JPH07280303A - 個別蓄熱型冷暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 省エネルギーかつ配管施工が簡略化可能な個
別蓄熱型冷暖房装置。 【構成】 この空気熱源ヒートポンプ式冷暖房装置と蓄
熱槽とを一体型ユニットとして構成した個別蓄熱型冷暖
房装置は、熱源機（２）を備えたヒートポンプ回路の第
１熱媒と排気との熱交換を行う第１熱交換器（３）と、
ポンプ（５）を備えた空調回路の第２熱媒と給気との熱
交換を行う第２熱交換器（６）と、第１熱媒と第２熱媒
との熱交換を行い蓄熱槽（１０）内に蓄熱する第３熱交
換器（１１）と、ヒートポンプ中の第１熱媒と給気との
熱交換を行う第４熱交換器（４）とを備え、第１熱交換
器が建物内部の空気を熱源として利用し、第１、第３お
よび第４の熱交換器がヒートポンプ回路の凝縮器または
蒸発器のいずれかに選択的に機能可能であり、第３また
は第４の熱交換器のいずれか一方が選択的にヒートポン
プ回路に組み入れられることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷暖房装置に係り、特に
空気熱源ヒートポンプ式冷暖房装置と蓄熱槽とを一体型
ユニットとして構成した個別蓄熱型冷暖房装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より夜間の安価な電力を利用して夜
間に冷熱または温熱を蓄熱し、この蓄熱を昼間の空調に
利用する蓄熱式空調システムが種々提案されているが、
その大多数は、蓄熱槽や蓄氷槽、さらには各種熱源機器
類が居室空間とは別個の空間、たとえばビルの地下空間
などに設置されるものであった。

【０００３】一般に、空調設備の容量は建物全体の空調
負荷を勘案して決定されるが、オフィスビルなどにおい
ては、建設時に内部負荷量や発生位置の設定を完全に行
うことは不可能であり、したがって既存設備では十分な
空調を得ることができない場合が多く、特に、ビル機能
のインテリジェント化にともなう冷房負荷の増大傾向
や、オフィス環境の快適化要求を充足させるためには、
空調機の移動増減や配管施工に多大の労力と費用とを要
していた。

【０００４】そこで、最近ではパッケージ型の空調機に
蓄熱装置を組み込んだり、あるいはパーティションなど
の間仕切り内に蓄熱装置を組み込んだりした個別蓄熱型
の冷暖房装置が提案されている。しかしながら、パッケ
ージ型の空調機では室内空間を細かく温度制御すること
ができず、上記のような個別空調のニーズに満足に応え
ることができないうえ、空気熱源側装置との配管接続な
どの施工が不可欠であるなどの問題を抱えている。また
パーティションなどの間仕切り内に蓄熱装置を組み込む
ことにより、局所的な熱負荷の増減に対応することが可
能となるが、構造的な制約により内部熱負荷全体をカバ
ーすることはできない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来の個別分散方式の空調機、特に個別蓄熱型の冷暖
房装置の抱える問題点に立脚してなされたものであり、
その目的とするところは、非常に廉価かつ簡単な構造で
建物内の個別熱負荷要求に柔軟に対応することが可能で
あり、冷媒配管施工などに要する多大の労力を省略可能
であり、しかも夜間電力を利用した省エネルギー運転を
行うことが可能な新規かつ改良された個別蓄熱型の冷暖
房装置を提供することである。

【０００６】

【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に記載の空気熱源ヒートポンプ式冷暖房装置
と蓄熱槽とを一体型ユニットとして構成した個別蓄熱型
冷暖房装置は、熱源機手段を備えたヒートポンプ回路中
の第１の熱媒と排気されるべき空気との熱交換を行うた
めの第１の熱交換器と、ポンプ手段を備えた空調回路中
の第２の熱媒と給気との熱交換を行うための第２の熱交
換器と、第１の熱媒と第２の熱媒との熱交換を行うこと
により蓄熱槽内に蓄熱を行うための第３の熱交換器と、
さらにヒートポンプ中の第１の熱媒と給気との熱交換を
行うための第４の熱交換器とを備え、前記第１の熱交換
器が建物内部の空気を熱源として利用し、前記第１、第
３および第４の熱交換器が前記ヒートポンプ回路の凝縮
器または蒸発器のいずれかに選択的に機能可能であると
ともに、前記第３または第４の熱交換器のいずれか一方
が選択的に前記ヒートポンプ回路に組み入れられること
を特徴としている。

【０００７】また請求項２に記載の空気熱源ヒートポン
プ式冷暖房装置と蓄熱槽とを一体型ユニットとして構成
した個別蓄熱型冷暖房装置は、熱源機手段を備えたヒー
トポンプ回路中の第１の熱媒と排気されるべき空気との
熱交換を行うための第１の熱交換器と、ポンプ手段を備
えた空調回路中の第２の熱媒と給気との熱交換を行うた
めの第２の熱交換器と、第１の熱媒と第２の熱媒との熱
交換を行うことにより蓄熱槽内に蓄熱を行うための第３
の熱交換器と、さらにヒートポンプ中の第１の熱媒と給
気との熱交換を行うための第４の熱交換器とを備え、前
記第１の熱交換器が建物内部の空気を熱源として利用
し、前記第１、第３および第４の熱交換器が前記ヒート
ポンプ回路の凝縮器または蒸発器のいずれかに選択的に
機能可能であるとともに、前記第１、第３または第４の
熱交換器のいずれか２つが選択的に前記ヒートポンプ回
路に組み入れられることを特徴としている。

【０００８】また請求項３に記載の発明は、請求項１ま
た請求項２に記載の個別蓄熱型冷暖房装置の第１の熱交
換器が、天井裏空間を排熱の排出空間とし、さらにこの
排気に見合う量の外気の取入手段として利用するように
構成されている。

【０００９】さらに請求項４に記載の、空気熱源ヒート
ポンプ式冷暖房装置と蓄熱槽とを一体型ユニットとして
構成した個別蓄熱型冷暖房装置は、熱源機手段を備えた
ヒートポンプ回路中の第１の熱媒と排気されるべき空気
との熱交換を行うための第１の熱交換器と、ポンプ手段
を備えた空調回路中の第２の熱媒と給気との熱交換を行
うための第２の熱交換器と、第１の熱媒と第２の熱媒と
の熱交換を行うことにより蓄熱槽内に蓄熱を行うための
第３の熱交換器と、さらにヒートポンプ中の第１の熱媒
と給気との熱交換を行うための第４の熱交換器とを備
え、前記第１の熱交換器が前記第１の熱媒と外気とを直
接熱交換するウォールスルー型熱交換器であり、前記第
１、第３および第４の熱交換器が前記ヒートポンプ回路
の凝縮器または蒸発器のいずれかに選択的に機能可能で
あるとともに、前記第３または第４の熱交換器のいずれ
か一方が選択的に前記ヒートポンプ回路に組み入れられ
るように構成したことを特徴としている。

【００１０】さらに請求項６に記載の、空気熱源ヒート
ポンプ式冷暖房装置と蓄熱槽とを一体型ユニットとして
構成した個別蓄熱型冷暖房装置は、熱源機手段を備えた
ヒートポンプ回路中の第１の熱媒と排気されるべき空気
との熱交換を行うための第１の熱交換器と、ポンプ手段
を備えた空調回路中の第２の熱媒と給気との熱交換を行
うための第２の熱交換器と、第１の熱媒と第２の熱媒と
の熱交換を行うことにより蓄熱槽内に蓄熱を行うための
第３の熱交換器と、さらにヒートポンプ中の第１の熱媒
と給気との熱交換を行うための第４の熱交換器とを備
え、前記第１の熱交換器が前記第１の熱媒と外気とを直
接熱交換するウォールスルー型熱交換器であり、前記第
１、第３および第４の熱交換器が前記ヒートポンプ回路
の凝縮器または蒸発器のいずれかに選択的に機能可能で
あるとともに、前記第１、第３または第４の熱交換器の
いずれか２つが選択的に前記ヒートポンプ回路に組み入
れられるように構成したことを特徴としている。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、電力料金の安
い夜間に蓄熱運転を行い蓄熱槽に冷水または氷による冷
熱、あるいは温水による温熱を蓄熱することが可能であ
る。すなわち冷熱蓄熱を行う場合には、第１の熱交換器
を凝縮器として機能させ、第３の熱交換器を蒸発器とし
て機能させて蓄熱槽内に冷熱を蓄熱することが可能であ
り、温熱蓄熱を行う場合には、第１の熱交換器を蒸発器
として機能させ、第３の熱交換器を凝縮器として機能さ
せて蓄熱槽内に温熱を蓄熱することが可能である。その
際に、第１の熱交換器は空調が不要な夜間の建物内部の
空気を熱源として利用するので、室内自立型でありかつ
設置位置が制約されない省エネルギーの簡便な構成の空
気調和機を構築することができる。さらに、本発明にお
いては、蓄熱槽が圧縮機などの熱源機とは独立した熱源
装置として構成されているので、空調回路のポンプ手段
を駆動することにより、圧縮機の運転とは独立に第２の
熱交換器により、蓄熱槽に蓄熱された熱を取り出し、空
調空間に冷熱または温熱を供給することが可能である。
さらに空調負荷が大きい場合には、第１の熱交換器と第
４の熱交換器によりヒートポンプ回路を構成し、第４の
熱交換器により空調空間に冷熱または温熱を供給するこ
とが可能である。すなわち、空調空間において冷熱が要
求されている場合には、第１の熱交換器を凝縮器として
機能させ、第４の熱交換器を蒸発器として機能させるこ
とにより、空調空間に冷風を供給することができる。こ
れに対して、空調空間において温熱が要求されている場
合には、第１の熱交換器を蒸発器として機能させ、第４
の熱交換器を凝縮器として機能させることにより、空調
空間に温風を供給することが可能である。その際にも、
第１の熱交換器が、建物内部、たとえば天井裏空間を排
熱の排出空間とし、さらにこの排気に見合う量の外気の
取入手段として利用するので、室内自立型でありかつ設
置位置が制約されない省エネルギーの簡便な構成の空気
調和機を構築することができる。なお熱源機手段として
は圧縮機を採用することが可能である。また空調回路
は、水やブラインを循環し、室内の熱負荷をまかなう熱
源水循環路として構成することができる。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明と同様に、建物内部の空気を熱源として利
用して夜間蓄熱を行い、空調運転時には、その熱を第２
の熱交換器を介して温風または冷風として空調空間に供
給することが可能である。さらに請求項２に記載の構成
によれば、第２の熱交換器と第４の熱交換器によりヒー
トポンプ回路を構成し、空調運転時の排熱を蓄熱槽に蓄
熱することが可能である。すなわち、暖房運転時には、
第２の熱交換器を蒸発器として機能させ、第４の熱交換
器を凝縮器として機能させることにより、空調空間には
第４の熱交換器を介して温熱を供給するとともに、その
排熱を冷熱として蓄熱槽に蓄熱することが可能である。
これに対して、冷房運転時には、第２の熱交換器を凝縮
器として機能させ、第４の熱交換器を蒸発器として機能
させることにより、空調空間には第４の熱交換器を介し
て冷熱を供給するとともに、その排熱を温熱として蓄熱
槽に蓄熱することが可能である。

【００１３】請求項３に記載の発明によれば、天井裏空
間を排熱の排出空間とし、さらにこの排気に見合う量の
外気の取入手段として利用するので、夜間の蓄熱運転時
であっても、空調空間の熱環境を悪化させることなく、
蓄熱を行うことができる。

【００１４】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
に記載の構成の第１の熱交換器を外気と直接熱交換を行
うウォールスルー型に構成しているので、請求項１に記
載の個別蓄熱型冷暖房装置と同様の効果を、より簡単な
構成で、より省エネルギー、高効率に達成することが可
能である。

【００１５】請求項５に記載の発明によれば、請求項２
に記載の構成の第１の熱交換器を外気と直接熱交換を行
うウォールスルー型に構成しているので、請求項１に記
載の個別蓄熱型冷暖房装置と同様の効果を、より簡単な
構成で、より省エネルギー、高効率に達成することが可
能である。

【００１６】

【実施例】以下に添付図面を参照しながら、本発明に基
づいて構成された個別蓄熱型冷暖房装置の好適な実施例
について詳細に説明する。

【００１７】図１および図２は、本発明に基づいて構成
された個別蓄熱型冷暖房装置の概略的な正面図および側
面図を示している。図示のように、この個別蓄熱型冷暖
房装置は、ケーシング１の上部に、圧縮機２などから構
成される熱源機手段を備えたヒートポンプ回路中を循環
する冷媒などの第１の熱媒と排気されるべき空気との熱
交換を行うための第１の熱交換器３と、ヒートポンプ回
路中を第１の熱媒と給気との熱交換を行うための第４の
熱交換器４と、ポンプ手段５を備えた空調回路中を循環
する水などの第２の熱媒と給気との熱交換を行うための
第２の熱交換器６と、これら第１、第２および第４の熱
交換器にそれぞれ排気または給気を通風させるための送
風機７、８、９とを備えている。またこのケーシング１
の下部には、蓄熱槽１０が設置されており、ヒートポン
プ回路中の第１の熱媒と空調回路中の第２の熱媒との熱
交換を行うことにより蓄熱槽内に冷熱または温熱を蓄熱
するための第３の熱交換器１１が設置されている。

【００１８】そして第１の熱交換器３は図示しないダク
トを介して天井裏空間などに連通しており、そこに排気
を行うことが可能なように構成されている。また図示の
装置では、後述するように、第１の熱交換器３、圧縮機
２、図示しない複数の膨張弁、第３の熱交換器１１、第
４の熱交換器４を選択的に組み合わせることにより何種
類かのヒートポンプ回路が構成されるが、本発明によれ
ば、第１の熱交換器３、第３の熱交換器１１および第４
の熱交換器４は、運転モードに応じて、これらのヒート
ポンプ回路の凝縮器または蒸発器のいずれかとして選択
的に機能させることが可能である。なお図示の例では、
ケーシングの上方より下方に向かって、第２の熱交換器
６、第４の熱交換器４、第１の熱交換器３の順に設置し
ているが、本発明はかかる構成に限定されず、特許請求
の範囲に記載された構成を採用する限り、ケーシング１
内に各要素を自由に配置することが可能である。また本
発明に基づいて構成された個別蓄熱型冷暖房装置は、た
とえばインテリア側の壁際またはパネルで区画された小
機械室に設置することが可能であり、たとえば図１に示
す正面を吸込（吹出）口、図２の正面を吹出（吸込）口
としてダクト接続することができる。

【００１９】図３〜図６は、図１および図２に示す個別
蓄熱型冷暖房装置の熱媒配管の系統図を示しており、図
３は冷房運転モードの冷熱蓄熱運転時、図４は冷房運転
モードの冷房運転時、図５は暖房運転モードの温熱蓄熱
運転時、図６は暖房運転モードの暖房運転時の状態をそ
れぞれ示している。いずれの系統図も、熱媒の循環方向
が異なっているが、機器配置は同じである。これらの図
において、２は圧縮機、３は第１の熱媒と排気されるべ
き空気との熱交換を行うための第１の熱交換器、４は第
１の熱媒と給気との熱交換を行うための第４の熱交換
器、５は第２の熱媒を循環させるためのポンプ手段、６
は第２の熱媒と給気との熱交換を行うための第２の熱交
換器、７は第２の熱交換器用の送風機、８は第４の熱交
換器用の送風機、９は第１の熱交換器用の送風機、１０
は第２の熱媒を冷熱または温熱として蓄熱するための蓄
熱槽、１１はその蓄熱槽８内に設置されて第１の熱媒と
第２の熱媒との熱交換を行うための第３の熱交換器であ
る。

【００２０】まず第２の熱媒が循環する空調回路Ａから
説明すると、空調回路Ａは蓄熱槽１１内に設置される第
３の熱交換器と、ポンプ５と、第２の熱媒と給気との熱
交換を行う第２の熱交換器とから構成され、第２の熱媒
循環路１２、１３により循環路が形成されている。

【００２１】これに対してヒートポンプ回路Ｂは、圧縮
機２と、第１の熱交換器３と、第３の熱交換器１１と、
第４の熱交換器４とを選択的に組み合わせることにより
構成される。まず、第１の熱交換器３の一方の側には管
路１４、１５を介して受液器１６が接続されるととも
に、他方の側には管路１７を介して四方弁１８が接続さ
れる。第１の熱交換器３と受液器１６とは、図示のよう
にバルブＧ１が介挿された管路１４と、バルブＧＨ３お
よび膨張弁ＥＶ３が介挿された管路１５とにより２系統
で接続され、運転時には、各バルブＧ１、ＧＨ３の開閉
によりいずれか一方の系統を介して第１の熱交換器３と
受液器１６とを連通させることが可能である。また受液
器１６は管路１９、２０を介して２系統で第３の熱交換
器１０に接続されている。そして、第３の熱交換器１０
の一方の側に接続する管路１９にはバルブＧ２と膨張弁
ＥＶ１が介挿され、第３の熱交換器１０の他方の側に接
続する管路２０にはバルブＧＨ２が介挿されており、運
転時には、各バルブＧ２、ＧＨ２の開閉により管路１９
または管路２０のいずれかの系統を有効にすることが可
能である。

【００２２】また四方弁１８は管路２１と管路２２との
２系統で第３の熱交換器１１に接続されている。そして
第３の熱交換器１１の一方の側、すなわち管路１９が接
続する側に接続する管路２１にはバルブＧＨ１が介挿さ
れ、第３の熱交換器１１の他方の側、すなわち管路２０
が接続する側に接続する管路２２にはバルブＧ３が介挿
されており、運転時には、各バルブＧ３、ＧＨ１の開閉
によりいずれかの系統を有効にすることが可能である。
また管路２１はバルブＧ５が介挿された管路２３を介し
て第４の熱交換器４の一方の側に接続しており、この管
路２３は管路２１のバルブＧＨ１よりも四方弁１８側に
おいて管路２１に連通しているので、運転時に、バルブ
ＧＨ１を閉止し、バルブＧ５を開放することにより、四
方弁１８と第４の熱交換器４とを連通させることが可能
である。そして四方弁１８は圧縮機２の入力側および出
力側にも接続されているので、四方弁１８を運転モード
に応じて切り換えることにより、圧縮機２による第１の
熱媒の流れ方向を、管路１７により接続される第１の熱
交換器３方向に向けたり、あるいは管路２１、２２、２
３により接続される第３の熱交換器１１または第４の熱
交換器４方向に向けたりすることが可能である。

【００２３】そして、第４の熱交換器４の他方の側、す
なわち管路２３が接続される側とは反対側には、管路２
４および管路２５が接続されている。管路２４はバルブ
Ｇ４および膨張弁ＥＶ２を介して管路１９に受液器１６
とバルブＧ２との間において接続されており、管路２５
はバルブ２３を介して管路２０に受液器１６とバルブＧ
Ｈ２との間において接続されており、運転時には、各バ
ルブＧ４、ＧＨ４の開閉により、管路１９または管路２
０のいずれか一方を第４の熱交換器４に接続することが
可能なように構成されている。

【００２４】さらにまた、図７は、本発明に基づいて構
成された個別蓄熱型冷暖房装置の熱媒配管とともに空気
配管の系統図を示しているが、図示のように、ダクト５
０により室内側換気または外気（ＲＡ／ＯＡ）から取り
入れた空気は、それぞれ、ダンパ５１が介挿されたダク
ト５２により第１の熱交換器３に送られ、ダンパ５３が
介挿されたダクト５４により第４の熱交換器４に送ら
れ、ダンパ５５が介挿されたダクト５６により第２の熱
交換器６に送られる。そして、第１の熱交換器３におい
て第１の熱媒と熱交換された排気は、ダクト５７により
天井裏空間などに排気（ＥＡ）され、第２の熱交換器６
により蓄熱槽１０から汲み上げられた蓄熱と熱交換され
た空調空気は、あるいは第４の熱交換器４により第１の
熱媒より熱交換された空調空気は、たとえば天井裏空間
に配管されたダクト５８、５９を介して、空調空間に給
気（ＳＡ）される。なお図示はしていないが、必要に応
じて、各空気経路中にフィルタを介挿することも可能で
ある。また排気の建物内への排気量に見合う外気を外調
機、全熱交換器またはフィルタとファンを介して導入す
る構成をとることも可能である。

【００２５】次に以上のように本発明に基づいて構成さ
れた個別蓄熱型冷暖房装置のそれぞれの運転モードにつ
いて、図３〜図６を参照しながら説明する。まず図３に
示す冷房運転モード・蓄熱運転は、たとえば電力が廉価
な夜間に行われ、四方弁１８が図のように切り換えられ
るとともに、バルブＧ１、バルブＧ２、膨張弁ＥＶ１、
バルブＧ３が開放され、その他のバルブ、すなわちバル
ブＧ４、バルブＧ５、バルブＧＨ１、バルブＧＨ２、バ
ルブＧＨ３、バルブＧＨ４、膨張弁ＥＶ２および膨張弁
ＥＶ３は閉止されて、第１の熱媒が圧縮機２→第１の熱
交換器３→受液器１６→膨張弁ＥＶ１→第３の熱交換器
１１→圧縮機２の順に循環し、第１の熱交換器３が凝縮
器、第３の熱交換器１１が蒸発器として機能するヒート
ポンプ回路Ｂ１が構成される。すなわち、圧縮機２によ
り第１の熱交換器３に送られた第１の熱媒は、第１の熱
交換器３により天井裏空間の空気に放熱して凝縮し、第
３の熱交換器１１により蓄熱槽１０内の第２の熱媒から
抜熱して蒸発し、その際に、蓄熱槽１０内の第２の熱媒
を冷却し、その冷熱が冷水あるいは氷として蓄熱槽１０
内に蓄熱される。なお、この冷房運転モード・蓄熱運転
時には、ポンプ５は駆動されず、空調回路Ａは停止状態
に保持される。

【００２６】そして本発明によれば、第１の熱交換器３
が昼間の空調運転時に冷却された建物内部の空気を熱源
として使用するので、省エネルギー運転が可能となるう
え、余分な配管施工が不要となり、建物内部の空調負荷
に応じて本発明装置を自由にレイアウトすることが可能
である。なお、建物内部の空気を熱源として使用した場
合に、建物内部の空気の熱環境の悪化が懸念されるが、
蓄熱運転は通常夜間に行われるので、熱環境の悪化は実
際上はほとんど問題とならない。さらに天井裏空間を排
熱の排出空間とし、この排気に見合う量の外気の取入手
段として使用することにより、熱環境の悪化の問題を解
決可能である。そしてこの実施例では天井チャンバより
換気扇等で排気することが可能なので、ダクト工事を低
減することができる。さらにまた、本発明によれば、外
調機（図示せず）を設けて建物内部の空気を適当に循環
させることにより、熱環境の劣化の問題を緩和すること
が可能である。

【００２７】図４には、冷房運転モードにおいて、冷房
運転を行う場合の熱媒配管の構成が示されている。冷房
運転を行う場合には、まずポンプ５が駆動されて、空調
回路Ａが有効化されて、蓄熱槽１１に夜間蓄熱された冷
熱が第２の熱媒を介して汲み上げられ、第２の熱交換器
６において給気中に放熱されることにより、所望の冷風
を空調空間に供給することが可能である。さらに、空調
空間において要求される熱負荷が大きい場合、あるいは
蓄熱槽１１内の蓄熱水の温度が所定の温度を上回った場
合には、ヒートポンプ回路Ｂ２が構成され、冷熱が第４
の熱交換器４を介して空調空間に供給される。すなわ
ち、四方弁１８が図のように切り換えられるとともに、
バルブＧ１、バルブＧ４、膨張弁ＥＶ２、バルブＧ５が
開放され、その他のバルブ、すなわちバルブＧ２、バル
ブＧ３、バルブＧＨ１、バルブＧＨ１、バルブＧＨ２、
バルブＨＧ３、膨張弁ＥＶ１および膨張弁ＥＶ３は閉止
されて、第１の熱媒が、圧縮機２→第１の熱交換器３→
受液器１６→膨張弁ＥＶ２→第４の熱交換器４→圧縮機
２の順に循環し、第１の熱交換器３が凝縮器、第４の熱
交換器４が蒸発器として機能するヒートポンプ回路Ｂ２
が構成される。すなわち、圧縮機２により第１の熱交換
器３に送られた第１の熱媒は、第１の熱交換器３により
天井裏空間の空気に放熱して凝縮し、第４の熱交換器４
により給気から抜熱して蒸発し、その際に、第４の熱交
換器４において給気を冷却し、冷風として空調空間に供
給することが可能である。

【００２８】このように、本発明によれば、空調空間に
おいて要求される冷房負荷が高くない場合には、空調回
路Ａを駆動するだけで蓄熱槽に蓄熱された冷熱を汲み上
げ、所望の冷風を得ることが可能である。さらに空調空
間においてより大きな冷房負荷が要求される場合には、
ヒートポンプ回路Ｂ２を構成し、第４の熱交換器４を介
して冷風を得ることにより、必要な冷熱を確保すること
ができる。このように、本発明構成によれば、空調空間
において要求される熱負荷に応じて、無駄のない最適な
回路が構成されるので、省エネルギーな熱源が提供され
る。

【００２９】図５には、暖房運転モードの蓄熱運転時の
熱媒経路の様子が示されている。この暖房運転モード・
蓄熱運転も、図３に示すモードと同様に、たとえば電力
が廉価な夜間に行われる。そして、四方弁１８が図のよ
うに切り換えられるとともに、バルブＧＨ１、バルブＧ
Ｈ２、バルブＧＨ３、膨張弁ＥＶ３が開放され、その他
のバルブ、すなわちバルブＧ１、バルブＧ２、バルブＧ
３、バルブＧ４、バルブＧ５、バルブＧＨ４、膨張弁Ｅ
Ｖ１および膨張弁ＥＶ２は閉止されて、第１の熱媒が圧
縮機２→第３の熱交換器１１→受液器１６→膨張弁ＥＶ
３→第１の熱交換器３→圧縮機２の順に循環し、第１の
熱交換器３が蒸発器、第３の熱交換器１１が凝縮器とし
て機能するヒートポンプ回路Ｂ３が構成される。すなわ
ち、圧縮機２により第３の熱交換器１１に送られた第１
の熱媒は、第３の熱交換器１１により第２の熱媒に放熱
して凝縮し、第１の熱交換器３により天井裏空間の空気
から抜熱して蒸発し、その際に、蓄熱槽１０内の第２の
熱媒を暖め、その温熱が温水として蓄熱槽１０内に蓄熱
される。また、厳寒期など天井裏空間の空気が冷たく、
充分な熱が確保できない場合には、蓄熱槽内にヒータな
どの加熱装置（図示せず）を設置して、安価な夜間電力
を利用して温水を蓄熱する構成を採用することも可能で
ある。なお、この暖房運転モード・蓄熱運転時において
も、冷房運転モード・蓄熱運転時と同様に、ポンプ５は
駆動されず、空調回路Ａは停止状態に保持される。

【００３０】このように、暖房運転モード・蓄熱運転時
においても、第１の熱交換器３が昼間の空調運転時に暖
められた建物内部の空気を熱源として使用するので、省
エネルギー運転が可能となるうえ、余分な配管施工が不
要となり、建物内部の空調負荷に応じて本発明装置を自
由にレイアウトすることが可能である。なお、建物内部
の空気を熱源として使用した場合に、建物内部の空気の
熱環境の悪化が懸念されるが、蓄熱運転は通常夜間に行
われるので、熱環境の悪化は実際上はほとんど問題とな
らない。さらに天井裏空間を排熱の排出空間とし、さら
にこの排気に見合う量の外気の取入手段Ｘとして使用す
ることにより、熱環境の悪化の問題は解決可能である。
さらにまた、本発明によれば、外調機（図示せず）を設
けて建物内部の空気を適当に循環させることにより、熱
環境の劣化の問題を緩和することが可能である。

【００３１】図６には、暖房運転モードにおいて、暖房
運転を行う場合の熱媒配管の構成が示されている。暖房
運転を行う場合には、まずポンプ５が駆動されて、空調
回路Ａが有効化されて、蓄熱槽１１に夜間蓄熱された温
熱が第２の熱媒を介して汲み上げられ、第２の熱交換器
６において給気中に放熱されることにより、所望の温風
を空調空間に供給することが可能である。さらに、空調
空間において要求される熱負荷が大きい場合、あるいは
蓄熱槽１内の蓄熱水の温度が所定の温度を下回った場合
には、ヒートポンプ回路Ｂ４が構成され、温熱が第４の
熱交換器４を介して空調空間に供給される。すなわち、
四方弁１８が図のように切り換えられるとともに、バル
ブＧ５、バルブＧＨ３、バルブＧＨ４、膨張弁ＥＶ３が
開放され、その他のバルブ、すなわちバルブＧ１、バル
ブＧ２、バルブＧ３、バルブＧ４、バルブＧＨ１、バル
ブＨＧ２、膨張弁ＥＶ１および膨張弁ＥＶ２は閉止され
て、第１の熱媒が、圧縮機２→第４の熱交換器４→受液
器１６→膨張弁ＥＶ３→第１の熱交換器３→圧縮機２の
順に循環し、第１の熱交換器３が蒸発器、第４の熱交換
器４が凝縮器として機能するヒートポンプ回路Ｂ４が構
成される。すなわち、圧縮機２により第４の熱交換器４
に送られた第１の熱媒は、第４の熱交換器４により給気
中に放熱して凝縮し、第１の熱交換器３により天井裏空
間の空気から抜熱して蒸発し、その際に、第４の熱交換
器４において給気を暖め、温風として空調空間に供給す
ることが可能である。

【００３２】このように、本発明によれば、空調空間に
おいて要求される暖房負荷が高くない場合には、空調回
路Ａを駆動するだけで蓄熱槽に蓄熱された温熱を汲み上
げ、所望の温風を得ることが可能である。さらに空調空
間においてより大きな暖房負荷が要求される場合には、
ヒートポンプ回路Ｂ４を構成し、第４の熱交換器４を介
して温風を得ることにより、必要な温熱を確保すること
ができる。このように、本発明構成によれば、空調空間
において要求される熱負荷に応じて、無駄のない最適な
回路が構成されるので、省エネルギーな熱源が提供され
る。

【００３３】図８〜図１３には、本発明に基づいて構成
された個別蓄熱型冷暖房装置のさらに別の実施例が示さ
れており、図８は冷房運転モードの冷熱蓄熱運転時、図
９は冷房運転モードの冷房運転時、図１０は暖房運転モ
ードの温熱蓄熱運転時、図１１は暖房運転モードの暖房
運転時、図１２は暖房運転モードにおいて暖房運転を行
いかつ蓄熱部に排熱して冷熱を蓄熱する場合、図１３は
冷房運転モードにおいて冷房運転を行いかつ蓄熱部に排
熱して温熱を蓄熱する場合の状態をそれぞれ示してい
る。いずれの系統図も、熱媒の循環方向が異なっている
が、機器配置は同じである。また図１〜図７に示す個別
蓄熱型冷暖房装置の構成要素と実質的に同じ機能を有す
る構成要素については、同じ番号を付することにより詳
細な説明は省略することにする。

【００３４】すなわち、図８〜図１３に示す個別蓄熱型
冷暖房装置においては、図３〜図６に示す個別蓄熱型冷
暖房装置の第１の熱交換器３と四方弁１８とを結ぶ管路
１７にバルブＧ６を介挿するとともに、管路２２（第３
の熱交換器１１とバルブＧ３との間）と管路１７（バル
ブＧ６と四方弁１８との間）とを、途中バルブＧＤ１が
介挿された管路２６で接続し、さらに管路２１（第３の
熱交換器１１とバルブＧＨ１との間）と管路２２（第３
の熱交換器１１とバルブＧ３との間）とを、途中バルブ
ＧＤ２が介挿された管路２７で接続し、必要に応じて、
第１の熱交換器３をヒートポンプ回路から切り離すこと
を可能にした点を除き、基本的な構成は、図３〜図６に
示す個別蓄熱型冷暖房装置と同様である。

【００３５】この実施例では、上記のように構成されて
いるため、以下に説明するような各種運転モードで駆動
することが可能である。まず図８に示す冷房運転モード
・蓄熱運転は、たとえば電力が廉価な夜間に行われ、四
方弁１８が図のように切り換えられるとともに、バルブ
Ｇ１、バルブＧ２、膨張弁ＥＶ１、バルブＧ３、バルブ
Ｇ６が開放され、その他のバルブ、すなわちバルブＧ
４、バルブＧ５、バルブＧＨ１、バルブＧＨ２、バルブ
ＧＨ３、バルブＧＨ４、バルブＧＤ１、バルブＧＤ２、
膨張弁ＥＶ２および膨張弁ＥＶ３は閉止されて、第１の
熱媒が圧縮機２→第１の熱交換器３→受液器１６→膨張
弁ＥＶ１→第３の熱交換器１１→圧縮機２の順に循環
し、第１の熱交換器３が凝縮器、第３の熱交換器１１が
蒸発器として機能するヒートポンプ回路Ｂ１’が構成さ
れる。すなわち、圧縮機２により第１の熱交換器３に送
られた第１の熱媒は、第１の熱交換器３により天井裏空
間の空気に放熱して凝縮し、第３の熱交換器１１により
蓄熱槽１０内の第２の熱媒から抜熱して蒸発し、その際
に、蓄熱槽１０内の第２の熱媒を冷却し、その冷熱が冷
水あるいは氷として蓄熱槽１０内に蓄熱される。なお、
この冷房運転モード・蓄熱運転時には、ポンプ５は駆動
されず、空調回路Ａは停止状態に保持される。

【００３６】そしてこの実施例によれば、図３に示す装
置と同様に、第１の熱交換器３が昼間の空調運転時に冷
却された建物内部の空気を熱源として使用するので、省
エネルギー運転が可能となるうえ、余分な配管施工が不
要となり、建物内部の空調負荷に応じて本発明装置を自
由にレイアウトすることが可能である。なお、建物内部
の空気を熱源として使用した場合に、建物内部の空気の
熱環境の悪化が懸念されるが、蓄熱運転は通常夜間に行
われるので、熱環境の悪化は実際上はほとんど問題とな
らない。さらに天井裏空間を排熱の排出空間とし、さら
にこの排気に見合う量の外気の取入手段ととして使用す
ることにより、熱環境の悪化の問題は解決可能である。
さらにまた、本発明によれば、外調機（図示せず）を設
けて建物内部の空気を適当に循環させることにより、熱
環境の劣化の問題を緩和することが可能である。すなわ
ち、昼間は新鮮外気処理を行い、夜間は蓄熱時の排気量
を確保するために外気取り入れを行うことができる。

【００３７】図９には、冷房運転モードにおいて、冷房
運転を行う場合の熱媒配管の構成が示されている。冷房
運転を行う場合には、まずポンプ５が駆動されて、空調
回路Ａが有効化されて、蓄熱槽１１に夜間蓄熱された冷
熱が第２の熱媒を介して汲み上げられ、第２の熱交換器
６において給気中に放熱されることにより、所望の冷風
を空調空間に供給することが可能である。さらに、空調
空間において要求される熱負荷が大きい場合、あるいは
蓄熱槽１１内の蓄熱水の温度が所定の温度を上回った場
合には、ヒートポンプ回路Ｂ２’が構成され、冷熱が第
４の熱交換器４を介して空調空間に供給される。すなわ
ち、四方弁１８が図のように切り換えられるとともに、
バルブＧ１、バルブＧ４、膨張弁ＥＶ２、バルブＧ５、
バルブＧ６が開放され、その他のバルブ、すなわちバル
ブＧ２、バルブＧ３、バルブＧＨ１、バルブＧＨ１、バ
ルブＧＨ２、バルブＨＧ３、バルブＧＤ１、バルブＧＤ
２、膨張弁ＥＶ１および膨張弁ＥＶ３は閉止されて、第
１の熱媒が、圧縮機２→第１の熱交換器３→受液器１６
→膨張弁ＥＶ２→第４の熱交換器４→圧縮機２の順に循
環し、第１の熱交換器３が凝縮器、第４の熱交換器４が
蒸発器として機能するヒートポンプ回路Ｂ２’が構成さ
れる。すなわち、圧縮機２により第１の熱交換器３に送
られた第１の熱媒は、第１の熱交換器３により天井裏空
間の空気に放熱して凝縮し、第４の熱交換器４により給
気から抜熱して蒸発し、その際に、第４の熱交換器４に
おいて給気を冷却し、冷風として空調空間に供給するこ
とが可能である。

【００３８】このように、本発明によれば、空調空間に
おいて要求される冷房負荷が高くない場合には、空調回
路Ａを駆動するだけで蓄熱槽に蓄熱された冷熱を汲み上
げ、所望の冷風を得ることが可能である。さらに空調空
間においてより大きな冷房負荷が要求される場合には、
ヒートポンプ回路Ｂ２’を構成し、第４の熱交換器４を
介して冷風を得ることにより、必要な冷熱を確保するこ
とができる。このように、本発明構成によれば、図４に
示す装置と同様に、空調空間において要求される熱負荷
に応じて、無駄のない最適な回路が構成されるので、省
エネルギーな熱源が提供される。

【００３９】図１０には、暖房運転モードの蓄熱運転時
の熱媒経路の様子が示されている。この暖房運転モード
・蓄熱運転も、図８に示すモードと同様に、たとえば電
力が廉価な夜間に行われる。そして、四方弁１８が図の
ように切り換えられるとともに、バルブＧ６、バルブＧ
Ｈ１、バルブＧＨ２、バルブＧＨ３、膨張弁ＥＶ３が開
放され、その他のバルブ、すなわちバルブＧ１、バルブ
Ｇ２、バルブＧ３、バルブＧ４、バルブＧ５、バルブＧ
Ｈ４、バルブＧＤ１、バルブＧＤ２、膨張弁ＥＶ１およ
び膨張弁ＥＶ２は閉止されて、第１の熱媒が圧縮機２→
第３の熱交換器１１→受液器１６→膨張弁ＥＶ３→第１
の熱交換器３→圧縮機２の順に循環し、第１の熱交換器
３が蒸発器、第３の熱交換器１１が凝縮器として機能す
るヒートポンプ回路Ｂ３’が構成される。すなわち、圧
縮機２により第３の熱交換器１１に送られた第１の熱媒
は、第３の熱交換器１１により第２の熱媒に放熱して凝
縮し、第１の熱交換器３により天井裏空間の空気から抜
熱して蒸発し、その際に、蓄熱槽１０内の第２の熱媒を
暖め、その温熱が温水として蓄熱槽１０内に蓄熱され
る。また、厳寒期など天井裏空間の空気が冷たく、充分
な熱が確保できない場合には、蓄熱槽内にヒータなどの
加熱装置（図示せず）を設置して、安価な夜間電力を利
用して温水を蓄熱する構成を採用することも可能であ
る。なお、この暖房運転モード・蓄熱運転時において
も、冷房運転モード・蓄熱運転時と同様に、ポンプ５は
駆動されず、空調回路Ａは停止状態に保持される。

【００４０】このように、図１０に示す暖房運転モード
・蓄熱運転時においても図５の装置と同様に、第１の熱
交換器３が昼間の空調運転時に暖められた建物内部の空
気を熱源として使用するので、省エネルギー運転が可能
となるうえ、余分な配管施工が不要となり、建物内部の
空調負荷に応じて本発明装置を自由にレイアウトするこ
とが可能である。なお、建物内部の空気を熱源として使
用した場合に、建物内部の空気の熱環境の悪化が懸念さ
れるが、蓄熱運転は通常夜間に行われるので、熱環境の
悪化は実際上はほとんど問題とならない。さらに天井裏
空間を排熱の排出空間とし、この排気に見合う量の外気
の取入手段として使用することにより、熱環境の悪化の
問題は解決可能である。さらにまた、本発明によれば、
外調機（図示せず）を設けて建物内部の空気を適当に循
環させることにより、熱環境の劣化の問題を緩和するこ
とが可能である。

【００４１】図１１には、暖房運転モードにおいて、暖
房運転を行う場合の熱媒配管の構成が示されている。暖
房運転を行う場合には、まずポンプ５が駆動されて、空
調回路Ａが有効化されて、蓄熱槽１１に夜間蓄熱された
温熱が第２の熱媒を介して汲み上げられ、第２の熱交換
器６において給気中に放熱されることにより、所望の温
風を空調空間に供給することが可能である。さらに、空
調空間において要求される熱負荷が大きい場合、あるい
は蓄熱槽１１内の蓄熱水の温度が所定の温度を下回った
場合には、ヒートポンプ回路Ｂ４’が構成され、温熱が
第４の熱交換器４を介して空調空間に供給される。すな
わち、四方弁１８が図のように切り換えられるととも
に、バルブＧ５、バルブＧ６、バルブＧＨ３、バルブＧ
Ｈ４、膨張弁ＥＶ３が開放され、その他のバルブ、すな
わちバルブＧ１、バルブＧ２、バルブＧ３、バルブＧ
４、バルブＧＨ１、バルブＨＧ２、バルブＧＤ１、バル
ブＧＤ２、膨張弁ＥＶ１および膨張弁ＥＶ２は閉止され
て、第１の熱媒が、圧縮機２→第４の熱交換器４→受液
器１６→膨張弁ＥＶ３→第１の熱交換器３→圧縮機２の
順に循環し、第１の熱交換器３が蒸発器、第４の熱交換
器４が凝縮器として機能するヒートポンプ回路Ｂ４’が
構成される。すなわち、圧縮機２により第４の熱交換器
４に送られた第１の熱媒は、第４の熱交換器４により給
気中に放熱して凝縮し、第１の熱交換器３により天井裏
空間の空気から抜熱して蒸発し、その際に、第４の熱交
換器４において給気を暖め、温風として空調空間に供給
することが可能である。

【００４２】このように、図１１に示す装置構成によれ
ば、図６に示す装置構成と同様に、空調空間において要
求される暖房負荷が高くない場合には、空調回路Ａを駆
動するだけで蓄熱槽に蓄熱された温熱を汲み上げ、所望
の温風を得ることが可能である。さらに空調空間におい
てより大きな暖房負荷が要求される場合には、ヒートポ
ンプ回路Ｂ４’を構成し、第４の熱交換器４を介して温
風を得ることにより、必要な温熱を確保することができ
る。このように、本発明構成によれば、空調空間におい
て要求される熱負荷に応じて、無駄のない最適な回路が
構成されるので、省エネルギーな熱源が提供される。

【００４３】図１２には、暖房運転モードの暖房運転時
に蓄熱槽１０内に冷熱蓄熱する運転モード時の熱媒経路
の様子が示されている。この暖房運転モード・暖房運転
・冷熱蓄熱時には、四方弁１８が図のように切り換えら
れるとともに、バルブＧ２、バルブＧ５、バルブＧＨ
４、バルブＧＤ１、膨張弁ＥＶ１が開放され、その他の
バルブ、すなわちバルブＧ１、バルブＧ３、バルブＧ
４、バルブＧ６、バルブＧＨ１、バルブＧＨ２、バルブ
ＧＨ３、バルブＧＤ２、膨張弁ＥＶ２および膨張弁ＥＶ
３は閉止されて、第１の熱媒が圧縮機２→第４の熱交換
器４→受液器１６→膨張弁ＥＶ１→第３の熱交換器１１
→圧縮機２の順に循環し、第３の熱交換器１１が蒸発
器、第４の熱交換器４が凝縮器として機能するヒートポ
ンプ回路Ｂ５が構成される。すなわち、圧縮機２により
第３の熱交換器１１に送られた第１の熱媒は、第３の熱
交換器１１により第２の熱媒から抜熱して蒸発し、第４
の熱交換器４により給気中に放熱して凝縮し、その際
に、第４の熱交換器４を介して空調空間に温風を供給す
るとともに、蓄熱槽１０内の第２の熱媒を冷却し、その
冷熱を冷水または氷として蓄熱槽１０内に蓄熱すること
が可能である。そして、冷熱が必要とされる場合には、
ポンプ５を駆動することにより、空調回路Ａを有効に
し、第２の熱交換器６により冷風を空調空間に供給する
ことが可能である。

【００４４】以上のように図１２の構成によれば、空調
空間において、暖房負荷が主体的であるが、冷房負荷も
要求されるような場合に、第４の熱交換器４により温風
を空調空間に供給するとともに、その排熱を蓄熱槽１０
内に冷熱として蓄熱することにより、冷房負荷が要求さ
れる場合に、蓄熱槽１０から冷熱を汲み出して第２の熱
交換器により冷風として空調空間に供給することが可能
である。このように図１２の構成によれば、暖房負荷と
冷房負荷の双方が要求される場合にも対応できる冷暖房
装置が提供できる。

【００４５】図１３には、冷房運転モードの冷房運転時
に蓄熱槽１０内に温熱蓄熱する運転モード時の熱媒経路
の様子が示されている。この冷房運転モード・冷房運転
・温熱蓄熱時には、四方弁１８が図のように切り換えら
れるとともに、バルブＧ４、バルブＧ５、バルブＧＨ
２、バルブＧＤ１、バルブＧＤ２、膨張弁ＥＶ２が開放
され、その他のバルブ、すなわちバルブＧ１、バルブＧ
２、バルブＧ３、バルブＧ６、バルブＧＨ１、バルブＧ
Ｈ３、バルブＧＨ４、膨張弁ＥＶ１および膨張弁ＥＶ３
は閉止されて、第１の熱媒が圧縮機２→第３の熱交換器
１１→受液器１６→膨張弁ＥＶ２→第４の熱交換器４→
圧縮機２の順に循環し、第４の熱交換器４が蒸発器、第
３の熱交換器１１が凝縮器として機能するヒートポンプ
回路Ｂ６が構成される。すなわち、圧縮機２により第４
の熱交換器４に送られた第１の熱媒は、第４の熱交換器
４により給気から抜熱して蒸発し、第３の熱交換器１１
により蓄熱槽１０内の第２の熱媒に放熱して凝縮し、そ
の際に、第４の熱交換器４を介して空調空間に冷風を供
給するとともに、蓄熱槽１０内の第２の熱媒を暖め、そ
の温熱を温水として蓄熱槽１０内に蓄熱することが可能
である。そして、温熱が必要とされる場合には、ポンプ
５を駆動することにより、空調回路Ａを有効にし、第２
の熱交換器６により温風を空調空間に供給することが可
能である。

【００４６】以上のように図１３の構成によれば、空調
空間において、冷房負荷が主体的であるが、暖房負荷も
要求されるような場合に、第４の熱交換器４により冷風
を空調空間に供給するとともに、その排熱を蓄熱槽１０
内に温熱として蓄熱することにより、暖房負荷が要求さ
れる場合に、蓄熱槽１０から温熱を汲み出して第２の熱
交換器により温風として空調空間に供給することが可能
である。このように図１３の構成によれば、冷房負荷と
暖房負荷の双方が要求される場合にも対応できる冷暖房
装置が提供できる。

【００４７】最後に図１４を参照しながら、外調機３０
および外気導入用の換気用装置３１および３２を設置し
たさらに別の実施例について説明する。図示のように、
この実施例では、建物３３の内部に、本発明に基づいて
構成された複数の個別蓄熱型冷暖房装置３４、３５が、
所定の空調空間内に設置されている。そして、夜間の蓄
熱運転時には、送風機３１を駆動することにより、外気
を天井裏空間を介して室内に導入するとともに、送風機
３２を駆動することにより、各個別蓄熱型冷暖房装置３
４、３５により熱交換された排熱は天井裏空間３４を介
して排気することが可能である。このように、夜間に換
気用装置３１、３２を駆動することにより、より効率的
に各冷暖房装置３４、３５において蓄熱を行うことが可
能となる。また外調機３０を設けることにより、室内の
換気および／または空調を行うことにより、建物内部の
空気汚染および熱環境の悪化を有効に防止することが可
能となる。

【００４８】なお如上の実施例においては、第１の熱交
換器３による排熱を建物内部、好ましくは天井裏空間の
空気に捨てる構成を示したが、本発明はかかる構成に限
定されない。たとえば第１の熱交換器３を外気と直結す
ることによりウォールスルー方式の個別蓄熱型冷暖房装
置を構成することも可能である。このウォールスルー方
式のものは、レイアウトの自由性および省エネルギー性
においては、如上の室内自立型冷暖房装置に劣るもの
の、外気を直接熱源として利用するため、熱交換効率に
優れた冷暖房システムを構築することが可能である。そ
してこの実施例によれば、ダクト工事が不要になる上、
間仕切りの少ない大部屋に設置するのに最適なシステム
を提供できる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単な装置構成で、要求される熱負荷および時間帯に応
じて、蓄熱運転や冷暖房運転など最適な運転モードで冷
暖房装置を駆動することが可能であり、省エネルギーに
優れた装置を構築できるうえ、従来の装置のように複雑
な熱媒および空気流用の配管が不要となるので、個別空
調空間に即応する個別蓄熱型冷暖房装置を提供すること
が可能である。そして、結果的に夜間電力を有効に活か
し、電力需要の平準化に資することができる。

【００５０】すなわち、請求項１に記載の発明によれ
ば、電力料金の安い夜間に蓄熱運転を行い蓄熱槽に冷水
または氷による冷熱、あるいは温水による温熱を蓄熱す
ることが可能である。すなわち冷熱蓄熱を行う場合に
は、第１の熱交換器を凝縮器として機能させ、第３の熱
交換器を蒸発器として機能させて蓄熱槽内に冷熱を蓄熱
することが可能であり、温熱蓄熱を行う場合には、第１
の熱交換器を蒸発器として機能させ、第３の熱交換器を
凝縮器として機能させて蓄熱槽内に温熱を蓄熱すること
が可能である。その際に、第１の熱交換器は空調が不要
な夜間の建物内部の空気を熱源として利用するので、室
内自立型でありかつ設置位置が制約されない省エネルギ
ーの簡便な構成の空気調和機を構築することができる。
さらに、本発明においては、蓄熱槽が圧縮機などの熱源
機とは独立した熱源装置として構成されているので、空
調回路のポンプ手段を駆動することにより、圧縮機の運
転とは独立に第２の熱交換器により、蓄熱槽に蓄熱され
た熱を取り出し、空調空間に冷熱または温熱を供給する
ことが可能である。さらに空調負荷が大きい場合には、
第１の熱交換器と第４の熱交換器によりヒートポンプ回
路を構成し、第４の熱交換器により空調空間に冷熱また
は温熱を供給することが可能である。すなわち、空調空
間において冷熱が要求されている場合には、第１の熱交
換器を凝縮器として機能させ、第４の熱交換器を蒸発器
として機能させることにより、空調空間に冷風を供給す
ることができる。これに対して、空調空間において温熱
が要求されている場合には、第１の熱交換器を蒸発器と
して機能させ、第４の熱交換器を凝縮器として機能させ
ることにより、空調空間に温風を供給することが可能で
ある。その際にも、第１の熱交換器が、建物内部、たと
えば天井裏空間を排熱の排出空間とし、この排気に見合
う量の外気の取入手段として利用するので、室内自立型
でありかつ設置位置が制約されない省エネルギーの簡便
な構成の空気調和機を構築することができる。

【００５１】また請求項２に記載の発明によれば、請求
項１に記載の発明と同様に、建物内部の空気を熱源とし
て利用して夜間蓄熱を行い、空調運転時には、その熱を
第２の熱交換器を介して温風または冷風として空調空間
に供給することが可能である。さらに請求項２に記載の
構成によれば、第２の熱交換器と第４の熱交換器により
ヒートポンプ回路を構成し、空調運転時の排熱を蓄熱槽
に蓄熱することが可能である。すなわち、暖房運転時に
は、第２の熱交換器を蒸発器として機能させ、第４の熱
交換器を凝縮器として機能させることにより、空調空間
には第４の熱交換器を介して温熱を供給するとともに、
その排熱を冷熱として蓄熱槽に蓄熱することが可能であ
る。これに対して、冷房運転時には、第２の熱交換器を
凝縮器として機能させ、第４の熱交換器を蒸発器として
機能させることにより、空調空間には第４の熱交換器を
介して冷熱を供給するとともに、その排熱を温熱として
蓄熱槽に蓄熱することが可能である。

【００５２】さらにまた請求項３に記載の発明によれ
ば、外調機により室内の換気および／または空調を行う
ので、夜間の蓄熱運転時であっても、建物内部の熱環境
の悪化を防止することができる。

【００５３】さらにまた請求項４に記載の発明によれ
ば、請求項１に記載の構成の第１の熱交換器を外気と直
接熱交換を行うウォールスルー型に構成しているので、
請求項１に記載の個別蓄熱型冷暖房装置と同様の効果
を、より簡単な構成で、より省エネルギー、高効率に達
成することが可能である。

【００５４】さらにまた請求項５に記載の発明によれ
ば、請求項２に記載の構成の第１の熱交換器を外気と直
接熱交換を行うウォールスルー型に構成しているので、
請求項１に記載の個別蓄熱型冷暖房装置と同様の効果
を、より簡単な構成で、より省エネルギー、高効率に達
成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個別蓄熱型冷暖房
装置の概略的な正面図を示している。

【図２】本発明に基づいて構成された個別蓄熱型冷暖房
装置の概略的な断面図を示している。

【図３】本発明に基づいて構成された個別蓄熱型冷暖房
装置の第１の実施例の内部機器の配置と熱媒回路示す図
であり、冷房運転モード・冷熱蓄熱運転時の状態を示し
ている。

【図４】本発明に基づいて構成された個別蓄熱型冷暖房
装置の第１の実施例の内部機器の配置と熱媒回路示す図
であり、冷房運転モード・冷房運転時の状態を示してい
る。

【図５】本発明に基づいて構成された個別蓄熱型冷暖房
装置の第１の実施例の内部機器の配置と熱媒回路示す図
であり、暖房運転モード・蓄熱運転時の状態を示してい
る。

【図６】本発明に基づいて構成された個別蓄熱型冷暖房
装置の第１の実施例の内部機器の配置と熱媒回路示す図
であり、暖房運転モード・暖房運転時の状態を示してい
る。

【図７】本発明に基づいて構成された個別蓄熱型冷暖房
装置の内部機器の配置と熱媒回路に加えて空気流通系統
を示す説明図である。

【図８】本発明に基づいて構成された個別蓄熱型冷暖房
装置の第２の実施例の内部機器の配置と熱媒回路示す図
であり、冷房運転モード・蓄熱運転時の状態を示してい
る。

【図９】本発明に基づいて構成された個別蓄熱型冷暖房
装置の第２の実施例の内部機器の配置と熱媒回路示す図
であり、冷房運転モード・冷房運転時の状態を示してい
る。

【図１０】本発明に基づいて構成された個別蓄熱型冷暖
房装置の第２の実施例の内部機器の配置と熱媒回路示す
図であり、暖房運転モード・蓄熱運転時の状態を示して
いる。

【図１１】本発明に基づいて構成された個別蓄熱型冷暖
房装置の第２の実施例の内部機器の配置と熱媒回路示す
図であり、暖房運転モード・暖房運転時の状態を示して
いる。

【図１２】本発明に基づいて構成された個別蓄熱型冷暖
房装置の第２の実施例の内部機器の配置と熱媒回路示す
図であり、暖房運転モード・暖房運転・冷熱蓄熱時の状
態を示している。

【図１３】本発明に基づいて構成された個別蓄熱型冷暖
房装置の第２の実施例の内部機器の配置と熱媒回路示す
図であり、冷房運転モード・冷房運転・温熱蓄熱時の状
態を示している。

【図１４】本発明に基づいて構成された個別蓄熱型冷暖
房装置に外気換気用の外調機をふかしたさらに別の実施
例の空気流通系統図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 圧縮機 ３ 第１の熱交換器 ４ 第４の熱交換器 ５ ポンプ ６ 第２の熱交換器 ７ 送風機 ８ 送風機 ９ 送風機 １０ 蓄熱槽 １１ 第３の熱交換器 １８ 四方弁 ＥＶ１ 膨張弁 ＥＶ２ 膨張弁 ＥＶ３ 膨張弁 Ａ 空調回路 Ｂ ヒートポンプ回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気熱源ヒートポンプ式冷暖房装置と蓄
   熱槽とを一体型ユニットとして構成した個別蓄熱型冷暖
   房装置であって、熱源機手段を備えたヒートポンプ回路
   中の第１の熱媒と排気されるべき空気との熱交換を行う
   ための第１の熱交換器と、ポンプ手段を備えた空調回路
   中の第２の熱媒と給気との熱交換を行うための第２の熱
   交換器と、第１の熱媒と第２の熱媒との熱交換を行うこ
   とにより蓄熱槽内に蓄熱を行うための第３の熱交換器
   と、さらにヒートポンプ中の第１の熱媒と給気との熱交
   換を行うための第４の熱交換器とを備え、前記第１の熱
   交換器が建物内部の空気を熱源として利用し、前記第
   １、第３および第４の熱交換器が前記ヒートポンプ回路
   の凝縮器または蒸発器のいずれかに選択的に機能可能で
   あるとともに、前記第３または第４の熱交換器のいずれ
   か一方が選択的に前記ヒートポンプ回路に組み入れられ
   ることを特徴とする、個別蓄熱型冷暖房装置。
2. 【請求項２】 空気熱源ヒートポンプ式冷暖房装置と蓄
   熱槽とを一体型ユニットとして構成した個別蓄熱型冷暖
   房装置であって、熱源機手段を備えたヒートポンプ回路
   中の第１の熱媒と排気されるべき空気との熱交換を行う
   ための第１の熱交換器と、ポンプ手段を備えた空調回路
   中の第２の熱媒と給気との熱交換を行うための第２の熱
   交換器と、第１の熱媒と第２の熱媒との熱交換を行うこ
   とにより蓄熱槽内に蓄熱を行うための第３の熱交換器
   と、さらにヒートポンプ中の第１の熱媒と給気との熱交
   換を行うための第４の熱交換器とを備え、前記第１の熱
   交換器が建物内部の空気を熱源として利用し、前記第
   １、第３および第４の熱交換器が前記ヒートポンプ回路
   の凝縮器または蒸発器のいずれかに選択的に機能可能で
   あるとともに、前記第１、第３または第４の熱交換器の
   いずれか２つが選択的に前記ヒートポンプ回路に組み入
   れられることを特徴とする、個別蓄熱型冷暖房装置。
3. 【請求項３】 前記第１の熱交換器が天井裏空間を排熱
   の排出空間とし、さらにこの排気に見合う量の外気の取
   入手段とすることを特徴とする、請求項１または２に記
   載の個別蓄熱型冷暖房装置。
4. 【請求項４】 空気熱源ヒートポンプ式冷暖房装置と蓄
   熱槽とを一体型ユニットとして構成した個別蓄熱型冷暖
   房装置であって、熱源機手段を備えたヒートポンプ回路
   中の第１の熱媒と排気されるべき空気との熱交換を行う
   ための第１の熱交換器と、ポンプ手段を備えた空調回路
   中の第２の熱媒と給気との熱交換を行うための第２の熱
   交換器と、第１の熱媒と第２の熱媒との熱交換を行うこ
   とにより蓄熱槽内に蓄熱を行うための第３の熱交換器
   と、さらにヒートポンプ中の第１の熱媒と給気との熱交
   換を行うための第４の熱交換器とを備え、前記第１の熱
   交換器が前記第１の熱媒と外気とを直接熱交換するウォ
   ールスルー型熱交換器であり、前記第１、第３および第
   ４の熱交換器が前記ヒートポンプ回路の凝縮器または蒸
   発器のいずれかに選択的に機能可能であるとともに、前
   記第３または第４の熱交換器のいずれか一方が選択的に
   前記ヒートポンプ回路に組み入れられることを特徴とす
   る、個別蓄熱型冷暖房装置。
5. 【請求項５】 空気熱源ヒートポンプ式冷暖房装置と蓄
   熱槽とを一体型ユニットとして構成した個別蓄熱型冷暖
   房装置であって、熱源機手段を備えたヒートポンプ回路
   中の第１の熱媒と排気されるべき空気との熱交換を行う
   ための第１の熱交換器と、ポンプ手段を備えた空調回路
   中の第２の熱媒と給気との熱交換を行うための第２の熱
   交換器と、第１の熱媒と第２の熱媒との熱交換を行うこ
   とにより蓄熱槽内に蓄熱を行うための第３の熱交換器
   と、さらにヒートポンプ中の第１の熱媒と給気との熱交
   換を行うための第４の熱交換器とを備え、前記第１の熱
   交換器が前記第１の熱媒と外気とを直接熱交換するウォ
   ールスルー型熱交換器であり、前記第１、第３および第
   ４の熱交換器が前記ヒートポンプ回路の凝縮器または蒸
   発器のいずれかに選択的に機能可能であるとともに、前
   記第１、第３または第４の熱交換器のいずれか２つが選
   択的に前記ヒートポンプ回路に組み入れられることを特
   徴とする、個別蓄熱型冷暖房装置。