JPH1062020A - 蓄熱式空気調和機 - Google Patents
蓄熱式空気調和機Info
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- JPH1062020A JPH1062020A JP8220952A JP22095296A JPH1062020A JP H1062020 A JPH1062020 A JP H1062020A JP 8220952 A JP8220952 A JP 8220952A JP 22095296 A JP22095296 A JP 22095296A JP H1062020 A JPH1062020 A JP H1062020A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/07—Details of compressors or related parts
- F25B2400/075—Details of compressors or related parts with parallel compressors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/02—Compressor control
- F25B2600/021—Inverters therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
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- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 夜間電力を利用して製氷運転を行い、その蓄
冷熱を有効利用して昼間冷房運転時の消費電力低減を図
る。 【解決手段】 可変速圧縮機2bと第2二方弁SV2と
の直列接続回路を、一定速圧縮機2a、室外熱交換器
3、室外膨張弁5、第1二方弁SV1との直列接続回路
に並列に接続し、かつ一定速圧縮機2aと可変速圧縮機
2bの出口配管間にバイパス弁BVを設け、室外膨張弁
5と第1二方弁SV1との間の配管と、蓄熱槽STR出
口配管とを第3二方弁SV3を介して連通し、蓄熱槽S
TR出口配管と、室内ユニット10の集合出口配管とを
第4二方弁SV4を介して連通する。これにより、蓄冷
熱利用冷房運転時、可変速圧縮機2bを吐出した冷媒
が、蓄熱槽熱交換器HEを介して低い凝縮圧力にて冷水
と熱交換するために、凝縮圧力の大幅低下が可能とな
り、可変速圧縮機2bの消費電力低減、及び信頼性向上
を図れる。
冷熱を有効利用して昼間冷房運転時の消費電力低減を図
る。 【解決手段】 可変速圧縮機2bと第2二方弁SV2と
の直列接続回路を、一定速圧縮機2a、室外熱交換器
3、室外膨張弁5、第1二方弁SV1との直列接続回路
に並列に接続し、かつ一定速圧縮機2aと可変速圧縮機
2bの出口配管間にバイパス弁BVを設け、室外膨張弁
5と第1二方弁SV1との間の配管と、蓄熱槽STR出
口配管とを第3二方弁SV3を介して連通し、蓄熱槽S
TR出口配管と、室内ユニット10の集合出口配管とを
第4二方弁SV4を介して連通する。これにより、蓄冷
熱利用冷房運転時、可変速圧縮機2bを吐出した冷媒
が、蓄熱槽熱交換器HEを介して低い凝縮圧力にて冷水
と熱交換するために、凝縮圧力の大幅低下が可能とな
り、可変速圧縮機2bの消費電力低減、及び信頼性向上
を図れる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気を熱源とする
空気調和機にて夜間電力を利用して蓄熱(製氷)を行
い、その蓄冷熱を有効利用して昼間冷房運転時の消費電
力の低減化を図る蓄熱式空気調和機に関するものであ
る。
空気調和機にて夜間電力を利用して蓄熱(製氷)を行
い、その蓄冷熱を有効利用して昼間冷房運転時の消費電
力の低減化を図る蓄熱式空気調和機に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】蓄熱式空気調和機については、既にさま
ざまな開発がなされており、例えば、特開昭62−28
0551号公報に示されているような蓄熱式空気調和機
がある。
ざまな開発がなされており、例えば、特開昭62−28
0551号公報に示されているような蓄熱式空気調和機
がある。
【0003】その基本的な技術について以下述べる。上
記従来の空気調和機は図12に示すように、室外ユニッ
ト1、及び室内ユニット10より構成される。
記従来の空気調和機は図12に示すように、室外ユニッ
ト1、及び室内ユニット10より構成される。
【0004】室外ユニット1では、運転容量可変とした
電動式の圧縮機31、室外熱交換器3、逆止弁39を順
次接続し、更に三方切替弁41、蓄熱槽STRの伝熱管
路に逆止弁44を並列に接続した並列回路を、室外熱交
換器3と逆止弁39とに並列に接続する如く、圧縮機3
1と室外熱交換器3との間から分岐して逆止弁39と液
側端子24との間に接続する。
電動式の圧縮機31、室外熱交換器3、逆止弁39を順
次接続し、更に三方切替弁41、蓄熱槽STRの伝熱管
路に逆止弁44を並列に接続した並列回路を、室外熱交
換器3と逆止弁39とに並列に接続する如く、圧縮機3
1と室外熱交換器3との間から分岐して逆止弁39と液
側端子24との間に接続する。
【0005】一方、室内ユニット10では、室内熱交換
器12、室内ファン13、冷房用膨張弁11、及び電磁
弁40をケーシング内に収納し、液側端子23、膨張弁
11と電磁弁40との並列回路、室内熱交換器12、及
びガス側端子21を順次接続する。
器12、室内ファン13、冷房用膨張弁11、及び電磁
弁40をケーシング内に収納し、液側端子23、膨張弁
11と電磁弁40との並列回路、室内熱交換器12、及
びガス側端子21を順次接続する。
【0006】以上のように構成された蓄熱式空気調和機
について、その動作を説明する。まず、蓄冷熱運転は、
室外熱交換器3を凝縮器とし、蓄熱槽STR内の伝熱管
路36を蒸発器として作用せしめて蓄冷熱する。一方、
電力ピ−クシフト運転時は圧縮機31を低能力で駆動
し、伝熱管路36を凝縮器として作用せしめ冷媒を液化
し、液化した冷媒を減圧器53をバイパスして室内熱交
換器12を蒸発器として作用せしめる。
について、その動作を説明する。まず、蓄冷熱運転は、
室外熱交換器3を凝縮器とし、蓄熱槽STR内の伝熱管
路36を蒸発器として作用せしめて蓄冷熱する。一方、
電力ピ−クシフト運転時は圧縮機31を低能力で駆動
し、伝熱管路36を凝縮器として作用せしめ冷媒を液化
し、液化した冷媒を減圧器53をバイパスして室内熱交
換器12を蒸発器として作用せしめる。
【0007】これにより、通常冷房と同等能力の冷房を
行うことができ、かつ、電力使用量の最も大なる圧縮機
31を低能力で駆動でき、電力消費量を低減できる。
行うことができ、かつ、電力使用量の最も大なる圧縮機
31を低能力で駆動でき、電力消費量を低減できる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成は、電力ピ−クシフト運転時は圧縮機31を低能
力で駆動するとは言うものの、蓄熱槽STRを凝縮器と
して、5℃前後で凝縮させるため圧縮機31の最小圧縮
比を確保できず、室内ユニット10にて冷房を行うため
に必要な最低限の冷媒循環量を確保できないだけでな
く、圧縮機31本体の信頼性低下を招いてしまう。
の構成は、電力ピ−クシフト運転時は圧縮機31を低能
力で駆動するとは言うものの、蓄熱槽STRを凝縮器と
して、5℃前後で凝縮させるため圧縮機31の最小圧縮
比を確保できず、室内ユニット10にて冷房を行うため
に必要な最低限の冷媒循環量を確保できないだけでな
く、圧縮機31本体の信頼性低下を招いてしまう。
【0009】そこで、本発明は上記欠点を鑑み、蓄冷熱
を利用して冷房運転を行う際の圧縮機信頼性を確保し、
かつ電力消費量の低減を実現し得る蓄熱式空気調和機を
提供することを目的とする。
を利用して冷房運転を行う際の圧縮機信頼性を確保し、
かつ電力消費量の低減を実現し得る蓄熱式空気調和機を
提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、一定速圧縮機、室外熱交換器、室外膨張
弁、第1二方弁、蓄熱槽、複数の室内ユニットを順次環
状に接続し、可変速圧縮機と第2二方弁との直列接続回
路を、一定速圧縮機、室外熱交換器、室外膨張弁、第1
二方弁との直列接続回路に並列に接続して冷凍サイクル
を構成する。
に本発明は、一定速圧縮機、室外熱交換器、室外膨張
弁、第1二方弁、蓄熱槽、複数の室内ユニットを順次環
状に接続し、可変速圧縮機と第2二方弁との直列接続回
路を、一定速圧縮機、室外熱交換器、室外膨張弁、第1
二方弁との直列接続回路に並列に接続して冷凍サイクル
を構成する。
【0011】また、一定速圧縮機の出口配管と可変速圧
縮機の出口配管とをバイパス弁を介して連通する第1バ
イパス回路と、室外膨張弁と第1二方弁との間の配管
と、前記蓄熱槽の出口配管とを第3二方弁を介して連通
する第2バイパス回路と、蓄熱槽の出口配管と、室内ユ
ニットの集合出口配管とを第4二方弁を介して連通する
第3バイパス回路とを備える。
縮機の出口配管とをバイパス弁を介して連通する第1バ
イパス回路と、室外膨張弁と第1二方弁との間の配管
と、前記蓄熱槽の出口配管とを第3二方弁を介して連通
する第2バイパス回路と、蓄熱槽の出口配管と、室内ユ
ニットの集合出口配管とを第4二方弁を介して連通する
第3バイパス回路とを備える。
【0012】また、一定速圧縮機の運転/停止と可変速
圧縮機の所定周波数での運転を行う圧縮機運転制御手段
と、室外膨張弁用の膨張弁制御手段と、バイパス弁、第
1二方弁、第2二方弁、第3二方弁、第4二方弁の開閉
を制御する二方弁制御手段と、前記冷凍サイクルの運転
モードを検出する運転モード検出手段と、前記蓄熱槽に
蓄えられた蓄熱量を検出する蓄熱量検出手段と、前記蓄
熱量検出手段からの出力値と所定値の大小関係を比較す
る蓄熱量比較手段とを備える。
圧縮機の所定周波数での運転を行う圧縮機運転制御手段
と、室外膨張弁用の膨張弁制御手段と、バイパス弁、第
1二方弁、第2二方弁、第3二方弁、第4二方弁の開閉
を制御する二方弁制御手段と、前記冷凍サイクルの運転
モードを検出する運転モード検出手段と、前記蓄熱槽に
蓄えられた蓄熱量を検出する蓄熱量検出手段と、前記蓄
熱量検出手段からの出力値と所定値の大小関係を比較す
る蓄熱量比較手段とを備える。
【0013】更に、蓄熱槽を使用した製氷運転時に、バ
イパス弁を開、第1二方弁を開、第2二方弁を閉、第3
二方弁を閉、第4二方弁を開とし、室外膨張弁を所定開
度として一定速圧縮機と可変速圧縮機の運転を行い、か
つ冷房運転時に、バイパス弁を閉、第1二方弁を閉、第
2二方弁を開、第3二方弁を開、第4二方弁を閉とし、
また室外膨張弁を所定開度として一定速圧縮機と可変速
圧縮機の運転を行うべく、圧縮機運転制御手段と膨張弁
制御手段と二方弁制御手段とを動作させる第1制御装置
とを備えるものである。
イパス弁を開、第1二方弁を開、第2二方弁を閉、第3
二方弁を閉、第4二方弁を開とし、室外膨張弁を所定開
度として一定速圧縮機と可変速圧縮機の運転を行い、か
つ冷房運転時に、バイパス弁を閉、第1二方弁を閉、第
2二方弁を開、第3二方弁を開、第4二方弁を閉とし、
また室外膨張弁を所定開度として一定速圧縮機と可変速
圧縮機の運転を行うべく、圧縮機運転制御手段と膨張弁
制御手段と二方弁制御手段とを動作させる第1制御装置
とを備えるものである。
【0014】これにより、蓄冷熱を利用して冷房運転を
行う際に、第1バイパス回路にて一定速圧縮機を吐出し
た冷媒が、室外熱交換器を介して比較的高い凝縮圧力に
て外気と熱交換すると同時に、第2バイパス回路にて可
変速圧縮機が、蓄熱槽熱交換器を介して低い凝縮圧力に
て冷水と熱交換させるために、凝縮圧力の大幅低下が可
能となり、可変速圧縮機の運転周波数の低減、即ち消費
電力の低減を実現できる。
行う際に、第1バイパス回路にて一定速圧縮機を吐出し
た冷媒が、室外熱交換器を介して比較的高い凝縮圧力に
て外気と熱交換すると同時に、第2バイパス回路にて可
変速圧縮機が、蓄熱槽熱交換器を介して低い凝縮圧力に
て冷水と熱交換させるために、凝縮圧力の大幅低下が可
能となり、可変速圧縮機の運転周波数の低減、即ち消費
電力の低減を実現できる。
【0015】更に、第1バイパス回路、及び第2バイパ
ス回路を同時運転行うことにより、各々を別々に運転す
る場合に比べて相互に凝縮圧力が影響し合うため、第1
バイパス回路の凝縮圧力は別々運転時より低く、逆に第
2バイパス回路では別々運転時より高くできるため、一
定速圧縮機の圧縮比を小さくでき、かつ可変速圧縮機の
圧縮比確保を実現でき、圧縮機の信頼性を向上させるこ
とができる。
ス回路を同時運転行うことにより、各々を別々に運転す
る場合に比べて相互に凝縮圧力が影響し合うため、第1
バイパス回路の凝縮圧力は別々運転時より低く、逆に第
2バイパス回路では別々運転時より高くできるため、一
定速圧縮機の圧縮比を小さくでき、かつ可変速圧縮機の
圧縮比確保を実現でき、圧縮機の信頼性を向上させるこ
とができる。
【0016】また、第2の技術的手段として、第1の技
術的手段に対して、蓄熱槽の出口配管に第1圧力検出装
置、第1温度検出装置とを追加設置し、第1の技術的手
段における蓄熱量検出手段に代わって、第1圧力検出装
置と第1温度検出装置から冷媒過冷却度を算出する冷媒
過冷却度検出手段を設置し、第1の技術的手段における
蓄熱量比較手段に代わって、冷媒過冷却度の大小関係を
比較する冷媒過冷却度比較手段を設置したものである。
術的手段に対して、蓄熱槽の出口配管に第1圧力検出装
置、第1温度検出装置とを追加設置し、第1の技術的手
段における蓄熱量検出手段に代わって、第1圧力検出装
置と第1温度検出装置から冷媒過冷却度を算出する冷媒
過冷却度検出手段を設置し、第1の技術的手段における
蓄熱量比較手段に代わって、冷媒過冷却度の大小関係を
比較する冷媒過冷却度比較手段を設置したものである。
【0017】更に、第1の技術的手段における第1制御
手段に代わって、蓄熱槽を使用した冷房運転時に、蓄熱
槽出口の冷媒過冷却度が所定範囲内に収まるように可変
速圧縮機の運転周波数を制御する第2制御装置を設置し
たものである。
手段に代わって、蓄熱槽を使用した冷房運転時に、蓄熱
槽出口の冷媒過冷却度が所定範囲内に収まるように可変
速圧縮機の運転周波数を制御する第2制御装置を設置し
たものである。
【0018】これにより、蓄冷熱を利用して冷房運転を
行う際に、蓄熱槽出口の冷媒過冷却度が所定範囲内に収
まるように可変速圧縮機の運転周波数を制御できるた
め、蓄熱槽熱交換器の凝縮能力を効率的に作用させるこ
とができ、可変速圧縮機の運転周波数の低減、即ち消費
電力の低減を実現できる。
行う際に、蓄熱槽出口の冷媒過冷却度が所定範囲内に収
まるように可変速圧縮機の運転周波数を制御できるた
め、蓄熱槽熱交換器の凝縮能力を効率的に作用させるこ
とができ、可変速圧縮機の運転周波数の低減、即ち消費
電力の低減を実現できる。
【0019】また、第3の技術的手段として、第1の技
術的手段に対して、蓄熱槽出口配管に第1圧力検出装置
を追加設置し、一定速圧縮機の出口配管に第2圧力検出
装置を追加設置し、第1の技術的手段における蓄熱量検
出手段、及び蓄熱量比較手段に代わって、第1圧力検出
装置と第2圧力検出装置の出力から冷媒圧力差を算出す
る差圧演算手段を設置したものである。
術的手段に対して、蓄熱槽出口配管に第1圧力検出装置
を追加設置し、一定速圧縮機の出口配管に第2圧力検出
装置を追加設置し、第1の技術的手段における蓄熱量検
出手段、及び蓄熱量比較手段に代わって、第1圧力検出
装置と第2圧力検出装置の出力から冷媒圧力差を算出す
る差圧演算手段を設置したものである。
【0020】更に、第1の技術的手段における第1制御
装置に代わって、蓄熱槽を使用した冷房運転時に、第2
圧力検出装置の検知圧力が第1圧力検出装置の検知圧力
より高くなるように室外膨張弁の開度を小さく制御する
第3制御装置を設置したものである。
装置に代わって、蓄熱槽を使用した冷房運転時に、第2
圧力検出装置の検知圧力が第1圧力検出装置の検知圧力
より高くなるように室外膨張弁の開度を小さく制御する
第3制御装置を設置したものである。
【0021】これにより、第1バイパス回路、及び第2
バイパス回路を同時使用した冷房運転行う場合、第2圧
力検出装置での圧力が第1圧力検出装置での圧力より高
くなるように室外膨張弁の開度を小さく制御するため
に、蓄熱槽内の水温が低い場合は第1バイパス回路での
凝縮圧力が下がり過ぎて外気との熱交換量が低下するこ
とがなく、かつできる限り凝縮圧力を低く保持すること
ができるため一定速圧縮機の圧縮比を小さくでき、消費
電力の低減を実現できる。
バイパス回路を同時使用した冷房運転行う場合、第2圧
力検出装置での圧力が第1圧力検出装置での圧力より高
くなるように室外膨張弁の開度を小さく制御するため
に、蓄熱槽内の水温が低い場合は第1バイパス回路での
凝縮圧力が下がり過ぎて外気との熱交換量が低下するこ
とがなく、かつできる限り凝縮圧力を低く保持すること
ができるため一定速圧縮機の圧縮比を小さくでき、消費
電力の低減を実現できる。
【0022】また、第4の技術的手段として、第1の技
術的手段に対して、蓄熱槽の水槽内に設置した水温検出
装置と、外気温検出装置とを追加設置し、第1の技術的
手段における蓄熱量検出手段、及び蓄熱量比較手段に代
わって、外気温検出装置の検知温度と水温検出装置の検
知温度との差温を検出する差温演算手段を設置したもの
である。
術的手段に対して、蓄熱槽の水槽内に設置した水温検出
装置と、外気温検出装置とを追加設置し、第1の技術的
手段における蓄熱量検出手段、及び蓄熱量比較手段に代
わって、外気温検出装置の検知温度と水温検出装置の検
知温度との差温を検出する差温演算手段を設置したもの
である。
【0023】更に、第1の技術的手段における第1制御
装置に代わって、蓄熱槽を使用した冷房運転時に、水温
検出装置の検知温度が所定水温以上の場合で、かつ外気
温検出装置の検知温度より水温検出装置の検知温度が低
い場合に、バイパス弁を開、第1二方弁を閉、第2二方
弁を開、第3二方弁を閉、第4二方弁を閉とし、また室
外膨張弁を全閉として一定速圧縮機と可変速圧縮機の運
転を行う第4制御装置を設置したものである。
装置に代わって、蓄熱槽を使用した冷房運転時に、水温
検出装置の検知温度が所定水温以上の場合で、かつ外気
温検出装置の検知温度より水温検出装置の検知温度が低
い場合に、バイパス弁を開、第1二方弁を閉、第2二方
弁を開、第3二方弁を閉、第4二方弁を閉とし、また室
外膨張弁を全閉として一定速圧縮機と可変速圧縮機の運
転を行う第4制御装置を設置したものである。
【0024】これにより、第1バイパス回路にて室外熱
交換器を使用して外気と熱交換する場合より、外気より
低く、かつ圧縮比が低くなり過ぎない水温と蓄熱槽熱交
換器を介して熱交換することができ、その結果、一定速
圧縮機の吐出圧力を低下させることになり、即ち圧縮比
を小さくでき、第1バイパス回路にて室外熱交換器を使
用して外気と熱交換する場合より、消費電力の低減を実
現できる。
交換器を使用して外気と熱交換する場合より、外気より
低く、かつ圧縮比が低くなり過ぎない水温と蓄熱槽熱交
換器を介して熱交換することができ、その結果、一定速
圧縮機の吐出圧力を低下させることになり、即ち圧縮比
を小さくでき、第1バイパス回路にて室外熱交換器を使
用して外気と熱交換する場合より、消費電力の低減を実
現できる。
【0025】また、第5の技術的手段として、第1の技
術的手段に対して、室内ユニットの空調負荷を検出する
空調負荷検出装置と、とを追加設置し、第1の技術的手
段における蓄熱量検出手段、及び蓄熱量比較手段に代わ
って、空調負荷検出装置により検出された空調負荷と所
定値との大小関係を比較する空調負荷比較手段を備えた
ものである。
術的手段に対して、室内ユニットの空調負荷を検出する
空調負荷検出装置と、とを追加設置し、第1の技術的手
段における蓄熱量検出手段、及び蓄熱量比較手段に代わ
って、空調負荷検出装置により検出された空調負荷と所
定値との大小関係を比較する空調負荷比較手段を備えた
ものである。
【0026】更に、第1の技術的手段における第1制御
装置に代わって、空調負荷比較手段により検出空調負荷
が所定空調負荷以上と判断された場合に、一定速圧縮機
と室外熱交換器とを直列に接続する冷媒回路と、可変速
圧縮機と蓄熱槽とを直列に接続する冷媒回路とを並列関
係にし、空調負荷比較手段により検出空調負荷が所定空
調負荷より小さいと判断された場合に、一定速圧縮機と
可変速圧縮機を並列設置し、かつ室外熱交換器と蓄熱槽
とを直列に接続する冷媒回路として一定速圧縮機と可変
速圧縮機の運転を行う第5制御装置を設置したものであ
る。
装置に代わって、空調負荷比較手段により検出空調負荷
が所定空調負荷以上と判断された場合に、一定速圧縮機
と室外熱交換器とを直列に接続する冷媒回路と、可変速
圧縮機と蓄熱槽とを直列に接続する冷媒回路とを並列関
係にし、空調負荷比較手段により検出空調負荷が所定空
調負荷より小さいと判断された場合に、一定速圧縮機と
可変速圧縮機を並列設置し、かつ室外熱交換器と蓄熱槽
とを直列に接続する冷媒回路として一定速圧縮機と可変
速圧縮機の運転を行う第5制御装置を設置したものであ
る。
【0027】これより、低冷房負荷時は、室外熱交換器
と蓄熱槽熱交換器を直列に接続した冷媒回路にて一定速
圧縮機と低周波数での可変速圧縮機の運転を行い、室外
熱交換器での凝縮能力を蓄熱槽内の蓄冷熱でアシストす
ることにより、冷媒過冷却度を確保する。
と蓄熱槽熱交換器を直列に接続した冷媒回路にて一定速
圧縮機と低周波数での可変速圧縮機の運転を行い、室外
熱交換器での凝縮能力を蓄熱槽内の蓄冷熱でアシストす
ることにより、冷媒過冷却度を確保する。
【0028】逆に冷房負荷が大きい、いわゆるピーク冷
房負荷時は、室外熱交換器と蓄熱槽熱交換器を並列に接
続した冷媒回路にて、それぞれ一定速圧縮機と可変速圧
縮機の運転を行い、蓄熱槽出口部分にて両者を合流させ
ることにより、蓄熱槽熱交換器での凝縮圧力の低下を図
れ、凝縮能力を確保しながら、可変速圧縮機の運転周波
数の低減、即ち消費電力の低減を実現できる。
房負荷時は、室外熱交換器と蓄熱槽熱交換器を並列に接
続した冷媒回路にて、それぞれ一定速圧縮機と可変速圧
縮機の運転を行い、蓄熱槽出口部分にて両者を合流させ
ることにより、蓄熱槽熱交換器での凝縮圧力の低下を図
れ、凝縮能力を確保しながら、可変速圧縮機の運転周波
数の低減、即ち消費電力の低減を実現できる。
【0029】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、一定速
圧縮機、室外送風機を備えた室外熱交換器、室外膨張
弁、第1二方弁、蓄熱槽熱交換器と水槽とからなる蓄熱
槽、室内膨張弁と室内送風機と室内熱交換器とからなる
複数の室内ユニットを順次環状に接続し、可変速圧縮機
と第2二方弁との直列接続回路を、前記一定速圧縮機、
前記室外熱交換器、前記室外膨張弁、前記第1二方弁と
の直列接続回路に並列に接続した冷凍サイクルと、前記
一定速圧縮機の出口配管と前記可変速圧縮機の出口配管
とをバイパス弁を介して連通する第1バイパス回路と、
前記室外膨張弁と第1二方弁との間の配管と、前記蓄熱
槽の出口配管とを第3二方弁を介して連通する第2バイ
パス回路と、前記蓄熱槽の出口配管と、前記室内ユニッ
トの集合出口配管とを第4二方弁を介して連通する第3
バイパス回路とを備えるものである。
圧縮機、室外送風機を備えた室外熱交換器、室外膨張
弁、第1二方弁、蓄熱槽熱交換器と水槽とからなる蓄熱
槽、室内膨張弁と室内送風機と室内熱交換器とからなる
複数の室内ユニットを順次環状に接続し、可変速圧縮機
と第2二方弁との直列接続回路を、前記一定速圧縮機、
前記室外熱交換器、前記室外膨張弁、前記第1二方弁と
の直列接続回路に並列に接続した冷凍サイクルと、前記
一定速圧縮機の出口配管と前記可変速圧縮機の出口配管
とをバイパス弁を介して連通する第1バイパス回路と、
前記室外膨張弁と第1二方弁との間の配管と、前記蓄熱
槽の出口配管とを第3二方弁を介して連通する第2バイ
パス回路と、前記蓄熱槽の出口配管と、前記室内ユニッ
トの集合出口配管とを第4二方弁を介して連通する第3
バイパス回路とを備えるものである。
【0030】また、前記一定速圧縮機の運転/停止と前
記可変速圧縮機の所定周波数での運転を行う圧縮機運転
制御手段と、前記室外膨張弁の開度制御を行う膨張弁制
御手段と、前記バイパス弁、第1二方弁、第2二方弁、
第3二方弁、第4二方弁の開閉を制御する二方弁制御手
段と、前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モ
ード検出手段と、前記蓄熱槽に蓄えられた蓄熱量を検出
する蓄熱量検出手段と、前記蓄熱量検出手段からの出力
値と所定値の大小関係を比較する蓄熱量比較手段とを備
えるものである。
記可変速圧縮機の所定周波数での運転を行う圧縮機運転
制御手段と、前記室外膨張弁の開度制御を行う膨張弁制
御手段と、前記バイパス弁、第1二方弁、第2二方弁、
第3二方弁、第4二方弁の開閉を制御する二方弁制御手
段と、前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モ
ード検出手段と、前記蓄熱槽に蓄えられた蓄熱量を検出
する蓄熱量検出手段と、前記蓄熱量検出手段からの出力
値と所定値の大小関係を比較する蓄熱量比較手段とを備
えるものである。
【0031】更に、前記運転モード検出手段により前記
蓄熱槽を使用した製氷運転モードを検出し、かつ前記蓄
熱量比較手段にて前記蓄熱量検出手段からの出力値が所
定値以上と判断された場合に、前記二方弁制御手段によ
り前記バイパス弁を開、前記第1二方弁を開、前記第2
二方弁を閉、前記第3二方弁を閉、前記第4二方弁を開
とし、前記膨張弁制御手段により前記室外膨張弁を所定
開度として、前記圧縮機運転制御手段により前記一定速
圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を行い、かつ前記運転
モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した冷房運転モ
ードを検出した場合に、前記二方弁制御手段により前記
バイパス弁を閉、前記第1二方弁を閉、前記第2二方弁
を開、前記第3二方弁を開、前記第4二方弁を閉とし、
また前記膨張弁制御手段により前記室外膨張弁を所定開
度として、前記圧縮機運転制御手段により前記一定速圧
縮機と前記可変速圧縮機の運転を行うべく、前記圧縮機
運転制御手段と前記膨張弁制御手段と前記二方弁制御手
段とを動作させる第1制御装置とを備えるものである。
蓄熱槽を使用した製氷運転モードを検出し、かつ前記蓄
熱量比較手段にて前記蓄熱量検出手段からの出力値が所
定値以上と判断された場合に、前記二方弁制御手段によ
り前記バイパス弁を開、前記第1二方弁を開、前記第2
二方弁を閉、前記第3二方弁を閉、前記第4二方弁を開
とし、前記膨張弁制御手段により前記室外膨張弁を所定
開度として、前記圧縮機運転制御手段により前記一定速
圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を行い、かつ前記運転
モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した冷房運転モ
ードを検出した場合に、前記二方弁制御手段により前記
バイパス弁を閉、前記第1二方弁を閉、前記第2二方弁
を開、前記第3二方弁を開、前記第4二方弁を閉とし、
また前記膨張弁制御手段により前記室外膨張弁を所定開
度として、前記圧縮機運転制御手段により前記一定速圧
縮機と前記可変速圧縮機の運転を行うべく、前記圧縮機
運転制御手段と前記膨張弁制御手段と前記二方弁制御手
段とを動作させる第1制御装置とを備えるものである。
【0032】上記構成を用いて、蓄冷熱を利用した冷房
運転を行う際に、第1バイパス回路にて一定速圧縮機を
吐出した冷媒が、室外熱交換器を介して比較的高い凝縮
圧力にて外気と熱交換して過冷却冷媒となった後、室外
膨張弁にてある程度減圧される。
運転を行う際に、第1バイパス回路にて一定速圧縮機を
吐出した冷媒が、室外熱交換器を介して比較的高い凝縮
圧力にて外気と熱交換して過冷却冷媒となった後、室外
膨張弁にてある程度減圧される。
【0033】一方、第2バイパス回路にて可変速圧縮機
を吐出した冷媒が、蓄熱槽熱交換器を介して低い凝縮圧
力にて冷水と熱交換して過冷却冷媒となる。
を吐出した冷媒が、蓄熱槽熱交換器を介して低い凝縮圧
力にて冷水と熱交換して過冷却冷媒となる。
【0034】第1バイパス回路から第3二方弁を介して
流れてきた冷媒と第2バイパス回路から蓄熱槽へと流れ
てきた冷媒とが合流する冷凍サイクルとなるため、低温
熱源である蓄熱槽での凝縮圧力の影響を受けて、冷凍サ
イクルとしての凝縮圧力の大幅低下が可能となり、可変
速圧縮機の運転周波数の低減、即ち消費電力の低減を実
現できる。
流れてきた冷媒と第2バイパス回路から蓄熱槽へと流れ
てきた冷媒とが合流する冷凍サイクルとなるため、低温
熱源である蓄熱槽での凝縮圧力の影響を受けて、冷凍サ
イクルとしての凝縮圧力の大幅低下が可能となり、可変
速圧縮機の運転周波数の低減、即ち消費電力の低減を実
現できる。
【0035】更に、第1バイパス回路、及び第2バイパ
ス回路を同時運転行うことにより、各々を別々に運転す
る場合に比べて相互に凝縮圧力が影響し合うため、第1
バイパス回路の凝縮圧力は別々運転時より低く、逆に第
2バイパス回路では別々運転時より高くできるため、一
定速圧縮機の圧縮比を小さくでき、かつ可変速圧縮機の
圧縮比確保を実現でき、圧縮機の信頼性を向上させるこ
とができる。
ス回路を同時運転行うことにより、各々を別々に運転す
る場合に比べて相互に凝縮圧力が影響し合うため、第1
バイパス回路の凝縮圧力は別々運転時より低く、逆に第
2バイパス回路では別々運転時より高くできるため、一
定速圧縮機の圧縮比を小さくでき、かつ可変速圧縮機の
圧縮比確保を実現でき、圧縮機の信頼性を向上させるこ
とができる。
【0036】また、請求項2に記載の発明は、前記冷凍
サイクルと、前記第1バイパス回路と、前記第2バイパ
ス回路と、前記第3バイパス回路と、前記圧縮機運転制
御手段と、前記膨張弁制御手段と、前記二方弁制御手段
と、前記蓄熱槽の出口配管に設置した蓄熱槽出口冷媒圧
力を検出する第1圧力検出装置と、蓄熱槽出口冷媒温度
を検出する第1温度検出装置と、前記運転モード検出手
段と、前記第1圧力検出装置により検出した冷媒圧力と
前記第1温度検出装置により検出した冷媒温度から冷媒
過冷却度を算出する冷媒過冷却度検出手段と、前記冷媒
過冷却度検出手段からの出力値と所定値の大小関係を比
較する冷媒過冷却度比較手段とを備えるものである。
サイクルと、前記第1バイパス回路と、前記第2バイパ
ス回路と、前記第3バイパス回路と、前記圧縮機運転制
御手段と、前記膨張弁制御手段と、前記二方弁制御手段
と、前記蓄熱槽の出口配管に設置した蓄熱槽出口冷媒圧
力を検出する第1圧力検出装置と、蓄熱槽出口冷媒温度
を検出する第1温度検出装置と、前記運転モード検出手
段と、前記第1圧力検出装置により検出した冷媒圧力と
前記第1温度検出装置により検出した冷媒温度から冷媒
過冷却度を算出する冷媒過冷却度検出手段と、前記冷媒
過冷却度検出手段からの出力値と所定値の大小関係を比
較する冷媒過冷却度比較手段とを備えるものである。
【0037】更に、前記運転モード検出手段により前記
蓄熱槽を使用した製氷運転モードを検出した場合、前記
二方弁制御手段により前記バイパス弁を開、前記第1二
方弁を開、前記第2二方弁を閉、前記第3二方弁を閉、
前記第4二方弁を開とし、前記膨張弁制御手段により前
記室外膨張弁を所定開度として、前記圧縮機運転制御手
段により前記一定速圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を
行い、かつ前記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を
使用した冷房運転モードを検出した場合に、前記バイパ
ス弁を閉、前記第1二方弁を閉、前記第2二方弁を開、
前記第3二方弁を開、前記第4二方弁を閉とし、また前
記室外膨張弁を所定開度として前記一定速圧縮機と前記
可変速圧縮機の運転を行い、かつ前記蓄熱槽の出口の冷
媒過冷却度が所定範囲内に収まるように、前記冷媒過冷
却度比較手段にて前記冷媒過冷却度検出手段からの出力
値が所定値より大きいと判断された場合に、前記可変速
圧縮機の運転周波数を大きくし、一方、前記冷媒過冷却
度検出手段からの出力値が所定値より小さいと判断され
た場合に、前記可変速圧縮機の運転周波数を小さくする
べく、前記圧縮機運転制御手段と前記膨張弁制御手段と
前記二方弁制御手段とを動作させる第2制御装置とを備
えるものである。
蓄熱槽を使用した製氷運転モードを検出した場合、前記
二方弁制御手段により前記バイパス弁を開、前記第1二
方弁を開、前記第2二方弁を閉、前記第3二方弁を閉、
前記第4二方弁を開とし、前記膨張弁制御手段により前
記室外膨張弁を所定開度として、前記圧縮機運転制御手
段により前記一定速圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を
行い、かつ前記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を
使用した冷房運転モードを検出した場合に、前記バイパ
ス弁を閉、前記第1二方弁を閉、前記第2二方弁を開、
前記第3二方弁を開、前記第4二方弁を閉とし、また前
記室外膨張弁を所定開度として前記一定速圧縮機と前記
可変速圧縮機の運転を行い、かつ前記蓄熱槽の出口の冷
媒過冷却度が所定範囲内に収まるように、前記冷媒過冷
却度比較手段にて前記冷媒過冷却度検出手段からの出力
値が所定値より大きいと判断された場合に、前記可変速
圧縮機の運転周波数を大きくし、一方、前記冷媒過冷却
度検出手段からの出力値が所定値より小さいと判断され
た場合に、前記可変速圧縮機の運転周波数を小さくする
べく、前記圧縮機運転制御手段と前記膨張弁制御手段と
前記二方弁制御手段とを動作させる第2制御装置とを備
えるものである。
【0038】上記構成を用いて、蓄冷熱を利用して冷房
運転を行う際に、第2バイパス回路にて可変速圧縮機を
吐出した冷媒が、蓄熱槽熱交換器を介して低い凝縮圧力
にて冷水と熱交換して過冷却冷媒となる。
運転を行う際に、第2バイパス回路にて可変速圧縮機を
吐出した冷媒が、蓄熱槽熱交換器を介して低い凝縮圧力
にて冷水と熱交換して過冷却冷媒となる。
【0039】蓄熱槽出口の冷媒過冷却度が過大となる
と、蓄熱槽熱交換器において管内熱伝達率の低い領域が
多くなり、逆に蓄熱槽出口の冷媒過冷却度が過小となっ
ても蓄熱槽熱交換器の有効領域が余ることになり、蓄熱
槽の蓄冷熱を有効に活かされていないことになる。
と、蓄熱槽熱交換器において管内熱伝達率の低い領域が
多くなり、逆に蓄熱槽出口の冷媒過冷却度が過小となっ
ても蓄熱槽熱交換器の有効領域が余ることになり、蓄熱
槽の蓄冷熱を有効に活かされていないことになる。
【0040】従って、蓄熱槽出口の冷媒過冷却度が定範
囲内に収まるように可変速圧縮機の運転周波数を制御す
ることにより、蓄熱槽熱交換器への冷媒循環量の適正化
を図れるため、蓄熱槽熱交換器の凝縮能力を効率的に利
用することができ、その結果、可変速圧縮機の運転周波
数の低減、即ち消費電力の低減を実現できる。
囲内に収まるように可変速圧縮機の運転周波数を制御す
ることにより、蓄熱槽熱交換器への冷媒循環量の適正化
を図れるため、蓄熱槽熱交換器の凝縮能力を効率的に利
用することができ、その結果、可変速圧縮機の運転周波
数の低減、即ち消費電力の低減を実現できる。
【0041】また、請求項3に記載の発明は、前記冷凍
サイクルと、前記第1バイパス回路と、前記第2バイパ
ス回路と、前記第3バイパス回路と、前記圧縮機運転制
御手段と、前記膨張弁制御手段と、前記二方弁制御手段
と、前記蓄熱槽の出口配管に設置した蓄熱槽出口冷媒圧
力を検出する第1圧力検出装置と、前記一定速圧縮機の
出口配管に設置した一定速圧縮機の出口冷媒圧力を検出
する第2圧力検出装置と、前記運転モード検出手段と、
前記第1圧力検出装置からの圧力と第2圧力検出装置か
らの圧力の大小関係を比較する差圧演算手段とを備える
ものである。
サイクルと、前記第1バイパス回路と、前記第2バイパ
ス回路と、前記第3バイパス回路と、前記圧縮機運転制
御手段と、前記膨張弁制御手段と、前記二方弁制御手段
と、前記蓄熱槽の出口配管に設置した蓄熱槽出口冷媒圧
力を検出する第1圧力検出装置と、前記一定速圧縮機の
出口配管に設置した一定速圧縮機の出口冷媒圧力を検出
する第2圧力検出装置と、前記運転モード検出手段と、
前記第1圧力検出装置からの圧力と第2圧力検出装置か
らの圧力の大小関係を比較する差圧演算手段とを備える
ものである。
【0042】更に、前記運転モード検出手段により前記
蓄熱槽を使用した製氷運転モードを検出した場合、前記
バイパス弁を開、前記第1二方弁を開、前記第2二方弁
を閉、前記第3二方弁を閉、前記第4二方弁を開とし、
前記膨張弁制御手段により前記室外膨張弁を所定開度と
して、前記圧縮機運転制御手段により前記一定速圧縮機
と前記可変速圧縮機の運転を行い、かつ前記運転モード
検出手段により前記蓄熱槽を使用した冷房運転モードを
検出した場合に、前記二方弁制御手段により前記バイパ
ス弁を閉、前記第1二方弁を閉、前記第2二方弁を開、
前記第3二方弁を開、前記第4二方弁を閉として、前記
圧縮機運転制御手段により前記一定速圧縮機と前記可変
速圧縮機の運転を行い、かつ前記差圧演算手段の出力を
もとに、前記第2圧力検出装置の検知圧力が前記第1圧
力検出装置の検知圧力より高くなるように前記室外膨張
弁の開度を小さく制御するべく、前記圧縮機運転制御手
段と前記膨張弁制御手段と前記二方弁制御手段とを動作
させる第3制御装置とを備えるものである。
蓄熱槽を使用した製氷運転モードを検出した場合、前記
バイパス弁を開、前記第1二方弁を開、前記第2二方弁
を閉、前記第3二方弁を閉、前記第4二方弁を開とし、
前記膨張弁制御手段により前記室外膨張弁を所定開度と
して、前記圧縮機運転制御手段により前記一定速圧縮機
と前記可変速圧縮機の運転を行い、かつ前記運転モード
検出手段により前記蓄熱槽を使用した冷房運転モードを
検出した場合に、前記二方弁制御手段により前記バイパ
ス弁を閉、前記第1二方弁を閉、前記第2二方弁を開、
前記第3二方弁を開、前記第4二方弁を閉として、前記
圧縮機運転制御手段により前記一定速圧縮機と前記可変
速圧縮機の運転を行い、かつ前記差圧演算手段の出力を
もとに、前記第2圧力検出装置の検知圧力が前記第1圧
力検出装置の検知圧力より高くなるように前記室外膨張
弁の開度を小さく制御するべく、前記圧縮機運転制御手
段と前記膨張弁制御手段と前記二方弁制御手段とを動作
させる第3制御装置とを備えるものである。
【0043】上記構成を用いて、第1バイパス回路、及
び第2バイパス回路を同時使用した冷房運転行う場合、
第2圧力検出装置での検知圧力が第1圧力検出装置での
検知圧力より高くなるように室外膨張弁の開度を小さく
制御して一定速圧縮機からの冷媒吐出量を低減するため
に、室外熱交換器における凝縮圧力、即ち凝縮温度を高
く保持できる。
び第2バイパス回路を同時使用した冷房運転行う場合、
第2圧力検出装置での検知圧力が第1圧力検出装置での
検知圧力より高くなるように室外膨張弁の開度を小さく
制御して一定速圧縮機からの冷媒吐出量を低減するため
に、室外熱交換器における凝縮圧力、即ち凝縮温度を高
く保持できる。
【0044】従って、第1バイパス回路から第3バイパ
ス弁を介して流れてきた冷媒圧力が、第2バイパス回路
から水温の低い蓄熱槽内で凝縮熱交換した冷媒圧力の影
響で凝縮圧力が下がり過ぎてしまうことがない。
ス弁を介して流れてきた冷媒圧力が、第2バイパス回路
から水温の低い蓄熱槽内で凝縮熱交換した冷媒圧力の影
響で凝縮圧力が下がり過ぎてしまうことがない。
【0045】その結果、室外熱交換器における外気との
熱交換量が低下することがなく、かつできる限り凝縮圧
力を低く保持することができるため一定速圧縮機の圧縮
比を小さくでき、消費電力の低減を実現できる。
熱交換量が低下することがなく、かつできる限り凝縮圧
力を低く保持することができるため一定速圧縮機の圧縮
比を小さくでき、消費電力の低減を実現できる。
【0046】また、請求項4に記載の発明は、前記冷凍
サイクルと、前記第1バイパス回路と、前記第2バイパ
ス回路と、前記第3バイパス回路と、前記圧縮機運転制
御手段と、前記膨張弁制御手段と、前記二方弁制御手段
と、前記蓄熱槽の水槽内の水温を検出する水温検出装置
と、外気温度を検出する外気温検出装置と、前記水温検
出装置による検知温度と前記外気温検出装置による検知
温度の大小関係を比較する差温演算手段とを備えるもの
である。
サイクルと、前記第1バイパス回路と、前記第2バイパ
ス回路と、前記第3バイパス回路と、前記圧縮機運転制
御手段と、前記膨張弁制御手段と、前記二方弁制御手段
と、前記蓄熱槽の水槽内の水温を検出する水温検出装置
と、外気温度を検出する外気温検出装置と、前記水温検
出装置による検知温度と前記外気温検出装置による検知
温度の大小関係を比較する差温演算手段とを備えるもの
である。
【0047】更に、前記運転モード検出手段により前記
蓄熱槽を使用した製氷運転モードを検出した場合、前記
二方弁制御手段により前記バイパス弁を開、前記第1二
方弁を開、前記第2二方弁を閉、前記第3二方弁を閉、
前記第4二方弁を開とし、前記膨張弁制御手段により前
記室外膨張弁を所定開度として、前記圧縮機運転制御手
段により前記一定速圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を
行い、かつ前記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を
使用した冷房運転モードを検出した場合に、かつ前記差
温演算手段にて、前記外気温検出装置の検知温度より前
記水温検出装置の検知温度が低いと判断された場合に、
前記バイパス弁を開、前記第1二方弁を閉、前記第2二
方弁を開、前記第3二方弁を閉、前記第4二方弁を閉と
し、また前記室外膨張弁を全閉として前記一定速圧縮機
と前記可変速圧縮機の運転を行うべく、前記圧縮機運転
制御手段と前記膨張弁制御手段と前記二方弁制御手段と
を動作させる第4制御装置とを備えるものである。
蓄熱槽を使用した製氷運転モードを検出した場合、前記
二方弁制御手段により前記バイパス弁を開、前記第1二
方弁を開、前記第2二方弁を閉、前記第3二方弁を閉、
前記第4二方弁を開とし、前記膨張弁制御手段により前
記室外膨張弁を所定開度として、前記圧縮機運転制御手
段により前記一定速圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を
行い、かつ前記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を
使用した冷房運転モードを検出した場合に、かつ前記差
温演算手段にて、前記外気温検出装置の検知温度より前
記水温検出装置の検知温度が低いと判断された場合に、
前記バイパス弁を開、前記第1二方弁を閉、前記第2二
方弁を開、前記第3二方弁を閉、前記第4二方弁を閉と
し、また前記室外膨張弁を全閉として前記一定速圧縮機
と前記可変速圧縮機の運転を行うべく、前記圧縮機運転
制御手段と前記膨張弁制御手段と前記二方弁制御手段と
を動作させる第4制御装置とを備えるものである。
【0048】上記構成を用いて、蓄冷熱を利用して冷房
運転を行う際に、一定速圧縮機を吐出した冷媒は、第1
バイパス回路にて室外熱交換器を使用して外気と熱交換
する場合より、外気よりは温度が低く、かつ圧縮比が低
くなり過ぎない程度の水温と蓄熱槽熱交換器を介して熱
交換することができる。
運転を行う際に、一定速圧縮機を吐出した冷媒は、第1
バイパス回路にて室外熱交換器を使用して外気と熱交換
する場合より、外気よりは温度が低く、かつ圧縮比が低
くなり過ぎない程度の水温と蓄熱槽熱交換器を介して熱
交換することができる。
【0049】従って、一定速圧縮機の吐出圧力を低下さ
せることができ、即ち圧縮比を小さくでき、1バイパス
回路にて室外熱交換器を使用して外気と熱交換する場合
より、消費電力の低減を実現できる。
せることができ、即ち圧縮比を小さくでき、1バイパス
回路にて室外熱交換器を使用して外気と熱交換する場合
より、消費電力の低減を実現できる。
【0050】また、請求項5に記載の発明は、前記冷凍
サイクルと、前記第1バイパス回路と、前記第2バイパ
ス回路と、前記第3バイパス回路と、前記圧縮機運転制
御手段と、前記膨張弁制御手段と、前記二方弁制御手段
と、前記室内ユニットにおける空調負荷を検出する空調
負荷検出装置と、前記空調負荷検出手段からの出力値と
所定値の大小関係を比較する空調負荷比較手段とを備え
るものである。
サイクルと、前記第1バイパス回路と、前記第2バイパ
ス回路と、前記第3バイパス回路と、前記圧縮機運転制
御手段と、前記膨張弁制御手段と、前記二方弁制御手段
と、前記室内ユニットにおける空調負荷を検出する空調
負荷検出装置と、前記空調負荷検出手段からの出力値と
所定値の大小関係を比較する空調負荷比較手段とを備え
るものである。
【0051】更に、前記運転モード検出手段により前記
蓄熱槽を使用した製氷運転モードを検出し、かつ前記蓄
熱量比較手段にて前記蓄熱量検出手段からの出力値が所
定値以上と判断された場合に、前記二方弁制御手段によ
り前記バイパス弁を開、前記第1二方弁を開、前記第2
二方弁を閉、前記第3二方弁を閉、前記第4二方弁を開
とし、前記膨張弁制御手段により前記室外膨張弁を所定
開度として、前記圧縮機運転制御手段により前記一定速
圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を行い、かつ前記運転
モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した冷房運転モ
ードを検出し、前記空調負荷比較手段により演算された
空調負荷が所定値以上の場合に、前記二方弁制御手段に
より前記バイパス弁を閉、前記第1二方弁を閉、前記第
2二方弁を開、前記第3二方弁を開、前記第4二方弁を
閉とし、また前記膨張弁制御手段により前記室外膨張弁
を所定開度として、前記圧縮機運転制御手段により前記
一定速圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を行い、逆に前
記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した冷房
運転モードを検出し、前記空調負荷比較手段により演算
された空調負荷が所定値未満の場合に、前記二方弁制御
手段により前記バイパス弁を開、前記第1二方弁を開、
前記第2二方弁を閉、前記第3二方弁を閉、前記第4二
方弁を閉とし、また前記膨張弁制御手段により前記室外
膨張弁を所定開度として、前記圧縮機運転制御手段によ
り前記一定速圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を行うべ
く、前記圧縮機運転制御手段と前記膨張弁制御手段と前
記二方弁制御手段とを動作させる第5制御装置とを備え
るものである。
蓄熱槽を使用した製氷運転モードを検出し、かつ前記蓄
熱量比較手段にて前記蓄熱量検出手段からの出力値が所
定値以上と判断された場合に、前記二方弁制御手段によ
り前記バイパス弁を開、前記第1二方弁を開、前記第2
二方弁を閉、前記第3二方弁を閉、前記第4二方弁を開
とし、前記膨張弁制御手段により前記室外膨張弁を所定
開度として、前記圧縮機運転制御手段により前記一定速
圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を行い、かつ前記運転
モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した冷房運転モ
ードを検出し、前記空調負荷比較手段により演算された
空調負荷が所定値以上の場合に、前記二方弁制御手段に
より前記バイパス弁を閉、前記第1二方弁を閉、前記第
2二方弁を開、前記第3二方弁を開、前記第4二方弁を
閉とし、また前記膨張弁制御手段により前記室外膨張弁
を所定開度として、前記圧縮機運転制御手段により前記
一定速圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を行い、逆に前
記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した冷房
運転モードを検出し、前記空調負荷比較手段により演算
された空調負荷が所定値未満の場合に、前記二方弁制御
手段により前記バイパス弁を開、前記第1二方弁を開、
前記第2二方弁を閉、前記第3二方弁を閉、前記第4二
方弁を閉とし、また前記膨張弁制御手段により前記室外
膨張弁を所定開度として、前記圧縮機運転制御手段によ
り前記一定速圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を行うべ
く、前記圧縮機運転制御手段と前記膨張弁制御手段と前
記二方弁制御手段とを動作させる第5制御装置とを備え
るものである。
【0052】上記構成を用いて、蓄冷熱を利用して冷房
運転を行う際に、低冷房負荷時は、室外熱交換器と蓄熱
槽熱交換器を直列に接続した冷媒回路にて一定速圧縮機
と低周波数での可変速圧縮機の運転を行い、室外熱交換
器での凝縮能力を蓄熱槽内の蓄冷熱でアシストすること
により、冷媒過冷却度を確保する。
運転を行う際に、低冷房負荷時は、室外熱交換器と蓄熱
槽熱交換器を直列に接続した冷媒回路にて一定速圧縮機
と低周波数での可変速圧縮機の運転を行い、室外熱交換
器での凝縮能力を蓄熱槽内の蓄冷熱でアシストすること
により、冷媒過冷却度を確保する。
【0053】逆に冷房負荷が大きい、いわゆるピーク冷
房負荷時は、室外熱交換器と蓄熱槽熱交換器を並列に接
続した冷媒回路にて、それぞれ一定速圧縮機と可変速圧
縮機の運転を行い、蓄熱槽出口部分にて両者を合流させ
ることにより、蓄熱槽熱交換器での凝縮圧力の低下を図
れ、凝縮能力を確保しながら、可変速圧縮機の運転周波
数の低減、即ち消費電力の低減を実現できる。
房負荷時は、室外熱交換器と蓄熱槽熱交換器を並列に接
続した冷媒回路にて、それぞれ一定速圧縮機と可変速圧
縮機の運転を行い、蓄熱槽出口部分にて両者を合流させ
ることにより、蓄熱槽熱交換器での凝縮圧力の低下を図
れ、凝縮能力を確保しながら、可変速圧縮機の運転周波
数の低減、即ち消費電力の低減を実現できる。
【0054】
【実施例】以下、本発明による蓄熱槽式空気調和機の実
施例について図面を参照しながら説明する。尚、従来と
同一構成については同一符号を付し、その詳細な説明を
省略する。
施例について図面を参照しながら説明する。尚、従来と
同一構成については同一符号を付し、その詳細な説明を
省略する。
【0055】(実施例1)図1は本発明の実施例1によ
る蓄熱式空気調和機の製氷/冷房運転時の冷凍サイクル
図である。図1中、黒抜き矢印は夜間製氷運転時の冷媒
の流動方向を、白抜き矢印は昼間蓄熱利用冷房運転時の
冷媒の流動方向を示す。
る蓄熱式空気調和機の製氷/冷房運転時の冷凍サイクル
図である。図1中、黒抜き矢印は夜間製氷運転時の冷媒
の流動方向を、白抜き矢印は昼間蓄熱利用冷房運転時の
冷媒の流動方向を示す。
【0056】本実施例の蓄熱式空気調和機は、室外ユニ
ット1と、蓄熱槽STRと、複数の室内ユニット10と
から構成されている。
ット1と、蓄熱槽STRと、複数の室内ユニット10と
から構成されている。
【0057】室外ユニット1は、一定速圧縮機2a、可
変速圧縮機2b、室外送風機4を備えた室外熱交換器
3、室外膨張弁5、バイパス弁BVとからなり、蓄熱槽
STRは、蓄熱槽熱交換器HE、蓄熱材である水6が溜
められた水槽TNK、第1二方弁SV1、第2二方弁S
V2、第3二方弁SV3、第4二方弁SV4とからな
り、室内ユニット10は、室内膨張弁11、室内送風機
13、室内熱交換器12とからなる。
変速圧縮機2b、室外送風機4を備えた室外熱交換器
3、室外膨張弁5、バイパス弁BVとからなり、蓄熱槽
STRは、蓄熱槽熱交換器HE、蓄熱材である水6が溜
められた水槽TNK、第1二方弁SV1、第2二方弁S
V2、第3二方弁SV3、第4二方弁SV4とからな
り、室内ユニット10は、室内膨張弁11、室内送風機
13、室内熱交換器12とからなる。
【0058】冷凍サイクルは、一定速圧縮機2a、室外
熱交換器3、室外膨張弁5、第1二方弁SV1、蓄熱槽
熱交換器HE、複数の室内ユニット10を順次環状に接
続し、かつ可変速圧縮機2bと第2二方弁SV2との直
列接続回路を、一定速圧縮機2a、室外熱交換器3、室
外膨張弁5、第1二方弁SV1との直列接続回路に並列
に接続してなる。
熱交換器3、室外膨張弁5、第1二方弁SV1、蓄熱槽
熱交換器HE、複数の室内ユニット10を順次環状に接
続し、かつ可変速圧縮機2bと第2二方弁SV2との直
列接続回路を、一定速圧縮機2a、室外熱交換器3、室
外膨張弁5、第1二方弁SV1との直列接続回路に並列
に接続してなる。
【0059】また、第1バイパス回路は一定速圧縮機2
aの出口配管と可変速圧縮機2bの出口配管とをバイパ
ス弁BVを介して連通する冷媒回路であり、第2バイパ
ス回路は、室外膨張弁と第1二方弁との間の配管と、蓄
熱槽STRの出口配管とを第3二方弁SV3を介して連
通する冷媒回路であり、第3バイパス回路は蓄熱槽ST
Rの出口配管と、室内ユニット10の集合出口配管とを
第4二方弁SV4を介して連通する冷媒回路である。
aの出口配管と可変速圧縮機2bの出口配管とをバイパ
ス弁BVを介して連通する冷媒回路であり、第2バイパ
ス回路は、室外膨張弁と第1二方弁との間の配管と、蓄
熱槽STRの出口配管とを第3二方弁SV3を介して連
通する冷媒回路であり、第3バイパス回路は蓄熱槽ST
Rの出口配管と、室内ユニット10の集合出口配管とを
第4二方弁SV4を介して連通する冷媒回路である。
【0060】圧縮機運転制御手段CMcntは、一定速
圧縮機2aの運転/停止を制御し、また可変速圧縮機2
bの所定運転周波数での運転/停止の制御を行う。
圧縮機2aの運転/停止を制御し、また可変速圧縮機2
bの所定運転周波数での運転/停止の制御を行う。
【0061】また、膨張弁制御手段EVcntは、室外
膨張弁5と信号線で接続されており、開度制御を行う。
二方弁制御手段SVcntはバイパス弁BV、第1二方
弁SV1、第2二方弁SV2、第3二方弁SV3、第4
二方弁SV4と信号線で接続されており、各弁の開閉を
制御する。
膨張弁5と信号線で接続されており、開度制御を行う。
二方弁制御手段SVcntはバイパス弁BV、第1二方
弁SV1、第2二方弁SV2、第3二方弁SV3、第4
二方弁SV4と信号線で接続されており、各弁の開閉を
制御する。
【0062】Cnt1は第1制御装置であり、運転モー
ド検出手段Modeと、蓄熱量検出手段QSkenによ
り出力された検出蓄熱量QSと所定値QSoとの比較計
算を行う蓄熱量比較手段QScalとから所定信号を入
力し、それらに基づいて室外膨張弁5の開度を設定し、
またバイパス弁BV、第1二方弁SV1、第2二方弁S
V2、第3二方弁SV3、第4二方弁SV4の開閉を設
定する。
ド検出手段Modeと、蓄熱量検出手段QSkenによ
り出力された検出蓄熱量QSと所定値QSoとの比較計
算を行う蓄熱量比較手段QScalとから所定信号を入
力し、それらに基づいて室外膨張弁5の開度を設定し、
またバイパス弁BV、第1二方弁SV1、第2二方弁S
V2、第3二方弁SV3、第4二方弁SV4の開閉を設
定する。
【0063】そして、それらの設定信号を圧縮機運転制
御手段CMcntと、膨張弁制御手段EVcntと、二
方弁制御手段SVcntとへ出力するものである。
御手段CMcntと、膨張弁制御手段EVcntと、二
方弁制御手段SVcntとへ出力するものである。
【0064】以上のように構成された蓄熱式空気調和機
について、以下その動作を説明する。まず、製氷運転に
ついて説明する。図2はその製氷運転時の制御内容を示
すフローチャートである。
について、以下その動作を説明する。まず、製氷運転に
ついて説明する。図2はその製氷運転時の制御内容を示
すフローチャートである。
【0065】まず、step1にて運転モード検出手段
Modeにより製氷運転モードが設定されたことを検出
され、製氷運転モードのための各設定が行われる。
Modeにより製氷運転モードが設定されたことを検出
され、製氷運転モードのための各設定が行われる。
【0066】そして、step2にて蓄熱量検出手段Q
Skenにより蓄熱槽STRの蓄熱量QSが検出され、
step3にて蓄熱量比較手段QScalにより検出蓄
熱量QSと所定蓄熱量QSoとの比較計算が行なわれ、
検出蓄熱量QS<所定蓄熱量QSoの場合、step4
にて冷凍サイクルの二方弁の設定が行われる。
Skenにより蓄熱槽STRの蓄熱量QSが検出され、
step3にて蓄熱量比較手段QScalにより検出蓄
熱量QSと所定蓄熱量QSoとの比較計算が行なわれ、
検出蓄熱量QS<所定蓄熱量QSoの場合、step4
にて冷凍サイクルの二方弁の設定が行われる。
【0067】即ち、第1制御装置Cnt1からバイパス
弁BV:開、第1二方弁SV1:開、第2二方弁SV
2:閉、第3二方弁SV3:閉、第4二方弁SV4:開
にする設定信号を二方弁制御手段SVcntへ出力さ
れ、更に二方弁制御手段SVcntから各二方弁へ各動
作信号が出力される。
弁BV:開、第1二方弁SV1:開、第2二方弁SV
2:閉、第3二方弁SV3:閉、第4二方弁SV4:開
にする設定信号を二方弁制御手段SVcntへ出力さ
れ、更に二方弁制御手段SVcntから各二方弁へ各動
作信号が出力される。
【0068】次に、step5にて冷凍サイクルの膨張
弁の設定が行われる。即ち、第1制御装置Cnt1から
室外膨張弁5を所定開度にする設定信号を膨張弁制御手
段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVcn
tから室外膨張弁5へ動作信号が出力される。
弁の設定が行われる。即ち、第1制御装置Cnt1から
室外膨張弁5を所定開度にする設定信号を膨張弁制御手
段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVcn
tから室外膨張弁5へ動作信号が出力される。
【0069】その上で、step6にて可変速圧縮機2
bの運転周波数設定が行われ、step7にて一定速圧
縮機2a、可変速圧縮機2bをONとして、製氷運転が
開始される。
bの運転周波数設定が行われ、step7にて一定速圧
縮機2a、可変速圧縮機2bをONとして、製氷運転が
開始される。
【0070】即ち、図1中の黒抜き矢印にて冷媒の流動
方向を示すように、可変速圧縮機2bを吐出した高温高
圧のガス冷媒はバイパス弁BVを介して、一定速圧縮機
2aを吐出した同じく高温高圧のガス冷媒と合流して、
室外熱交換器3へ流入し、そこで冷媒と外気との熱交換
が行われ、冷媒自身は凝縮して高圧液冷媒となって、所
定開度に設定された室外膨張弁5にて減圧膨張され、低
圧二相冷媒となる。
方向を示すように、可変速圧縮機2bを吐出した高温高
圧のガス冷媒はバイパス弁BVを介して、一定速圧縮機
2aを吐出した同じく高温高圧のガス冷媒と合流して、
室外熱交換器3へ流入し、そこで冷媒と外気との熱交換
が行われ、冷媒自身は凝縮して高圧液冷媒となって、所
定開度に設定された室外膨張弁5にて減圧膨張され、低
圧二相冷媒となる。
【0071】その後、第1二方弁SV1を介して蓄熱槽
熱交換器HEへ流入し、冷媒は水6と熱交換して、水6
は冷却されて蓄熱槽熱交換器HEの伝熱管周囲に氷を生
成していき、一方、冷媒自身は蒸発して過熱ガス冷媒と
なった後、第4二方弁SV4を介して一定速圧縮機2
a、可変速圧縮機2bへ戻る。
熱交換器HEへ流入し、冷媒は水6と熱交換して、水6
は冷却されて蓄熱槽熱交換器HEの伝熱管周囲に氷を生
成していき、一方、冷媒自身は蒸発して過熱ガス冷媒と
なった後、第4二方弁SV4を介して一定速圧縮機2
a、可変速圧縮機2bへ戻る。
【0072】この時、step2にて蓄熱量検出手段Q
Skenにより蓄熱量QSを検出し、step3にて検
知蓄熱量QSが所定蓄熱量QSo以上となるまでste
p2からstep7までの運転を継続する。
Skenにより蓄熱量QSを検出し、step3にて検
知蓄熱量QSが所定蓄熱量QSo以上となるまでste
p2からstep7までの運転を継続する。
【0073】そして、step3にて検知蓄熱量QSが
所定蓄熱量QSo以上となった場合、製氷運転を終了さ
せるべく、step8にて一定速圧縮機2a、可変速圧
縮機2bをOFFとして、step9にて二方弁の終了
設定が行われる。
所定蓄熱量QSo以上となった場合、製氷運転を終了さ
せるべく、step8にて一定速圧縮機2a、可変速圧
縮機2bをOFFとして、step9にて二方弁の終了
設定が行われる。
【0074】即ち、第1制御装置Cnt1からバイパス
弁BV、及び全ての二方弁SV1〜SV4を閉とする設
定信号が二方弁制御手段SVcntへ出力され、更に二
方弁制御手段SVcntから各二方弁へ動作信号が出力
される。
弁BV、及び全ての二方弁SV1〜SV4を閉とする設
定信号が二方弁制御手段SVcntへ出力され、更に二
方弁制御手段SVcntから各二方弁へ動作信号が出力
される。
【0075】また、step10にて第1制御装置Cn
t1から室外膨張弁5を閉にする設定信号が膨張弁制御
手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVc
ntから室外膨張弁5へ動作信号が出力され、step
11にて製氷運転終了となる。
t1から室外膨張弁5を閉にする設定信号が膨張弁制御
手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVc
ntから室外膨張弁5へ動作信号が出力され、step
11にて製氷運転終了となる。
【0076】次に、蓄熱利用冷房運転について説明す
る。図3は蓄熱利用冷房運転時の制御内容を示すフロー
チャートである。
る。図3は蓄熱利用冷房運転時の制御内容を示すフロー
チャートである。
【0077】まず、step1にて運転モード検出手段
Modeにより蓄熱利用冷房運転モードが設定されたこ
とを検出され、蓄熱利用冷房運転モードのための各設定
が行われる。
Modeにより蓄熱利用冷房運転モードが設定されたこ
とを検出され、蓄熱利用冷房運転モードのための各設定
が行われる。
【0078】そして、step2にて蓄熱量検出手段Q
Skenにより蓄熱槽STRの蓄熱量QSが検出され、
step3にて蓄熱量比較手段QScalにより検出蓄
熱量QSと所定蓄熱量QSoとの比較計算が行なわれ、
検出蓄熱量QS≧所定蓄熱量QSoの場合、step4
にて冷凍サイクルの二方弁の設定が行われる。
Skenにより蓄熱槽STRの蓄熱量QSが検出され、
step3にて蓄熱量比較手段QScalにより検出蓄
熱量QSと所定蓄熱量QSoとの比較計算が行なわれ、
検出蓄熱量QS≧所定蓄熱量QSoの場合、step4
にて冷凍サイクルの二方弁の設定が行われる。
【0079】即ち、第1制御装置Cnt1からバイパス
弁BV:閉、第1二方弁SV1:閉、第2二方弁SV
2:開、第3二方弁SV3:開、第4二方弁SV4:閉
にする設定信号を二方弁制御手段SVcntへ出力さ
れ、更に二方弁制御手段SVcntから各二方弁へ動作
信号が出力される。
弁BV:閉、第1二方弁SV1:閉、第2二方弁SV
2:開、第3二方弁SV3:開、第4二方弁SV4:閉
にする設定信号を二方弁制御手段SVcntへ出力さ
れ、更に二方弁制御手段SVcntから各二方弁へ動作
信号が出力される。
【0080】次に、step5にて冷凍サイクルの膨張
弁の設定が行われる。即ち、第1制御装置Cnt1から
室外膨張弁5を所定開度にする設定信号を膨張弁制御手
段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVcn
tから室外膨張弁5へ動作信号が出力される。
弁の設定が行われる。即ち、第1制御装置Cnt1から
室外膨張弁5を所定開度にする設定信号を膨張弁制御手
段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVcn
tから室外膨張弁5へ動作信号が出力される。
【0081】その上で、step6にて可変速圧縮機2
bの運転周波数設定が行われ、step7にて一定速圧
縮機2a、可変速圧縮機2bをONとして、蓄熱利用冷
房運転が開始される。その蓄熱利用冷房運転時の冷凍サ
イクルについて説明する。
bの運転周波数設定が行われ、step7にて一定速圧
縮機2a、可変速圧縮機2bをONとして、蓄熱利用冷
房運転が開始される。その蓄熱利用冷房運転時の冷凍サ
イクルについて説明する。
【0082】即ち、図1中の白抜き矢印にて冷媒の流動
方向を示すように、一定速圧縮機2aを吐出した高温高
圧のガス冷媒は、室外熱交換器3へ流入し、そこで冷媒
と外気との熱交換が行われ、冷媒自身は凝縮して高圧液
冷媒となって、所定開度に設定された室外膨張弁5にて
所定圧力分のみ減圧されるが、二相冷媒となるまで減圧
されることはなく、蓄熱槽熱交換器HEでの凝縮圧力と
ほぼ同等圧力の液冷媒となる。
方向を示すように、一定速圧縮機2aを吐出した高温高
圧のガス冷媒は、室外熱交換器3へ流入し、そこで冷媒
と外気との熱交換が行われ、冷媒自身は凝縮して高圧液
冷媒となって、所定開度に設定された室外膨張弁5にて
所定圧力分のみ減圧されるが、二相冷媒となるまで減圧
されることはなく、蓄熱槽熱交換器HEでの凝縮圧力と
ほぼ同等圧力の液冷媒となる。
【0083】一方、可変速圧縮機2bを吐出した高温の
ガス冷媒は第2二方弁SV2を介して、直接、蓄熱槽熱
交換器HEへ流入し、高温ガス冷媒は低温の水6(約0
℃〜10℃)、あるいは伝熱管周辺の氷と熱交換して、
冷媒自身は冷却、凝縮されて過冷却冷媒となった後、室
外熱交換器3から流出した液冷媒と合流する冷凍サイク
ルを形成する。
ガス冷媒は第2二方弁SV2を介して、直接、蓄熱槽熱
交換器HEへ流入し、高温ガス冷媒は低温の水6(約0
℃〜10℃)、あるいは伝熱管周辺の氷と熱交換して、
冷媒自身は冷却、凝縮されて過冷却冷媒となった後、室
外熱交換器3から流出した液冷媒と合流する冷凍サイク
ルを形成する。
【0084】この場合、蓄熱槽熱交換器HEの伝熱管の
周囲温度が低いため、蓄熱槽熱交換器HEでの冷媒凝縮
圧力は室外熱交換器3での凝縮圧力に比べて大幅低下が
可能となり、可変速圧縮機2bの運転周波数の低減、即
ち消費電力の低減を実現できる。
周囲温度が低いため、蓄熱槽熱交換器HEでの冷媒凝縮
圧力は室外熱交換器3での凝縮圧力に比べて大幅低下が
可能となり、可変速圧縮機2bの運転周波数の低減、即
ち消費電力の低減を実現できる。
【0085】更に、第1バイパス回路、及び第2バイパ
ス回路を同時運転行うことにより、各々を別々に運転す
る場合に比べて相互に凝縮圧力が影響し合うため、第1
バイパス回路の凝縮圧力は別々運転時より低く、逆に第
2バイパス回路では別々運転時より高くできるため、一
定速圧縮機2aの圧縮比を小さくでき、かつ可変速圧縮
機2bの最低圧縮比の確保を実現でき、圧縮機の信頼性
低下を抑制することができる。
ス回路を同時運転行うことにより、各々を別々に運転す
る場合に比べて相互に凝縮圧力が影響し合うため、第1
バイパス回路の凝縮圧力は別々運転時より低く、逆に第
2バイパス回路では別々運転時より高くできるため、一
定速圧縮機2aの圧縮比を小さくでき、かつ可変速圧縮
機2bの最低圧縮比の確保を実現でき、圧縮機の信頼性
低下を抑制することができる。
【0086】そして、蓄熱槽熱交換器HE出口部にて合
流した液冷媒は、その後、複数の室内ユニット10へと
搬送され、室内膨張弁11にて減圧膨張されて低圧二相
冷媒となり、室内熱交換器12にて室内空気から吸熱し
て室内を冷房し、冷媒自身は熱交換器管内にて蒸発して
過熱ガス冷媒となり、室外ユニット1内の一定速圧縮機
2a、可変速圧縮機2bへと戻る蓄熱利用冷房運転の冷
凍サイクルを形成する。
流した液冷媒は、その後、複数の室内ユニット10へと
搬送され、室内膨張弁11にて減圧膨張されて低圧二相
冷媒となり、室内熱交換器12にて室内空気から吸熱し
て室内を冷房し、冷媒自身は熱交換器管内にて蒸発して
過熱ガス冷媒となり、室外ユニット1内の一定速圧縮機
2a、可変速圧縮機2bへと戻る蓄熱利用冷房運転の冷
凍サイクルを形成する。
【0087】この時、step2にて蓄熱量検出手段Q
Skenにより蓄熱量QSを検出し、step3にて検
知蓄熱量QSが所定蓄熱量QSoより小さくなるまでs
tep2からstep7までの運転を継続する。
Skenにより蓄熱量QSを検出し、step3にて検
知蓄熱量QSが所定蓄熱量QSoより小さくなるまでs
tep2からstep7までの運転を継続する。
【0088】次に、step3にて検知蓄熱量QSが所
定蓄熱量QSoより小さくなった場合、製氷運転を終了
させるべく、step8にて一定速圧縮機2a、可変速
圧縮機2bをOFFとして、step9にて二方弁の終
了設定が行われる。
定蓄熱量QSoより小さくなった場合、製氷運転を終了
させるべく、step8にて一定速圧縮機2a、可変速
圧縮機2bをOFFとして、step9にて二方弁の終
了設定が行われる。
【0089】即ち、第1制御装置Cnt1からバイパス
弁BV、及び全ての二方弁SV1〜SV4を閉とする設
定信号が二方弁制御手段SVcntへ出力され、更に二
方弁制御手段SVcntから各二方弁へ動作信号が出力
される。
弁BV、及び全ての二方弁SV1〜SV4を閉とする設
定信号が二方弁制御手段SVcntへ出力され、更に二
方弁制御手段SVcntから各二方弁へ動作信号が出力
される。
【0090】また、step10にて第1制御装置Cn
t1から室外膨張弁5を閉にする設定信号が膨張弁制御
手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVc
ntから室外膨張弁5へ動作信号が出力され、step
11にて蓄熱利用冷房運転運転終了となる。
t1から室外膨張弁5を閉にする設定信号が膨張弁制御
手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVc
ntから室外膨張弁5へ動作信号が出力され、step
11にて蓄熱利用冷房運転運転終了となる。
【0091】以上のように本実施例の蓄熱式空気調和機
は、一定速圧縮機2a、室外熱交換器3、室外膨張弁
5、第1二方弁SV1、蓄熱槽STR、複数の室内ユニ
ット10を順次環状に接続し、可変速圧縮機2bと第2
二方弁SV2との直列接続回路を、一定速圧縮機2a、
室外熱交換器3、室外膨張弁5、第1二方弁SV1との
直列接続回路に並列に接続して構成する冷凍サイクル
と、一定速圧縮機2aの出口配管と可変速圧縮機2bの
出口配管とをバイパス弁BVを介して連通する第1バイ
パス回路と、室外膨張弁5と第1二方弁SV1との間の
配管と、蓄熱槽STRの出口配管とを第3二方弁SV3
を介して連通する第2バイパス回路と、蓄熱槽STRの
出口配管と、室内ユニット10の集合出口配管とを第4
二方弁SV4を介して連通する第3バイパス回路と、蓄
熱槽STRを使用した製氷運転時に、バイパス弁BVを
開、第1二方弁SV1を開、第2二方弁SV2を閉、第
3二方弁SV3を閉、第4二方弁SV4を開とし、室外
膨張弁5を所定開度として一定速圧縮機2aと可変速圧
縮機2bの運転を行い、かつ冷房運転時に、バイパス弁
BVを閉、第1二方弁SV1を閉、第2二方弁SV2を
開、第3二方弁SV3を開、第4二方弁SV4を閉と
し、また室外膨張弁5を所定開度として一定速圧縮機2
sと可変速圧縮機2bの運転を行う第1制御装置Cnt
1とを備えるものである。
は、一定速圧縮機2a、室外熱交換器3、室外膨張弁
5、第1二方弁SV1、蓄熱槽STR、複数の室内ユニ
ット10を順次環状に接続し、可変速圧縮機2bと第2
二方弁SV2との直列接続回路を、一定速圧縮機2a、
室外熱交換器3、室外膨張弁5、第1二方弁SV1との
直列接続回路に並列に接続して構成する冷凍サイクル
と、一定速圧縮機2aの出口配管と可変速圧縮機2bの
出口配管とをバイパス弁BVを介して連通する第1バイ
パス回路と、室外膨張弁5と第1二方弁SV1との間の
配管と、蓄熱槽STRの出口配管とを第3二方弁SV3
を介して連通する第2バイパス回路と、蓄熱槽STRの
出口配管と、室内ユニット10の集合出口配管とを第4
二方弁SV4を介して連通する第3バイパス回路と、蓄
熱槽STRを使用した製氷運転時に、バイパス弁BVを
開、第1二方弁SV1を開、第2二方弁SV2を閉、第
3二方弁SV3を閉、第4二方弁SV4を開とし、室外
膨張弁5を所定開度として一定速圧縮機2aと可変速圧
縮機2bの運転を行い、かつ冷房運転時に、バイパス弁
BVを閉、第1二方弁SV1を閉、第2二方弁SV2を
開、第3二方弁SV3を開、第4二方弁SV4を閉と
し、また室外膨張弁5を所定開度として一定速圧縮機2
sと可変速圧縮機2bの運転を行う第1制御装置Cnt
1とを備えるものである。
【0092】これにより、蓄冷熱を利用して冷房運転を
行う際に、第1バイパス回路にて一定速圧縮機2aを吐
出した冷媒が、室外熱交換器5を介して比較的高い凝縮
圧力にて外気と熱交換すると同時に、第2バイパス回路
にて可変速圧縮機2bが、蓄熱槽熱交換器HEを介して
低い凝縮圧力にて冷水と熱交換させるために、凝縮圧力
の大幅低下が可能となり、可変速圧縮機2bの運転周波
数の低減、即ち消費電力の低減を実現できる。
行う際に、第1バイパス回路にて一定速圧縮機2aを吐
出した冷媒が、室外熱交換器5を介して比較的高い凝縮
圧力にて外気と熱交換すると同時に、第2バイパス回路
にて可変速圧縮機2bが、蓄熱槽熱交換器HEを介して
低い凝縮圧力にて冷水と熱交換させるために、凝縮圧力
の大幅低下が可能となり、可変速圧縮機2bの運転周波
数の低減、即ち消費電力の低減を実現できる。
【0093】更に、第1バイパス回路、及び第2バイパ
ス回路を同時運転行うことにより、各々を別々に運転す
る場合に比べて相互に凝縮圧力が影響し合うため、第1
バイパス回路の凝縮圧力は別々運転時より低く、逆に第
2バイパス回路では別々運転時より高くできるため、一
定速圧縮機2aの圧縮比を小さくでき、かつ可変速圧縮
機2bの圧縮比確保を実現でき、圧縮機の信頼性低下を
抑制することができる。
ス回路を同時運転行うことにより、各々を別々に運転す
る場合に比べて相互に凝縮圧力が影響し合うため、第1
バイパス回路の凝縮圧力は別々運転時より低く、逆に第
2バイパス回路では別々運転時より高くできるため、一
定速圧縮機2aの圧縮比を小さくでき、かつ可変速圧縮
機2bの圧縮比確保を実現でき、圧縮機の信頼性低下を
抑制することができる。
【0094】(実施例2)次に、本発明の実施例2につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例1と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
いて図面を参照しながら説明するが、実施例1と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
【0095】図4は本発明の実施例2による蓄熱式空気
調和機の製氷/冷房運転時の冷凍サイクル図である。図
4中、黒抜き矢印は夜間製氷運転時の冷媒の流動方向
を、白抜き矢印は昼間蓄熱利用冷房運転時の冷媒の流動
方向を示す。
調和機の製氷/冷房運転時の冷凍サイクル図である。図
4中、黒抜き矢印は夜間製氷運転時の冷媒の流動方向
を、白抜き矢印は昼間蓄熱利用冷房運転時の冷媒の流動
方向を示す。
【0096】本実施例の蓄熱式空気調和機は、実施例1
と同様、室外ユニット1と、蓄熱槽STRと、複数の室
内ユニット10とから構成されている。
と同様、室外ユニット1と、蓄熱槽STRと、複数の室
内ユニット10とから構成されている。
【0097】但し、実施例1に対して、蓄熱槽STR内
の蓄熱槽熱交換器HEの出口配管に第1圧力検出装置P
s1と、第1温度検出装置Ts1とを追加設置し、実施
例1における蓄熱量検出手段QSkenに代わって、第
1圧力検出装置Ps1と第1温度検出装置Ts1から冷
媒過冷却度SCを算出する冷媒過冷却度検出手段SCk
enを設置し、第1の技術的手段における蓄熱量比較手
段QScalに代わって、冷媒過冷却度SCの大小関係
を比較する冷媒過冷却度比較手段SCcalを設置して
いる。
の蓄熱槽熱交換器HEの出口配管に第1圧力検出装置P
s1と、第1温度検出装置Ts1とを追加設置し、実施
例1における蓄熱量検出手段QSkenに代わって、第
1圧力検出装置Ps1と第1温度検出装置Ts1から冷
媒過冷却度SCを算出する冷媒過冷却度検出手段SCk
enを設置し、第1の技術的手段における蓄熱量比較手
段QScalに代わって、冷媒過冷却度SCの大小関係
を比較する冷媒過冷却度比較手段SCcalを設置して
いる。
【0098】また、実施例1の第1制御装置Cnt1に
代わって、蓄熱槽STRを使用した冷房運転時に、蓄熱
槽STR出口の冷媒過冷却度SCが所定範囲内に収まる
ように可変速圧縮機2bの運転周波数fを制御する第2
制御装置Cnt2を設置している。
代わって、蓄熱槽STRを使用した冷房運転時に、蓄熱
槽STR出口の冷媒過冷却度SCが所定範囲内に収まる
ように可変速圧縮機2bの運転周波数fを制御する第2
制御装置Cnt2を設置している。
【0099】そして、第1圧力検出装置Ps1、及び第
1温度検出装置Ts1と、冷媒過冷却度検出手段SCk
enとは信号線にて接続されており、第1圧力検出装置
Ps1、及び第1温度検出装置Ts1からの出力信号が
冷媒過冷却度検出手段SCkenに入力され、そこで冷
媒過冷却度SCが算出される。
1温度検出装置Ts1と、冷媒過冷却度検出手段SCk
enとは信号線にて接続されており、第1圧力検出装置
Ps1、及び第1温度検出装置Ts1からの出力信号が
冷媒過冷却度検出手段SCkenに入力され、そこで冷
媒過冷却度SCが算出される。
【0100】Cnt2は第2制御装置であり、運転モー
ド検出手段Modeと、冷媒過冷却度検出手段SCke
nにより出力された検出冷媒過冷却度SCと所定値SC
oとの比較計算を行う冷媒過冷却度比較手段SCcal
とから所定信号を入力し、それらに基づいて、可変速圧
縮機2bの運転周波数f、室外膨張弁5の開度を設定
し、またバイパス弁BV、第1二方弁SV1、第2二方
弁SV2、第3二方弁SV3、第4二方弁SV4の開閉
を設定する。
ド検出手段Modeと、冷媒過冷却度検出手段SCke
nにより出力された検出冷媒過冷却度SCと所定値SC
oとの比較計算を行う冷媒過冷却度比較手段SCcal
とから所定信号を入力し、それらに基づいて、可変速圧
縮機2bの運転周波数f、室外膨張弁5の開度を設定
し、またバイパス弁BV、第1二方弁SV1、第2二方
弁SV2、第3二方弁SV3、第4二方弁SV4の開閉
を設定する。
【0101】そして、第2制御装置Cnt2から、上記
設定信号を圧縮機運転制御手段CMcntと、膨張弁制
御手段EVcntと、二方弁制御手段SVcntとへ出
力される。
設定信号を圧縮機運転制御手段CMcntと、膨張弁制
御手段EVcntと、二方弁制御手段SVcntとへ出
力される。
【0102】以上のように構成された蓄熱式空気調和機
について、以下その動作を説明する。但し、製氷運転に
ついては実施例1と同様であるため、説明を割愛し、蓄
熱利用冷房運転のみについて説明する。図5はその蓄熱
利用冷房運転時の制御内容を示すフローチャートであ
る。
について、以下その動作を説明する。但し、製氷運転に
ついては実施例1と同様であるため、説明を割愛し、蓄
熱利用冷房運転のみについて説明する。図5はその蓄熱
利用冷房運転時の制御内容を示すフローチャートであ
る。
【0103】まず、step1にて運転モード検出手段
Modeにより蓄熱利用冷房運転モードが設定されたこ
とを検出され、蓄熱利用冷房運転モードのための各設定
が行われる。
Modeにより蓄熱利用冷房運転モードが設定されたこ
とを検出され、蓄熱利用冷房運転モードのための各設定
が行われる。
【0104】そして、step2にて冷凍サイクルの二
方弁の設定が行われる。即ち、第1制御装置Cnt1か
らバイパス弁BV:閉、第1二方弁SV1:閉、第2二
方弁SV2:開、第3二方弁SV3:開、第4二方弁S
V4:閉にする設定信号を二方弁制御手段SVcntへ
出力され、更に二方弁制御手段SVcntから各二方弁
へ動作信号が出力される。
方弁の設定が行われる。即ち、第1制御装置Cnt1か
らバイパス弁BV:閉、第1二方弁SV1:閉、第2二
方弁SV2:開、第3二方弁SV3:開、第4二方弁S
V4:閉にする設定信号を二方弁制御手段SVcntへ
出力され、更に二方弁制御手段SVcntから各二方弁
へ動作信号が出力される。
【0105】次に、step3にて冷凍サイクルの膨張
弁の設定が行われる。即ち、第1制御装置Cnt1から
室外膨張弁5を所定開度にする設定信号を膨張弁制御手
段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVcn
tから室外膨張弁5へ動作信号が出力される。
弁の設定が行われる。即ち、第1制御装置Cnt1から
室外膨張弁5を所定開度にする設定信号を膨張弁制御手
段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVcn
tから室外膨張弁5へ動作信号が出力される。
【0106】その上で、step4にて可変速圧縮機2
bの運転周波数設定が行われ、step5にて一定速圧
縮機2a、可変速圧縮機2bをONとして、蓄熱利用冷
房運転が開始される。その蓄熱利用冷房運転時の冷凍サ
イクルについて説明する。
bの運転周波数設定が行われ、step5にて一定速圧
縮機2a、可変速圧縮機2bをONとして、蓄熱利用冷
房運転が開始される。その蓄熱利用冷房運転時の冷凍サ
イクルについて説明する。
【0107】即ち、図4中の白抜き矢印にて冷媒の流動
方向を示すように、一定速圧縮機2aを吐出した高温高
圧のガス冷媒は、室外熱交換器3へ流入し、そこで冷媒
と外気との熱交換が行われ、冷媒自身は凝縮して高圧液
冷媒となって、所定開度に設定された室外膨張弁5にて
所定圧力分のみ減圧されるが、二相冷媒となるまで減圧
されることはなく、蓄熱槽熱交換器HEでの凝縮圧力と
ほぼ同等圧力の液冷媒となる。
方向を示すように、一定速圧縮機2aを吐出した高温高
圧のガス冷媒は、室外熱交換器3へ流入し、そこで冷媒
と外気との熱交換が行われ、冷媒自身は凝縮して高圧液
冷媒となって、所定開度に設定された室外膨張弁5にて
所定圧力分のみ減圧されるが、二相冷媒となるまで減圧
されることはなく、蓄熱槽熱交換器HEでの凝縮圧力と
ほぼ同等圧力の液冷媒となる。
【0108】一方、可変速圧縮機2bを吐出した高温の
ガス冷媒は第2二方弁SV2を介して、直接、蓄熱槽熱
交換器HEへ流入し、高温ガス冷媒は低温の水6(約0
℃〜10℃)、あるいは伝熱管周辺の氷と熱交換して、
冷媒自身は冷却、凝縮されて過冷却冷媒となった後、室
外熱交換器3から流出した液冷媒と合流する冷凍サイク
ルを形成する。
ガス冷媒は第2二方弁SV2を介して、直接、蓄熱槽熱
交換器HEへ流入し、高温ガス冷媒は低温の水6(約0
℃〜10℃)、あるいは伝熱管周辺の氷と熱交換して、
冷媒自身は冷却、凝縮されて過冷却冷媒となった後、室
外熱交換器3から流出した液冷媒と合流する冷凍サイク
ルを形成する。
【0109】即ち、step6にて、蓄熱槽熱交換器H
E出口の冷媒過冷却度SCが、第1圧力検出装置Ps1
の検知圧力、及び第1温度検出装置Ts1の検知温度よ
り、冷媒過冷却度検出手段SCkenにて算出される。
E出口の冷媒過冷却度SCが、第1圧力検出装置Ps1
の検知圧力、及び第1温度検出装置Ts1の検知温度よ
り、冷媒過冷却度検出手段SCkenにて算出される。
【0110】そして、step6にて検知冷媒過冷却度
SCが所定値SC1より大きいかどうかの判定を行い、
大きい場合は蓄熱槽熱交換器HEへの冷媒循環量が少な
いと判断して、step7にて可変速圧縮機2bの運転
周波数をdfだけ増加させる信号を圧縮機運転制御手段
CMcntへ出力する。
SCが所定値SC1より大きいかどうかの判定を行い、
大きい場合は蓄熱槽熱交換器HEへの冷媒循環量が少な
いと判断して、step7にて可変速圧縮機2bの運転
周波数をdfだけ増加させる信号を圧縮機運転制御手段
CMcntへ出力する。
【0111】逆に、検知冷媒過冷却度SCが所定値SC
1以下の場合はstep8へ進み、検知冷媒過冷却度S
Cが所定値SC2より小さいかどうかの判定を行い、小
さい場合は蓄熱槽熱交換器HEへの冷媒循環量が多いと
判断して、step9にて可変速圧縮機2bの運転周波
数をdfだけ低下させる信号を圧縮機運転制御手段CM
cntへ出力する。
1以下の場合はstep8へ進み、検知冷媒過冷却度S
Cが所定値SC2より小さいかどうかの判定を行い、小
さい場合は蓄熱槽熱交換器HEへの冷媒循環量が多いと
判断して、step9にて可変速圧縮機2bの運転周波
数をdfだけ低下させる信号を圧縮機運転制御手段CM
cntへ出力する。
【0112】逆に、検知冷媒過冷却度SCが所定値SC
2以上、所定値SC1以下の場合には可変速圧縮機2b
の運転周波数は適正と判断し、現状維持の設定としてs
tep10へ進む。
2以上、所定値SC1以下の場合には可変速圧縮機2b
の運転周波数は適正と判断し、現状維持の設定としてs
tep10へ進む。
【0113】前記step5からstep9での動作に
より、蓄熱槽熱交換器HE出口の冷媒過冷却度SCが定
範囲内に収まるように可変速圧縮機2bの運転周波数を
制御することにより、蓄熱槽熱交換器HEへの冷媒循環
量の適正化を図れるため、蓄熱槽熱交換器HEの凝縮能
力を効率的に利用することができ、その結果、可変速圧
縮機2bの運転周波数の低減、即ち消費電力の低減を実
現できる。
より、蓄熱槽熱交換器HE出口の冷媒過冷却度SCが定
範囲内に収まるように可変速圧縮機2bの運転周波数を
制御することにより、蓄熱槽熱交換器HEへの冷媒循環
量の適正化を図れるため、蓄熱槽熱交換器HEの凝縮能
力を効率的に利用することができ、その結果、可変速圧
縮機2bの運転周波数の低減、即ち消費電力の低減を実
現できる。
【0114】そして、蓄熱槽熱交換器HE出口部にて合
流した液冷媒は、その後、複数の室内ユニット10へと
搬送され、室内膨張弁11にて減圧膨張されて低圧二相
冷媒となり、室内熱交換器12にて室内空気から吸熱し
て室内を冷房し、冷媒自身は熱交換器管内にて蒸発して
過熱ガス冷媒となり、室外ユニット1内の一定速圧縮機
2a、可変速圧縮機2bへと戻る蓄熱利用冷房運転の冷
凍サイクルを形成する。
流した液冷媒は、その後、複数の室内ユニット10へと
搬送され、室内膨張弁11にて減圧膨張されて低圧二相
冷媒となり、室内熱交換器12にて室内空気から吸熱し
て室内を冷房し、冷媒自身は熱交換器管内にて蒸発して
過熱ガス冷媒となり、室外ユニット1内の一定速圧縮機
2a、可変速圧縮機2bへと戻る蓄熱利用冷房運転の冷
凍サイクルを形成する。
【0115】次に、step11にて運転モード検出手
段Modeにより蓄熱利用冷房運転命令終了を検知する
と、step12にて一定速圧縮機2a、可変速圧縮機
2bをOFFとし、step13にて二方弁の終了設定
が行われる。即ち、第2制御装置Cnt2からバイパス
弁BV、及び全ての二方弁SV1〜SV4を閉とする設
定信号が二方弁制御手段SVcntへ出力され、更に二
方弁制御手段SVcntから各二方弁へ動作信号が出力
される。
段Modeにより蓄熱利用冷房運転命令終了を検知する
と、step12にて一定速圧縮機2a、可変速圧縮機
2bをOFFとし、step13にて二方弁の終了設定
が行われる。即ち、第2制御装置Cnt2からバイパス
弁BV、及び全ての二方弁SV1〜SV4を閉とする設
定信号が二方弁制御手段SVcntへ出力され、更に二
方弁制御手段SVcntから各二方弁へ動作信号が出力
される。
【0116】また、step14にて第2制御装置Cn
t2から室外膨張弁5を閉にする設定信号が膨張弁制御
手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVc
ntから室外膨張弁5へ動作信号が出力され、step
15にて蓄熱利用冷房運転運転終了となる。
t2から室外膨張弁5を閉にする設定信号が膨張弁制御
手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVc
ntから室外膨張弁5へ動作信号が出力され、step
15にて蓄熱利用冷房運転運転終了となる。
【0117】以上のように本実施例の蓄熱式空気調和機
は、実施例1に対して、蓄熱槽熱交換器HEの出口配管
に第1圧力検出装置Ps1、第1温度検出装置Ts1と
を追加設置し、実施例1の蓄熱量検出手段QSkenに
代わって、第1圧力検出装置Ps1と第1温度検出装置
Ts1から冷媒過冷却度SCを算出する冷媒過冷却度検
出手段SCkenを設置し、実施例1の蓄熱量比較手段
QScalに代わって、冷媒過冷却度SCの大小関係を
比較する冷媒過冷却度比較手段SCcalを設置したも
のである。
は、実施例1に対して、蓄熱槽熱交換器HEの出口配管
に第1圧力検出装置Ps1、第1温度検出装置Ts1と
を追加設置し、実施例1の蓄熱量検出手段QSkenに
代わって、第1圧力検出装置Ps1と第1温度検出装置
Ts1から冷媒過冷却度SCを算出する冷媒過冷却度検
出手段SCkenを設置し、実施例1の蓄熱量比較手段
QScalに代わって、冷媒過冷却度SCの大小関係を
比較する冷媒過冷却度比較手段SCcalを設置したも
のである。
【0118】更に、実施例1の第1制御手段Cnt1に
代わって、蓄熱槽STRを使用した冷房運転時に、蓄熱
槽STR出口の冷媒過冷却度SCが所定範囲内に収まる
ように可変速圧縮機2bの運転周波数fを制御する第2
制御装置Cnt2を設置したものである。
代わって、蓄熱槽STRを使用した冷房運転時に、蓄熱
槽STR出口の冷媒過冷却度SCが所定範囲内に収まる
ように可変速圧縮機2bの運転周波数fを制御する第2
制御装置Cnt2を設置したものである。
【0119】これにより、蓄冷熱を利用して冷房運転を
行う際に、蓄熱槽熱交換器HE出口の冷媒過冷却度SC
が所定範囲内に収まるように可変速圧縮機2bの運転周
波数を制御できるため、蓄熱槽熱交換器HEの凝縮能力
を効率的に作用させることができ、可変速圧縮機2bの
運転周波数の低減、即ち消費電力の低減を実現できる。
行う際に、蓄熱槽熱交換器HE出口の冷媒過冷却度SC
が所定範囲内に収まるように可変速圧縮機2bの運転周
波数を制御できるため、蓄熱槽熱交換器HEの凝縮能力
を効率的に作用させることができ、可変速圧縮機2bの
運転周波数の低減、即ち消費電力の低減を実現できる。
【0120】(実施例3)次に、本発明の実施例3につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例2と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
いて図面を参照しながら説明するが、実施例2と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
【0121】図6は本発明の実施例2による蓄熱式空気
調和機の製氷/冷房運転時の冷凍サイクル図である。図
6中、黒抜き矢印は夜間製氷運転時の冷媒の流動方向
を、白抜き矢印は昼間蓄熱利用冷房運転時の冷媒の流動
方向を示す。
調和機の製氷/冷房運転時の冷凍サイクル図である。図
6中、黒抜き矢印は夜間製氷運転時の冷媒の流動方向
を、白抜き矢印は昼間蓄熱利用冷房運転時の冷媒の流動
方向を示す。
【0122】本実施例の蓄熱式空気調和機は、実施例2
と同様、室外ユニット1と、蓄熱槽STRと、複数の室
内ユニット10とから構成されている。
と同様、室外ユニット1と、蓄熱槽STRと、複数の室
内ユニット10とから構成されている。
【0123】但し、実施例1の蓄熱式空気調和機に対し
て、蓄熱槽熱交換器HEの出口配管に設置した第1圧力
検出装置Ps1と、一定速圧縮機2aの出口配管に設置
した第2圧力検出装置Ps2とを追加設置し、実施例1
における蓄熱量検出手段QSken、及び蓄熱量比較手
段QScalに代わって、第1圧力検出装置Ps1と第
2圧力検出装置Ps2の出力から冷媒差圧DPを算出す
る差圧演算手段DPcalが設置されている。
て、蓄熱槽熱交換器HEの出口配管に設置した第1圧力
検出装置Ps1と、一定速圧縮機2aの出口配管に設置
した第2圧力検出装置Ps2とを追加設置し、実施例1
における蓄熱量検出手段QSken、及び蓄熱量比較手
段QScalに代わって、第1圧力検出装置Ps1と第
2圧力検出装置Ps2の出力から冷媒差圧DPを算出す
る差圧演算手段DPcalが設置されている。
【0124】更に、実施例1における第1制御装置Cn
t1に代わって、蓄熱槽STRを使用した冷房運転時
に、第2圧力検出装置Ps2の検知圧力P2が第1圧力
検出装置Ps1の検知圧力P1より高くなるように室外
膨張弁5の開度を小さく制御する第3制御装置Cnt3
が設置されている。
t1に代わって、蓄熱槽STRを使用した冷房運転時
に、第2圧力検出装置Ps2の検知圧力P2が第1圧力
検出装置Ps1の検知圧力P1より高くなるように室外
膨張弁5の開度を小さく制御する第3制御装置Cnt3
が設置されている。
【0125】第1圧力検出装置Ps1、及び第2圧力検
出装置Ps2と、差圧演算手段DPcalとは信号線に
て接続されており、第1圧力検出装置Ps1、及び第2
圧力検出装置Ps2からの出力信号が差圧演算手段DP
calに入力され、そこで冷媒差圧DPが算出される。
出装置Ps2と、差圧演算手段DPcalとは信号線に
て接続されており、第1圧力検出装置Ps1、及び第2
圧力検出装置Ps2からの出力信号が差圧演算手段DP
calに入力され、そこで冷媒差圧DPが算出される。
【0126】第3制御装置Cnt3では、運転モード検
出手段Modeによる運転モード信号と、差圧演算手段
DPcalにより出力された冷媒差圧DP信号を入力
し、それらに基づいて、可変速圧縮機2bの運転周波数
f、室外膨張弁5の開度を設定し、またバイパス弁B
V、第1二方弁SV1、第2二方弁SV2、第3二方弁
SV3、第4二方弁SV4の開閉を設定する。
出手段Modeによる運転モード信号と、差圧演算手段
DPcalにより出力された冷媒差圧DP信号を入力
し、それらに基づいて、可変速圧縮機2bの運転周波数
f、室外膨張弁5の開度を設定し、またバイパス弁B
V、第1二方弁SV1、第2二方弁SV2、第3二方弁
SV3、第4二方弁SV4の開閉を設定する。
【0127】そして、第3制御装置Cnt3から、上記
設定信号を圧縮機運転制御手段CMcntと、膨張弁制
御手段EVcntと、二方弁制御手段SVcntとへ出
力される。
設定信号を圧縮機運転制御手段CMcntと、膨張弁制
御手段EVcntと、二方弁制御手段SVcntとへ出
力される。
【0128】以上のように構成された蓄熱式空気調和機
について、以下その動作を説明する。但し、製氷運転に
ついては実施例1と同様であるため、説明を割愛し、蓄
熱利用冷房運転のみについて説明する。図7はその蓄熱
利用冷房運転時の制御内容を示すフローチャートであ
る。
について、以下その動作を説明する。但し、製氷運転に
ついては実施例1と同様であるため、説明を割愛し、蓄
熱利用冷房運転のみについて説明する。図7はその蓄熱
利用冷房運転時の制御内容を示すフローチャートであ
る。
【0129】ここで、step1からstep4までは
実施例2と同様であるため、説明を割愛し、step5
以降にて一定速圧縮機2a、可変速圧縮機2bをONと
して、蓄熱利用冷房運転が開始されるが、その蓄熱利用
冷房運転時の冷凍サイクルについて説明する。
実施例2と同様であるため、説明を割愛し、step5
以降にて一定速圧縮機2a、可変速圧縮機2bをONと
して、蓄熱利用冷房運転が開始されるが、その蓄熱利用
冷房運転時の冷凍サイクルについて説明する。
【0130】即ち、図6中の白抜き矢印にて冷媒の流動
方向を示すように、一定速圧縮機2aを吐出した高温高
圧のガス冷媒は、室外熱交換器3へ流入し、そこで冷媒
と外気との熱交換が行われ、冷媒自身は凝縮して高圧液
冷媒となって、所定開度に設定された室外膨張弁5にて
所定圧力分のみ減圧されるが、二相冷媒となるまで減圧
されることはない。
方向を示すように、一定速圧縮機2aを吐出した高温高
圧のガス冷媒は、室外熱交換器3へ流入し、そこで冷媒
と外気との熱交換が行われ、冷媒自身は凝縮して高圧液
冷媒となって、所定開度に設定された室外膨張弁5にて
所定圧力分のみ減圧されるが、二相冷媒となるまで減圧
されることはない。
【0131】一方、可変速圧縮機2bを吐出した高温の
ガス冷媒は第2二方弁SV2を介して、直接、蓄熱槽熱
交換器HEへ流入し、高温ガス冷媒は低温の水6(約0
℃〜10℃)、あるいは伝熱管周辺の氷と熱交換して、
冷媒自身は冷却、凝縮されて過冷却冷媒となった後、室
外熱交換器3から流出した液冷媒と合流する冷凍サイク
ルを形成する。
ガス冷媒は第2二方弁SV2を介して、直接、蓄熱槽熱
交換器HEへ流入し、高温ガス冷媒は低温の水6(約0
℃〜10℃)、あるいは伝熱管周辺の氷と熱交換して、
冷媒自身は冷却、凝縮されて過冷却冷媒となった後、室
外熱交換器3から流出した液冷媒と合流する冷凍サイク
ルを形成する。
【0132】即ち、step6にて、第1圧力検出装置
Ps1の検知圧力P1と第2圧力検出装置Ps2の検知
圧力P2の差圧DP=P2−P1が、差圧演算手段DP
calにて算出される。
Ps1の検知圧力P1と第2圧力検出装置Ps2の検知
圧力P2の差圧DP=P2−P1が、差圧演算手段DP
calにて算出される。
【0133】そして、step7にてが差圧(P2−P
1)が0より大きいかどうかの判定を行い、大きい場合
は室外熱交換器3での凝縮圧力が蓄熱槽熱交換器HEで
の凝縮圧力より高いと判断して、現状維持の設定でst
ep11へ進む。
1)が0より大きいかどうかの判定を行い、大きい場合
は室外熱交換器3での凝縮圧力が蓄熱槽熱交換器HEで
の凝縮圧力より高いと判断して、現状維持の設定でst
ep11へ進む。
【0134】逆に、差圧(P2−P1)が0以下の場合
はstep8へ進み、差圧(P2−P1)が0かどうか
の判定を行い、0の場合は室外熱交換器3での凝縮圧力
が蓄熱槽熱交換器HEでの凝縮圧力と等しいと判断し
て、step9にて室外熱交換器3での凝縮圧力を上昇
させて室外熱交換器3での熱交換量を増加させるべく、
室外膨張弁5の設定開度をdkだけ低下させる信号を膨
張弁制御手段EVcntへ出力する。
はstep8へ進み、差圧(P2−P1)が0かどうか
の判定を行い、0の場合は室外熱交換器3での凝縮圧力
が蓄熱槽熱交換器HEでの凝縮圧力と等しいと判断し
て、step9にて室外熱交換器3での凝縮圧力を上昇
させて室外熱交換器3での熱交換量を増加させるべく、
室外膨張弁5の設定開度をdkだけ低下させる信号を膨
張弁制御手段EVcntへ出力する。
【0135】逆に、差圧(P2−P1)が0でもない場
合は、P2<P1ということとなり、即ち室外熱交換器
3での凝縮圧力が蓄熱槽熱交換器HEでの凝縮圧力より
低いこととなるため、一定速圧縮機2aの吐出圧力が異
常に低いか、一定速圧縮機2aが停止しているような異
常運転状態と判断して、step10にて異常運転停止
命令を出力する。
合は、P2<P1ということとなり、即ち室外熱交換器
3での凝縮圧力が蓄熱槽熱交換器HEでの凝縮圧力より
低いこととなるため、一定速圧縮機2aの吐出圧力が異
常に低いか、一定速圧縮機2aが停止しているような異
常運転状態と判断して、step10にて異常運転停止
命令を出力する。
【0136】前記step6からstep10での動作
により、室外熱交換器3での凝縮圧力が蓄熱槽熱交換器
HEでの凝縮圧力より高くなるように室外膨張弁5の設
定開度を制御することにより、第1バイパス回路から第
3バイパス弁を介して流れてきた冷媒圧力が、第2バイ
パス回路から水温の低い蓄熱槽STR内で凝縮熱交換し
た冷媒圧力の影響で凝縮圧力が下がり過ぎてしまうこと
がない。
により、室外熱交換器3での凝縮圧力が蓄熱槽熱交換器
HEでの凝縮圧力より高くなるように室外膨張弁5の設
定開度を制御することにより、第1バイパス回路から第
3バイパス弁を介して流れてきた冷媒圧力が、第2バイ
パス回路から水温の低い蓄熱槽STR内で凝縮熱交換し
た冷媒圧力の影響で凝縮圧力が下がり過ぎてしまうこと
がない。
【0137】その結果、室外熱交換器3における外気と
の熱交換量が低下することがなく、かつできる限り凝縮
圧力を低く保持することができるため一定速圧縮機2a
の圧縮比を小さくできる。
の熱交換量が低下することがなく、かつできる限り凝縮
圧力を低く保持することができるため一定速圧縮機2a
の圧縮比を小さくできる。
【0138】そして、蓄熱槽熱交換器HE出口部にて合
流した液冷媒は、その後、複数の室内ユニット10へと
搬送され、室内膨張弁11にて減圧膨張されて低圧二相
冷媒となり、室内熱交換器12にて室内空気から吸熱し
て室内を冷房し、冷媒自身は熱交換器管内にて蒸発して
過熱ガス冷媒となり、室外ユニット1内の一定速圧縮機
2a、可変速圧縮機2bへと戻る蓄熱利用冷房運転の冷
凍サイクルを形成する。
流した液冷媒は、その後、複数の室内ユニット10へと
搬送され、室内膨張弁11にて減圧膨張されて低圧二相
冷媒となり、室内熱交換器12にて室内空気から吸熱し
て室内を冷房し、冷媒自身は熱交換器管内にて蒸発して
過熱ガス冷媒となり、室外ユニット1内の一定速圧縮機
2a、可変速圧縮機2bへと戻る蓄熱利用冷房運転の冷
凍サイクルを形成する。
【0139】次に、step11にて蓄熱利用冷房運転
命令終了を検知すると、step12にて一定速圧縮機
2a、可変速圧縮機2bをOFFとし、step13に
て二方弁の終了設定が行われる。即ち、第3制御装置C
nt3からバイパス弁BV、及び全ての二方弁SV1〜
SV4を閉とする設定信号が二方弁制御手段SVcnt
へ出力され、更に二方弁制御手段SVcntから各二方
弁へ動作信号が出力される。
命令終了を検知すると、step12にて一定速圧縮機
2a、可変速圧縮機2bをOFFとし、step13に
て二方弁の終了設定が行われる。即ち、第3制御装置C
nt3からバイパス弁BV、及び全ての二方弁SV1〜
SV4を閉とする設定信号が二方弁制御手段SVcnt
へ出力され、更に二方弁制御手段SVcntから各二方
弁へ動作信号が出力される。
【0140】また、step14にて第3制御装置Cn
t3から室外膨張弁5を閉にする設定信号が膨張弁制御
手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVc
ntから室外膨張弁5へ動作信号が出力され、step
15にて蓄熱利用冷房運転運転終了となる。
t3から室外膨張弁5を閉にする設定信号が膨張弁制御
手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVc
ntから室外膨張弁5へ動作信号が出力され、step
15にて蓄熱利用冷房運転運転終了となる。
【0141】以上のように本実施例の蓄熱式空気調和機
は、実施例1の技術的手段に対して、蓄熱槽熱交換器H
Eの出口配管に第1圧力検出装置Ps1、一定速圧縮機
2aの出口配管に設置した第2圧力検出装置Ps2とを
追加設置し、実施例1の蓄熱量検出手段QSken、及
び蓄熱量比較手段QScalに代わって、冷媒差圧DP
を演算する差圧演算手段DPcalを設置したものであ
る。
は、実施例1の技術的手段に対して、蓄熱槽熱交換器H
Eの出口配管に第1圧力検出装置Ps1、一定速圧縮機
2aの出口配管に設置した第2圧力検出装置Ps2とを
追加設置し、実施例1の蓄熱量検出手段QSken、及
び蓄熱量比較手段QScalに代わって、冷媒差圧DP
を演算する差圧演算手段DPcalを設置したものであ
る。
【0142】更に、実施例1の第1制御手段Cnt1に
代わって、蓄熱槽STRを使用した冷房運転時に、第2
圧力検出装置Ps2の検知圧力P2が第1圧力検出装置
Ps1の検知圧力P1より高くなるように室外膨張弁5
の開度を小さく制御する第3制御装置Cnt3が設置さ
れている。
代わって、蓄熱槽STRを使用した冷房運転時に、第2
圧力検出装置Ps2の検知圧力P2が第1圧力検出装置
Ps1の検知圧力P1より高くなるように室外膨張弁5
の開度を小さく制御する第3制御装置Cnt3が設置さ
れている。
【0143】これにより、第1バイパス回路から第3バ
イパス弁を介して流れてきた冷媒圧力が、第2バイパス
回路から水温の低い蓄熱槽STR内で凝縮熱交換した冷
媒圧力の影響で凝縮圧力が下がり過ぎてしまうことがな
い。
イパス弁を介して流れてきた冷媒圧力が、第2バイパス
回路から水温の低い蓄熱槽STR内で凝縮熱交換した冷
媒圧力の影響で凝縮圧力が下がり過ぎてしまうことがな
い。
【0144】その結果、室外熱交換器3における外気と
の熱交換量が低下することがなく、かつできる限り凝縮
圧力を低く保持することができるため一定速圧縮機2a
の圧縮比を小さくでき、一定速圧縮機2aの信頼性を向
上することができ、かつ消費電力の低減を実現できる。
の熱交換量が低下することがなく、かつできる限り凝縮
圧力を低く保持することができるため一定速圧縮機2a
の圧縮比を小さくでき、一定速圧縮機2aの信頼性を向
上することができ、かつ消費電力の低減を実現できる。
【0145】(実施例4)次に、本発明の実施例4につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例1と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
いて図面を参照しながら説明するが、実施例1と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
【0146】図8は本発明の実施例2による蓄熱式空気
調和機の製氷/冷房運転時の冷凍サイクル図である。図
8中、黒抜き矢印は夜間製氷運転時の冷媒の流動方向
を、白抜き矢印は昼間蓄熱利用冷房運転時の冷媒の流動
方向を示す。
調和機の製氷/冷房運転時の冷凍サイクル図である。図
8中、黒抜き矢印は夜間製氷運転時の冷媒の流動方向
を、白抜き矢印は昼間蓄熱利用冷房運転時の冷媒の流動
方向を示す。
【0147】本実施例の蓄熱式空気調和機は、実施例2
と同様、室外ユニット1と、蓄熱槽STRと、複数の室
内ユニット10とから構成されている。
と同様、室外ユニット1と、蓄熱槽STRと、複数の室
内ユニット10とから構成されている。
【0148】但し、実施例1の蓄熱式空気調和機に対し
て、蓄熱槽STRの水槽TNK内に設置した水温検出装
置Thwと、室外ユニット1付近に設置した外気温検出
装置Thaとを追加設置し、実施例1における蓄熱量検
出手段QSken、及び蓄熱量比較手段QScalに代
わって、外気温検出装置Thaの検知温度Taと水温検
出装置Thwの検知温度Twとの差温DTを検出する差
温演算手段DTcalが設置されている。
て、蓄熱槽STRの水槽TNK内に設置した水温検出装
置Thwと、室外ユニット1付近に設置した外気温検出
装置Thaとを追加設置し、実施例1における蓄熱量検
出手段QSken、及び蓄熱量比較手段QScalに代
わって、外気温検出装置Thaの検知温度Taと水温検
出装置Thwの検知温度Twとの差温DTを検出する差
温演算手段DTcalが設置されている。
【0149】更に、実施例1における第1制御装置Cn
t1に代わって、蓄熱槽STRを使用した冷房運転時
に、水温検出装置Thwの検知温度Twが所定水温Tw
o以上の場合で、かつ外気温検出装置Thaの検知温度
Taより水温検出装置Thwの検知温度Twが低い場合
に、バイパス弁BVを開、第1二方弁SV1を閉、第2
二方弁SV2を開、第3二方弁SV3を閉、第4二方弁
SV4を閉とし、また室外膨張弁5を全閉として一定速
圧縮機2aと可変速圧縮機2bの運転を行う第4制御装
置Cnt4が設置されている。
t1に代わって、蓄熱槽STRを使用した冷房運転時
に、水温検出装置Thwの検知温度Twが所定水温Tw
o以上の場合で、かつ外気温検出装置Thaの検知温度
Taより水温検出装置Thwの検知温度Twが低い場合
に、バイパス弁BVを開、第1二方弁SV1を閉、第2
二方弁SV2を開、第3二方弁SV3を閉、第4二方弁
SV4を閉とし、また室外膨張弁5を全閉として一定速
圧縮機2aと可変速圧縮機2bの運転を行う第4制御装
置Cnt4が設置されている。
【0150】そして、水温検出装置Thw、及び外気温
検出装置Thaと、差温演算手段DTcalとは信号線
にて接続されており、水温検出装置Thw、及び外気温
検出装置Thaからの出力信号が差温演算手段DTca
lに入力され、そこで差温DTが算出される。
検出装置Thaと、差温演算手段DTcalとは信号線
にて接続されており、水温検出装置Thw、及び外気温
検出装置Thaからの出力信号が差温演算手段DTca
lに入力され、そこで差温DTが算出される。
【0151】第4制御装置Cnt4では、運転モード検
出手段Modeによる運転モード信号と、差温演算手段
DTcalにより出力された差温DT信号を入力し、そ
れらに基づいて、可変速圧縮機2bの運転周波数f、室
外膨張弁5の開度を設定し、またバイパス弁BV、第1
二方弁SV1、第2二方弁SV2、第3二方弁SV3、
第4二方弁SV4の開閉を設定する。
出手段Modeによる運転モード信号と、差温演算手段
DTcalにより出力された差温DT信号を入力し、そ
れらに基づいて、可変速圧縮機2bの運転周波数f、室
外膨張弁5の開度を設定し、またバイパス弁BV、第1
二方弁SV1、第2二方弁SV2、第3二方弁SV3、
第4二方弁SV4の開閉を設定する。
【0152】そして、第4制御装置Cnt4から、上記
設定信号を圧縮機運転制御手段CMcntと、膨張弁制
御手段EVcntと、二方弁制御手段SVcntとへ出
力される。
設定信号を圧縮機運転制御手段CMcntと、膨張弁制
御手段EVcntと、二方弁制御手段SVcntとへ出
力される。
【0153】以上のように構成された蓄熱式空気調和機
について、以下その動作を説明する。但し、製氷運転に
ついては実施例1と同様であるため、説明を割愛し、蓄
熱利用冷房運転のみについて説明する。図9はその蓄熱
利用冷房運転時の制御内容を示すフローチャートであ
る。
について、以下その動作を説明する。但し、製氷運転に
ついては実施例1と同様であるため、説明を割愛し、蓄
熱利用冷房運転のみについて説明する。図9はその蓄熱
利用冷房運転時の制御内容を示すフローチャートであ
る。
【0154】まず、step1にて運転モード検出手段
Modeにより蓄熱利用冷房運転モードが設定されたこ
とを検出され、蓄熱利用冷房運転モードのための各設定
が行われる。
Modeにより蓄熱利用冷房運転モードが設定されたこ
とを検出され、蓄熱利用冷房運転モードのための各設定
が行われる。
【0155】そして、step2にて水温検出装置Th
w、及び外気温検出装置Thaにより、蓄熱槽STR内
の検知水温Tw、及び検知外気温Taの検出が行われ
る。そして、step3にて差温演算手段DTcalに
より、検知水温Twと所定水温Twoとの比較、及び検
知外気温Taと検知水温Twの比較が行われ、検知水温
Tw≧所定水温Two、かつ検知外気温Ta>検知水温
Twの場合、step4へ進む。
w、及び外気温検出装置Thaにより、蓄熱槽STR内
の検知水温Tw、及び検知外気温Taの検出が行われ
る。そして、step3にて差温演算手段DTcalに
より、検知水温Twと所定水温Twoとの比較、及び検
知外気温Taと検知水温Twの比較が行われ、検知水温
Tw≧所定水温Two、かつ検知外気温Ta>検知水温
Twの場合、step4へ進む。
【0156】即ち、一定速圧縮機2aの凝縮器として室
外熱交換器3を使用するより、蓄熱槽STR内の蓄熱槽
熱交換器HEを凝縮器として使用することにより、一定
速圧縮機2aの圧縮比を確保しながら、かつ凝縮圧力を
低下させることができると判断して、step4にて、
第4制御装置Cnt4からバイパス弁BV:開、第1二
方弁SV1:閉、第2二方弁SV2:開、第3二方弁S
V3:閉、第4二方弁SV4:閉にする設定信号を二方
弁制御手段SVcntへ出力され、更に二方弁制御手段
SVcntから各二方弁へ各動作信号が出力される。
外熱交換器3を使用するより、蓄熱槽STR内の蓄熱槽
熱交換器HEを凝縮器として使用することにより、一定
速圧縮機2aの圧縮比を確保しながら、かつ凝縮圧力を
低下させることができると判断して、step4にて、
第4制御装置Cnt4からバイパス弁BV:開、第1二
方弁SV1:閉、第2二方弁SV2:開、第3二方弁S
V3:閉、第4二方弁SV4:閉にする設定信号を二方
弁制御手段SVcntへ出力され、更に二方弁制御手段
SVcntから各二方弁へ各動作信号が出力される。
【0157】逆に、step3にて検知水温Tw≧所定
水温Two、かつ検知外気温Ta>検知水温Twという
条件を満足しない場合、一定速圧縮機2aの凝縮器とし
て室外熱交換器3を使用する方が、蓄熱槽STR内の蓄
熱槽熱交換器HEを凝縮器として使用するより、有効と
判断して、step5へ進んで実施例1での運転開始時
の二方弁設定と同様の設定を行い、step6にて冷凍
サイクルの膨張弁の設定が行われる。
水温Two、かつ検知外気温Ta>検知水温Twという
条件を満足しない場合、一定速圧縮機2aの凝縮器とし
て室外熱交換器3を使用する方が、蓄熱槽STR内の蓄
熱槽熱交換器HEを凝縮器として使用するより、有効と
判断して、step5へ進んで実施例1での運転開始時
の二方弁設定と同様の設定を行い、step6にて冷凍
サイクルの膨張弁の設定が行われる。
【0158】即ち、第4制御装置Cnt4から室外膨張
弁5を所定開度にする設定信号を膨張弁制御手段EVc
ntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVcntから室
外膨張弁5へ動作信号が出力される。
弁5を所定開度にする設定信号を膨張弁制御手段EVc
ntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVcntから室
外膨張弁5へ動作信号が出力される。
【0159】以上、step3〜step5にて各二方
弁、及び膨張弁を所定に設定し、その上で、step7
にて可変速圧縮機2bの運転周波数設定が行われ、st
ep8にて一定速圧縮機2a、可変速圧縮機2bをON
として、蓄熱利用冷房運転が開始される。ここでは、各
二方弁がstep4にて設定された場合のその蓄熱利用
冷房運転時の冷凍サイクルについて説明する。
弁、及び膨張弁を所定に設定し、その上で、step7
にて可変速圧縮機2bの運転周波数設定が行われ、st
ep8にて一定速圧縮機2a、可変速圧縮機2bをON
として、蓄熱利用冷房運転が開始される。ここでは、各
二方弁がstep4にて設定された場合のその蓄熱利用
冷房運転時の冷凍サイクルについて説明する。
【0160】即ち、図8中の白抜き矢印にて冷媒の流動
方向を示すように、一定速圧縮機2aを吐出した高温高
圧のガス冷媒はバイパス弁BVを介して、可変速圧縮機
2bを吐出した高温高圧のガス冷媒と合流した後、第2
二方弁SV2を介して、直接、蓄熱槽熱交換器HEへ流
入し、高温ガス冷媒は低温の水6(例えば、約0℃〜1
0℃)、あるいは伝熱管周辺の氷と熱交換して、冷媒自
身は冷却、凝縮されて過冷却冷媒となった後、室外熱交
換器3から流出した液冷媒と合流する冷凍サイクルを形
成する。
方向を示すように、一定速圧縮機2aを吐出した高温高
圧のガス冷媒はバイパス弁BVを介して、可変速圧縮機
2bを吐出した高温高圧のガス冷媒と合流した後、第2
二方弁SV2を介して、直接、蓄熱槽熱交換器HEへ流
入し、高温ガス冷媒は低温の水6(例えば、約0℃〜1
0℃)、あるいは伝熱管周辺の氷と熱交換して、冷媒自
身は冷却、凝縮されて過冷却冷媒となった後、室外熱交
換器3から流出した液冷媒と合流する冷凍サイクルを形
成する。
【0161】この場合、蓄熱槽熱交換器HE周囲の検知
水温Twが検知外気温Taより低いため、蓄熱槽熱交換
器HEでの冷媒凝縮圧力は室外熱交換器3での凝縮圧力
に比べて低下させることが可能となり、一定速圧縮機2
aの圧縮比の低減、即ち消費電力の低減を実現できる。
水温Twが検知外気温Taより低いため、蓄熱槽熱交換
器HEでの冷媒凝縮圧力は室外熱交換器3での凝縮圧力
に比べて低下させることが可能となり、一定速圧縮機2
aの圧縮比の低減、即ち消費電力の低減を実現できる。
【0162】かつ、検知水温Twがあまりに低い条件で
は一定速圧縮機2aの吐出圧力も低すぎるため最低圧縮
比を確保できないが、本発明では一定速圧縮機2aの最
低圧縮比を確保すべく、検知水温Twが所定水温Two
以上の場合にstep3のような各二方弁の設定が行わ
れるため、一定速圧縮機2aの最低圧縮比の確保を実現
でき、圧縮機の信頼性低下を抑制することができる。
は一定速圧縮機2aの吐出圧力も低すぎるため最低圧縮
比を確保できないが、本発明では一定速圧縮機2aの最
低圧縮比を確保すべく、検知水温Twが所定水温Two
以上の場合にstep3のような各二方弁の設定が行わ
れるため、一定速圧縮機2aの最低圧縮比の確保を実現
でき、圧縮機の信頼性低下を抑制することができる。
【0163】そして、蓄熱槽熱交換器HE出口部にて合
流した液冷媒は、その後、複数の室内ユニット10へと
搬送され、室内膨張弁11にて減圧膨張されて低圧二相
冷媒となり、室内熱交換器12にて室内空気から吸熱し
て室内を冷房し、冷媒自身は熱交換器管内にて蒸発して
過熱ガス冷媒となり、室外ユニット1内の一定速圧縮機
2a、可変速圧縮機2bへと戻る蓄熱利用冷房運転の冷
凍サイクルを形成する。
流した液冷媒は、その後、複数の室内ユニット10へと
搬送され、室内膨張弁11にて減圧膨張されて低圧二相
冷媒となり、室内熱交換器12にて室内空気から吸熱し
て室内を冷房し、冷媒自身は熱交換器管内にて蒸発して
過熱ガス冷媒となり、室外ユニット1内の一定速圧縮機
2a、可変速圧縮機2bへと戻る蓄熱利用冷房運転の冷
凍サイクルを形成する。
【0164】次に、step9にて蓄熱利用冷房運転命
令終了を検知すると、step10にて一定速圧縮機2
a、可変速圧縮機2bをOFFとして、step11に
て二方弁の終了設定が行われる。即ち、第4制御装置C
nt4からバイパス弁BV、及び全ての二方弁SV1〜
SV4を閉とする設定信号が二方弁制御手段SVcnt
へ出力され、更に二方弁制御手段SVcntから各二方
弁へ動作信号が出力される。
令終了を検知すると、step10にて一定速圧縮機2
a、可変速圧縮機2bをOFFとして、step11に
て二方弁の終了設定が行われる。即ち、第4制御装置C
nt4からバイパス弁BV、及び全ての二方弁SV1〜
SV4を閉とする設定信号が二方弁制御手段SVcnt
へ出力され、更に二方弁制御手段SVcntから各二方
弁へ動作信号が出力される。
【0165】また、step12にて第4制御装置Cn
t4から室外膨張弁5を閉にする設定信号が膨張弁制御
手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVc
ntから室外膨張弁5へ動作信号が出力され、step
13にて蓄熱利用冷房運転運転終了となる。
t4から室外膨張弁5を閉にする設定信号が膨張弁制御
手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVc
ntから室外膨張弁5へ動作信号が出力され、step
13にて蓄熱利用冷房運転運転終了となる。
【0166】以上のように本実施例の蓄熱式空気調和機
は、実施例1に対して、蓄熱槽STRの水槽TNK内に
設置した水温検出装置Thwと、室外ユニット1付近に
設置した外気温検出装置Thaとを追加設置し、実施例
1における蓄熱量検出手段QSken、及び蓄熱量比較
手段QScalに代わって、外気温検出装置Thaの検
知温度Taと水温検出装置Thwの検知温度Twとの差
温DTを検出する差温演算手段DTcalが設置されて
いる。
は、実施例1に対して、蓄熱槽STRの水槽TNK内に
設置した水温検出装置Thwと、室外ユニット1付近に
設置した外気温検出装置Thaとを追加設置し、実施例
1における蓄熱量検出手段QSken、及び蓄熱量比較
手段QScalに代わって、外気温検出装置Thaの検
知温度Taと水温検出装置Thwの検知温度Twとの差
温DTを検出する差温演算手段DTcalが設置されて
いる。
【0167】更に、実施例1における第1制御装置Cn
t1に代わって、蓄熱槽STRを使用した冷房運転時
に、水温検出装置Thwの検知温度Twが所定水温Tw
o以上の場合で、かつ外気温検出装置Thaの検知温度
Taより水温検出装置Thwの検知温度Twが低い場合
に、バイパス弁BVを開、第1二方弁SV1を閉、第2
二方弁SV2を開、第3二方弁SV3を閉、第4二方弁
SV4を閉とし、また室外膨張弁5を全閉として一定速
圧縮機2aと可変速圧縮機2bの運転を行う第4制御装
置Cnt4が設置されている。
t1に代わって、蓄熱槽STRを使用した冷房運転時
に、水温検出装置Thwの検知温度Twが所定水温Tw
o以上の場合で、かつ外気温検出装置Thaの検知温度
Taより水温検出装置Thwの検知温度Twが低い場合
に、バイパス弁BVを開、第1二方弁SV1を閉、第2
二方弁SV2を開、第3二方弁SV3を閉、第4二方弁
SV4を閉とし、また室外膨張弁5を全閉として一定速
圧縮機2aと可変速圧縮機2bの運転を行う第4制御装
置Cnt4が設置されている。
【0168】これにより、蓄冷熱を利用して冷房運転を
行う際に、一定速圧縮機2aを吐出した冷媒は、第1バ
イパス回路にて室外熱交換器3を使用して外気と熱交換
する場合より、外気よりは温度が低く、かつ圧縮比が低
くなり過ぎない程度の水温である水6と蓄熱槽熱交換器
HEを介して熱交換することができる。
行う際に、一定速圧縮機2aを吐出した冷媒は、第1バ
イパス回路にて室外熱交換器3を使用して外気と熱交換
する場合より、外気よりは温度が低く、かつ圧縮比が低
くなり過ぎない程度の水温である水6と蓄熱槽熱交換器
HEを介して熱交換することができる。
【0169】従って、一定速圧縮機2aの吐出圧力を低
下させることができ、即ち圧縮比を小さくでき、第1バ
イパス回路にて室外熱交換器3を使用して外気と熱交換
する場合より、消費電力の低減を実現できる。
下させることができ、即ち圧縮比を小さくでき、第1バ
イパス回路にて室外熱交換器3を使用して外気と熱交換
する場合より、消費電力の低減を実現できる。
【0170】(実施例5)次に、本発明の実施例5につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例1と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
いて図面を参照しながら説明するが、実施例1と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
【0171】図10は本発明の実施例5による蓄熱式空
気調和機の冷房運転時の冷凍サイクル図である。図10
中、黒抜き矢印は低冷房負荷対応運転時の冷媒の流動方
向を、白抜き矢印はピーク冷房負荷対応運転時の冷媒の
流動方向を示す。
気調和機の冷房運転時の冷凍サイクル図である。図10
中、黒抜き矢印は低冷房負荷対応運転時の冷媒の流動方
向を、白抜き矢印はピーク冷房負荷対応運転時の冷媒の
流動方向を示す。
【0172】但し、実施例1の蓄熱式空気調和機に対し
て、空調負荷検出装置Qs1,Qs2、及び空調負荷比
較手段QLcalを追加設置し、実施例1における蓄熱
量検出手段QSken、及び蓄熱量比較手段QScal
に代わって、空調負荷検出装置Qs1,Qs2にて検出
した空調負荷を合計して総空調負荷QLを算出する空調
負荷比較手段QLcalが設置されている。
て、空調負荷検出装置Qs1,Qs2、及び空調負荷比
較手段QLcalを追加設置し、実施例1における蓄熱
量検出手段QSken、及び蓄熱量比較手段QScal
に代わって、空調負荷検出装置Qs1,Qs2にて検出
した空調負荷を合計して総空調負荷QLを算出する空調
負荷比較手段QLcalが設置されている。
【0173】更に、実施例1における第1制御装置Cn
t1に代わって、空調負荷比較手段により検出空調負荷
が所定空調負荷以上と判断された場合に、一定速圧縮機
と室外熱交換器とを直列に接続する冷媒回路と、可変速
圧縮機と蓄熱槽とを直列に接続する冷媒回路とを並列関
係にし、空調負荷比較手段により検出空調負荷が所定空
調負荷より小さいと判断された場合に、一定速圧縮機と
可変速圧縮機を並列設置し、かつ室外熱交換器と蓄熱槽
とを直列に接続する冷媒回路として一定速圧縮機と可変
速圧縮機の運転を行う第5制御装置が設置されている。
t1に代わって、空調負荷比較手段により検出空調負荷
が所定空調負荷以上と判断された場合に、一定速圧縮機
と室外熱交換器とを直列に接続する冷媒回路と、可変速
圧縮機と蓄熱槽とを直列に接続する冷媒回路とを並列関
係にし、空調負荷比較手段により検出空調負荷が所定空
調負荷より小さいと判断された場合に、一定速圧縮機と
可変速圧縮機を並列設置し、かつ室外熱交換器と蓄熱槽
とを直列に接続する冷媒回路として一定速圧縮機と可変
速圧縮機の運転を行う第5制御装置が設置されている。
【0174】空調負荷検出装置Qs1,Qs2は温度セ
ンサーや湿度センサーなどから構成され、各室内ユニッ
ト10付近に設置され、また、前記空調負荷比較手段Q
Lcalとは信号線にて接続されている。
ンサーや湿度センサーなどから構成され、各室内ユニッ
ト10付近に設置され、また、前記空調負荷比較手段Q
Lcalとは信号線にて接続されている。
【0175】第5制御装置Cnt5では、運転モード検
出手段Modeによる運転モード信号と、空調負荷比較
手段QLcalにより出力された空調負荷QL信号を入
力し、それらに基づいて、可変速圧縮機2bの運転周波
数f、室外膨張弁5の開度を設定し、またバイパス弁B
V、第1二方弁SV1、第2二方弁SV2、第3二方弁
SV3、第4二方弁SV4の開閉を設定する。
出手段Modeによる運転モード信号と、空調負荷比較
手段QLcalにより出力された空調負荷QL信号を入
力し、それらに基づいて、可変速圧縮機2bの運転周波
数f、室外膨張弁5の開度を設定し、またバイパス弁B
V、第1二方弁SV1、第2二方弁SV2、第3二方弁
SV3、第4二方弁SV4の開閉を設定する。
【0176】そして、第5制御装置Cnt5から、上記
設定信号を圧縮機運転制御手段CMcntと、膨張弁制
御手段EVcntと、二方弁制御手段SVcntとへ出
力される。
設定信号を圧縮機運転制御手段CMcntと、膨張弁制
御手段EVcntと、二方弁制御手段SVcntとへ出
力される。
【0177】以上のように構成された蓄熱式空気調和機
について、以下その動作を説明する。但し、製氷運転に
ついては実施例1と同様であるため、説明を割愛し、蓄
熱利用冷房運転のみについて説明する。図11はその蓄
熱利用冷房運転時の制御内容を示すフローチャートであ
る。
について、以下その動作を説明する。但し、製氷運転に
ついては実施例1と同様であるため、説明を割愛し、蓄
熱利用冷房運転のみについて説明する。図11はその蓄
熱利用冷房運転時の制御内容を示すフローチャートであ
る。
【0178】まず、step1にて運転モード検出手段
Modeにより蓄熱利用冷房運転モードが設定されたこ
とを検出され、蓄熱利用冷房運転モードのための各設定
が行われる。
Modeにより蓄熱利用冷房運転モードが設定されたこ
とを検出され、蓄熱利用冷房運転モードのための各設定
が行われる。
【0179】そして、step2にて空調負荷比較手段
QLcalによって空調負荷検出装置Qs1,Qs2に
て検出した空調負荷を合計した総空調負荷QLを算出す
る。
QLcalによって空調負荷検出装置Qs1,Qs2に
て検出した空調負荷を合計した総空調負荷QLを算出す
る。
【0180】そして、step3にて総空調負荷QLと
所定空調負荷QLoの比較が行われ、総空調負荷QL<
所定空調負荷QLoの場合、低空調負荷対応運転を行う
べく、step4へ進み、総空調負荷QL≧所定空調負
荷QLoの場合、ピーク空調負荷対応運転を行うべく、
step5へ進む。
所定空調負荷QLoの比較が行われ、総空調負荷QL<
所定空調負荷QLoの場合、低空調負荷対応運転を行う
べく、step4へ進み、総空調負荷QL≧所定空調負
荷QLoの場合、ピーク空調負荷対応運転を行うべく、
step5へ進む。
【0181】まず、step4,step7〜step
9により、低空調負荷対応運転について説明する。この
場合、総空調負荷QLが所定値QLoよりも低いことか
ら、低空調負荷対応用の冷凍サイクルを形成するため
に、step4、及びstep5にて各二方弁SV1〜
SV4、及び室外膨張弁5の設定を行う。
9により、低空調負荷対応運転について説明する。この
場合、総空調負荷QLが所定値QLoよりも低いことか
ら、低空調負荷対応用の冷凍サイクルを形成するため
に、step4、及びstep5にて各二方弁SV1〜
SV4、及び室外膨張弁5の設定を行う。
【0182】step4にて、第5制御装置Cnt5か
らバイパス弁BV:開、第1二方弁SV1:開、第2二
方弁SV2:閉、第3二方弁SV3:閉、第4二方弁S
V4:閉にする設定信号を二方弁制御手段SVcntへ
出力され、更に二方弁制御手段SVcntから各二方弁
へ各動作信号が出力される。
らバイパス弁BV:開、第1二方弁SV1:開、第2二
方弁SV2:閉、第3二方弁SV3:閉、第4二方弁S
V4:閉にする設定信号を二方弁制御手段SVcntへ
出力され、更に二方弁制御手段SVcntから各二方弁
へ各動作信号が出力される。
【0183】更に、step5にて、第5制御装置Cn
t5から室外膨張弁5を全開にする設定信号を膨張弁制
御手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EV
cntから室外膨張弁5へ動作信号が出力される。
t5から室外膨張弁5を全開にする設定信号を膨張弁制
御手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EV
cntから室外膨張弁5へ動作信号が出力される。
【0184】以上、step4とstep5にて各二方
弁、及び膨張弁を所定に設定し、その上で、step8
にて可変速圧縮機2bの運転周波数設定が行われ、st
ep9にて一定速圧縮機2a、可変速圧縮機2bをON
として、低空調負荷対応の蓄熱利用冷房運転が開始され
る。
弁、及び膨張弁を所定に設定し、その上で、step8
にて可変速圧縮機2bの運転周波数設定が行われ、st
ep9にて一定速圧縮機2a、可変速圧縮機2bをON
として、低空調負荷対応の蓄熱利用冷房運転が開始され
る。
【0185】即ち、図10中の黒抜き矢印にて冷媒の流
動方向を示すように、一定速圧縮機2aを吐出した高温
高圧のガス冷媒はバイパス弁BVを介して、低周波数運
転の可変速圧縮機2bを吐出した高温高圧のガス冷媒と
合流した後、室外熱交換器3へ流入し、高温ガス冷媒は
比較的低温の外気(例えば、約10℃〜20℃)と熱交
換して、冷媒自身は冷却、凝縮されるが、2台の圧縮機
の冷媒循環量に対して室外熱交換器3の凝縮能力が小さ
いため、過冷却冷媒となるまで凝縮されることはない。
動方向を示すように、一定速圧縮機2aを吐出した高温
高圧のガス冷媒はバイパス弁BVを介して、低周波数運
転の可変速圧縮機2bを吐出した高温高圧のガス冷媒と
合流した後、室外熱交換器3へ流入し、高温ガス冷媒は
比較的低温の外気(例えば、約10℃〜20℃)と熱交
換して、冷媒自身は冷却、凝縮されるが、2台の圧縮機
の冷媒循環量に対して室外熱交換器3の凝縮能力が小さ
いため、過冷却冷媒となるまで凝縮されることはない。
【0186】しかし、室外熱交換器3から流出した二相
冷媒は室外膨張弁5、及び第1二方弁を介して、蓄熱槽
熱交換器HEへ流入し、低温の水6(例えば、約0℃〜
10℃)、あるいは伝熱管周辺の氷と熱交換して、冷媒
自身は冷却、凝縮されて過冷却冷媒となった後、複数の
室内ユニット10へと搬送される。
冷媒は室外膨張弁5、及び第1二方弁を介して、蓄熱槽
熱交換器HEへ流入し、低温の水6(例えば、約0℃〜
10℃)、あるいは伝熱管周辺の氷と熱交換して、冷媒
自身は冷却、凝縮されて過冷却冷媒となった後、複数の
室内ユニット10へと搬送される。
【0187】そして、室内ユニット10の室内膨張弁1
1にて減圧膨張されて低圧二相冷媒となり、室内熱交換
器12にて室内空気から吸熱して室内を冷房し、冷媒自
身は熱交換器管内にて蒸発して過熱ガス冷媒となり、室
外ユニット1内の一定速圧縮機2a、可変速圧縮機2b
へと戻る蓄熱利用冷房運転の冷凍サイクルを形成する。
1にて減圧膨張されて低圧二相冷媒となり、室内熱交換
器12にて室内空気から吸熱して室内を冷房し、冷媒自
身は熱交換器管内にて蒸発して過熱ガス冷媒となり、室
外ユニット1内の一定速圧縮機2a、可変速圧縮機2b
へと戻る蓄熱利用冷房運転の冷凍サイクルを形成する。
【0188】この場合、室外熱交換器3に対して蓄熱槽
熱交換器HEを追加利用することにより、低空調負荷に
対応して凝縮能力を増加させることができ、かつ周囲の
検知水温Twが検知外気温Taより低いため、蓄熱槽熱
交換器HEでの冷媒凝縮圧力は室外熱交換器3での凝縮
圧力に比べて低下させることが可能となり、一定速圧縮
機2a、及び可変速圧縮機2bの圧縮比の低減、即ち消
費電力低減と圧縮機信頼性向上を併せて実現できる。
熱交換器HEを追加利用することにより、低空調負荷に
対応して凝縮能力を増加させることができ、かつ周囲の
検知水温Twが検知外気温Taより低いため、蓄熱槽熱
交換器HEでの冷媒凝縮圧力は室外熱交換器3での凝縮
圧力に比べて低下させることが可能となり、一定速圧縮
機2a、及び可変速圧縮機2bの圧縮比の低減、即ち消
費電力低減と圧縮機信頼性向上を併せて実現できる。
【0189】次に、step6〜step9により、ピ
ーク空調負荷対応運転について説明する。この場合、室
内ユニット10での熱負荷が大きいと判断し、ピーク空
調負荷対応用の冷凍サイクルを形成するために、ste
p6、及びstep7にて二方弁、及び膨張弁の設定を
行う。
ーク空調負荷対応運転について説明する。この場合、室
内ユニット10での熱負荷が大きいと判断し、ピーク空
調負荷対応用の冷凍サイクルを形成するために、ste
p6、及びstep7にて二方弁、及び膨張弁の設定を
行う。
【0190】step6にて、第5制御装置Cnt5か
らバイパス弁BV:閉、第1二方弁SV1:閉、第2二
方弁SV2:開、第3二方弁SV3:開、第4二方弁S
V4:閉にする設定信号を二方弁制御手段SVcntへ
出力され、更に二方弁制御手段SVcntから各二方弁
へ各動作信号が出力される。
らバイパス弁BV:閉、第1二方弁SV1:閉、第2二
方弁SV2:開、第3二方弁SV3:開、第4二方弁S
V4:閉にする設定信号を二方弁制御手段SVcntへ
出力され、更に二方弁制御手段SVcntから各二方弁
へ各動作信号が出力される。
【0191】更に、step7にて、第5制御装置Cn
t5から室外膨張弁5を所定開度にする設定信号を膨張
弁制御手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段
EVcntから室外膨張弁5へ動作信号が出力される。
t5から室外膨張弁5を所定開度にする設定信号を膨張
弁制御手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段
EVcntから室外膨張弁5へ動作信号が出力される。
【0192】以上、step6とstep7にて各二方
弁、及び膨張弁を所定に設定し、その上で、step8
にて可変速圧縮機2bの運転周波数設定が行われ、st
ep9にて一定速圧縮機2a、可変速圧縮機2bをON
として、ピーク空調負荷対応の蓄熱利用冷房運転が開始
される。
弁、及び膨張弁を所定に設定し、その上で、step8
にて可変速圧縮機2bの運転周波数設定が行われ、st
ep9にて一定速圧縮機2a、可変速圧縮機2bをON
として、ピーク空調負荷対応の蓄熱利用冷房運転が開始
される。
【0193】即ち、図10中の白抜き矢印にて冷媒の流
動方向を示すように、一定速圧縮機2aを吐出した高温
高圧のガス冷媒は、室外熱交換器3へ流入し、そこで冷
媒と外気との熱交換が行われ、冷媒自身は凝縮して高圧
液冷媒となって、所定開度に設定された室外膨張弁5に
て所定圧力分のみ減圧されるが、二相冷媒となるまで減
圧されることはない。
動方向を示すように、一定速圧縮機2aを吐出した高温
高圧のガス冷媒は、室外熱交換器3へ流入し、そこで冷
媒と外気との熱交換が行われ、冷媒自身は凝縮して高圧
液冷媒となって、所定開度に設定された室外膨張弁5に
て所定圧力分のみ減圧されるが、二相冷媒となるまで減
圧されることはない。
【0194】一方、可変速圧縮機2bを吐出した高温の
ガス冷媒は第2二方弁SV2を介して、直接、蓄熱槽熱
交換器HEへ流入し、高温ガス冷媒は低温の水6(約0
℃〜10℃)、あるいは伝熱管周辺の氷と熱交換して、
冷媒自身は冷却、凝縮されて過冷却冷媒となった後、室
外熱交換器3から流出した液冷媒と合流する。
ガス冷媒は第2二方弁SV2を介して、直接、蓄熱槽熱
交換器HEへ流入し、高温ガス冷媒は低温の水6(約0
℃〜10℃)、あるいは伝熱管周辺の氷と熱交換して、
冷媒自身は冷却、凝縮されて過冷却冷媒となった後、室
外熱交換器3から流出した液冷媒と合流する。
【0195】そして、複数の室内ユニット10へと搬送
され、室内膨張弁11にて減圧膨張されて低圧二相冷媒
となり、室内熱交換器12にて室内空気から吸熱して室
内を冷房し、冷媒自身は熱交換器管内にて蒸発して過熱
ガス冷媒となり、室外ユニット1内の一定速圧縮機2
a、可変速圧縮機2bへと戻る蓄熱利用冷房運転の冷凍
サイクルを形成する。
され、室内膨張弁11にて減圧膨張されて低圧二相冷媒
となり、室内熱交換器12にて室内空気から吸熱して室
内を冷房し、冷媒自身は熱交換器管内にて蒸発して過熱
ガス冷媒となり、室外ユニット1内の一定速圧縮機2
a、可変速圧縮機2bへと戻る蓄熱利用冷房運転の冷凍
サイクルを形成する。
【0196】この場合は、実施例1の場合と同様、蓄熱
槽熱交換器HEの伝熱管の周囲温度が低いため、蓄熱槽
熱交換器HEでの冷媒凝縮圧力は室外熱交換器3での凝
縮圧力に比べて大幅低下が可能となり、可変速圧縮機2
bの運転周波数の低減、即ち消費電力の低減を実現でき
る。
槽熱交換器HEの伝熱管の周囲温度が低いため、蓄熱槽
熱交換器HEでの冷媒凝縮圧力は室外熱交換器3での凝
縮圧力に比べて大幅低下が可能となり、可変速圧縮機2
bの運転周波数の低減、即ち消費電力の低減を実現でき
る。
【0197】更に、一定速圧縮機2aと室外熱交換器
3、及び可変速圧縮機2bと蓄熱槽熱交換器HEを同時
運転行うことにより、各々を別々に運転する場合に比べ
て相互に凝縮圧力が影響し合うため、室外熱交換器3の
凝縮圧力は別々運転時より低く、逆に蓄熱槽熱交換器H
Eでは別々運転時より高くできるため、一定速圧縮機2
aの圧縮比を小さくでき、かつ可変速圧縮機2bの最低
圧縮比の確保を実現でき、圧縮機の信頼性を向上させる
ことができる。
3、及び可変速圧縮機2bと蓄熱槽熱交換器HEを同時
運転行うことにより、各々を別々に運転する場合に比べ
て相互に凝縮圧力が影響し合うため、室外熱交換器3の
凝縮圧力は別々運転時より低く、逆に蓄熱槽熱交換器H
Eでは別々運転時より高くできるため、一定速圧縮機2
aの圧縮比を小さくでき、かつ可変速圧縮機2bの最低
圧縮比の確保を実現でき、圧縮機の信頼性を向上させる
ことができる。
【0198】次に、step10にて蓄熱利用冷房運転
命令終了を検知するまで、step2へ戻って繰り返し
動作を行うというループを形成する。逆に、蓄熱利用冷
房運転命令終了を検知した場合、step11にて一定
速圧縮機2a、可変速圧縮機2bをOFFとし、ste
p12にて各二方弁SV1〜SV4の終了設定が行われ
る。
命令終了を検知するまで、step2へ戻って繰り返し
動作を行うというループを形成する。逆に、蓄熱利用冷
房運転命令終了を検知した場合、step11にて一定
速圧縮機2a、可変速圧縮機2bをOFFとし、ste
p12にて各二方弁SV1〜SV4の終了設定が行われ
る。
【0199】即ち、第5制御装置Cnt5からバイパス
弁BV、及び全ての二方弁SV1〜SV4を閉とする設
定信号が二方弁制御手段SVcntへ出力され、更に二
方弁制御手段SVcntから各二方弁へ動作信号が出力
される。
弁BV、及び全ての二方弁SV1〜SV4を閉とする設
定信号が二方弁制御手段SVcntへ出力され、更に二
方弁制御手段SVcntから各二方弁へ動作信号が出力
される。
【0200】また、step13にて第5制御装置Cn
t5から室外膨張弁5を閉にする設定信号が膨張弁制御
手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVc
ntから室外膨張弁5へ動作信号が出力され、蓄熱利用
冷房運転運転終了となる。
t5から室外膨張弁5を閉にする設定信号が膨張弁制御
手段EVcntへ出力され、更に膨張弁制御手段EVc
ntから室外膨張弁5へ動作信号が出力され、蓄熱利用
冷房運転運転終了となる。
【0201】以上のように本実施例の蓄熱式空気調和機
は、実施例1に対して、空調負荷検出装置Qs1,Qs
2、及び空調負荷比較手段QLcalを追加設置し、実
施例1における蓄熱量検出手段QSken、及び蓄熱量
比較手段QScalに代わって、空調負荷検出装置Qs
1,Qs2にて検出した空調負荷を合計して総空調負荷
QLを算出する空調負荷比較手段QLcalが設置され
ている。
は、実施例1に対して、空調負荷検出装置Qs1,Qs
2、及び空調負荷比較手段QLcalを追加設置し、実
施例1における蓄熱量検出手段QSken、及び蓄熱量
比較手段QScalに代わって、空調負荷検出装置Qs
1,Qs2にて検出した空調負荷を合計して総空調負荷
QLを算出する空調負荷比較手段QLcalが設置され
ている。
【0202】更に、実施例1における第1制御装置Cn
t1に代わって、空調負荷比較手段QLcalにより検
出空調負荷QLが所定空調負荷QLo以上と判断された
場合に、一定速圧縮機2aと室外熱交換器3とを直列に
接続する冷媒回路と、可変速圧縮機2bと蓄熱槽STR
とを直列に接続する冷媒回路とを並列関係にし、空調負
荷比較手段QLcalにより検出空調負荷QLが所定空
調負荷QLoより小さいと判断された場合に、一定速圧
縮機2aと可変速圧縮機2bを並列設置し、かつ室外熱
交換器3と蓄熱槽STRとを直列に接続する冷媒回路と
して、一定速圧縮機2aと可変速圧縮機2bの運転を行
う第5制御装置Cnt5が設置されている。
t1に代わって、空調負荷比較手段QLcalにより検
出空調負荷QLが所定空調負荷QLo以上と判断された
場合に、一定速圧縮機2aと室外熱交換器3とを直列に
接続する冷媒回路と、可変速圧縮機2bと蓄熱槽STR
とを直列に接続する冷媒回路とを並列関係にし、空調負
荷比較手段QLcalにより検出空調負荷QLが所定空
調負荷QLoより小さいと判断された場合に、一定速圧
縮機2aと可変速圧縮機2bを並列設置し、かつ室外熱
交換器3と蓄熱槽STRとを直列に接続する冷媒回路と
して、一定速圧縮機2aと可変速圧縮機2bの運転を行
う第5制御装置Cnt5が設置されている。
【0203】これより、低冷房負荷時は、室外熱交換器
3と蓄熱槽熱交換器HEを直列に接続した冷媒回路にて
一定速圧縮機2aと低周波数での可変速圧縮機2bの運
転を行い、室外熱交換器3での凝縮能力を蓄熱槽STR
内の蓄冷熱でアシストすることにより、冷媒過冷却度を
確保する。
3と蓄熱槽熱交換器HEを直列に接続した冷媒回路にて
一定速圧縮機2aと低周波数での可変速圧縮機2bの運
転を行い、室外熱交換器3での凝縮能力を蓄熱槽STR
内の蓄冷熱でアシストすることにより、冷媒過冷却度を
確保する。
【0204】逆に冷房負荷が大きい、いわゆるピーク冷
房負荷時は、室外熱交換器3と蓄熱槽熱交換器HEを並
列に接続した冷媒回路にて、それぞれ一定速圧縮機2a
と可変速圧縮機2bの運転を行い、蓄熱槽STR出口部
分にて両者を合流させることにより、蓄熱槽熱交換器H
Eでの凝縮圧力の低下を図れ、凝縮能力を確保しなが
ら、可変速圧縮機2bの運転周波数の低減、即ち消費電
力の低減を実現できる。
房負荷時は、室外熱交換器3と蓄熱槽熱交換器HEを並
列に接続した冷媒回路にて、それぞれ一定速圧縮機2a
と可変速圧縮機2bの運転を行い、蓄熱槽STR出口部
分にて両者を合流させることにより、蓄熱槽熱交換器H
Eでの凝縮圧力の低下を図れ、凝縮能力を確保しなが
ら、可変速圧縮機2bの運転周波数の低減、即ち消費電
力の低減を実現できる。
【0205】従って、1日の空調負荷の変動に対して、
随時、総空調負荷に対する蓄冷熱の使用割合を変えてい
くことにより、ピーク負荷に対応した消費電力の低減が
図れ、かつ蓄冷熱を無駄なく、使い切ることができる。
随時、総空調負荷に対する蓄冷熱の使用割合を変えてい
くことにより、ピーク負荷に対応した消費電力の低減が
図れ、かつ蓄冷熱を無駄なく、使い切ることができる。
【0206】尚、本実施例では低冷房負荷対応運転とピ
ーク冷房負荷対応運転との切替えを室内空調負荷を検出
して行っているが、空気調和機の設置条件で予め、1日
での負荷変動が明らかになっている場合は、時間帯でも
って両運転を切替えても同様の効果が得られる。
ーク冷房負荷対応運転との切替えを室内空調負荷を検出
して行っているが、空気調和機の設置条件で予め、1日
での負荷変動が明らかになっている場合は、時間帯でも
って両運転を切替えても同様の効果が得られる。
【0207】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、可変速圧
縮機と第2二方弁との直列接続回路を、一定速圧縮機、
室外熱交換器、室外膨張弁、第1二方弁との直列接続回
路に並列に接続して冷凍サイクルを構成し、一定速圧縮
機の出口配管と可変速圧縮機の出口配管とをバイパス弁
を介して連通する第1バイパス回路と、室外膨張弁と第
1二方弁との間の配管と、前記蓄熱槽の出口配管とを第
3二方弁を介して連通する第2バイパス回路と、蓄熱槽
の出口配管と、室内ユニットの集合出口配管とを第4二
方弁を介して連通する第3バイパス回路と備える。
縮機と第2二方弁との直列接続回路を、一定速圧縮機、
室外熱交換器、室外膨張弁、第1二方弁との直列接続回
路に並列に接続して冷凍サイクルを構成し、一定速圧縮
機の出口配管と可変速圧縮機の出口配管とをバイパス弁
を介して連通する第1バイパス回路と、室外膨張弁と第
1二方弁との間の配管と、前記蓄熱槽の出口配管とを第
3二方弁を介して連通する第2バイパス回路と、蓄熱槽
の出口配管と、室内ユニットの集合出口配管とを第4二
方弁を介して連通する第3バイパス回路と備える。
【0208】更に、蓄熱槽を使用した製氷運転時に、バ
イパス弁を開、第1二方弁を開、第2二方弁を閉、第3
二方弁を閉、第4二方弁を開とし、室外膨張弁を所定開
度として一定速圧縮機と可変速圧縮機の運転を行い、か
つ冷房運転時に、バイパス弁を閉、第1二方弁を閉、第
2二方弁を開、第3二方弁を開、第4二方弁を閉とし、
また室外膨張弁を所定開度として一定速圧縮機と可変速
圧縮機の運転を行う第1制御装置とを備えるものであ
る。
イパス弁を開、第1二方弁を開、第2二方弁を閉、第3
二方弁を閉、第4二方弁を開とし、室外膨張弁を所定開
度として一定速圧縮機と可変速圧縮機の運転を行い、か
つ冷房運転時に、バイパス弁を閉、第1二方弁を閉、第
2二方弁を開、第3二方弁を開、第4二方弁を閉とし、
また室外膨張弁を所定開度として一定速圧縮機と可変速
圧縮機の運転を行う第1制御装置とを備えるものであ
る。
【0209】これにより、蓄冷熱を利用して冷房運転を
行う際に、第1バイパス回路にて一定速圧縮機を吐出し
た冷媒が、室外熱交換器を介して比較的高い凝縮圧力に
て外気と熱交換すると同時に、第2バイパス回路にて可
変速圧縮機が、蓄熱槽熱交換器を介して低い凝縮圧力に
て冷水と熱交換させるために、凝縮圧力の大幅低下が可
能となり、可変速圧縮機の運転周波数の低減、即ち消費
電力の低減を実現できる。
行う際に、第1バイパス回路にて一定速圧縮機を吐出し
た冷媒が、室外熱交換器を介して比較的高い凝縮圧力に
て外気と熱交換すると同時に、第2バイパス回路にて可
変速圧縮機が、蓄熱槽熱交換器を介して低い凝縮圧力に
て冷水と熱交換させるために、凝縮圧力の大幅低下が可
能となり、可変速圧縮機の運転周波数の低減、即ち消費
電力の低減を実現できる。
【0210】更に、第1バイパス回路、及び第2バイパ
ス回路を同時運転行うことにより、各々を別々に運転す
る場合に比べて相互に凝縮圧力が影響し合うため、第1
バイパス回路の凝縮圧力は別々運転時より低く、逆に第
2バイパス回路では別々運転時より高くできるため、一
定速圧縮機の圧縮比を小さくでき、かつ可変速圧縮機の
圧縮比確保を実現でき、圧縮機の信頼性を向上させるこ
とができる。
ス回路を同時運転行うことにより、各々を別々に運転す
る場合に比べて相互に凝縮圧力が影響し合うため、第1
バイパス回路の凝縮圧力は別々運転時より低く、逆に第
2バイパス回路では別々運転時より高くできるため、一
定速圧縮機の圧縮比を小さくでき、かつ可変速圧縮機の
圧縮比確保を実現でき、圧縮機の信頼性を向上させるこ
とができる。
【0211】また、さらに、第2の技術的手段として、
第1の技術的手段に対して、蓄熱槽の出口配管に第1圧
力検出装置、第1温度検出装置とを追加設置し、第1制
御装置に代わって、第1圧力検出装置と第1温度検出装
置から冷媒過冷却度を算出する冷媒過冷却度検出手段を
追加設置した第2制御装置を設置したものである。
第1の技術的手段に対して、蓄熱槽の出口配管に第1圧
力検出装置、第1温度検出装置とを追加設置し、第1制
御装置に代わって、第1圧力検出装置と第1温度検出装
置から冷媒過冷却度を算出する冷媒過冷却度検出手段を
追加設置した第2制御装置を設置したものである。
【0212】これにより、蓄冷熱を利用して冷房運転を
行う際に、蓄熱槽出口の冷媒過冷却度が所定範囲内に収
まるように可変速圧縮機の運転周波数を制御できるた
め、蓄熱槽熱交換器の凝縮能力を効率的に作用させるこ
とができ、可変速圧縮機の運転周波数の低減、即ち消費
電力の低減を実現できる。
行う際に、蓄熱槽出口の冷媒過冷却度が所定範囲内に収
まるように可変速圧縮機の運転周波数を制御できるた
め、蓄熱槽熱交換器の凝縮能力を効率的に作用させるこ
とができ、可変速圧縮機の運転周波数の低減、即ち消費
電力の低減を実現できる。
【0213】また、第3の技術的手段として、第1の技
術的手段に対して、蓄熱槽出口配管に第1圧力検出装置
を追加設置し、一定速圧縮機の出口配管に第2圧力検出
装置を追加設置し、第1制御装置に代わって、第1圧力
検出装置の検知圧力と第2圧力検出装置の検知圧力の大
小関係を比較する差圧演算手段を追加設置した第3制御
装置を設置したものである。
術的手段に対して、蓄熱槽出口配管に第1圧力検出装置
を追加設置し、一定速圧縮機の出口配管に第2圧力検出
装置を追加設置し、第1制御装置に代わって、第1圧力
検出装置の検知圧力と第2圧力検出装置の検知圧力の大
小関係を比較する差圧演算手段を追加設置した第3制御
装置を設置したものである。
【0214】これにより、第1バイパス回路、及び第2
バイパス回路を同時使用した冷房運転行う場合、第1圧
力検出装置での圧力が第2圧力検出装置での圧力より高
くなるように室外膨張弁の開度を小さく制御するため
に、蓄熱槽内の水温が低い場合は第1バイパス回路での
凝縮圧力が下がり過ぎて外気との熱交換量が低下するこ
とがなく、かつできる限り凝縮圧力を低く保持すること
ができるため一定速圧縮機の圧縮比を小さくでき、消費
電力の低減を実現できる。
バイパス回路を同時使用した冷房運転行う場合、第1圧
力検出装置での圧力が第2圧力検出装置での圧力より高
くなるように室外膨張弁の開度を小さく制御するため
に、蓄熱槽内の水温が低い場合は第1バイパス回路での
凝縮圧力が下がり過ぎて外気との熱交換量が低下するこ
とがなく、かつできる限り凝縮圧力を低く保持すること
ができるため一定速圧縮機の圧縮比を小さくでき、消費
電力の低減を実現できる。
【0215】また、第4の技術的手段として、第1の技
術的手段に対して、蓄熱槽の水槽内に設置した水温検出
装置と、外気温検出装置とを追加設置し、第1制御装置
に代わって、冷房運転時で、水温検出装置の検知温度が
所定水温以上の場合で、かつ外気温検出装置の検知温度
より水温検出装置の検知温度が低い場合に、バイパス弁
を開、第1二方弁を閉、第2二方弁を開、第3二方弁を
閉、第4二方弁を閉とし、また室外膨張弁を全閉として
一定速圧縮機と可変速圧縮機の運転を行う第4制御装置
を設置したものである。
術的手段に対して、蓄熱槽の水槽内に設置した水温検出
装置と、外気温検出装置とを追加設置し、第1制御装置
に代わって、冷房運転時で、水温検出装置の検知温度が
所定水温以上の場合で、かつ外気温検出装置の検知温度
より水温検出装置の検知温度が低い場合に、バイパス弁
を開、第1二方弁を閉、第2二方弁を開、第3二方弁を
閉、第4二方弁を閉とし、また室外膨張弁を全閉として
一定速圧縮機と可変速圧縮機の運転を行う第4制御装置
を設置したものである。
【0216】これにより、第1バイパス回路にて室外熱
交換器を使用して外気と熱交換する場合より、外気より
低く、かつ圧縮比が低くなり過ぎない水温と蓄熱槽熱交
換器を介して熱交換することができ、その結果、一定速
圧縮機の吐出圧力を低下させることになり、即ち圧縮比
を小さくでき、第1バイパス回路にて室外熱交換器を使
用して外気と熱交換する場合より、消費電力の低減を実
現できる。
交換器を使用して外気と熱交換する場合より、外気より
低く、かつ圧縮比が低くなり過ぎない水温と蓄熱槽熱交
換器を介して熱交換することができ、その結果、一定速
圧縮機の吐出圧力を低下させることになり、即ち圧縮比
を小さくでき、第1バイパス回路にて室外熱交換器を使
用して外気と熱交換する場合より、消費電力の低減を実
現できる。
【0217】また、第5の技術的手段として、第1の技
術的手段に対して、空調負荷検出装置、及び空調負荷比
較手段を追加設置し、第1の技術的手段における蓄熱量
検出手段、及び蓄熱量比較手段に代わって、空調負荷検
出装置にて検出した空調負荷を合計して総空調負荷を算
出する空調負荷比較手段を設置したものである。
術的手段に対して、空調負荷検出装置、及び空調負荷比
較手段を追加設置し、第1の技術的手段における蓄熱量
検出手段、及び蓄熱量比較手段に代わって、空調負荷検
出装置にて検出した空調負荷を合計して総空調負荷を算
出する空調負荷比較手段を設置したものである。
【0218】更に、第1の技術的手段における第1制御
装置に代わって、空調負荷比較手段により検出空調負荷
が所定空調負荷以上と判断された場合に、一定速圧縮機
と室外熱交換器とを直列に接続する冷媒回路と、可変速
圧縮機と蓄熱槽とを直列に接続する冷媒回路とを並列関
係にし、空調負荷比較手段により検出空調負荷が所定空
調負荷より小さいと判断された場合に、一定速圧縮機と
可変速圧縮機を並列設置し、かつ室外熱交換器と蓄熱槽
とを直列に接続する冷媒回路として一定速圧縮機と可変
速圧縮機の運転を行う第5制御装置を設置したものであ
る。
装置に代わって、空調負荷比較手段により検出空調負荷
が所定空調負荷以上と判断された場合に、一定速圧縮機
と室外熱交換器とを直列に接続する冷媒回路と、可変速
圧縮機と蓄熱槽とを直列に接続する冷媒回路とを並列関
係にし、空調負荷比較手段により検出空調負荷が所定空
調負荷より小さいと判断された場合に、一定速圧縮機と
可変速圧縮機を並列設置し、かつ室外熱交換器と蓄熱槽
とを直列に接続する冷媒回路として一定速圧縮機と可変
速圧縮機の運転を行う第5制御装置を設置したものであ
る。
【0219】これより、低冷房負荷時は、室外熱交換器
と蓄熱槽熱交換器を直列に接続した冷媒回路にて一定速
圧縮機と低周波数での可変速圧縮機の運転を行い、室外
熱交換器での凝縮能力を蓄熱槽内の蓄冷熱でアシストす
ることにより、冷媒過冷却度を確保する。
と蓄熱槽熱交換器を直列に接続した冷媒回路にて一定速
圧縮機と低周波数での可変速圧縮機の運転を行い、室外
熱交換器での凝縮能力を蓄熱槽内の蓄冷熱でアシストす
ることにより、冷媒過冷却度を確保する。
【0220】逆に冷房負荷が大きい、いわゆるピーク冷
房負荷時は、室外熱交換器と蓄熱槽熱交換器を並列に接
続した冷媒回路にて、それぞれ一定速圧縮機と可変速圧
縮機の運転を行い、蓄熱槽出口部分にて両者を合流させ
ることにより、蓄熱槽熱交換器での凝縮圧力の低下を図
れ、凝縮能力を確保しながら、可変速圧縮機の運転周波
数の低減、即ち消費電力の低減を実現できる。
房負荷時は、室外熱交換器と蓄熱槽熱交換器を並列に接
続した冷媒回路にて、それぞれ一定速圧縮機と可変速圧
縮機の運転を行い、蓄熱槽出口部分にて両者を合流させ
ることにより、蓄熱槽熱交換器での凝縮圧力の低下を図
れ、凝縮能力を確保しながら、可変速圧縮機の運転周波
数の低減、即ち消費電力の低減を実現できる。
【0221】従って、1日の空調負荷の変動に対して、
随時、総空調負荷に対する蓄冷熱の使用割合を変えてい
くことにより、ピーク負荷に対応した消費電力の低減が
図れ、かつ蓄冷熱を無駄なく、使い切ることができる。
随時、総空調負荷に対する蓄冷熱の使用割合を変えてい
くことにより、ピーク負荷に対応した消費電力の低減が
図れ、かつ蓄冷熱を無駄なく、使い切ることができる。
【図1】本発明による蓄熱式空気調和機の実施例1の製
氷/冷房時の冷凍システム図
氷/冷房時の冷凍システム図
【図2】同実施例の蓄熱式空気調和機の製氷運転時の動
作を示すフローチャート
作を示すフローチャート
【図3】同実施例の蓄熱式空気調和機の蓄熱利用冷房運
転時の動作を示すフローチャート
転時の動作を示すフローチャート
【図4】本発明による蓄熱式空気調和機の実施例2の製
氷/冷房時の冷凍システム図
氷/冷房時の冷凍システム図
【図5】同実施例の蓄熱式空気調和機の蓄熱利用冷房運
転時の動作を示すフローチャート
転時の動作を示すフローチャート
【図6】本発明による蓄熱式空気調和機の実施例3の製
氷/冷房時の冷凍システム図
氷/冷房時の冷凍システム図
【図7】同実施例の蓄熱式空気調和機の蓄熱利用冷房時
の動作を示すフローチャート
の動作を示すフローチャート
【図8】本発明による蓄熱式空気調和機の実施例4の製
氷/冷房時の冷凍システム図
氷/冷房時の冷凍システム図
【図9】同実施例の蓄熱式空気調和機の蓄熱利用冷房時
の動作を示すフローチャート
の動作を示すフローチャート
【図10】本発明による蓄熱式空気調和機の実施例5の
蓄熱利用冷房時の冷凍システム図
蓄熱利用冷房時の冷凍システム図
【図11】同実施例の蓄熱式空気調和機の蓄熱利用冷房
時の動作を示すフローチャート
時の動作を示すフローチャート
【図12】従来例の蓄熱式空気調和機の冷凍システム図
2a 一定速圧縮機 2b 可変速圧縮機 3 室外熱交換器 4 室外送風機 5 室外膨張弁 10 室内ユニット 11 室内膨張弁 12 室内熱交換器 13 室内送風機 BV バイパス弁 CMcnt 圧縮機運転制御手段 Cnt1 第1制御装置 Cnt2 第2制御装置 Cnt3 第3制御装置 Cnt4 第4制御装置 Cnt5 第5制御装置 DPcal 差圧演算手段 DTcal 差温演算手段 EVcnt 膨張弁制御手段 HE 蓄熱槽熱交換器 Mode 運転モード検出手段 Ps1 第1圧力検出装置 Ps2 第2圧力検出装置 QLcal 空調負荷比較手段 QScal 蓄熱量比較手段 QSken 蓄熱量検出手段 Qs1,Qs2 空調負荷検出装置 SCken 冷媒過冷却度検出手段 SV1 第1二方弁 SV2 第2二方弁 SV3 第3二方弁 SV4 第4二方弁 SVcnt 二方弁制御手段 STR 蓄熱槽 Tha 外気温検出装置 Thw 水温検出装置 TNK 水槽 Ts1 第1温度検出装置
Claims (5)
- 【請求項1】 一定速圧縮機、室外送風機を備えた室外
熱交換器、室外膨張弁、第1二方弁、蓄熱槽熱交換器と
水槽とからなる蓄熱槽、室内膨張弁と室内送風機と室内
熱交換器とからなる複数の室内ユニットを順次環状に接
続し、可変速圧縮機と第2二方弁との直列接続回路を、
前記一定速圧縮機、前記室外熱交換器、前記室外膨張
弁、前記第1二方弁との直列接続回路に並列に接続した
冷凍サイクルと、 前記一定速圧縮機の出口配管と前記可変速圧縮機の出口
配管とをバイパス弁を介して連通する第1バイパス回路
と、 前記室外膨張弁と第1二方弁との間の配管と、前記蓄熱
槽の出口配管とを第3二方弁を介して連通する第2バイ
パス回路と、 前記蓄熱槽の出口配管と、前記室内ユニットの集合出口
配管とを第4二方弁を介して連通する第3バイパス回路
と、 前記一定速圧縮機の運転/停止と前記可変速圧縮機の所
定周波数での運転を行う圧縮機運転制御手段と、前記室
外膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記バイ
パス弁、第1二方弁、第2二方弁、第3二方弁、第4二
方弁の開閉を制御する二方弁制御手段と、 前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モード検
出手段と、前記蓄熱槽に蓄えられた蓄熱量を検出する蓄
熱量検出手段と、前記蓄熱量検出手段からの出力値と所
定値の大小関係を比較する蓄熱量比較手段と、 前記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した製
氷運転モードを検出し、かつ前記蓄熱量比較手段にて前
記蓄熱量検出手段からの出力値が所定値以上と判断され
た場合に、前記二方弁制御手段により前記バイパス弁を
開、前記第1二方弁を開、前記第2二方弁を閉、前記第
3二方弁を閉、前記第4二方弁を開とし、前記膨張弁制
御手段により前記室外膨張弁を所定開度として、前記圧
縮機運転制御手段により前記一定速圧縮機と前記可変速
圧縮機の運転を行い、かつ、 前記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した冷
房運転モードを検出した場合に、前記二方弁制御手段に
より前記バイパス弁を閉、前記第1二方弁を閉、前記第
2二方弁を開、前記第3二方弁を開、前記第4二方弁を
閉とし、また前記膨張弁制御手段により前記室外膨張弁
を所定開度として、前記圧縮機運転制御手段により前記
一定速圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を行うべく、前
記圧縮機運転制御手段と前記膨張弁制御手段と前記二方
弁制御手段とを動作させる第1制御装置とを備えた蓄熱
式空気調和機。 - 【請求項2】 一定速圧縮機、室外送風機を備えた室外
熱交換器、室外膨張弁、第1二方弁、蓄熱槽熱交換器と
水槽とからなる蓄熱槽、室内膨張弁と室内送風機と室内
熱交換器とからなる複数の室内ユニットを順次環状に接
続し、可変速圧縮機と第2二方弁との直列接続回路を、
前記一定速圧縮機、前記室外熱交換器、前記室外膨張
弁、前記第1二方弁との直列接続回路に並列に接続した
冷凍サイクルと、 前記一定速圧縮機の出口配管と前記可変速圧縮機の出口
配管とをバイパス弁を介して連通する第1バイパス回路
と、 前記室外膨張弁と第1二方弁との間の配管と、前記蓄熱
槽の出口配管とを第3二方弁を介して連通する第2バイ
パス回路と、 前記蓄熱槽の出口配管と、前記室内ユニットの集合出口
配管とを第4二方弁を介して連通する第3バイパス回路
と、 前記一定速圧縮機の運転/停止と前記可変速圧縮機の所
定周波数での運転を行う圧縮機運転制御手段と、前記室
外膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記バイ
パス弁、第1二方弁、第2二方弁、第3二方弁、第4二
方弁の開閉を制御する二方弁制御手段と、 前記蓄熱槽の出口配管に設置した蓄熱槽出口冷媒圧力を
検出する第1圧力検出装置と、蓄熱槽出口冷媒温度を検
出する第1温度検出装置と、 前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モード検
出手段と、前記第1圧力検出装置により検出した冷媒圧
力と前記第1温度検出装置により検出した冷媒温度から
冷媒過冷却度を算出する冷媒過冷却度検出手段と、前記
冷媒過冷却度検出手段からの出力値と所定値の大小関係
を比較する冷媒過冷却度比較手段と、 前記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した製
氷運転モードを検出した場合、前記二方弁制御手段によ
り前記バイパス弁を開、前記第1二方弁を開、前記第2
二方弁を閉、前記第3二方弁を閉、前記第4二方弁を開
とし、前記膨張弁制御手段により前記室外膨張弁を所定
開度として、前記圧縮機運転制御手段により前記一定速
圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を行い、かつ、 前記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した冷
房運転モードを検出した場合に、前記バイパス弁を閉、
前記第1二方弁を閉、前記第2二方弁を開、前記第3二
方弁を開、前記第4二方弁を閉とし、また前記室外膨張
弁を所定開度として前記一定速圧縮機と前記可変速圧縮
機の運転を行い、 かつ前記蓄熱槽の出口の冷媒過冷却度が所定範囲内に収
まるように、前記冷媒過冷却度比較手段にて前記冷媒過
冷却度検出手段からの出力値が所定値より大きいと判断
された場合に、前記可変速圧縮機の運転周波数を大きく
し、一方、前記冷媒過冷却度検出手段からの出力値が所
定値より小さいと判断された場合に、前記可変速圧縮機
の運転周波数を小さくするべく、前記圧縮機運転制御手
段と前記膨張弁制御手段と前記二方弁制御手段とを動作
させる第2制御装置とを備えた蓄熱式空気調和機。 - 【請求項3】 一定速圧縮機、室外送風機を備えた室外
熱交換器、室外膨張弁、第1二方弁、蓄熱槽熱交換器と
水槽とからなる蓄熱槽、室内膨張弁と室内送風機と室内
熱交換器とからなる複数の室内ユニットを順次環状に接
続し、可変速圧縮機と第2二方弁との直列接続回路を、
前記一定速圧縮機、前記室外熱交換器、前記室外膨張
弁、前記第1二方弁との直列接続回路に並列に接続した
冷凍サイクルと、 前記一定速圧縮機の出口配管と前記可変速圧縮機の出口
配管とをバイパス弁を介して連通する第1バイパス回路
と、 前記室外膨張弁と第1二方弁との間の配管と、前記蓄熱
槽の出口配管とを第3二方弁を介して連通する第2バイ
パス回路と、 前記蓄熱槽の出口配管と、前記室内ユニットの集合出口
配管とを第4二方弁を介して連通する第3バイパス回路
と、 前記一定速圧縮機の運転/停止と前記可変速圧縮機の所
定周波数での運転を行う圧縮機運転制御手段と、前記室
外膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記バイ
パス弁、第1二方弁、第2二方弁、第3二方弁、第4二
方弁の開閉を制御する二方弁制御手段と、 前記蓄熱槽の出口配管に設置した蓄熱槽出口冷媒圧力を
検出する第1圧力検出装置と、前記一定速圧縮機の出口
配管に設置した一定速圧縮機の出口冷媒圧力を検出する
第2圧力検出装置と、 前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モード検
出手段と、前記第1圧力検出装置からの圧力と第2圧力
検出装置からの圧力の大小関係を比較する差圧演算手段
と、 前記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した製
氷運転モードを検出した場合、前記バイパス弁を開、前
記第1二方弁を開、前記第2二方弁を閉、前記第3二方
弁を閉、前記第4二方弁を開とし、前記膨張弁制御手段
により前記室外膨張弁を所定開度として、前記圧縮機運
転制御手段により前記一定速圧縮機と前記可変速圧縮機
の運転を行い、かつ、 前記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した冷
房運転モードを検出した場合に、前記二方弁制御手段に
より前記バイパス弁を閉、前記第1二方弁を閉、前記第
2二方弁を開、前記第3二方弁を開、前記第4二方弁を
閉として、前記圧縮機運転制御手段により前記一定速圧
縮機と前記可変速圧縮機の運転を行い、 かつ前記差圧演算手段の出力をもとに、前記第2圧力検
出装置の検知圧力が前記第1圧力検出装置の検知圧力よ
り高くなるように前記室外膨張弁の開度を小さく制御す
るべく、前記圧縮機運転制御手段と前記膨張弁制御手段
と前記二方弁制御手段とを動作させる第3制御装置とを
備えた蓄熱式空気調和機。 - 【請求項4】 一定速圧縮機、室外送風機を備えた室外
熱交換器、室外膨張弁、第1二方弁、蓄熱槽熱交換器と
水槽とからなる蓄熱槽、室内膨張弁と室内送風機と室内
熱交換器とからなる複数の室内ユニットを順次環状に接
続し、可変速圧縮機と第2二方弁との直列接続回路を、
前記一定速圧縮機、前記室外熱交換器、前記室外膨張
弁、前記第1二方弁との直列接続回路に並列に接続した
冷凍サイクルと、 前記一定速圧縮機の出口配管と前記可変速圧縮機の出口
配管とをバイパス弁を介して連通する第1バイパス回路
と、 前記室外膨張弁と第1二方弁との間の配管と、前記蓄熱
槽の出口配管とを第3二方弁を介して連通する第2バイ
パス回路と、 前記蓄熱槽の出口配管と、前記室内ユニットの集合出口
配管とを第4二方弁を介して連通する第3バイパス回路
と、 前記一定速圧縮機の運転/停止と前記可変速圧縮機の所
定周波数での運転を行う圧縮機運転制御手段と、前記室
外膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記バイ
パス弁、前記第1二方弁、前記第2二方弁、前記第3二
方弁、前記第4二方弁の開閉を制御する二方弁制御手段
と、 前記蓄熱槽の水槽内の水温を検出する水温検出装置と、
外気温度を検出する外気温検出装置と、 前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モード検
出手段と、前記水温検出装置による検知温度と前記外気
温検出装置による検知温度の大小関係を比較する差温演
算手段と、 前記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した製
氷運転モードを検出した場合、前記二方弁制御手段によ
り前記バイパス弁を開、前記第1二方弁を開、前記第2
二方弁を閉、前記第3二方弁を閉、前記第4二方弁を開
とし、前記膨張弁制御手段により前記室外膨張弁を所定
開度として、前記圧縮機運転制御手段により前記一定速
圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を行い、かつ、 前記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した冷
房運転モードを検出した場合に、かつ前記差温演算手段
にて、前記外気温検出装置の検知温度より前記水温検出
装置の検知温度が低いと判断された場合に、前記バイパ
ス弁を開、前記第1二方弁を閉、前記第2二方弁を開、
前記第3二方弁を閉、前記第4二方弁を閉とし、また前
記室外膨張弁を全閉として前記一定速圧縮機と前記可変
速圧縮機の運転を行うべく、前記圧縮機運転制御手段と
前記膨張弁制御手段と前記二方弁制御手段とを動作させ
る第4制御装置とを備えた蓄熱式空気調和機。 - 【請求項5】 一定速圧縮機、室外送風機を備えた室外
熱交換器、室外膨張弁、第1二方弁、蓄熱槽熱交換器と
水槽とからなる蓄熱槽、室内膨張弁と室内送風機と室内
熱交換器とからなる複数の室内ユニットを順次環状に接
続し、可変速圧縮機と第2二方弁との直列接続回路を、
前記一定速圧縮機、前記室外熱交換器、前記室外膨張
弁、前記第1二方弁との直列接続回路に並列に接続した
冷凍サイクルと、 前記一定速圧縮機の出口配管と前記可変速圧縮機の出口
配管とをバイパス弁を介して連通する第1バイパス回路
と、 前記室外膨張弁と第1二方弁との間の配管と、前記蓄熱
槽の出口配管とを第3二方弁を介して連通する第2バイ
パス回路と、 前記蓄熱槽の出口配管と、前記室内ユニットの集合出口
配管とを第4二方弁を介して連通する第3バイパス回路
と、 前記一定速圧縮機の運転/停止と前記可変速圧縮機の所
定周波数での運転を行う圧縮機運転制御手段と、前記室
外膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記バイ
パス弁、第1二方弁、第2二方弁、第3二方弁、第4二
方弁の開閉を制御する二方弁制御手段と、 前記室内ユニットにおける空調負荷を検出する空調負荷
検出装置と、前記空調負荷検出手段からの出力値と所定
値の大小関係を比較する空調負荷比較手段とを備え、 前記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した製
氷運転モードを検出し、かつ前記蓄熱量比較手段にて前
記蓄熱量検出手段からの出力値が所定値以上と判断され
た場合に、前記二方弁制御手段により前記バイパス弁を
開、前記第1二方弁を開、前記第2二方弁を閉、前記第
3二方弁を閉、前記第4二方弁を開とし、前記膨張弁制
御手段により前記室外膨張弁を所定開度として、前記圧
縮機運転制御手段により前記一定速圧縮機と前記可変速
圧縮機の運転を行い、かつ、 前記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した冷
房運転モードを検出し、前記空調負荷比較手段により演
算された空調負荷が所定値以上の場合に、前記二方弁制
御手段により前記バイパス弁を閉、前記第1二方弁を
閉、前記第2二方弁を開、前記第3二方弁を開、前記第
4二方弁を閉とし、また前記膨張弁制御手段により前記
室外膨張弁を所定開度として、前記圧縮機運転制御手段
により前記一定速圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を行
い、逆に、 前記運転モード検出手段により前記蓄熱槽を使用した冷
房運転モードを検出し、前記空調負荷比較手段により演
算された空調負荷が所定値未満の場合に、前記二方弁制
御手段により前記バイパス弁を開、前記第1二方弁を
開、前記第2二方弁を閉、前記第3二方弁を閉、前記第
4二方弁を閉とし、また前記膨張弁制御手段により前記
室外膨張弁を所定開度として、前記圧縮機運転制御手段
により前記一定速圧縮機と前記可変速圧縮機の運転を行
うべく、前記圧縮機運転制御手段と前記膨張弁制御手段
と前記二方弁制御手段とを動作させる第5制御装置とを
備えた蓄熱式空気調和機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8220952A JPH1062020A (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 蓄熱式空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8220952A JPH1062020A (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 蓄熱式空気調和機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1062020A true JPH1062020A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=16759130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8220952A Pending JPH1062020A (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 蓄熱式空気調和機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1062020A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0494832A2 (en) * | 1991-01-10 | 1992-07-15 | Fujitsu Limited | A signal processing device and a method for transmitting signal |
JP2001221482A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-08-17 | Dai-Dan Co Ltd | 冷暖房システム |
US20120060551A1 (en) * | 2009-05-29 | 2012-03-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigerating cycle device, air conditioner |
WO2016174750A1 (ja) * | 2015-04-28 | 2016-11-03 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
CN112665127A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-16 | 珠海格力电器股份有限公司 | 冰蓄冷空调系统及其控制方法、装置和控制器 |
-
1996
- 1996-08-22 JP JP8220952A patent/JPH1062020A/ja active Pending
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