JPH1062020A - 蓄熱式空気調和機 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【図１２】従来例の蓄熱式空気調和機の冷凍システム図

【符号の説明】

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)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。