JPH074686A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】蓄冷用熱交換器３を蒸発機、蓄熱用熱交換器４
を凝縮器として、圧縮機１および減圧機構２とともに冷
凍サイクルを構成し、蓄冷および蓄熱を同時に行ない、
室内送風用ダクト11，12および室外送風用ダクト13，14
を設け、室内送風の冷房時と暖房時の切換えを可能に
し、冷房時には室内空気が蓄冷槽７と熱交換し、暖房時
には室内空気が蓄熱槽８と熱交換できる構成を形成して
いる。 【効果】本発明により空調スピードが向上し、空調のた
めの排熱を給湯および冷蔵等の別用途への活用が可能に
なり、電力ピークカットおよび加湿が可能になり、外気
温の変化に依存しない安定した空調が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蓄冷および蓄熱式空気
調和機の基本構造および制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来蓄冷および蓄熱を兼用する空気調和
機においては、蓄冷槽と蓄熱槽を両方備え付けるか特開
昭63-161333号公報のように蓄熱材の融点を調整し冷房
のための蓄冷と暖房のための蓄熱を一つの蓄熱材で行な
うものがあった。しかし、従来技術では蓄冷と蓄熱を同
時に行なうシステムのものはなかった。また、室内を空
調するための送風路内に蓄冷槽およよび蓄熱槽を内蔵し
たものもなかった。そのために冷房のための蓄冷あるい
は暖房のための蓄熱をした時の排熱を活用できるものは
なく、また冷暖房運転時の始動時には冷風あるいは温風
の吹出しが遅れるものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の如く従来の技術
では蓄冷と蓄熱を同時に行なうものでなかったため、排
熱の活用ができなかった。本発明の目的は蓄冷と蓄熱を
同時運転することにより排熱を活用するとともに冷暖房
運転始動時の空調スピードを速くすることである。ま
た、請求項２および請求項３の目的は蓄冷と蓄熱を同時
運転する時に外気温度が変化した場合でも性能を低下さ
せないためのものであり、請求項４および請求項５の目
的は蓄冷および蓄熱をして電気代が安い深夜電力を活用
し昼間のピーク電力を抑制するものであり、請求項６お
よび請求項７の目的は加湿機能を備えるものであり、さ
らに請求項８は暖房運転時に高温の温風を吹き出すため
のものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は蓄冷と蓄熱を同時運転できるシステムを構
成し、冷房のための蓄冷運転をした時および暖房のため
の蓄熱運転をした時の排熱を室外へ放出せずに蓄熱およ
び蓄冷をし、その蓄熱量および蓄冷量を冷暖房以外の別
の用途に活用したものである。また蓄冷槽および蓄熱槽
をダクト内に内蔵し、室内送風用ダクトと連結すること
により冷暖房運転始動時の空調スピードを速くしたもの
である。請求項２においては暖房運転時あるいは蓄熱運
転時に放熱フィンに着霜を生じた時にヒータにより除霜
するためのものでもある。請求項３は蓄冷量あるいは蓄
熱量がなくなった時の冷暖房運転や外気温が高くなった
時の冷房運転および外気温が低くなった時の暖房運転で
消費電力が高くならないように放熱量あるいは給熱量を
増加するものである。

【０００５】請求項４は昼間の消費電力をピークカット
するために深夜に蓄冷および蓄熱をしておき、消費電力
がピークになる時間帯に蓄冷および蓄熱を活用して室内
送風のみで室内空気の温度制御をするものであり、請求
項５は消費電力がピークになる時間帯の前に蓄冷および
蓄熱が十分になされていなかった場合に圧縮機を駆動し
て蓄冷および蓄熱をしておき、消費電力がピークになる
時間帯には室内送風のみで室内空気の温度制御をし消費
電力をピークカットするものである。

【０００６】請求項６および請求項７は加湿をするため
に蓄冷槽の下部に水を溜めておき、加湿が必要になった
時その水を蓄熱槽を内蔵するダクト内に流して蒸発させ
るためのものである。

【０００７】請求項８は暖房運転時に高温風を吹出すた
めに、蓄熱槽で加熱された室内送風用空気を蓄熱槽を内
蔵するダクトの出口付近で圧縮機の駆動により高温高圧
に圧縮された冷媒ガスと熱交換させ、さらに高温に加熱
させるためのものである。

【０００８】

【作用】本発明において蓄冷と蓄熱を同時運転するため
には蓄冷槽内の蓄冷用熱交換器を蒸発器、蓄熱槽内の蓄
熱用熱交換器を凝縮器として冷凍サイクルを構成する必
要がある。この場合夏期における30℃前後の外気への放
熱および冬期における10℃前後の外気からの給熱のため
に、蓄冷槽内の蓄熱材の融点は−５℃〜５℃が良く、ま
た蓄熱槽内の蓄熱材の融点は40℃〜50℃が良い。また、
蓄冷槽と蓄熱槽をダクト内に内蔵し、冷暖房始動時に室
内送風用ダクトと連結することにより室内へ冷風あるい
は温風を早く吐出できるようになる。ただし外気から蓄
冷材に給熱する時に給熱フィンに着霜を生じる危険性が
あり、もし給熱フィンに着霜を生じた場合はヒータ加熱
により給熱フィンの除霜を行なうようにする。。また、
蓄冷量あるいは蓄熱量がなくなった時の冷暖房運転時に
蓄冷および蓄熱を追加するために圧縮機を駆動する冷凍
サイクルを運転する場合、外気温が高くなった時の冷房
運転および外気温が低くなった時の暖房運転では蓄冷材
あるいは蓄熱材の温度が変化し、圧縮機を駆動する負荷
が重くなり消費電力が高くなる危険性がある。その場合
には室外送風の風量を増加することにより蓄冷材あるい
は蓄熱材の温度変化を抑制する。

【０００９】さらに本発明においては蓄冷および蓄熱を
するので深夜電力を活用し、消費電力がピークになる時
間帯に蓄冷および蓄熱を活用して室内送風のみで室内空
気の温度制御をし、消費電力のピークカットを行なうこ
とができる。ただし、消費電力がピークになる時間帯の
前に蓄冷および蓄熱が十分になされていなかった場合に
は圧縮機を駆動して蓄冷および蓄熱をしておき、消費電
力がピークになる時間帯には室内送風のみで室内空気の
温度制御をし消費電力をピークカットするようにする。

【００１０】また、本発明における蓄冷槽を内蔵するダ
クトの下部には除霜水などの水が溜ることがあり、蓄冷
槽を内蔵するダクトを蓄熱槽を内蔵するダクトの上側に
配置し、蓄冷槽を内蔵するダクトの下部と蓄熱槽を内蔵
するダクトの上部を電磁弁を介した配管で連結し、加湿
が必要となった時は電磁弁を開いて蓄冷槽を内蔵するダ
クトの下部に留っている水を蓄熱槽を内蔵するダクト内
へ流し、流した水を高温になっている蓄熱槽内で蒸発
し、室内送風用ダクトを蓄熱槽を内蔵するダクトと連結
し、蓄熱槽内の蒸気を室内へ送り込むことにより室内空
気の加湿をすることができる。

【００１１】また、暖房運転時には蓄熱槽を内蔵するダ
クトと室内送風用ダクトを連結するので温風が室内へ送
り込まれるが、蓄熱槽を内蔵するダクトの出口付近に圧
縮機の冷媒吐出パイプの一部を配置し、圧縮機を駆動
し、高温になった冷媒吐出パイプに室内へ送風する空気
を吹きつけることにより高温風を送ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図11により
説明する。この実施例は蓄冷と蓄熱を同時運転すること
により排熱を活用するとともに冷暖房運転始動時の空調
スピードを速くするものである。

【００１３】図１は本実施例の構成図であり、図２は本
実施例の見取り図である。冷凍サイクルは圧縮機１、減
圧のためのキャピラリ２、蒸発器としての蓄冷用熱交換
器３および凝縮器としての蓄熱用熱交換器４で構成す
る。このシステムでは蓄冷と蓄熱を同時に行なうため放
熱あるいは放冷を冷凍サイクル運転中に行なわなくても
冷凍サイクルの運転効率は低下しない。図１および図２
において蓄冷槽７内には蓄冷用熱交換器３および蓄冷材
５を内蔵しており、さらに蓄冷槽７は蓄冷槽を内蔵する
ダクト９内に含まれている。同様に蓄熱槽８内には蓄熱
用熱交換器４および蓄熱材６を内蔵しており、蓄熱槽８
は蓄熱槽を内蔵するダクト10内に含まれている。蓄冷槽
を内蔵するダクト９および蓄熱槽を内蔵するダクト10は
送風路切換器15を介して室内送風用ダクト11，12および
室外送風用ダクト13，14と交互に開放できるようになっ
ている。また図２において、室内送風用ダクト11，12お
よび室外送風用ダクト13，14の中には送風路を遮断する
ための室内送風用開閉板42および室外送風用開閉板43が
設置されており、吸込側の室内送風用ダクト11および吸
込側の室外送風用ダクト13の中には室内送風用ファン17
および室外送風用ファン18が設置されている。図３は送
風路切換器15の内部構造を示した図である。図２に図示
した如く、蓄冷槽を内蔵するダクトとの連結口25、蓄熱
槽を内蔵するダクトとの連結口26および室外送風用ダク
トとの連結口24を片面に配置し、もう一つの片面に室内
送風用ダクトとの連結口23を配置する。そこで、送風路
切換え弁駆動モータ21を駆動し送風路切換え弁19を回転
させ、室外送風用ダクトとの連結口24と蓄冷槽を内蔵す
るダクトとの連結口25が送風路切換え弁19内に収まる場
合と室外送風用ダクトとの連結口24と蓄熱槽を内蔵する
ダクトとの連結口26が送風路切換え弁19内に収まる場合
とに切換えられるようにする。また、図４は本発明の配
線を示すブロック回路図である。図４においてマイクロ
コンピュータ30内にはメモリ31，ＣＰＵ32，入力回路33
および出力回路34が内蔵されており、温度センサー48，
49，52，59、湿度センサー37およびリモコン38から送ら
れる信号およびデータをマイクロコンピュータ30内で処
理し、圧縮機１、開閉弁42，43，44，45、室内送風用フ
ァン17、室外送風用ファン18、送風路切換え弁駆動モー
タ21、デフロスト用ヒータ40および加湿用電磁弁57を駆
動させる。なおマイクロコンピュータ30は図２に示す電
気品28内に内蔵されており、図２においては各配線は省
略している。図５は図４のブロック回路図のフローチャ
ート図である。図５により図４の各部の関係と運転を説
明すると、まずリモコン３８により運転が設定される
と、その信号は入力回路３３を介してＣＰＵ３２に送ら
れ、メモリ３１に記憶されているデータにより圧縮機１
の駆動、送風用ファン１７、１８の駆動、送風路切り換
え弁駆動モータ２１の駆動および開閉板４２、４３、４
４、４５の開閉の信号をＣＰＵ３２から出力回路３４へ
出し、出力回路３４により各装置を駆動させる。次にデ
フロス時のデフロスト用ヒータ４０の作動、外気温の変
化による室外送風量の変化および加湿が必要となった場
合の加湿用電磁弁の作動に関しては、まずそれぞれに対
応する温度センサーあるいは湿度センサーでそれぞれの
対象となる温湿度値を検知する。その検知した温湿度値
を入力回路３３を介してＣＰＵ３２へ送り、メモリ３１
に記憶されているデータをもとにＣＰＵ３２で演算およ
び各装置の駆動に関する判断をし、その信号を出力回路
３４へ送る。最後に出力回路３４により各装置を駆動
し、上記の制御を繰り返した後運転を終了する。尚それ
ぞれの詳細な制御に関しては、それぞれの実施例におい
て説明する。図６は蓄冷槽を内蔵するダクト９を室内送
風用ダクト11，12と開放し、蓄熱槽を内蔵するダクト10
を室外送風用ダクト13，14と開放し、室内送風用開閉板
42および室外送風用開閉板43を開け、室内送風用ファン
17および室外送風用ファン18を駆動した時の送風の流れ
を表わした図であり、図７は図６の送風の流れを造る時
の送風路切換器15内の機構を表わした断面図である。図
７においては蓄熱槽を内蔵するダクトとの連結口26と室
外送風用ダクトとの連結口24を送風路切換え弁19内に収
めた場合であり、これにより蓄熱槽を内蔵するダクト10
と室外送風用ダクト13，14が開放され、自動的に蓄冷槽
を内蔵するダクト９は室内送風用ダクト11，12と開放さ
れる。図６においては蓄冷槽７と熱交換された冷風が室
内へ送り込まれ冷房運転としての機能を発揮する。この
時図６における冷房運転開始時には蓄冷槽を内蔵するダ
クト９内にはすでに冷却された空気が入っているためリ
モコン38で冷房運転が設定されると同時に冷房が室内に
送り込まれ冷房運転の空調スピードが速くなる。また図
６においては蓄熱槽８が室外空気と熱交換されるため放
熱運転が可能になり蓄熱槽８内の蓄熱材６が凝固し、そ
の後の圧縮機１による冷凍サイクル運転を可能にする。
この時冷房運転と放熱運転は同時に行なう必要はなく、
冷房運転だけ行なう場合は図２における室外送風用ダク
ト13，14内の室外送風用開閉板43を閉じ、室外送風用フ
ァン18を停止して放熱運転を停止し、放熱運転だけ行な
う場合には図２における室内送風用ダクト11，12内の室
内送風用開閉板42を閉じて室内送風用ファン17を停止し
て冷房運転を停止する。図８は蓄熱槽を内蔵するダクト
10を室内送風用ダクト11，12と開放し、蓄冷槽を内蔵す
るダクト９を室外送風用ダクト13，14と開放し、室内送
風用開閉板42および室外送風用開閉板43を開け、室内送
風用ファン17および室外送風用ファン18を駆動した時の
送風の流れを表わした図であり、図９は図８の送風の流
れを造る時の送風路切換器15内の機構を表わした断面図
である。図９においては蓄冷槽を内蔵するダクトとの連
結口25と室外送風用ダクトとの連結口24を送風路切換え
弁19内に収めた場合であり、これにより蓄冷槽を内蔵す
るダクト９と室外送風用ダクト13，14が開放され、自動
的に蓄熱槽を内蔵するダクト10は室内送風用ダクト11，
12と開放される。図８においては、蓄熱槽８と熱交換さ
れた温風が室内へ送り込まれ暖房運転としての機能を発
揮する。この時図８における暖房運転開始時には蓄熱槽
を内蔵するダクト10内にはすでに加熱された空気が入っ
ているためリモコン38で暖房運転が設定されると同時に
温風が室内に送り込まれ暖房運転の空調スピードが速く
なる。また図８においては蓄冷槽７が室外空気と熱交換
されるため放冷運転が可能になり蓄冷槽７内の蓄冷材５
が融解し、その後の圧縮機１による冷凍サイクル運転が
可能になる。この場合も前記した冷房運転と放熱運転の
関係と同様に暖房運転と放冷運転は同時に行なう必要は
なく、暖房運転だけ行なう場合には図２における室外送
風用ダクト13，14内の室外送風用開閉板43を閉じ、室外
送風用ファン18を停止して放冷運転を停止し、放冷運転
だけ行なう場合には図２における室内送風用ダクト11，
12内の室内送風用開閉板42を閉じて室内送風用ファン17
を停止して暖房運転を停止する。この作動により、冷暖
房運転始動時の空調スピードが速くなり、熱運転と放冷
運転はそれぞれ冷房運転あるいは暖房運転と同時に行な
う必要はなく、排熱を保存することが可能になり、冷房
運転と暖房運転を交互に運転することも可能になる。ま
た、図10および図11に示すように保存した排熱を空調以
外の別の用途に活用することもできる。図10は蓄冷およ
び蓄熱のための冷凍サイクル運転をした後に冷房あるい
は暖房をする時以外に蓄熱を給湯に活用する場合のもの
であり、図１の構成図に対して給湯送風用開閉板44を内
蔵した給湯送風用ダクト46を室内送風用ダクト11，12と
並列に配置したものである。この場合は給湯送風用ダク
ト46を貯湯槽の伝熱板に温風を吹きつけ貯湯槽内の水を
高温にするものであるが、図10に示す如く室内送風用ダ
クト11，12内の室内送風用開閉板42は閉じて、給湯送風
用ダクト46内の給湯送風用開閉板44は開けるようにす
る。また、図10においては図８と同様に図９に示す如
く、送風路切換器15内において蓄冷槽を内蔵するダクト
との連結口25と室外送風用ダクトとの連結口24を送風路
切換え弁内に収める。これとともに、前記の如く室内送
風用ダクト11，12内の室内送風用開閉板42は閉めている
ので蓄熱槽を内蔵するダクト10と給湯送風用ダクト46が
自動的に開放され、図10に示す送風の流れになる。この
時室内送風用ファン17は室内送風用ダクト12と給湯送風
用ダクト46の分岐点より送風路切換機15側に配置し、給
湯の送風も室内送風用ファン17を活用する。この作動を
冷暖房運転時以外の時に行なえば蓄熱（冷房期間中は排
熱）を給湯に活用できるようになる。図11は蓄冷および
蓄熱のための冷凍サイクル運転をした後に冷房あるいは
暖房をする時以外に蓄冷を食品の冷蔵に活用する場合の
ものであり、図１の構成図に対して冷蔵送風用開閉弁45
を内蔵した冷蔵送風用ダクト47を室内送風用ダクト11，
12と並列に配置したものである。この場合は冷蔵送風用
ダクト47を食品貯蔵室に連結させ、食品貯蔵室へ冷風を
送り食料品を保存するためのものであるが、図11に示す
如く室内送風用ダクト11，12内の室内送風用開閉42は閉
じて、冷蔵送風用ダクト47内の冷蔵送風用開閉板45は開
けるようにする。また、図11においては図６と同様に図
７に示す如く、送風路切換え器15内において蓄熱槽を内
蔵するダクトとの連結口26と室外送風用ダクトとの連結
口24を送風路切換え弁19内に収める。これとともに、前
記の如く室内送風用ダクト11，12内の室内送風用開閉板
42は閉めているので蓄冷槽を内蔵するダクト９と冷蔵送
風用ダクト47が自動的に開放され、図11に示す送風の流
れになる。この時も前記した給湯の場合と同様に室内送
風用ファン17は室内送風用ダクト12と冷蔵送風用ダクト
47の分岐点より送風路切換器15側に配置し、冷蔵の送風
も室内送風用ファン17を活用する。この作動を冷暖房運
転時以外の時に行なえば蓄冷熱（暖房期間中は排冷熱）
を冷蔵に活用できるようになる。なお、このシステムに
活用する蓄冷材としては、冬期の10℃前後の室外空気へ
の放冷のため水などの−５℃〜５℃に融点を持つものが
良く、また蓄熱材としては、夏期の30℃前後の室外空気
への放熱のため、チオ硫酸ナトリウム５水塩（融点48
℃），Ｃ₁₄パラフィン（融点45℃）およびポリエチレン
グリコール（＃1540，融点43〜46℃）のように40℃〜50
℃に融点を持つものが良い。

【００１４】次に図１，図２，図４，図６，図８および
図12により冷暖房運転時のピーク電力カット制御方式の
実施例を説明する。前実施例の図１および図２のシステ
ムを活用し、深夜の電気料金が安い時間帯に蓄冷および
蓄熱をしておけば、冷暖房運転をする時は室内送風用フ
ァン17を駆動するだけなので消費者が支払う空気調和機
の使用電気代は安くなる。また、昼間は室内送風用ファ
ン17を駆動する電力しか消費しないため、昼間の電力使
用量を抑制でき、電力使用量の平準化につながる。但
し、蓄冷材５および蓄熱材６の蓄冷量および蓄熱量を使
い切った場合、つまり蓄冷材が全部融解した後蓄冷槽の
温度が室内空気の温度とほぼ同じになった時および蓄熱
材が全部凝固した後蓄熱槽の温度が室内空気の温度とほ
ぼ同じになった時は冷暖房運転ができなくなる。その場
合には再び冷凍サイクルを運転して蓄冷および蓄熱を
し、冷暖房運転を継続する必要があるが、昼間の電力使
用量がピークになる時間帯には冷凍サイクル運転の再開
は避けるようにする。つまり、電力使用量がピークにな
る時間帯の一定時間前に蓄冷量あるいは蓄熱量が不足し
ていた場合には冷凍サイクルを運転し、蓄冷量あるいは
蓄熱量の不足分を補なうための蓄冷および蓄熱運転をす
るようにする。この制御方式を図４のブロック回路図お
よび図12のフローチャート図により説明する。まず電力
使用量がピークになる時間帯と蓄冷量および蓄熱量が不
足しているかどうかを検知する時刻を設定しておく。電
力使用量がピークになる時間帯は電力会社で記録した統
計値から決定し、蓄冷量および蓄熱量の不足分を検知す
る時刻は、蓄冷量あるいは蓄熱量が全くなされていなか
った時に電力使用量がピークになる時間帯に蓄冷および
蓄熱を活用して室内送風用ファン17だけで冷房あるいは
暖房を行なうために十分な蓄冷あるいは蓄熱運転をする
のに必要な時間だけ電力使用量がピークになる時間帯よ
り前到しした時刻とする。この２つのデータは図４のメ
モリ31に記憶させておく。この時蓄冷量あるいは蓄熱量
は次のようにして推定する。まず蓄冷および蓄熱が完了
した場合の当初の蓄冷量あるいは蓄熱量と図６における
室内送風のみで冷房運転した場合の送風運転時間に対す
る蓄冷減少量と図８における室内送風のみで暖房運転し
た場合の送風運転時間に対する蓄熱減少量を予備試験に
より求めておきそれぞれのデータはメモリ31に記憶させ
ておく。そして室内送風のみによる空調運転をした場合
には、図４のＣＰＵ32において次の演算を行なう。ま
ず、室内送風のみによる空調運転時間を加算しておく。
その後蓄冷量あるいは蓄熱量の不足分を検知する時刻に
なったならば、加算した室内送風のみによる空調運転時
間に送風運転時間に対する蓄冷減少量あるいは送風運転
時間に対する蓄熱減少量を積算し、その積算値を当初の
蓄冷量あるいは蓄熱量から差し引く。この値をその時の
蓄冷量あるいは蓄熱量として推算する。これにより蓄冷
量あるいは蓄熱量の推定ができるが、その推定量をもと
に図４のＣＰＵ32において、もし電力使用量がピークに
なる時間帯に、冷凍サイクル運転をしない室内送風運転
のみの冷房運転あるいは暖房運転を完全にできないと判
断した場合は、電力使用量がピークになる時間帯までに
冷凍サイクルを運転し蓄冷あるいは蓄熱を完了させてお
く。この場合蓄冷槽７内および蓄熱槽８内にはそれぞれ
蓄冷材温度検知センサー48および蓄熱材温度検知センサ
ー49を設置しておき、蓄冷材５の温度が融点より低くな
った時蓄冷が完了したとＣＰＵ32で判断し、同様にして
蓄熱材６の温度が融点より高くなった時蓄熱が完了した
とＣＰＵ32で判断する。以上の制御により電力使用量が
ピークになる時間帯には消費電力が極めて小さい室内送
風運転のみの冷房運転あるいは暖房運転ができる。

【００１５】最後に加湿方式、蓄冷槽７の給熱フィン51
の除霜方式、蓄冷および蓄熱運転中に外気温度が変化し
た場合の運転効率低下を抑制するための制御方式および
暖房運転時に高温風を吹き出す構造と制御方式の実施例
を図４および図13により説明する。図13は図２に対して
加湿機能、除霜機能および高温風吹き出し機能を付加さ
せた構造図である。まず図13において蓄冷槽７内の給熱
フィン51の一部にデフロスト用ヒータ40を接触させてい
るのは、放冷運転をする時に外気温度条件によって給熱
フィン51の周囲に着霜を生じ室外風量が低下する危険性
があり、その着霜を除霜するためにデフロスト用ヒータ
40により給熱フィン51を加熱するためである。この時除
霜する外気温度条件のデータをあらかじめ図４のメモリ
31に記憶させておき、蓄冷槽を内蔵するダクト内の温度
センサー52による検知温度が前記の除霜する外気温度条
件内に入った場合には図４のＣＰＵ32の判断によりデフ
ロスト用ヒータ40による加熱を行なう。以上が蓄冷槽７
の給熱フィン51の除霜方式である。除霜した後蓄冷槽を
内蔵するダクト９の下部には水が留り、また放冷運転時
に着霜しない場合でも給熱フィン51あるいは給熱板53に
露付きが生じ、蓄冷槽を内蔵するダクト９の下部には水
が溜まる。溜った水は蓄冷槽を内蔵するダクト９内の排
水口54から排水ドレン55により室外へ排水されるが、こ
の時全部排水せずに加湿用水として一部水を残しておく
ようにする。加湿をするために蓄冷槽を内蔵するダクト
９と蓄熱槽を内蔵するダクト10を加湿用配管56で連結
し、加湿用配管56の途中には必要に応じて蓄冷槽を内蔵
するダクト９から蓄熱槽を内蔵するダクト10に水を流す
ための加湿用電磁弁57を設置する。また蓄熱槽を内蔵す
るダクト10内には湿度センサー37を設け、暖房運転時に
室内空気が蓄熱槽を内蔵するダクト10内に送風された時
に室内空気の湿度を湿度センサー37で検知し、リモコン
38で設定した目標湿度よりも湿度センサー37の検知湿度
が低かった場合には図４のＣＰＵ32の判断により加湿用
電磁弁57を開けて蓄冷槽を内蔵するダクト９の下部に留
っている水を蓄熱槽を内蔵するダクト10の内部へ流し込
む。この時、蓄熱槽を内蔵するダクト10内は高温になっ
ているため内部へ流れた水は蒸発し蓄熱槽を内蔵するダ
クト10内の室内へ送風される空気は高湿になり室内空気
の加湿が可能になる。この時蓄熱槽を内蔵するダクト10
内に簡単に水を流し込むために蓄冷槽を内蔵するダクト
９は蓄熱槽を内蔵するダクト10より上側に配置する必要
があり、常時水を蓄冷槽を内蔵するダクト９の下部に残
しておくために、排水口54は蓄冷槽を内蔵するダクトの
加湿用配管との連結口58より上部に配置させる必要があ
る。ところで前実施例でも前記したように蓄冷槽７内の
蓄冷量および蓄熱槽８内の蓄熱量は有限であるため、蓄
冷および蓄熱を活用した冷凍サイクル運転をしない室内
送風のみの冷房運転には時間的制限がある。そこで、蓄
冷量および蓄熱量が大きく減少した場合には冷凍サイク
ル駆動による蓄冷あるいは蓄熱運転を冷暖房運転中に行
なう必要がある。この場合冷房運転時には図６に示す室
外送風による放熱運転を行なうが、もし放熱運転中の外
気温度が高い場合には十分な放熱を行なうために蓄熱槽
８の温度を高く保たなくてはならず、冷凍サイクル運転
中の圧縮機１の吐出温度が高くなるために圧縮比が大き
くなり冷凍サイクル運転の効率が低下する。そこで、冷
房運転中に冷凍サイクル運転をした場合の外気温度がＪ
ＩＳ規格の定格条件である35℃の時の室外送風量と冷凍
サイクル運転の効率を設定しておき、外気温度が35℃よ
り高くなった時は外気温度35℃の時の冷凍サイクル運転
効率と同様の運転効率が発揮できるように室外送風量を
増加していく。この場合の室外送風用ファン18の各外気
温度に対する回転数は図４のメモリ31に記憶させてお
き、放熱運転をする場合に蓄熱槽を内蔵するダクト内の
温度センサー59が検知する外気温度により、図４のＣＰ
Ｕ32で室外送風用ファン18の回転数を決定する。この作
動により外気温度が高い場合の放熱運転中の冷凍サイク
ル運転効率の低下を抑制できる。また同様に暖房運転時
には図８に示す室外送風による放冷運転を行なうが、も
し放冷運転中の外気温度が低い場合には十分な放冷を行
なうために蓄冷槽７の温度を低く保たなくてはならず、
冷凍サイクル運転中の圧縮機１の吸込温度が低くなるた
めに圧縮比が大きくなり冷凍サイクル運転の効率が低下
する。そこで暖房運転中に冷凍サイクル運転をした場合
の外気温度がＪＩＳ規格の定格条件である７℃の時の室
外送風量と冷凍サイクル運転の効率を設定しておき、外
気温度が７℃より低くなった時は外気温度７℃の時の冷
凍サイクル運転効率と同様の運転効率が発揮できるよう
に室外送風量を増加していく。この場合の室外送風用フ
ァン18の各外気温度に対する回転数は図４のメモリ31に
記憶させておき、放冷運転をする場合に蓄冷槽を内蔵す
るダクト内の温度センサー52が検知する外気温度によ
り、図４のＣＰＵ32で室外送風用ファン18の回転数を決
定する。この作動により外気温度が低い場合の放冷運転
中の冷凍サイクル運転効率の低下を抑制できる。また図
13において蓄熱槽を内蔵するダクト10の送風出口近辺に
圧縮機の冷媒パイプ60の一部を蛇管状に配置したのは、
暖房運転時に必要に応じて室内へ高温風を送り込むため
のものである。暖房運転時には図８の室内送風の流れに
より温風が室内へ送り込まれるが、快適性向上のため空
気調和機の使用者がリモコン38で高温風吹き出しを要求
した場合は、図４のＣＰＵ32の判断により圧縮機１を駆
動する。これにより圧縮機の冷媒吐出パイプ60には80℃
程度の高温の冷媒ガスが流れるため図13における蓄熱槽
を内蔵するダクト10内にある圧縮機の冷媒吐出パイプ60
の一部の表面も80℃近くの高温になっている。この圧縮
機の冷媒吐出パイプ60の一部に蓄熱槽８の放熱フィン61
によって熱伝達された室内への送風空気が吹きつけられ
るとその室内送風空気はさらに高温になり室内へ送り込
まれる。この作動により室内への高温風吹き出しが実現
できる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、冷凍サイクル運転によ
る蓄冷と蓄熱を同時に行なうため、冷房のための蓄冷を
した時の排熱を蓄熱しておき、給湯に活用し、また暖房
のための蓄熱をした時の排冷熱を蓄冷しておき、食品の
冷蔵に活用することができる。また、蓄冷槽を内蔵する
ダクト内には冷却空気が、および蓄熱槽を内蔵するダク
ト内には加熱空気が冷暖房運転開始前に入っているた
め、冷暖房運転開始と同時に冷風あるいは温風が室内へ
送風され空調スピードが大きく改善される。また、請求
項２により蓄冷槽の給熱フィンにヒータを設置したた
め、室外送風により放冷した時着霜が生じてもヒータ加
熱により除霜ができる。請求項３は冷房運転時の冷凍サ
イクル運転をした場合に外気温が高くなった時、および
暖房運転時の冷凍サイクル運転をした場合に外気温が低
くなった時の制御方式であり、室外送風量を増加するこ
とにより冷凍サイクル運転の効率低下を抑制することが
できる。また請求項４によると昼間の電力使用量がピー
クになる時間帯の電力使用量が抑制できる。さらに請求
項５により蓄冷量あるいは蓄熱量が不足していた場合で
も電力使用量がピークになる時間帯には電力使用量を抑
制する空気調和機の運転ができる。請求項６および請求
項７は新しい機能として加湿機能を導入したものであ
る。最後に請求項８により暖房運転時に高温風が発揮で
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図である。

【図２】本発明の見取り図である。

【図３】本発明の送風路切換え器の断面図である。

【図４】本発明のブロック回路図である。

【図５】本発明のブロック回路を説明するフローチャー
ト図である。

【図６】本発明の冷房運転と放熱運転の送風の流れを表
わす図である。

【図７】本発明の送風路切換えを表わす断面図である。

【図８】本発明の暖房運転と放冷運転の送風の流れを表
わす図である。

【図９】本発明の送風路切換えを表わす断面図である。

【図10】本発明の給湯運転の送風の流れを表わす図であ
る。

【図11】本発明の冷蔵運転の送風の流れを表わす図であ
る。

【図12】本発明のピークカット運転のフローチャート図
である。

【図13】本発明の構造図である。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…減圧機構（キャピラリ）、３…蓄冷用
熱交換器、４…蓄熱用熱交換器、５…蓄冷材、６…蓄熱
材、７…蓄冷槽、８…蓄熱槽、９…蓄冷槽を内蔵するダ
クト、10…蓄熱槽を内蔵するダクト、11…室内送風用ダ
クト（吸込側）、12…室内送風用ダクト（吐出側）、13
…室外送風用ダクト（吸込側）、14…室外送風用ダクト
（吐出側）、15…送風路切換機、17…室内送風用ファ
ン、18…室外送風用ファン、19…送風路切換え弁、20…
送風路切換え弁用シャスト、21…送風路切換え弁駆動モ
ータ、22…送風路切換え弁駆動モータのシャフト、23…
室内送風用ダクトとの連結口、24…室外送風用ダクトと
の連結口、25…蓄冷槽を内蔵するダクトとの連結口、26
…蓄熱槽を内蔵するダクトとの連結口、30…マイクロコ
ンピュータ、31…メモリ、32…ＣＰＵ、37…温度センサ
ー、38…リモコン、40…デフロスト用ヒータ、42…室内
送風用開閉板、43…室外送風用開閉板、44…給湯送風用
開閉板、45…冷蔵送風用開閉板、46…給湯送風用ダク
ト、47…冷蔵送風用ダクト、48…蓄冷材温度検知センサ
ー、49…蓄熱材温度検知センサー、51…給熱フィン、52
…蓄冷槽を内蔵するダクト内の温度センサー、53…給熱
板、54…排水口、55…排水ドレン、56…加湿用配管、57
…加湿用電磁弁、58…蓄冷槽を内蔵するダクトの加湿用
配管との連結口、59…蓄熱槽を内蔵するダクト内の温度
センサー、60…圧縮機の冷媒吐出パイプ、61…放熱フィ
ン。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】−５℃〜５℃の融点を持つ蓄冷材および蓄
   冷用熱交換器を含む蓄冷槽および40℃〜50℃の融点を持
   つ蓄熱材および蓄熱用熱交換器を含む蓄熱槽を備え、圧
   縮機、減圧機構とともに前記蓄冷用熱交換器を蒸発器お
   よび前記蓄熱用熱交換器を凝縮器として構成する冷凍サ
   イクルを形成し、前記蓄冷槽と前記蓄熱槽をそれぞれダ
   クト内あるいは箱体内に内蔵し、さらに室内送風用ダク
   トおよび室外送風用ダクトを吸込用と吐出用に２個ずつ
   設け、冷房運転時には前記蓄冷槽を内蔵するダクトある
   いは箱体が、前記室内送風用ダクトと開放し、前記蓄熱
   槽を内蔵するダクトあるいは箱体が、前記室外送風用ダ
   クトと開放するように作動し、暖房用運転時には前記蓄
   熱槽を内蔵するダクトあるいは箱体が前記室内送風用ダ
   クトと開放し、前記蓄冷槽を内蔵するダクトあるいは箱
   体が前記室外用ダクトと開放するように作動する送風路
   切換え機構を吸込側と吐出側に設けたことを特徴とする
   空気調和機。
2. 【請求項２】請求項１の空気調和機において、前記蓄冷
   槽周囲の給熱板あるいは給熱フィンにヒータを接触させ
   たことを特徴とする空気調和機。
3. 【請求項３】請求項１の空気調和機において、前記蓄冷
   槽を内蔵するダクトあるいは箱体と前記蓄熱槽を内蔵す
   るダクトあるいは箱体の内部に温度センサーを設け、冷
   房運転時に、前記蓄熱槽を内蔵するダクトあるいは箱体
   内の温度がある一定温度以上になった場合および暖房運
   転時に、前記蓄冷槽を内蔵するダクトあるいは箱体内の
   温度がある一定温度以下になった場合に、室外送風量を
   増加することを特徴とする空気調和機。
4. 【請求項４】請求項１の空気調和機において、深夜の電
   気料金が安い時間帯に蓄冷および蓄熱をしておき、昼間
   の消費電力がピークになる時間帯に蓄冷および蓄熱を活
   用して、室内送風のみで室内空気の温度制御をすること
   を特徴とする空気調和機。
5. 【請求項５】請求項４の空気調和機において、消費電力
   がピークになる時間帯のある一定時間前に、蓄冷量ある
   いは蓄熱量が不足していた場合には、消費電力がピーク
   になる時間帯までに蓄冷量あるいは蓄熱量の不足分を補
   う蓄冷および蓄熱運転をすることを特徴とする空気調和
   機。
6. 【請求項６】請求項２の空気調和機において、前記蓄冷
   槽を内蔵するダクトあるいは箱体が、前記蓄熱槽を内蔵
   するダクトあるいは箱体の上側に位置し、電磁弁を介し
   た配管で、前記蓄冷槽を内蔵するダクトあるいは箱体の
   下部と、前記蓄熱槽を内蔵するダクトあるいは箱体の上
   部を連結し、加湿を必要とする時、前記電磁弁を開き、
   前記蓄冷槽を内蔵するダクトあるいは箱体の下部に溜っ
   ている水を、前記蓄熱槽を内蔵するダクトあるいは箱体
   内へ送ることを特徴とする空気調和機。
7. 【請求項７】請求項７の空気調和機において、前記蓄冷
   槽を内蔵するダクトあるいは箱体の前記配管との連結口
   が前記蓄冷槽を内蔵するダクトあるいは箱体の排水口よ
   り下部に位置することを特徴とする空気調和機。
8. 【請求項８】請求項１の空気調和機において、前記蓄熱
   槽を内蔵するダクトあるいは箱体の送風の吐出口近傍
   に、前記圧縮機の冷媒吐出パイプの一部を配置し、暖房
   運転時に室内への高温風吹出しを必要とする時、前記圧
   縮機を駆動することを特徴とする空気調和機。