JPH0621694B2

JPH0621694B2 - 空調装置

Info

Publication number: JPH0621694B2
Application number: JP27281685A
Authority: JP
Inventors: 昇陶; 徹金沢
Original assignee: KAMEYAMA TETSUKOSHO KK; Mitsubishi Corp; Mitsubishi Petrochemicals Engineering Co Ltd
Current assignee: KAMEYAMA TETSUKOSHO KK; Mitsubishi Corp; Mitsubishi Petrochemicals Engineering Co Ltd
Priority date: 1985-12-04
Filing date: 1985-12-04
Publication date: 1994-03-23
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: JPS62131127A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は空調装置に係わり、更に詳しくは、ヒートポン
プと潜熱蓄熱装置を組合わせて、最小限のエネルギーで
温風及び冷風を必要に応じて別々に或いは同時に供給制
御できるようにした空調装置に関する。

〔従来の技術〕

周知の通り、潜熱蓄熱技術は、温熱を対象とする場合に
は、蓄熱媒体を融解温度で融解させて該蓄熱媒体中に熱
を蓄熱し、逆に凝固させて該蓄熱媒体中から熱を放熱せ
しめ、又は冷熱を対象とする場合には、蓄熱媒体を凝固
温度で凝固させて冷熱を蓄熱し、融解させて冷熱を放出
せしめることを内容とするものである。

この潜熱蓄熱技術は、蓄熱密度が大であってかなりの熱
量が得られることや、装置をコンパクトにまとめること
ができる等の理由により、従来から各種の熱利用装置に
適用されている。

その内の１つに、冷房装置に適用したものがある。即
ち、第16図に示す如く、蒸発器１′、圧縮機２′、凝縮
器３′、膨張弁４′より成るヒートポンプ５′を備え、
上記ヒートポンプ５′の蒸発器１′と冷却器６′の間を
伝熱媒体循環系７′によって接続し、且つこの伝熱媒体
循環系７′に潜熱蓄熱槽８′に付設したものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術によれば、伝熱媒体を蒸発器１′と潜熱蓄
熱槽８′間に循環させれば、凝固温度で固化の潜熱とし
ての冷熱が蓄熱槽中の蓄熱媒体に蓄熱され、逆に蓄熱槽
８′と冷却器６′の間に循環させれば、融解温度で蓄熱
媒体が融解し、先に蓄熱した冷熱を放熱するので、この
潜熱蓄熱槽が付加されたことにより、冷房負荷をまかな
う為の所要電力を時間的に分散させることができるもの
であり、安い深夜電力を利用できる等種々の利点がある
ものである。然しながら従来のこの装置は、ヒートポン
プ５′を構成する蒸発器１′側に伝熱媒体の循環系７′
を配設し、且つその循環系７′に潜熱蓄熱装置８′を適
用しただけなので、ヒートポンプ５′の蒸発器１′側か
ら凝縮器６′側へ運ばれる熱量を有効に活用していな
い。且つこの高温側の凝縮器３′側に潜熱蓄熱装置が適
用されていず、高温側に於いては潜熱蓄熱装置のメリッ
トが全く活かされていない。

従って本発明の目的とする所は、ヒートポンプ２の低温
側即ち蒸発器側の冷熱のみならず、そこから熱が移され
るヒートポンプの高温側即ち凝縮器側の温熱をも有効利
用し、且つそれら双方に潜熱蓄熱装置を適用することに
よって、而も単一の潜熱蓄熱装置を低温側、高温側に関
係づけて、最小限のエネルギーで温風及び冷風を必要に
応じて別々に或いは同時に空調対象へ供給制御できる装
置を提供するにある。

〔問題点を解決する為の手段〕

上記目的を達成する為に本発明は次の技術的手段を有す
る。即ち実施例に対応する添付図面中の符号を用いてこ
れを説明すると、本発明は、伝熱媒体の循環管系１及び
ヒートポンプ２並びに上記循環管系中の伝熱媒体ａの流
れ方向を制御する為の制御系３より成り；上記循環管系
１は、循環管路７に冷房器５、採熱器６、循環ポンプ４
を配設した低温負荷側及び循環管路13に暖房器11、放熱
器12、循環ポンプ10を配設した高温負荷側並びにこれら
２つの循環管路に共通するバイパス管路20によって構成
され、このバイパス管路20中には、ヒートポンプ熱媒体
ｂの凝縮温度と蒸発温度の中間に融点をもつ潜熱蓄熱材
ｃを有する蓄熱槽19が配設されて構成され、且つ上記ヒ
ートポンプ２は、その蒸発器21が低温負荷側循環管路７
中の循環ポンプ４と冷房器５の間に介設されていると共
に、その凝縮器23が高温負荷側循環管路13中の循環ポン
プ10と暖房器11の間に介設されて成り、更に上記制御系
３は、低温負荷側及び高温負荷側の各循環管路７，13中
の各循環ポンプ４，10の一次側であってバイパス管路20
の分岐位置に各々三方向制御弁25，26が配設され、これ
らの三方向制御弁25，26は冷暖房環境の温度変化に応ず
る低温負荷側、高温負荷側の熱需要の変化に応じて、制
御器28により低、高温負荷側の各循環管路７，13内にの
み伝熱媒体を循環せしめる切換えモードと、冷房器５、
採熱器６を出た伝熱媒体ａの一部又は全部を循環ポンプ
４によって蓄熱槽19へ送り、それを再び冷房器５に戻す
ようにする切換えモードと、暖房器11、放熱器12を出た
伝熱媒体ａの一部又は全部を循環ポンプ10によって蓄熱
槽19へ送り、それを再び暖房器11に戻すようにする切換
えモードとをとるように構成されていることを特徴とす
る空調装置である。上記に於いてヒートポンプ２は、機
械圧縮式ヒートポンプでも、吸収式ヒートポンプでも可
能である。且つ潜熱畜熱槽19中の潜熱畜熱媒体ｃに要求
される条件は、ヒートポンプ２の熱媒体ｂの凝縮温度と
蒸発温度の中間に融点をもつ潜熱畜熱材であるものを用
いる。例えば塩化カルシウム６水塩（ＣａＣｌ_２・６Ｈ
_２Ｏ）を主成分としたもので、27℃の融点をもつもの
や、硫酸ソーダ（Ｎａ_２Ｓｏ_４）を主成分としたもの
で、20℃の融点をもつものを上げることができる。

この条件を満たせば他に資源的に入手が容易であり、安
価であること、化学的に安定であること、体積当りの融
解熱が大きいこと、融解−凝固のサイクルの長期の繰返
しに対して、確実に且つ安定に動作すること等の条件を
１つでも多く満たすものを選択すればよい。

〔作用〕

このような構成なので、暖房を目的とする場合には、外
気温が非常に低い時には、高温負荷側の温熱需要が大き
くなるので低温負荷側、高温負荷側の三方向制御弁を制
御器の制御により自動的に切換えて、冷房器５、採熱器
６を出た伝熱媒体ａの一部又は全部を循環ポンプ４によ
って蓄熱槽19へ送り、それを再び冷房器５に戻す動作モ
ードをとる。これにより、冷房器５、採熱器６により採
熱された熱量のみならず、蓄熱槽に於いて凝固時に先に
蓄熱した熱量が循環伝熱媒体に放熱されるので、これら
熱量が蒸発器21により吸熱されてヒートポンプ２の凝縮
器23に於いて伝熱媒体に放熱され、高温負荷側の暖房器
11を介して暖房環境に放熱される。

この状態から外気温が上昇し、高温負荷側の熱需要が減
少すると、制御器の制御により自動的に各負荷側の三方
向制御弁を切換えて、伝熱媒体を蓄熱槽19に通すことな
く低、高温負荷側の各循環管路７，13内のみに循環させ
る動作モードとなる。即ち低温負荷側の熱出力と高温負
荷側の熱需要が平衡する。

更に、暖房環境温度が上昇し、上記の平衡点を越えるよ
うになると、制御器の制御により自動的に各負荷側の三
方向制御弁を切換えて、暖房器11、放熱器12を出た伝熱
媒体ａの一部又は全部を循環ポンプ10によって蓄熱槽19
へ送り、それを再び暖房器11に戻す動作モードとなる。
これにより高温負荷側に於いて伝熱媒体が蓄熱槽を通る
時に、融解温度で潜熱蓄熱材を融解し、融解の潜熱が蓄
熱槽に貯えられるものである。

次に冷房を目的とする場合には、外気温が非常に暑い時
には、低温負荷側の冷熱需要が大きくなるので、各負荷
側の三方向制御弁を、制御器の制御により自動的に切換
えて、暖房器11、放熱器12を出た伝熱媒体ａの一部又は
全部を循環ポンプ10によって蓄熱槽19へ送り、それを再
び暖房器11に戻す動作モードをとる。これにより、放熱
器12により放熱するのみならず、蓄熱槽に於いて融解温
度で潜熱蓄熱材を融解せしめ、放冷を実施し、低温負荷
側から高温負荷側への熱の移動量を増す。

この状態から外気温がより冷却されるに至り、低温負荷
側の冷熱需要が減少すると、制御器の制御により自動的
に各負荷側の三方向制御弁を切換えて、伝熱媒体を蓄熱
槽19に通すことなく、低、高温負荷側の各循環管路７，
13内のみに循環させる動作モードとなる。即ち低温負荷
側と高温負荷側の熱出力が平衡する。

更に冷房環境温度が下降し、上記の平衡点を越えるよう
になると、制御器の制御により自動的に各負荷側の三方
向制御弁を切換えて、冷房器５、採熱器６を出た伝熱媒
体の一部又は全部を循環ポンプ４によって蓄熱槽19へ送
り、それを再び冷房器５に戻す動作モードとなる。これ
により、低温負荷側に於いて伝熱媒体が蓄熱槽を通る時
に凝固温度で潜熱蓄熱材を凝固し、冷熱が蓄熱槽に貯え
られるものである。

〔実施例〕

次に添付図面第１図〜第15図に従い本発明の好適な実施
例を詳述する。

第１図は空調装置全体の系統図を示したもので、この図
に於いて、空調装置は伝熱媒体ａの循環系１とヒートポ
ンプ２と、上記伝熱媒体ａの流れ方向を制御する為の制
御系３を有している。これらを以下各別に説明する。

先ず伝熱媒体ａの循環系１を説明すると、循環ポンプ
４、冷房房器５、採熱器６の間にループを形成する低温
負荷側循環路７を有する。（図に於いて右側）上記冷房
器５は空調空間に冷風を供給する為のものであり、又採
熱器６は排熱回収装置やソーラシステム等の外部熱源を
採り入れるものである。更にこの冷房器５と採熱器６
は、各々バイパス管８，９が並設されている。他方、循
環ポンプ10、暖房器11、放熱器12の間にループを形成す
る高温負荷側循環路13を有する。（図に於いて左側）上
記暖房器11は空調空間に温風を供給する為のものであ
り、又放熱器12はクーリングタワー等の放熱システムで
ある。更にこの暖房器11と放熱器12は各々バイパス管1
4，15が並設されている。そして、低温負荷側循環路７
の循環ポンプ４の一次側と、高温負荷側循環路13の循環
ポンプ10の一次側の間を管16にて接続し、且つ採熱器６
の二次側と放熱器12の二次側の間を管17にて接続し、更
に管16と17の間を管18にて接続し、管18中に潜熱蓄熱槽
19を介設する。即ち、管16，17，18によって低温負荷側
循環路７と高温負荷側循環路13側に共通するバイパス管
20を形成し、このバイパス管20に潜熱蓄熱槽19を配設す
るものである。

次にヒートポンプ２を説明する。この例で示されたヒー
トポンプ２は、熱媒体６を蒸発器21、圧縮機22、凝縮器
23、膨張弁24間に循環させる機械圧縮式のものである
が、この発明に於ける特徴は、このヒートポンプ２の蒸
発器21を上記低温負荷側循環路７の循環ポンプ４と冷房
器５の間に介設し、ヒートポンプ２の凝縮器23を高温負
荷側循環路13の循環ポンプ10と暖房器11の間に介設する
ものである。

続いて上記循環系１の中を流れる伝熱媒体ａの流れ方向
を制御する制御系３について説明する。

低温負荷側循環路７の循環ポンプ４の一次側であって、
管16の分岐部、即ちバイパス管路20の分岐部にポートＰ
１，Ｐ２，Ｐ３を有する三方向制御弁25を配設し、高温
負荷側循環路13の循環ポンプ10の一次側であって管16の
分岐部、即ちバイパス管路20の分岐部にポートＰ１，Ｐ
２，Ｐ３を有する三方向制御弁26を配設する。これらの
三方向制御弁25，26は冷暖房対象空間の外気温変化に応
じて変化する低温負荷側７、高温負荷側13の熱需要の変
化に応じて切換え制御される。即ち、この例では、高温
負荷側13の凝縮器23を出た伝熱媒体ａの温度を検出する
機能を有し、且つ冷房、暖房の温度調節可能なサーモス
タット27と、その信号を受けるカスケード制御器28によ
りコントロールされる。更に、この例では採熱器６のバ
イパス管９の分岐部にも、ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３を有
する三方向制御弁29が配設され、放熱器12のバイパス管
15の分岐部にも、ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３を有する三方
向制御弁30が配設され、これらの三方向制御弁29，30も
上記カスケード制御器28により開閉コントールされる。
このように、これらの三方向制御弁25，26，29，30が、
凝縮器23を出た伝熱媒体ａの温度を検出するサーモスタ
ット27と、その信号を受けるカスケード制御器28により
カスケード制御されるので、外気温の変化に伴ない低温
負荷側７及び高温負荷側13の熱需要が変化した時に、そ
の需要変化に対応して上述の循環系１の伝熱媒体ａの流
れが適応して切換えられ、需要変化に速やかに対応する
ものであるが、この具体的な動作は後述する一連の動作
の所で説明する。更に、この制御系３の他の部分を説明
すると、その１つは、ヒートポンプ２の圧縮機22の容量
制御であるが、これは蒸発器21入口の熱媒体６の温度を
検出してコントールされる。又、低温負荷側７の冷房器
５とバイパス管８の分岐部及び、高温負荷側13の暖房器
11とバイパス管14の分岐部にも、各々ポートＰ１，Ｐ
２，Ｐ３を有する三方向制御弁31、32が配設され、各々
室内サーモスタット33，34により切換制御される。

さて、次に、上記循環系１を構成する潜熱畜熱槽19中の
潜熱畜熱媒体ｃについてであるが、これはヒートポンプ
２の熱媒体ｂの凝縮温度と蒸発温度の中間に融点をもつ
潜熱畜熱材であるものを用いる。例えば塩化カルシウム
６水塩（ＣａＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ）を主成分としたもの
で、27℃の融点をもつものや、硫酸ソーダ（Ｎａ_２Ｓｏ
_４）を主成分としたもので、20℃の融点をもつものを上
げることができる。この条件を満たせば他に資源的に入
手が容易であり、安価であること、体積当りの融点が大
きいこと、融解−凝固のサイクルの長期の繰返しに対し
て確実に且つ安定的に動作すること等の条件を１つでも
多く満たすものを選択すればよく、水和塩、共融物ある
いは有機化合物等何れでもよい。そして、この潜熱蓄熱
材ｃを収容する潜熱蓄熱槽自体についても、シェルアン
ドチューブ型やスパイラルコイル型等何れでもよいが、
この例では第２図、第３図に示したものを説明する。

即ち、上記蓄熱槽19は水平静置型として構成されてい
て、円筒形の胴体35と、この左右両端に取着される。各
々バイパス管18に連らなる接続口36，37が形成された胴
体蓋38，39と、上記各接続口に対向して胴体35の左右両
端付近に配設された流れ拡散部材40，41と、水平静置さ
れる胴体35の下方に形成されたドレン抜き手段42とより
成る。そして上記一方と他方の流れ拡散部材40，41によ
って区画される槽内部43には、内部に潜熱蓄熱材ｃが充
てんされた小球状蓄熱体44が密に収容されていて、上記
ドレン抜き手段42は、小球状蓄熱体44の通過を許容せ
ず、該小球状蓄熱体44相互間の空隙45内を通る伝熱媒体
ａの通過を許容するように胴体の下面に形成された単又
は複数のドレン流隙46を含むドレン管47と、そのドレン
管47を常時は閉じる為の開閉弁48によって構成されてい
るものである。

次に一連の動作を第４図〜第15図に従い、説明する。

暖房時の動作は第４図〜第９図に示される。

第４図の動作モード。

これは外気温が非常に低く、高温負荷側13の熱需要が最
大の場合である。この場合には、この状態をサーモスタ
ット27が検出することによりカスケード制御器28の制御
を介して各三方向制御弁25，26，29，30が次のように切
換え制御される。又室内サーモスタット33，34により各
三方向制御弁31，32が例えばＰＩＤ制御方式によって無
段階に次のように切換え制御される。

弁25はポートＰ１，Ｐ２開、Ｐ３は閉。

弁29はポートＰ１，Ｐ２開、Ｐ３は閉。

弁26はポートＰ１，Ｐ３開、Ｐ２は閉。

弁30はポートＰ２，Ｐ３開、Ｐ１は閉。

弁31はポートＰ１，Ｐ３開、Ｐ２は閉。

弁34はポートＰ２，Ｐ１開、Ｐ３は閉。

従って、伝熱媒体ａは循環ポンプ４により冷房器バイパ
ス管８、採熱器６、蓄熱槽19、蒸発器21間を循環する。
この為に、採熱器６で採熱された熱量及び蓄熱槽19に於
ける潜熱蓄熱材ｃの凝固による放熱量が、蒸発器21によ
り奪熱されて、これら熱量が凝縮器23側に移動し、循環
ポンプ10、暖房器11、バイパス管15、凝縮器23間に循環
する伝熱媒体ａに伝えられ、暖房器11から外部へ放熱さ
れて、熱需要に応ずる。

第５図の動作モード外気温が上昇して熱需要が減ずると、各三方向制御弁の
内、次の三方向制御弁が次のように切換え制御される。

弁25がポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３とも開。

弁32がポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３とも開。

従って、低温負荷側に於いて伝熱媒体ａは低温負荷側循
環路７と蓄熱槽19の双方を通る。それ故に蓄熱槽19から
の放熱量が限定され、その分だけ蒸発器21によって奪熱
される熱量が減少し、従って低温負荷側の凝縮器23への
熱移動量が少くなる。これにより、この外気温の変化に
適応する。この段階ではそれに応じて圧縮機22への入力
も減少してくる。このモードの場合、暖房器11のバイパ
ス間14にも伝熱媒体が流れ放熱量が適応制御される。

第６図の動作モード外気温が上昇し続けると、熱需要は更に減少し、システ
ムの平衡放出力が等しくなるように制御される。即ち各
三方向制御弁の内、弁25はポートＰ２，Ｐ３開、Ｐ１は閉。

弁31はポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３共に開。

に制御される。

従って伝熱媒体ａは低温負荷側循環路７、及び高温負荷
側循環路13のみ内に循環する。

第７図の動作モード外気温が次第にシステム熱出力の平衡点を超温するよう
になると、サーモスタット27の検出、カスケード制御器
28の制御を介して、各三方向制御弁の内、次の弁26が切
換制御される。即ち弁26のポートＰ１，Ｐ２が開、Ｐ３
が閉となる。従って、高温負荷側循環路13に於いて、伝
熱媒体ａが循環ポンプ10によって凝縮器23、暖房器11及
びバイパス管14、放熱器バイパス管15、蓄熱槽19を通っ
て循環する。それ故に、蓄熱槽19中の潜熱蓄熱材ｃが融
解点に於いて融解し、温熱を蓄熱する。

第８図の動作モードサーモスタット27の測定温度が上昇し、全熱量が蓄熱槽
19内に蓄熱されるモードである。この場合には、各三方
向制御弁の内、弁32がポートＰ１，Ｐ３が開、Ｐ２が閉に弁29はポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３共に開に制御される。従って高温負荷側管路13の伝熱媒体ａは
蓄熱槽19に循環する過程の途中で、暖房器のバイパス管
14、放熱器のバイパス管15を通ることにより放熱されな
いので潜熱蓄熱槽中に全熱量が蓄熱される。且つこの段
階では、採熱器６の手前の三方向制御弁29が上述した通
りの切換えにより、一部バイパスし始め圧縮機22の熱移
動による負荷は更に減少する。

第９図の動作モードこれは第８図の動作モードから更にサーモスタット27の
測定温度が上昇し続けて、蓄熱終了するモードである。
即ち各三方向制御弁の内、次の弁が切変わる。

弁29のポートＰ１とＰ３が開、Ｐ２が閉。

弁30のポートＰ１とＰ２が開、Ｐ３が閉。

弁33のポートＰ１とＰ２が開、Ｐ３が閉。

従って、過剰の熱が放熱器12より放熱されて蓄熱が終了
する。

次に冷房時の動作モードを第10図〜第15図に従い説明す
る。

第10図の動作モードこれは外気温が非常に高く（暑く）、低温負荷側７の冷
熱需要が最大の場合である。この場合には各弁の切換制
御状態は次のようになる。

弁25はポートＰ２，Ｐ３が開、Ｐ１が閉。

弁29はポートＰ１，Ｐ３が開、Ｐ２が閉。

弁26はポートＰ１，Ｐ２が開、Ｐ３が閉。

弁30はポートＰ１，Ｐ２が開、Ｐ３が閉。

弁31はポートＰ１，Ｐ２が開、Ｐ３が閉。

弁34はポートＰ１，Ｐ３が開、Ｐ２が閉。

従って、低温負荷側循環路７に於いては伝熱媒体ａは、
循環ポンプ４によって蒸発器21、冷房器５、バイパス管
９間を循環し、高温負荷側循環路13に於いては、循環ポ
ンプ10によって、凝縮器23、バイパス管14、放熱器12、
蓄熱槽19を通る。故に、放熱器12により放熱するのみな
らず、蓄熱槽19に於いて融解温度で潜熱蓄熱材ｃを融解
せしめ、放冷が実施され、低温負荷側から高温負荷側へ
の熱の移動が実施され、適応制御される。

第11図の動作モード外気温が冷却されて冷熱需要が減少すると、各三方向制
御弁の内、次の三方向制御弁が次のように切換え制御さ
れる。

弁26が、ポートＰ１，Ｐ２開、Ｐ３閉。

弁31が、ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３共に開。

従って高温負荷側に於いて、伝熱媒体ａは、高温負荷側
循環路13と蓄熱槽19の双方を通る。それ故に、蓄熱槽19
からの冷熱放熱量が限定され、その分だけ低温負荷側か
ら高温負荷側への熱移動量が減少し圧縮機22への電力負
荷が減少する。

第12図の動作モード気温が下降し続けると、冷熱需要は更に減少し、システ
ム平衡熱出力は等しくなる。

即ち各三方向制御弁の内、弁26はポートＰ１，Ｐ３が開、ポートＰ２が閉弁34はポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３共に開。

従って伝熱媒体ａは低、高温負荷側循環路７，13のみ内
に循環する。

第13図の動作モード外気温が下り続けて、次第にシステム熱出力の平衡点を
超過するようになると、三方向制御弁の内、弁25が切換
制御される。即ち弁25のポートＰ１，Ｐ２が開、Ｐ３が
閉となる。

従って低温負荷側循環路７に於いて、伝熱媒体ａが循環
ポンプ４によって蒸発器21、冷房器５及びバイパス管
８、採熱器９、蓄熱槽19を通って循環する。それ故に、
蓄熱槽19中の潜熱蓄熱材が凝固温度で凝固し、冷熱が蓄
熱される。

第14図の動作モードサーモスタット27の測定温度が下降を続けると、低温負
荷側への放冷を停止し、全冷熱が蓄熱槽に蓄冷されるモ
ードである。

この場合には、各三方向制御弁の内、弁30が、ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３共開、弁31が、ポートＰ３，Ｐ１開、Ｐ２閉となり、低温負荷側循環管路７の伝熱媒体ａは、蓄熱槽19に循環
する過程の途中で、冷房器のバイパス管８、採熱器のバ
イパス管９を通ることにより放冷されないので、潜熱蓄
熱槽中に全冷熱が蓄冷される。この段階では、放熱器12
の手前の三方向制御弁30が上述した通りの切換えにより
一部バイパスし始め、圧縮機22の熱移動負荷による入力
は更に減少する。

第15図の動作モードこれは第14の動作モードから更にサーモスタット27の測
定温度が下降し続けて、蓄冷終了するモードである。即
ち各三方向制御弁の内、次の弁が切換わる。

弁30のポートＰ３，Ｐ２が開、Ｐ１が閉。

弁29のポートＰ１，Ｐ２が開、Ｐ３が閉。

弁32のポートＰ２，Ｐ１が開、Ｐ３が閉。

従って放熱器12の放熱が停止し、採熱器６から熱が補給
されて蓄冷終了となる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかな如く、ヒートポンプの低温側、
即ち蒸発器側の冷熱のみならず、そこから熱が移される
ヒートポンプの高温側、即ち凝縮器側の温熱をも有効利
用し、且つそれら双方に潜熱蓄熱装置を適用することに
よって、而も単一の潜熱蓄熱装置を低温側、高温側に関
係づけて、最小限のエネルギーで温風及び冷風を必要に
応じて別々に或いは同時に供給できるものである。

【図面の簡単な説明】

添付図面第１図〜第15図は本発明の実施例を示し、第１
図は全体のフローシート図、第２図は潜熱蓄熱装置の部
分断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第
４図〜第９図は暖房時の動作説明図、第10図〜第15図は
冷房時の動作説明図、第16図は従来図である。１……伝熱媒体の循環系全体、２……ヒートポンプ、３……制御系、４，10……循環ポンプ、５……冷房器、６……採熱器、７……低温側循環管路全体、８，９……バイパス管、11……暖房器、 12……放熱器、13……高温側循環管路全体、 14，15……バイパス管、19……潜熱蓄熱槽、 20……バイパス管、21……蒸発器、 22……圧縮機、23……凝縮器、 25，26，29，30，31，32……三方向制御弁、 27……サーモスタット、 28……カスケード制御器、 33，34……冷暖房空間のサーモスタット、ａ……循環系１内の伝熱媒体、ｂ……ヒートポンプの熱媒体、ｃ……潜熱蓄熱材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伝熱媒体の循環管系１及びヒートポンプ２
並びに上記循環管系中の伝熱媒体ａの流れ方向を制御す
る為の制御系３より成り；上記循環管系１は、循環管路
７に冷房器５、採熱器６、循環ポンプ４を配設した低温
負荷側及び循環管路13に暖房器11、放熱器12、循環ポン
プ10を配設した高温負荷側並びにこれら２つの循環管路
に共通するバイパス管路20によって構成され、このバイ
パス管路20中には、ヒートポンプ熱媒体ｂの凝縮温度と
蒸発温度の中間に融点をもつ潜熱蓄熱材ｃを有する蓄熱
槽19が配設されて構成され、且つ上記ヒートポンプ２
は、その蒸発器21が低温負荷側循環管路７中の循環ポン
プ４と冷房器５の間に介設されていると共に、その凝縮
器23が高温負荷側循環管路13中の循環ポンプ10と暖房器
11の間に介設されて成り、更に上記制御系３は、低温負
荷側及び高温負荷側の各循環管路７，13中の各循環ポン
プ４，10の一次側であってバイパス管路20の分岐位置に
各々三方向制御弁25，26が配設され、これらの三方向制
御弁25，26は冷暖房環境の温度変化に応ずる低温負荷
側、高温負荷側の熱需要の変化に応じて、制御器28によ
り低、高温負荷側の各循環管路７，13内にのみ伝熱媒体
を循環せしめる切換えモードと冷房器５、採熱器６を出
た伝熱媒体ａの一部又は全部を循環ポンプ４によって蓄
熱槽19へ送り、それを再び冷房器５に房すようにする切
換えモードと暖房器11、放熱器12を出た伝熱媒体ａの一
部又は全部を循環ポンプ10によって蓄熱槽19へ送り、そ
れを再び暖房器11に戻すようにする切換えモードとをと
るように構成されていることを特徴とする空調装置。
【請求項２】上記低温負荷側循環路７中の冷房器５、採
熱器６及び高温負荷側循環路13中の暖房器11、放熱器12
には各々バイパス管８，９，14，15が並設され、この各
バイパス管分岐位置には各々三方向制御弁31，29，32，
30が配設され、これらの三方向制御弁は、冷暖房環境の
温度変化に応ずる低温負荷側、高温負荷側の熱需要の変
化に応じて、制御器により各器内のみに伝熱媒体を通す
切換えモードと、各バイパス管路のみに伝熱媒体を通す
切換えモードと、それら双方に伝熱媒体を通す切換えモ
ードとをとるように構成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の空調装置。