JP3087629B2 - 氷蓄熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、氷蓄熱装置に係
り、特に、水又は水溶液等の蓄熱媒体を過冷却状態まで
冷却した後、この過冷却状態を解消することによってス
ラリー状の氷を生成し、該氷を蓄熱槽に貯蔵するように
したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、氷蓄熱型の空気調和装置等に
設けられている氷蓄熱装置として、冷房負荷のピーク時
における電力需要の軽減及びオフピーク時における電力
需要の拡大を図ることに鑑みて、冷房負荷のピーク時に
冷熱として利用するためのスラリー状の氷を冷房負荷の
オフピーク時に生成して蓄熱槽に貯蔵しておくものが知
られている。

【０００３】この種の氷蓄熱装置の一例として、例え
ば、特開平４−２５１１７７号公報に開示されているよ
うに、圧縮機、凝縮器、膨張機構及び水熱交換部を冷媒
配管によって順次接続して成る冷媒循環回路と、蓄熱
槽、上記水熱交換部との間で熱交換可能な過冷却水生成
部及び過冷却解消部を水配管によって順次接続して成る
水循環回路とを備えたものが知られている。

【０００４】そして、この種の氷蓄熱装置の製氷動作と
しては、蓄熱槽に形成された蓄熱媒体取出し口から水配
管へ取出した蓄熱媒体を、過冷却水生成部において水熱
交換部の冷媒と熱交換して過冷却状態まで冷却し、過冷
却解消部においてこの過冷却状態を解消してスラリー状
の氷を生成する。そして、この氷を循環路の氷供給口か
ら蓄熱槽に供給して貯留する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の装
置において氷の生成動作を良好に行うためには、過冷却
水の過冷却解消動作を過冷却解消部のみにおいて確実に
行う必要がある。つまり、この過冷却解消部以外の部分
で過冷却状態が解消してしまうと、各機器を接続してい
る水配管の内壁面に氷が付着し、これによって水配管の
流路が狭くなったり、場合によっては水配管が詰まって
しまって製氷動作が行えなくなってしまうといった不具
合がある。

【０００６】そして、これまで、この過冷却解消による
製氷動作が過冷却解消部において良好に行われているこ
とを認識する手段はなく、このため、水配管の内壁面に
氷が付着していることを迅速に認識することはできなか
った。つまり、氷の付着量が著しく多くなって水の循環
量が極端に低下する状態になるまで、この水配管の内壁
面に対する氷の付着を認識することができず、これが認
識された時点では氷の付着量が多くなっているために、
これを融解する動作に長時間を要してしまい、製氷効率
が著しく低下してしまう。

【０００７】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あって、過冷却水の過冷却状態を解消することで製氷を
行うようにした氷蓄熱装置に対し、過冷却解消部のみに
おいて氷が生成されていることを正確に認識することで
製氷の信頼性を確保することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、過冷却水生成部及び過冷却解消部の夫
々の温度を検出しながら製氷動作が良好に行われている
か否かを判定するようにした。

【０００９】具体的に、請求項１記載の発明は、少なく
とも圧縮機（1）と熱源側熱交換器（3）と膨張機構（3
8）と冷却用熱交換器（31a）とが順に冷媒配管（10，1
1，45，37，40）によって接続されて成る冷媒循環回路
（A）と、少なくとも蓄熱媒体を貯留する蓄熱タンク
（T）と、上記冷却用熱交換器（31a）との間で熱交換可
能な過冷却生成熱交換器（31f）と過冷却解消部（62）
とが循環路（63）によって蓄熱媒体の循環が可能に接続
されると共に、上記蓄熱媒体の循環手段（P）が設けら
れて成る蓄熱循環回路（B）と、上記冷媒循環回路（A）
において、圧縮機（1）から吐出され、熱源側熱交換器
（3）で凝縮し、膨張機構（38）で減圧された後、冷却
用熱交換器（31a）で蒸発する冷媒と、蓄熱循環回路
（B）を循環し過冷却生成熱交換器（31f）に導入された
蓄熱媒体との間で熱交換を行って該蓄熱媒体を過冷却状
態まで冷却した後、この蓄熱媒体の過冷却状態を過冷却
解消部（62）において解消して氷を生成し、該氷を蓄熱
タンク（T）に回収して貯留する冷蓄熱運転を行うよう
にした氷蓄熱装置を前提としている。そして、上記過冷
却生成熱交換器（31f）の出口側の蓄熱媒体温度を検出
し、その検出値に基づいた過冷却温度信号を出力する過
冷却温度検出手段（Th-W3）と、上記過冷却解消部（6
2）の蓄熱媒体温度を検出し、その検出値に基づいた製
氷温度信号を出力する製氷温度検出手段（Th-W4）と、
上記過冷却温度検出手段（Th-W3）の過冷却温度信号及
び製氷温度検出手段（Th-W4）の製氷温度信号を受け、
過冷却生成熱交換器（31f）の出口側の蓄熱媒体温度が
蓄熱媒体の凝固点よりも低く、且つ過冷却解消部（62）
の蓄熱媒体温度が過冷却生成熱交換器（31f）の出口側
の蓄熱媒体温度よりも高いとき、過冷却解消による氷の
生成が行われていると判定する製氷判定手段（85b）
と、上記製氷判定手段（85b）が、過冷却解消による氷
の生成が行われていることを判定すると、上記製氷温度
検出手段（Th-W4）の検出値が蓄熱媒体の凝固点温度と
一致するように該検出値を補正すると共に、過冷却温度
検出手段（Th-W3）の検出値を、上記製氷温度検出手段
（Th-W4）の検出値の補正量と同量だけ補正する補正手
段（85d）とを設けた構成としている。

【００１０】このような構成により、過冷却生成熱交換
器（31f）の出口側の蓄熱媒体温度が蓄熱媒体の凝固点
よりも低く、且つ過冷却解消部（62）の蓄熱媒体温度が
過冷却生成熱交換器（31f）の出口側の蓄熱媒体温度よ
りも高いときには、過冷却生成熱交換器（31f）におい
て過冷却状態となっている蓄熱媒体の過冷却状態が過冷
却解消部（62）で解消され、これによって氷の生成が行
われていると製氷判定手段（85b）が判定する。このよ
うにして製氷動作が良好に行われているか否かを判定す
るようにしているので、蓄熱媒体の循環路の内壁面に氷
が付着している等といった異常を迅速に認識することが
できる。

【００１１】さらに、過冷却解消による氷の生成が行わ
れている場合、過冷却解消部（62）の蓄熱媒体温度はそ
の凝固点温度に一致しているので、これを利用して、製
氷温度検出手段（Th-W4）の検出値を上記凝固点温度に
一致させてその誤差を補正する。また、この製氷温度検
出手段（Th-W4）の検出値と過冷却温度検出手段（Th-W
3）の検出値との相対的な検出誤差をなくすために、過
冷却温度検出手段（Th-W3）の検出値も上記と同量だけ
補正する。これによって各部の誤差のない正確な温度検
出が行える。

【００１２】請求項２記載の発明は、少なくとも圧縮機
（1）と熱源側熱交換器（3）と膨張機構（38）と冷却用
熱交換器（31a）とが順に冷媒配管（10，11，45，37，4
0）によって接続されて成る冷媒循環回路（A）と、少な
くとも蓄熱媒体を貯留する蓄熱タンク（T）と、上記冷
却用熱交換器（31a）との間で熱交換可能な過冷却生成
熱交換器（31f）と過冷却解消部（62）とが循環路（6
3）によって蓄熱媒体の循環が可能に接続されると共
に、上記蓄熱媒体の循環手段（P）が設けられて成る蓄
熱循環回路（B）と、上記冷媒循環回路（A）において、
圧縮機（1）から吐出され、熱源側熱交換器（3）で凝縮
し、膨張機構（38）で減圧された後、冷却用熱交換器
（31a）で蒸発する冷媒と、蓄熱循環回路（B）を循環し
過冷却生成熱交換器（31f）に導入された蓄熱媒体との
間で熱交換を行って該蓄熱媒体を過冷却状態まで冷却し
た後、この蓄熱媒体の過冷却状態を過冷却解消部（62）
において解消して氷を生成し、該氷を蓄熱タンク（T）
に回収して貯留する冷蓄熱運転を行うようにした氷蓄熱
装置を前提としている。そして、上記過冷却生成熱交換
器（31f）の出口側の蓄熱媒体温度を検出し、その検出
値に基づいた過冷却温度信号を出力する過冷却温度検出
手段（Th-W3）と、上記過冷却解消部（62）の蓄熱媒体
温度を検出し、その検出値に基づいた製氷温度信号を出
力する製氷温度検出手段（Th-W4）と、上記過冷却温度
検出手段（Th-W3）の過冷却温度信号及び製 氷温度検出
手段（Th-W4）の製氷温度信号を受け、過冷却生成熱交
換器（31f）の出口側の蓄熱媒体温度が蓄熱媒体の凝固
点よりも低く、且つ過冷却解消部（62）の蓄熱媒体温度
が過冷却生成熱交換器（31f）の出口側の蓄熱媒体温度
よりも高いとき、過冷却解消による氷の生成が行われて
いると判定する製氷判定手段（85b）と、冷蓄熱運転の
終了後、冷媒循環回路（A）における冷媒の循環を停止
すると共に蓄熱循環回路（B）に蓄熱媒体を循環させ、
上記各温度検出手段（Th-W3，Th-W4）が検出した蓄熱媒
体温度の検出値の平均値を算出し、上記検出値が平均値
よりも高い検出手段にあっては、検出値と平均値との差
を補正量として検出値から該補正量を減算する一方、温
度信号が平均値よりも低い検出手段にあっては、検出値
と平均値との差を補正量として検出値に該補正量を加算
するように各温度検出手段（Th-W3，Th-W4）の検出値を
補正する補正手段（85c）とが設けられている。

【００１３】請求項３記載の発明は、少なくとも圧縮機
（1）と熱源側熱交換器（3）と膨張機構（38）と冷却用
熱交換器（31a）とが順に冷媒配管（10，11，45，37，4
0）によって接続されて成る冷媒循環回路（A）と、少な
くとも蓄熱媒体を貯留する蓄熱タンク（T）と、上記冷
却用熱交換器（31a）との間で熱交換可能な過冷却生成
熱交換器（31f）と過冷却解消部（62）とが循環路（6
3）によって蓄熱媒体の循環が可能に接続されると共
に、上記蓄熱媒体の循環手段（P）が設けられて成る蓄
熱循環回路（B）と、上記冷媒循環回路（A）において、
圧縮機（1）から吐出され、熱源側熱交換器（3）で凝縮
し、膨張機構（38）で減圧された後、冷却用熱交換器
（31a）で蒸発する冷媒と、蓄熱循環回路（B）を循環し
過冷却生成熱交換器（31f）に導入された蓄熱媒体との
間で熱交換を行って該蓄熱媒体を過冷却状態まで冷却し
た後、この蓄熱媒体の過冷却状態を過冷却解消部（62）
において解消して氷を生成し、該氷を蓄熱タンク（T）
に回収して貯留する冷蓄熱運転を行うようにした氷蓄熱
装置を前提としている。そして、上記過冷却生成熱交換
器（31f）の出口側の蓄熱媒体温度を検出し、その検出
値に基づいた過冷却温度信号を出力する過冷却温度検出
手段（Th-W3）と、上記過冷却解消部（62）の蓄熱媒体
温度を検出し、その検出値に基づいた製氷温度信号を出
力する製氷温度検 出手段（Th-W4）と、上記過冷却温度
検出手段（Th-W3）の過冷却温度信号及び製氷温度検出
手段（Th-W4）の製氷温度信号を受け、過冷却生成熱交
換器（31f）の出口側の蓄熱媒体温度が蓄熱媒体の凝固
点よりも低く、且つ過冷却解消部（62）の蓄熱媒体温度
が過冷却生成熱交換器（31f）の出口側の蓄熱媒体温度
よりも高いとき、過冷却解消による氷の生成が行われて
いると判定する製氷判定手段（85b）と、冷蓄熱運転の
終了後、冷媒循環回路（A）における冷媒の循環を停止
すると共に蓄熱循環回路（B）に蓄熱媒体を循環させ、
上記各温度検出手段（Th-W3，Th-W4）の検出値が蓄熱媒
体の凝固点温度に一致するように各検出手段（Th-W3，T
h-W4）の検出値を夫々補正する補正手段（85c）とが設
けられている。

【００１４】これらの構成により、冷蓄熱運転の終了
後、蓄熱循環回路（B）に蓄熱媒体を循環させると、各
温度検出手段（Th-W3，Th-W4）で検出される蓄熱媒体温
度はその凝固点温度になっているので、これを利用し
て、各温度検出手段（Th-W3，Th-W4）の検出値の誤差を
補正する。これによっても各部の誤差のない正確な温度
検出が行え、これによって次回の冷蓄熱運転時に良好な
製氷動作が行える。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。図１は本形態に係る氷蓄熱式空気調和
装置に備えられた冷媒循環回路（A）及び蓄熱循環回路
としての水循環回路（B）の全体構成を示している。ま
た、図２〜図４は冷媒循環回路（A）及び水循環回路
（B）の各部を拡大して示す詳細図である。また、この
図２〜図４のＣ〜Ｏは夫々配管同士が接続される対応位
置を示している。これら各図に示すように、本空気調和
装置は、室外ユニット（X）が、複数の室内ユニット
（Y，Y，Y）及び蓄熱タンク（T）に夫々接続されてなっ
ている。つまり、室外ユニット（X）と各室内ユニット
（Y，Y，Y）とは上記冷媒循環回路（A）の一部を構成す
る液側及びガス側の連結冷媒管（RL，RG）により、室外
ユニット（X）と蓄熱タンク（T）とは上記水循環回路
（B）の一部を構成する供給側及び回収側の連結水管（W
S，WR）により夫々接続されている。

【００１６】以下、冷媒循環回路（A）及び水循環回路
（B）について説明する。

【００１７】−冷媒循環回路の説明− 先ず、冷媒循環回路（A）の構成について説明する。

【００１８】この冷媒循環回路（A）は、室外ユニット
（X）に備えられた圧縮機構（1）、四路切換弁（2）、
室外ファン（F）が近接配置された熱源側熱交換器とし
ての室外熱交換器（3）、室外電動膨張弁（4）及びレシ
ーバ（5）と、室内ユニット（Y）に備えられた複数の室
内熱交換器（6，6，6）及び室内電動膨張弁（7，7，7）
とを備えている。

【００１９】そして、上記室外熱交換器（3）における
ガス側である一端にはガス側配管（10）が、液側である
他端には液側配管（11）が夫々接続されている。ガス側
配管（10）は、四路切換弁（2）によって圧縮機構（1）
の吐出側と吸込側とに切換可能に接続されている。つま
り、このガス側配管（10）は、圧縮機構（1）の吐出側
と四路切換弁（2）とを接続する第１吐出ガスライン（1
0a）、四路切換弁（2）と室外熱交換器（3）とを接続す
る第２吐出ガスライン（10b）、四路切換弁（2）と圧縮
機構（1）の吸入側とを接続する吸入ガスライン（10c）
を備えている。また、この吸入ガスライン（10c）には
アキュムレータ（12）が設けられている。

【００２０】一方、液側配管（11）は、室外熱交換器
（3）とレシーバ（5）とを接続する第１液ライン（11
a）、レシーバ（5）と液側連結冷媒管（RL）とを接続す
る第２液ライン（11b）、一端が室外熱交換器（3）とレ
シーバ（5）との間に、他端がレシーバ（5）と液側連結
冷媒管（RL）との間に夫々接続され、上記室外電動膨張
弁（4）が設けられた第３液ライン（11c）を備えてい
る。つまり、室外電動膨張弁（4）はレシーバ（5）に対
して並列に接続されている。また、この第３液ライン
（11c）には、室外電動膨張弁（4）から第１液ライン
（11a）へ向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁（CV
1）が設けられている。

【００２１】また、上記第１液ライン（11a）における
第３液ライン（11c）の接続位置とレシーバ（5）との間
には、室外熱交換器（3）からレシーバ（5）への冷媒の
流通のみを許容する逆止弁（CV2）が設けられている。
第２液ライン（11b）における第３液ライン（11c）の接
続位置と液側連結冷媒管（RL）との間には、レシーバ
（5）側から室内熱交換器（6，6，6）に向かって順に、
第１電磁弁（SV1）、２個の逆止弁（CV3，CV4）が設け
られている。

【００２２】また、第１液ライン（11a）における逆止
弁（CV2）とレシーバ（5）との間と、第２液ライン（11
b）における逆止弁（CV4）と液側連結冷媒管（RL）との
間には第４液ライン（11d）が設けられている。この第
４液ライン（11d）には、第２液ライン（11b）から第１
液ライン（11a）へ向かう冷媒の流通のみを許容する逆
止弁（CV5）が設けられている。

【００２３】上記液側連結冷媒管（RL）は、複数の室内
液配管（6a，6a，6a）を介して各室内熱交換器（6，6，
6）の液側に接続されている。この各室内液配管（6a，6
a，6a）には上記室内電動膨張弁（7，7，7）が設けられ
ている。

【００２４】一方、上記ガス側連結冷媒管（RG）は、複
数の室内ガス配管（6b，6b，6b）を介して各室内熱交換
器（6，6，6）のガス側に接続されている。また、この
ガス側連結冷媒管（RG）は、ガス配管（15）を介して四
路切換弁（2）に接続されており、この四路切換弁（2）
によって圧縮機構（1）の吐出側と吸込側とに切換可能
に接続されている。このガス配管（15）は、その途中が
４本の分岐管（15a，15b，。…）に分岐されている。そ
のうち３本はガス回収分岐管（15a，15a，15a）であっ
て１本はガス供給分岐管（15b）となっている。各ガス
回収分岐管（15a，15a，15a）には室内熱交換器（6，
6，6）から四路切換弁（2）へ向かう冷媒の流れのみを
許容する逆止弁（CV6，CV6，CV6）が設けられている。
一方、ガス供給分岐管（15b）は、第２電磁弁（SV2）が
設けられていると共に、その一部が２系統に分岐されて
おり、夫々に四路切換弁（2）から室内熱交換器（6，
6，6）へ向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁（CV
7，CV7）が設けられている。

【００２５】また、圧縮機構（1）は、インバータ制御
されて多数段階に容量制御される可変容量型の上流側圧
縮機（COMP-1）と、フルロード、アンロード及び停止の
３段階に切換え制御されるアンローダ機構付きの下流側
圧縮機（COMP-2）とが並列に接続された所謂ツイン型に
構成されている。

【００２６】そして、本冷媒循環回路（A）には、圧縮
機構（1）に潤滑油を戻す油戻し機構（20）が設けられ
ている。この油戻し機構（20）は、油分離器（21，22）
と油戻し管（23，24）とを備えている。上記油分離器
（21，22）は、第１吐出ガスライン（10a）の一部であ
る上流側圧縮機（COMP-1）と下流側圧縮機（COMP-2）と
の各吐出管（10a-1，10a-2）の夫々に配設されている。
また、上記油戻し管（23，24）は、キャピラリチューブ
（CP）を備え、油分離器（21，22）の下端部と上記吸入
ガスライン（10c）の一部である上流側圧縮機（COMP-
1）の吸込管（10c-1）とに接続され、油分離器（21，2
2）に溜った潤滑油を上流側圧縮機（COMP-1）に戻すよ
うに構成されている。また、各吐出管（10a-1，10a-2）
における油分離器（21，22）の下流側には各圧縮機（CO
MP-1，COMP-2）から四路切換弁（2）に向かう冷媒の流
通のみを許容する逆止弁（CV8，CV8）が設けられてい
る。

【００２７】また、上記吸入ガスライン（10c）の一部
である下流側圧縮機（COMP-2）の吸込管（10c-2）は、
上流側圧縮機（COMP-1）の吸込管（10c-1）より圧力損
失が大きく設定され、両圧縮機（COMP-1，COMP-2）の間
にキャピラリチューブ（CP）を備えた均油管（25）が接
続されている。この結果、高圧側となる上流側圧縮機
（COMP-1）に回収された潤滑油が、低圧側となる下流側
圧縮機（COMP-2）に供給されて、各圧縮機（COMP-1，CO
MP-2）に均等に潤滑油が回収されるようになっている。

【００２８】また、上記第１液ライン（11a）における
第４液ライン（11d）の接続位置と逆止弁（CV2）との間
と、第１吐出ガスライン（10a）とには吐出ガスバイパ
スライン（27）が設けられている。この吐出ガスバイパ
スライン（27）の一部は、室外熱交換器（3）に隣接さ
れて補助熱交換器（27a）で構成されていると共に、第
３電磁弁（SV3）及びキャピラリチューブ（CP）が設け
られている。

【００２９】そして、本冷媒循環回路（A）は、水循環
回路（B）を流れる水との間で熱交換を行うための水側
凝縮器（30）及び水側蒸発器（31）を備えている。以
下、この水側凝縮器（30）及び水側蒸発器（31）に対し
て冷媒を供給及び回収するための回路構成について説明
する。

【００３０】第１吐出ガスライン（10a）と水側凝縮器
（30）とはガス供給配管ユニット（32）を介して接続さ
れている。このガス供給配管ユニット（32）は、一端が
第１吐出ガスライン（10a）に、他端が水側凝縮器（3
0）に夫々接続されたガス供給管（33）を備えている。
このガス供給管（33）は、その途中が第１〜第６の６本
の分岐管（33a〜33f）に分岐されており、各分岐管（33
a〜33f）には第４〜第９電磁弁（SV4〜SV9）が夫々設け
られている。そして、この第１〜第６の６本の分岐管
（33a〜33f）中の第３〜第６の４本（図２において下側
に位置する４本）の分岐管（33c〜33f）にはキャピラリ
チューブ（CP，…）が設けられている。また、上記上流
側圧縮機（COMP-1）の吐出管（10a-1）における油分離
器（21）の下流側には分流器（35）が設けられており、
この分流器（35）によって吐出管（10a-1）から分岐さ
れた吐出ガス分流管（34）は上記ガス供給管（33）の下
流端部分に接続されている。また、この吐出ガス分流管
（34）には第１０電磁弁（SV10）が設けられている。

【００３１】そして、この水側凝縮器（30）と水側蒸発
器（31）とは第１連絡管（37）によって連結されてい
る。この第１連絡管（37）には、水側凝縮器（30）から
水側蒸発器（31）に向かって、第１１電磁弁（SV11）、
水側凝縮器（30）から水側蒸発器（31）へ向かう冷媒の
流通のみを許容する逆止弁（CV9）、膨張機構としての
水側蒸発器用電動膨張弁（38）が順に配設されている。

【００３２】また、この水側蒸発器（31）と吸入ガスラ
イン（10c）とは、冷媒回収管（40）によって接続され
ている。この冷媒回収管（40）は、一端が水側蒸発器
（31）に、他端が吸入ガスライン（10c）におけるアキ
ュムレータ（12）の直上流側に夫々接続されている。

【００３３】上記水側蒸発器（31）と吐出ガスバイパス
ライン（27）との間にはホットガス供給管（42）が設け
られている。このホットガス供給管（42）は、一端が吐
出ガスバイパスライン（27）における補助熱交換器（27
a）の上流側に、他端が水側蒸発器（31）に夫々接続さ
れていると共に、第１２電磁弁（SV12）が設けられてい
る。また、このホットガス供給管（42）における第１２
電磁弁（SV12）と水側蒸発器（31）との間と、上記第１
連絡管（37）における水側蒸発器用電動膨張弁（38）と
水側蒸発器（31）との間には、バイパス管（43）が設け
られている。このバイパス管（43）には、ホットガス供
給管（42）から第１連絡管（37）へ向かう冷媒の流通の
みを許容する逆止弁（CV10）が設けられている。

【００３４】上記第２液ライン（11b）における各逆止
弁（CV3，CV4）同士の間と、第１連絡管（37）における
逆止弁（CV9）と水側蒸発器用電動膨張弁（38）との間
には、第２連絡管（45）が設けられている。この第２連
絡管（45）には第１３電磁弁（SV13）が設けられてい
る。

【００３５】そして、この第２連絡管（45）における第
１連絡管（37）に対する接続位置と第１３電磁弁（SV1
3）との間と、上記第４液ライン（11d）における第１液
ライン（11a）に対する接続位置と逆止弁（CV5）との間
には第３連絡管（47）が設けられている。この第３連絡
管（47）には第１４電磁弁（SV14）及び第２連絡管（4
5）から第４液ライン（11d）へ向かう冷媒の流通のみを
許容する逆止弁（CV11）が設けられている。

【００３６】更に、第３液ライン（11c）における第２
液ライン（11b）に対する接続位置と室外電動膨張弁
（4）との間と、第１連絡管（37）におけるバイパス管
（43）の接続位置と水側蒸発器（31）との間には第４連
絡管（49）が設けられている。この第４連絡管（49）に
は、第１５電磁弁（SV15）及びキャピラリチューブ（C
P）が設けられている。また、この第４連絡管（49）
は、上記冷媒回収管（40）の一部が分岐されてなるキャ
ピラリチューブ（CP）を備えた回収分岐管（40a）との
間で熱交換可能となっている。詳しくは、この第４連絡
管（49）と回収分岐管（40a）とが二重管構造でなる第
１配管熱交換器（50）で構成されており、この両者を流
れる冷媒間での熱交換が可能になっている。

【００３７】そして、この第４連絡管（49）と吸入ガス
ライン（10c）との間には第５連絡管（51）が設けられ
ている。この第５連絡管（51）には、第１６電磁弁（SV
16）及びキャピラリチューブ（CP）が設けられている。
また、この第５連絡管（51）は第２液ライン（11b）と
の間で熱交換可能となっている。詳しくは、この第５連
絡管（51）と第２液ライン（11b）とが二重管構造でな
る第２配管熱交換器（52）で構成されており、この両者
を流れる冷媒間での熱交換が可能になっている。

【００３８】また、上記第３液ライン（11c）における
室外電動膨張弁（4）と逆止弁（CV-1）との間と、第２
連絡管（45）との間には第６連絡管（53）が設けられて
いる。この第６連絡管（53）には、第３液ライン（11
c）から第２連絡管（45）へ向う冷媒の流通のみを許容
する逆止弁（CV13）が設けられている。

【００３９】−水循環回路の説明− 次に、水循環回路（B）の構成について説明する。

【００４０】この水循環回路（B）は、上述した蓄熱タ
ンク（T）、水側凝縮器（30）、水側蒸発器（31）の他
に、循環手段としてのポンプ（P）、バッファタンク（6
0）、氷核混入ユニット（61）及び過冷却解消部として
の氷生成容器（62）を備えている。詳しくは、蓄熱タン
ク（T）、ポンプ（P）、水側凝縮器（30）、バッファタ
ンク（60）、水側蒸発器（31）、氷核混入ユニット（6
1）及び氷生成容器（62）が順に循環路としての水配管
（63）によって図４に矢印で示すような水の循環が可能
に接続されている。そして、上述したように、水側凝縮
器（30）及び水側蒸発器（31）では冷媒循環回路（A）
を流れる冷媒と水との間で熱交換を行うようになってい
る。

【００４１】図５は、水側凝縮器（30）、バッファタン
ク（60）、水側蒸発器（31）、氷核混入ユニット（61）
及び氷生成容器（62）の配設状態を具体的に示したもの
である。この図のように、上記各機器（30，31，60，6
1，62）は互いに近接配置されてユニット化されてい
る。そして、水側蒸発器（31）は図６及び図７に示すよ
うに縦型のシェルアンドチューブ式熱交換器で成ってい
る。つまり、円筒状容器（31a）内には、複数本の伝熱
管（31f）（図６では複数本のうち１本を示している）
が備えられ、この伝熱管（31f）の内部に水循環回路
（B）を流れる水が、該伝熱管（31f）と容器（31a）の
内壁との間に冷媒循環回路（A）を循環する冷媒が流
れ、この伝熱管（31f）の壁面を介して冷媒と水との間
で熱交換が行われる構成となっている。このため、容器
（31a）によって冷却用熱交換器が、伝熱管（31f）によ
って過冷却生成熱交換器が夫々構成されている。尚、図
６及び図７における（31b）は容器（31a）の下端部に設
けられた水導入管、（31c）は容器（31a）の上端部に設
けられた水導出管、（31d）は冷媒導入管、（31e）は冷
媒導出管である。また、水側凝縮器（30）は、図示しな
い冷媒配管と水配管とが互いに接触して配置され、この
両者間で熱交換が行われる構成となっている。

【００４２】更に、バッファタンク（60）及び氷生成容
器（62）は図８〜図１１に示すように、中空円筒状の部
材であって、バッファタンク（60）は、その上端部に水
導入口（60a）を備えた取付けフランジ（60b）が設けら
れており、この取付けフランジ（60b）に上記水側凝縮
器（30）の水出口側が接続されている（図５参照）。ま
た、氷生成容器（62）は、上端部に水導入口（62a）が
設けられており、水導入口（62a）が氷核混入ユニット
（61）を介して上記水側蒸発器（31）の水出口側に接続
されている。また、これらバッファタンク（60）及び氷
生成容器（62）における水導入口（60a，62a）の開口位
置は、夫々円筒状容器の内周面の接線方向から水が導入
される位置に設定されている。このため、これら水導入
口（60a，62a）から導入された水は図８（a），図１０
（a）に二点鎖線の矢印で示すように、容器内に導入さ
れた水が旋回流となる構成とされている。

【００４３】また、図５の如く、水側凝縮器（30）の下
端部には水配管（63）の一部を成す水入口管（63a）の
一端が、氷生成容器（62）の下端部には水配管（63）の
一部を成す水出口管（63b）の一端が夫々接続されてい
る。また、水入口管（63a）の他端はポンプ（P）に、水
出口管（63b）の他端は蓄熱タンク（T）に夫々接続され
ている。更に、バッファタンク（60）の下端部には水側
蒸発器（31）に繋がる水配管（63c）が接続されてい
る。

【００４４】次に、上記氷核混入ユニット（61）の構成
について説明する。この氷核混入ユニット（61）は、水
側蒸発器（31）から導入された水の一部を利用して微小
な氷塊（以下、氷核と言う）を生成し、この氷核を氷生
成容器（62）に向って供給するものである。そして、図
１２に示すように、この氷核混入ユニット（61）は、水
側蒸発器（31）から延びる流出管（65）と、該流出管
（65）からの水を氷生成容器（62）の内部に供給するた
めのノズル（66）とを備えている。このノズル（66）
は、上流端が流出管（65）の下流端部に取付けられてい
ると共に、氷生成容器（62）の水入口部分に一体形成さ
れたノズル保持部（62a）に保持され、他端が氷生成容
器（62）の水導入口（62a）に挿通されて該氷生成容器
（62）の内部に延びている。そして、上記流出管（65）
は、その内径寸法が水側蒸発器（31）からノズル（66）
に向って次第に小さくなるように設定されている。ま
た、ノズル（66）は、ＰＴＦＥ製であって、図１３（図
１３（a）は図１３（b）のＱ−Ｑ断面図）に示すよう
に、基端部にフランジ（66b）を備えていると共に外周
面の一部に氷核導入用の小径の開口（66a）が形成され
ている。このようにノズル（66）はＰＴＦＥ製であるた
め氷が付着し難い構成となっている。また、流出管（6
5）とノズル（66）との間には、パッキン（67）を介し
て後述する進展防止部材（68）が設けられていると共
に、ノズル（66）とノズル保持部（62a）との間にもパ
ッキン（67）が介設されている。また、図１４に示すよ
うに、上記ノズル保持部（62a）には、ノズル（66）を
保持した状態で該ノズル（66）の開口（66a）に連通す
る連通孔（62b）が形成されている（図１１参照）。

【００４５】次に、上記ノズル（66）の開口（66a）か
ら導入される氷核を生成するための氷核生成ユニット
（70）について説明する。この氷核生成ユニット（70）
は、図１４に示すように、冷却部材（71）と、該冷却部
材（71）との間で氷保持空間（73）を形成する保持部材
（72）とを備えている。

【００４６】各部材について説明すると、冷却部材（7
1）は、冷却部本体（74）の内部に冷媒通路形成部材（7
5）が収容されて成っている。冷却部本体（74）は、図
１５（図１５（b）は図１５（a）のＲ−Ｒ断面図）に示
すように、内部が中空とされた直方体状の本体部（74
a）の前面（図１５（b）の下側面）に、一端側（下側）
が閉塞され他端（上側）が本体部（74a）の内部空間に
連通する円筒状の製氷凸部（74b）が一体形成されてい
る。また、この製氷凸部（74b）は比較的薄肉に形成さ
れている。また、上記本体部（74a）の背面側には、上
記冷媒通路形成部材（75）を装着するために円形の開口
（74e）が形成されていると共に、この本体部（74a）の
左右の各壁部には、後述する氷核生成用冷媒配管（77，
78）に接続される開口（74c，74d）が夫々形成されてい
る。

【００４７】一方、冷媒通路形成部材（75）は、図１６
（図１６（b）は図１６（a）のＳ−Ｓ断面図）に示すよ
うに、上記冷却部本体（74）の背面側に形成されている
開口（74e）の径寸法に略一致した外径寸法を有する略
円柱状の部材であって、冷媒導入通路（75a）及び冷媒
排出通路（75b）が夫々形成されている。各通路（75a，
75b）は、一端が冷媒通路形成部材（75）の外周面に開
放し、この冷媒通路形成部材（75）の内部でその延長方
向が９０°変更されて他端が冷媒通路形成部材（75）の
前面（図１６（b）の上側面）に夫々開口されている。

【００４８】このように形成された冷媒通路形成部材
（75）が、その前面が冷却部本体（74）の製氷凸部（74
b）の底面に所定間隔を存して対向するように収容され
た状態では、冷媒通路形成部材（75）の各通路（75a，7
5b）が冷却部本体（74）の各開口（74c，74d）に連通し
た状態となる（図１４参照）。

【００４９】一方、保持部材（72）は、図１７（図１７
（b）は図１７（a）のＵ−Ｕ断面図）及び図１８に示す
ように、直方体状の部材であって、その中央部に十字状
の開口（72a）が貫通形成されている。この開口（72a）
は、その中央部が上記冷却部本体（74）の製氷凸部（74
b）よりも僅かに大径に形成された円形の中央開口部（7
2b）と、その周囲に９０°の角度間隔を存して半径方向
外側に延びる４個の矩形溝（72c，72c，…）とが一体的
に形成されて成っている。

【００５０】そして、このような構成とされた冷却部材
（71）及び保持部材（72）が、図１８に示すように、冷
却部材（71）の製氷凸部（74b）が保持部材（72）の開
口（72a）に挿通されるように一体的に組み付けられる
ことにより、氷核生成ユニット（70）が構成される。こ
の氷核生成ユニット（70）は、図１４の如く、保持部材
（72）の開口（72a）がノズル（66）の開口（66a）に連
通するようにノズル保持部（62a）の側面に取付けられ
ている。これにより、ノズル（66）内に、水側蒸発器
（31）によって冷却された水が流れている状態では、冷
却部材（71）と保持部材（72）との間の氷保持空間（7
3）は冷水で満たされた状態となっており、この状態
で、冷却部材（71）の内部に製氷用の冷媒を流して該冷
媒により水を冷却し、製氷凸部（74b）の周囲に氷核生
成用の氷（I）を付着生成させる構成となっている。

【００５１】一方、上記進展防止部材（68）について説
明すると、該進展防止部材（68）は、図１９及び図２０
（図２０は図１９（b）のＶ−Ｖ断面図）に示すよう
に、内部に水通路を形成した偏平円板状の部材であっ
て、外側部材（68a）と、該外側部材（68a）の内部に装
着された内側部材（68b）とが一体的に組み付けられて
なっている。各部材（68a，68b）について説明すると、
外側部材（68a）には、半径方向に延びてその外周面か
ら内周面に亘って貫通する一対の貫通孔（68c，68d）が
形成されている。また、この外側部材（68a）の一方の
開放端部には内周面から僅かに中心側に延びる内側部材
当接部（68e）が形成されており、上記内側部材（68b）
が外側部材（68a）に装着された状態では、その外周面
の一部がこの内側部材当接部（68e）に当接している。
これにより、外側部材（68a）の内周面と内側部材（68
b）の外周面との間には環状の空間（68f）が形成されて
おり、この環状の空間（68f）が各貫通孔（68c，68d）
に連通している。これにより、仮に内側部材（68b）の
内周面に氷が付着したような状況において、貫通孔（68
c）から環状の空間（68f）に高温の冷媒を導入すると、
この冷媒により氷の一部を融解することで、内側部材
（68b）の内周面から氷を離脱できる構成となってい
る。

【００５２】以下、上記冷却部材（71）及び進展防止部
材（68）に対して製氷用の冷媒を供給する配管構造につ
いて説明する。図４の如く、一端が上記第２連絡管（4
5）に、他端が冷却部本体（74）の一方の開口（74c）に
夫々接続された第１氷核生成冷媒供給管（77）が設けら
れている。一方、一端が冷媒回収管（40）に、他端が冷
却部本体（74）の他方の開口（74d）に夫々接続された
氷核生成冷媒回収管（78）が設けられている。また、上
記第１氷核生成冷媒供給管（77）には第１７電磁弁（SV
17）及びキャピラリチューブ（CP）が設けられている。

【００５３】また、この第１氷核生成冷媒供給管（77）
における氷核生成ユニット（70）とキャピラリチューブ
（CP）との間と、上記第１連絡管（37）における第４連
絡管（49）の接続位置と水側蒸発器（31）との間とには
第２氷核生成冷媒供給管（79）が設けられている。この
第２氷核生成冷媒供給管（79）には第１連絡管（37）か
ら氷核生成ユニット（70）へ向う冷媒の流通のみを許容
する逆止弁（CV12）及びキャピラリチューブ（CP）が設
けられている。

【００５４】また、一端が吐出ガスバイパスライン（2
7）に、他端が進展防止部材（68）の外側部材（68a）に
おける一方の貫通孔（68c）に夫々接続された進展防止
冷媒供給管（81）が設けられている。この進展防止冷媒
供給管（81）には第１８電磁弁（SV18）及びキャピラリ
チューブ（CP）が設けられている。

【００５５】また、一端が第４液ライン（11d）におけ
る第３連絡管（47）の接続位置と第１液ライン（11a）
に対する接続位置との間に、他端が進展防止部材（68）
の外側部材（68a）における他方の貫通孔（68d）に夫々
接続された進展防止冷媒回収管（82）が設けられてい
る。

【００５６】そして、上述した四路切換弁（2）、各電
磁弁（SV1〜SV18）及び各電動膨張弁（4，7，38）はコ
ントローラ（85）によって開閉状態が制御されるように
なっている。

【００５７】−センサ類の構成− 上記冷媒循環回路（A）及び水循環回路（B）には、各種
のセンサが設けられている。各センサについて説明する
と、先ず、冷媒循環回路（A）には、室外空気温度を検
出する外気温センサ（Th-1）が室外熱交換器（3）の近
傍に、室外熱交換器（3）の液冷媒温度を検出する室外
液温センサ（Th-2）が分流管側に、圧縮機構（1）の吐
出ガス冷媒温度を検出する吐出ガス温センサ（Th-31，T
h-32）が各圧縮機（COMP-1，COMP-2）の吐出管（10a-
1，10a-2）に、圧縮機構（1）の吸入ガス冷媒温度検出
する吸入ガス温センサ（Th-4）が圧縮機構（1）の吸入
ガスライン（10c）にそれぞれ設けられている。更に、
圧縮機構（1）の吐出冷媒圧力を検出する高圧圧力セン
サ（SEN-H）が圧縮機構（1）の第１吐出ガスライン（10
a）及び吐出ガス分流管（34）に、圧縮機構（1）の吸込
冷媒圧力を検出する低圧圧力センサ（SEN-L）が圧縮機
構（1）の吸入ガスライン（10c）にそれぞれ設けられる
と共に、各圧縮機（COMP-1，COMP-2）の吐出冷媒圧力が
所定高圧になると作動する高圧保護開閉器（HPS，HPS）
が各圧縮機（COMP-1，COMP-2）の吐出管（10a-1，10a-
2）に設けられている。

【００５８】一方、水循環回路（B）には、水側凝縮器
（30）の水入口部分に入口水温センサ（Th-W1）が、バ
ッファタンク（60）の下端部分に出口水温センサ（Th-W
2）が、水側蒸発器（31）の水出口側に過冷却温度検出
手段としての過冷却水温センサ（Th-W3）が、氷生成容
器（62）に製氷温度検出手段としての氷生成検知センサ
（Th-W4）がそれぞれ設けられており、各部での水温を
検知するようになっている。更に、水側凝縮器（30）の
上流端に繋がる上記水入口管（63a）には該水入口管（6
3a）内の水の流速を検知し、該流速が所定値以下になる
とＯＮ作動するフロースイッチ（SW-F）が設けられてい
る。

【００５９】−制御の構成− そして、本空気調和装置は、各センサ（Th-1〜SEN-L，T
h-W1〜Th-W4）、開閉器（HPS）、スイッチ（SW-F）の検
出信号がコントローラ（85）に入力され、これら検出信
号に基づいて各電磁弁（SV1〜SV18）の開閉切換え、各
電動膨張弁（4，7，38）の開度調整及び圧縮機構（1）
の容量等を制御している。

【００６０】また、コントローラ（85）は、製氷判定手
段（85b）及び第１及び第２の２つの補正手段（85c，85
d）を備えている。製氷判定手段（85b）は、上記過冷却
水温センサ（Th-W3）か検出する検出値に基づいた過冷
却温度信号及び氷生成検知センサ（Th-W4）が検出する
検出値に基づいた製氷温度信号を受け、水側蒸発器（3
1）の伝熱管（31f）の出口側の水温が０℃よりも低く、
且つ氷生成容器（62）の水温が伝熱管（31f）の出口側
の水温よりも高いとき、過冷却解消による氷の生成が行
われていると判定するものである。また、第１補正手段
（85c）は、冷蓄熱運転の終了後、冷媒循環回路（A）に
おける冷媒の循環を停止すると共に水循環回路（B）に
水を循環させた状態で、各センサ（Th-W1，Th-W3，Th-W
4）が検出した検出値の平均値と水の凝固点との差を補
正量とし、上記検出値が平均値よりも高いセンサにあっ
ては、その検出値から補正量を減算する一方、温度信号
が平均値よりも低いセンサにあっては、その検出値に補
正量を加算するように各センサ（Th-W1，Th-W3，Th-W
4）の検出値を補正するものである。一方、第２補正手
段（85c）は、後述する冷蓄熱運転において氷が生成さ
れている状態で、氷生成検知センサ（Th-W4）の検出値
が０℃となるように該検出値を補正すると共に、入口水
温センサ（Th-W1）及び過冷却水温センサ（Th-W3）の各
検出値を、上記氷生成検知センサ（Th-W4）の検出値の
補正量と同量だけ補正するものである。

【００６１】−運転動作− 次に、上述の如く構成された空気調和装置の運転動作に
ついて説明する。

【００６２】本空気調和装置の運転モードとしては、通
常冷房運転、通常暖房運転、氷核生成運転、冷蓄熱運
転、冷蓄熱／冷房同時運転、冷蓄熱利用冷房運転、温蓄
熱運転、温蓄熱／暖房同時運転及び温蓄熱利用暖房運転
がある。

【００６３】以下、各運転モードにおける冷媒循環動作
について説明する。

【００６４】−通常冷房運転− この運転モードでは、コントローラ（85）により、四路
切換弁（2）が実線側に切換えられ、室内電動膨張弁
（7）が所定開度に調整され、それ以外の電動膨張弁が
閉鎖される。一方、第１電磁弁（SV1）が開放され、そ
れ以外の電磁弁が閉鎖される。

【００６５】この状態で圧縮機構（1）が駆動すると、
該圧縮機構（1）から吐出された冷媒は図２１に矢印で
示すように、四路切換弁（2）を経て室外熱交換器（3）
に導入され、該室外熱交換器（3）において外気との間
で熱交換を行って凝縮する。その後、この冷媒は、第１
及び第２液ライン（11a，11b）を経て室内ユニット
（Y，Y，Y）に導入され、室内電動膨張弁（7，7，7）で
減圧された後、室内熱交換器（6，6，6）において室内
空気との間で熱交換を行い蒸発して室内空気を冷却す
る。そして、このガス冷媒はガス配管（15）のガス回収
分岐管（15a，15a，15a）、四路切換弁（2）、吸入ガス
ライン（10c）を経て圧縮機構（1）の吸入側に回収され
る。このような循環動作を行うことにより室内が冷房さ
れる。

【００６６】−通常暖房運転− この運転モードでは、コントローラ（85）により、四路
切換弁（2）が破線側に切換えられ、室外電動膨張弁
（4）が所定開度に調整される一方、室内電動膨張弁
（7）が全開状態にされる。一方、第２電磁弁（SV2）が
開放され、それ以外の電磁弁が閉鎖される。

【００６７】この状態で圧縮機構（1）が駆動すると、
該圧縮機構（1）から吐出された冷媒は図２２に矢印で
示すように、四路切換弁（2）及びガス配管（15）のガ
ス供給分岐管（15b）を経て室内ユニット（Y，Y，Y）に
導入され、室内熱交換器（6，6，6）において室内空気
との間で熱交換を行って凝縮して室内空気を加温する。
その後、この冷媒は、第４液ライン（11d）からレシー
バ（5）を経て第３液ライン（11c）を流れて室外電動膨
張弁（4）で減圧された後、室外熱交換器（3）において
外気との間で熱交換を行って蒸発する。その後、四路切
換弁（2）、吸入ガスライン（10c）を経て圧縮機構
（1）の吸入側に回収される。このような循環動作を行
うことにより室内が暖房される。

【００６８】−氷核生成運転− この運転モードは、後述する冷蓄熱運転において過冷却
水の過冷却状態を解消するための氷核を生成するための
ものである。また、この氷核生成運転では氷核生成動作
の前に水循環回路（B）内の水を所定温度（例えば２
℃）まで冷却する水冷却動作が行われる。この水冷却動
作の水及び冷媒の循環動作について説明すると、ポンプ
（P）を駆動して水循環回路（B）において水を循環させ
た状態において、圧縮機構（1）を駆動する。そして、
この圧縮機構（1）から吐出された冷媒は、室外熱交換
器（3）で凝縮した後、第２連絡管（45）及び第１連絡
管（37）を経て水側蒸発器（31）において水との間で熱
交換を行い、該水を冷却して蒸発した後、冷媒回収管
（40）によって圧縮機構（1）の吸入側に回収される。
このような水冷却動作が所定時間行われて水循環回路
（B）の水温が所定温度に達すると、以下の氷核生成動
作に移る。

【００６９】この氷核生成動作では、コントローラ（8
5）により、四路切換弁（2）が実線側に切換えられ、各
電動膨張弁が共に閉鎖される。一方、第１，１１，１
３，１７の各電磁弁（SV1，SV11，SV13，SV17）が開放
され、また、ガス供給配管ユニット（32）の各電磁弁
（SV4〜SV9）のうち所定の電磁弁（例えば第７電磁弁
（SV7））のみが開放される。それ以外の電磁弁が閉鎖
される。

【００７０】この状態で、水循環回路（B）にあって
は、ポンプ（P）が駆動して該水循環回路（B）において
水が循環する。一方、冷媒循環回路（A）にあっては、
圧縮機構（1）の上流側圧縮機（COMP-1）のみが駆動す
る。そして、この圧縮機（COMP-1）から吐出された冷媒
は、図２３に矢印で示すように、その一部が、四路切換
弁（2）を経て室外熱交換器（3）に導入され、該室外熱
交換器（3）において外気との間で熱交換を行って凝縮
する。その後、この冷媒は、第１及び第２液ライン（11
a，11b）、第２連絡管（45）を経て第１氷核生成冷媒供
給管（77）に導入される。また、他の冷媒は、ガス供給
配管ユニット（32）の第４分岐管（33d）を経て水側凝
縮器（30）に導入し、ここで水循環回路（B）の水との
間で熱交換を行って凝縮し、第１連絡管（37）及び第２
連絡管（45）を経て第１氷核生成冷媒供給管（77）に導
入される。つまり、室外熱交換器（3）及び水側凝縮器
（30）夫々において凝縮された冷媒が第１氷核生成冷媒
供給管（77）で合流される。そして、この合流された冷
媒は、この第１氷核生成冷媒供給管（77）のキャピラリ
チューブ（CP）で減圧された後、氷核生成ユニット（7
0）に供給され、ここで水を冷却して氷核を生成した
後、氷核生成冷媒回収管（78）及び冷媒回収管（40）を
経て圧縮機構（1）の吸入側に回収される。

【００７１】以下、この氷核生成ユニット（70）におけ
る氷核生成動作について説明する。図１２に示すよう
に、水側蒸発器（31）から水生成容器（62）に向って流
れる水は、先ず、流出管（65）の通路面積が下流側に向
って次第に小径になっていることにより流速が上昇しな
がらノズル（66）に導入する。そして、このノズル（6
6）内を流れる水は、図１４に破線で示す矢印のよう
に、その大部分が水生成容器（62）に直接供給される一
方、一部はノズル（66）の開口（66a）からノズル保持
部（62a）の連通孔（62b）を経て氷保持空間（73）に導
入されることになる。

【００７２】一方、第１氷核生成冷媒供給管（77）から
氷核生成ユニット（70）に供給された冷媒は、図１４に
実線で示す矢印のように、冷媒導入通路（75a）から製
氷凸部（74b）の内側を流れ、氷保持空間（73）の水と
の間で熱交換を行い、該水を冷却して蒸発した後、冷媒
排出通路（75b）から氷核生成冷媒回収管（78）に排出
される。この際、上述したように製氷凸部（74b）は比
較的薄肉で形成されているので、冷媒と水との間での熱
交換が効率良く行われる。

【００７３】このような動作により、氷保持空間（73）
において冷却された水は製氷凸部（74b）の周囲で氷化
して、該製氷凸部（74b）の壁面に氷核生成用氷（I）と
して付着する。このような水及び冷媒の循環動作が連続
して行われると、ノズル（66）から氷保持空間（73）に
導入される水は、この氷保持空間（73）において過冷却
状態となり、これが製氷凸部（74b）に付着した氷（I）
に接触することで、過冷却が解消して粒状の氷核（I'）
となる。そして、この氷核（I'）は、ノズル（66）内を
流れている比較的流速の高い水流によって氷保持空間
（73）からノズル（66）内部に回収され、その後、氷生
成容器（62）に導入されることになる。

【００７４】このような氷核生成運転運転が所定時間
（例えば５分間）継続して行われた後、後述する冷蓄熱
運転に移る。

【００７５】−冷蓄熱運転− この運転モードは、上述した氷核生成運転によって生成
された氷核（I'）に対して過冷却水を接触させることに
より、この氷核（I'）の周囲で過冷却状態を解消して蓄
熱用の氷（I）を生成するためのものである。

【００７６】この運転モードでは、コントローラ（85）
により、四路切換弁（2）が実線側に切換えられ、水側
蒸発器用電動膨張弁（38）が所定開度に調整され、それ
以外の電動膨張弁が閉鎖される。一方、第１，１１，１
３，１５，１８の各電磁弁（SV1，SV11，SV13，SV15，S
V18）が開放され、また、ガス供給配管ユニット（32）
の各電磁弁（SV4〜SV9）のうち所定の電磁弁（例えば第
７電磁弁（SV7））のみが開放される。それ以外の電磁
弁が閉鎖される。

【００７７】この状態で、水循環回路（B）にあって
は、ポンプ（P）が駆動して該水循環回路（B）において
水が循環する。一方、冷媒循環回路（A）にあっては、
圧縮機構（1）が駆動し、この圧縮機構（1）から吐出さ
れた冷媒は、図２４に矢印で示すように、その一部が、
四路切換弁（2）を経て室外熱交換器（3）に導入され、
該室外熱交換器（3）において外気との間で熱交換を行
って凝縮する。その後、この冷媒は、第１及び第２液ラ
イン（11a，11b）、第２連絡管（45）を経て第１連絡管
（37）に導入される。また、他の一部の冷媒は、四路切
換弁（2）及び室外熱交換器（3）をバイパスして吐出ガ
スバイパスライン（27）を流れて第１液ライン（11a）
に合流される。更に、他の一部の冷媒は、ガス供給配管
ユニット（32）の第４分岐管（33d）を経て水側凝縮器
（30）に導入され、ここで水循環回路（B）の水との間
で熱交換を行って凝縮し、第１連絡管（37）に導入され
る。また、上記第２液ライン（11b）を流れる冷媒の一
部は第４連結管（49）を経て第１連絡管（37）に導入さ
れる。このようにして、室外熱交換器（3）及び水側凝
縮器（30）夫々において凝縮された冷媒が第１連絡管
（37）で合流される。そして、この合流された冷媒は、
水側蒸発器用電動膨張弁（38）で減圧された後、水側蒸
発器（31）に導入され、この水側蒸発器（31）内を流れ
る水との間で熱交換を行って蒸発し、この水を過冷却状
態（例えば−２℃）まで冷却する。そして、この冷媒
は、冷媒回収管（40）を経て圧縮機構（1）の吸入側に
回収される。このような水及び冷媒の循環動作を行うこ
とにより水側蒸発器（31）で生成された過冷却水は、氷
核混入ユニット（61）を流れる際に、氷核生成ユニット
（70）から氷核（I'）が混入され、氷生成容器（62）に
導入される。そして、この氷生成容器（62）において、
過冷却水は、氷核（I'）の周囲で過冷却状態が解消し、
これによって蓄熱用のスラリー状の氷が生成される。こ
の氷は、蓄熱タンク（T）に回収され、該蓄熱タンク
（T）内で貯留されることになる。

【００７８】この際、氷生成容器（62）において過冷却
解消動作が行われているか否かの確認は、上記過冷却水
温センサ（Th-W3）及び氷生成検知センサ（Th-W4）によ
って夫々検知される水温によって行われる。つまり、良
好な製氷動作が行われている場合、過冷却水温センサ
（Th-W3）では過冷却状態の水温（例えば−２℃）が、
氷生成検知センサ（Th-W4）では過冷却が解消された氷
と水とが混在する水温（例えば０℃）が夫々検出される
ことになり、これら水温を各センサ（Th-W3，Th-W4）が
検知することで過冷却解消による製氷動作が行われてい
ることが確認できる。

【００７９】この製氷確認の具体的な動作を図２５のフ
ローチャートに沿って説明する。先ず、この冷蓄熱運転
が開始されると、ステップST１において過冷却水温セン
サ（Th-W3）によって検出された蒸発器出口側水温の検
出値（Two）が０℃よりも低く、且つ氷生成検知センサ
（Th-W4）によって検出される氷生成容器水温の検出値
（Tws）が上記蒸発器出口側水温の検出値（Two）よりも
０．５℃以上高いか否かが判定される。ここでNOに判定
されると未だ製氷可能な水温状態になっていないと判断
し、予め備えられたタイマを作動させることなく、この
各条件が成立するまで待機する。そして、このステップ
ST１でYESに判定されると、ステップST３においてタイ
マのカウントが０であるか否かを判断し、カウントが０
であるときにはステップST４でタイマを作動させる。そ
して、ステップST５において、本タイマが所定時間（例
えば３０SEC）をカウントしてタイムアップしたか否か
を判定する。そして、未だタイムアップしていないNOに
判定された場合にはステップST１に戻る。そして、上記
ステップST１の各条件が成立し続けている場合にはタイ
マを継続して作動させる一方、途中で各条件が成立しな
くなると、ステップST２でタイマをリセットする。この
ようなタイマの作動制御が行われ、タイマがタイムアッ
プするまでの間、ステップST１の条件が継続して成立し
続けると、ステップST５からステップST６に移り、冷蓄
熱運転による氷生成が行われていると判断してリターン
する。これにより、過冷却解消による製氷動作が行われ
ていることが確認される。

【００８０】また、この冷蓄熱運転における圧縮機構
（1）の容量制御は、過冷却水温センサ（Th-W3）によっ
て検出される水温が所定温度（例えば上述した−２℃）
に維持されるように行われる。また、これと同時に、ガ
ス供給配管ユニット（32）の各電磁弁（SV4〜SV9）の開
閉調整が出口水温センサ（Th-W2）によって検出される
水温に基いて行われる。つまり、出口水温センサ（Th-W
2）が検出する水温が所定温度（例えば０．７℃）より
も高い場合には開放される電磁弁の数を少なくして水側
凝縮器（30）での水の加温を抑制する一方、検出する水
温が所定温度よりも低い場合には開放される電磁弁の数
を多くして水側凝縮器（30）での水の加温を促進する。
これにより、水側凝縮器（30）に氷核（I'）が混入した
場合には、バッファタンク（60）においてそれを融解
し、水側蒸発器（31）に氷核（I'）が混入してしまうこ
とを回避しながら水側蒸発器（31）における過冷却水の
生成動作が良好に行われ、この過冷却水は氷生成容器
（62）に達するまでその過冷却状態が解消されないよう
になっている。

【００８１】また、この冷蓄熱運転にあっては、同時に
氷核生成動作も行われている。つまり、第１連絡管（3
7）を流れる冷媒の一部が第２氷核生成冷媒供給管（7
9）を経て氷核生成ユニット（70）に導入されている。
これにより、連続した製氷が行えることになる。そし
て、この氷核生成ユニット（70）において水を冷却して
氷核を生成した冷媒は、上述した氷核生成運転と同様に
氷核生成冷媒回収管（78）及び冷媒回収管（40）を経て
圧縮機構（1）の吸入側に回収される。

【００８２】一方、上記第１液ライン（11a）を流れる
冷媒の一部及び吐出ガスバイパスライン（27）を流れる
高温のガス冷媒の一部は、進展防止冷媒供給管（81）に
より進展防止部材（68）の外側部材（68a）と内側部材
（68b）との間の空間（68f）に導入され、これによって
内側部材（68b）の内面が加熱される。そして、この冷
媒は進展防止冷媒回収管（82）により第１液ライン（11
a）の合流される。このため、仮にノズル（66）の内壁
面に氷が付着し、これが壁面に沿って上流側（水側蒸発
器（31）側）成長する所謂氷の進展が発生する状況であ
っても、この進展する氷は進展防止部材（68）にまで達
した部分では迅速に融解されることになるので、この進
展が水側蒸発器（31）にまで達することはない。つま
り、この氷の進展が水側蒸発器（31）にまで達して、そ
の内部で過冷却水の過冷却状態が解消されて該水側蒸発
器（31）が凍結してしまうことが回避できる。

【００８３】また、このような冷蓄熱運転時において、
水側蒸発器（31）において水の過冷却が解消して該水側
蒸発器（31）が凍結した場合には、この冷蓄熱運転を一
時的に中断して、解凍運転に切り換えられる。この解凍
運転では、第１２電磁弁（SV12）が開放され、圧縮機構
（1）からの高温のガス冷媒をホットガス供給管（42）
により水側蒸発器（31）に供給し、この冷媒の温熱によ
って水側蒸発器（31）の水経路内の氷を融解する。ま
た、この際、ポンプ（P）を駆動させておくことによ
り、氷が僅かに融解した状態では、この氷がポンプ
（P）からの水圧によって水側蒸発器（31）の水経路の
壁面から容易に離脱されて氷生成容器（62）に向って押
し流されることになる。

【００８４】尚、冷蓄熱運転時において水側蒸発器（3
1）が凍結したことを検知する動作としては、過冷却水
温センサ（Th-W3）によって検出される水温度が−２℃
から０℃に急激に上昇した場合に、この過冷却水温セン
サ（Th-W3）の上流側で過冷却解消動作が行われて氷が
生成されていると判断し、これによって上記の解凍運転
を所定時間（例えば５分間）行う。また、その他に、解
凍運転を開始する動作としては、上記フロースイッチ
（SW-F）によって検出される水の流速が所定値以下にな
った場合、氷が水循環回路（B）の一部を閉塞している
と判断し、この場合にも解凍運転を行って氷を融解す
る。

【００８５】更に、本形態では、冷蓄熱運転の終了後
に、各水温センサ（Th-W1〜Th-W4）の誤差を補正する補
正動作が行われる。つまり、上述した冷蓄熱運転では各
部に高い水温検知精度が要求される。このため、冷蓄熱
運転の終了後の度に各水温センサ（Th-W1〜Th-W4）の誤
差を補正し、水温の検出精度を高く維持するようにして
いる。

【００８６】以下、この各水温センサ（Th-W1〜Th-W4）
の誤差を補正する補正動作について図２６のフローチャ
ートに沿って説明する。この補正動作は、上述した第１
補正手段（85c）による補正動作であって、圧縮機構
（1）が停止される一方、ポンプ（P）が駆動された状態
で行われる。つまり、冷媒循環回路（A）では冷媒が循
環せず、水循環回路（B）では水が循環した状態で行
う。この状態で、補正動作がスタートすると、先ず、ス
テップST１１において、入口水温センサ（Th-W1）によ
って検出される凝縮器入口水温の検出値（Twi）、過冷
却水温センサ（Th-W3）によって検出される蒸発器出口
側水温の検出値（Two）、氷生成検知センサ（Th-W4）に
よって検出される氷生成容器水温の検出値（Tws）が共
に５℃よりも低いか否かが判定される。つまり、蓄熱タ
ンク（T）内に冷熱が蓄えられているかを判定する。そ
して、このステップST１１でYESに判定すると、ステッ
プST１２において各検出値（Twi，Two，Tws）の平均値
（Twm）を求める。その後、ステップST１３において、
各検出値（Twi，Two，Tws）から平均値（Twm）を夫々減
算して、各検出値（Twi，Two，Tws）に対応した補正量
（ΔTwi，ΔTwo，ΔTws）を求める。そして、ステップS
T１４において各検出値（Twi，Two，Tws）から補正量
（ΔTwi，ΔTwo，ΔTws）を夫々減算し、これら値を各
センサ（Th-W1，Th-W3，Th-W4）の検出値（Twi，Two，T
ws）として設定する。このような動作により、各センサ
（Th-W1，Th-W3，Th-W4）に誤差が生じている場合、そ
の誤差を小さくするように各検出値（Twi，Two，Tws）
が設定されることになり、センサ（Th-W1，Th-W3，Th-W
4）の配置されている各部において水温の検出精度を高
く維持することができる。尚、出口水温センサ（Th-W
2）に対しても同様の補正を行うことができる。

【００８７】次に、第２補正手段（85d）による各水温
センサ（Th-W1〜Th-W4）の誤差を補正する補正動作につ
いて図２７のフローチャートに沿って説明する。この補
正動作は、冷蓄熱運転時に行われるもである。補正動作
がスタートすると、先ず、ステップST２１において、上
述した氷核生成運転が行われているか否かを判定し、YE
Sの場合にはステップST２２において、製氷動作の定常
運転が行われているか否かを判定する。ここでNOに判定
されると未だ製氷動作の定常運転が行われていないとし
て、ステップST２３において、予め備えられたタイマを
作動させることなく、定常運転となるまで待機する。そ
して、このステップST２２でYESに判定されると、ステ
ップST２４においてタイマのカウントが０であるか否か
を判断し、カウントが０であるときにはステップST２５
でタイマを作動させる。そして、ステップST２６におい
て、本タイマが所定時間（例えば５min）をカウントし
てタイムアップしたか否かを判定する。そして、未だタ
イムアップしていないNOに判定された場合にはステップ
ST２２に戻る。そして、製氷動作の定常運転が連続して
行われている場合にはタイマを継続して作動させる一
方、途中で定常運転が停止した状態になると、ステップ
ST２３でタイマをリセットする。このようなタイマの作
動制御が行われ、タイマがタイムアップするまでの間、
製氷動作の定常運転が連続して行われ続けると、ステッ
プST２６からステップST２７に移り、氷生成検知センサ
（Th-W4）によって検出される氷生成容器水温の検出値
（Tws）と水の凝固点温度である０℃との差を補正量
（ΔTw）として求める。そして、ステップST２８におい
て各検出値（Twi，Two，Tws）から補正量（ΔTw）を夫
々減算し、これら値を各センサ（Th-W1，Th-W3，Th-W
4）の検出値（Twi，Two，Tws）として設定する。つま
り、冷蓄熱運転時に氷生成検知センサ（Th-W4）によっ
て検出されるべき氷生成容器水温の検出値（Tws）は、
水の凝固点温度である０℃であって、この凝固点温度と
検出値（Tws）とを比較し、その誤差分だけ補正し、こ
れと同様に他の各センサ（Th-W1，Th-W3）の検出値（Tw
i，Two）も同じ補正量だけ補正している。このような動
作によってもセンサ（Th-W1，Th-W3，Th-W4）の配置さ
れている各部において水温の検出精度を高く維持するこ
とができる。

【００８８】−冷蓄熱／冷房同時運転− この運転モードは、室内の冷房を行いながら蓄熱タンク
（T）に氷を貯留する動作であって、比較的冷房負荷が
小さい状態において行われる。

【００８９】この運転モードでは、上述した冷蓄熱運転
において、室内電動膨張弁（7，7，7）を開放すること
によって行われる。つまり、図２４に破線の矢印で示す
ように、室外熱交換器（3）で凝縮された冷媒の一部を
室内ユニット（Y，Y，Y）に供給し、室内電動膨張弁
（7，7，7）で減圧した後、室内熱交換器（6，6，6）で
蒸発させるようにしている。そして、このガス冷媒はガ
ス配管（15）のガス回収分岐管（15a，15a，15a）、四
路切換弁（2）、吸入ガスライン（10c）を経て圧縮機構
（1）の吸入側に回収されることになる。その他の水及
び冷媒の循環動作は上述した冷蓄熱運転と同様である。

【００９０】−冷蓄熱利用冷房運転− この運転モードは、上述した冷蓄熱運転において蓄熱タ
ンク（T）に貯留された氷の冷熱を利用しながら室内の
冷房を行うものである。また、この冷蓄熱運転には、２
タイプの運転モードがある。以下、各タイプの運転モー
ドについて説明する。

【００９１】Ａ．第１タイプの冷蓄熱利用冷房運転 この運転モードでは、コントローラ（85）により、四路
切換弁（2）が実線側に切換えられ、室内電動膨張弁
（7，7，7）が所定開度に調整される一方、その他の電
動膨張弁が共に閉鎖される。また、第１，３，１１，１
４，１６の各電磁弁（SV1，SV3，SV11，SV14，SV16）が
開放され、また、ガス供給配管ユニット（32）の各電磁
弁（SV4〜SV9）のうち所定の電磁弁（例えば第７，８，
９電磁弁（SV7，8，9）のみが開放される。それ以外の
電磁弁が閉鎖される。

【００９２】この状態で、水循環回路（B）にあって
は、ポンプ（P）が駆動して該水循環回路（B）において
水が循環する。これにより、水循環回路（B）には蓄熱
タンク（T）内の氷によって冷却された冷水が循環す
る。一方、冷媒循環回路（A）にあっては、圧縮機構
（1）が駆動し、この圧縮機構（1）から吐出された冷媒
は、図２８に矢印で示すように、その一部が、四路切換
弁（2）を経て室外熱交換器（3）に導入され、該室外熱
交換器（3）において外気との間で熱交換を行って凝縮
する。その後、この冷媒は、第１及び第２液ライン（11
a，11b）を経て室内ユニット（Y，Y，Y）に向って流れ
る。また、他の一部の冷媒は、四路切換弁（2）及び室
外熱交換器（3）をバイパスして吐出ガスバイパスライ
ン（27）を流れて第１液ライン（11a）に合流される。
更に、他の一部の冷媒は、ガス供給配管ユニット（32）
の第４〜第６分岐管（33d〜33f）を経て水側凝縮器（3
0）に導入され、ここで水循環回路（B）を循環する冷水
との間で熱交換を行って凝縮し、第１連絡管（37）に導
入される。そして、この第１連絡管（37）に導入された
冷媒は第２連絡管（45）、第３連絡管（47）及び第４液
ライン（11d）を経て第１液ライン（11a）に合流され
る。このようにして、室外熱交換器（3）及び水側凝縮
器（30）夫々において凝縮された冷媒が第１液ライン
（11a）で合流される。そして、この合流された冷媒
は、室内ユニット（Y，Y，Y）に達し、室内電動膨張弁
（7，7，7）で減圧された後、室内熱交換器（6，6，6）
で蒸発し、圧縮機構（1）の吸入側に回収される。

【００９３】このようにして、蓄熱タンク（T）内に貯
留されている氷の冷熱を利用した室内冷房運転が行われ
る。そして、本第１タイプの冷蓄熱利用冷房運転によれ
ば、ガス供給配管ユニット（32）の各電磁弁（SV4〜SV
9）の開閉状態を制御することで、外気により凝縮され
る冷媒量と冷水により凝縮される冷媒量との比率を容易
に調整でき、この調整によって空調能力の制御や、蓄熱
タンク内の残氷量の調整などを行うことができる。

【００９４】また、第２液ライン（11b）を流れる冷媒
の一部は、第３液ライン（11c）及び第５連絡管（51）
を流れ、この第５連絡管（51）のキャピラリチューブ
（CP）で減圧された後、第２配管熱交換器（52）に導入
される。そして、この冷媒は、第２配管熱交換器（52）
において第２液ライン（11b）の冷媒との間で熱交換
し、該第２液ライン（11b）の冷媒を過冷却した後、吸
入ガスライン（10c）に回収される。このように室内熱
交換器（6，6，6）に導入される冷媒が過冷却されるた
め、該各室内熱交換器（6，6，6）における冷媒と室内
空気との熱交換量を増大させることができる。

【００９５】また、このような冷蓄熱利用冷房運転にお
いて、入口水温センサ（Th-W1）によって検出される水
温が所定温度（例えば５℃）に達した場合には、ガス供
給配管ユニット（32）の各電磁弁（SV4〜SV9）が閉鎖さ
れ、冷蓄熱利用冷房運転を終了して、通常の冷房運転に
移行する。つまり、入口水温センサ（Th-W1）の水温検
知により、蓄熱タンク（T）内の冷熱の殆どを利用した
と判断した後には、通常の冷房運転に切り換えられる。

【００９６】Ｂ．第２タイプの冷蓄熱利用冷房運転 この運転モードでは、コントローラ（85）により、四路
切換弁（2）が実線側に切換えられ、室内電動膨張弁
（7，7，7）が所定開度に調整される一方、室外電動膨
張弁（4）が全開に、水側蒸発器用電動膨張弁（38）が
全閉にされる。また、第３，１０，１１，１３，１６の
各電磁弁（SV3，SV10，SV11，SV13，SV16）が開放さ
れ、それ以外の電磁弁が閉鎖される。

【００９７】この状態で、水循環回路（B）にあって
は、ポンプ（P）が駆動して該水循環回路（B）において
水が循環する。これにより、水循環回路（B）には蓄熱
タンク（T）内の氷によって冷却された冷水が循環す
る。一方、冷媒循環回路（A）にあっては、圧縮機構
（1）が駆動し、図２９に矢印で示すように、下流側圧
縮機（COMP-2）から吐出された冷媒は、その一部が、四
路切換弁（2）を経て室外熱交換器（3）に導入され、該
室外熱交換器（3）において外気との間で熱交換を行っ
て凝縮する。その後、この冷媒は、第１及び第２液ライ
ン（11a，11b）、第３液ライン（11c）及び第６連絡管
（53）を経て第２連絡管（45）に導入される。また、他
の一部の冷媒は、四路切換弁（2）及び室外熱交換器
（3）をバイパスして吐出ガスバイパスライン（27）を
流れて第１液ライン（11a）に合流される。

【００９８】一方、上流側圧縮機（COMP-1）から吐出さ
れた冷媒は、吐出ガス分流管（34）を経て水側凝縮器
（30）に導入され、ここで水循環回路（B）を循環する
冷水との間で熱交換を行って凝縮し、第１連絡管（37）
に導入される。そして、この第１連絡管（37）に導入さ
れた冷媒は第２連絡管（45）に合流される。このように
して、室外熱交換器（3）及び水側凝縮器（30）夫々に
おいて凝縮された冷媒が第２連絡管（45）で合流され
る。そして、この合流された冷媒は、第２連絡管（45）
から第２液ライン（11b）を経て室内ユニット（Y，Y，
Y）に達し、室内電動膨張弁（7，7，7）で減圧された
後、室内熱交換器（6，6，6）で蒸発し、圧縮機構（1）
の吸入側に回収される。

【００９９】このような動作によっても、蓄熱タンク
（T）内に貯留されている氷の冷熱を利用した室内冷房
運転が行われる。そして、本第２タイプの冷蓄熱利用冷
房運転によれば、上流側圧縮機（COMP-1）から吐出され
た冷媒は水循環回路（B）の冷水（０℃）のみによって
凝縮されるため、この吐出ガス冷媒の温度が低くても冷
凍能力を十分に発揮させることができる。これにより、
上流側圧縮機（COMP-1）に対する入力を低減でき、圧縮
機構（1）全体としての消費電力が削減され、装置のＣ
ＯＰの向上を図ることができる。

【０１００】また、本動作にあっても、第２配管熱交換
器（52）において第２液ライン（11b）の冷媒と第５連
絡管（51）の冷媒との間で熱交換し、該第２液ライン
（11b）の冷媒を過冷却することで、各室内熱交換器
（6，6，6）における冷媒と室内空気との熱交換量の増
大が図れるようになっている。

【０１０１】また、本運転動作にあっても、入口水温セ
ンサ（Th-W1）によって検出される水温が所定温度に達
した場合には、蓄熱タンク（T）内の冷熱の殆どを利用
したと判断して通常の冷房運転に切り換えられる。

【０１０２】−温蓄熱運転− この運転モードは、暖房運転時に利用する温熱として蓄
熱タンク（T）内に温水を貯留するためのものである。

【０１０３】この運転モードでは、コントローラ（85）
により、四路切換弁（2）が破線側に切換えられ、室外
電動膨張弁（4）が所定開度に調整され、それ以外の電
動膨張弁が閉鎖される。一方、第１１，１３の各電磁弁
（SV11，SV13）が開放され、また、ガス供給配管ユニッ
ト（32）の各電磁弁（SV4〜SV9）が開放される。それ以
外の電磁弁は閉鎖される。

【０１０４】この状態で、水循環回路（B）にあって
は、ポンプ（P）が駆動して該水循環回路（B）において
水が循環する。一方、冷媒循環回路（A）にあっては、
圧縮機構（1）が駆動し、この圧縮機構（1）から吐出さ
れた冷媒は、図３０に矢印で示すように、ガス供給配管
ユニット（32）の各分岐管（33a〜33f）を経て水側凝縮
器（30）に導入され、ここで水循環回路（B）の水との
間で熱交換を行って該水を加熱して凝縮し、第１連絡管
（37）に導入される。そして、この冷媒は、第２連絡管
（45）、第２液ライン（11b）、第４液ライン（11d）、
レシーバ（5）、第３液ライン（11c）を経て室外熱交換
器（3）に導入される。そして、この室外熱交換器（3）
において外気との間で熱交換を行って蒸発した後、四路
切換弁（2）及び吸入ガスライン（10c）を経て圧縮機構
（1）の吸入側に回収される。このような水及び冷媒の
循環動作を行うことにより水循環回路（B）を流れる水
は水側凝縮器（30）において冷媒からの熱を受け、高温
の温水となって蓄熱タンク（T）内に貯留されることに
なる。

【０１０５】そして、このような温蓄熱運転中におい
て、入口水温センサ（Th-W1）によって検出される水温
が所定の高温（例えば３５℃）に達すると、蓄熱タンク
（T）内に十分な温熱が貯留されたと判断して運転を終
了する。

【０１０６】−温蓄熱／暖房同時運転− この運転モードは、室内の暖房を行いながら蓄熱タンク
（T）に温水を貯留する動作であって、比較的暖房負荷
が小さい状態において行われる。

【０１０７】この運転モードでは、上述した温蓄熱運転
において、室内電動膨張弁（7，7，7）及び第２電磁弁
（SV2）を開放することによって行われる。つまり、圧
縮機構（1）から吐出された冷媒の一部をガス配管（1
5）によって室内熱交換器（6，6，6）に導入し、この室
内熱交換器（6，6，6）において室内空気との間で熱交
換を行って該室内空気を加温して凝縮した後、第２液ラ
イン（11b）の冷媒に合流させている。その他の水及び
冷媒の循環動作は上述した温蓄熱運転と同様である。

【０１０８】−温蓄熱利用暖房運転− この運転モードは、上述した温蓄熱運転において蓄熱タ
ンク（T）に貯留された温水の温熱を利用しながら室内
の暖房を行うものである。

【０１０９】この運転モードでは、コントローラ（85）
により、四路切換弁（2）が破線側に切換えられ、水側
蒸発器用電動膨張弁（38）が所定開度に調整される一
方、室内電動膨張弁（7）が全開状態にされる。また、
第１，２，１３，１５電磁弁（SV1，SV2，SV13，SV15）
が開放され、それ以外の電磁弁が閉鎖される。

【０１１０】この状態で圧縮機構（1）が駆動すると、
該圧縮機構（1）から吐出された冷媒は図３１に矢印で
示すように、四路切換弁（2）及びガス配管（15）のガ
ス供給分岐管（15b）を経て室内ユニット（Y，Y，Y）に
導入され、室内熱交換器（6，6，6）において室内空気
との間で熱交換を行って凝縮して室内空気を加温する。
その後、この冷媒は、第４液ライン（11d）からレシー
バ（5）及び第２液ライン（11b）を経て第２連絡管（4
5）から第１連絡管（37）に導入される。また、第２液
ライン（11b）を流れる冷媒の一部は第３液ライン（11
c）を経て第４連絡管（49）に導入され、この第４連絡
管（49）のキャピラリチューブ（CP）によって減圧され
た後、第１連絡管（37）に合流される。そして、これら
第１連絡管（37）に合流された冷媒は、水側蒸発器（3
1）に導入され、ここで温水との間で熱交換を行って蒸
発した後、冷媒回収管（40）を経て圧縮機構（1）の吸
入側に回収される。

【０１１１】このようにして、蓄熱タンク（T）内に貯
留されている温水の温熱を利用した室内暖房運転が行わ
れる。

【０１１２】また、冷媒回収管（40）を流れる冷媒の一
部は回収分岐管（40a）に分流されており、この回収分
岐管（40a）を流れる冷媒と、第４連絡管（49）を流れ
る冷媒とは、第１配管熱交換器（50）において熱交換さ
れている。このため、第４連絡管（49）を流れる冷媒は
過冷却されることになり、水側蒸発器（31）における冷
媒と温水との熱交換量を増大させることができる。

【０１１３】また、この温蓄熱利用暖房運転において
も、上述した冷蓄熱利用暖房運転と同様に、入口水温セ
ンサ（Th-W1）によって検出される水温が所定温度（例
えば２０℃）に達した場合には、ガス供給配管ユニット
（32）の各電磁弁（SV4〜SV9）が閉鎖され、温蓄熱利用
暖房運転を終了して、通常の暖房運転に移行する。つま
り、入口水温センサ（Th-W1）の水温検知により、蓄熱
タンク（T）内の温熱の殆どを利用したと判断した後に
は、通常の暖房運転に切り換えられる。

【０１１４】そして、本形態では、上述したように、過
冷却水温センサ（Th-W3）によって検出される水側蒸発
器（31）の出口側温度と、氷生成検知センサ（Th-W4）
によって検出される氷生成容器（62）の温度とによって
過冷却解消による製氷動作が行われていることが確認で
きる。このため、水配管の内壁面に氷が付着しているよ
うな場合には、そのことを迅速に認識することができ
る。従って、従来のように、氷の付着量が著しく多くな
るまで、この氷の付着を認識することができず、これを
融解する動作に長時間を要して製氷効率が著しく低下す
るといった状況を回避することができ、製氷の信頼性の
向上を図ることができる。

【０１１５】また、過冷却状態の水が過冷却の解消に伴
って凝固点温度に戻ることを利用し、冷蓄熱運転中及び
冷蓄熱運転終了後夫々において各センサ（Th-W1〜Th-W
4）の誤差を補正する動作を行うようにしたので、セン
サ（Th-W1〜Th-W4）の配置されている各部において水温
の検出精度を高く維持することができ、これによって上
述した製氷の確認動作をより信頼性の高いものにするこ
とができる。

【０１１６】また、上述した第１補正手段（85c）の変
形例として、冷蓄熱運転の終了後、冷媒循環回路（A）
における冷媒の循環を停止すると共に水循環回路（B）
に水を循環させた状態で、各センサ（Th-W1〜Th-W4）の
検出値が水の凝固点温度に一致するように該各検出値を
夫々補正するようにしてもよい。

【０１１７】尚、本実施形態では、蓄熱用の蓄熱媒体と
して水を使用したが、その他ブライン水溶液を使用する
ようにしてもよい。

【０１１８】また、空気調和装置用の氷蓄熱装置に本発
明を適用した場合について説明したが、その他の蓄冷熱
を利用する装置に対して適用可能である。

【０１１９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば以下に述べるような効果が発揮される。請求項１記載
の発明によれば、過冷却生成熱交換器の出口側の蓄熱媒
体温度が蓄熱媒体の凝固点よりも低く、且つ過冷却解消
部の蓄熱媒体温度が過冷却生成熱交換器の出口側の蓄熱
媒体温度よりも高いとき、過冷却解消による氷の生成が
行われていると判定するようにしたために、これら２箇
所の蓄熱媒体の温度を検出するのみで過冷却解消による
製氷動作が行われていることが確認できる。このため、
水配管の内壁面に氷が付着しているような場合には、そ
のことを迅速に認識することができる。従って、従来の
ように、氷の付着量が著しく多くなるまで、この氷の付
着を認識することができず、これを融解する動作に長時
間を要して製氷効率が著しく低下するといった状況を回
避することができ、製氷の信頼性の向上を図ることがで
きる。

【０１２０】また、冷蓄熱運転中に、製氷温度検出手段
の検出値が蓄熱媒体の凝固点温度と一致するように該検
出値を補正すると共に、過冷却温度検出手段の検出値
を、上記製氷温度検出手段の検出値の補正量と同量だけ
補正するようにし、過冷却解消部の蓄熱媒体温度はその
凝固点温度に一致していることを利用して各検出手段の
誤差を補正しているので、各部の誤差のない正確な温度
検出が行え、信頼性の高い製氷動作の認識を行うことが
できる。

【０１２１】請求項２及び３記載の発明によれば、冷蓄
熱運転の終了後に、蓄熱循環回路に蓄熱媒体を循環させ
ると、各温度検出手段で検出される蓄熱媒体温度はその
凝固点温度になることを利用して、各温度検出手段の検
出値の誤差を補正するようにしたので、これによっても
各部の誤差のない正確な温度検出が行え、これによって
次回の冷蓄熱運転時に信頼の高い製氷の確認を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本形態に係る氷蓄熱式空気調和装置に備えられ
た冷媒循環回路及び水循環回路の全体構成を示す図であ
る。

【図２】冷媒循環回路の一部を示す図である。

【図３】冷媒循環回路の他の一部を示す図である。

【図４】冷媒循環回路の他の一部及び水循環回路を示す
図である。

【図５】水循環回路を構成する各機器の配置状態を示す
斜視図である。

【図６】水側蒸発器を示す図である。

【図７】図６におけるVII矢視図である。

【図８】バッファタンクを示す図である。

【図９】図８（b）におけるIX矢視図である。

【図１０】氷生成容器を示す図である。

【図１１】図１０（b）におけるXI矢視図である。

【図１２】氷核生成ユニット及びその周辺部を示す一部
を破断した平面図である。

【図１３】ノズルを示す図である。

【図１４】氷核生成動作を説明するための図である。

【図１５】冷却部本体を示す図である。

【図１６】冷媒通路形成部材を示す図である。

【図１７】保持部材を示す図である。

【図１８】冷却部材と保持部材とを組付ける状態を示す
斜視図である。

【図１９】進展防止部材を示す図である。

【図２０】図１９（b）におけるV-V線に沿った断面図で
ある。

【図２１】通常冷房運転の冷媒循環動作を示す回路図で
ある。

【図２２】通常暖房運転の冷媒循環動作を示す回路図で
ある。

【図２３】氷核生成運転の冷媒循環動作を示す回路図で
ある。

【図２４】冷蓄熱運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。

【図２５】製氷確認動作を示すフローチャート図であ
る。

【図２６】第１補正手段によるセンサ補正動作を示すフ
ローチャート図である。

【図２７】第２補正手段によるセンサ補正動作を示すフ
ローチャート図である。

【図２８】第１タイプの冷蓄熱利用冷房運転の冷媒循環
動作を示す回路図である。

【図２９】第２タイプの冷蓄熱利用冷房運転の冷媒循環
動作を示す回路図である。

【図３０】温蓄熱運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。

【図３１】温蓄熱利用暖房運転の冷媒循環動作を示す回
路図である。

【符号の説明】

（1） 圧縮機構（圧縮機） （3） 室外熱交換器（熱源側熱交換器） （10） ガス側配管（冷媒配管） （11） 液側配管（冷媒配管） （31a） 容器（冷却用熱交換器） （31f） 伝熱管（過冷却生成用熱交換器） （37） 第１連絡管（冷媒配管） （38） 水側蒸発器用電動膨張弁（膨張機構） （40） 冷媒回収管（冷媒配管） （45） 第２連絡管（冷媒配管） （62） 氷生成容器（過冷却解消部） （63） 水配管（循環路） （85b） 製氷判定手段 （85c，85d） 補正手段 （A） 冷媒循環回路 （B） 水循環回路（蓄熱循環回路） （T） 蓄熱タンク （P） ポンプ（循環手段） （Th-W3） 過冷却水温センサ（過冷却温度検出手
段） （Th-W4） 氷生成検知センサ（製氷温度検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 弘二 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工 業株式会社 堺製作所 金岡工場内 (56)参考文献 特開 平４−222372（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−251177（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−263721（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 5/00 F25C 1/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも圧縮機（1）と熱源側熱交換
   器（3）と膨張機構（38）と冷却用熱交換器（31a）とが
   順に冷媒配管（10，11，45，37，40）によって接続され
   て成る冷媒循環回路（A）と、 少なくとも蓄熱媒体を貯留する蓄熱タンク（T）と、上
   記冷却用熱交換器（31a）との間で熱交換可能な過冷却
   生成熱交換器（31f）と過冷却解消部（62）とが循環路
   （63）によって蓄熱媒体の循環が可能に接続されると共
   に、上記蓄熱媒体の循環手段（P）が設けられて成る蓄
   熱循環回路（B）と、 上記冷媒循環回路（A）において、圧縮機（1）から吐出
   され、熱源側熱交換器（3）で凝縮し、膨張機構（38）
   で減圧された後、冷却用熱交換器（31a）で蒸発する冷
   媒と、蓄熱循環回路（B）を循環し過冷却生成熱交換器
   （31f）に導入された蓄熱媒体との間で熱交換を行って
   該蓄熱媒体を過冷却状態まで冷却した後、この蓄熱媒体
   の過冷却状態を過冷却解消部（62）において解消して氷
   を生成し、該氷を蓄熱タンク（T）に回収して貯留する
   冷蓄熱運転を行うようにした氷蓄熱装置において、 上記過冷却生成熱交換器（31f）の出口側の蓄熱媒体温
   度を検出し、その検出値に基づいた過冷却温度信号を出
   力する過冷却温度検出手段（Th-W3）と、 上記過冷却解消部（62）の蓄熱媒体温度を検出し、その
   検出値に基づいた製氷温度信号を出力する製氷温度検出
   手段（Th-W4）と、 上記過冷却温度検出手段（Th-W3）の過冷却温度信号及
   び製氷温度検出手段（Th-W4）の製氷温度信号を受け、
   過冷却生成熱交換器（31f）の出口側の蓄熱媒体温度が
   蓄熱媒体の凝固点よりも低く、且つ過冷却解消部（62）
   の蓄熱媒体温度が過冷却生成熱交換器（31f）の出口側
   の蓄熱媒体温度よりも高いとき、過冷却解消による氷の
   生成が行われていると判定する製氷判定手段（85b）
   と、 上記製氷判定手段（85b）が、過冷却解消による氷の生
   成が行われていることを判定すると、上記製氷温度検出
   手段（Th-W4）の検出値が蓄熱媒体の凝固点温度と一致
   するように該検出値を補正すると共に、過冷却温度検出
   手段（Th-W3） の検出値を、上記製氷温度検出手段（Th-
   W4）の検出値の補正量と同量だけ補正する補正手段（85
   d） とが設けられていることを特徴とする氷蓄熱装置。
2. 【請求項２】 少なくとも圧縮機（1）と熱源側熱交換
   器（3）と膨張機構（38）と冷却用熱交換器（31a）とが
   順に冷媒配管（10，11，45，37，40）によって接続され
   て成る冷媒循環回路（A）と、 少なくとも蓄熱媒体を貯留する蓄熱タンク（T）と、上
   記冷却用熱交換器（31a）との間で熱交換可能な過冷却
   生成熱交換器（31f）と過冷却解消部（62）とが循環路
   （63）によって蓄熱媒体の循環が可能に接続されると共
   に、上記蓄熱媒体の循環手段（P）が設けられて成る蓄
   熱循環回路（B）と、 上記冷媒循環回路（A）において、圧縮機（1）から吐出
   され、熱源側熱交換器（3）で凝縮し、膨張機構（38）
   で減圧された後、冷却用熱交換器（31a）で蒸発する冷
   媒と、蓄熱循環回路（B）を循環し過冷却生成熱交換器
   （31f）に導入された蓄熱媒体との間で熱交換を行って
   該蓄熱媒体を過冷却状態まで冷却した後、この蓄熱媒体
   の過冷却状態を過冷却解消部（62）において解消して氷
   を生成し、該氷を蓄熱タンク（T）に回収して貯留する
   冷蓄熱運転を行うようにした氷蓄熱装置において、 上記過冷却生成熱交換器（31f）の出口側の蓄熱媒体温
   度を検出し、その検出値に基づいた過冷却温度信号を出
   力する過冷却温度検出手段（Th-W3）と、 上記過冷却解消部（62）の蓄熱媒体温度を検出し、その
   検出値に基づいた製氷温度信号を出力する製氷温度検出
   手段（Th-W4）と、 上記過冷却温度検出手段（Th-W3）の過冷却温度信号及
   び製氷温度検出手段（Th-W4）の製氷温度信号を受け、
   過冷却生成熱交換器（31f）の出口側の蓄熱媒体温度が
   蓄熱媒体の凝固点よりも低く、且つ過冷却解消部（62）
   の蓄熱媒体温度が過冷却生成熱交換器（31f）の出口側
   の蓄熱媒体温度よりも高いとき、過冷却解消による氷の
   生成が行われていると判定する製氷判定手段（85b）
   と、 冷蓄熱運転の終了後、冷媒循環回路（A）における冷媒
   の循環を停止すると共に蓄熱循環回路（B）に蓄熱媒体
   を循環させ、上記各温度検出手段（Th-W3，Th-W4）が検
   出した蓄熱媒体温度の検出値の平均値を算出し、上記検
   出値が平均値よりも高い検出手段にあっては、検出値と
   平均値との差を補正量として検出値から該補正量を減算
   する一方、温度信号が平均値よりも低い検出手段にあっ
   ては、検出値と平均値との差を補正量として検出値に該
   補正量を加算するように各温度検出手段（Th-W3，Th-W
   4）の検出値を補正する補正手段（85c）とが設けられて
   いることを特徴とする氷蓄熱装置。
3. 【請求項３】 少なくとも圧縮機（1）と熱源側熱交換
   器（3）と膨張機構（38）と冷却用熱交換器（31a）とが
   順に冷媒配管（10，11，45，37，40）によって接続され
   て成る冷媒循環回路（A）と、 少なくとも蓄熱媒体を貯留する蓄熱タンク（T）と、上
   記冷却用熱交換器（31a）との間で熱交換可能な過冷却
   生成熱交換器（31f）と過冷却解消部（62）とが循環路
   （63）によって蓄熱媒体の循環が可能に接続されると共
   に、上記蓄熱媒体の循環手段（P）が設けられて成る蓄
   熱循環回路（B）と、 上記冷媒循環回路（A）において、圧縮機（1）から吐出
   され、熱源側熱交換器（3）で凝縮し、膨張機構（38）
   で減圧された後、冷却用熱交換器（31a）で蒸発する冷
   媒と、蓄熱循環回路（B）を循環し過冷却生成熱交換器
   （31f）に導入された蓄熱媒体との間で熱交換を行って
   該蓄熱媒体を過冷却状態まで冷却した後、この蓄熱媒体
   の過冷却状態を過冷却解消部（62）において解消して氷
   を生成し、該氷を蓄熱タンク（T）に回収して貯留する
   冷蓄熱運転を行うようにした氷蓄熱装置において、 上記過冷却生成熱交換器（31f）の出口側の蓄熱媒体温
   度を検出し、その検出値に基づいた過冷却温度信号を出
   力する過冷却温度検出手段（Th-W3）と、 上記過冷却解消部（62）の蓄熱媒体温度を検出し、その
   検出値に基づいた製氷温度信号を出力する製氷温度検出
   手段（Th-W4）と、 上記過冷却温度検出手段（Th-W3）の過冷却温度信号及
   び製氷温度検出手段（Th-W4）の製氷温度信号を受け、
   過冷却生成熱交換器（31f）の出口側の蓄熱媒体温度が
   蓄熱媒体の凝固点よりも低く、且つ過冷却解消部（62）
   の蓄熱媒体温度が過冷却生成熱交換器（31f）の出口側
   の蓄熱媒体温度よりも高いとき、過冷却解消による氷の
   生成が行われていると判定する製氷判定手段（85b）
   と、 冷蓄熱運転の終了後、冷媒循環回路（A）における冷媒
   の循環を停止すると共に蓄熱循環回路（B）に蓄熱媒体
   を循環させ、上記各温度検出手段（Th-W3，Th-W4）の検
   出値が蓄熱媒体の凝固点温度に一致するように各検出手
   段（Th-W3，Th-W4）の検出値を夫々補正する補正手段
   （85c）とが設けられていることを特徴とする氷蓄熱装
   置。