は、
図１５に示すように開閉装置１０ａ、１３ａ、１４ａを
閉じ、開閉装置１０ｂ、１０ｃ、１２ａを開き、蓄熱媒
体循環ポンプ８は停止したまま、圧縮機１を運転させる
と、圧縮機１よりの高圧ガス冷媒は、熱源側熱交換器２
で放熱、自身は凝縮液化し、第２の絞り装置用バイパス
路１２を経て第１の絞り装置３に送られ、ここで断熱膨
張し低温の液ガス二相流体となって利用側交換器４に入
り、ここで周囲より熱を奪って冷房し、自身は蒸発して
ガス化し、アキュムレータ５を経て圧縮機１に戻る。上
述のような各々運転により、この従来の装置の運転制御
方法としては図１０に示すような運転制御が行われる。
すなわち、冷房運転を開始し、前記液過冷却冷房回路に
よる液過冷却冷房運転を行うと共に、前記蓄熱回路によ
る蓄熱運転によって蓄熱媒体に蓄熱された蓄熱量の残熱
量が所定量有るか否かを電気制御手段によって判断し、
残熱量が所定量有れば引き続き液過冷却冷房運転を続行
し、残熱量が所定量無ければ前記一般冷房冷却運転に切
り替えて一般冷房冷却運転を行う。上記のようにして運
転制御されるこの装置では、一般冷房冷却運転時の能力
よりも液過冷却冷房運転時の能力の方が過冷却された熱
量分だけ大きい。従って設備の容量は液過冷却運転時の
性能によって決定される。また装置の一般的な運転は、
夜間に深夜電力によって蓄熱運転を行い、この蓄熱運転
によて蓄熱媒体に蓄熱された蓄熱量の残熱量が所定量有
る場合は液過冷却冷房運転を行い、蓄熱残量が無くなっ
たとき、或いは蓄熱利用運転時間帯に入る前の蓄熱量の
温存を要するときは一般冷房の冷凍サイクル運転にて冷
房するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の蓄熱式冷凍サイクル装置では、その構成から蓄熱運
転によって蓄熱媒体に蓄熱された蓄熱量の利用は、液過
冷却冷房運転によってのみ利用されていた。この液過冷
却冷房運転の場合、図14に示すように、蓄熱利用率はΔ
ｉ_u ／Δｉ₂ 、すなわち0.2 〜0.3 程度であるが、蓄熱
利用率は軽負荷時であっても同程度である。従って、蓄
熱残量が十分にあっても、同じ割合でしか利用しないた
め、負荷が軽くなると蓄熱量が余ってくることになる。
このことは上記従来の蓄熱式冷凍サイクル装置では、蓄
熱槽の大きさの割りには蓄熱を効率良く利用することが
できず、蓄熱利用といいながらも夜間電力の利用による
経済的効果は不十分であり、昼間の電力抑制が十分でな
い社会では課題を残したままとなっている。本発明は上
記のような点に鑑みて開発されたものであり、その目的
とする処は、深夜電力時間帯に蓄熱運転によって蓄熱媒
体に蓄熱された蓄熱量をより効率よく利用して昼間の電
力使用量を軽減させ、安価な深夜電力料金でより効果的
に冷却冷房を行うことができるようにした蓄熱式冷凍サ
イクル装置における運転制御方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記目
的を有効に達するために、次のような構成にしてある。
すなわち、圧縮機、熱源側熱交換器、第１の絞り装置、
及び利用側熱交換器を順次接続して形成された冷凍サイ
クルと、蓄熱用熱交換器を有し上記圧縮機の吸入側と、
上記熱源側熱交換器の出口側とを接続する蓄熱用バイパ
ス路と、上記熱源側熱交換器の出口側と上記蓄熱用熱交
換器の入口側との間に設けられた第２の絞り装置と、こ
の第２の絞り装置の入口側と出口側とを接続する第２の
絞り装置用バイパス路と、内部に蓄熱媒体を収容し上記
蓄熱用熱交換器と熱交換可能に設けられた蓄熱槽と、上
記蓄熱用熱交換器の出口側と上記第１の絞り装置の入口
側とを接続する第１の蓄熱利用用バイパス路と、冷媒循
環ポンプを有し上記蓄熱用熱交換器の入口側と上記第１
の絞り装置の入口側とを接続する第２の蓄熱利用用バイ
パス路とを備えた蓄熱式冷凍サイクル装置によって、冷
房運転を開始し、電気制御手段により、初期設定された
所定期間内か否かで盛夏か否かを判断し、盛夏であれば
前記圧縮機から熱源側熱交換器、第２の絞り装置用バイ
パス路、蓄熱用熱交換器、第１の蓄熱利用用バイパス
路、第１の絞り装置、及び利用側熱交換器を介して上記
圧縮機へ至る液過冷却冷房回路によって液過冷却冷房運
転を行うと共に、深夜電力時間帯に前記圧縮機から熱源
側熱交換器、第２の絞り装置、及び蓄熱用熱交換器を介
して上記圧縮機へ至る蓄熱回路による蓄熱運転によって
蓄熱媒体に蓄熱された蓄熱量の残熱量が所定量有るか否
かを前記電気制御手段によって判断し、残熱量が所定量
有れば引き続き前記液過冷却冷房運転を続行し、残熱量
が所定量無ければ前記冷凍サイクルを形成する冷却回路
による一般冷房冷却運転に切り替え、一般冷房冷却運転
を行うようにし、一方、前記盛夏でないと判定した場
合、前記第２の蓄熱利用用バイパス路、第１の絞り装
置、利用側熱交換器、及び蓄熱用熱交換器を介して冷媒
循環ポンプへ至る蓄冷凝縮回路によって蓄冷凝縮冷房運
転を行うと共に、前記蓄熱残量が所定量有るか否かを前
記電気制御手段によって判断し、蓄熱残量が所定量有れ
ば引き続き上記蓄冷凝縮冷房運転を続行し、蓄熱残量が
所定量無ければ前記一般冷房冷却運転を行うようにした
構成である。

【０００９】また、前記蓄熱式冷凍サイクル装置によ
り、冷房運転を開始し、電気制御手段によって、室温の
冷却速度が所定値以上、または所定時間内に設定室温以
下になったか否かを判断し、室温の冷却速度が所定値以
上または所定時間内に設定室温以下になったとき以外で
あれば盛夏と判定して、前記液過冷却冷房回路によって
液過冷却冷房運転を行うと共に、冷房能力が過剰か否か
を、前記圧縮機の容量制御が働いてインバータの出力周
波数が所定値以下になったか否かによって判断し、イン
バータの出力周波数が所定値以下になったときは冷房能
力過剰と判定して、上記液過冷却冷房運転から前記蓄冷
凝縮回路による蓄冷凝縮冷房運転に切り替え、この蓄熱
凝縮冷房運転中に冷房負荷過剰か否かを冷媒の蒸発温度
が上昇したか否かによって判断し、冷媒の蒸発温度が上
昇しはじめたら冷房負荷過剰と判定して再び前記液過冷
却冷房運転に切り替え、冷房負荷過剰でないと判定した
時は、前記蓄熱回路による蓄熱運転によって蓄熱媒体に
蓄熱された蓄熱量の残熱量が所定量有るか否かを前記電
気制御手段によって判断し、残熱量が所定量有れば引き
続き前記蓄冷凝縮冷房運転を続行し、残熱量が所定量無
ければ前記冷却回路による一般冷房冷却運転に切り替
え、一般冷却冷房運転を行うようにし、また、前記冷房
能力が過剰でないと判定した場合、前記蓄熱媒体に蓄熱
された蓄熱量の残熱量が所定量有るか否かを前記電気制
御手段によって判断し、残熱量が所定量有れば引き続き
前記液過冷却冷房運転を続行し、残熱量が所定量無いと
判断した場合は、前記一般冷房冷却運転に切り替え、一
般冷却冷房運転を行うようにし、一方、前記盛夏でない
と判定した場合は、前記蓄冷凝縮冷房運転を行い、この
蓄冷凝縮冷房運転中に前記した冷房負荷過剰か否かを判
断し、冷房負荷過剰と判定した場合は前記液過冷却冷房
運転に切り替え、また、冷房負荷過剰でないと判定した
場合、前記した残熱量が所定量有るか否かを前記電気制
御手段によって判断し、残熱量が所定量有れば引き続き
前記蓄冷凝縮運転を続行し、残熱量が所定量無ければ前
記冷却回路による一般冷房冷却運転に切り替え、一般冷
却冷房運転を行うようにした構成でもある。

【００１０】更には上記並びに前記構成の冷房運転開始
時に所定時間、前記液過冷却冷房運転を行うようにした
構成でもある。

【００１１】

【作用】上述のような構成により、盛夏か否かを電気制
御手段によって初期設定された所定期間内か否かによっ
て判定し、前記蓄熱式冷凍サイクル装置を運転制御する
場合は、先ず深夜電力時間帯に蓄熱回路による蓄熱運転
によって蓄熱媒体に蓄熱しておき、蓄熱式冷凍サイクル
装置の冷房運転開始により、電気制御手段によって盛夏
か否かを判定し、盛夏で有れば液過冷房冷却運転を行
い、盛夏で無ければ蓄冷凝縮冷房運転を行う。またそれ
ぞれの運転中に前記蓄熱運転によって蓄熱媒体に蓄熱さ
れた蓄熱量の残熱量が所定量有るか否かを判定し、残熱
量が所定量有れば上記それぞれの運転を続行し、無けれ
ば一般冷房冷却運転に切り替える。

【００１２】また、盛夏か否かを電気制御手段によって
室温の冷却速度が所定値以上、または所定時間内に設定
室温以下になったか否かによって判定し、前記蓄熱式冷
凍サイクル装置を運転制御する場合は、先ず前記同様、
深夜電力時間帯に蓄熱回路による蓄熱運転によって蓄熱
媒体に蓄熱しておき、蓄熱式冷凍サイクル装置の冷房運
転開始により、電気制御手段によって上記冷却速度また
は室温の状態を検出して盛夏か否かを判定し、盛夏で有
れば液過冷房冷却運転を行い、盛夏で無ければ蓄冷凝縮
冷房運転を行う。

【００１３】上記液過冷房冷却運転中に冷房能力過剰か
否かを電気制御手段によって判定し、過剰であれば蓄冷
凝縮冷房運転に切り替え、過剰でなければ更に前記蓄熱
運転によって蓄熱媒体に蓄熱された蓄熱量の残熱量が所
定量有るか否かを判定し、残熱量が所定量有れば液過冷
房冷却運転を続行し、無ければ一般冷房冷却運転に切り
替える。また、上記蓄冷凝縮冷房運転中に冷房負荷過剰
か否かを電気制御手段によって判定し、過剰であれば液
過冷房冷却運転に切り替え、過剰でなければ更に前記蓄
熱運転によって蓄熱媒体に蓄熱された蓄熱量の残熱量が
所定量有るか否かを電気制御手段によって判定し、残熱
量が所定量有れば蓄冷凝縮冷房運転を続行し、無ければ
一般冷房冷却運転に切り替える。

【００１４】また、上記各運転制御の場合において、冷
房運転開始時に先ず液過冷却冷房運転を所定時間行い、
この間に盛夏か否かを電気制御手段によって判定するた
めの諸要件の検出・演算等を行う。また、この場合の液
過冷却冷房運転は、運転開始時の蓄熱式冷凍サイクル装
置全体の慣らし運転としての働きもなす。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図９に基づい
て説明する。図１は本発明に係る蓄熱式冷凍サイクル装
置による一実施例の運転制御方法の流れ図であり、図２
は他の実施例の運転制御方法の流れ図である。また図３
は、この発明に蓄熱式冷凍装置のサイクルを示す説明図
であり、同図において、１は圧縮機、２は熱源側熱交換
器、３は第１の絞り装置、４はエアコンの室内機などの
利用側熱交換器、５はアキュムレータで、上記機器１〜
４と順次接続され、冷凍サイクルを形成している。６は
蓄熱槽で内部に蓄熱媒体７、例えば水を収納している。

【００１６】８は蓄熱媒体循環ポンプであって、蓄熱媒
体７を蓄熱槽６と蓄熱用熱交換器９の間で循環させる。
１０は蓄熱用バイパス路で、蓄熱用熱交換器９を有し、
圧縮機１の吸入側と熱源側熱交換器２の出口側とを接続
している。１０ａ、１０ｂ、１０ｃは蓄熱用バイパス路
用の開閉装置、１１は第２の絞り装置であって、熱源側
熱交換器２の出口側と蓄熱用熱交換器９の入口側との間
に設けられる。１２は第２の絞り装置用バイパス路であ
って、第２の絞り装置１１の入口側と出口側とを接続す
る。１２ａは第２の絞り装置用バイパス路用の開閉装
置、１３は第１の蓄熱利用用バイパス路であって、一端
が蓄熱用熱交換器９の出口側と開閉装置１０ｂとの間
に、また他端が開閉装置１０ｃと第１の絞り装置３の入
口側との間に接続されている。１３ａはその第１の蓄熱
利用用バイパス路用の開閉装置、１４は第２の蓄熱利用
用バイパス路であって、一端が蓄熱用熱交換器９の入口
側と開閉装置１０ａとの間に、また他端が開閉装置１０
ｃと第１の絞り装置３の入口側との間に接続されてい
る。１４ａは第２の蓄熱利用用バイパス路用の開閉装
置、１５は冷媒循環ポンプであって、第２の蓄熱利用用
バイパス路１４上に設けられ、その容量は蓄冷凝縮冷房
運転時の必要循環量にて決定される。次に作用について
説明する。

【００１７】図４は主として深夜電力時間帯の運転とな
る蓄熱運転時の動作を示す回路図であり、開閉装置10
ｃ、12ａ、13ａ、14ａを閉じ、開閉装置10ａ、10ｂを開
き、冷媒循環ポンプ15は停止したままで、圧縮機１及び
蓄熱媒体循環ポンプ８を運転させると、圧縮機１よりの
高温高圧ガス冷媒は、熱源側熱交換器２で放熱、自身は
凝縮液化し、第２の絞り装置11で断熱膨張し低温の液ガ
ス二相流体となって蓄熱用熱交換器９に入り、蓄熱媒体
７から熱を奪い、自身は蒸発ガス化して、アキュムレー
タ５を経て圧縮機１に戻る。かかる動作により、蓄熱媒
体７中の水を連結されるなどにより低温の熱を蓄える。
なおこの実施例では、強制対流型の蓄熱用熱交換器を採
用しているため蓄熱媒体循環ポンプを使っているが、一
般的に使用されている自然対流形に比べ効率が高く、ポ
ンプ動力の追加以上に圧縮機動力の低下が期待できるの
で、この方式を採用している。

【００１８】図５、図７、図９は冷房運転の動作図であ
り、図５は蓄冷凝縮冷房運転時の回路図を示す。この場
合は開閉装置１０ａ、１０ｂ、１３ａを閉じ、開閉装置
１０ｂ、１４ａを開き、圧縮機１は停止したままで、冷
媒循環ポンプ１５と蓄熱媒体循環ポンプ８を運転させる
と、蓄熱用熱交換器９にて凝縮液化した低温の液媒体
は、冷媒循環ポンプ１５により第１の絞り装置３に送り
込まれる。このとき、複数の第１の絞り装置３の各々
は、複数の利用側熱交換器４に液が均等に分配されるよ
うに、自動的に開度調節を行っている。利用側熱交換器
４に入った低温低圧の液冷媒は、ここで周囲より熱を奪
って冷房し、自身は蒸発してガス化し蓄熱用熱交換器９
に戻り、蓄熱媒体循環ポンプ８により送り込まれた低温
の蓄熱媒体７により冷却され再び凝縮する。

【００１９】この時の動作をモリエル線図上に表すと、
図６に示すように、この蓄冷凝縮冷房運転は、蒸発作用
が、凝縮圧力より僅かに高いほぼ同等の圧力で行われ、
しかも熱輸送のほとんどを潜熱変化により賄うため、冷
媒循環ポンプ１５は、液を循環させ得て且つ前述の液の
均等分配のための圧損を吸収することができる程度の揚
程を持つ、僅かな動力のポンプで済むこととなり、蓄熱
媒体からは、冷房のための蒸発エンタルピΔｉｅとほぼ
同量の凝縮エンタルピΔｉｃを消費するだけの高Ｃ・Ｏ
・Ｐの運転を達成する。なお、図中の英記号は図５中に
示す位置の線図上の状態を示す。

【００２０】図７は液過冷却冷房運転時の回路図を示
す。この場合は開閉装置10ｂ、10ｃを閉じ、開閉装置10
ａ、12ａ、13ａを開き、冷媒循環ポンプ15は停止したま
ま、圧縮機１と蓄熱媒体循環ポンプ８を運転させると、
圧縮機１よりの高温高圧ガス冷媒は、熱源側熱交換器２
で放熱、自身は凝縮液化し、第２の絞り装置用バイパス
路12を経て蓄熱用交換器９に入る。ここで蓄熱媒体循環
ポンプ８により送り込まれた蓄熱媒体７により液冷媒は
更に冷却され、過冷却された液となって第１の絞り装置
３に送られ、ここで断熱膨張し低温の液ガス二相流体と
なって利用側熱交換器４に入り、ここで周囲より熱を奪
って冷房し、自身は蒸発してガス化し、アキュムレータ
５を経て圧縮機１に戻る。この時の動作をモリエル線図
上に表すと、図８に示すように、過冷却エンタルピ分だ
け横に広がった形の運転となり、圧縮機入力エンタルピ
Δｉｄはその儘で冷房のための蒸発エンタルピΔｉ１か
らΔｉ２に増大する。

【００２１】図９は一般冷房の冷凍サイクル運転時の回
路図を示す。この場合は開閉装置１０ａ、１３ａ、１４
ａを閉じ、開閉装置１０ｂ、１０ｃ、１２ａを開き、冷
媒循環ポンプ１５と蓄熱媒体循環ポンプ８は停止したま
ま、圧縮機１を運転させると、圧縮機１よりの高圧ガス
冷媒は、熱源側熱交換器２で放熱、自身は凝縮液化し、
第２の絞り装置用バイパス路１２を経て第１の絞り装置
３に送られ、ここで断熱膨張し低温の液ガス二相流体と
なって利用側熱交換器４に入り、ここで周囲より熱を奪
って冷房し、自身は蒸発してガス化し、アキュムレータ
５を経て圧縮機１に戻る。なお、このシステムの冷房能
力は、従来の実施例と同様、一般冷房の冷凍サイクル運
転時の能力よりも液過冷却冷房運転時の能力が、過冷却
された熱量分大きい。従って設備の容量は液過冷却冷房
運転時の性能にて決定し、システムの一般的な運転は、
夜間に蓄熱運転を行い、負荷が小さいときは蓄冷凝縮冷
房運転にて冷房し、負荷が大きいときは液過冷却冷房運
転にて冷房し、蓄熱が無くなったとき、或いは蓄熱利用
運転時間帯に入る前の蓄熱量の温存を要するときは一般
冷房の冷凍サイクル運転にて冷房する。

【００２２】上記のような各々運転制御により、図１に
示す一実施例の運転制御方法では、前記蓄熱式冷凍サイ
クル装置によって、冷房運転を開始し、先ず10分間位、
前記液過冷却冷房運転を行う。そして、マイコン等の電
気制御手段により、初期設定された所定期間内（カレン
ダー上、設定した盛夏期間「例えば6/16日〜8/30日の期
間内」）か否かで盛夏か否かを判断し、盛夏であれば前
記液過冷却冷房回路によって液過冷却冷房運転を行うと
共に、深夜電力時間帯に前記蓄熱回路による蓄熱運転に
よって蓄熱媒体に蓄熱された蓄熱量の残熱量が所定量有
るか否かを前記電気制御手段によって判断し、残熱量が
所定量有れば引き続き前記液過冷却冷房運転を続行し、
残熱量が所定量無ければ前記冷却回路による一般冷房冷
却運転に切り替え、一般冷房冷却運転を行うようにす
る。

【００２３】一方、前記盛夏でないと判定した場合、前
記蓄冷凝縮回路によって蓄冷凝縮冷房運転を行うと共
に、前記蓄熱残量が所定量有るか否かを前記電気制御手
段によって判断し、蓄熱残量が所定量有れば引き続き上
記蓄冷凝縮冷房運転を続行し、蓄熱残量が所定量無けれ
ば前記一般冷房冷却運転を行い、所定時間経過後に任意
に一般冷房冷却運転を停止する。

【００２４】また、図２に示す他の実施例の運転制御方
法では、前記蓄熱式冷凍サイクル装置によって冷房運転
を開始し、前記実施例同様に先ず１０分間位、前記液過
冷却冷房運転を行う。そして、マイコン等の電気制御手
段により、室温の冷却速度が１０分間に５ｄｅｇ以上
か、または１０分以内に設定室温以下になったか否かを
判断し、室温の冷却速度が１０分間に５ｄｅｇ以上また
は１０分以内に設定室温以下になったとき以外であれば
盛夏と判定して、前記液過冷却冷房回路によって液過冷
却冷房運転を行うと共に、冷房能力が過剰か否かを、前
記圧縮機１の容量制御が働いてインバータの出力周波数
がＭａｘ値の１／２以下になったか否かによって判断
し、インバータの出力周波数がＭａｘ値の１／２以下に
なったときは冷房能力過剰と判定して、上記液過冷却冷
房運転から前記蓄冷凝縮回路による蓄冷凝縮冷房運転に
切り替える。

【００２５】この蓄冷凝縮冷房運転中に冷房負荷過剰か
否かを冷媒の蒸発温度が上昇したか否かによって判断
し、冷媒の蒸発温度が上昇しはじめたら冷房負荷過剰と
判定して再び前記液過冷却冷房運転に切り替え、冷房負
荷可能でないと判定した時は、前記蓄熱回路による蓄熱
運転によって蓄熱媒体に蓄熱された蓄熱量の残熱量が所
定量有るか否かを前記電気制御手段によって判断し、残
熱量が所定量有れば引き続き前記蓄冷凝縮冷房運転を続
行する。

【００２６】また、上記残熱量が所定量無ければ前記冷
却回路による一般冷房冷却運転に切り替え、一般冷却冷
房運転を行うようにし、また、前記冷房能力が過剰でな
いと判定した場合、前記蓄熱媒体に蓄熱された蓄熱量の
残熱量が所定量有るか否かを前記電気制御手段によって
判断し、残熱量が所定量有れば引き続き前記液過冷却冷
房運転を続行し、残熱量が所定量無いと判断した場合
は、前記一般冷房冷却運転に切り替え、一般冷却冷房運
転を行うようにする。

【００２７】一方、前記盛夏でないと判定した場合は、
前記蓄冷凝縮冷房運転を行い、この蓄冷凝縮冷房運転中
に前記した冷房負荷過剰か否かを判断し、冷房負荷過剰
と判定した場合は前記液過冷却冷房運転に切り替え、ま
た、冷房負荷過剰でないと判定した場合、前記した残熱
量が所定量有るか否かを前記電気制御手段によって判断
し、残熱量が所定量有れば引き続き前記蓄冷凝縮運転を
続行し、残熱量が所定量無ければ前記冷却回路による一
般冷房冷却運転に切り替え、一般冷却冷房運転を行い、
所定時間経過後に任意に一般冷房冷却運転を停止する。
なお上記各実施例は空調用として使用した場合について
述べたが、その他の冷凍冷蔵などの用途へも活用でき
る。

【００２８】

【発明の効果】以上、叙述のように本発明の蓄熱式冷凍
サイクル装置による運転制御方法では、電力使用の夜間
移行率が高くなり、ユーザにとっては安価な夜間電力料
金で冷房冷却をすることができ、より経済的利益を受け
ることができる。また上記のように電力使用の夜間移行
率が高くなるため、昼間の電力利用率を軽減でき、電力
需要のシフトの観点から社会的にも貢献することができ
る。また、電気制御手段により、初期設定された所定期
間内か否かで盛夏か否かを判断する運転制御方法の場合
は、電気制御手段を安価に製作でき、また初期設定値を
手動で容易に現場対応することができる。つまり、盛夏
でない（負荷が軽い）場合は、効率のよい蓄冷凝縮冷房
運転を実施することができる。また、電気制御手段によ
って、室温の冷却速度が所定値以上、または所定時間内
に設定室温以下になったか否かを自動的に判断し、室温
の冷却速度が所定値以上または所定時間内に設定室温以
下になったとき以外であれば盛夏と判定する運転制御方
法の場合は、よりきめ細かい冷房冷却制御をすることが
でき、より快適な室内空間を提供できることになる。更
に冷房運転開始時に所定時間、液過冷却冷房運転を行う
ことによって、以降の電気的・機械的運転制御をよりス
ムーズに行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の運転制御方法の流れ図
である。

【図２】本発明に係る他の実施例の運転制御方法の流れ
図である。

【図３】この発明の一実施例による蓄熱式冷凍サイクル
装置のサイクル図である。

【図４】蓄熱運転時の動作図である。

【図５】蓄冷凝縮冷房運転時の動作図である。

【図６】蓄冷凝縮冷房運転時のモリエル線図である。

【図７】液過冷却冷房運転時の動作図である。

【図８】液過冷却冷房運転時のモリエル線図である。

【図９】一般冷房の冷凍サイクル運転時の動作図であ
る。

【図１０】従来の一実施例の運転制御方法の流れ図であ
る。

【図１１】従来の蓄熱式冷凍サイクル装置のサイクル図
である。

【図１２】従来の蓄熱運転時の動作図である。

【図１３】従来の液過冷却冷房運転時の動作図である。

【図１４】従来の液過冷却冷房運転時のモリエル線図で
ある。

【図１５】従来の一般冷房の冷凍サイクル運転時の動作
図である。

【符号の説明】 １ 圧縮機 ２ 熱源側交換器 ３ 第１の絞り装置 ４ 利用側熱交換器 ６ 蓄熱槽 ７ 蓄熱媒体 ９ 蓄熱用熱交換器 10 蓄熱用バイパス路 11 第２の絞り装置 12 第２の絞り装置用バイパス路 13 第１の蓄熱利用用バイパス路 14 第２の蓄熱利用バイパス路 15 冷媒循環ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中曽 暁尚 大阪市西区阿波座１丁目３番15号 鹿島 建設株式会社大阪支店内 (72)発明者 浜 宏明 和歌山市手平６丁目５番66号 三菱電機 株式会社 和歌山製作所内 (56)参考文献 特開 平４−302953（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−35457（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、熱源側熱交換器、第１の絞り装
   置、及び利用側熱交換器を順次接続して形成された冷凍
   サイクルと、蓄熱用熱交換器を有し上記圧縮機の吸入側
   と上記熱源側熱交換器の出口側とを接続する蓄熱用バイ
   パス路と、上記熱源側熱交換器の出口側と上記蓄熱用熱
   交換器の入口側との間に設けられた第２の絞り装置と、
   この第２の絞り装置の入口側と出口側とを接続する第２
   の絞り装置用バイパス路と、内部に蓄熱媒体を収容し上
   記蓄熱用熱交換器と熱交換可能に設けられた蓄熱槽と、
   上記蓄熱用熱交換器の蓄熱運転時の出口側と上記第１の
   絞り装置の入口側とを接続する第１の蓄熱利用用バイパ
   ス路と、冷媒循環ポンプを有し上記蓄熱用熱交換器の蓄
   熱運転時の入口側と上記第１の絞り装置の入口側とを接
   続する第２の蓄熱利用用バイパス路とを備えた蓄熱式冷
   凍サイクル装置によって、冷房運転を開始し、電気制御
   手段により、初期設定された所定期間内か否かで盛夏か
   否かを判断し、盛夏であれば前記圧縮機から熱源側熱交
   換器、第２の絞り装置用バイパス路、蓄熱用熱交換器、
   第１の蓄熱利用用バイパス路、第１の絞り装置、及び利
   用側熱交換器を介して上記圧縮機へ至る液過冷却冷房回
   路によって液過冷却冷房運転を行うと共に、深夜電力時
   間帯に前記圧縮機から熱源側熱交換器、第２の絞り装
   置、及び蓄熱用熱交換器を介して上記圧縮機へ至る蓄熱
   回路による蓄熱運転によって蓄熱媒体に蓄熱された蓄熱
   量の残熱量が所定量有るか否かを前記電気制御手段によ
   って判断し、残熱量が所定量有れば引き続き前記液過冷
   却冷房運転を続行し、残熱量が所定量無ければ前記冷凍
   サイクルを形成する冷却回路による一般冷房冷却運転に
   切り替え、一般冷房冷却運転を行うようにし、一方、前
   記盛夏でないと判定した場合、前記第２の蓄熱利用用バ
   イパス路、第１の絞り装置、利用側熱交換器、及び蓄熱
   用熱交換器を介して冷媒循環ポンプへ至る蓄冷凝縮回路
   によって蓄冷凝縮冷房運転を行うと共に、前記蓄熱残量
   が所定量有るか否かを前記電気制御手段によって判断
   し、蓄熱残量が有れば引き続き上記蓄冷凝縮冷房運転を
   続行し、蓄熱残量が所定量無ければ前記一般冷房冷却運
   転を行うようにしたことを特徴とする蓄熱式冷凍サイク
   ル装置における運転制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の蓄熱式冷凍サイクル装
   置により、冷房運転を開始し、電気制御手段によって、
   室温の冷却速度が所定値以上、または所定時間内に設定
   室温以下になったか否かを判断し、室温の冷却速度が所
   定値以上または所定時間内に設定室温以下になったとき
   以外であれば盛夏と判定して、前記液過冷却冷房回路に
   よって液過冷却冷房運転を行うと共に、冷房能力が過剰
   か否かを、前記圧縮機の容量制御が働いてインバータの
   出力周波数が所定値以下になったか否かによって判断
   し、インバータの出力周波数が所定値以下になったとき
   は冷房能力過剰と判定して、上記液過冷却冷房運転から
   前記蓄冷凝縮回路による蓄冷凝縮冷房運転に切り替え、
   この蓄熱凝縮冷房運転中に冷房負荷過剰か否かを冷媒の
   蒸発温度が上昇したか否かによって判断し、冷媒の蒸発
   温度が上昇しはじめたら冷房負荷過剰と判定して再び前
   記液過冷却冷房運転に切り替え、冷房負荷過剰でないと
   判定した時は、前記蓄熱回路による蓄熱運転によって蓄
   熱媒体に蓄熱された蓄熱量の残熱量が所定量有るか否か
   を前記電気制御手段によって判断し、残熱量が所定量有
   れば引き続き前記蓄冷凝縮冷房運転を続行し、残熱量が
   所定量無ければ前記冷却回路による一般冷房冷却運転に
   切り替え、一般冷却冷房運転を行うようにし、また、前
   記冷房能力が過剰でないと判定した場合、前記蓄熱媒体
   に蓄熱された蓄熱量の残熱量が所定量有るか否かを前記
   電気制御手段によって判断し、残熱量が所定量有れば引
   き続き前記液過冷却冷房運転を続行し、残熱量が所定量
   無いと判断した場合は、前記一般冷房冷却運転に切り替
   え、一般冷却冷房運転を行うようにし、一方、前記盛夏
   でないと判定した場合は、前記蓄冷凝縮冷房運転を行
   い、この蓄熱凝縮冷房運転中に前記した冷房負荷過剰か
   否かを判断し、冷房負荷過剰と判定した場合は前記液過
   冷却冷房運転に切り替え、また、冷房負荷過剰でないと
   判定した場合、前記した残熱量が所定量有るか否かを前
   記電気制御手段によって判断し、残熱量が所定量有れば
   引き続き前記蓄冷凝縮運転を続行し、残熱量が所定量無
   ければ前記冷却回路による一般冷房冷却運転に切り替
   え、一般冷却冷房運転を行うようにしたことを特徴とす
   る蓄熱式冷凍サイクル装置における運転制御方法。
3. 【請求項３】 冷房運転開始時に所定時間、前記液過冷
   却冷房運転を行うようにした請求項１または請求項２に
   記載の蓄熱式冷凍サイクル装置における運転制御方法。