JPH09280613A - 氷蓄熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水循環回路の構成及び解凍運転時の動作を改
良することにより、短時間で迅速な解凍を可能とし、且
つ解凍運転終了後における製氷運転動作を安定して行
う。 【解決手段】 冷媒循環回路と水循環回路(B) とを備
え、蓄熱熱交換器(42)で水を冷却して過冷却状態にし、
この水に氷核生成器(46)で生成した氷核を混入して過冷
却状態を解消して製氷する装置に対し、蓄熱タンク(T)
をバイパスして蓄熱熱交換器(42)の下流側をポンプ(P)
の上流側に接続するバイパス配管(48)を三方電磁弁(CR
V) を介して水配管(45c) に接続する。蓄熱熱交換器(4
2)が凍結した際の解凍運転時、三方電磁弁(CRV) を、蓄
熱熱交換器(42)の下流側をポンプ(P) の上流側に連通さ
せるように切換えて、蓄熱タンク(T) に対する水の給排
を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、氷蓄熱装置に係
り、特に、水又は水溶液等の蓄熱媒体を過冷却状態まで
冷却した後、この過冷却状態を解消することにより氷を
生成し、該氷を蓄熱タンクに貯蔵するようにしたものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、氷蓄熱型の空気調和装置等に
設けられている氷蓄熱装置として、冷房負荷のピーク時
における電力需要の軽減及びオフピーク時における電力
需要の拡大を図ることに鑑みて、冷房負荷のピーク時に
冷熱として利用するためのスラリー状の氷を冷房負荷の
オフピーク時に生成して蓄熱タンクに貯蔵しておくもの
が知られている。

【０００３】この種の氷蓄熱装置の一例として、例え
ば、特開平４−２５１１７７号公報に開示されているよ
うに、圧縮機、凝縮器、膨張機構及び蒸発器を冷媒配管
によって順次接続して成る冷媒循環回路と、蓄熱タン
ク、ポンプ、上記蒸発器との間で熱交換可能な過冷却水
生成熱交換器及び過冷却解消部を水配管によって順次接
続して成る水循環回路とを備えたものが知られている。

【０００４】そして、この種の氷蓄熱装置の製氷動作と
しては、蓄熱タンクから水配管へ取出した水を、過冷却
水生成熱交換器において蒸発器の冷媒と熱交換して過冷
却状態まで冷却し、過冷却解消部においてこの過冷却状
態を解消してスラリー状の氷を生成する。そして、この
氷を水配管を経て蓄熱タンクに供給して貯留する。

【０００５】また、何らかの原因で過冷却水生成熱交換
器において蓄熱媒体の過冷却状態が解消してしまい、こ
の過冷却水生成熱交換器の壁面等に氷が付着生成して凍
結が生じた場合には、水の流通抵抗の増大により製氷効
率が悪化してしまうので、このような状況が生じると製
氷運転を停止し氷を除去するための解凍運転を行う。

【０００６】この解凍運転では、圧縮機からの高温の吐
出冷媒を蒸発器に供給し、この供給冷媒（ホットガス）
の温熱によって過冷却水生成熱交換器内の氷を融解す
る。また、これと同時に水循環回路のポンプを駆動し、
一部が融解することにより過冷却水生成熱交換器の壁面
から離脱した氷を水圧によって該過冷却水生成熱交換器
から押し流すようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な解凍運転動作では、水配管を経て蓄熱タンクに導入す
る水が該蓄熱タンク内を撹拌し、またタンクに貯留され
ている氷を融解することになる。つまり、上記ホットガ
スによって加温された水が蓄熱タンクに供給されること
になるので、製氷運転時に生成した氷が融解し、この融
解によって小片となった一部の氷が上記の撹拌作用に伴
って蓄熱タンクの水導出口から水循環回路に流れ出てし
まうといった状況が生じる。これでは、解凍運転の終了
時に水循環回路内に氷が残る可能性があり、この状態
で、製氷運転を再開すると、過冷却水がこの氷の周囲で
過冷却解消動作を行って、過冷却解消部以外で氷が生成
されてしまい、安定した製氷動作を行うことができなく
なる虞れがある。

【０００８】また、上述のような解凍運転では、過冷却
水生成熱交換器に、常に蓄熱タンクから取出された水が
導入されることになり、この水は蓄熱タンク内の氷によ
って冷却されたものであるために、過冷却水生成熱交換
器内の水温を十分に上昇させることができない可能性が
あり、これでは、この過冷却水生成熱交換器内の氷を迅
速に融解することができなくなってしまう。特に、凍結
が著しい（氷の付着量が多い）場合には、凍結を完全に
解消するために解凍時間を長く要したり、凍結が完全に
解消しないまま製氷運転に切換ってしまう虞れがあり、
製氷効率の悪化や、製氷開始後、短時間のうちに再び凍
結が発生してしまうといった不具合がある。

【０００９】本発明は、これらの点に鑑みてなされたも
のであって、水循環回路の構成及び解凍運転時の動作を
改良することにより、短時間で迅速な解凍を可能とし、
且つ解凍運転終了後における製氷運転動作を安定して行
うことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、解凍運転時、循環回路を循環する蓄熱
媒体（水）が蓄熱タンクをバイパスするようにした。

【００１１】具体的に、請求項１記載の発明は、図１に
示すように、圧縮機(1) と、熱源側熱交換器(3) と、膨
張機構(52a) と、冷却用熱交換器(42a) とが冷媒配管
(8) によって冷媒の循環が可能に接続されて成る冷媒循
環回路(A) を備え、また、蓄熱媒体を貯留する蓄熱タン
ク(T) と、該蓄熱タンク(T) の出口側に接続されて蓄熱
媒体を圧送する循環手段(P) と、上記冷却用熱交換器(4
2a) との間で熱交換可能な過冷却熱交換器(42)とが循環
配管(45)によって蓄熱媒体の循環が可能に順に接続され
て成る蓄熱循環回路(B) とを備えさせる。また、この蓄
熱循環回路(B) に、蓄熱タンク(T) をバイパスして過冷
却熱交換器(42)の下流側を循環手段(P) の上流側に接続
するバイパス配管(48)と、過冷却熱交換器(42)から導出
した蓄熱媒体を循環配管(45)を経て蓄熱タンク(T) へ供
給する第１の切換え状態とバイパス配管(48)を経て循環
手段(P) へ供給する第２の切換え状態とに切換え可能な
切換え手段(CRV) とを備えさせる。そして、上記冷媒循
環回路(A) を循環して冷却用熱交換器(42a) で蒸発する
冷媒と、蓄熱循環回路(B) を循環して過冷却熱交換器(4
2)を流れる液相の蓄熱媒体とを熱交換させて該蓄熱媒体
を過冷却状態まで冷却し、この蓄熱媒体を過冷却熱交換
器(42)から導出した後に、その過冷却状態を解消して氷
を生成して該氷を蓄熱タンク(T) に回収する製氷運転を
行う製氷運転手段(71)と、上記過冷却熱交換器(42)の内
部等で凍結が発生すると凍結信号を発する凍結判定手段
(72)と、該凍結判定手段(72)から凍結信号を受けると、
圧縮機(1) からの高温の吐出冷媒を冷却用熱交換器(42
a) に供給して過冷却熱交換器(42)を加熱する解凍運転
を行い、該解凍運転が終了すると、製氷運転手段(71)の
製氷運転に戻す解凍運転手段(73)と、上記製氷運転手段
(71)による製氷運転時、切換え手段(CRV) を第１の切換
え状態にし、解凍運転手段(73)による解凍運転時、切換
え手段(CRV) を第２の切換え状態にする切換え制御手段
(74)とを設けた構成としている。

【００１２】この構成により、製氷運転時には、製氷運
転手段(71)により、冷却用熱交換器(42a) で蒸発する冷
媒循環回路(A) の冷媒と、蓄熱循環回路(B) の過冷却熱
交換器(42)を流れる液相の蓄熱媒体とを熱交換させて該
蓄熱媒体を過冷却状態まで冷却し、この蓄熱媒体を過冷
却熱交換器(42)から導出した後に、その過冷却状態を解
消して氷を生成して該氷を蓄熱タンク(T) に回収する。
そして、この製氷運転時に過冷却熱交換器(42)の内部等
で凍結が発生すると、凍結判定手段(72)が凍結信号を発
し、これを解凍運転手段(73)が受信する。そして、この
解凍運転手段(73)により、圧縮機(1) からの高温の吐出
冷媒が冷却用熱交換器(42a) に供給されて過冷却熱交換
器(42)を加熱する解凍運転が行われ、該解凍運転が終了
すると、製氷運転手段(71)の製氷運転に戻される。そし
て、この解凍運転の際、切換え制御手段(74)が切換え手
段(CRV) を第２の切換え状態に切換える。これにより、
解凍運転時、蓄熱循環回路(B) では蓄熱媒体が蓄熱タン
ク(T) をバイパスして循環することになる。このため、
従来のように、蓄熱タンク(T) に蓄熱媒体が給排される
ことで蓄熱タンク(T) 内に貯留されている氷が融解、撹
拌されることがなくなる。従って、蓄熱タンク(T) の氷
の一部が蓄熱循環回路(B) に流れ出て、解凍運転終了後
の再製氷時に、この蓄熱循環回路(B) に流れ出た氷の周
囲で蓄熱媒体の過冷却が解消してしまうといった状況の
発生が回避できる。また、過冷却熱交換器(42)内に蓄熱
タンク(T) から導出された低温の蓄熱媒体が供給される
ことがなくなるので、過冷却熱交換器(42)内の温度を十
分に上昇させることができて、氷を迅速に融解すること
ができる。

【００１３】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の氷蓄熱装置において、過冷却熱交換器(42)の下流側
に、蓄熱媒体の過冷却状態を解消させる過冷却解消手段
(43)を設ける一方、バイパス配管(48)の上流端を過冷却
解消手段(43)の下流側に接続させる。そして、切換え制
御手段(74)が、解凍運転手段(73)による冷却用熱交換器
(42a) への吐出冷媒供給開始時から所定時間経過後に切
換え手段(CRV) を第２の切換え状態にする構成としてい
る。

【００１４】この構成により、解凍運転の開始初期時に
は、蓄熱タンク(T) に蓄熱媒体が給排された状態で冷却
用熱交換器(42a) への圧縮機(1) からの吐出冷媒の供給
が行われる。そして、その後、切換え制御手段(74)によ
り切換え手段(CRV) が第２の切換え状態に切換えられる
ことになる。つまり、解凍運転の開始時には、過冷却熱
交換器(42)に未だ過冷却水が存在している可能性がある
ので、この状態で蓄熱媒体の循環経路を急に切換える
と、その挙動により過冷却が解消してしまって過冷却熱
交換器(42)等での過冷却解消動作（凍結）を助長してし
まう可能性があるが、上記の動作によれば過冷却熱交換
器(42)の温度がある程度上昇した時点で循環経路を切換
えることになるので、運転開始時に過冷却熱交換器(42)
の凍結が促進するようなことのない解凍運転が行える。

【００１５】請求項３記載の発明は、上述した請求項２
記載の氷蓄熱装置と同様の回路構成とし、切換え制御手
段(74)が、解凍運転手段(73)による冷却用熱交換器(42
a) への吐出冷媒供給終了時より前に切換え手段(CRV)
を第１の切換え状態にする構成としている。

【００１６】この構成により、仮に、冷却用熱交換器(4
2a) への吐出冷媒供給終了と同時に切換え手段(CRV) を
第１の切換え状態に切換えた場合には、製氷運転の開始
時に、蓄熱タンク(T) からの低温の蓄熱媒体が蓄熱熱交
換器(42)に向って流れることで、蓄熱熱交換器(42)上流
側の蓄熱媒体温度が下流側の温度よりも低くなるといっ
た状況が生じる。ところが、通常の製氷運転は、蓄熱熱
交換器(42)上流側の蓄熱媒体温度が下流側の温度よりも
高くなるものであり、上述したようにこの両温度が逆転
する状況が生じると装置の故障判定が行われてしまう可
能性がある。本発明の構成では蓄熱循環回路(B) に蓄熱
タンク(T) 内の蓄熱媒体をある程度流した後に切換え手
段(CRV) を切換えているので、このような誤判定を回避
することができる。

【００１７】請求項４記載の発明は、上述した請求項２
及び３記載の氷蓄熱装置と同様の回路構成とし、切換え
制御手段(74)が、解凍運転手段(73)による冷却用熱交換
器(42a) への吐出冷媒供給開始時から所定時間経過後に
切換え手段(CRV) を第２の切換え状態にすると共に、冷
却用熱交換器(42a) への吐出冷媒供給終了時より前に切
換え手段(CRV) を第１の切換え状態にする構成としてい
る。

【００１８】この構成により、上述した請求項２及び３
記載の発明に係る作用を共に得ることができ、解凍運転
開始初期時における凍結の助長や、解凍運転終了後の誤
判定を抑制することができる。

【００１９】請求項５記載の発明は、上記請求項１記載
の氷蓄熱装置において、過冷却熱交換器(42)の下流側
に、蓄熱媒体の過冷却状態を解消させる過冷却解消手段
(43)を設ける一方、バイパス配管(48)の上流端を過冷却
解消手段(43)の上流側に接続させた構成としている。

【００２０】この構成により、解凍運転時には、循環水
が蓄熱タンク(T) だけでなく過冷却解消手段(43)をもバ
イパスして流れることになる。このため、過冷却解消手
段(43)内部に氷核を生成するための氷塊や、氷核となる
べき多数の微粒子状の氷を浮遊させるようにしているも
のにあっては、この氷塊が融解したり微粒子状の氷が過
冷却解消手段(43)から押し出されてしまうといったこと
が回避される。このため、解凍運転終了後に再度製氷運
転を行う際の氷の生成動作が迅速に再開されることにな
る。

【００２１】請求項６記載の発明は、上記請求項５記載
の氷蓄熱装置において、切換え制御手段(74)が、解凍運
転手段(73)による冷却用熱交換器(42a) への吐出冷媒供
給終了時から所定時間経過後に切換え手段(CRV) を第１
の切換え状態にする構成としている。

【００２２】冷却用熱交換器(42a) への吐出冷媒の供給
終了と同時に切換え手段(CRV) を第１の切換え状態に切
換えた場合には、未だ冷却されていない蓄熱媒体が過冷
却解消手段(43)に流れ込み、上述したように氷塊が融解
したり、微小粒の氷が過冷却解消手段(43)から押し出さ
れる虞れがある。本発明では、切換え手段(CRV) を所定
時間だけ第２の切換え状態に維持しておき、蓄熱媒体が
十分に冷却された状態で、過冷却解消手段(43)に該蓄熱
媒体を流すことになるので、解凍運転終了後に再度製氷
運転を行う際の氷の生成動作の迅速化がより向上する。

【００２３】請求項７記載の発明は、上記請求項１記載
の氷蓄熱装置において、切換え手段を、循環配管(45)に
対するバイパス配管(48)の接続位置に設けられた三方弁
(CRV) とした構成としている。

【００２４】この構成により、製氷運転時及び解凍運転
時における蓄熱媒体の循環経路を切換えるための構成が
具体的に得られることになる。

【００２５】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）次に、本発明の第１実施形態を図面に
基いて説明する。図２は本形態に係る氷蓄熱式空気調和
装置に備えられた冷媒循環回路(A) の全体構成を示して
いる。また、図３は蓄熱循環回路としての水循環回路
(B) の詳細図である。図２に示すように、本空気調和装
置は、室外ユニット(X) と複数の室内ユニット(Y,Y,Y)
とが上記冷媒循環回路(A) の一部を構成する液側及びガ
ス側の連絡管(RL,RG) により接続された所謂室内マルチ
タイプに構成されている。以下、冷媒循環回路(A) 及び
水循環回路(B) について説明する。

【００２６】−冷媒循環回路の説明− 先ず、冷媒循環回路(A) の主要回路構成について説明す
る。この冷媒循環回路(A) は、室外ユニット(X) に備え
られた圧縮機構(1) 、四路切換弁(2) 、室外ファン(F)
が近接配置された熱源側熱交換器としての室外熱交換器
(3) 、レシーバ(4) 及び第１室外電動膨張弁(5) と、室
内ユニット(Y) に備えられた複数の室内電動膨張弁(6,
6,6) 及び利用側熱交換器としての室内熱交換器(7,7,7)
とが冷媒配管(8) によって順に接続されて成るメイン
冷媒回路(A-1)を備えている。

【００２７】各機器の冷媒配管(8) による接続状態につ
いて詳しく説明すると、上記室外熱交換器(3) における
ガス側である一端にはガス側配管(10)が、液側である他
端には液側配管(11)が夫々接続されている。ガス側配管
(10)は、四路切換弁(2) によって圧縮機構(1) の吐出側
と吸込側とに切換可能に接続されている。つまり、この
ガス側配管(10)は、圧縮機構(1) の吐出側と四路切換弁
(2) とを接続する第１吐出ガスライン(10a) 、四路切換
弁(2) と室外熱交換器(3) とを接続する第２吐出ガスラ
イン(10b) 、四路切換弁(2) と圧縮機構(1) の吸入側と
を接続する吸入ガスライン(10c) を備えている。また、
この吸入ガスライン(10c) にはアキュムレータ(12)が設
けられている。

【００２８】一方、液側配管(11)は、室外熱交換器(3)
とレシーバ(4) とを接続する第１液ライン(11a) 、レシ
ーバ(4) と第１室外電動膨張弁(5) とを接続する第２液
ライン(11b) 、室外電動膨張弁(5) と液側連絡管(RL)と
を接続する第３液ライン(11c) を備えている。また、第
１液ライン(11a) には、室外熱交換器(3) からレシーバ
(4) へ向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV1)
が、第３液ライン(11c)には、室外電動膨張弁(5) から
液側連絡管(RL)へ向かう冷媒の流通のみを許容する２個
の逆止弁(CV2,CV3) が夫々設けられている。

【００２９】また、第１液ライン(11a) における逆止弁
(CV1) とレシーバ(4) との間と、第３液ライン(11c) に
おける逆止弁(CV3) の下流側とは第４液ライン(11d) に
より接続されている。この第４液ライン(11d) には、第
３液ライン(11c) から第１液ライン(11a) へ向かう冷媒
の流通のみを許容する逆止弁(CV4) が設けられている。

【００３０】また、上記液側連絡管(RL)は、複数の室内
液配管(7a,7a,7a)を介して各室内熱交換器(7,7,7) の液
側に接続されている。この各室内液配管(7a,7a,7a)には
上記室内電動膨張弁(6,6,6) が設けられている。

【００３１】一方、上記ガス側連絡管(RG)は、複数の室
内ガス配管(7b,7b,7b)を介して各室内熱交換器(7,7,7)
のガス側に接続されている。また、このガス側連絡管(R
G)は、ガス配管(15)を介して四路切換弁(2) に接続され
ており、この四路切換弁(2)によって圧縮機構(1) の吐
出側及び吸込側に対する接続状態が切換え可能となって
いる。

【００３２】上記圧縮機構(1) は、インバータ制御され
て多数段階に容量制御される可変容量型の上流側圧縮機
（COMP-1）と、フルロード、アンロード及び停止の３段
階に切換え制御されるアンローダ機構付きの下流側圧縮
機（COMP-2）とが並列に接続された所謂ツイン型に構成
されている。

【００３３】そして、本冷媒循環回路(A) には、圧縮機
構(1) に潤滑油を戻す油戻し機構（20）が設けられてい
る。この油戻し機構（20）は、油分離器（21,22)と油戻
し管（23,24)とを備えている。上記油分離器（21,22)
は、第１吐出ガスライン(10a)の一部である上流側圧縮
機（COMP-1）と下流側圧縮機（COMP-2）との各吐出管(1
0a-1,10a-2) の夫々に配設されている。また、上記油戻
し管（23,24)は、キャピラリチューブ（CP）を備え、油
分離器（21,22)の下端部と上記吸入ガスライン(10c) の
一部である上流側圧縮機（COMP-1）の吸込管(10c-1) と
に接続され、油分離器（21,22)に溜った潤滑油を上流側
圧縮機（COMP-1）に戻すように構成されている。また、
各吐出管(10a-1,10a-2) における油分離器(21,22) の下
流側には各圧縮機(COMP-1,COMP-2) から四路切換弁(2)
に向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV5,CV6) が
夫々設けられている。

【００３４】また、上記吸入ガスライン(10c) の一部で
ある下流側圧縮機（COMP-2）の吸込管(10c-2) は、上流
側圧縮機（COMP-1）の吸込管(10c-1) より圧力損失が大
きく設定され、両圧縮機（COMP-1，COMP-2）の間にキャ
ピラリチューブ(CP)を備えた均油管（25）が接続されて
いる。この結果、高圧側となる上流側圧縮機（COMP-1）
に回収された潤滑油が、低圧側となる下流側圧縮機（CO
MP-2）に供給されて、各圧縮機（COMP-1,COMP-2)に均等
に潤滑油が回収されるようになっている。

【００３５】また、上記室外熱交換器(3) に隣接して補
助熱交換器(30)が設けられており、この補助熱交換器(3
0)のガス側は、補助ガスライン(31)によって第１吐出ガ
スライン(10a) における逆止弁(CV5,CV6) の下流側に接
続されている。一方、補助熱交換器(30)の液側は、補助
液ライン(32)によって第１液ライン(11a) における逆止
弁(CV1) の下流側に接続されている。また、この補助液
ライン(32)にはキャピラリチューブ(CP)及び第１電磁弁
(SV1) が設けられている。

【００３６】更に、第３液ライン(11c) における逆止弁
(CV2) の上流側と第１液ライン(11a) における逆止弁(C
V1) の上流側との間は暖房液ライン(33)により接続され
ている。この暖房液ライン(33)には第３液ライン(11c)
から室外熱交換器(3) へ向う冷媒の流通のみを許容する
逆止弁(CV7) が設けられている。

【００３７】また、第２液ライン(11b) と、第３液ライ
ン(11c) における逆止弁(CV2) の下流側とはバイパスラ
イン(34)により接続されている。このバイパスライン(3
4)には第２電磁弁(SV2) 及び第２液ライン(11b) から第
３液ライン(11c) へ向う冷媒の流通のみを許容する逆止
弁(CV8) が設けられている。以上が冷媒循環回路(A)の
主要な回路構成である。

【００３８】−水循環回路の説明− 次に、水循環回路(B) の構成について説明する。この水
循環回路(B) は、図３に示すように、蓄熱タンク(T) 、
循環手段としてのポンプ(P) 、二重管構造の熱交換器で
成る予熱器(40)、混合器(41)、縦型のシェルアンドチュ
ーブ式の熱交換器で成る過冷却熱交換器としての蓄熱熱
交換器(42)及び過冷却解消器(43)が水配管(45)によって
水の循環（図３における実線の矢印参照）が可能に順に
接続されている。また、蓄熱熱交換器(42)と過冷却解消
器(43)とを接続する水配管(45a) には、氷核生成器(46)
及び氷進展防止器(47)が備えられている。そして、予熱
器(40)及び蓄熱熱交換器(42)では冷媒循環回路(A)を流
れる冷媒と水との間で熱交換を行うようになっている。

【００３９】そして、本水循環回路(B) の構成の特徴と
して、過冷却解消器(43)と蓄熱タンク(T) とを接続する
水配管(45c) と、ポンプ(P) の直上流側との間は、バイ
パス配管(48)によって接続されている。つまり、このバ
イパス配管(48)は、蓄熱タンク(T) をバイパスして過冷
却解消器(43)の下流側をポンプ(P) の上流側に接続して
いる。更に、このバイパス配管(48)の上記水配管(45c)
に対する接続位置には切換え手段としての三方電磁弁(C
RV) が設けられている。そして、この三方電磁弁(CRV)
は、過冷却解消器(43)と蓄熱タンク(T) とを連通させる
第１の切換え状態と、過冷却解消器(43)の下流側をバイ
パス配管(48)に連通させる第２の切換え状態（蓄熱タン
ク(T) をバイパスする切換え状態）とに切換え可能とな
っている。

【００４０】以下、上記予熱器(40)及び蓄熱熱交換器(4
2)に対し、水との間で熱交換を行う冷媒を供給するため
の冷媒循環回路(A) の構成について説明する。

【００４１】図２に示すように、予熱器(40)は、上記第
３液ライン(11c) の途中に設けられており、この二重管
でなる予熱器(40)の中央側空間を水が外側空間を第３液
ライン(11c) 内の冷媒が流れることで、この両者間で熱
交換を行うようになっている（図３参照）。また、第３
液ライン(11c) における予熱器(40)とバイパスガスライ
ン(34)の接続位置との間と、アキュムレータ(12)の上流
側とは解凍バイパスライン(50)により接続されている。
この解凍バイパスライン(50)には第３電磁弁(SV3) が設
けられている。

【００４２】また、蓄熱熱交換器(42)には上部接続管(5
1)及び下部接続管(52)が接続されている。上部接続管(5
1)は、一端が蓄熱熱交換器(42)の側面上端部に、他端が
吸入ガスライン(10c) における上記解凍バイパスライン
(50)の接続位置の上流側に夫々接続されている。一方、
下部接続管(52)は、一端が蓄熱熱交換器(42)の側面下端
部に、他端が第３液ライン(11c) における上記予熱器(4
0)と逆止弁(CV3) との間に夫々接続されている。また、
上部接続管(51)には第４電磁弁(SV4) が、下部接続管(5
2)には膨張機構としての第２室外電動膨張弁(52a) が夫
々設けられている。そして、この蓄熱熱交換器(42)の内
部には下部接続管(52)から上部接続管(51)に亘って冷却
用熱交換器(42a) を構成する冷媒の流通空間が形成され
ている。そして、この蓄熱熱交換器(42)は上部接続管(5
1)及び下部接続管(52)により導入、導出される冷媒と水
との間で熱交換を行うよう構成されている。

【００４３】また、上記レシーバ(4) の上端部と、下部
接続管(52)における第２室外電動膨張弁(52a) と蓄熱熱
交換器(42)との間は蓄熱利用バイパス管(53)により接続
されている。そして、この蓄熱利用バイパス管(53)には
キャピラリチューブ(CP)及び第５電磁弁(SV5) が設けら
れている。

【００４４】更に、第１吐出ガスライン(10a) における
補助ガスライン(31)の接続位置と逆止弁(CV5,CV6) との
間と、下部接続管(52)における蓄熱利用バイパス管(53)
の接続位置と第２室外電動膨張弁(52a) との間はホット
ガス供給管(54)により接続されている。このホットガス
供給管(54)には第６電磁弁(SV6) が設けられている。

【００４５】また、このホットガス供給管(54)における
第６電磁弁(SV6) の下流側と蓄熱熱交換器(42)の側面上
部との間は蓄熱利用供給管(55)により接続されている。
この蓄熱利用供給管(55)には第７電磁弁(SV7) が設けら
れている。

【００４６】このようにして予熱器(40)及び蓄熱熱交換
器(42)に冷媒配管が接続されていることにより、各冷媒
配管より各機器(40,42) に冷媒が供給されると、該冷媒
と水との間で熱交換が行われて該水を冷却或いは加熱す
るようになっている。具体的には、例えば、蓄熱熱交換
器(42)において製氷用の過冷却水を生成するよう水を冷
却したり、水配管(45)を氷が循環する際には該氷を融解
するよう予熱器(40)により水を加熱する。

【００４７】次に、上記氷核生成器(46)及び氷進展防止
器(47)について説明する。氷核生成器(46)は、水配管(4
5a) を流れる水の一部を冷媒循環回路(A) を流れる冷媒
により冷却氷化し、それを氷核として過冷却解消器(43)
に供給するものである。そして、この氷核生成器(46)に
は氷核生成冷媒導入管(58)及び氷核生成冷媒導出管(59)
が接続されている。氷核生成冷媒導入管(58)は、一端が
下部接続管(52)におけるホットガス供給管(54)の接続位
置と第２室外電動膨張弁(52a) との間に、他端が氷核生
成器(46)に夫々接続されている。また、この氷核生成冷
媒導入管(58)はキャピラリチューブ(CP)を備えている。
氷核生成冷媒導出管(59)は、一端が上記下流側圧縮機(C
OMP-2)の吸入管(10c-2) に、他端が氷核生成器(46)に夫
々接続されている。これにより、氷核生成冷媒導入管(5
8)から氷核生成器(46)に導入された冷媒と水配管(45a)
を流れる冷媒との間で熱交換を行って該水を冷却し、こ
の水の一部を氷塊として水配管(45a) の内壁面に付着生
成し、水配管(45a) 内の水圧により氷塊の一部を剥離さ
せ、これを氷核として過冷却解消部(43)に向って流す構
成となっている。

【００４８】また、氷進展防止器(47)は、上記氷核生成
器(46)よりも水の流通方向上流側に配設されており、氷
核生成器(46)から水配管(45a) の管壁に沿った氷の進展
を防止するものである。そして、この氷進展防止器(47)
には進展防止冷媒導入管(60)及び進展防止冷媒導出管(6
1)が接続されている。進展防止冷媒導入管(60)は、一端
が補助ガスライン(31)に、他端が氷進展防止器(47)に夫
々接続されている。進展防止冷媒導出管(61)は、一端が
上記補助液ライン(32)におけるキャピラリチューブ(CP)
と第１電磁弁(SV1) との間に、他端が氷進展防止器(47)
に夫々接続されている。また、この進展防止冷媒導出管
(61)はキャピラリチューブ(CP)を備えている。これによ
り、進展防止冷媒導入管(60)から導入された冷媒により
水配管(45a) の管壁を加熱することにより氷核生成器(4
6)からの氷の進展を阻止するようになっている。

【００４９】また、上記混合器(41)及び過冷却解消器(4
3)は、共に中空円筒状の容器で成り、水配管(45)により
内周面接線方向から水が導入され容器内に導入された水
が旋回流となる構成とされている。これにより、混合器
(41)では、後述するように蓄熱タンク(T) から流出され
た氷と予熱器(40)で加熱された水とを混合撹拌すること
で、この氷の融解を促進させ、一方、過冷却解消器(43)
では、上記氷核生成器(46)で生成された氷核と蓄熱熱交
換器(42)で生成された過冷却水とを混合撹拌して過冷却
の解消を促進するようになっている。

【００５０】また、図３における(62)は、予熱器(40)に
導入する水に含まれる氷や不純物を除去するためのフィ
ルタである。

【００５１】そして、上述した四路切換弁(2) 、各電磁
弁(SV1〜SV7)及び各電動膨張弁(5,6,52a) はコントロー
ラ(70)によって開閉状態が制御されるようになってい
る。

【００５２】−センサ類の構成− 上記冷媒循環回路(A) 及び水循環回路(B) には、各種の
センサが設けられている。この各センサについて説明す
ると、先ず、冷媒循環回路(A) には、室外空気温度を検
出する外気温センサ(Th-1)が室外熱交換器(3) の近傍
に、室外熱交換器(3) の液冷媒温度を検出する室外液温
センサ(Th-2)が分流管側に、圧縮機構(1)の吐出ガス冷
媒温度を検出する吐出ガス温センサ(Th-31,Th-32) が各
圧縮機（COMP-1，COMP-2）の吐出管（10a-1,10a-2)に、
圧縮機構(1) の吸入ガス冷媒温度検出する吸入ガス温セ
ンサ(Th-4)が圧縮機構(1) の吸入ガスライン(10c) にそ
れぞれ設けられている。更に、圧縮機構(1) の吐出冷媒
圧力を検出する高圧圧力センサ（SEN-H)が第１吐出ガス
ライン(10a) に、圧縮機構(1）の吸込冷媒圧力を検出す
る低圧圧力センサ（SEN-L)が吸入ガスライン(10c) に繋
がる上記上部接続管(51)にそれぞれ設けられると共に、
各圧縮機（COMP-1，COMP-2）の吐出冷媒圧力が所定高圧
になると作動する高圧保護開閉器（HPS,HPS)が各圧縮機
（COMP-1，COMP-2）の吐出管(10a-1,10a-2) に設けられ
ている。

【００５３】一方、水循環回路(B) には、予熱器(40)下
端部の水入口部分に入口水温センサ(Th-W1) が、混合器
(41)の下端部の水出口部分近傍に出口水温センサ(Th-W
2) が、蓄熱熱交換器(42)上端部の水出口側に過冷却水
温センサ(Th-W3) が、過冷却解消器(43)に氷生成検知セ
ンサ(Th-W4) がそれぞれ設けられており、各部での水温
を検知するようになっている。更に、予熱器(40)の下端
に繋がる水入口管(45b)には該水入口管(45b) 内の水の
流速を検知し、該流速が所定値以下になるとＯＮ作動す
るフロースイッチ(SW-F)が設けられている。

【００５４】−制御の構成− そして、本空気調和装置は、各センサ（Th-1〜SEN-L,Th
-W1 〜Th-W4)、開閉器（HPS)、スイッチ(SW-F)の検出信
号がコントローラ(70)に入力され、これら検出信号に基
づいて各電磁弁(SV1〜SV7)の開閉切換え、各電動膨張弁
(5,6,52a) の開度調整及び圧縮機構(1) の容量等を制御
している。

【００５５】また、このコントローラ(70)には、空気調
和装置に製氷運転としての冷蓄熱運転を行わせる製氷運
転手段(71)と、蓄熱熱交換器(42)の凍結を判定する凍結
判定手段(72)と、解凍運転を行わせる解凍運転手段(73)
と、三方電磁弁(CRV) を運転状態に応じて切換える切換
え制御手段(74)とが設けられている。

【００５６】製氷運転手段(71)は、後述する冷蓄熱運転
の如く、水循環回路(B) の水を過冷却状態にし、この過
冷却状態を解消して氷を生成して該氷を蓄熱タンク(T)
に回収するような運転動作を行わせるものである。

【００５７】凍結判定手段(72)は、蓄熱熱交換器(42)の
内部に凍結が発生すると、それを認識して凍結信号を解
凍運転手段(73)に発するものである。具体的な凍結判定
動作については後述する。

【００５８】解凍運転手段(72)は、凍結判定手段(72)か
ら凍結信号を受けると、圧縮機(1)からの高温の吐出冷
媒を冷却用熱交換器(42a) に供給して蓄熱熱交換器(42)
を加熱する解凍運転を行わせ、また、この解凍運転が所
定時間（例えば５min ）行われた後に、該解凍運転を終
了させて、製氷運転手段(71)による製氷運転に戻すよう
にしている。また、この解凍運転手段(73)は、解凍運転
時間の調整が行われるようになっている。詳しくは、外
気温センサ(Th-1)の出力を受け、外気温度が低いほど解
凍運転時間を長く設定し、また、過冷却水温センサ(Th-
W3) の出力を受け、冷蓄熱運転時における水の過冷却度
が低いほど解凍運転時間を長く設定するようになってい
る。

【００５９】切換え制御手段(74)は、上記製氷運転手段
(71)による冷蓄熱運転時に三方電磁弁(CRV) を第１の切
換え状態にし、解凍運転手段(73)による解凍運転時に三
方電磁弁(CRV) を第２の切換え状態にするようにしたも
のである。詳しくは、この切換え制御手段(74)は、解凍
運転手段(73)による冷却用熱交換器(42a) への吐出冷媒
の供給開始から所定時間（例えば３０sec ）経過後に、
三方電磁弁(CRV) を第１の切換え状態から第２の切換え
状態に切換え、また、解凍運転が終了するより所定時間
（例えば３０sec ）前に三方電磁弁(CRV) を第２の切換
え状態から第１の切換えるようにしている。

【００６０】−運転動作− 次に、上述の如く構成された空気調和装置の運転動作に
ついて説明する。本空気調和装置の運転モードとして
は、通常冷房運転、通常暖房運転、氷核生成運転、冷蓄
熱運転、解凍運転、冷蓄熱／冷房同時運転、冷蓄熱利用
冷房運転、温蓄熱運転、温蓄熱／暖房同時運転及び温蓄
熱利用暖房運転がある。尚、上記解凍運転を除き、水循
環回路(B) に水を循環させる必要がある運転時には、切
換え制御手段(74)により三方電磁弁(CRV) は第１の切換
え状態（過冷却解消器(43)と蓄熱タンク(T) とを連通さ
せた状態）になっている。つまり、氷核生成運転、冷蓄
熱運転、冷蓄熱／冷房同時運転、冷蓄熱利用冷房運転、
温蓄熱運転、温蓄熱／暖房同時運転及び温蓄熱利用暖房
運転では、水循環回路(B) には図３に実線の矢印で示す
ように水が循環している。

【００６１】以下、各運転モードにおける冷媒循環動作
について説明する。 −通常冷房運転− この運転モードでは、コントローラ(70)により、四路切
換弁(2) が図中実線側に切換えられ、室内電動膨張弁
(6) が所定開度に調整（過熱度制御）され、それ以外の
電動膨張弁が閉鎖される。一方、第２電磁弁(SV2) が開
放され、それ以外の電磁弁が閉鎖される。

【００６２】この状態で圧縮機構(1) が駆動すると、該
圧縮機構(1) から吐出された冷媒は図４に矢印で示すよ
うに、四路切換弁(2) を経て室外熱交換器(3) に導入さ
れ、該室外熱交換器(3) において外気との間で熱交換を
行って凝縮する。その後、この冷媒は液側配管(11)及び
バイパスライン(34)を経て室内ユニット(Y,Y,Y) に導入
され、室内電動膨張弁(6,6,6) で減圧された後、室内熱
交換器(7,7,7) において室内空気との間で熱交換を行い
蒸発して室内空気を冷却する。そして、このガス冷媒は
ガス配管(15)、四路切換弁(2) 及び吸入ガスライン(10
c) を経て圧縮機構(1) の吸入側に戻される。このよう
な冷媒の循環動作を行うことにより室内の冷房が行われ
る。

【００６３】−通常暖房運転− この運転モードでは、コントローラ(70)により、四路切
換弁(2) が破線側に切換えられ、第１室外電動膨張弁
(5) が所定開度に調整される一方、室内電動膨張弁(6)
が全開状態にされる。また、第２室外電動膨張弁(52a)
及び各電磁弁は共に閉鎖される。

【００６４】この状態で圧縮機構(1) が駆動すると、該
圧縮機構(1) から吐出された冷媒は図５に矢印で示すよ
うに、四路切換弁(2) 及びガス配管(15)を経て室内ユニ
ット(Y,Y,Y) に導入され、室内熱交換器(7,7,7) におい
て室内空気との間で熱交換を行って凝縮して室内空気を
加温する。その後、この冷媒は、第３液ライン(11c)及
び第４液ライン(11d) を経てレシーバ(4) に達し、該レ
シーバ(4) から第２液ライン(11b) を流れて第１室外電
動膨張弁(5) で減圧された後、暖房液ライン(33)から室
外熱交換器(3) に導入され、該室外熱交換器(3) におい
て外気との間で熱交換を行って蒸発する。その後、四路
切換弁(2) 、吸入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1)
の吸入側に戻される。このような冷媒の循環動作を行う
ことにより室内の暖房が行われる。

【００６５】−氷核生成運転− この運転モードは、後述する冷蓄熱運転において過冷却
水の過冷却状態を解消するための氷核を生成するもので
ある。また、この運転モードでは氷核生成動作の開始前
に水循環回路(B) 内の水を所定温度（例えば２℃）まで
冷却する水冷却動作が行われる。この水冷却動作の水及
び冷媒の循環動作について説明すると、第２室外電動膨
張弁(52a) を所定開度に調整し、且つ第１及び第２電磁
弁(SV1,SV2) を開放する。それ以外の電動膨張弁及び電
磁弁は閉塞する。また、四路切換弁(2) は実線側に切換
えられる。この状態で、ポンプ(P) を駆動して水循環回
路(B) において水を循環させ、圧縮機構(1) を駆動す
る。そして、この圧縮機構(1) から吐出された冷媒は、
室外熱交換器(3) で凝縮した後、液側配管(11)及び下部
接続管(52)を経て第２室外電動膨張弁(52a) で減圧した
後、蓄熱熱交換器(42)に導入し、ここで水との間で熱交
換を行い、該水を冷却して蒸発する。その後、この冷媒
は、上部接続管(51)及び吸入ガスライン(10c) によって
圧縮機構(1) の吸入側に戻される。このような水冷却動
作が所定時間行われて水循環回路(B) の水温が所定温度
に達すると、以下の氷核生成動作に移る。

【００６６】この氷核生成動作では、コントローラ(70)
により、四路切換弁(2) が実線側とされ、第２室外電動
膨張弁(52a) が所定開度に調整される一方、他の電動膨
張弁は閉鎖される。また、第１及び第２電磁弁(SV1,SV
2) が開放される一方、他の電磁弁は閉鎖される。

【００６７】この状態で、水循環回路(B) にあっては、
ポンプ(P) が駆動して該水循環回路(B) において上述し
た水冷却動作によって冷却された水が循環する。一方、
冷媒循環回路(A) にあっては、圧縮機構(1) の上流側圧
縮機(COMP-1)のみが駆動する。そして、この圧縮機(COM
P-1)から吐出された冷媒は、図６に矢印で示すように、
その一部が、四路切換弁(2) を経て室外熱交換器(3) に
導入され、該室外熱交換器(3) において外気との間で熱
交換を行って凝縮する。その後、この冷媒は、液側配管
(11)及びバイパスライン(34)、下部接続管(52)、第２室
外電動膨張弁(52a) 、氷核生成冷媒導入管(58)を経て氷
核生成器(46)に導入される。また、圧縮機(COMP-1)から
吐出された冷媒の他の一部は補助ガスライン(31)を経て
補助熱交換器(30)に導入され、該補助室外熱交換器(30)
においても外気との間で熱交換を行って凝縮する。その
後、この冷媒は、液側配管(11)に合流する。そして、こ
の室外熱交換器(3) 及び補助室外熱交換器(30)で凝縮し
た冷媒は、第２室外電動膨張弁(52a) により減圧され、
氷核生成器(46)内部において水配管(45a) を流れている
水を冷却して氷核を生成した後、氷核生成冷媒導出管(5
9)及び吸込管(10c-1) を経て上流側圧縮機(COMP-1)の吸
入側に戻される。

【００６８】一方、上記補助ガスライン(31)を流れる冷
媒の一部は、進展防止冷媒導入管(60)より氷進展防止器
(47)に供給され、水配管(45a) の管壁を加熱することに
より、氷核生成器(46)から管壁に沿って氷が進展するこ
とを防止する。そして、この冷媒は、進展防止冷媒導出
管(61)より補助液ライン(32)に合流される。このため、
仮に氷が壁面に沿って上流側（蓄熱熱交換器(42)側）に
成長する所謂氷の進展が発生する状況であっても、この
進展する氷は進展防止器(47)にまで達した部分では迅速
に融解されることになるので、この進展が蓄熱熱交換器
(42)にまで達することはない。このような氷核生成運転
が所定時間（例えば５分間）継続して行われた後、後述
する冷蓄熱運転に移る。

【００６９】−冷蓄熱運転− この運転モードは、上述した氷核生成運転によって生成
された氷核に対して過冷却水を接触させることにより、
この氷核の周囲で過冷却状態を解消して蓄熱用の氷を生
成するためのものである。

【００７０】この運転モードでは、コントローラ(70)に
より、四路切換弁(2) が実線側とされ、第２室外電動膨
張弁(52a) が所定開度に調整される一方、他の電動膨張
弁は閉鎖される。また、第１、第２、第４電磁弁(SV1,S
V2,SV4) が開放される一方、他の電磁弁は閉鎖される。

【００７１】この状態で、水循環回路(B) にあっては、
ポンプ(P) が駆動して該水循環回路(B) において水が循
環する。一方、冷媒循環回路(A) にあっては、圧縮機構
(1)が駆動し、この圧縮機構(1) から吐出された冷媒
は、図７に矢印で示すように、その一部が、四路切換弁
(2) を経て室外熱交換器(3) に導入され、該室外熱交換
器(3) において外気との間で熱交換を行って凝縮する。
その後、この冷媒は、液側配管(11)及びバイパスライン
(34)、下部接続管(52)を経て蓄熱熱交換器(42)に導入さ
れる。また、圧縮機構(1) から吐出された冷媒の他の一
部は補助ガスライン(31)を経て補助熱交換器(30)に導入
され、該補助室外熱交換器(30)において外気との間で熱
交換を行って凝縮する。その後、この冷媒は補助液ライ
ン(32)を経て液側配管(11)に合流する。各熱交換器(3,3
0)で凝縮した冷媒は第２室外電動膨張弁(52a) により減
圧される。そして、この蓄熱熱交換器(42)に導入された
冷媒は、該蓄熱熱交換器(42)内部を流れている水との間
で熱交換を行って蒸発し、この水を過冷却状態（例えば
−２℃）まで冷却する。その後、上部接続管(51)及び吸
入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1) の吸入側に戻さ
れる。

【００７２】また、本運転にあっても、同時に上述した
氷核生成動作が行われている。つまり、下部接続管(52)
を流れる冷媒の一部が氷核生成冷媒導入管(58)を経て氷
核生成器(46)に導入されている。これにより、連続した
製氷が行えることになる。そして、この氷核生成器(46)
において水を冷却して氷核を生成した冷媒は、上述した
氷核生成運転と同様に氷核生成冷媒導出管(59)及び吸入
ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1) の吸入側に戻され
る。

【００７３】また、これと同時に、補助ガスライン(31)
を流れる冷媒の一部は氷進展防止器(47)に供給され、上
記と同様に氷の進展を防止している。これによって、こ
の氷の進展が蓄熱熱交換器(42)にまで達して、その内部
で過冷却水の過冷却状態が解消されて該蓄熱熱交換器(4
2)が凍結してしまうことが回避される。

【００７４】このような水及び冷媒の循環動作を行うこ
とにより蓄熱熱交換器(42)で生成された過冷却水には、
氷核生成器(46)近傍において、該氷核生成器(46)からの
氷核が混入され、この状態で過冷却解消器(43)に導入さ
れる。そして、この過冷却解消器(43)において、過冷却
水は、その旋回流に伴って氷核の周囲で過冷却状態が解
消し、これによって蓄熱用のスラリー状の氷が生成され
る。この氷は、蓄熱タンク(T) に回収され、該蓄熱タン
ク(T) 内で貯留されることになる。

【００７５】この際、過冷却解消器(43)において過冷却
解消動作が行われているか否かの確認は、上記過冷却水
温センサ(Th-W3) 及び氷生成検知センサ(Th-W4) によっ
て夫々検知される水温によって行われる。つまり、良好
な製氷動作が行われている場合、過冷却水温センサ(Th-
W3) では過冷却状態の水温（例えば−２℃）が、氷生成
検知センサ(Th-W4) では過冷却が解消され氷と水とが混
在した水温（例えば０℃）が夫々検出されることにな
り、これら水温を各センサ(Th-W3,Th-W4) が検知するこ
とで過冷却解消動作が行われていることが確認できる。

【００７６】また、この冷蓄熱運転における圧縮機構
(1) の容量制御は、過冷却水温センサ(Th-W3) によって
検出される水温が所定温度（例えば上述した−２℃）に
維持されるように行われる。また、本運転時には、予熱
器(40)にも比較的高温の冷媒が流れるようになっている
ので、仮に蓄熱タンク(T) から水配管(45)に氷が流出
し、これが予熱器(40)に混入した場合には、該予熱器(4
0)において加熱された水と氷とが混合器(41)において撹
拌されることで氷が融解し、蓄熱熱交換器(42)に氷が混
入してしまうことを回避しながら蓄熱熱交換器(42)にお
ける過冷却水の生成動作が良好に行われ、この過冷却水
は過冷却解消器(43)に達するまでその過冷却状態が解消
されないようになっている。つまり、蓄熱熱交換器(42)
で過冷却解消してしまうことにより凍結が回避されるこ
とになる。

【００７７】−解凍運転− 次に、本発明の特徴とする運転動作である解凍運転動作
について説明する。上述したような冷蓄熱運転の際、蓄
熱熱交換器(42)において水の過冷却が解消して該蓄熱熱
交換器(42)が凍結した場合には、この冷蓄熱運転を一時
的に中断して解凍運転に切り換える。この解凍運転で
は、第２室外電動膨張弁(52a) 、第３、第４、第６の各
電磁弁(SV3,SV4,SV6) が開放され、その他の電動膨張弁
及び電磁弁は閉鎖される。この状態で、圧縮機構(1) が
駆動し、図８に矢印で示すように、圧縮機構(1) からの
高温のガス冷媒をホットガス供給管(54)により下部接続
管(52)に供給し、この下部接続管(52)を経て一部は蓄熱
熱交換器(42)に、他は予熱器(40)に導入される。そし
て、蓄熱熱交換器(42)に導入された冷媒（ホットガス）
は、その温熱によって蓄熱熱交換器(42)内の氷を融解す
る。そして、この冷媒は上部接続管(51)及び吸入ガスラ
イン(10c) を経て圧縮機構(1) の吸入側に戻される。一
方、予熱器(40)に導入された冷媒は、解凍バイパスライ
ン(50)及び吸入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1) の
吸入側に戻される。

【００７８】そして、この解凍運転時における水循環回
路(B) の三方電磁弁(CRV) の切換え動作に本発明の特徴
がある。つまり、切換え制御手段(74)による三方電磁弁
(CRV) の切換え制御である。詳しくは、上述したように
外気温度や水の過冷却度に応じて解凍運転手段(73)によ
り設定される解凍運転時間が例えば５min に設定されて
いる場合、解凍運転の開始後３０sec は三方電磁弁(CR
V) の切換え状態を第１の切換え状態のまま維持してお
き、この３０sec 経過後に第２の切換え状態に切換え
る。つまり、解凍運転開始から３０sec は、蓄熱熱交換
器(42)に高温冷媒を導入し、且つ水循環回路(B) では過
冷却解消器(43)を蓄熱タンク(T) に連通させた状態にす
る。これにより、解凍運転の開始時には、過冷却熱交換
器(42)に未だ過冷却水が存在している可能性があるの
で、この状態で水の循環経路を急に切換えると、その挙
動により過冷却が解消してしまって蓄熱熱交換器(42)等
での過冷却解消動作を助長してしまう可能性があるが、
蓄熱熱交換器(42)の温度がある程度上昇した時点で三方
電磁弁(CRV) を第２の切換え状態に切換えることによ
り、蓄熱熱交換器(42)の凍結が促進するようなことなし
に氷の融解を行うことができる。尚、この解凍運転開始
時から三方電磁弁(CRV) を切換えるまでの時間は任意に
設定されるものであって、例えば、蓄熱熱交換器(42)で
加温された水が、バイパス配管(48)の分岐部分に達する
までの時間に略等しく設定されたり、または、これより
も僅かに短く設定される。つまり、蓄熱熱交換器(42)か
ら上記分岐部分までの配管長やポンプ(P) の能力等によ
って設定される。

【００７９】そして、このようにして三方電磁弁(CRV)
が第２の切換え状態に切換えられると、図３に破線の矢
印で示すように、蓄熱タンク(T) をバイパスしてバイパ
ス配管(48)に流れることになり、蓄熱タンク(T) に対す
る水の給排が行われなくなる。このため、蓄熱タンク
(T) に対して水を給排することで該蓄熱タンク(T) 内の
氷が融解、撹拌されることがなくなる。つまり、上記圧
縮機構(1) からの高温のガス冷媒によって加温された水
が蓄熱タンク(T) に供給され、上記冷蓄熱運転時に生成
した氷が融解し、この融解によって小片となった一部の
氷が上記の撹拌作用に伴って蓄熱タンク(T) から水配管
(45)に流れ出てしまうといった状況が回避される。この
ため、冷蓄熱運転の再開時に、水循環回路(B) に氷が残
るといったことがなくなり、この氷の周囲で過冷却水が
過冷却解消動作を行って、過冷却解消器(43)以外の部分
で氷が生成されてしまうといったことがなくなる。ま
た、蓄熱熱交換器(42)内に導入される水は、蓄熱タンク
(T) の氷によって冷却されたものではなくなるので、こ
の水は迅速に温度上昇することになり、これにより、特
に、蓄熱熱交換器(42)の凍結が著しい場合であっても、
迅速に氷を融解することができる。

【００８０】また、この解凍運転の終了時には、解凍運
転が終了する３０sec 前に三方電磁弁(CRV) を第１の切
換え状態に切換える。つまり、解凍運転終了時の３０se
c 間にも、蓄熱熱交換器(42)に高温冷媒を導入し、且つ
水循環回路(B) では過冷却解消器(43)を蓄熱タンク(T)
に連通させた状態にする。このような動作を行う理由と
しては、仮に、解凍運転の終了と同時に三方電磁弁(CR
V) を第１の切換え状態に切換えた場合には、冷蓄熱運
転の再開時に、蓄熱熱交換器(42)に向かって蓄熱タンク
(T) 内の冷水が供給されることになる一方、この蓄熱熱
交換器(42)内には解凍運転時に加温された水が残ってお
り、この水が上記冷水の導入に伴って水配管(45a) に排
出されることになる。従って、この冷蓄熱運転の開始時
では、蓄熱熱交換器(42)上流側の水温が下流側の水温よ
りも低くなるといった状況が生じる。そして、これら温
度を各水温センサ(Th-W2,Th-W3) が検出することになる
が、通常、冷蓄熱運転時には、蓄熱熱交換器(42)上流側
の水温が下流側の水温よりも高くなっており、上述した
ようにこの両水温が逆転する状況が生じると各水温セン
サ(Th-W2,Th-W3) の誤検知が発生しているとコントロー
ラ(70)が判断してしまう可能性がある。このような誤判
定を回避するために解凍運転が終了する３０sec 前に三
方電磁弁(CRV) を第１の切換え状態に切換えるようにし
ている。尚、この解凍運転終了前にポンプ(P) を駆動さ
せる時間も任意に設定されるものであって、例えば、蓄
熱タンク(T) から導出した冷水が蓄熱熱交換器(42)に達
するまでの時間よりも僅かに長く設定される。つまり、
この時間も蓄熱タンク(T) から蓄熱熱交換器(42)までの
配管長やポンプ(P) の能力等によって設定される。

【００８１】尚、冷蓄熱運転時において蓄熱熱交換器(4
2)が凍結したことを検知する動作としては、過冷却水温
センサ(Th-W3) によって検出される水温度が−２℃から
０℃に急激に上昇した場合に、この過冷却水温センサ(T
h-W3) の上流側で過冷却解消動作が行われて氷が生成さ
れていると判断し、これによって上記の解凍運転を所定
時間（例えば５分間）行う。また、その他に、解凍運転
を開始する動作としては、上記フロースイッチ(SW-F)に
よって検出される水の流速が所定値以下になった場合、
氷が水循環回路(B) の一部を閉塞していると判断し、こ
の場合にも解凍運転を行って氷を融解する。そして、こ
の解凍運転が終了すると、再び冷蓄熱運転が開始される
ことになる。

【００８２】−冷蓄熱／冷房同時運転− この運転モードは、室内の冷房を行いながら蓄熱タンク
(T) に氷を貯留する動作であって、比較的冷房負荷が小
さい状態において行われる。

【００８３】この運転モードでは、上述した冷蓄熱運転
において、室内電動膨張弁(6,6,6)を開放することによ
って行われる。つまり、図９に矢印で示すように、室外
熱交換器(3) 及び補助熱交換器(30)で凝縮された冷媒の
一部を室内ユニット(Y,Y,Y)に供給し、室内電動膨張弁
(6,6,6) で減圧した後、室内熱交換器(7,7,7) で蒸発さ
せるようにしている。そして、このガス冷媒はガス配管
(15)、四路切換弁(2)、吸入ガスライン(10c) を経て圧
縮機構(1) の吸入側に戻されることになる。その他の水
及び冷媒の循環動作は上述した冷蓄熱運転と同様であ
る。

【００８４】−冷蓄熱利用冷房運転− この運転モードは、上述した冷蓄熱運転において蓄熱タ
ンク(T) に貯留された氷の冷熱を利用しながら室内の冷
房を行うものである。

【００８５】この運転モードでは、コントローラ(70)に
より、四路切換弁(2) が実線側に切換えられ、室内電動
膨張弁(6,6,6) が所定開度に調整され、第２室外電動膨
張弁(52a) が全開状態にされる一方、第１室外電動膨張
弁(5) が閉鎖される。また、第５，第６，第７電磁弁(S
V5,SV6,SV7) が開放され、それ以外の電磁弁が閉鎖され
る。

【００８６】この状態で、水循環回路(B) にあっては、
ポンプ(P) が駆動して該水循環回路(B) において水が循
環する。これにより、水循環回路(B) には蓄熱タンク
(T) 内の氷によって冷却された冷水が循環することにな
る。一方、冷媒循環回路(A) にあっては、圧縮機構(1)
が駆動し、この圧縮機構(1) から吐出された冷媒は、図
１０に矢印で示すように、その一部が、四路切換弁(2)
を経て室外熱交換器(3)に導入され、該室外熱交換器(3)
において外気との間で熱交換を行って凝縮する。その
後、この冷媒は、第１液ライン(11a) 、レシーバ(4) 、
蓄熱利用バイパス管(53)、下部接続管(52)及び第３液ラ
イン(11c) を経て室内ユニット(Y,Y,Y) に向って流れ
る。また、他の一部の冷媒は、四路切換弁(2) 及び室外
熱交換器(3)をバイパスしてホットガス供給管(54)及び
蓄熱利用供給管(55)を流れて蓄熱熱交換器(42)に導入さ
れ、ここで水循環回路(B) を循環する冷水との間で熱交
換を行って凝縮し、下部接続管(52)に導入される。そし
て、この下部接続管(52)に導入された冷媒は第３液ライ
ン(11c) に合流して室内ユニット(Y,Y,Y) に向って流れ
る。そして、この室内ユニット(Y,Y,Y) に達した冷媒
は、室内電動膨張弁(6,6,6) で減圧された後、室内熱交
換器(7,7,7) で蒸発し、ガス配管(15)及び吸入ガスライ
ン(10c) を経て圧縮機構(1) の吸入側に戻される。この
ようにして、蓄熱タンク(T) 内に貯留されている氷の冷
熱を利用した室内冷房運転が行われる。

【００８７】また、このような冷蓄熱利用冷房運転にお
いて、過冷却水温センサ(Th-W3) によって検出される水
温が所定温度（例えば５℃）に達した場合には、第２室
外電動膨張弁(52a) 、第５、第６及び第７電磁弁(SV5,S
V6,SV7) が閉鎖されると共に第２電磁弁(SV2) が開放さ
れて、冷蓄熱利用冷房運転を終了して、通常の冷房運転
に切換えられる。つまり、過冷却水温センサ(Th-W3) の
水温検知により、蓄熱タンク(T) 内の冷熱の殆どを利用
したと判断した後には、通常の冷房運転に切り換えられ
る。

【００８８】−温蓄熱運転− この運転モードは、暖房運転時に利用する温熱として蓄
熱タンク(T) 内に温水を貯留するためのものである。

【００８９】この運転モードでは、コントローラ(70)に
より、四路切換弁(2) が破線側に切換えられ、第１室外
電動膨張弁(5) が所定開度に調整され、第２室外電動膨
張弁(52a) 及び第７電磁弁(SV7) が開放される一方、そ
の他の電動膨張弁及び電磁弁が閉鎖される。

【００９０】この状態で、水循環回路(B) にあっては、
ポンプ(P) が駆動して該水循環回路(B) において水が循
環する。一方、冷媒循環回路(A) にあっては、圧縮機構
(1)が駆動し、この圧縮機構(1) から吐出された冷媒
は、図１１に矢印で示すように、ホットガス供給管(54)
及び蓄熱利用供給管(55)を経て蓄熱熱交換器(42)に導入
され、ここで水循環回路(B) の水との間で熱交換を行っ
て該水を加熱して凝縮する。そして、この冷媒は、下部
接続管(52)、第３液ライン(11c) 、第４液ライン(11d)
、第２液ライン(11b) 及び暖房液ライン(33)を経て、
第１室外電動膨張弁(5) で減圧された後、室外熱交換器
(3) に導入される。そして、この室外熱交換器(3) にお
いて外気との間で熱交換を行って蒸発した後、四路切換
弁(2) 及び吸入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1) の
吸入側に戻される。このような水及び冷媒の循環動作を
行うことにより水循環回路(B) を流れる水は蓄熱熱交換
器(42)において冷媒からの熱を受け、高温の温水となっ
て蓄熱タンク(T) 内に貯留されることになる。

【００９１】そして、このような温蓄熱運転中におい
て、入口水温センサ(Th-W1) によって検出される水温が
所定の高温（例えば３５℃）に達すると、蓄熱タンク
(T) 内に十分な温熱が貯留されたと判断して運転を終了
する。

【００９２】−温蓄熱／暖房同時運転− この運転モードは、室内の暖房を行いながら蓄熱タンク
(T) に温水を貯留する動作であって、比較的暖房負荷が
小さい状態において行われる。

【００９３】この運転モードでは、上述した温蓄熱運転
において、室内電動膨張弁(6,6,6)を開放することによ
って行われる。つまり、図１２に矢印で示すように、圧
縮機構(1) から吐出された冷媒の一部をガス配管(15)に
よって室内熱交換器(7,7,7)に導入し、この室内熱交換
器(7,7,7) において室内空気との間で熱交換を行って該
室内空気を加温して凝縮した後、第３液ライン(11c) の
冷媒に合流させている。その他の水及び冷媒の循環動作
は上述した温蓄熱運転と同様である。

【００９４】−温蓄熱利用暖房運転− この運転モードは、上述した温蓄熱運転において蓄熱タ
ンク(T) に貯留された温水の温熱を利用しながら室内の
暖房を行うものである。

【００９５】この運転モードでは、コントローラ(70)に
より、四路切換弁(2) が破線側に切換えられ、第１室外
電動膨張弁(5) が所定開度に調整される一方、室内電動
膨張弁(6,6,6) 及び第２室外電動膨張弁(52a) が全開状
態にされる。また、第４電磁弁(SV4) が開放され、それ
以外の電磁弁が閉鎖される。

【００９６】この状態で圧縮機構(1) が駆動すると、該
圧縮機構(1) から吐出された冷媒は図１３に矢印で示す
ように、四路切換弁(2) 及びガス配管(15)を経て室内ユ
ニット(Y,Y,Y) に導入され、室内熱交換器(7,7,7) にお
いて室内空気との間で熱交換を行って凝縮して室内空気
を加温する。その後、この冷媒は、第３液ライン(11c)
及び第４液ライン(11d) を経てレシーバ(4) に達し、該
レシーバ(4) から第２液ライン(11b) を経て第１室外電
動膨張弁(5) により減圧される。その後、この冷媒は一
部が第２液ライン(11b) 及び下部接続管(52)を経て蓄熱
熱交換器(42)に導入され、ここで温水との間で熱交換を
行って蒸発した後、上部接続管(51)及び吸入ガスライン
(10c) を経て圧縮機構(1) の吸入側に回収される。ま
た、第１室外電動膨張弁(5) で減圧された冷媒の他の一
部は暖房液ライン(33)を経て室外熱交換器(3) に導入さ
れ、この室外熱交換器(3) において室外空気との間で熱
交換を行って蒸発した後、四路切換弁(2) 及び吸入ガス
ライン(10c) を経て圧縮機構(1) の吸入側に戻される。
このようにして、蓄熱タンク(T) 内に貯留されている温
水の温熱を利用した室内暖房運転が行われる。

【００９７】また、この温蓄熱利用暖房運転において
も、上述した冷蓄熱利用暖房運転と同様に、入口水温セ
ンサ(Th-W1) によって検出される水温が所定温度（例え
ば２０℃）に達した場合には、第２室外電動膨張弁(52
a) 及び第４電磁弁(SV4) が閉鎖され、温蓄熱利用暖房
運転を終了して、通常の暖房運転に移行する。つまり、
入口水温センサ(Th-W1) の水温検知により、蓄熱タンク
(T) 内の温熱の殆どを利用したと判断した後には、通常
の暖房運転に切り換えられる。以上のような各運転によ
り室内の空気調和が行われる。

【００９８】上述したように、本形態に係る氷蓄熱式空
気調和装置では、蓄熱熱交換器(42)の凍結時に行われる
解凍運転時、水循環回路(B) において蓄熱タンク(T) を
バイパスさせて水を循環させるようにしているので、従
来のように、蓄熱タンク(T)に対して給排される水によ
り蓄熱タンク(T) 内に貯留されている氷が融解、撹拌さ
れ、これによって蓄熱タンク(T) の氷の一部が水循環回
路(B) に流れ出て、解凍運転終了後の再製氷時に、この
水循環回路(B) に流れ出た氷の周囲で水の過冷却が解消
してしまうといった状況の発生が回避でき、安定した製
氷動作を行うことができる。

【００９９】また、蓄熱熱交換器(42)内に蓄熱タンク
(T) から冷水が供給されることがないので、これによっ
て該蓄熱熱交換器(42)内の温度を十分に上昇させること
ができて、氷を迅速に融解することができる。このた
め、特に、蓄熱熱交換器(42)の凍結が著しい場合、従来
では、凍結を完全に解消するために解凍時間を長く要し
たり、凍結が完全に解消しないまま冷蓄熱運転に切換っ
てしまうといった虞れがあったが、本形態によればこの
ような不具合が解消され、解凍運転時間の短縮化による
製氷効率の向上を図ることができる。

【０１００】−実験例− 次に、本形態の効果を確認するために行った実験の結果
について説明する。図１４には、本形態に係る制御動作
を行った場合の水循環回路(B) における水流量（実線）
及び蓄熱熱交換器(42)から導出される水温（破線）とを
示したものである。また、図中Ｃは冷蓄熱運転を、Ｄは
解凍運転を夫々示している。

【０１０１】この図から判るように、解凍運転は、比較
的短時間で終了しており、また、解凍運転終了後の再製
氷時における水流量及び水温が共に安定して得られてい
る。つまり、解凍運転時に蓄熱タンク(T) をバイパスし
て水を循環させることにより、解凍運転時に蓄熱熱交換
器(42)内の温度を十分に上昇させることによる氷の迅速
な融解動作が行え、また再製氷時の製氷動作を安定して
行うことができることが確認できる。

【０１０２】（第２実施形態）次に、本発明に係る第２
実施形態について説明する。本形態は、水循環回路(B)
及び切換え制御手段(74)による三方電磁弁(CRV) の切換
え動作の変形例である。

【０１０３】図１５は、本形態に係る冷媒循環回路(A)
の全体構成を、また、図１６は水循環回路(B) の詳細を
示している。冷媒循環回路(A) は、圧縮機(1) 、室外熱
交換器(3) 、第１室外電動膨張弁(5) 、蓄熱熱交換器(4
2)、第２室外電動膨張弁(52a) 、予熱器(40)、室内電動
膨張弁(6) 及び室内熱交換器(7) が冷媒配管(8) によっ
て接続され、四路切換弁(2) によって、圧縮機(1) の吐
出側を室外熱交換器(3) に接続し且つ吸入側を室内熱交
換器(7) に接続する状態（図１５に実線で示す状態）
と、圧縮機(1) の吐出側を室内熱交換器(7) に接続し且
つ吸入側を室外熱交換器(3) に接続する状態（図１５に
破線で示す状態）とで切換え可能となっている。

【０１０４】また、第１室外電動膨張弁(5) と蓄熱熱交
換器(42)との間の２箇所には第１及び第２の三方電磁弁
(CRV-1,CRV-2) が設けられている。各電磁弁(CRV-1,CRV
-2)について説明すると、室外電動膨張弁(5) 側に位置
する第１三方電磁弁(CRV-1)は、３つのポートのうち第
１ポート(P-1) が室外熱交換器(3) 側に、第２ポート(P
-2) が第２三方電磁弁(CRV-2) 側に、第３ポート(P-3)
が第１バイパス管(8a)を介して予熱器(40)と室内電動膨
張弁(6) との間に夫々接続されている。また、蓄熱熱交
換器(42)側に位置する第２三方電磁弁(CRV-2) は、３つ
のポートのうち第１ポート(P-1) が第１三方電磁弁(CRV
-1) 側に、第２ポート(P-2) が蓄熱熱交換器(42)側に、
第３ポート(P-3) が第２バイパス管(8b)を介して室内熱
交換器(7) と四路切換弁(2) との間に夫々接続されてい
る。

【０１０５】次に、本形態に係る水循環回路(B) につい
て説明する。図１６に示すように、本形態に係る水循環
回路(B) は、蓄熱タンク(T) 、ポンプ(P) 、予熱器(4
0)、蓄熱熱交換器(42)及び過冷却解消器(43)が水配管(4
5)によって水の循環（図１６における実線の矢印参照）
が可能に順に接続されている。また、本形態のものは、
過冷却解消器(43)に対し氷核生成器(46)が一体的に備え
られている。つまり、過冷却解消器(43)の内部において
氷核の生成と過冷却解消とが共に行われるようになって
いる。また、蓄熱熱交換器(42)は、上側に水の流入口
が、下側に流出口が夫々形成されている。尚、図１６に
おける(49)は、予熱器(40)から流出した水の一部をポン
プ(P) の上流側に戻すための戻し管である。

【０１０６】そして、本形態におけるバイパス配管(48)
は、上流端が過冷却解消器(43)の上流側に、下流端がポ
ンプ(P) の上流側に夫々接続されている。つまり、この
バイパス配管(48)は、蓄熱熱交換器(42)から流出した水
を過冷却解消器(43)及び蓄熱タンク(T) をバイパスして
ポンプ(P) の上流側にバイパス可能となっている。そし
て、このバイパス配管(48)の下流側端の水配管(45)との
接続部分には比例制御弁で成る切換え手段としての三路
切換え弁(CRV) が設けられている。この三路切換え弁(C
RV) は、ポンプ(P) の上流側を、蓄熱タンク(T) に連通
させる第１の切換え状態と、バイパス配管(48)に連通さ
せる第２の切換え状態（過冷却解消器(43)及び蓄熱タン
ク(T) をバイパスする切換え状態）とに切換え可能とな
っている。

【０１０７】次に、本形態における解凍運転時の運転動
作について説明する。先ず、解凍運転の開始時、冷媒循
環回路(A) では、四路切換弁(2) が図中破線側に切換わ
り、第２三方電磁弁(CRV-2) が、第３ポート(P-3) と第
２ポート(P-2) とを連通させる切換え状態となり、第１
三方電磁弁(CRV-1) が、第３ポート(P-3) と第１ポート
(P-1) とを連通させる切換え状態となる。また、第２室
外電動膨張弁(52a) が全開状態に、室内電動膨張弁(6)
が微小開度に制御され、第１室外電動膨張弁(5) が所定
開度に制御（室外熱交換器(3) 出口側の過熱度一定制
御）される。これにより、図１５に矢印で示すように、
圧縮機(1) から吐出された冷媒は第２バイパス管(8b)及
び第２三方電磁弁(CRV-2) を経て冷却用熱交換器(42a)
に導入され、その温熱によって蓄熱熱交換器(42)内の氷
を融解する。そして、この冷媒は予熱器(40)、第１バイ
パス管(8a)、第１三方電磁弁(CRV-1) 及び室外熱交換器
(3)を経て圧縮機(1) の吸入側に戻される循環状態とな
る。

【０１０８】一方、水循環回路(B) にあっては、冷却用
熱交換器(42a) への吐出冷媒（ホットガス）の供給と同
時若しくは、それよりも前に三方電磁弁(CRV) を第１の
切換え状態から第２の切換え状態に切換える。

【０１０９】そして、このようにして三方電磁弁(CRV)
が第２の切換え状態に切換えられると、上述した実施形
態の場合と同様に、循環水が蓄熱タンク(T) をバイパス
して流れることになり（図１６に仮想線で示す矢印参
照）、蓄熱タンク(T) に対する水の給排が行われなくな
る。このため、蓄熱タンク(T) に対して水を給排するこ
とで該蓄熱タンク(T) 内の氷が融解、撹拌されることが
なくなる。つまり、上記圧縮機(1) からの高温のガス冷
媒によって加温された水が蓄熱タンク(T) に供給され、
上記冷蓄熱運転時に生成した氷が融解し、この融解によ
って小片となった氷が上記の撹拌作用に伴って蓄熱タン
ク(T) から水配管(45)に流れ出てしまうといった状況が
回避される。それに加えて、本形態では、循環水が過冷
却解消器(43)をもバイパスして流れることになるので、
蓄熱熱交換器(42)において加温された水が過冷却解消器
(43)を流通することもない。このため、解凍運転開始前
の冷蓄熱運転時において過冷却解消器(43)内部の状態を
そのまま維持することができる。つまり、この冷蓄熱運
転時にあっては過冷却解消器(43)内部では、氷核生成器
(46)で氷核を生成するための氷塊が生成されており、こ
の過冷却解消器(43)内の空間では、氷核となるべき多数
の微粒子状の氷が浮遊している。この状態で、仮に蓄熱
熱交換器(42)で加温された水が過冷却解消器(43)を流通
するようにした場合には、この氷塊が融解され、また、
微粒子状の氷が過冷却解消器(43)から押し出されてしま
うことになる。このような状況では、解凍運転終了後に
再度冷蓄熱運転を行う際、氷核生成器(46)での氷塊の生
成動作及びこの氷塊に過冷却水を接触させることによる
微粒子状の氷の生成動作を行わねば蓄熱用の氷を生成す
ることができないことになる。つまり、氷の生成動作を
最初からやり直さねばならないことになって冷蓄熱運転
時間の長期化を招いてしまう虞れがある。

【０１１０】本形態によれば加温された水が過冷却解消
器(43)を流通することがないので、解凍運転終了後の再
度冷蓄熱運転を行う際には、過冷却解消器(43)内には上
記氷塊及び氷核が存在しており、この再度の冷蓄熱運転
の開始と略同時に蓄熱用の氷を生成することができ、冷
蓄熱運転時間の短縮化が図れる。

【０１１１】また、解凍運転の終了時には、冷却用熱交
換器(42a) へのホットガスの供給停止後、所定時間（例
えば１分間）経過後に三方電磁弁(CRV) を第１の切換え
状態に切換える。これは、冷却用熱交換器(42a) への吐
出冷媒の供給停止と同時に三方電磁弁(CRV) を第１の切
換え状態に切換えた場合には、未だ冷却されていない循
環水がそのまま過冷却解消器(43)に流れ込み、上述した
ような氷塊の融解や、微小粒の氷が過冷却解消器(43)か
ら押し出されるといった不具合が生じてしまうので、こ
れを回避するために、三方電磁弁(CRV) を所定時間だけ
第２の切換え状態に維持しておき、循環水が十分に冷却
された状態で、過冷却解消器(43)に水を流すようにする
ためである。

【０１１２】このように本形態によれば、解凍運転時に
蓄熱タンク(T) 内の氷が水循環回路(B) に流れ出て、解
凍運転終了後の再製氷時に、この水循環回路(B) に流れ
出た氷の周囲で水の過冷却が解消してしまうといった状
況の発生が回避でき、安定した製氷動作を行うことがで
きるばかりでなく、解凍運転終了後の冷蓄熱運転時に蓄
熱用の氷の生成動作を迅速に再開させることができ、製
氷動作の高効率化と冷蓄熱運転時間の短縮化を図ること
ができる。

【０１１３】尚、各実施形態では、蓄熱用の蓄熱媒体と
して水を使用したが、その他ブライン水溶液等を使用す
るようにしてもよい。

【０１１４】また、空気調和装置用の氷蓄熱装置に本発
明を適用した場合について説明したが、その他の蓄冷熱
を利用する装置に対しても適用可能である。

【０１１５】また、各実施形態では蓄熱熱交換器(42)に
おいて凍結が発生した際に解凍運転を行う場合について
説明したが、その他、水配管内部等で凍結が発生した場
合や、第１実施形態の配管構造において過冷却解消器(4
3)の内壁面に氷が付着生成した場合に解凍運転を行うよ
うにしてもよい。

【０１１６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば以下に述べるような効果が発揮される。請求項１記載
の発明によれば、蓄熱循環回路を循環する蓄熱媒体を過
冷却熱交換器で過冷却状態にし、この過冷却状態を解消
して製氷を行う氷蓄熱装置に対し、過冷却熱交換器の内
部等で凍結した際の解凍運転時、切換え手段を第２の切
換え状態にすることで、蓄熱タンクをバイパスして蓄熱
媒体が蓄熱循環回路を循環するようにしたために、従来
のように、蓄熱タンク内に蓄熱媒体が給排されることで
該蓄熱タンク内に貯留されている氷が融解、撹拌される
ことがなくなる。従って、蓄熱タンクの氷の一部が蓄熱
循環回路に流れ出て、再製氷時に、この流れ出た氷の周
囲で蓄熱媒体の過冷却が解消してしまうといった状況の
発生が回避でき、安定した製氷動作を行うことができ
て、装置の信頼性の向上を図ることができる。また、蓄
熱タンク内の低温の蓄熱媒体が過冷却熱交換器に導入さ
れることがなくなるので、該過冷却熱交換器内の温度を
十分に上昇させることができ、氷を迅速に融解すること
ができる。これにより、特に、過冷却熱交換器の凍結が
著しい場合、従来では、凍結を完全に解消するために解
凍時間を長く要したり、凍結が完全に解消しないまま冷
蓄熱運転に切換ってしまうといった虞れがあったが、本
発明によればこのような不具合が解消され、解凍運転時
間の短縮化による製氷効率の向上を図ることができる。

【０１１７】請求項２記載の発明によれば、解凍運転
時、冷却用熱交換器への吐出冷媒の供給開始時から所定
時間経過後に切換え手段を第２の切換え状態に切換える
ようにしたために、解凍運転の開始時に、過冷却熱交換
器に未だ過冷却水が存在している場合であっても、蓄熱
媒体の循環経路を急に切換えることにより過冷却が解消
してしまって過冷却熱交換器等での過冷却解消動作を助
長してしまうといったことがなくなる。従って、過冷却
熱交換器の凍結が促進することのない解凍運転を行うこ
とができ、解凍運転時間の短縮化による製氷効率の向上
を図ることができる。

【０１１８】請求項３記載の発明によれば、冷却用熱交
換器への吐出冷媒供給終了時より前に切換え手段を第１
の切換え状態にするようにしたために、製氷運転の開始
時に、蓄熱タンクから導出される低温の蓄熱媒体の影響
により蓄熱熱交換器上流側の蓄熱媒体温度が下流側の温
度よりも低くなるといった状況の発生を回避することが
でき、装置の故障判定が行われてしまうことがなくな
り、装置の信頼性の向上を図ることができる。

【０１１９】請求項４記載の発明によれば、上述した請
求項２及び３記載の発明に係る効果を共に得ることがで
き、解凍運転開始初期時における凍結の助長や、解凍運
転終了後の製氷運転開始初期時における誤判定を抑制す
ることができて、実用性の高い氷蓄熱装置を得ることが
できる。

【０１２０】請求項５記載の発明によれば、過冷却熱交
換器の下流側に、蓄熱媒体の過冷却状態を解消させる過
冷却解消手段を設ける一方、バイパス配管の上流端を過
冷却解消手段の上流側に接続させたために、過冷却解消
手段内部に氷核を生成するための氷塊や、氷核となるべ
き多数の微粒子状の氷を浮遊させるようにしているもの
に対し、この氷塊が融解したり微粒子状の氷が過冷却解
消手段から押し出されてしまうといったことが回避で
き、解凍運転終了後に再度製氷運転を行う際の氷の生成
動作を迅速に再開させることができて、製氷動作の高効
率化と冷蓄熱運転時間の短縮化を図ることができる。

【０１２１】請求項６記載の発明によれば、バイパス配
管の上流端を過冷却解消手段の上流側に接続させたもの
に対し、冷却用熱交換器への吐出冷媒供給終了時から所
定時間経過後に切換え手段を第１の切換え状態にしたた
めに、未だ冷却されていない蓄熱媒体が過冷却解消手段
に流れ込むことが回避でき、上述したように氷塊が融解
したり、微小粒の氷が過冷却解消手段から押し出される
ことが確実に回避できて、解凍運転終了後に再度製氷運
転を行う際の氷の生成動作をより確実に行うことができ
る。

【０１２２】請求項７記載の発明によれば、切換え手段
を三方弁としたことにより、製氷運転時及び解凍運転時
における蓄熱媒体の循環経路を切換えるための構成が具
体的に得られ、装置の実用性の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す図である。

【図２】第１実施形態に係る空気調和装置に備えられた
冷媒循環回路を示す図である。

【図３】水循環回路の構成を示す図である。

【図４】通常冷房運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。

【図５】通常暖房運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。

【図６】氷核生成運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。

【図７】冷蓄熱運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。

【図８】解凍運転の冷媒循環動作を示す回路図である。

【図９】冷蓄熱／冷房同時運転の冷媒循環動作を示す回
路図である。

【図１０】冷蓄熱利用冷房運転の冷媒循環動作を示す回
路図である。

【図１１】温蓄熱運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。

【図１２】温蓄熱／暖房同時運転の冷媒循環動作を示す
回路図である。

【図１３】温蓄熱利用暖房運転の冷媒循環動作を示す回
路図である。

【図１４】本発明の効果を確認するために行った実験例
の結果を示す図である。

【図１５】第２実施形態に係る空気調和装置に備えられ
た冷媒循環回路の全体構成を示す図である。

【図１６】第２実施形態に係る水循環回路の構成を示す
図である。

【符号の説明】

(1) 圧縮機構 (3) 室外熱交換器（熱源側熱交換器） (8) 冷媒配管 (42) 蓄熱熱交換器（過冷却熱交換器） (42a) 冷却用熱交換器 (45) 水配管（循環配管） (48) バイパス配管 (52a) 第２室外電動膨張弁（膨張機構） (71) 製氷運転手段 (72) 凍結判定手段 (73) 解凍運転手段 (74) 切換え制御手段 (A) 冷媒循環回路 (B) 水循環回路（蓄熱循環回路） (T) 蓄熱タンク (P) ポンプ（循環手段） (CRV) 三方電磁弁（切換え手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末広 賢一 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 植野 武夫 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機(1) と、熱源側熱交換器(3) と、
   膨張機構(52a) と、冷却用熱交換器(42a) とが冷媒配管
   (8) によって冷媒の循環が可能に接続されて成る冷媒循
   環回路(A) と、 蓄熱媒体を貯留する蓄熱タンク(T) と、該蓄熱タンク
   (T) の出口側に接続されて蓄熱媒体を圧送する循環手段
   (P) と、上記冷却用熱交換器(42a) との間で熱交換可能
   な過冷却熱交換器(42)とが循環配管(45)によって蓄熱媒
   体の循環が可能に順に接続されて成る蓄熱循環回路(B)
   とを備え、 該蓄熱循環回路(B) は、蓄熱タンク(T) をバイパスして
   過冷却熱交換器(42)の下流側を循環手段(P) の上流側に
   接続するバイパス配管(48)と、過冷却熱交換器(42)から
   導出した蓄熱媒体を循環配管(45)を経て蓄熱タンク(T)
   へ供給する第１の切換え状態とバイパス配管(48)を経て
   循環手段(P) へ供給する第２の切換え状態とに切換え可
   能な切換え手段(CRV) とを備えている一方、 上記冷媒循環回路(A) を循環して冷却用熱交換器(42a)
   で蒸発する冷媒と、蓄熱循環回路(B) を循環して過冷却
   熱交換器(42)を流れる液相の蓄熱媒体とを熱交換させて
   該蓄熱媒体を過冷却状態まで冷却し、この蓄熱媒体を過
   冷却熱交換器(42)から導出した後に、その過冷却状態を
   解消して氷を生成して該氷を蓄熱タンク(T) に回収する
   製氷運転を行う製氷運転手段(71)と、 上記過冷却熱交換器(42)の内部等で凍結が発生すると凍
   結信号を発する凍結判定手段(72)と、 該凍結判定手段(72)から凍結信号を受けると、圧縮機
   (1) からの高温の吐出冷媒を冷却用熱交換器(42a) に供
   給して過冷却熱交換器(42)を加熱する解凍運転を行い、
   該解凍運転が終了すると、製氷運転手段(71)の製氷運転
   に戻す解凍運転手段(73)と、 上記製氷運転手段(71)による製氷運転時、切換え手段(C
   RV) を第１の切換え状態にし、解凍運転手段(73)による
   解凍運転時、切換え手段(CRV) を第２の切換え状態にす
   る切換え制御手段(74)とが設けられていることを特徴と
   する氷蓄熱装置。
2. 【請求項２】 過冷却熱交換器(42)の下流側には、蓄熱
   媒体の過冷却状態を解消させる過冷却解消手段(43)が設
   けられている一方、バイパス配管(48)の上流端は過冷却
   解消手段(43)の下流側に接続されていて、 切換え制御手段(74)は、解凍運転手段(73)による冷却用
   熱交換器(42a) への吐出冷媒供給開始時から所定時間経
   過後に切換え手段(CRV) を第２の切換え状態にすること
   を特徴とする請求項１記載の氷蓄熱装置。
3. 【請求項３】 過冷却熱交換器(42)の下流側には、蓄熱
   媒体の過冷却状態を解消させる過冷却解消手段(43)が設
   けられている一方、バイパス配管(48)の上流端は過冷却
   解消手段(43)の下流側に接続されていて、 切換え制御手段(74)は、解凍運転手段(73)による冷却用
   熱交換器(42a) への吐出冷媒供給終了時より前に切換え
   手段(CRV) を第１の切換え状態にすることを特徴とする
   請求項１記載の氷蓄熱装置。
4. 【請求項４】 過冷却熱交換器(42)の下流側には、蓄熱
   媒体の過冷却状態を解消させる過冷却解消手段(43)が設
   けられている一方、バイパス配管(48)の上流端は過冷却
   解消手段(43)の下流側に接続されていて、 切換え制御手段(74)は、解凍運転手段(73)による冷却用
   熱交換器(42a) への吐出冷媒供給開始時から所定時間経
   過後に切換え手段(CRV) を第２の切換え状態にすると共
   に、冷却用熱交換器(42a) への吐出冷媒供給終了時より
   前に切換え手段(CRV) を第１の切換え状態にすることを
   特徴とする請求項１記載の氷蓄熱装置。
5. 【請求項５】 過冷却熱交換器(42)の下流側には、蓄熱
   媒体の過冷却状態を解消させる過冷却解消手段(43)が設
   けられている一方、バイパス配管(48)の上流端は過冷却
   解消手段(43)の上流側に接続されていることを特徴とす
   る請求項１記載の氷蓄熱装置。
6. 【請求項６】 切換え制御手段(74)は、解凍運転手段(7
   3)による冷却用熱交換器(42a) への吐出冷媒供給終了時
   から所定時間経過後に切換え手段(CRV) を第１の切換え
   状態にすることを特徴とする請求項５記載の氷蓄熱装
   置。
7. 【請求項７】 切換え手段は、循環配管(45)に対するバ
   イパス配管(48)の接続位置に設けられた三方弁(CRV) で
   あることを特徴とする請求項１記載の氷蓄熱装置。