JP3548015B2 - 熱回収方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，熱回収方法にかかり，特に個別空調空間ごとの空調負荷要求に柔軟に対応することが可能でありかつ省エネルギー，省スペースに優れた空気熱源型空調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年，オフィスビルなどの空調設備の方式は，ビル機能のインテリジェント化による冷房負荷の増大への対応やオフィス環境の快適化要求に応じて，セントラル方式から個別分散方式に変遷しつつある。このような個別分散型ビル空調方式に対応する空調設備として，パッケージ型ヒートポンプや，マルチ方式空気調和機や，ウォールスルー型空気調和機などが開発されている。
【０００３】
たとえば典型的なマルチ方式空調設備は，１台の室外ユニットに複数の室内ユニットが接続され，各室内ユニットごとに個別に運転停止や室温設定などの制御ができるように構成されている。このようなマルチ方式空調設備は個別運転制御特性に優れているため個別分散方式に最適であり，しかも中央式空調と比べ熱搬送動力を軽減することが可能なため，消費エネルギーを大幅に抑えることができる点でも注目されている。
【０００４】
しかしながら，マルチ方式空調設備の設置にあたっては，室内ユニットと室外ユニットとを連絡する冷媒配管の長さや高低差が設置場所によって多様であり，さらに設置現場に応じて冷却能力の予測，配管径の選定，オイル注入量の適正調整などを行う必要がある。
【０００５】
また典型的なウォールスルー型空気調和機は室内ユニットと室外ユニットとが一体に構成され，要求される空調負荷に応じて空調空間のペリメータゾーンに設置されるウォールスルー型空気調和機の台数を加減することにより，各空調空間の個別分散要求に細やかに対応することが可能である。このような，ウォールスルー型空気調和機は，マルチ方式空調設備とは異なり，冷媒配管などを省略することが可能であるが，必要とする熱源用空気量が非常に多く，システムのＣＯＰ（成績係数）が低下する上，外気温度によっては十分な空調能力を得ることができず，その設置場所や容量が限定され，さらにダクト接続なども困難であり，したがって空気質制御や温熱環境制御にも限界があり問題であった。
【０００６】
ところで最近では，省エネルギーおよび電力需要の平準化の観点より，夜間電力を有効利用した水蓄熱システムや氷蓄熱システムなどが提案されている。このような空調熱源の一部を低廉な深夜電力により賄う蓄熱方式は，ランニングコストを低減できる上，装置の利用率の向上によるイニシャルコストの低減も期待できるため注目されている。さらに，かかる蓄熱方式の課題である熱搬送動力の削減を図るために，これらの蓄熱方式と上述のマルチ方式やパッケージ方式やウォールスルー方式を組み合わせた空調設備，たとえばパッケージ型氷蓄熱システムやマルチ方式氷蓄熱システムについても開発が進められている。
【０００７】
しかしながら，上記のような従来の蓄熱方式を組み入れた空調システムであっても，たとえば空気質制御を行うためには加湿器やフィルタなどの外気処理用空調機を別途用意する必要があるが，そのため設置場所が限定されるうえ，システムによってはメンテナンスが困難であった。また室内温度分布の調整を行うためには小容量のパッケージ型空調機を分散配置する必要があるが，それでも全空気方式のような室内温度分布を得ることができないなど解決すべき課題が多く，その解決が希求されている。
さらに，従来の個別空調システムではゾーンごとに機器を設置したり，ゾーニングによってシステムをインテリア・ペリメータで各々検討する必要があり，設計や設備が煩雑であった。
さらにまた，最近では地球温暖化現象により冷房能力が劣ってきており，より効率的な熱回収が可能な空調システムの構築が希求されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は，上記のような技術的立脚点に立ちなされたものであり，熱搬送動力を軽減することにより消費エネルギーの低減が図れる上，夜間電力を利用することにより高い稼働率を有し，さらに熱源装置の容量や電力設備容量を削減することが可能なので，従来の設備に比較してイニシャルコスト，ランニングコスト，ライフサイクルコストに関して有利であり，空調機に温熱制御機能と空気質制御機能が集約されているので，各個別空調ゾーンで要求される温熱環境や空気質環境を良好に保持することが可能であり，したがって各個別空調空間ごとの個別制御性に優れているので個別分散方式に最適であり，テナントビルなどでは使用に応じた明快な料金分担が可能となり，また，特に床置き型ビルトイン個別方式を採用した場合にはシステムの保全性にも優れ，さらに多様の設置条件にもかかわらず，冷媒配管や熱源水配管の省略，現場工事の省略，簡素化，標準化を図ることが可能であり，さらに異なるゾーンを一台の空調機で対応することが可能な新規かつ改良された空気熱源型空調システムおよびその運転方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，請求項１に記載の発明は，室外から外気を取り入れる外気取入口（ＯＡ）と；空調空気を空調室に供給する室内側給気口（ＳＡ）と；空調室からの還気空気を取り入れる室内側還気口（ＲＡ）と；室外に排気空気を排気する室外側排気口（ＥＡ）と；前記外気取入口が前記室内側給気口に連通するともに前記室内側還気口が前記室外側排気口および／または前記室内側給気口に選択的に連通して成る空気経路と；前記空気経路に介装され，少なくとも蒸発器または凝縮器として機能する複数の熱交換器（７，１４，１５）と圧縮機（１７）と減圧装置を備えたヒートポンプ回路とから成る空気熱源型空調機による熱回収方法であって：前記外気取入口を介して外気を取り入れて前記空調室内を循環させ，その取り入れ外気量以下の還気を前記空調室内から前記室内側還気口を介して取り入れ，前記空調室内からの還気のみを前記ヒートポンプ回路により熱回収可能な熱源および／または前記ヒートポンプ回路により排熱可能な排熱先として使用し，前記室内側還気口と前記室外側排気口との間に形成される空気経路には第１熱交換器（７）が介装され，前記室内側還気口と前記室内側給気口との間に形成される空気経路には，選択的に蒸発器または凝縮器として機能する第２Ａおよび第２Ｂの熱交換器（１４，１５）が介装され，運転モードに応じて，前記第２Ａの熱交換器が熱回収のための熱交換器として機能し，前記第２Ｂの熱交換器が前記取り入れ外気量以下の還気の排熱先として用いられる熱交換器として機能するので，空調室内の室内空気質を維持するために取り入れた外気量以上の空気を熱源として使用しない，すなわち見かけ上熱源を必要としない完全独立分散型の空気熱源型空調システムを構築することが可能である。なお，本明細書において，外気などに熱を廃棄し室内を冷却する場合を排熱（ヒートシンク）と称し，外気などから熱を取り出して室内を加熱する場合を熱源（ヒートソース）と称している。
【００１０】
さらに，請求項２に記載の発明は，上記熱回収方法において，前記外気取入口から取り入れられた外気を前記複数の熱交換器の一方を介して空調室に給気するとともに，前記空調室内からの前記取り入れ外気量以下の還気を前記複数の熱交換器の他方により熱交換した後に室外に排気するように，空気流路を形成することを特徴としている。
【００１２】
また，請求項３に記載のように，前記ヒートポンプ回路には蓄熱槽などの蓄熱源が接続されており，運転モードに応じて前記蓄熱源から熱取り出しまたは前記蓄熱源に排熱を行うように制御しても良い。
【００１３】
さらにまた，請求項４に記載のように，空調空間を所定の容積を有する１または２以上の空調単位に分割し，前記各空調単位ごとに，上記熱回収方法を実行するように構成しても良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら本発明に基づいて構成された熱回収方法を空気熱源型空調システムに適用した好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は，本発明にかかる熱回収方法を適用可能な空気熱源型空調システムの実施の一形態に適用可能な熱源ユニット１の概略的な構成を示している。この熱源ユニット１は，図示のように適当なハウジング２内に一体的に収納されたパッケージ型のユニットであり，４つの吸排気口，すなわち外気取入口（ＯＡ），室内側給気口（ＳＡ），室内側還気口（ＲＡ）および室外側排気口（ＥＡ）を備えている。これらの吸排気口は，基本的には，外気取入口（ＯＡ）と室内側給気口（ＳＡ）が回転数を可変制御可能な第１給気ファン３を備えた第１給気管路４により連通され，室内側還気口（ＲＡ）と室外側排気口（ＥＡ）が回転数を可変制御可能な第２の排気ファン５を備えた排気管路６により連通されており，外気取入口（ＯＡ）を介して吸気した外気を室内側給気口（ＳＡ）を介して空調空間に導入し，空調空間内から戻された空気を室内側還気口（ＲＡ）より吸気して室外側排気口（ＥＡ）より外部に排気することができるように構成されている。
【００１６】
ただし，本実施の形態によれば排気管路６はその管路の途中に介装される第１熱交換器７の上流側において分岐路８により分岐している。この分岐路８はさらにその下流側において分岐路８ａ，８ｂにより分岐し，このうち分岐路８ａは第２給気ファン９が介装された第２給気管路１０に連通し，室内側還気口（ＲＡ）より戻された室内還気流を第２給気管路１０を介して再び空調空間内に給気することが可能である。また分岐路８ｂについても前述の第１給気管路４に連通しており，室内側還気口（ＲＡ）より戻された室内排気流を第１給気管路４を介して再び空調空間内に給気することが可能である。かかる構成により，循環空気を熱の搬送媒体と室内清浄度の維持のために利用することが可能である。また分岐路８ａは分岐路８ｃによりさらに分岐して分岐路８ａ内を流通する還気空気の一部を排気管路６に逃がすことができるように構成されている。
【００１７】
本実施の形態によれば，空気経路は以上のように構成されており，各経路に適当に配置されたダンパ手段を切り換えることにより，所望の空気経路を形成することが可能である。たとえば図示の例では，第１ダンパ手段１１が分岐路８ｃに介装されて，分岐路８ａから第２供給管路１０に流れる空気流の一部を排気管路６に逃がすことができる。また第２供給管路１０には第２のダンパ手段１２が介装されて，必要に応じて第２供給管路１０を遮断することができる。さらに排気管路６に介装された第１熱交換器７の上流側には第３のダンパ手段１３が設置されており，第１熱交換器７および排気管路６に流れ込む空気流れを必要に応じて遮断することが可能である。
【００１８】
さらに本実施の形態によれば，上記のように構成された空気経路には複数の熱交換器が配置されている。すなわち，室内側還気口（ＲＡ）と室外側排気口（ＥＡ）とを結ぶ排気管路６には第１熱交換器７が介装され，分岐路８ａには分岐路８ｃの上流側において第２Ａ熱交換器１４が介装されている。さらに外気取入口（ＯＡ）と室内側給気口（ＳＡ）を結ぶ第１給気管路４には第１給気ファン３の上流において第２Ｂ熱交換器１５が介装されている。なおこの第２Ｂ熱交換器１５には前述の分岐路８ｂが接続されており，室内側還気口（ＲＡ）からの戻り空気の一部を第２Ｂ熱交換器１５を通過させ，第１供給管路４を介して再び空調空間内に給気し，所定量の空気の流通を常に確保することができるように構成されている。なお，本明細書においては，第２Ａ熱交換器１４と第２Ｂ熱交換器１５とを第２熱交換器と総称することにする。
【００１９】
また熱源ユニット１のハウジング２内にはさらに第４熱交換器１６および圧縮機１７が設けられており，この第４熱交換器１６，圧縮機１７，第２Ａ熱交換器１４および第２Ｂ熱交換器１５は冷媒管路１８ａ，１８ｂにより冷媒循環経路を構成しており，たとえば図３に関連して示すような各バルブ手段を開閉制御することにより，第２Ａ熱交換器１４または第２Ｂ熱交換器１５に対して，第４熱交換器１６を選択的に接続することにより，後述する各種運転モードに最適なヒートポンプ回路を構成することが可能である。
【００２０】
さらにこの第４熱交換器１６は第１ポンプ手段１９が介装された第１水循環管路２０ａ，２０ｂを介して第１熱交換器７に接続されており，第４熱交換器１６において上記ヒートポンプ回路を循環する冷媒から回収された熱は第１水循環管路２０ａ，２０ｂを循環する水に熱交換され，その循環水を，たとえば小型の冷却塔仕様の蒸発式凝縮器を備えた気液接触型熱交換器である第１熱交換器７の充填材に対して散水することにより，気液直接接触を生じさせ，排気管路６内を流通する室内排気流中に排熱することが可能である。なお，第１熱交換器７としては，散水型のものに限定されず，スプレー式あるいはエンドレスベルトに冷却水を湿潤させて回転させる方式のものなども使用することが可能である。
【００２１】
また熱源ユニット１のハウジング２内には蓄熱槽２１が内設されており，後述するように夜間電力を利用して，運転モードに応じて蓄熱槽２１内に温水蓄熱あるいは氷蓄熱を行うことが可能である。このようにして蓄熱槽２１内に蓄熱された温水あるいは氷から熱を取得するために，本発明によれば，第４熱交換器２２が第２のポンプ手段２３が介装された第２水循環管路２４ａ，２４ｂを介して蓄熱槽２１に連通している。この第４熱交換器２２は，外気側給気口（ＯＡ）と室内側給気口（ＳＡ）とを結ぶ第１給気管路４において前述の第２Ｂ熱交換器１５の下流側に直列に配列されており，蓄熱槽２１から取得した温熱あるいは冷熱を外気取入口（ＯＡ）から取り入れた外気および還気空気（ＲＡ）と熱交換し，室内側給気口（ＳＡ）から空調空間に給気することが可能なように構成されている。
【００２２】
蓄熱槽２１には，ヒータ２５および第５熱交換器２６が内設されている。したがって後述の温水蓄熱モードにはヒータ２５を駆動することにより蓄熱槽内に温水を蓄熱し，温熱が必要な場合に第４熱交換器２２により槽内の熱を取得することが可能である。また第５熱交換器２６は冷媒管路２７ａ，２７ｂを介して第４熱交換器１６と連通しているので，後述の氷蓄熱モードには第５熱交換器２６により槽内に氷を蓄熱し，冷熱が必要な場合に第４熱交換器２２により槽内の熱を取得することが可能である。
【００２３】
図２には，本発明に適用可能な熱媒循環路の一実施例が示されている。図示のように，熱媒循環路は圧縮機１７およびアキュムレータ５０に対して，それぞれ二方弁および膨張弁を介して，冷媒と空気との間で熱交換をする第２Ａおよび第２Ｂ熱交換器１４，１５，および蓄熱槽２１に設置されて冷媒と水との間で熱交換をする第５熱交換器２６および冷媒と冷却水との間で熱交換をする第４熱交換器１６とが接続されている。かかる構成により，二方弁を適当に開閉することにより，各熱交換器を凝縮器としてあるいは蒸発器として機能させ，後述する各モードに応じたヒートポンプ回路を構成することが可能となる。なお図中実線高圧管を示し，点線は低圧管を示している。
【００２４】
本発明に基づく空気熱源型空調システムに適用可能な熱源ユニット１は以上のように構成されており，施工時には空調空間のインテリア側の任意の箇所に熱源ユニット１を設置することが可能であり，その際に，蓄熱槽２１および冷媒回路が熱源ユニット１のハウジング２内に一体的に収納されているので，冷媒配管や水配管などの熱搬送設備の設置を現場において行うことが不要となり，工事の省略，簡素化を図ることが可能であるとともに，設置スペースを節約することができる。
【００２５】
上記熱源ユニットを実際に設置するにあたっては，オフィスビルなどの空調空間を所定の容積を有する１または２以上の空調単位に分割してモジュール化し，各空調単位ごとに熱源ユニットを設置することにより完全個別分散型の空調システムを構築することが可能である。この空調単位は任意の容積に設定することができるが，たとえばオフィスビルなどにおいては柱間隔に規定される空間とすることが可能であり，近年のビルでは，たとえば７×１４ｍが標準とされているため，これに適用する空調単位としては外壁面に７ｍ幅接する約１００ｍ２と設定することが可能である。したがってビルなどの空調空間全体の空調システムは，この空調単位の反復により構築することができる。
【００２６】
図４には各空調単位に設置される熱源ユニット１と複数の送風ユニット３０の配置の様子が示されている。熱源ユニット１と各送風ユニットは，熱源ユニットの第１および第２の供給管路４，１０にそれぞれ対応する第１および第２の送風ダクト３１ａ，３１ｂにより冷風および／または温風を各送風ユニット３０に供給し，それらの冷風および／または温風を各送風ユニット３０内で選択または混合し，最適な量または温度の空気として吹出路３２ａから各個別空調ゾーンに供給することができる。この空調ゾーンにはゾーン内の温湿度環境を検出するためのセンサ３３ａがそれぞれ設けられており，このセンサ３３ａの検出信号を各送風ユニット３０および／または熱源ユニット１に送ることにより，本発明に基づいて構成された空気熱源型空調システムを後述するように最適なモードで運転することが可能である。
【００２７】
各空調ゾーンに設置される送風ユニット３０は，たとえば図３に示すような温風および／または冷風切り換え部３１と可変風量部（ＶＡＶ：Ｖａｒｉａｂｌｅ Ａｉｒ Ｖｏｌｕｍｅ）とから構成されている。熱源ユニット１の第１および第２給気管路４，１０にそれぞれ対応する第１および第２送気管路３１ａ，３１ｂを介して各送風ユニット３０に供給された冷風および／または温風は，各取入口３３，３４より切り換え部３１に導入され，ダクト内の開閉子３５，３６を開閉することにより温風または冷風の選択的な切り換えを行うことができる。そして，選択された空気は可変風量部において中子３７の移動により絞り口から給気される空気の送風量を変えることにより送気口３８より空調ゾーンに送風される空気を調整し室内温度を最適値に調節することができる。あるいはダクト内の開閉子３５，３６の開度を調整することにより温風および／または冷風量の混合量を調整することが可能である。この場合ユニットに可変風量部は不要である。
【００２８】
次に図１および図５を参照しながら，上記空気熱源型空調システムの熱源ユニットの各種運転モードについて詳細に説明する。
【００２９】
１．蓄熱運転
本発明の熱源ユニット１は電気料金の安価な夜間に圧縮機１７またはヒータ２５を運転し，蓄熱槽２１内に氷または温水を蓄熱することが可能である。
【００３０】
（１）冷水または氷蓄熱モード
冷水または氷蓄熱時には，蓄熱槽２１内に設置された冷媒−水熱交換器である第５熱交換器２６により水を冷水として，あるいは氷結させ蓄熱槽２１内に蓄える。第５熱交換器２６により熱交換された排熱は，圧縮機１７により冷媒経路１８ａ，１８ｂを介して冷媒−水熱交換器である第４熱交換器１６に送られ，さらに水循環経路２０ａ，２０ｂを介して水−空気熱交換器である第１熱交換器７に送られ，そこで室内側給気口（ＲＡ）より吸気された室内排気流中に気液直接接触による潜熱交換により捨てることが可能である。
【００３１】
（２）温水蓄熱モード
熱源ユニット１で温水蓄熱を行う場合には，電力料金が安価な夜間に蓄熱槽２１内に設置されたヒータ２５を運転して，蓄熱槽２１内の水を所定温度にまで暖め温水として蓄熱することが可能である。あるいは第２Ａ熱交換器１４，第５熱交換器２６および圧縮機１７によりヒートポンプを構成し，第５熱交換器２６を凝縮器として駆動して，蓄熱槽２１内に温水を蓄熱することも可能である。
【００３２】
２．空調運転モード
本発明に基づく熱源ユニット１は，冷房負荷および蓄熱状態に応じて，図５に一覧にして示すような各種運転モードで駆動することが可能である。以下，各運転モードについて逐次説明を加える。
【００３３】
（１）ａモード（冷房大負荷モード）
蓄熱槽２１内に冷熱が氷または冷水として蓄熱されており，各空調ゾーンにおいて要求される空調負荷が冷房大負荷である場合，たとえば盛夏の昼間時には，図６に示すフローチャートに従って，ａモード運転が行われる。
【００３４】
ａモード運転時には，第１および第２ダンパ１１，１２が閉止されて第２給気管路１０が遮断され，第３ダンパ１３が開放し，第１給気ファン３と排気ファン５を駆動することにより，第１給気管路４および第１熱交換器７を通過する排気管路６が有効にされる。また圧縮機１７，蒸発器として駆動される第２Ｂ熱交換器１５，第４熱交換器１６により冷媒回路が構成され，第２Ｂ熱交換器１５より冷熱が第１給気管路４内の空気流に熱交換される。なおこの冷媒回路の排熱は，ポンプ１９，冷媒−水熱交換器である第４熱交換器１６および直接接触水−空気熱交換器である第１熱交換器７により構成される冷却水循環路に捨てられ，さらに第１熱交換器７より排気管路６を流通する室内排気空気中に捨てられる。また同時に，蓄熱槽２１内に蓄氷された氷より冷熱がポンプ２３により水循環路２４ａ，２４ｂを介して第４熱交換器２２によって汲み上げられ，第１給気管路４を流通する室内給気空気中に熱交換される。このようにして，ａモード運転時には，第２Ｂおよび第４熱交換器１５，２２を介して冷熱が第１給気管路４を流通する室内給気空気中に熱交換されるので，盛夏に要求されるような大きな冷房負荷にも対応することができる。
【００３５】
またａモード運転時には，図示しないセンサにより蓄熱水温を監視することにより，図６に示すフローに従って運転することが可能である。すなわち，蓄熱槽２１の取り出し水温が第１基準温度，たとえば７℃以下であるとステップ１０において判断された場合には，ステップ１１において第４熱交換器２２による蓄熱槽２１からの冷熱の取り出し運転が行われ，要求される冷房負荷に応じてステップ１２において圧縮機１７の冷房能力が調整され，蓄熱槽の冷房能力の不足分が補われる。
【００３６】
これに対して，ステップ１０において蓄熱槽２１の取り出し水温が第１基準温度，たとえば７℃以上であると判断された場合には，ステップ１３においてさらに蓄熱槽２１の取り出し水温が，凝縮器の冷却水として使用可能な温度，すなわち第２基準温度以下であるかどうかが判断され，取り出し水温が第２基準温度以下である場合には，ステップ１４において蓄熱槽２１内の第５熱交換器２６を凝縮器として運転し，第２Ｂ熱交換器１５により蓄熱槽２１内の冷熱を汲み上げるとともに，ポンプ２３を停止して，第４熱交換器２２による冷熱の汲み上げを停止する。そしてステップ１２において要求される冷房負荷に応じて圧縮機１７の冷房能力を調整し，不足分が補われる。なお第２基準温度は循環水を凝縮器の冷却水として使用可能な程度の温度に設定され，たとえば７℃〜３５℃の範囲で設定することができる。
【００３７】
またステップ１３において蓄熱槽２１の取り出し水温がさらに上昇し第２基準温度以上となり，凝縮器の冷却水としても使用できなくなった場合には，蓄熱槽２１からの冷熱のくみ出しは困難であるので，ステップ１５において蓄熱槽２１の利用が停止される。そしてステップ１２において要求される冷房負荷に応じて圧縮機１７の冷房能力を調整し，第１熱交換器７より室内からの排気中に排熱を排熱を行うことにより冷房運転を継続することが可能である。
【００３８】
以上のように，ａモードで空調システムの運転制御を行う場合には，蓄熱槽２１に蓄熱された冷熱の第４熱交換器２２または第２Ｂ熱交換器１５による汲み出しを優先的に行い，その冷熱では不十分な部分について，圧縮機１７を駆動しその冷房能力を制御することにより，空調空間から要求される冷房負荷に対応することが可能である。
【００３９】
（２）ｂモード（冷房小負荷モード）
蓄熱槽２１内に冷熱が氷または冷水として蓄熱されており，各空調ゾーンで要求される空調負荷が小さい場合には，運転時に蓄熱槽２１に熱回収を行わないｂモードの空調運転が行われる。
【００４０】
ｂモード運転時には，第１および第２ダンパ１１，１２が閉止されて第２給気管路１０が遮断され，第３ダンパ１３を開放するので，第１給気ファン３と排気ファン５を駆動することにより第１給気管路４および第１熱交換器７を通過する排気管路６が有効にされる。また圧縮機１７，第３冷媒−空気熱交換器１５および第４冷媒−水熱交換器１６より構成される冷媒回路，ならびにポンプ１９，第４冷媒−水熱交換器１６および第１水−空気熱交換器７より構成される排熱回路は停止され，空調ゾーンへの冷熱の供給は専ら蓄熱槽２１から冷熱の汲み上げにより行われる。すなわち蓄熱槽２１に氷相状態で蓄熱された冷熱がポンプ２３により水循環路２４ａ，２４ｂを介して第４熱交換器２２によって汲み上げられ，第１給気管路４を流通する室内給気空気中に熱交換され，各空調ゾーンに冷熱が供給される。
【００４１】
以上のようにｂモード運転時には，蓄熱槽に蓄熱された冷熱の汲み上げを調整することにより冷却能力の制御が行われるが，蓄熱槽内に蓄熱が行われていない場合，あるいは蓄熱槽内の蓄熱分が全て消費されてしまった場合には，空調運転をａモードに変更し，冷媒回路および排熱回路を駆動し，第２Ｂ熱交換器１５による冷熱の供給を開始することが可能である。
【００４２】
（３）ｃ１モード（冷暖房同時負荷モード）
蓄熱槽２１内に冷熱が氷または冷水として蓄熱されており，基本的には冷房モードであるが空調ゾーンから冷房負荷と暖房負荷とが同時に要求されており，しかも冷房負荷が暖房負荷よりも大きい場合には，ｃ１モード運転が行われる。なおｃ１モード運転時には蓄熱槽２１内に熱回収は行われない。
【００４３】
ｃ１モード運転時には，第１ダンパ１１が閉止され，第２および第３ダンパ１２，１３を開放し，第１および第２給気ファン３，９および排気ファン５を駆動することにより，第１および第２給気管路４，１０および第１熱交換器７を通過する排気管路６が有効にされる。また圧縮機１７を駆動して，蒸発器として駆動される第２Ｂ熱交換器１５，凝縮器として駆動される第２Ａ熱交換器１４および第４熱交換器１６により冷媒回路が構成されるとともに，ポンプ１９を駆動して，第１熱交換器７と第４熱交換器１６により排熱または熱回収回路を構成する。
【００４４】
かかる構成により，蓄熱槽２１に氷相として蓄熱された冷熱を第４熱交換器２２により汲み上げて，冷房用空気として第１給気管路４および第１送風管路３１ａを介して送風ユニット３０に供給することが可能である。また同時に，圧縮機１７，第２Ａ熱交換器１４，第２Ｂ熱交換器１５によりヒートポンプを構成し，蒸発器として機能させる第２Ｂ熱交換器１５より第１給気管路４に冷熱を供給するとともに，凝縮器として機能させる第２熱交換器１４，１５より第２給気管路１０に対して温熱を供給することが可能である。このｃ１モード運転時には冷房負荷が暖房負荷よりも大きいので，ヒートポンプ回路で生じた余分な温熱は冷却水循環回路を介して第１熱交換器７に送られ，室内からの排気中に排熱される。このようにしてｃ１モード運転時には第１給気管路４より冷風を，第２給気管路１０より温風を送風ユニット３０に送ることが可能であり，送風ユニット３０に供給された冷房用空気および暖房用空気は送風ユニット３０内において選択または混合され，各空調ゾーンの空調負荷に対して最適な量または温度の空気が送風される。
【００４５】
以上のようにｃ１モード運転時には，第１給気管路４への冷熱の供給は蓄熱槽２１に蓄熱された冷熱を第４熱交換器２２により汲み上げることにより行われ，第２給気管路１０への温熱の供給は，第２Ａ熱交換器１４を凝縮器として駆動させることにより行われる。ところで，第１供給管路４による冷房能力の制御は，このｃ１モード運転時においても，蓄熱槽２１からの冷熱の汲み上げ能力の調整が優先的に行われるが，蓄熱槽２１内に蓄熱が行われていない場合，あるいは蓄熱槽２１内の蓄熱分が全て消費されてしまった場合には，圧縮機１７の出力を調整し，第２Ｂ熱交換器１５による冷熱の供給を強化することにより対応することが可能である。
【００４６】
（４）ｃ２モード（冷暖房同時負荷モード）
蓄熱槽２１内に冷熱が氷または冷水として蓄熱されており，基本的には暖房モードであるが，空調ゾーンから冷房負荷と暖房負荷とが同時に要求されており，暖房負荷が冷房負荷よりも大きく，しかも暖房負荷よりも冷房負荷の方が大きくなる可能性がない場合には，ｃ２モード運転が行われる。なおこのｃ２モード運転時には蓄熱槽２１への熱回収は行われない。
【００４７】
ｃ２モード運転時には，第１および第２ダンパ１１，１２開放し，第３ダンパ１３を閉止し，第１および第２給気ファン３，９および排気ファン５を駆動することにより，第１および第２給気管路４，１０および排気管路６が有効にされる。ただし排気空気は，第１熱交換器７を通過せずに第２Ａ熱交換器１４を通過し，その排気空気の一部が管路８ｃを介して排気管路６に送られるとともに，その排気空気の一部は第２給気管路１０に送られるように空気経路が構成される。また圧縮機１７により，第２Ｂ熱交換器１５を凝縮器として駆動し，第２Ａ熱交換器１４を蒸発器として駆動することによりヒートポンプ回路を構成し，第２Ｂ熱交換器１５より第１給気管路４に温熱を供給するとともに第２Ａ熱交換器１４より第２給気管路１０に冷熱を供給することが可能である。なおｃ２モード運転時には，暖房負荷が冷房負荷よりも大きく，その関係が逆転することはないので，第１熱交換器７および第４熱交換器１６により構成される排熱または熱回収回路は停止される。このようにして，ｃ２モード運転時には，第１給気管路４より第１送風管路３１ａを介して送風ユニット３０に温熱が供給されるとともに，第２給気管路１０より第２送風管路３１ｂを介して送風ユニット３０に冷熱が供給され，送風ユニット３０内において冷風および温風が選択または混合され，各空調ゾーンの空調負荷に対して最適な量または温度の空気が送風される。
【００４８】
以上のようにｃ２モード運転時には，暖房負荷の方が冷房負荷よりも大きく，しかもその割合が逆転しないものと想定されているので，第１熱交換器７および第４熱交換器１６により構成される冷却水回路を駆動することなく，第２Ａ熱交換器１４を蒸発器として駆動し冷熱を得るとともに，第２Ｂ熱交換器１５を凝縮器として駆動し温熱を得ることが可能である。したがって，冷暖房能力の制御は，専ら圧縮機１７の運転能力を調整することにより行われる。
【００４９】
（５）ｃ３モード（冷暖房同時負荷モード）
蓄熱槽２１内に冷熱が氷として蓄熱されており，基本的には冷房モードであるが，空調ゾーンから冷房負荷と暖房負荷とが同時に要求されており，暖房負荷が冷房負荷よりも大きい場合にはｃ２モード運転が行われる。ただし，このｃ３モード運転時は，基本的に冷房モードなので，運転途中で暖房負荷よりも冷房負荷の方が大きくなる可能性があり，しかもｃ１モード運転と異なり，運転時に蓄熱槽２１へ熱回収が行われる。
【００５０】
ｃ３モード運転時には，第１ダンパ１１が閉止され，第２および第３ダンパ１２，１３を開放し，第１および第２給気ファン３，９および排気ファン５を駆動することにより，第１および第２給気管路４，１０および第１熱交換器７を通過する排気管路６が有効にされる。また圧縮機１７により，第２Ａ熱交換器１４を凝縮器として駆動し温熱を得るとともに，第２Ｂ熱交換器１５および第５熱交換器２６を蒸発器として駆動し冷熱を得るように冷媒回路を構成し，それにより，第１給気管路４に冷房用空気を供給するとともに，第２給気管路１０に暖房用空気を供給する。このようにして第１および第２給気管路４，１０より第１および第２送気管路３１ａ，３１ｂを介して送風ユニット３０に送られた温風および冷風は，送風ユニット３０内で最適に選択または混合されて，所望の量または温度の空気を各空調ゾーンに供給することが可能となる。
【００５１】
また第２Ｂ熱交換器１５とともに蓄熱槽２１内に設置された第５熱交換器２６を蒸発器として駆動させるので，暖房負荷が大きい場合には，蓄熱槽２１を温熱源として使用し，第５熱交換器２６により蓄熱槽２１から温熱を汲み上げることにより，蓄熱槽２１内に冷水または氷として冷熱を蓄えることが可能である。このように，第５熱交換器２６を駆動することにより，ｃ３モード運転時には，蓄熱槽２１内に熱回収を行うことが可能である。
【００５２】
なお，このｃ３モード運転時には，圧縮機１７，第２Ａ熱交換器１４，第２Ｂ熱交換器１５および第５熱交換器２６によりヒートポンプ回路が構成されるので，その運転能力制御は，要求される冷暖房負荷に応じて専ら圧縮機１７の出力を調整することにより行われる。
【００５３】
（６）ｄ１モード（暖房小負荷モード）
蓄熱槽２１内に冷熱が氷または冷水として蓄熱されており，空調ゾーンから比較的小さな暖房負荷が要求されている場合には，蓄熱槽２１への熱回収は行わないｄ１モード運転が行われる。
【００５４】
ｄ１モード運転時には，第１ダンパ１１を開放し，第２および第３ダンパ１２，１３を閉止し，第１給気ファン３および排気ファン５を駆動することにより，第１給気管路４および第２Ａ熱交換器１４を通過する排気管路６が有効にされる。また圧縮機１７により，第２Ｂ熱交換器１５を凝縮器として駆動し，第２Ａ熱交換器１４を蒸発器として駆動することによりヒートポンプ回路を構成し，室内側換気口（ＲＡ）より吸気された室内側排気より第２Ａ熱交換器１４により熱回収して，第２Ｂ熱交換器１５を介して第１給気管路４に温熱を供給することが可能である。なおｄ１モード運転時には，第１熱交換器７および第４熱交換器１６により構成される排熱または冷却水回路は停止される。このようにして，ｄ１モード運転時には，第１給気管路４より第１送風管路３１ａを介して送風ユニット３０に温熱が供給されることにより，各空調ゾーンで要求される比較的小さな暖房負荷に対処することができる。
【００５５】
以上のようにｄ１モードは，第２Ａ熱交換器１４により室内側排気より熱回収して，第２Ｂ熱交換器１５より第１給気管路４に温熱を供給することが可能である。したがって，空調システムの暖房能力の制御は専ら圧縮機１７の運転能力を調整することにより行われる。
【００５６】
（７）ｄ２モード（暖房小負荷モード）
蓄熱槽２１内に冷熱が氷として蓄熱されており，空調ゾーンから比較的小さな暖房負荷が要求されている場合には，予め蓄熱運転を指定することにより，空調運転時に蓄熱槽２１への熱回収を実施するｄ２モード運転が行われる。
【００５７】
ｄ２モード運転時には，第１および第２ダンパ１１，１２を閉止し，第３ダンパ１３を開放し，第１給気ファン３および排気ファン５を駆動することにより，第１給気管路４および第１熱交換器７を通過する排気管路６が有効にされる。また圧縮機１７により，第２Ｂ熱交換器１５を凝縮器として駆動し，蓄熱槽２１に設置される第５熱交換器２６１４を圧縮機として駆動してヒートポンプ回路を構成することにより，空調システムの運転時に，蓄熱槽２１内に蓄氷を行い，蓄氷時に回収された温熱を第２Ｂ熱交換器１５を介して，第１給気管路４に供給することが可能である。なおｄ２モード運転時には，ポンプ１９は停止され第１熱交換器７および第４熱交換器１６により構成される排熱または冷却水回路は停止され，室内側換気口（ＲＡ）から吸気されたそのまま室外側排気口（ＥＡ）より排気される。
【００５８】
以上のように，ｄ２モード運転時には，蓄熱槽２１内に蓄氷時に第５熱交換器２６により熱回収された温熱を，第２Ｂ熱交換器１５を介して第１給気管路４に供給することにより，各温調ゾーンで必要とされる比較的小さな暖房負荷に対処することが可能である。したがって，空調システムの暖房能力の制御は，専ら圧縮機１７の運転能力制御により行われる。
【００５９】
（８）ｅ１モード（冷房小負荷モード）
蓄熱槽２１内に夜間電力を利用して温水が蓄熱されているが，空調ゾーンからは比較的小さな冷房負荷が要求されている場合にはｅ１モード運転が行われる。ただし，この場合には，蓄熱槽２１への熱回収は行われない。
【００６０】
ｅ１モード運転時には，第１および第２ダンパ１１，１２を閉止し，第３ダンパ１３を開放し，第１給気ファン３および排気ファン５を駆動することにより，第１給気管路４および第１熱交換器７を通過する排気管路６が有効にされる。また圧縮機１７により，第２Ｂ熱交換器１５を蒸発器として駆動し，冷媒−水熱交換器である第４熱交換器１６と直接接触水−空気熱交換器である第１熱交換器７との間で排熱回路を構成することにより，第２Ｂ熱交換器１５を介して第１給気管路４に冷熱を供給するとともに，その排熱を第４熱交換器１６を介して第１熱交換器７により室内側還気口（ＲＡ）から吸気された室内排気空気中に捨てることが可能である。
【００６１】
以上のように，ｅ１モード運転時には，比較的小さな冷房負荷が要求されるので，第２Ｂ熱交換器１５を蒸発器として駆動し冷熱を第１給気管路４に供給することが可能である。したがって，空調システムの冷房能力の制御は，専ら圧縮機１７の運転能力の調整により行われる。
【００６２】
（９）ｅ２モード（冷房小負荷モード）
蓄熱槽２１内に夜間電力を利用して温水が蓄熱されているが，空調ゾーンからは比較的小さな冷房負荷が要求されている場合には，予め蓄熱運転を指定することにより，ｅ２モード運転が行われる。なお，ｅ２モード運転時には蓄熱槽２１へ熱回収を行うことが可能である。
【００６３】
ｅ２モード運転時には，第１および第２ダンパ１１，１２を閉止し，第３ダンパ１３を開放し，第１給気ファン３および排気ファン５を駆動することにより，第１給気管路４および第１熱交換器７を通過する排気管路６が有効にされる。また圧縮機１７により，第２Ｂ熱交換器１５を蒸発器として駆動し，蓄熱槽２１内に設置された第５熱交換器２６を圧縮機として駆動する冷媒回路を構成することにより，第１給気管路４に第２Ｂ熱交換器１５を介して冷熱を供給するとともに，その排熱を第５熱交換器２６を介して蓄熱槽２１内に熱交換することにより熱回収を行うことができる。なお空調運転時にポンプ１９は停止されているので，室内側還気口（ＲＡ）より給気された室内排気空気は第１熱交換器７により熱交換されることなく通過し室外側排気口（ＥＡ）より室外に排気される。
【００６４】
以上のように，ｅ２モード運転時には，各空調ゾーンより比較的小さな冷房負荷が要求されているので，第２Ｂ熱交換器１５により冷熱を第１給気管路４に供給するだけで十分に冷房負荷に対応することが可能である。また蓄熱槽２１を第２Ｂ熱交換器１５により供給される冷熱の冷熱源として利用するので，第５熱交換器２６により温水に熱交換することにより，空調運転時に蓄熱も行うことが可能である。したがって，ｅ２モード運転時には，空調システムの冷房能力の制御は，専ら圧縮機１７の運転能力を調整することにより行われる。
【００６５】
（１０）ｆ１モード（冷暖房同時負荷モード）
蓄熱槽２１内に夜間電力を利用して温水が蓄熱されており，基本的には暖房モードであるが空調ゾーンから冷房負荷と暖房負荷とが同時に要求されており，しかも暖房負荷が冷房負荷よりも大きい場合にはｆ１モード運転が行われる。なおこのｆ１モード運転時には蓄熱槽２１内に熱回収は行われない。
【００６６】
ｆ１モード運転時には，第１および第２ダンパ１１，１２が開放され，第３ダンパ１３が閉止され，第１および第２給気ファン３，９および排気ファン５を駆動することにより，第１および第２給気管路４，１０および第２Ａ熱交換器１４および第１ダンパ１１を通過する排気管路６が有効にされる。なお室内側還気口（ＲＡ）から吸気され第２Ａ熱交換器１４を通過する循環空気の一部は第２ダンパ１２を介して第２給気管路１０に送られ，他の一部は第１ダンパ１１を介して排気管路６に送られる。また圧縮機１７を駆動して，凝縮器として駆動される第２Ｂ熱交換器１５，蒸発器として駆動される第２Ａ熱交換器１４によりヒートポンプ回路が構成され，第２Ｂ熱交換器１５を介して第１給気管路４に温熱を供給するとともに，第２Ａ熱交換器１４を介して第２給気管路１０に冷熱を供給することが可能である。また同時に，ポンプ２３を駆動して，蓄熱槽２１に蓄熱された温水から温熱を汲み上げ，第４熱交換器２２を介して第１給気管路４に温熱を供給することが可能である。このようにして，第１給気管路４から第１送気管路３１ａを介して送風ユニット３０に供給された温風と，第２給気管路１０から第２送気管路３１ｂを介して送風ユニット３０に供給された冷風とを選択または混合し，各空調ゾーンの空調負荷に対して最適な量または温度の空気が送風される。
【００６７】
以上のようにｆ１モード運転時には，第１給気管路４への温熱の供給は，蓄熱槽２１に蓄熱された温水を第４熱交換器２２により汲み上げるとともに，第２Ｂ熱交換器１５と第２Ａ熱交換器１４から構成されるヒートポンプ回路により室内排気空気より回収された温熱を供給することにより行われる。また第２給気管路１０への冷熱の供給は上記ヒートポンプ回路により生成された冷熱を第２Ａ熱交換器１４を介して供給することにより行われる。
【００６８】
このように，ｆ１モード運転時には，第１供給管路４に対する温熱の供給は，まず蓄熱槽２１に蓄えられた温熱を汲み上げることにより行われるが，蓄熱槽２１内に蓄熱が行われていない場合，あるいは蓄熱槽２１内の蓄熱分が全て消費されてしまった場合には，圧縮機１７を駆動することにより第２Ｂ熱交換器１５による温熱の供給を開始することにより行われる。したがって，ｆ１モードで空調システムの運転制御を行う場合には，第４熱交換器２２による蓄熱槽２１からの温熱の汲み上げ量の調整が優先され，それでは不十分な場合に，空調空間からの暖房負荷に応じて圧縮機１７の出力を調整し第２Ｂ熱交換器１５による温熱の供給が行われる。
【００６９】
（１１）ｆ２モード（冷暖房同時負荷モード）
蓄熱槽２１内に夜間電力を利用して温水が蓄熱されており，基本的には冷房モードであるが，空調ゾーンから冷房負荷と暖房負荷とが同時に要求されており，冷房負荷が暖房負荷よりも大きく，しかも冷房負荷よりも暖房負荷の方が大きくなる可能性がない場合には，ｆ２モード運転が行われる。なおこのｆ２モード運転時には蓄熱槽２１への熱回収は行われない。
【００７０】
ｆ２モード運転時には，第１ダンパ１１を閉止し，第２および第３ダンパ１２，１３を開放し，第１および第２給気ファン３，９および排気ファン５を駆動することにより，第１および第２給気管路４，１０および第１熱交換器７を通過する排気管路６が有効にされる。また圧縮機１７により，第２Ｂ熱交換器１５を蒸発器として駆動し，第２Ａ熱交換器１４を凝縮器として駆動することによりヒートポンプ回路を構成し，第１給気管路４に第２Ｂ熱交換器１５を介して冷熱を供給するとともに第２給気管路１０に第２Ａ熱交換器１４を介して温熱を供給することが可能である。またｆ２モード運転時には，第４熱交換器１６および第１の熱交換器７により構成される冷却水回路も有効にされるので，上記ヒートポンプ回路の凝縮器である第２Ａ熱交換器１４により消費できなかった温熱は，この冷却水回路を介して室内からの排気中に排熱される。
【００７１】
以上のようにｆ２モード運転時には，冷房負荷の方が暖房負荷よりも大きく，しかもその割合が逆転しないものと想定されているので，第２Ａ熱交換器１４を凝縮器として駆動し温熱を得るとともに，第２Ｂ熱交換器１５を蒸発器として駆動し冷熱を得ることが可能である。したがって，冷暖房能力の制御は，専ら圧縮機１７の運転能力を調整することにより行われる。
【００７２】
（１２）ｆ３モード（冷暖房同時負荷モード）
蓄熱槽２１内に夜間電力を利用して温水が蓄熱されており，基本的には暖房モードであるが，空調ゾーンから冷房負荷と暖房負荷とが同時に要求されており，冷房負荷が暖房負荷よりも大きい場合にはｆ３モード運転が行われる。ただし，このｆ３モード運転時は，基本的に暖房モードなので，運転途中で冷房負荷よりも暖房負荷の方が大きくなる可能性があり，しかもｆ１モード運転と異なり，予め蓄熱運転を指定することにより，運転時に蓄熱槽２１へ熱回収が行われる。
【００７３】
ｆ３モード運転時には，第１ダンパ１１が閉止され，第２および第３ダンパ１２，１３を開放し，第１および第２給気ファン３，９および排気ファン５を駆動することにより，第１および第２給気管路４，１０および第１熱交換器７を通過する排気管路６が有効にされる。また圧縮機１７により，第２Ａ熱交換器１４を蒸発器として駆動するとともに，第２Ｂ熱交換器１５および第５熱交換器２６を凝縮器として駆動することによりヒートポンプ回路を構成し，それにより，第１給気管路４に第２Ｂ熱交換器１５を介して暖房用空気を供給するとともに，第２給気管路１０に第２Ａ熱交換器１４を介して冷房用空気を供給する。このようにして第１および第２給気管路４，１０より第１および第２送気管路３１ａ，３１ｂを介して送風ユニット３０に送られた温風および冷風は，送風ユニット３０内で最適に選択または混合されて，所望の量または温度の空気を各空調ゾーンに供給することが可能となる。
【００７４】
またｆ３モード運転時には，第５熱交換器２６が凝縮器として駆動されるので，第２Ａ熱交換器１４に供給される冷熱と第２Ｂ熱交換器１５に供給される温熱の差分をこの第５熱交換器２６にて吸収し，蓄熱槽２１内に温水製造をすることにより熱回収することが可能である。
【００７５】
以上のようにｆ３モード運転では，第２Ｂ熱交換器１５を凝縮器として駆動して温熱を得るとともに，第２Ａ熱交換器１４を蒸発器として駆動して冷熱を得る構成なので，暖房房能力の制御は専らヒートポンプ回路の圧縮機１７の運転能力を調整することにより行われる。
【００７６】
（１３）ｇモード（暖房小負荷モード）
蓄熱槽２１内に夜間電力を利用して温水が蓄熱されており，各空調ゾーンで要求される暖房負荷が小さい場合には，ｇモード運転が行われる。ただし，このｇモード運転時には蓄熱槽２１に熱回収を行わない。
【００７７】
ｇモード運転時には，第１および第２ダンパ１１，１２が閉止されて第２給気管路１０が遮断され，第３ダンパ１３を開放するので，第１給気ファン３と排気ファン５を駆動することにより第１給気管路４および第１熱交換器７を通過する排気管路６が有効にされる。また圧縮機１７，第３冷媒−空気熱交換器１５および第４冷媒−水熱交換器１６より構成される冷媒回路，ならびにポンプ１９，第４冷媒−水熱交換器１６および第１水−空気熱交換器７より構成される排熱回路は停止され，空調ゾーンへの温熱の供給は専ら蓄熱槽２１からの温熱の汲み上げにより行われる。すなわち蓄熱槽２１に温水として蓄熱された温熱がポンプ２３により水循環路２４ａ，２４ｂを介して第５の熱交換器１５によって汲み上げられ，第１給気管路４を流通する室内給気空気中に熱交換され，各空調ゾーンに温熱が供給される。
【００７８】
以上のようにｇモード運転時には，蓄熱槽２１の蓄熱量または蓄熱温度を調整することにより，暖房能力の制御が行われるが，蓄熱槽２１内に蓄熱が行われていない場合，あるいは蓄熱槽２１内の蓄熱分が全て消費されてしまった場合には，空調運転をｈモードに変更し，ヒートポンプ回路を駆動し，第２Ｂ熱交換器１５による温熱の供給を開始することが可能である。
【００７９】
（１４）ｈモード（暖房大負荷モード）
蓄熱槽２１内に夜間電力を利用して温水が蓄熱されており，各空調ゾーンにおいて要求される空調負荷が暖房大負荷である場合には，図７に示すフローチャートに従って，ｈモード運転が行われる。
【００８０】
ｈモード運転時には，第２および第３ダンパ１２，１３が閉止されて第２給気管路１０が遮断され，第１ダンパ１１が開放し，第１給気ファン３と排気ファン５を駆動することにより，第１給気管路４および第２Ａ熱交換器１４を通過する排気管路６が有効にされる。また圧縮機１７，凝縮器として駆動される第２Ｂ熱交換器１５，蒸発器として駆動される第２Ａ熱交換器１４により冷媒回路が構成され，室内側還気口（ＲＡ）から吸気された室内排気空気より第２Ａ熱交換器１４により回収された熱が第２Ｂ熱交換器１５により第１給気管路４内の空気流に熱交換される。また同時に，蓄熱槽２１より温熱がポンプ２３により水循環路２４ａ，２４ｂを介して第４熱交換器２２によって汲み上げられ，第１給気管路４を流通する室内給気空気中に熱交換される。このようにして，ｈモード運転時には，第２Ｂおよび第４熱交換器１５，２２を介して温熱が第１給気管路４を流通する室内給気空気中に熱交換されるので，大きな暖房負荷にも対応することができる。
【００８１】
またｈモード運転時には，図示しないセンサにより蓄熱水温を監視することにより，図７に示すフローに従って運転することが可能である。すなわち，蓄熱槽２１の取り出し水温が第１基準温度以上，たとえば３５℃以上であるとステップ２０において判断された場合には，ステップ２１において蓄熱槽２１からの熱取り出し運転が行われ，空調空間の暖房負荷の要求に応じてステップ２２において圧縮機１７の暖房運転能力を調整し，蓄熱槽２１からの温熱供給の不足分が補充される。
【００８２】
これに対して，ステップ２０において蓄熱槽２１の取り出し水温が第１基準温度以下，たとえば３５℃以下であると判断された場合には，ステップ２３においてさらに蓄熱槽２１の取り出し水温が，蓄熱槽２１内の第５熱交換器２６により熱回収が可能である温度，すなわち第２基準温度以上，たとえば７℃以上であるかどうかが判断され，取り出し水温が第２基準温度以上である場合には，ステップ２４において蓄熱槽２１内の第５熱交換器２６を蒸発器として運転し蓄熱槽２１内の温熱を汲み上げて，第２Ｂ熱交換器１５を介して第１給気管路４内の室内給気空気に温熱を熱交換するとともに，ポンプ２３を停止し，第４熱交換器２２による温熱の汲み上げを停止する。そしてステップ２２において要求される暖房負荷に応じて圧縮機１７の暖房能力を調整し，要求される暖房負荷の不足分が補われる。
【００８３】
またステップ２４において蓄熱槽２１の取り出し水温がさらに低下し第２基準温度以下になった場合には，蒸発器である第５熱交換器２６によっても，蓄熱槽２１からの温熱の汲み出しは困難であるので，ステップ１５において蓄熱槽２１の利用が停止される。そしてステップ２２において，要求される暖房負荷に応じて圧縮機１７の暖房能力を調整し，室内からの排気より第２Ａ熱交換器１４により熱を回収し，第２Ｂ熱交換器１５より第１給気管路４に温熱を供給することが可能である。
【００８４】
このように，ｈモードで空調システムの運転制御を行う場合には，蓄熱槽２１内に蓄熱された温熱の第４熱交換器２２および第２Ｂ熱交換器１５による汲み出しを優先的に行い，その温熱では不十分な場合には，圧縮機１７を駆動して，その暖房能力を制御することにより，空調空間から要求される暖房負荷に対応することが可能である。
【００８５】
以上説明したように，本発明に基づく空気熱源型空調システムの熱源ユニット１は各空調ゾーンで要求される空調負荷に応じて，様々なモードで運転することが可能である。
【００８６】
次に本発明に基づく空気熱源型空調システムの制御方法について説明する。本発明に基づく空気熱源型空調システムの制御システムは，熱源ユニット１の運転モード選択および送風ユニット３０の運転モード選択および可変風量制御から構成されている。
【００８７】
まず本空調システムの制御フローの概略を，図８ないし図１２を参照しながら説明する。まず空調制御は，ステップ３０において，熱源ユニットの出口の空気温度を一定に制御し，各送風ユニットを介して各個別空調ゾーンに送風することにより開始する。ついでステップ３１において，各個別空調ゾーンごとに設置された室温センサ３３の室温検出値から運転モード（冷房／暖房）を判断し，さらに各個別空調ゾーンでそれぞれ要求される運転モードの数を冷房および／または暖房負荷の大小判断の代用値として検出し，ステップ３２において，ステップ３１に検出された条件と蓄熱槽２１の蓄熱状態から熱源ユニット１の空調運転モードが決定される。ついでステップ３３において，熱源ユニット１の運転モード情報と，各個別空調ゾーンごとに検出された室温検出値から運転モード（冷房／暖房）を判断し，各送風ユニットの冷房／暖房の切り替え制御が行われ，さらにステップ３４において，各空調ゾーンごとに各送風ユニットの変風量制御が行われ，一連の制御が完了する。制御の結果は，ステップ３１にフィードバックされ，各個別空調ゾーンの室温が最適値に保持されるように熱源ユニット１および送風ユニット３０のフィードバック制御が行われる。
【００８８】
図９および図１０には，ステップ３２で行われる熱源ユニット１の運転モードを選択するためのフローが示されている。ステップ３１からステップ４０に進み，蓄熱槽２１内に蓄氷が行われているかどうかが判断される。蓄氷が行われている場合には，ステップ４１において各空調ゾーンにおいて要求される空調負荷が冷房のみか，あるいは暖房も要求されているかどうかが判断される。冷房負荷のみが要求されている場合にはステップ４２に進み，熱源ユニット１の運転モードがｂモードに設定され，第４熱交換器２２により蓄熱槽２１からの冷熱が第１給気管路４の給気空気に熱交換される。熱源ユニット１のｂモード運転により，ステップ４３において各空調ゾーンが要求する給気温度が満足される場合には，ｂモード運転が継続される。これに対してステップ４３において給気温度が所定範囲に無いと判断された場合には，ステップ４４において，給気温度が所定温度よりも高いかどうかが判断され，所定温度よりも高くない場合には，ｂモード運転が継続される。しかしステップ４４において給気温度が所定温度よりも高いと判断された場合には，ステップ４５においてａモードが選択され，第２Ｂ熱交換器１５による冷熱の供給が併用される。
【００８９】
再びステップ４１に戻って，ステップ４１において各空調ゾーンにおいて冷房以外の運転が必要と判断された場合には，ステップ４６においてさらに暖房運転のみが要求されているかどうかが判断される。ステップ４６において暖房運転のみが要求されている場合には，さらにステップ４７において空調システムの運転時に蓄熱槽２１に蓄氷による熱回収を行うかどうかが判断され，蓄氷を行わない場合にはステップ４８においてｄ１モードが選択され，蓄氷を行う場合にはステップ４９においてｄ２モードが選択される。
【００９０】
またステップ４６において，暖房だけでなく冷房も必要であると判断された場合には，さらにステップ５０において，空調システムの運転時に蓄熱槽２１に蓄氷による熱回収を行うかどうかが判断され，蓄氷を行う場合には，ステップ５１においてｃ３モードが選択され，冷房負荷と暖房負荷のいずれの負荷が大きいかを判断し，蓄熱槽２１に熱回収を行いながら冷房負荷よりも暖房負荷の強い空調運転が行われる。これに対してステップ５０において，空調運転時に蓄熱槽２１に蓄氷による熱回収を行わないと判断された場合には，さらにステップ５２において冷房負荷と暖房負荷とが比較され，冷房負荷が暖房負荷よりも大きい場合にはｃ１モードが選択され，暖房負荷が冷房負荷よりも大きい場合にはｃ２モードが選択される。
【００９１】
図９に示すように，ステップ４０において蓄熱槽２１に蓄氷が行われると判断された場合には以上のようなシーケンスに従って熱源ユニット１の運転モードが選択される。
【００９２】
これに対してステップ４０において蓄熱槽２１に蓄氷が行われないと判断された場合には，蓄熱槽２１に温水蓄熱が行われ，図１０に示すようなシーケンスに従って熱源ユニット１の運転モードが選択される。
【００９３】
まずステップ５５において各空調ゾーンにおいて要求される空調負荷が暖房のみか，あるいは冷房も要求されているかどうかが判断される。暖房負荷のみが要求されている場合にはステップ５６に進み，熱源ユニット１の運転モードがｇモードに設定され，第４熱交換器２２により蓄熱槽２１からの温熱が第１給気管路４の給気空気に熱交換される。このような熱源ユニット１のｇモード運転により，ステップ５７において各空調ゾーンが要求する給気温度が満足される場合には，ｇモード運転が継続される。これに対してステップ５７において給気温度が所定範囲に無いと判断された場合には，ステップ５８において，給気温度が所定温度よりも低いかどうかが判断され，所定温度よりも低くない場合には，ｇモード運転が継続される。しかしステップ５８において給気温度が所定温度よりも低いと判断された場合には，ステップ５９においてｈモードが選択され，第２Ｂ熱交換器１５による温熱の供給が併用される。
【００９４】
再びステップ５５に戻って，ステップ５５において各空調ゾーンにおいて暖房以外の運転が必要と判断された場合には，ステップ６０においてさらに冷房運転のみが要求されているかどうかが判断される。ステップ６０において冷房運転のみが要求されている場合には，さらにステップ６１において空調システムの運転時に蓄熱槽２１に温水蓄熱による熱回収を行うかどうかが判断され，蓄氷を行わない場合にはステップ６２においてｅ１モードが選択され，蓄氷を行う場合にはステップ６３においてｅ２モードが選択される。
【００９５】
またステップ６０において，冷房だけでなく暖房も必要であると判断された場合には，さらにステップ６４において，空調システムの運転時に蓄熱槽２１に蓄氷による熱回収を行うかどうかが判断され，蓄氷を行う場合には，ステップ５１においてｆ３モードが選択され，蓄熱槽２１に熱回収を行いながら暖房負荷よりも冷房負荷の強い空調運転が行われる。これに対してステップ６６において，空調運転時に蓄熱槽２１に蓄氷による熱回収を行わないと判断された場合には，さらにステップ６６において冷房負荷と暖房負荷とが比較され，暖房負荷が冷房負荷よりも大きい場合にはｆ１モードが選択され，冷房負荷が暖房負荷よりも大きい場合にはｆ２モードが選択される。
【００９６】
以上のように，ステップ４０において蓄熱槽２１に蓄氷が行われると判断された場合には，蓄熱槽２１に蓄氷が行われ，図９に示すようなシーケンスに従って熱源ユニット１の運転モードが選択され，これに対してステップ４０において蓄熱槽２１に蓄氷が行われないと判断された場合には，蓄熱槽２１に温水蓄熱が行われ，図１０に示すようなシーケンスに従って熱源ユニット１の運転モードが選択される。
【００９７】
次に図１１を参照しながら，図８のステップ３３において行われる送風ユニット３０の運転モードの選択フローについて説明する。図３においてすでに説明したように，送風ユニット３０は切り替え部３１と変風量制御部３２とから構成され，第１給気管路４および第１送気管路３１ａに連通する取入口３３（ａ系統）および第２給気管路１０および第２送気管路３１ｂに連通する取入口３４（ｂ系統）を有している。したがって，温風および冷風の切り替えを行う際には，ステップ７０において熱源ユニット１が冷房サイクルで運転されているか，あるいは暖房サイクルで運転されているかが判定される。熱源ユニット１が冷房サイクルで運転されている場合には，ステップ７１において，ａ系統に冷風を流し，ｂ系統に温風を流すことにより冷風主体の空調制御を行うことが可能である。これに対して熱源ユニット１が暖房サイクルで運転されている場合には，ステップ７２において，ａ系統に温風を流し，ｂ系統に冷風を流すことにより冷風を供給することが可能である。
【００９８】
次に図１２を参照しながら，図８のステップ３５に示す可変風量制御のフローについて説明する。まずステップ８０において，送風ユニット３０の切り替え部３１での冷風および／または温風の選択または混合が行われた後，ステップ８１において，送風ユニット３０の可変風量部での可変風量制御が行われる。この可変風量制御の結果，ステップ８２において図示しない開度検出器により可変風量制御部３２における絞り口が全開であるかどうかが判断され，全開である場合には，さらにステップ８３において送風機の回転数出力が最大であるかどうかが判断され，送風機の出力が最大ではない場合は，再びステップ８０およびステップ８１に戻り，送風機の出力及び絞り口の開度調整によるＶＡＶ制御が実施される。しかしながら，ステップ８３において送風機の回転数出力が最大値に到達している場合には，送風機の回転数出力を調整することにより，送風温度を制御することは困難であるので，さらにステップ８４において各空調ゾーンにおいて冷風が要求されているか，あるいは温風が要求されているかが判断され，冷風が要求されている場合には，ステップ８５において送風ユニット３０に供給される送風温度自体を下げるように熱源ユニット１に指令が出され，温風が要求されている場合には，ステップ８５において送風ユニット３０に供給される送風温度自体を上げるように熱源ユニット１に指令が出される。
【００９９】
これに対してステップ８２において，図示しない開度検出器により可変風量制御部３２における絞り口が全開ではないと判断された場合には，さらにステップ８７において，絞り口の開度が最小開度であるかどうかが判断され，最小開度でない場合には，再びステップ８０および８１に戻り，センサ３３により検出された室内温度に基づいて送風ユニット３０の切り換え部３１およびＶＡＶ部３２がそれぞれフィードバック制御される。
【０１００】
これに対して，ステップ８７において，ＶＡＶ部３２の絞り口の開度が最小開度であると判断された場合には，さらにステップ８８に進み，送風機の回転数出力が最小であるかどうかが判断される。送風機の回転数出力が最小値である場合には，送風機の回転数出力を調整することにより送風温度の制御をすることは困難なので，さらにステップ８９において，各空調ゾーンにおいて冷風が要求されているか，あるいは温風が要求されているかが判断され，冷風が要求されている場合には，ステップ９０において各送風ユニット３０に供給される送風温度自体を上げるように熱源ユニット１に指令が出され，これとは逆に温風が要求されている場合には，ステップ９１において各送風ユニット３０に供給される送風温度自体を下げるように熱源ユニット１に指令が出される。このように，可変風量制御部のＶＡＶ部の開度に応じて，送風機の出力を調整することにより，最も圧力を必要とする送風ユニットに，必要最小限の圧力を供給することが可能となるので，他のユニットで消費する余分な静圧分が小さくなり，省エネルギー運転を実施することができる。
【０１０１】
以上が本発明にかかる熱回収方法を適用可能な空気熱源型空調システムの運転モードに関するいくつかの実施例についての詳細な説明である。しかしながら，本発明にかかる熱回収方法は，上記空気熱源型空調システムに限定されることなく，特許請求の範囲に記載された構成の範囲内で，要求される様々な環境条件に応じて様々な運転モードで駆動することができることは言うまでもない。
【０１０２】
また本発明に基づいて構成された空気熱源型空調システムの熱源ユニットは図１に示す構成に限定されない。たとえば図１３に示すように第４熱交換器１６を省略し，圧縮機１７と，第２Ａ熱交換器１４，第２Ｂ熱交換器１５および第５熱交換器２６を結ぶ熱媒循環路を，管路５１ａ，５１ｂを介して冷媒−空気熱交換器である第１熱交換器７に接続することにより，冷却水回路を用いずに冷媒−空気接触により室内側還気口（ＲＡ）からの排気中に上記熱媒循環路の排熱を行う構成を採用することが可能である。かかる構成により，熱源ユニット１をより簡便にかつより廉価に製造することができる。
【０１０３】
また送風ユニットは，ＶＡＶを設けない場合には，開閉子３５，３６をそれぞれ０〜１００％の範囲で開度調整することにより，吹出温と風量を制御できる。この場合ユニットの下流側はエアーチャンバ内に構成される。また変風量制御を採用しない場合は，送風機を可変風量送風機とせず，ダンパ１１，１２，１３および第１給気管路４に設けるダンパを電動ダンパとし，各ダンパの開度調整により給排気の風量，冷暖気の供給量を制御できる。また送風ユニットは，熱源ユニット給気口に設けてもよく，この場合には，第１管路４，第２管路１０にまたがって複数台の送風ユニットを設置する。
【０１０４】
また，上記実施例では，熱源ユニットの運転モードに応じて，圧縮機１７を適宜運転する実施例について説明したが，圧縮機１７の運転を蓄熱時間帯，たとえば夜間に限定し，室内温度の上昇を防止するために別途換気システムを設ける構成とすることも可能である。
【０１０５】
さらにまた設置の際は，通常のウォールスルーパッケージのように外壁に接するように設置することも可能であるし，天吊り設置またはインテリア側の間仕切りに隣接して設置したり，あるいは区画した小機械室内に設置し，天井内に施設したダクトを介して給排気することができる。図示の例では熱源ユニット１内に第１，第２および第３のダンパ１１，１２，１３を設置した構造を示したが，空気流通用のダクトに各ダンパを設置することも可能である。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明にかかる熱回収方法によれば，外気取入口（ＯＡ）と室内側給気口（ＳＡ）と室内側還気口（ＲＡ）と室外側排気口（ＥＡ）とを備え外気取入口が室内側給気口に連通するともに室内側還気口が記室外側排気口および／または室内側給気口に選択的に連通して成る空気経路および空気経路に介装された熱交換器（７，１４，１５，２２）と圧縮機（１７）とを備えた熱媒循環路を備えた空気熱源型空調システムの熱源ユニット（１）を利用することにより，外気取入口から外気を取り入れて空調室内を循環させ，その外気量以下の排気を空調室内から熱源ユニット内に取り入れ，その排気のみを熱交換器により熱回収可能な熱源および／または排熱可能な排熱先として使用するので，空調室内の室内空気質を維持するために取り入れた外気量以上の空気を熱源として使用しない，見かけ上熱源を必要としない完全独立分散型で省エネルギーに優れたで省エネルギーに優れたの空気熱源型空調システムを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づいて構成された空気熱源型空調システムの熱源ユニットの概略的な装置構成を示す構成図である。
【図２】本発明に基づいて構成された空気熱源型空調システムの熱媒経路の概略を示す構成図である。
【図３】本発明に基づいて構成された空気熱源型空調システムの送風ユニットの概略的な装置構成を示す構成図である。
【図４】本発明に基づいて構成された空気熱源型空調システムの熱源ユニット，送風ユニットおよび制御システムの概略的な構成を示す構成図である。
【図５】本発明に基づいて構成された空気熱源型空調システムの熱源ユニットの運転モードを示す説明図である。
【図６】本発明に基づいて構成された空気熱源型空調システムの熱源ユニットのａモード運転時の制御フローを示す流れ図である。
【図７】本発明に基づいて構成された空気熱源型空調システムの熱源ユニットのｈモード運転時の制御フローを示す流れ図である。
【図８】本発明に基づいて構成された空気熱源型空調システムの基本的な制御フローを示す流れ図である。
【図９】本発明に基づいて構成された空気熱源型空調システムの熱源ユニットの運転モードの選択フローを示す流れ図である。
【図１０】本発明に基づいて構成された空気熱源型空調システムの熱源ユニットの運転モードの選択フローを示す流れ図である。
【図１１】本発明に基づいて構成された空気熱源型空調システムの送風ユニットの運転モードの選択フローを示す流れ図である。
【図１２】本発明に基づいて構成された空気熱源型空調システムの送風ユニットの可変風量制御フローを示す流れ図である。
【図１３】本発明に基づいて構成された空気熱源型空調システムの熱源ユニットの別な実施例の概略的な装置構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 熱源ユニット
２ ハウジング
３ 第１給気ファン
４ 第１給気管路
５ 排気ファン
６ 排気管路
７ 第１熱交換器
８ 排気管分岐路
９ 第２給気ファン
１０ 第２給気管路
１１ 第１ダンパ
１２ 第２ダンパ
１３ 第３ダンパ
１４ 第２Ａ熱交換器
１５ 第２Ｂ熱交換器
１６ 第３熱交換器
１７ 圧縮機
１９ 第１ポンプ
２１ 蓄熱槽
２２ 第４熱交換器
２３ 第２ポンプ
２５ ヒータ
２６ 第５熱交換器
３０ 送風ユニット
３１ 切り換え部
３２ 変風量制御部

Claims (4)

1. 室外から外気を取り入れる外気取入口（ＯＡ）と；空調空気を空調室に供給する室内側給気口（ＳＡ）と；空調室からの還気空気を取り入れる室内側還気口（ＲＡ）と；室外に排気空気を排気する室外側排気口（ＥＡ）と；前記外気取入口が前記室内側給気口に連通するともに前記室内側還気口が前記室外側排気口および／または前記室内側給気口に選択的に連通して成る空気経路と；前記空気経路に介装され，少なくとも蒸発器または凝縮器として機能する複数の熱交換器（７，１４，１５）と圧縮機（１７）と減圧装置を備えたヒートポンプ回路とから成る空気熱源型空調機による熱回収方法であって：
   前記外気取入口を介して外気を取り入れて前記空調室内を循環させ，その取り入れ外気量以下の還気を前記空調室内から前記室内側還気口を介して取り入れ，前記空調室内からの還気のみを前記ヒートポンプ回路により熱回収可能な熱源および／または前記ヒートポンプ回路により排熱可能な排熱先として使用し，
   前記室内側還気口と前記室外側排気口との間に形成される空気経路には第１熱交換器（７）が介装され，前記室内側還気口と前記室内側給気口との間に形成される空気経路には，選択的に蒸発器または凝縮器として機能する第２Ａおよび第２Ｂの熱交換器（１４，１５）が介装され，運転モードに応じて，前記第２Ａの熱交換器が熱回収のための熱交換器として機能し，前記第２Ｂの熱交換器が前記取り入れ外気量以下の還気の排熱先として用いられる熱交換器として機能することを特徴とする，熱回収方法。
2. 前記外気取入口から取り入れられた外気を前記複数の熱交換器の一方を介して空調室に給気するとともに，前記空調室内からの前記取り入れ外気量以下の還気を前記複数の熱交換器の他方により熱交換した後に室外に排気するように，空気流路を形成することを特徴とする，請求項１に記載の熱回収方法。
3. 前記ヒートポンプ回路には蓄熱源が接続されており，運転モードに応じて前記蓄熱源から熱取り出しまたは前記蓄熱源に排熱されることを特徴とする，請求項１または２に記載の熱回収方法。
4. 空調空間を所定の容積を有する１または２以上の空調単位に分割し，前記各空調単位ごとに，請求項１，２または３のいずれかに記載の熱回収方法を実行する，熱回収方法。

Images