JP3284582B2 - 蓄熱式空気調和装置及び空気調和装置用蓄冷熱器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、蓄熱ユニットを具備
する蓄冷熱式空気調和装置に関し、特に単一の室外機
（室外ユニット）に、蓄冷熱可能な蓄冷熱媒体を内蔵し
蓄冷熱用熱交換器を持つ蓄冷熱槽（蓄熱ユニット）と、
単数若しくは複数の室内機（室内ユニット）を備え、１
室若しくは多室の空気調和を行うことが可能な、蓄冷熱
式空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】蓄冷熱式空気調和機の従来例として、例
えば、特公昭63−1507号公報に記載のように、蓄冷熱槽
を内蔵した室外機に室内機を２本の冷媒配管で接続した
ものや、特開昭58−19665 号公報に記載のように、蓄冷
熱槽を内蔵する蓄冷熱器を独立させ、この蓄冷熱器を介
して、室外機側２本，室内機側２本の冷媒配管で接続し
たものがある。

【０００３】また、特開平1−24255号公報や特開平2−2
72237 号公報に記載されているものは、蓄熱用熱交換器
を主に蓄冷をおこなうことのみに用い、蓄熱は冷房運転
をおこなうときの冷熱源として使用するもので、夏季に
夜間電力を用いて蓄熱ユニットに氷をつくっておき、昼
間にこの蓄冷熱を用いて、空気調和装置の冷却能力を向
上させ、この能力向上分で消費電力の低減をはかるよう
にしている。

【０００４】さらに、蓄熱をより有効に生かす空気調和
装置として、特開平3−28672号公報に記載されたものの
ように、蓄熱ユニットの熱交換器に、蓄冷のみならず圧
縮機からの冷媒の減圧および蒸発をおこなわせて、冷房
運転，暖房運転，低温蓄熱運転，蓄熱を利用する冷房運
転，低温蓄熱と冷房との同時運転，低温蓄熱と暖房との
同時運転，除霜運転，除霜と暖房運転との同時運転，高
温蓄熱運転、それに、高温蓄熱と暖房との同時運転をお
こなえるようにしたものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特公昭63−1507号
公報に記載のものでは、既設の冷凍サイクルに蓄冷熱器
を増設しようとする場合に配慮されておらず、蓄冷熱槽
を内蔵しない既設の室外機を、蓄冷熱槽内蔵の室外機に
交換しなければならないという問題があった。

【０００６】また、上記特開昭58−19665 号公報に記載
のものでは、既に設置済みの設備に蓄冷熱器を追加設置
する際の冷凍サイクル内へ追加する冷媒封入量について
配慮されておらず、サイクル内の余剰液冷媒が配管経路
中にため切れないという問題があった。

【０００７】さらに、特開平2−28672号公報に記載のも
のでは、多様な運転をおこなうことができても、蓄熱運
転をおこなうときに、常に冷媒の一部が室内ユニットに
も流れるため、室内ユニットに冷媒が滞留しやすく、滞
留すると、冷媒が不足するばかりか、冷媒に溶解して循
環している冷凍機油も室内ユニットに滞留するため、冷
凍サイクルの信頼性を低下させる。これらは、室内ユニ
ットが、室外ユニットおよび蓄熱ユニットよりも低い位
置に設置されると著しい。

【０００８】本発明の目的は、そこで本発明は、冷房運
転時のピークカットの対応だけではなく、省エネルギー
運転を実現でき、しかも蓄冷熱器の追加設置が容易で、
冷媒封入量の変化にも対応できる空気調和装置を得るこ
とにある。

【０００９】本発明の他の目的は、室内ユニットの設置
の自由度をよりたかく、しかも多様な運転モードをもつ
空気調和装置を得ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、蓄冷熱可能な
蓄熱媒体を貯留する蓄冷熱槽と、この蓄冷熱槽の蓄熱媒
体と冷凍サイクルの冷媒とを熱交換させるための蓄冷熱
用熱交換器とを備え、この蓄冷熱用熱交換器の一端を第
１の流量制御弁を介して室外減圧機構と室内熱交換器と
を接続している液冷媒配管に接続し、この接続点よりも
室内熱交換器側の液冷媒配管には第２の流量制御弁を設
け、かつ蓄冷熱用熱交換器の他端には、第１の開閉弁を
介して圧縮機の吸入側に接続する第１の配管と、第２の
開閉弁を介して圧縮機と室内熱交換器とを接続している
ガス冷媒配管に接続する第２の配管と、第３の開閉弁を
介して第２流量制御弁と室内熱交換器との間の液冷媒配
管に接続する第３の配管とを接続したものである。

【００１１】本発明は、一端が室外熱交換器側の液冷媒
配管に接続され、他端が室内熱交換器側の液冷媒配管に
接続される液冷媒配管と、一端が圧縮機側のガス冷媒配
管に接続され、他端が室内熱交換器側のガス冷媒配管に
接続されるガス冷媒配管と、蓄冷熱可能な蓄熱媒体を貯
留する蓄冷熱槽と、この蓄冷熱槽の蓄熱媒体と冷凍サイ
クルの冷媒とを熱交換させるための蓄冷熱用熱交換器
と、この蓄冷熱用熱交換器の一端を第１の流量制御弁を
介して前記液冷媒配管に接続し、この接続点よりも室内
熱交換器側となる液冷媒配管には第２の流量制御弁を設
け、かつ蓄冷熱用熱交換器の他端には、第１の開閉弁を
介して圧縮機の吸入側に接続される第１の配管と、第２
の開閉弁を介してガス冷媒配管に接続される第２の配管
と、第３の開閉弁を介して液冷媒配管の第２流量制御弁
よりも室内熱交換器側に接続される第３の配管とが接続
されたものである。

【００１２】本発明は、上記のものにおいて、液冷媒配
管と第１流量制御弁との間に受液器を設けることが望ま
しい。

【００１３】本発明は、蓄冷熱利用冷房運転する場合、
室外機からの冷媒が分岐されその一部が流入する蓄熱器
熱交換器と、冷媒が分岐される点よりも室内機側に設け
られ冷媒を室内機に導く第２の流量制御弁と、を備え、
蓄冷熱運転する場合は、第２の流量制御弁を閉じるもの
である。

【００１４】

【００１５】上記のものにおいて、蓄冷熱利用暖房運転
する場合、圧縮機から吐出された冷媒は、室内熱交換器
に至り、該室内熱交換器から室外機に至る間で分岐さ
れ、一方は蓄冷熱用熱交換器に入り、他方は室外熱交換
器を通って冷媒の一方と合流し、合流された冷媒は圧縮
機に吸入されることが望ましい。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【作用】上記本発明の空気調和装置において、冷房運転
時は、圧縮機，室外熱交換器および室外流量制御弁，液
冷媒配管，室内ユニット（室内機）の流量制御弁，室内
熱交換器および開閉弁、及びガス冷媒配管を通り、圧縮
機に戻る循環を冷媒になさせると共に、冷媒を室内ユニ
ットの熱交換器において凝縮させ、室内ユニットの流量
制御弁において減圧し、室内ユニットの熱交換器におい
て蒸発させることによっておこなわれる。

【００２０】暖房運転は、圧縮機，ガス冷媒配管，室内
ユニットの開閉弁，室内交換器および流量制御弁，液冷
媒配管，室外ユニット（室外機）の流量制御弁および室
外熱交換器を通って圧縮機に戻る循環を冷媒になさせ、
この冷媒を室内ユニットの熱交換器において凝縮させ、
室外ユニットの流量制御弁において減圧し、室外ユニッ
トの熱交換器において蒸発させることによっておこなわ
れる。

【００２１】蓄冷熱運転は、圧縮機，室外ユニットの熱
交換器および流量制御弁，蓄熱ユニットの第１の流量制
御弁，蓄冷熱交換器および第１開閉弁，低圧ガス冷媒配
管を通って、圧縮機に至る循環を冷媒になさせ、室外ユ
ニットの熱交換器において凝縮させ、室外ユニットの第
１の流量制御弁において減圧をおこない、蓄冷熱器の熱
交換器において蒸発させて、蓄熱材を冷却することによ
っておこなわれる。

【００２２】このときに、蓄冷熱器の第２流量制御弁が
閉じられたままであるため、圧縮機からの冷媒が室内ユ
ニットに流れるのを防止できる。

【００２３】蓄冷熱利用冷房運転は、冷房運転におい
て、室外ユニットの熱交換器および流量制御弁を経由し
てきた冷媒の一部を、蓄冷熱器の第１流量制御弁，熱交
換器および開閉弁（または流量調節弁）とを通して液配
管に戻し、冷媒を過冷却することによっておこなわれ
る。

【００２４】蓄冷熱同時冷房運転は、冷房運転におい
て、室外ユニットの熱交換器および流量制御弁を経由し
てきた冷媒の一部を、蓄熱ユニットの第１流量制御弁，
熱交換器および第１開閉弁を通って低圧ガス配管に導く
ことによってなされる。

【００２５】暖房および低温蓄熱運転は、室内ユニット
の各々から液配管に送り出された冷媒の一部あるいは全
部を、蓄冷熱器の流量調整弁，熱交換器および第１流量
制御弁を通って液配管に戻し、室内ユニットの各々から
の冷媒を蓄冷熱器の流量調整弁において減圧し、蓄熱熱
交換器において蒸発させて、蓄熱材を冷却する。

【００２６】室外ユニットの熱交換器の除霜運転は、圧
縮機，室外熱交換器および室外流量制御弁，蓄冷熱器の
第１流量制御弁および熱交換器を通って圧縮機に至る循
環を冷媒になさせ、室外熱交換器において凝縮させて、
除霜をおこなうと共に、第１流量制御弁において減圧
し、蓄熱熱交換器において蒸発させることによっておこ
なわれる。

【００２７】暖房および室外熱交換器の除霜運転は、暖
房運転において、圧縮機から冷媒を室外ユニットにおけ
る除霜しようとする熱交換器に導き、室外ユニットの流
量制御弁を通ったあと、室内ユニットから帰還する冷媒
と合流させて蓄冷熱器の第１流量制御弁，熱交換器およ
び開閉弁、それに、低圧ガス配管を経由して圧縮機に流
しておこなう。

【００２８】蓄熱熱交換器の一端を、第２開閉弁を介し
てガス冷媒配管に接続することにより、上記運転に加え
て、高温蓄熱運転と、高温蓄熱および暖房運転もおこな
える。

【００２９】高温蓄熱運転は、圧縮機，ガス冷媒配管，
蓄冷熱器，室外熱交換器を経由して圧縮機に戻る循環を
冷媒になさせて、蓄冷熱器の熱交換器において凝縮さ
せ、室外ユニットの流量制御弁において減圧してなされ
る。

【００３０】このときにも、蓄冷熱器が流量制御弁の上
流側において液配管と熱交換器とにつながれている開閉
弁のみが開き、液配管につながれた流量制御弁と、熱交
換器と開閉弁との間および第２流量制御弁および流量調
整弁（第３開閉弁）を閉じた状態におくことにより、圧
縮機からの冷媒が室内ユニット側に流れるのを防止でき
る。

【００３１】高温蓄熱および暖房運転は、前述の暖房運
転において、圧縮機からガス冷媒配管に送り出された冷
媒の一部を、蓄冷熱器の第２開閉弁と熱交換器と第１流
量制御弁を通し、室内ユニットの各々から液配管に戻っ
てきた冷媒と合流させておこなわれる。

【００３２】冷暖房同時運転可能に構成したものにおい
て、その冷暖房同時運転は、圧縮機からの冷媒の一部
を、室外ユニットの熱交換器および流量制御弁，液冷媒
配管，一部の室内ユニットの流量制御弁，室内熱交換器
および開閉弁，ガス配管を通って冷凍圧縮機に冷媒を戻
すと共に、残りの冷媒はガス冷媒配管，残余の室内ユニ
ットの開閉弁，熱交換器および流量制御弁，液配管に冷
媒を通したあと、室内ユニットの熱交換器および流量制
御弁を経由してきた冷媒に合流させて、冷媒を室外ユニ
ットの熱交換器および残余の室内ユニットの熱交換器に
おいて凝縮させ、一部の室内ユニットの流量制御弁にお
いて減圧し、このユニットの熱交換器において蒸発させ
ることによっておこなわれる。

【００３３】また、蓄熱利用冷暖房同時運転は、冷暖房
同時運転において、室外ユニットの熱交換器および流量
制御弁を経由した冷媒分流の一部あるいは全部を、蓄熱
ユニットの第１流量制御弁，熱交換器および流量調節弁
（または第３開閉弁）を通って液冷媒配管に戻し、一部
の室内ユニットに送られる冷媒を蓄熱ユニットの熱交換
器において蓄熱材でもって過冷却することによっておこ
なわれる。

【００３４】また、本発明においては、室外機側の冷媒
配管がガス冷媒配管，低圧ガス冷媒配管，液冷媒配管の
３本，室内機側の接続配管が開閉弁を介してガス冷媒配
管，液冷媒配管の２本で接続される冷凍サイクルに蓄冷
熱器を増設する場合、蓄冷熱器は室外機側に３本，室内
機側に２本の接続冷媒配管を配設しているので、該開閉
弁を省略した上で、室外機も室内機も交換することなく
容易に蓄冷熱器を増設することができる。また、蓄冷熱
器の増設によって冷房運転時のピークカットの対応だけ
ではなく、他の省エネルギー運転も実現することができ
る。

【００３５】さらに受液器を設けた発明では、蓄冷熱器
を増設するために追加した冷媒が運転状態により冷凍サ
イクル中の余剰となる場合でも、余剰冷媒を受液器に滞
留させることができ、安定した冷凍サイクルを実現する
ことができる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。

【００３７】図１は、室外機（室外ユニット）１と蓄冷
熱器（蓄冷ユニット）２と室内機（室内ユニット）３
ａ，３ｂが接続された冷凍サイクルを示す。室外機１
は、内部に蓄冷熱用熱交換器を含んでいる蓄冷熱器２と
３本の冷媒配管１１，１２，１３で接続されており、ま
た室内機３ａ，３ｂは分岐管２２，２３を介して蓄冷熱
器２と、２本の冷媒配管２９，３０で接続されている。
図１では室内機を３ａ，３ｂの２台接続した例を示した
が、室外機１と蓄冷熱器２とが３本の冷媒配管で接続さ
れ、室内機と蓄冷熱器とが２本の冷媒配管で接続されて
いれば、室内機は１台であっても、３台以上（この場合
分岐管を台数分用意する）であっても良い。

【００３８】図２は、室外機１と蓄冷熱器２と室内機３
ａ，３ｂが接続された冷凍サイクル系統図を示す。室外
機１は、圧縮機４，四方弁５，室外熱交換器６，室外流
量制御弁７，室外受液器８を順次冷媒配管で接続し、か
つ圧縮機４の吸込側にはアキュムレータ９が接続されて
いる。室外機１と蓄冷熱器２とは室外受液器８と蓄冷熱
器２とを接続する室外側液冷媒配管１１，アキュムレー
タ９の吸入側と蓄冷熱器とを接続する低圧ガス冷媒配管
１２，四方弁５と蓄冷熱器とを接続する室外側ガス冷媒
配管１３の３本の冷媒配管によって接続されている。

【００３９】蓄冷熱器２は、蓄冷熱槽１４と、この中に
設置された蓄冷熱用熱交換器１５とを有し、この熱交換
器１５の一端は、流量調節の可能な第１の流量制御弁１
６及び配管１６ａを介して前記室外側液冷媒配管１１に
接続されている。第１流量制御弁１６の室外機側と室内
機とは室内側液冷媒配管２９、及び流量調節可能な第２
の流量制御弁１８と蓄冷熱器２内の液冷媒配管１８ａを
介して接続されている。前記蓄冷熱用交換器１５の他端
は、第１の開閉弁１９及び第１の配管１９ａを介して低
圧ガス冷媒配管１２に接続され、この第１開閉弁１９の
蓄冷熱用熱交換器１５側は第２の開閉弁２０及び第２の
配管２０ａを介して室外側ガス冷媒配管１３に接続され
ている。また、第１開閉弁１９と第２開閉弁２０との間
と、前記第２流量制御弁１８の室内機側の液冷媒配管１
８ａとは第３の開閉弁３１及び第３の配管３１ａを介し
て配管接続されている。また、第２開閉弁の室外機側は
室内側ガス冷媒配管３０によって室内機３ａ，３ｂに接
続されている。本実施例では室内機が２台設けられてい
るので、室内側液冷媒配管２９及び室内側ガス冷媒配管
３０にはそれぞれ分岐管２２，２３が設けられ、各室内
機に接続されている。なお、蓄冷熱槽１４内には蓄冷熱
媒体が入れられている。室内機３ａ，３ｂにはそれぞれ
室内熱交換器２４ａ，２４ｂ及び室内流量制御弁２５
ａ，２５ｂが設けられている。

【００４０】このように構成された本実施例において
は、冷房通常運転，蓄冷熱運転，蓄冷熱同時冷房運転，
蓄冷熱利用冷房運転，暖房通常運転，蓄熱運転，暖房同
時蓄熱運転，蓄熱利用暖房運転，除霜運転が可能であ
る。次に、各運転モードでの動作を説明する。なお、本
実施例における弁類の開閉状態を表１にまとめて示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】冷房運転時には、圧縮機４から吐出された
高温高圧冷媒は、四方弁５から室外熱交換器６，室外流
量制御弁７を通って、液化して室外受液８に流入する。
室外受液器８から流出した液冷媒は、室外側液冷媒配管
１１を通って全開の第２の流量制御弁１８，室内側液冷
媒配管２９，分岐管２２を経て、各室内機３ａ，３ｂに
流入する。冷房運転を行っている室内機では、例えば室
内流量制御弁２５ａ，２５ｂが適切な開度に制御されて
膨張弁として動作し、高圧の液冷媒は減圧され、室内熱
交換器２４ａ，２４ｂで蒸発し冷房作用を行い、分岐管
２３，室内側ガス冷媒配管３０，室外側ガス冷媒配管１
３，四方弁５を介して、アキュムレータ９から圧縮機４
に吸入される。

【００４３】蓄冷熱運転時には、圧縮機４から室外受液
器８までの冷媒の流れは冷房運転時と同じである。蓄冷
熱運転のみを行う場合には第２の流量制御弁１８を閉止
し、液冷媒は、適切な開度に制御されて膨張弁として動
作する第１の流量制御弁１６により減圧され、蓄冷熱槽
１４内に設置された蓄冷熱用熱交換器１５で蒸発し蓄冷
熱作用を行い、開弁される第１の開閉弁１９，低圧ガス
冷媒配管１２を介して、アキュムレータ９から圧縮機４
に吸入される。

【００４４】蓄冷熱同時冷房運転を行う場合、前述の冷
房運転において、蓄冷熱用熱交換器１５への液冷媒流量
を第２の流量制御弁１８で制御し、流入する液冷媒は第
１の流量制御弁１６により減圧され、蓄冷熱槽１４内に
設置された蓄冷熱用熱交換器１５で蒸発し蓄冷熱作用を
行い、開弁される第１の開閉弁１９，低圧ガス冷媒配管
１２を介して、アキュムレータ９から圧縮機４に吸入さ
れる。

【００４５】蓄冷熱利用冷房運転時には、前述の冷房運
転時に、第２の流量制御弁１８を閉止、第１の流量制御
弁１６を開放し、液冷媒を蓄冷熱用熱交換器１５を通過
させ蓄冷熱槽内の蓄冷熱体と熱交換させることによっ
て、冷媒の過冷却度を大きくすることができる。この結
果、冷房能力が増加するので圧縮機の運転周波数を低減
した運転が可能となり、使用電力を低減できる。また、
第１の流量制御弁１６を適当な開度に調整することによ
って、冷媒の過冷却度を冷凍サイクルの運転状態にあっ
たものとすることができる。この結果、冷房能力が増加
するので圧縮機４の運転周波数を低減した運転が可能と
なり、使用電力を低減できる。

【００４６】暖房運転時には、四方弁５を切り換えるこ
とによって、圧縮機４から吐出された冷媒は、室外側ガ
ス冷媒配管１３，室内側ガス冷媒配管３０，分岐管２３
を介して、各室内機３ａ，３ｂに流入する。高温高圧の
冷媒は、室内熱交換器２４ａ，２４ｂで凝縮し暖房作用
を行い、室内流量制御弁２５ａ，２５ｂで流量調整が行
われる。各室内機３ａ，３ｂを出た液冷媒は、分岐管２
２，室内側液冷媒配管２９，開放されている第２の流量
制御弁１８，室外側液冷媒配管１１を介して、室外受液
器８を流入する。液冷媒は、室外流量制御弁７，室外熱
交換器６，四方弁５を経て、アキュムレータ９から圧縮
機４に吸入される。

【００４７】蓄熱運転時には、暖房運転同様に四方弁５
を切り換えることによって、圧縮機４から吐出された高
温高圧の冷媒は、室外側ガス冷媒配管１３を経由して蓄
冷熱器２に流入する。第２の開閉弁２０は開弁しており
蓄冷熱槽１４内の蓄冷熱用熱交換器１５を通過する際に
蓄冷熱体と熱交換したのち全開の第１の流量制御弁１
６，室外側液冷媒配管１１を介して、室外受液器８に流
入する。液冷媒は、室外流量制御弁７，室外熱交換器
６，四方弁５を経て、アキュムレータ９から圧縮機４に
吸入される。

【００４８】蓄熱同時暖房時には、圧縮機４から室内機
３ａ，３ｂを介して室内側液冷媒配管２９までの冷媒の
流れは暖房運転の場合と同じである。蓄熱運転を暖房運
転と同時に行う場合には、目的とする蓄熱量が少ない場
合、第２の開閉弁２０を閉弁、第２の流量制御弁１８を
全閉し、第３の開閉弁３１を開弁して室内機３ａ，３ｂ
通過後の液冷媒を蓄冷熱用熱交換器１５に通過させ液冷
媒の熱を蓄冷熱槽１４に蓄え、室外側液冷媒配管１１を
介して室外機１へ流入させる。目的とする蓄熱量が多い
通常の蓄熱同時暖房運転時には、第２の開閉弁２０を開
弁し、室内機３ａ，３ｂ通過前の高温高圧の冷媒の一部
を蓄冷熱槽１４内の蓄冷熱用熱交換器１５に通過させて
ガス冷媒の蓄冷熱槽１４に蓄える。このとき第１の開閉
弁１９を閉弁しており冷媒はその後、室外側液冷媒配管
１１を介して、室外機１へ流入し通常の暖房運転と同じ
サイクルで圧縮機４に吸入される。

【００４９】暖房運転とくに低外気温時に室外熱交換器
６への着霜を避けるため行なう蓄熱利用暖房運転の場
合、蓄冷熱器２の第２の流量調整弁１８を開放したま
ま、室外流量制御弁７を全閉とし、第１の流量制御弁１
６を膨張弁として適当な開度に制御し、蓄冷熱用交換器
１５で蒸発させて、開弁する第１の開閉弁１９，低圧ガ
ス冷媒配管１２を介して、アキュムレータ９から圧縮機
４に吸入される。あらかじめ加熱されている蓄冷熱槽１
４の蓄冷熱媒体の熱回収運転となり、サイクルの温度上
昇も早く各室内機３ａ，３ｂでの吹出温度上昇も早く、
快適性を向上できる。

【００５０】除霜運転時には、必要な熱量は比較的少な
いので、上記暖房運転中の蓄熱分を利用する。この際の
冷媒の流れは、前述の蓄冷熱運転と同様になり、室外熱
交換器６を凝縮器とし、蓄冷熱用熱交換器１５を蒸発器
として冷凍サイクルを構成し、霜を溶かすことができ
る。すなわち、蓄冷熱器２では、第２の流量調整弁１８
を閉弁し、第１の流量調整弁１６で蓄冷熱用熱交換器１
５における蒸発量を調節して、開弁する第１の開閉弁１
９，低圧ガス冷媒配管１２を介してアキュムレータ９か
ら圧縮機４に吸入される。

【００５１】本発明の第２の実施例を図３に示す。

【００５２】図３は、図２と同様に室外機１と蓄冷熱器
２と室内機３ａ，３ｂが接続された冷凍サイクル系統図
である。室外機１は、圧縮機４，四方弁５ａ，５ｂ，室
外熱交換器６ａ，６ｂ，室外流量制御弁７ａ，７ｂ，室
外受液器８，アキュムレータ９，室外逆止弁１０ａ，１
０ｂ、により構成されており、室外機１からは、室外受
液器８に接続される室外側液冷媒配管１１，圧縮機４の
吸入側のアキュムレータ９に接続される低圧ガス冷媒配
管１２，四方弁５ａ，５ｂの吐出側に接続される室外側
ガス冷媒配管１３の３本の配管によって、蓄冷熱器２と
接続されている。蓄冷熱器２と室内機３ａ，３ｂの構成
は図２と同じである。

【００５３】本実施例においては、冷房通常運転，蓄冷
熱運転，蓄冷熱同時冷房運転，蓄冷熱利用冷房運転，暖
房通常運転，蓄熱運転，蓄熱利用暖房運転，蓄熱同時暖
房運転，除霜運転，暖房同時除霜運転が可能であるが、
暖房同時除霜運転を除く他の運転モードでは、図２に示
す実施例と四方弁５ａ，５ｂ，室外熱交換器６ａ，６
ｂ，室外流量制御弁７ａ，７ｂを分割しているが作用は
同じであるため、ここでは各運転モードでの動作を省略
し、暖房同時除霜運転についてのみ説明する。したがっ
て、本実施例における弁類の開閉状態は、暖房同時除霜
運転を除き図３に示す開閉状態と同じであるので、ここ
では暖房同時除霜運転における弁類の開閉状態のみ表２
に示す。

【００５４】

【表２】

【００５５】暖房同時除霜運転には、蓄熱利用暖房運転
時と類似の動きになるが、室外熱交換器６ａ，６ｂの除
霜を行う必要がある場合、二つの四方弁５ａ，５ｂを交
互に切り換え、室外熱交換器６ａ，６ｂを除霜すること
ができる。すなわち、室外熱交換器６ａの除霜時には高
温高圧の冷媒は四方弁５ａ，室外熱交換器６ａ，開放す
る室外流量制御弁７ａを流れ、室外熱交換器６ａで凝縮
し暖房作用を行い霜を溶融し、生じた液冷媒は室外受液
器８，室外側液冷媒配管１１へ流れる。この間、他方の
室外流量調整弁７ｂは全閉となる。このとき四方弁５
ｂ，逆止弁１０ｂ，室外側ガス配管１３を経由して室内
機３ａ，３ｂ側へ冷媒を流し室内熱交換器２４ａ，２４
ｂで凝縮させ暖房作用を行い、生じた液冷媒は室内流量
制御弁25ａ，２５ｂ，分岐管２２，室内側液冷媒配管２
９を流れる。開放される第２の流量制御弁１８を経由し
て室外側液冷媒配管１１からの液冷媒と合流して適切な
開度に制御されて膨張弁として動作する蓄冷熱槽用の第
１の流量制御弁１６により減圧され、蓄冷熱槽１４内に
設置された蓄冷熱用熱交換器１５で蒸発し蓄冷熱作用を
行い、開放される第１の開閉弁１９，低圧ガス冷媒配管
１２を介して、アキュムレータ９から圧縮機４に吸入さ
れる。第２，第３の開閉弁２０，３１は、それぞれ閉弁
している。同様に室外熱交換器６ｂの除霜時には四方弁
５ｂ，室外熱交換器６ｂ，開放する室外流量制御弁７ｂ
を流れ、室外熱交換器６ｂで凝縮し暖房作用を行い霜を
溶融する。これにより交互に除霜運転を行っている間に
も、室内機３ａ，３ｂにおいて暖房運転が可能となる。

【００５６】なお、上記の実施例では、室外熱交換器は
２つに分割されている場合を示しているが、分割数はさ
らに大きくても良く、それぞれの室外熱交換器に接続さ
れる四方弁を切り換えてゆけば、室内機での暖房運転を
しながら順次、除霜を行うことができる。

【００５７】上記本発明の実施例によれば、図４に示す
ような、室外側低圧ガス冷媒配管１２，室外側ガス冷媒
配管１３をそれぞれ分岐管３２，２３で分流後、冷暖房
切換用開閉弁３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂを配設す
ることにより冷暖房同時運転可能な空気調和装置に対し
て、適用が極めて容易である。すなわち、図４中のＡ部
に示す室外側低圧ガス冷媒配管１２の一部、冷暖房切換
用開閉弁３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂを省略し、図
２あるいは図３に示した蓄冷熱器２を接続することによ
って、容易に図３に示すような蓄冷熱槽１４を増設した
冷凍サイクルを実現することができる。ただし図４にお
ける室外機１の冷凍サイクルは図３と異なり逆止弁１０
ａ，１０ｂではなく、四方弁５ａに接続する逆止弁１０
となっている。

【００５８】次に、上記本発明の要部である蓄冷熱器２
の他の例を図５〜１１に示す。図５及び図８〜１１はい
ずれも蓄冷熱器２の構成を示す図である。いずれの場合
も、室外側液冷媒配管１１，室外側低圧ガス冷媒配管１
２，室外側ガス冷媒配管１３，室内側液冷媒配管２９，
室内側ガス冷媒配管３０でそれぞれ室外機，室内機と接
続しているが、これらの図では室外機，室内機を省略し
て蓄冷熱器２のみを示している。

【００５９】図５において、図２の蓄冷熱器と異なる点
は、室外側液冷媒配管１１の分岐部と第１流量制御弁１
６との間に受液器１７を接続したことである。図４で示
したように、室外機１を交換せずに蓄冷熱器２を増設す
る場合、蓄冷熱用熱交換器１５の容積から推定される冷
凍サイクルへの追加封入冷媒量のために、表１に示す様
な運転モードでは室外受液器８に収容し切れない余剰冷
媒が生じる場合があると考えられる。そこで図５のよう
に蓄冷熱器２内に、蓄冷熱用熱交換器１５の容積から推
定される余剰冷媒量に見合う容積の受液器１７を接続す
ることによって、冷凍サイクル内の余剰冷媒を回収し適
切な冷凍サイクルの運転を実現することができる。な
お、ここでは室外機１と蓄冷熱器２とをガス冷媒配管１
３，低圧ガス冷媒配管１２，液冷媒配管１１の３本の冷
媒配管で接続し、室内機３ａ，３ｂと蓄冷熱器２とをガ
ス冷媒配管３０，液冷媒配管２９の２本の冷媒配管で接
続した場合について述べたが、図６に示すように、室外
機１と蓄冷熱器２とをガス冷媒配管１３，低圧ガス冷媒
配管１２，液冷媒配管１１の３本の冷媒配管で接続し、
かつ室内機３ａ，３ｂと蓄冷熱器２とをガス冷媒配管３
０及び液冷媒配管２９で接続し、かつ低圧ガス冷媒配管
３５と１２とを接続するようにすれば、図５の蓄冷熱器
２を冷暖同時運転タイプの空気調和装置に適用すること
もでき、増設に伴う冷凍サイクル中の余剰冷媒も受液器
７で回収することができる。

【００６０】図７は、室外機１と蓄冷熱器２とを液冷媒
配管１１及びガス冷媒配管１３の２本の冷媒配管で接続
し、室内機と蓄冷熱器とを液冷媒配管２９及びガス冷媒
配管３０の２本の冷媒配管で接続した場合の実施例で、
この場合には蓄冷熱器は図８に示すように構成される。
図５の場合と同様に、蓄冷熱器２内には受液器１７が設
けられており、蓄冷熱器の増設する場合に生じる冷凍サ
イクル中の余剰冷媒を回収することができる。他の部分
は図２またはま図５の実施例と同一である。

【００６１】図９に示す蓄冷熱器の例は、上述した蓄冷
熱器の例における第３の開閉弁３１に代えて逆止弁２６
を蓄冷熱用熱交換器１５と室内側液冷媒配管２９の間
（第３の配管途中）に設け、室内側液冷媒配管２９側か
ら蓄冷熱用熱交換器１５側への冷媒流入を閉止するよう
に構成したものである。表１に示したように、第３の開
閉弁３１は、蓄冷熱利用冷房運転時に開弁する必要があ
るが、その他の運転モードでは、液冷媒が室内側液冷媒
配管２９から蓄冷熱用熱交換器１５に流入しなければよ
いので、本実施例のように第３の開閉弁３１に代えて逆
止弁２６を配設しても同様な効果を得ることができる。

【００６２】図１０に示す蓄冷熱器の例は、蓄冷熱用熱
交換器１５と第２の開閉弁２０の間の第２の配管に逆止
弁２７を設けたもので、蓄冷熱用熱交換器１５から第２
の開閉弁２０の方向に冷媒が流入するのを防止するよう
に構成したものである。表１に示したように、第２の開
閉弁２０は、蓄熱運転，蓄熱同時暖房運転時に開弁する
必要があるが、その他の運転モードでは閉弁する。逆止
弁２７を付加することによって、冷凍サイクル運転中に
運転モードの切り替わる過渡期に、閉弁している第２の
開閉弁２０に対し逆方向の圧力が印加されるのを防止で
きる。

【００６３】図１１に示す蓄冷熱器の例は、室外側ガス
冷媒配管１３と第２の開閉弁２０を有する第２の配管と
の接続点から室内側ガス冷媒配管３０に接続されるガス
冷媒配管２８ａの途中に第４の開閉弁２８を付加したも
のである。表１に示した蓄熱運転を行なう場合、蓄冷熱
用熱交換器１５において冷媒は凝縮し暖房作用を行なう
が、室内機３ａ，３ｂへも冷媒は流れてしまうため、室
内熱交換器２４ａ，２４ｂにおいても冷媒は凝縮し暖房
作用を行なってしまう。そこで、第４の開閉弁２８を閉
弁することにより、蓄熱運転時における室内側への冷媒
流入及び冷媒凝縮を防ぐことができる。

【００６４】なお、図５，図９〜１１において種々の蓄
冷熱器の例を説明したが、上述した複数の蓄冷熱器の構
成を適当に組み合わせ、要求に応じて最適な構成にすれ
ば、それぞれ要求に応じた機能を果たすことができるこ
とは当然である。

【００６５】本発明の更に別の実施例を図１２〜１５に
基づき説明する。

【００６６】この実施例も図２に示した実施例と同様
に、室外ユニット（室外機）１，複数の室内ユニット
（室内機）３ａ，３ｂ及び蓄熱ユニット２を具備してい
る。室外ユニット１と蓄熱ユニット２とは、液冷媒がな
がれる液配管（液冷媒配管）１１，常時低圧のガス冷媒
がながれる低圧ガス冷媒配管１２および高圧あるいは低
圧のガス冷媒がながれるガス冷媒配管１３によって接続
されている。蓄熱ユニット２は室内ユニット３ａ，３ｂ
に液冷媒配管２９，ガス冷媒配管３０，３５及びこれら
の配管に対する分岐管２２，２３，３２と分岐冷媒配管
２９ａ，２９ｂ，３０ａ，３０ｂ，３５ａ，３５ｂによ
って、接続されている。

【００６７】室外ユニット１は、図１３に示すように、
冷凍圧縮機４，アキュムレータ９，室外熱交換器６ａ，
６ｂ，四方弁５ａ，５ｂ，逆止弁１０ａ，１０ｂ，流量
制御弁７ａ，７ｂ，室外受液器８からなっている。圧縮
機４は、容量可変形のものであって、吸込口がアキュム
レータ９を介して四方弁５ａ，５ｂに、吐出口はそのま
ま四方弁５ａ，５ｂにつながれている。室外熱交換器６
ａ，６ｂは、片側が四方弁５ａまたは５ｂに、反対側が
流量制御弁７ａまたは７ｂを介在して受液器８につなが
れている。

【００６８】室外ユニット３ａは、室内熱交換器２４
ａ，流量調整が可能な流量制御弁25ａ、及び開閉弁３３
ａ，３４ａを具備し、熱交換器２４ａは片側が流量制御
弁25ａに、反対側が開閉弁３３ａ，３４ａに接続されて
いる。

【００６９】室内ユニット３ｂも、熱交換器２４ｂ，流
量調整が可能な流量制御弁２５ｂ，開閉弁３３ｂ，３４
ｂを具備し、熱交換器２４ｂは片側が流量制御弁２５ｂ
に、反対側が開閉弁３３ｂ，３４ｂに接続されている。

【００７０】蓄熱ユニット２は、蓄冷熱槽用熱交換器１
５，第１流量制御弁１６，第２流量制御弁１８，流量調
整弁５０および開閉弁１９からなっている。

【００７１】室外ユニット１の受液器８は液配管１１に
よって蓄熱ユニット２の流量制御弁１８に、また流量制
御弁１８は液配管２９，分岐管２２及び分岐冷媒配管２
９ａ，２９ｂを介して室内ユニット３ａ，３ｂ内の流量
制御弁２５ａ，２５ｂにそれぞれ接続されている。室外
ユニット１のアキュムレータ９は低圧ガス冷媒配管１２
によって蓄熱ユニット２にある開閉弁１９につながれて
いると共に、ガス配管３５，分岐管３２及び分岐冷媒配
管３５ａ，３５ｂによって室内ユニット３ａ，３ｂの開
閉弁３３ａ，３３ｂにつながれている。室外ユニット１
の四方弁５ａ，５ｂは逆止弁１０ａ，１０ｂにつなが
れ、かつ逆止弁１０ａ，１０ｂからガス配管１３，３
０，分岐管２３及び分岐冷媒配管３０ａ，３０ｂを介し
て室内ユニット３ａ，３ｂ内の開閉弁３４ａ，３４ｂに
つながれている。

【００７２】この空気調和装置の運転状態を図１２，図
１３および表３により説明する。

【００７３】

【表３】

【００７４】まず、冷房運転は、室外ユニット１の四方
弁５ａ，５ｂを冷房運転側に切り換え、各々のユニット
を構成する弁を表３の冷房運転の状態にさせることによ
ってなされる。圧縮機４からの冷媒は、熱交換器６ａ，
６ｂにおいて凝縮し、流量制御弁７ａ，７ｂにおいて減
圧され、受液器８，液配管１１，流量制御弁１８および
分岐管２２を経由して室内ユニット３ａ，３ｂに導か
れ、室内熱交換器２４ａ，２４ｂにおいて蒸発し、開閉
弁３４ａ，３４ｂ，分岐管２３およびガス冷媒配管３０
及び１３を通って圧縮機４に戻ったあと、再びこれらの
循環を繰り返しておこなう。冷房は室内ユニット３ａ，
３ｂの熱交換器２４ａ，２４ｂにおける冷媒と室内空気
との熱交換によってなされる。

【００７５】暖房運転は、四方弁５ａ，５ｂを暖房運転
側に切り換え、各々のユニットを構成する弁を表３の暖
房運転状態にさせることによってなされる。圧縮機４か
らの冷媒は逆止弁１０ａ，１０ｂおよびガス冷媒配管１
３，３０を通って、室内ユニット３ａ，３ｂに導かれ、
室内熱交換器２４ａ，２４ｂにおいて凝縮し、その後、
流量制御弁２５ａ，２５ｂにおいて流量の調節をなさ
れ、分岐管２２に導かれ、流量制御弁１８を通って受液
器８に流れ込み、流量制御弁７ａ，７ｂにおいて減圧さ
れ、熱交換器６ａ，６ｂにおいて蒸発し、四方弁５ａ，
５ｂを通って圧縮機４に戻ったあと、再びこれらの循環
を繰り返しておこなう。暖房は室内ユニット３ａ，３ｂ
の室内熱交換器２４ａ，２４ｂにおける冷媒と室内空気
との熱交換によってなされる。

【００７６】冷暖房同時運転は、たとえば室内ユニット
３ａが暖房運転，室内ユニット３ｂが冷房運転をおこな
う場合には、四方弁５ａを冷房運転側に、四方弁５ｂを
暖房運転側にそれぞれ切り換え、各々のユニットを構成
する弁を表３の冷暖房同時運転の状態にさせることによ
ってなされる。圧縮機４からの冷媒は四方弁５ａ，５ｂ
において二方に分流され、四方弁５ａを通った分流冷媒
は冷房運転のときと同様に熱交換器６ａにおいて凝縮
し、流量制御弁７ａ，受液器８，第２流量制御弁１８お
よび分岐管２２を経由して室内ユニット３ｂに導かれ、
流量制御弁25ｂで膨張し、熱交換器２４ｂにおいて蒸発
し、開閉弁３３ｂ，分岐管３２およびガス配管３５及び
１２を通って圧縮機４に戻る。また、四方弁５ｂを通っ
た分流冷媒は暖房運転の場合と同様に逆止弁１０ｂ，ガ
ス配管１３，３０，分岐管２３を通って室内ユニット３
ａに導かれ、開閉弁３４ａを通り、熱交換器２４ａにお
いて凝縮し、流量制御弁２５ａおよび分岐管２２に導か
れた後、四方弁５ａ，室外熱交換器６ａ，流量制御弁７
ａ，受液器８および第２流量制御弁１８を経由してきた
凝縮冷媒と合流して、分岐冷媒配管２９ｂを経由して室
内ユニット３ｂに導かれ、室内熱交換器２４ｂにおいて
蒸発し、分岐管３２，ガス配管３５，１２を経由して圧
縮機４に戻り、再びこれらの循環を繰り返しておこな
う。

【００７７】蓄冷熱運転は、室外ユニット１の四方弁５
ａ，５ｂを冷房運転側に切り換えると共に、各々のユニ
ットを構成する弁を表３の蓄冷熱運転の状態にすること
によってなされる。圧縮機４から受液器８までの冷媒の
流れは、前述の冷房運転の場合と同様におこなわれる
が、室外ユニット１内の熱交換器６ａ，６ｂにおいて凝
縮された冷媒は、第２流量制御弁１８が閉じているた
め、全量が蓄熱ユニット２に導かれ、第１流量制御弁１
６において減圧され、熱交換器１５において蒸発し、第
１開閉弁１９を通ってガス配管１２に流れ、圧縮機４に
戻る循環をおこなう。蓄熱は蓄熱ユニット２の熱交換器
１５における冷媒と蓄熱材との熱交換によって、蓄熱材
を冷却することによってなされる。

【００７８】なお、室内ユニット３ａ，３ｂ内の開閉弁
３３ａ，３３ｂを開いておくことによって、冷房運転あ
るいは蓄熱利用冷房運転への移行をスムーズにおこなえ
る。

【００７９】蓄冷熱利用冷房運転は、冷房運転の状態に
おいて、蓄熱ユニット２にある第１流量制御弁１６を開
き、流量制御弁１８および流量調整弁５０の開度を調整
することによってなされる。各々のユニットを構成する
弁の状態は表３の蓄冷熱利用冷房運転のようにする。

【００８０】圧縮機４からの冷媒は冷房と同様に流れる
が、室外ユニット１の熱交換器６ａ，６ｂにおいて凝縮
された冷媒の一部は、流量制御弁１６の手前で分流さ
れ、一部は熱交換器１５において、蓄熱材によってさら
に冷却されたあと、第２流量制御弁１８を通って室外ユ
ニット３ａ，３ｂに向う冷媒と合流する。

【００８１】蓄冷熱同時冷房運転は、蓄冷熱運転の状態
において、蓄熱ユニット２の流量制御弁１８および室内
ユニット３ａ，３ｂの流量制御弁２５ａ，２５ｂおよび
開閉弁３３ａ，３３ｂを開くことによってなされる。各
々のユニットを構成する弁の状態は表３の蓄冷熱同時冷
房運転のようにする。

【００８２】圧縮機４からのガス冷媒は、熱交換器６
ａ，６ｂにおいて凝縮したあと、蓄熱ユニット２で分流
され、一部は第１流量制御弁１６において減圧され、熱
交換器１５において凝縮したあと、第１開閉弁１９，低
圧ガス冷媒配管１２を経由して圧縮機４に戻る流れとな
る。他のガス冷媒は、蓄熱ユニット２の第２流量制御弁
１８を通って室内ユニット３ａ，３ｂ側に流れ、流量制
御弁２５ａ，２５ｂで減圧され、室内熱交換器２４ａ，
２４ｂにおいて蒸発したあと、蓄熱ユニット２の熱交換
器１５で蒸発した冷媒とガス配管１２において合流し、
圧縮機４に戻る。蓄冷熱は熱交換器１５における冷媒と
蓄熱材との熱交換によって蓄熱材を冷却することによっ
て為される。

【００８３】蓄熱利用冷暖房同時運転は、冷暖房運転に
おいて、蓄熱ユニット２の第１流量制御弁１６および流
量調整弁５０を開くことによってなされる。各々のユニ
ットを構成する弁の状態は表３の蓄熱利用冷暖房同時運
転のようになる。

【００８４】圧縮機４からの冷媒は冷暖房同時運転と同
様に流れるが、四方弁５ａを通って熱交換器６ａに導か
れた冷媒流は流量制御弁７ａ，７ｂを通って液配管１１
に入ると、その一部が蓄熱ユニット２に分流され、その
冷媒が流量制御弁１６を通り熱交換器１５に導かれ、蓄
熱材によって過冷却されたあと、流量調整弁５０を通
り、流量制御弁１８を通って室内ユニット３ｂを向う冷
媒と合流し、室内ユニット３ｂに流れる。

【００８５】暖房および低温蓄熱運転は、暖房運転にお
いて、蓄熱ユニット２における流量調整弁５０及び第１
流量制御弁１６を開き、流量制御弁１８の開度を調整す
ることによってなされる。各々のユニットを構成する弁
の状態は表３の暖房及び低温蓄熱運転のようになる。

【００８６】圧縮機４からの冷媒は暖房運転と同様に循
環する。が、室内ユニット３ａ，３ｂの熱交換器２４
ａ，２４ｂにおいて凝縮された冷媒は、一部が流量制御
弁１８の直前で流量調整弁５０側に導かれ、熱交換器１
５において更に凝縮して、蓄熱材に蓄熱したあと、流量
制御弁１８を通って室外ユニット１に向う冷媒と合流
し、流量制御弁７ａ，７ｂにおいて減圧されて室外熱交
換器６ａ，６ｂにおいて蒸発し、四方弁５ａ，５ｂを通
って圧縮機４に戻ったあと、再び室内ユニット３ａ，３
ｂに導かれる。

【００８７】暖房運転において、室外熱交換器６ａ，６
ｂに着霜が生じると、除霜運転が必要となる。これは、
前述の蓄冷熱運転の場合と同様に、四方弁５ａ，５ｂを
冷房側に切り換えると共に、各々のユニットを構成する
弁を表３の除霜運転のようにする。

【００８８】圧縮機４からの冷媒は、室外熱交換器６
ａ，６ｂを通過した後、流量制御弁１６で減圧され、熱
交換器１５で蒸発して第１開閉弁１９を通って圧縮機４
に戻る。室外熱交換器６ａ，６ｂの除霜は、これらの熱
交換器における冷媒の凝縮熱により着霜した霜をとかす
ことによってなされる。

【００８９】また、暖房運転中の除霜運転は、たとえば
熱交換器６ａを除霜する場合、暖房運転状態において、
四方弁５ａのみを冷房側に切り換え、圧縮機４からの冷
媒を熱交換器６ａに流すと共に、流量制御弁７ｂを閉
じ、熱交換器６ｂを低圧状態にさせ、冷媒の流動を防止
し、そして、蓄熱ユニット２の流量制御弁１６および第
１開閉弁１９を開くことによってなされる。即ち、圧縮
機４からの冷媒の一部は四方弁５ａによって熱交換器６
ａに導かれて凝縮し、熱交換器６ａの除霜をおこなった
あと、流量制御弁７ａおよび受液器８を通って蓄熱ユニ
ット２に流れる。他方、四方弁５ｂおよびガス冷媒配管
１３，３０を通って室内ユニット３ａ，３ｂに流れ込ん
だ冷媒は、熱交換器２４ａ，２４ｂにおいて凝縮し、室
内空気との熱交換によって暖房をおこなったあと、分岐
管２２および液配管２９および流量制御弁１８を経由
し、流量制御弁１６の上流側において熱交換器６ａを通
ってきた冷媒と合流し、流量制御弁１６に導かれて減圧
され、熱交換器１５において蓄熱材から吸熱して蒸発
し、第１開閉弁１９を通って圧縮機４に戻る。なお、室
外ユニット１内の他方の熱交換器６ｂの除霜は、四方弁
５ａ，５ｂおよび流量制御弁７ａ，７ｂを前述の状態と
逆にすることによっておこなえる。

【００９０】本実施例による空気調和装置は、このよう
に、冷房運転，暖房運転，冷暖房同時運転，蓄冷熱運
転，蓄冷熱利用冷房運転のみならず、蓄冷熱同時冷房運
転，蓄熱利用冷暖房同時運転，暖房および低温蓄熱運
転、それに、除霜単独運転と暖房および除霜運転とをお
こなえるので、快適な空調をおこなえ、しかも、蓄冷熱
利用冷房運転が蓄冷熱量を利用して冷媒の過冷却度を大
きくし、冷房能力の増加あるいは圧縮機の運転を低減す
ることができる。また、除霜運転も、暖房運転中におこ
なった低温蓄熱運転時の蓄熱を利用することによって実
施でき、さらに、蓄熱利用冷暖房同時運転も同様に蓄熱
を利用することによって実施できるので、使用電力を低
減することが可能となる。そして、蓄冷熱運転および蓄
熱運転においては、圧縮機からの冷媒を全量蓄熱ユニッ
トの熱交換器１５にその全量を流すことができ、室内ユ
ニット３ａ，３ｂに流れるのを防止できるので、室内ユ
ニット３ａ，３ｂと室外ユニット１および蓄熱ユニット
２との間に高低差があった場合でも、冷媒が室内ユニッ
ト３ａ，３ｂに滞留するのを防止できるから、冷媒及び
冷媒に溶解して循環する冷凍機油の不足も防止できる。

【００９１】図１４は本発明装置の更に他の実施例を示
すもので、この実施例では、図１２および図１３に関連
して説明した装置における冷房運転，暖房運転，冷暖房
同時運転，蓄冷熱運転，蓄冷熱利用冷房運転，蓄熱同時
冷房運転，蓄熱利用冷暖房同時運転，暖房および低温蓄
熱運転、それに除霜単独運転と暖房および除霜運転とに
加えて、高温蓄熱運転および高温蓄熱同時暖房運転もお
こなえるようにしたものである。

【００９２】この実施例では、蓄熱ユニット２が、第２
開閉弁２０′をもつ第２の配管20ｂを、流量制御弁１６
および熱交換器１５の間と、室外ユニット１および室内
ユニット３ａ，３ｂを接続するガス冷媒配管１３とに接
続したもので、他の部分は前述の実施例と同じである。
そして、冷房運転，暖房運転，冷暖房同時運転，蓄冷熱
運転，蓄冷熱利用冷房運転，蓄冷熱同時冷房運転，蓄熱
利用冷暖房同時運転，暖房および低温蓄熱運転，除霜単
独運転，暖房および除霜運転は、蓄熱ユニット２の開閉
弁２０′を閉じたままにして、図１３に示した実施例と
同様に行う。

【００９３】高温蓄熱運転は、四方弁５ａ，５ｂを暖房
側に切り換えると共に、各々のユニットを構成する弁を
表４の高温蓄熱運転のようにする。

【００９４】

【表４】

【００９５】圧縮機４からの冷媒は四方弁５ａ，５ｂ，
ガス冷媒配管１３および第２開閉弁２０′を通って蓄熱
ユニット２に導かれ、熱交換器１５において凝縮した
後、流量調整弁５０および流量制御弁１８を通り室外ユ
ニットＡに入り、流量制御弁７ａ，７ｂにおいて減圧さ
れ、熱交換器６ａ，６ｂにおいて蒸発し、圧縮機４に戻
る循環をおこなう。蓄熱は、蓄熱ユニット２の熱交換器
１５における冷媒と蓄熱材との熱交換によって為され
る。

【００９６】高温蓄熱同時暖房運転は、高温蓄熱運転に
おいて、室内ユニット３ａ，３ｂの開閉弁３４ａ，３４
ｂおよび流量制御弁２５ａ，２５ｂを開くことによって
なされる。各々のユニットを構成する弁の状態は表４の
高温蓄熱同時暖房運転のようになる。

【００９７】圧縮機４からの冷媒は四方弁５ａ，５ｂ，
ガス冷媒配管１３および第２開閉弁２０′を通って、熱
交換器１５において凝縮したあと、流量調整弁５０，流
量制御弁１８を通り室外ユニット１に導かれ、流量制御
弁７ａ，７ｂにおいて減圧され、熱交換器６ａ，６ｂに
おいて蒸発し、圧縮機４に戻り、蓄熱ユニット２の熱交
換器１５における熱交換によって蓄熱材を加熱する。同
時に、圧縮機４からの冷媒は、ガス冷媒配管３０を通っ
て、室内ユニット３ａ，３ｂに向って流れ、開閉弁３４
ａ，３４ｂを通ったあと、熱交換器２４ａ，２４ｂにお
いて凝縮して、室内空気と熱交換したあと、流量制御弁
２５ａ，２５ｂを通り、蓄熱ユニット２の流量制御弁１
８の手前において蓄熱ユニット２を通ってきた冷媒と合
流し、流量制御弁７ａ，７ｂにおいて減圧され、室外熱
交換器６ａ，６ｂにおいて蒸発し、圧縮機４に戻る。

【００９８】図１５は本発明装置の更に他の実施例を示
すもので、この実施例も、図１３および図１４に関連し
て説明した装置における冷房運転，暖房運転，冷暖房同
時運転，蓄冷熱運転，蓄冷熱利用冷房運転，蓄冷熱同時
冷房運転，蓄熱利用冷暖房同時運転，暖房および低温蓄
熱運転，除霜単独運転及び暖房および除霜運転に加え
て、高温蓄熱運転および高温蓄熱同時暖房運転をおこな
える。

【００９９】この実施例においては、蓄冷熱ユニット２
自体の構成は、図２，３，５に示す蓄冷熱ユニット（蓄
冷熱器）２とは、第３の開閉弁３１を流量調整弁５０に
変えている以外は同一である。その他の構成は図１４に
示す実施例と同一である。冷房運転，暖房運転，冷暖房
同時運転，低温蓄冷熱運転，蓄冷熱利用冷房運転，蓄熱
同時冷房運転，蓄熱利用冷暖房同時運転，暖房および低
温蓄熱運転，除霜単独運転，暖房および除霜運転は、蓄
冷熱ユニット２の第２開閉弁２０を閉じたまま、他の弁
を図１３および図１４に関連して説明した実施例と同じ
操作をおこなうことによってなされる。

【０１００】高温蓄熱運転は、四方弁５ａ，５ｂを暖房
側に切り換え、圧縮機４から吐出された冷媒をガス配管
１３に向って流すと共に、蓄熱ユニット２の第２開閉弁
２０，流量調整弁５０および第２流量制御弁１８を開
き、室外ユニット１の流量制御弁７ａ，７ｂを開くこと
によってなされる。各々のユニットを構成する弁の状態
は表５の高温蓄熱運転のようになる。

【０１０１】

【表５】

【０１０２】圧縮機４からの冷媒は四方弁５ａ，５ｂ，
ガス冷媒配管１３および第２開閉弁２０を通って、熱交
換器１５において凝縮したあと、流量制御弁１６を通っ
て流量制御弁７ａ，７ｂに流れて減圧され、熱交換器６
ａ，６ｂにおいて蒸発し、圧縮機４に戻る循環をおこな
う。蓄熱は、蓄熱ユニット２の熱交換器１５における冷
媒と蓄熱材との熱交換によって、蓄熱材を加熱すること
によってなされる。

【０１０３】高温蓄熱同時暖房運転は、高温蓄熱運転に
おいて、室内ユニット３ａ，３ｂの開閉弁３４ａ，３４
ｂおよび流量制御弁２５ａ，２５ｂを開くことによって
なされる。各々のユニットを構成する弁の状態は表５の
高温蓄熱同時暖房運転のようになる。

【０１０４】圧縮機４からの冷媒は四方弁５ａ，５ｂ，
ガス配管１３および第２開閉弁２０を通って熱交換器１
５に導かれ、ここで凝縮したあと、第１流量制御弁１６
を通って流量制御弁７ａ，７ｂに導かれて減圧され、熱
交換器６ａ，６ｂにおいて蒸発して、圧縮機４に戻り、
蓄熱ユニット２の熱交換器１５における蓄熱材との熱交
換によって蓄熱材の加熱をおこなう。同時に、圧縮機４
からの冷媒はガス配管１３，３０を通り、室内ユニット
３ａ，３ｂに向って流れる。室内ユニットの各々に導か
れた冷媒は、開閉弁３４ａ，３４ｂを通ったあと、熱交
換器２４ａ，２４ｂにおいて凝縮しかつ室内空気と熱交
換し、流量制御弁２５ａ，２５ｂを通り、蓄熱ユニット
２の第２流量制御弁１８を通過後、流量制御弁１６を通
過してきた冷媒と合流し、流量制御弁において減圧さ
れ、熱交換器６ａ，６ｂにおいて蒸発して、圧縮機４に
戻る。

【０１０５】なお、これらの実施例においては、室外ユ
ニット１内の室外熱交換器を二つ設けたものを説明した
が、除霜が交互におこなわれるようになっているが、こ
の熱交換の数をさらに大きくして、除霜を順次に行うよ
うにしてもよく、室内ユニットについても３台以上にす
ることも容易に可能である。

【０１０６】

【発明の効果】本発明によれば、蓄冷熱器を備えている
ことにより、夜間の蓄冷熱運転を利用した昼間の冷房運
転時などのピークカット対応運転が可能になり、また、
他の運転モードとの組合せにより、さらにエネルギーの
有効利用ができ、省エネルギー運転を実現できるという
効果がある。

【０１０７】また本発明によれば、蓄冷熱器を用いない
冷凍サイクルの室外機を利用したまま蓄冷熱器を設置す
ることができ蓄冷熱器の追加設置が容易である。

【０１０８】また、蓄冷熱器に受液器を設けることによ
り、新規に設置する冷凍サイクルを構成する室外機，室
内機と蓄冷熱器の組合せ時、あるいは既設の冷凍サイク
ルへの蓄冷熱器の追加設置時などに、蓄冷熱部分の追加
冷媒封入量の余剰冷媒の収容が可能となり、冷凍サイク
ルの制御性及び信頼性の向上を図れる。

【０１０９】蓄冷熱器内の開閉弁を逆止弁に置き換えて
冷凍サイクルを構成すれば、製品の製造原価を低減でき
る。

【０１１０】蓄冷熱器内の開閉弁に逆止弁を追加接続す
れば、逆止弁への逆圧の印加を防止できるので、開閉弁
の信頼性向上を図れる。

【０１１１】蓄冷熱器内の冷媒配管に第２流量制御弁や
第４開閉弁を追加することにより、室内機側への冷媒の
滞留を防止でき、冷凍サイクルの制御性及び信頼性の向
上に効果があると共に、室内機を室外機や蓄冷熱器に対
し低い位置に設置しても冷媒の滞留を防止できるから、
設置の自由度の高い空気調和装置が得られる。

【０１１２】また、蓄冷熱器によって、低外気温時の迅
速な暖房運転の開始，迅速な除霜運転の終了が可能とな
り、快適性向上に効果がある。

【０１１３】更に本発明によれば、冷房運転，暖房運
転，蓄冷熱運転および蓄冷熱利用冷房運転，蓄冷熱同時
冷房運転，低温蓄熱同時暖房運転，除霜運転，暖房同時
除霜運転，冷暖房同時運転および蓄熱利用冷暖房同時運
転、また場合によっては高温蓄熱運転および高温蓄熱同
時暖房運転等を多様な運転モードをもつ空気調和装置が
得られるので、さらにエネルギーの有効利用を図れると
共に快適性にすぐれたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蓄冷熱式空気調和装置の実施例の全体
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の蓄冷熱式空気調和装置の第１実施例を
示す冷凍サイクル構成図である。

【図３】本発明の蓄冷熱式空気調和装置の第２実施例を
示す冷凍サイクル構成図である。

【図４】冷暖房同時運転形空気調和装置の一例を示す冷
凍サイクル構成図である。

【図５】本発明の蓄冷熱式空気調和装置に使用される蓄
冷熱器の他の例を示す構成図である。

【図６】本発明の第３実施例を示すもので、冷暖房同時
運転形空気調和装置に本発明を適用した場合の例を示す
全体構成ブロック図である。

【図７】本発明の蓄冷熱式空気調和装置の第４実施例を
示す全体構成ブロック図である。

【図８】図７に示す蓄冷熱器の構成図である。

【図９】本発明の蓄冷熱式空気調和装置に使用される蓄
冷熱器の他の例を示す構成図である。

【図１０】本発明の蓄冷熱式空気調和装置に使用される
蓄冷熱器の他の例を示す構成図である。

【図１１】本発明の蓄冷熱式空気調和装置に使用される
蓄冷熱器の他の例を示す構成図である。

【図１２】本発明の蓄冷熱式空気調和装置の他の実施例
の全体構成を示すブロック図である。

【図１３】本発明の蓄冷熱式空気調和装置の第５実施例
を示す冷凍サイクル構成図である。

【図１４】本発明の蓄冷熱式空気調和装置の第６実施例
を示す冷凍サイクル構成図である。

【図１５】本発明の蓄冷熱式空気調和装置の第７実施例
を示す冷凍サイクル構成図である。

【符号の説明】

１…室外機(室外ユニット）、２…蓄冷熱器、３ａ，３
ｂ…室内機(室内ユニット）、４…圧縮機、５，５ａ，
５ｂ…四方弁、６，６ａ，６ｂ…室外熱交換器、７，７
ａ，７ｂ…室外流量制御弁、８…室外受液器、９…アキ
ュムレータ、１０，１０ａ，１０ｂ…室外逆止弁、１１
…室外側液冷媒配管、１２…室外側低圧ガス冷媒配管、
１３…室外側ガス冷媒配管、１４…蓄冷熱槽、１５…蓄
冷熱槽用熱交換器、１６…第１の流量制御弁、１７…受
液器、１８…第２の流量制御弁、１８ａ…液冷媒配管、
１９…第１の開閉弁、１９ａ…第１の配管、２０，２
０′…第２の開閉弁、２０ａ，２０ｂ…第２の配管、２
２…液側分岐管、２３…ガス側分岐管、２４ａ，２４ｂ
…室内熱交換器、２５ａ，２５ｂ…室内流量制御弁、２
６，２７…逆止弁、２８…第４の開閉弁、２８ａ…第４
の配管、２９…室内側液冷媒配管、３０…室内側ガス冷
媒配管、３１…第３の開閉弁、３１ａ…第３の配管、３
２…分岐管、３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ…冷暖房
切換用開閉弁、５０…流量調整弁。

フロントページの続き (72)発明者 千秋 隆雄 静岡県清水市村松390番地 株式会社 日立製作所 清水工場内 (72)発明者 小国 研作 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 長井 誠 静岡県清水市村松390番地 株式会社 日立製作所 清水工場内 (72)発明者 中山 進 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−280551（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−58063（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 13/00 351

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機，室外熱交換器，室外減圧機構，
   室内熱交換器を順次環状に配管接続され冷凍サイクルを
   有する蓄冷熱式空気調和装置において、 蓄冷熱可能な蓄熱媒体を貯留する蓄冷熱槽と、この蓄冷
   熱槽の蓄熱媒体と前記冷凍サイクルの冷媒とを熱交換さ
   せるための蓄冷熱用熱交換器とを備え、 この蓄冷熱用熱交換器の一端を第１の流量制御弁を介し
   て前記室外減圧機構と室内熱交換器とを接続している液
   冷媒配管に接続し、この接続点よりも室内熱交換器側の
   液冷媒配管には第２の流量制御弁を設け、かつ前記蓄冷
   熱用熱交換器の他端には、第１の開閉弁を介して圧縮機
   の吸入側に接続する第１の配管と、第２の開閉弁を介し
   て圧縮機と室内熱交換器とを接続しているガス冷媒配管
   に接続する第２の配管と、第３の開閉弁を介して前記第
   ２流量制御弁と室内熱交換器との間の液冷媒配管に接続
   する第３の配管とを接続したことを特徴とする蓄冷熱式
   空気調和装置。
2. 【請求項２】 一端が室外熱交換器側の液冷媒配管に接
   続され、他端が室内熱交換器側の液冷媒配管に接続され
   る液冷媒配管と、 一端が圧縮機側のガス冷媒配管に接続され、他端が室内
   熱交換器側のガス冷媒配管に接続されるガス冷媒配管
   と、 蓄冷熱可能な蓄熱媒体を貯留する蓄冷熱槽と、 この蓄冷熱槽の蓄熱媒体と冷凍サイクルの冷媒とを熱交
   換させるための蓄冷熱用熱交換器と、 この蓄冷熱用熱交換器の一端を第１の流量制御弁を介し
   て前記液冷媒配管に接続し、この接続点よりも室内熱交
   換器側となる液冷媒配管には第２の流量制御弁を設け、
   かつ前記蓄冷熱用熱交換器の他端には、第１の開閉弁を
   介して圧縮機の吸入側に接続される第１の配管と、第２
   の開閉弁を介して前記ガス冷媒配管に接続される第２の
   配管と、第３の開閉弁を介して前記液冷媒配管の第２流
   量制御弁よりも室内熱交換器側に接続される第３の配管
   とが接続された空気調和装置用蓄冷熱器。
3. 【請求項３】 請求項２において、液冷媒配管と第１流
   量制御弁との間に受液器を設けたことを特徴とする空気
   調和装置用蓄冷熱器。
4. 【請求項４】 圧縮機、室外熱交換器を有する室外機、
   及び室内熱交換器、室内流量制御弁を有する室内機、並
   びに蓄熱媒体が貯留された蓄冷熱槽と、前記蓄熱媒体と
   熱交換が可能とされた蓄冷熱用熱交換器、とを備えた蓄
   冷熱式空気調和装置において、 蓄冷熱利用冷房運転する場合、室外機からの冷媒が分岐
   されその一部が流入する前記蓄熱器熱交換器と、 前記冷媒が分岐される点よりも前記室内機側に設けられ
   冷媒を前記室内機に導く第２の流量制御弁と、を備え、 蓄冷熱運転する場合は、前記第２の流量制御弁を閉じる
   ことを特徴とする蓄冷熱式空気調和装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のものにおいて、蓄冷熱
   利用暖房運転する場合、前記圧縮機から吐出された冷媒
   は、前記室内熱交換器に至り、該室内熱交換器から前記
   室外機に至る間で分岐され、一方は前記蓄冷熱用熱交換
   器に入り、他方は前記室外熱交換器を通って前記冷媒の
   一方と合流し、合流された前記冷媒は前記圧縮機に吸入
   されることを特徴とする蓄冷熱式空気調和装置。