JPH11223360A - 空気調和システム及びその運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄熱槽を大きくすることなく、深夜電力を利
用して、昼間の電力負荷に対処でき、電力の使用電力の
平準化を図ることのできる空調システムを得る。 【解決手段】 深夜電力時間帯に蓄熱槽に蓄冷熱する過
程と、建築物躯体に蓄冷熱する過程とを適切に配分し、
昼間電力時間帯に建築物躯体からの放熱・放冷を利用
し、さらに圧縮機による冷暖房と、蓄熱槽の蓄冷熱を利
用した冷房・暖房を時刻調整して適切に組み合わせるよ
うにして、昼間使用電力のピークカットと使用電力の平
準化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、昼間電力の抑制と
平準化対策に係り、蓄冷熱媒体を内蔵する蓄熱槽を備え
た蓄熱式空気調和システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、蓄熱槽を備えた冷暖房装置に
おいて、深夜電力時間帯に水などの蓄熱材料を収納した
蓄熱槽に蓄熱して、それを昼間に冷房または暖房に利用
するものが知られている。この場合、昼間の使用電力を
抑制するためには、蓄熱槽の蓄熱容量を十分に大きくす
る必要がある。しかし、蓄熱槽を大きくすることは、設
備費の増大、設置場所の増大、重量の増大を招くので、
実際的には限度がある。

【０００３】一方、蓄熱材料を収納した蓄熱槽に代え
て、ビルのコンクリートスラブなどの躯体に夜間蓄熱し
て、昼間に自然放熱させ、これを冷房または暖房に用い
るものが知られている。しかし、この場合、躯体への蓄
熱だけでは放熱利用の時間制御ができず、昼間の電力使
用のピーク時にこの蓄熱を有効に利用できないなどの問
題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な従来の課題を解決するためになされたもので、深夜電
力時間帯に十分な蓄熱を行うことができ、これを昼間電
力時間帯に有効に活用することができるようにした空気
調和システムを提供しようとするものである。また、こ
の発明は、蓄熱槽が大型化することを抑制し、夜間に蓄
熱槽への蓄熱と躯体への蓄熱とを適切に組み合わせて行
い、かつ、昼間にこれを最も有効に活用し、昼間電力時
間帯の使用電力を減少させ、かつ、使用電力のピークカ
ットを十分にできるようにした空気調和システムを提供
しようとするものである。

【０００５】なお、この明細書において、用語「蓄熱」
は、一般には、温熱を貯える蓄熱と、寒冷を貯える蓄冷
の両方を含む広義の意味で用いる。蓄熱槽、蓄熱用熱交
換器などという場合も同様である。また、用語「放熱」
についても同様である。一方、必要に応じ、「蓄熱」を
温熱を貯える狭義の意味で、「蓄冷」を寒冷を貯える狭
義の意味で対照的に用いる場合がある。用語「放熱」
「放冷」についても同様である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の空気調和シス
テムは、圧縮機と室外側熱交換器と第１の膨張弁と蓄熱
用熱交換器とを順次接続してなる第１の冷媒回路と、前
記圧縮機と前記室外側熱交換器と第２の膨張弁と室内側
熱交換器とを順次接続してなる第２の冷媒回路と、前記
圧縮機と前記室外側熱交換器と前記蓄熱用熱交換器と前
記第２の膨張弁と前記室内側熱交換器とを順次接続して
なる第３の冷媒回路と、前記蓄熱用熱交換器により蓄熱
する蓄熱槽と、前記室内側熱交換器からの通風を建築物
躯体に吹き付ける方向と建築物室内に吹き出す方向のい
ずれかに切換える通風切換器とを備えたことを特徴とす
るものである。

【０００７】また、この発明の空気調和システムは、さ
らに、前記圧縮機と前記室内側熱交換器と前記第２の膨
張弁と前記蓄熱用熱交換器とを順次接続してなる第４の
冷媒回路を備えたことを特徴とするものである。

【０００８】また、この発明の空気調和システムの運転
制御方法は、前記の空気調和システムにおいて、深夜電
力時間帯に前記第１の冷媒回路により前記蓄熱槽に蓄冷
する第1の過程と、深夜電力時間帯に前記第1の過程の後
に前記第２の冷媒回路により前記建築物躯体に蓄冷する
第２の過程とを含むことを特徴とするものである。

【０００９】また、この発明の空気調和システムの運転
制御方法は、前記第２の過程を、所定量の蓄冷を完了し
て深夜電力時間帯の終了時に終了するように設定したこ
とを特徴とするものである。

【００１０】また、この発明の空気調和システムの運転
制御方法は、前記第１の過程による前記蓄熱槽への蓄冷
量と、前記第２の過程による前記躯体への蓄冷量とを所
定の熱量及び／又は所定の割合に設定したことを特徴と
するものである。

【００１１】また、この発明の空気調和システムの運転
制御方法は、昼間電力時間帯に前記第２の冷媒回路によ
り前記建築物室内を冷房する第３の過程と、昼間電力時
間帯に前記３の過程の後に前記第３の冷媒回路により前
記建築物室内を冷房する第４の過程とを含むことを特徴
とするものである。

【００１２】また、この発明の空気調和システムの運転
制御方法は、前記第４の過程を、空調負荷のピーク時を
含むように設定することを特徴とするものである。

【００１３】また、この発明の空気調和システムの運転
制御方法は、前記第４の過程を、前記圧縮機の最大負荷
を超える空調負荷時を含むように設定することを特徴と
するものである。

【００１４】また、この発明の空気調和システムの運転
制御方法は、前記の空気調和システムにおいて、深夜電
力時間帯に前記第２の冷媒回路により前記建築物躯体に
蓄熱する第５の過程と、昼間電力時間帯に前記第２の冷
媒回路により前記建築物室内を暖房する第６の過程と含
むことを特徴とするものである。

【００１５】また、この発明の空気調和システムの運転
制御方法は、前記第６の過程を、所定量の蓄熱を完了し
て深夜電力時間帯の終了時に終了するように設定したこ
とを特徴とするものである。

【００１６】また、この発明の空気調和システムの運転
制御方法は、前記の空気調和システムにおいて、深夜電
力時間帯に前記第１の冷媒回路により前記蓄熱槽に蓄熱
する第７の過程と、深夜電力時間帯に前記第７の過程の
後に前記第２の冷媒回路により前記建築物躯体に蓄熱す
る前記第５の過程と含むことを特徴とするものである。

【００１７】また、この発明の空気調和システムの運転
制御方法は、前記第５の過程を、所定量の蓄熱を完了し
て深夜電力時間帯の終了時に終了するように設定したこ
とを特徴とするものである。

【００１８】また、この発明の空気調和システムの運転
制御方法は、前記第７の過程による前記蓄熱槽への蓄熱
量と、前記第５の過程による前記躯体への蓄冷量とを所
定の熱量及び／又は所定の割合に設定したことを特徴と
するものである。

【００１９】また、この発明の空気調和システムの運転
制御方法は、昼間電力時間帯に前記第２の冷媒回路によ
り前記建築物室内を暖房する第６の過程と、昼間電力時
間帯に前記第６の過程の後に前記第４の冷媒回路により
前記建築物室内を暖房する前記第８の過程とを含むこと
を特徴とするものである。

【００２０】また、この発明の空気調和システムの運転
制御方法は、前記第８の過程を、前記第６の過程終了後
の空調負荷のピーク時を含むように設定することを特徴
とするものである。

【００２１】また、この発明の空気調和システムの運転
制御方法は、前記第８の過程を、前記圧縮機の最大負荷
を超える空調負荷時を含むように設定することを特徴と
するものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。なお、図中、同一の符号
はそれぞれ同一または相当する部分を示す。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による空
気調和システムの構成を示す図である。図１において、
１は圧縮機、２は四方切換弁、３は室外側熱交換器、４
は絞り装置（第１の絞り装置）、５は絞り装置（第２の
絞り装置）、６は室内側熱交換器、７は蓄熱槽であり、
これらが冷媒配管およびバルブにより接続されて、冷媒
回路を構成している。以下、具体的に説明する。圧縮機
１と四方切換弁２は冷媒回路２１にて連結されている。
室外側熱交換器３は、冷房時は凝縮器、暖房時は蒸発器
として作用するものであり、四方切換弁２と冷媒回路２
２にて連結されている。

【００２３】室外側熱交換器３には冷媒回路２３が接続
され、冷媒回路２３を分岐して冷媒回路２４と２５を構
成し、各々をバルブ１１とバルブ１２に接続している。
バルブ１２からの冷媒回路２６には、絞り装置４が接続
され、絞り装置４からの冷媒回路２７は、分岐して冷媒
回路２８と２９を構成し、各々をバルブ１３とバルブ１
４に接続している。

【００２４】バルブ１４からの冷媒回路３０は、複数の
室内ユニット用冷媒回路系ａ，・・・，ｎに分岐してお
り、各々の回路系は、冷媒回路３１、絞り装置５、冷媒
回路３２、室内側熱交換器６、冷媒回路３３を順次連結
してなる。冷媒回路３３は収束して冷媒回路３４に接続
され、冷媒回路３４はバルブ１５に接続している。

【００２５】蓄熱槽７は、内部に多数本の伝熱管を縦に
並べ、これを連結して形成した蓄熱用熱交換器８によ
り、槽内に貯留した蓄熱媒体９例えば水を、冷房時は凍
結、暖房時は加熱できるようにしている。バルブ１３か
らの冷媒回路３５は蓄熱用熱交換器８に接続している。
蓄熱用熱交換器８からの冷媒回路３６は、分岐して冷媒
回路３７と冷媒回路３８を構成し、冷媒回路３７はバル
ブ１１と接続しており、冷媒回路３８はバルブ１６と接
続している。

【００２６】バルブ１６からの冷媒回路３９は、分岐し
て冷媒回路４０と冷媒回路４１を構成し、冷媒回路４０
はバルブ１５と接続している。冷媒回路４１は四方切換
弁２に接続し、四方切換弁２からの冷媒回路４２は圧縮
機１に接続している。

【００２７】次に、室内側熱交換器の配置について説明
する。図１の右半部に、天井と上階床スラブとの間の天
井裏スペースに配置された室内側熱交換器を示す。この
実施の形態の躯体空気調和システムでは、多層階建築５
０における所定の階数の室５１の天井５２と上階５３の
床スラブ５４との間で形成される天井裏空間５５に、室
内側熱交換器６が配置されている。

【００２８】室内側熱交換器６の吹き出し側には、空気
ダクト５６と通風切換器５７が接続されている。通風切
換器５７は、空気ダクト５８を経て、天井５２に設けら
れた空気吹き出し口５９に連通する。また、空気ダクト
６０により、天井裏空間５５に連通する。この場合、空
気ダクト６０からの通風は、スラブ５４に吹き付ける。
通風切換器５７は室内側熱交換器６から吹き出された空
調空気の通風路を当該階の室内５１または天井裏空間５
５に切換えるものである。なお、天井５２には空気吸い
込み口が設けられているが、図示は省略する。以上で、
構成の説明を終わる。

【００２９】次にこの実施の形態の空気調和システムの
運転モードについて説明する。 モードＡ：蓄冷及び冷房運転 先ず、蓄冷及び冷房運転について説明する。図２は、図
１の空気調和システムを、夏季に冷房運転するときの運
転モードＡを示す図である。図２に示すように、例え
ば、各々の運転モードとその運転時間帯例は次のとおり
である。 モードＡ１ 氷蓄冷運転（２２：００〜０３：００） モードＡ２ 躯体蓄冷運転（０３：００〜０８：００） モードＡ３ 躯体放冷利用＋圧縮機冷房運転（０８：０
０〜１２：００） モードＡ４ 躯体放冷利用＋氷放冷利用圧縮機冷房運転
（１２：００〜２０：００） モードＡ５ 圧縮機冷房運転（２０：００〜２２：０
０） 以下、各モードにしたがって、その運転状況を説明す
る。

【００３０】先ず、図２に示したモードＡ１の氷蓄冷運
転について説明する。図３は、図１に示した空気調和シ
ステムの氷蓄冷運転の状態を示している。氷蓄冷運転で
は、図３に示すようにバルブ１１、バルブ１４、バルブ
１５を閉じ、バルブ１２、バルブ１３、バルブ１６を開
き、圧縮機１を運転する。このとき、圧縮機１より吐出
された冷媒は室外側熱交換器３で凝縮し、絞り装置４で
断熱膨張し、蓄熱用熱交換器８で蒸発し、蓄熱媒体９
の、例えば水より熱をうばい、蓄熱用熱交換器８の表面
を凍結させるとともに、気化冷媒が圧縮機１にもどる。
かかる動作により蓄熱媒体９を凍結させるなどにより低
温の熱を蓄える。（この時の冷媒回路を第１の冷媒回路
とし、この運転状態を第１の過程とする。）

【００３１】次に、図２に示したモードＡ２の躯体蓄冷
運転について述べる。図４は、蓄冷熱は利用せずに、圧
縮機１のみで冷房運転し、躯体に蓄冷をするための蓄冷
運転を示す。この運転では、図４に示すように、バルブ
１１、バルブ１３、バルブ１６を閉じ、バルブ１２、バ
ルブ１４、バルブ１５を開き、絞り装置４を全開し、圧
縮機１を運転する。図３と同様の作用にて凝縮液化した
高圧冷媒は、絞り装置４を経由し、各室内ユニット用冷
媒回路系ａ，・・・，ｎに送られ、各々の絞り装置５で
冷媒量調節しながら減圧し、室内側熱交換器６内に流入
し蒸発する。このとき周囲の室内空気より吸熱し、ガス
化した冷媒は圧縮機１に戻る。

【００３２】この時、室内側では、通風切換器５７の通
風路が切換られることにより、天井裏空間５５の空気が
吸い込まれて室内側熱交換器６で冷却されたのち、冷風
が矢印Ｄのように上階床スラブ５４に吹き付けられる。
これにより、多層階建築５０の上階床スラブ５４（躯
体）に冷熱を蓄熱する。（この時の冷媒回路を第２の冷
媒回路とし、この運転状態を第２の過程とする。）な
お、このモードにおいてバルブ１６を開放するととも
に、バルブ１３を適度に開放し、冷媒回路２８，３５を
通して冷媒の一部を蓄熱用熱交換器８に分流させ、蓄熱
槽７に蓄冷をすることもできる。これにより、蓄冷環境
状況に応じて、躯体蓄冷と氷蓄冷とに蓄冷量を分配する
ことができる。

【００３３】次に、図２に示したモードＡ３の、躯体放
冷利用＋圧縮機冷房運転について述べる。図５は、躯体
蓄冷による放冷を利用しながら、圧縮機１を冷房運転し
た場合の、冷房運転を示す。このとき、氷蓄冷は利用し
ていない。このモードにおいて、図４に示した冷媒回路
の運転を継続したまま、まず室内側で、通風切換器５７
の通風路が切換られる。これにより、当該階５１の室内
空気は、天井５２の空気吸い込み口（図示せず）から天
井裏空間５５内に流入して室内側熱交換器６内の吸い込
み側で吸入され、冷却された後、空気ダクト５６および
空気吹き出し口５９から矢印Ｅに示すように当該階５１
に戻されて室内を冷房する。（この時は第２の冷媒回路
を動作させており、この運転状態を第３の過程とす
る。）

【００３４】通風切換器５７の通風路が室内に向けて切
換られるのと同時に、上床スラブ５４から矢印Ｆ，Ｇに
示すように放冷がなされる。この放冷量は、室内の冷房
開始時が最も大きく、冷房量の過半をまかなうことがで
きる。また、図４に示した躯体蓄冷運転時にも、放冷は
同時に起こっているので、朝の冷房開始時には既に予備
的に躯体放冷による予備冷房がおこなわれており、冷房
開始時の負荷を軽減することができる。

【００３５】次に、図２に示したモードＡ４の、躯体放
冷を利用しながら、氷放冷を併用する圧縮機冷房運転に
ついて説明する。これは、昼間ないし午後の冷房負荷の
最も大きい時間帯での運転モードである。図６は、圧縮
機冷房運転（一般冷房運転）と、氷蓄冷の放冷運転を同
時に作用させた、蓄冷併用冷房運転を示す。このモード
においては、バルブ１２、バルブ１６を閉じ、バルブ１
１、バルブ１３、バルブ１４、バルブ１５を開いて、圧
縮機１を運転する。この場合、室外側熱交換器３で凝縮
された液冷媒は、蓄熱用熱交換器８で氷の放冷エネルギ
ーによって冷却されて過冷却状態となり、室内側での冷
房能力が増大する。

【００３６】このとき、室内側では、通風切換器５７の
通風路はそのままで、当該階５１の室内空気は、天井５
２の空気吸い込み口（図示せず）から天井裏空間５５内
に流入して室内側熱交換器６内の吸い込み側で吸入さ
れ、冷却された後、空気ダクト５６および空気吹き出し
口５９から矢印Ｅに示すように当該階５１に戻されて室
内を冷房する。（この時の冷媒回路を第３の冷媒回路と
し、この運転状態を第４の過程とする。）

【００３７】このとき、上床スラブ５４から放冷は継続
している。このように、昼間の冷房負荷の最も大きい時
間帯では、氷蓄冷を利用した圧縮機冷房運転と躯体から
の放冷とを同時に作用させる。なお、躯体からの放冷量
は次第に減少してゆくが、躯体蓄冷量を適切に設定すれ
ば冷房負荷が最大のときにも作用させるようすることが
できる。また、蓄冷利用冷房運転では、冷房負荷が通常
時より小さい場合は、圧縮機の運転周波数を例えばイン
バータを用いて制御する。

【００３８】次に、図２に示したモードＡ５の圧縮機冷
房運転について述べる。このモードは、図５に示した運
転状況と同じである。夜間で冷房負荷も軽くなった時間
帯であり、圧縮機冷房運転だけでまかなっている。以上
で、冷房運転モードの説明を終わる。

【００３９】次に、この実施の形態の空気調和システム
の蓄冷および冷房運転の制御について説明する。先ず、
蓄冷運転の制御について述べる。図２の運転モードに示
すように、この実施の形態では、深夜電力時間帯を利用
して、氷蓄冷と躯体蓄冷の両方の蓄冷を活用する。その
蓄冷の方法は、まず氷蓄冷を先行して行い、所定量の蓄
冷後に、躯体蓄冷に切換える。さらに詳述すれば、図２
の例では、夜間２２：００からの深夜電力時間帯の開始
とともに氷蓄冷を開始し、翌朝０３：００まで継続す
る。０３：００から深夜電力時間帯の終了する朝０８：
００までは躯体蓄冷を行う。

【００４０】氷蓄冷は、断熱された蓄熱槽を用いるから
時間経過に対して放熱ロスがすくないので、先行して蓄
冷し、後刻の必要時刻まで貯熱することができる。躯体
蓄冷は、蓄冷しながら一方では自然に放熱しているの
で、時間経過に対して放熱が生じる。よって、躯体蓄冷
は、躯体放冷を行う直前に行うのが効率的である。従っ
て、蓄冷の順序としては、氷蓄冷を先行させ、その後に
躯体蓄熱を行うように制御する。

【００４１】深夜電力時間帯における必要な蓄熱量の総
量は、季節・時期ごとの必要な冷房負荷によって異な
る。したがって、時期に応じて圧縮機の運転を制御す
る。また、一晩における一定量の蓄冷量に対して、氷蓄
冷と躯体蓄冷にどう配分するかは、建物の熱特性に応じ
て最も効率的になるように配分する。これは、建物の特
性によって変わる。

【００４２】なお、躯体蓄冷の運転時においては、天井
の小さな空間内での空調運転のため、冷媒の蒸発温度は
極めて低温に低下し、調和空気の吹き出し温度も極めて
低下する。例えば、吹き出し温度を５℃以下に維持する
ことができる。これは、他の空調方式ではできない。従
って、短時間で効率よく躯体蓄冷を完了させることがで
きる。この意味でも、躯体蓄冷は深夜電力時間帯の終了
時に合わせて終わるように設定するのがよい。

【００４３】次に、放冷運転の制御について説明する。
この実施の形態では、図２に示すように、躯体放冷と氷
放冷との両方を利用する。その放冷の方法は、先ず躯体
放冷による冷房を行い、冷房負荷が増大した時刻に氷放
冷を開始する。さらに詳述すれば、蓄冷終了後、建物あ
るいは部屋の朝方の使用開始時、図２の例では、０８：
００から、先ず躯体放冷による冷房を行う。図２では、
同時に圧縮機による一般冷房も開始している。外気が上
昇して、冷房負荷が漸増すると、圧縮機負荷が増大して
くる。例えば、圧縮機負荷が最大になった時点で、氷放
冷を開始する。氷放冷により、その分だけ圧縮機の負荷
は減少する。

【００４４】冷房負荷が一日のうちで大きい時間帯、図
２の例では、１２：００から１６：００の間は、躯体放
冷を利用しながら、圧縮機と氷放冷とを併用した冷房運
転を行なう。躯体放冷が終了したあとは、例えば図２の
例では、１６：００以降は、圧縮機と氷放冷とを併用し
た冷房運転により冷房負荷に対応する。夜方、図２の例
では、２０：００に氷放熱を終了した後は、圧縮機運転
による冷房で対応する。

【００４５】以上のように、躯体放冷は、制御すること
ができないから躯体蓄冷の終了後からすぐ躯体放冷を利
用するようにする。氷放冷は制御して行うことができる
から、一日のうちで最も冷房負荷が大きい時間帯で利用
する。すなわち、放冷の順序としては、躯体放冷を先行
させ、その後に氷放冷を行うように制御する。

【００４６】氷放冷の開始時刻は、次のように制御す
る。一つの方法は、圧縮機入力を検知して、定格能力に
達したときに、氷放冷を開始する。あるいは、圧縮機の
インバータ出力を検知して定格値で氷放冷に切換える。
また、圧縮機を定格一杯に使う必要があるかどうかは、
季節・時期により変わる。したがって、圧縮機の能力の
どの時点で氷放冷を開始するか、そのしきい値は季節に
より変動して設定する。すなわち、圧縮機入力のしきい
値を可変に設定する。

【００４７】また、冷房される建物内の室温検知を検知
し、設定温度に達したとき氷放冷を開始するようにする
こともできる。また、躯体温度を検知して、設定温度に
達したとき氷放冷を開始するようにすることもできる。
さらに、躯体放冷開始時の躯体温度との差が所定温度差
になったときに、氷放冷を開始するようにすることもで
きる。躯体の温度変化から、躯体の放冷量と、蓄冷量の
残量とを知ることができるからである。

【００４８】さらに、簡便な方法としては、タイマーに
より、単純に冷房開始時刻からの時間経過により、氷放
冷を開始するようにしてもよい。季節・時期に応じて平
均的な冷房負荷が想定できるから、それに応じて時間を
設定すればよい。

【００４９】以上のような放冷の制御において重要なこ
とは、夜間の氷蓄冷と躯体蓄冷とを昼間の冷房に効率よ
く活用して、昼間電力を使用する圧縮機冷房の運転を極
力押さえることである。氷蓄冷のための蓄熱槽は、容量
・重量・コストなどに制限があるから、その上限には限
度がある。従って、建物構造物としての躯体への蓄冷を
大きくとることができ、有効に活用できれば、夜間電力
を有効に活用し、昼間電力の消費を抑制することができ
る。このことは、使用電力の平準化の点からも望まれる
ことである。以上で、蓄冷および冷房運転の制御につい
ての説明を終わる。

【００５０】モードＢ：蓄熱及び暖房運転 次に、この実施の形態による空気調和システムの蓄熱及
び暖房運転について説明する。図１に示したこの実施の
形態の空気調和システムでは、躯体蓄熱を利用した暖房
を行う。ただし、温湯蓄熱を利用した暖房は行わない。
図７は、図１の空気調和システムを用いて蓄熱及び暖房
する場合の運転モードＢを示す図である。図７におい
て、各々の運転モードとその運転時間帯例は次のとおり
である。 モードＢ１ 躯体蓄熱運転（０２：００〜０８：００） モードＢ２ 躯体放熱利用＋ヒートポンプ暖房運転（０
８：００〜１６：００） モードＢ３ ヒートポンプ暖房運転（１６：００〜２
２：００） 以下、各モードにしたがって、その運転状況を説明す
る。

【００５１】先ず、図７に示したモードＢ１の躯体蓄熱
運転について述べる。図８は、図２に示したこの実施の
形態の空気調和システムにおいて、圧縮機１による躯体
蓄熱運転（一般暖房運転）を行うときの状態を示す図で
ある。この運転モードでは、図８に示すように、バルブ
１１、バルブ１３、バルブ１６を閉じ、バルブ１５、バ
ルブ１４、バルブ１２を開き、絞り装置４を全開して、
圧縮機１を運転する。圧縮機１より吐出された高温高圧
ガスは各室内ユニット用冷媒回路系ａ，・・・，ｎに送
られ、各々の室内側熱交換器６で凝縮し、天井内空気を
加熱する。凝縮した液冷媒は絞り装置５で減圧された
後、室外側熱交換器３内で蒸発し、圧縮機１にもどる。

【００５２】この時、室内側では、通風切換器５７の通
風路が天井側へ向けて切換られることにより、天井裏空
間５５の空気が吸い込まれて室内側熱交換器６で加熱さ
れたのち、熱風が矢印Ｄ’のように上階床スラブ５４に
吹き付けられる。これにより、多層階建築５０の上階床
スラブ５４（躯体）に温熱を蓄熱する。（このときは第
２の冷媒回路を動作させており、この運転状態を第５の
過程とする。）

【００５３】次に、図７に示したモードＢ２の、躯体放
熱利用＋ヒートポンプ暖房運転について述べる。図９は
躯体放熱しながら、圧縮機１で暖房運転した場合の、一
般暖房運転を示す。このモードで、空気調和機の冷媒回
路の運転は、図８と同じである。室内側では、通風切換
器５７の通風路が室内に向けて切換られる。これによ
り、当該階５１の室内空気は、天井５２の空気吸い込み
口（図示せず）から天井裏空間５５内に流入して室内側
熱交換器６内の吸い込み側で吸入され、加熱された後、
空気ダクト５６および空気吹き出し口５９から矢印Ｅ’
に示すように当該階５１に戻されて室内を暖房する。
（この時は第２の冷媒回路を動作させており、この運転
状態を第６の過程とする。）

【００５４】通風切換器５７の通風路が室内に向けて切
換られるのと同時に、上床スラブ５４から矢印Ｆ’，
Ｇ’に示すように放熱がなされる。また、図７に示した
夜間〜早朝のモードＢ１の躯体蓄熱運転時にも、放熱は
同時に起こっているので、朝の暖房開始時には既に予備
的に躯体放熱による予備暖房がおこなわれており、暖房
開始時の負荷を軽減することができる。また、躯体蓄熱
では、上階５３の利用者に最も近い位置のスラブ５４に
蓄熱するので、放熱ロスを極力少なくすることができ
る。例えば、冬場において温熱を上階床スラブ５４へ蓄
熱した場合はあたかも床暖房となるので、上階５３の利
用者は足元の上階床スラブ５４からの放熱により昼間の
空調が要らないくらい快適に過ごせる場合がある。

【００５５】次に、図７に示したモードＢ３の、ヒート
ポンプ暖房運転のみについて述べる。このモードの冷媒
回路の運転は、図９に示したものと同じである。躯体か
らの放熱がなくなり、圧縮機による一般暖房のみをおこ
なっている。以上で、蓄熱および暖房運転の説明を終わ
る。

【００５６】次に、この実施の形態による空気調和シス
テムの蓄熱および暖房運転の制御について説明する。ま
ず、蓄熱運転の制御について述べる。図７の運転モード
に示すように、この実施の形態では、深夜電力時間帯を
利用した躯体による蓄熱を活用する。この場合、氷蓄熱
は利用しない。その蓄熱の方法は、深夜電力時間帯の終
了する朝０８：００までに必要な蓄熱量を確保できるよ
うに躯体蓄熱運転の時間を制御する。すなわち、躯体蓄
熱運転の開始時刻を制御する。躯体蓄熱は、蓄熱しなが
ら一方では自然に放熱しているので、時間経過に対して
放熱ロスが生じる。よって、躯体蓄熱は、躯体放熱を行
う直前に行うのが効率的である。

【００５７】深夜電力時間帯における必要な蓄熱量の総
量は、季節・時期ごとの必要な暖房負荷によって異な
る。したがって、時期に応じて圧縮機の運転を制御す
る。一般的には、圧縮機を最大能力で運転し、放熱開始
前の短時間で蓄熱するのが効率的である。

【００５８】なお、躯体蓄熱の運転時においては、天井
の小さな空間内での空調運転のため、冷媒の蒸発温度は
極めて高温に上昇し、調和空気の吹き出し温度も極めて
高温に上昇する。従って、短時間で効率よく躯体蓄熱を
完了させることができる。この意味でも、躯体蓄熱は深
夜電力時間帯の終了時に合わせて終わるように設定する
のがよい。

【００５９】次に、放熱運転の制御について説明する。
この実施の形態では、図７に示すように、躯体放熱を最
大限に活用し、不足分のみを圧縮機による一般暖房で補
う。温湯蓄熱による放熱は利用しない。このような実施
の形態は、比較的温暖な地域での暖房方式といえる。躯
体蓄熱は、建築物への蓄熱であるから、放熱量が制御で
きない。そのため寒冷地では夜間に容量不足となること
がある。

【００６０】しかし比較的温暖な地域では、建物構造物
を最大限に活用した躯体蓄熱による暖房が適する。躯体
蓄熱を活用し、蓄熱槽の大型化と蓄熱利用のための冷媒
配管の設置を避けることにより、設備費の減少を図るこ
とができる。暖房負荷は早朝が一番大きい。躯体放熱は
朝一番に最も暖房能力が出る方式である。しかも、床暖
房と同じで、快適である。

【００６１】以上のように、この実施の形態は、蓄熱槽
による蓄冷熱は、冷房用の蓄冷には利用しているが、暖
房用の蓄熱には利用しないシステムになっている。氷蓄
冷利用空調機は、氷による放冷エネルギーを冷房時に利
用するため相対的に冷房時最大能力よりも暖房時最大能
力が小さくなる。躯体蓄熱を活用することにより、この
アンバランスを補う。これにより、設備費の減少を図る
こともできる。また、夜間電力を有効に活用し、昼間電
力の消費を抑制することができる。このことは、使用電
力の平準化の点からも望まれることである。以上で、こ
の実施の形態の蓄熱および暖房運転の制御に関する説明
を終わる。

【００６２】次に、この実施の形態の空気調和システム
における、冷房および暖房に共通の作用・効果について
説明する。この実施の形態では、氷蓄熱のマルチ空調シ
ステムと躯体蓄熱の空調システムとを組み合わせて空気
調和システムを構成している。あるいは、氷蓄熱ビルマ
ルチ空調システムに、躯体蓄熱機能を持たせたシステム
と言ってもよい。また、その効果的な運転方式をも提供
している。

【００６３】このような空調システムによれば、蓄熱槽
すなわち氷蓄熱タンクを小型化することができる。した
がって、設備費の抑制を図ることができる。また、氷蓄
熱タンクを設置する屋上スペースを小さく押さえること
ができる。また、そのための建物の強度補強が過大にな
ることを防止できる。

【００６４】また、冷房負荷が大きい時間帯には、氷蓄
冷と躯体蓄冷とによる放冷を利用することにより圧縮機
運転のための電力ピークをカットすることができる。そ
のことにより、圧縮機などの容量を小さくできる。すな
わち、氷蓄熱ビルマルチの設備容量を小さくすることが
できる。

【００６５】また、躯体蓄熱を利用して、温湯蓄熱を利
用することなく、有効な暖房をすることができ、バラン
スのとれた暖房能力を得ることができる。また、夜間の
電力を十分に活用できるので、昼間電力の削減となり、
電力使用の平準化を図ることができる。

【００６６】実施の形態２．図１０はこの発明の実施の
形態２による空気調和システムの構成を示す図である。
図１０において、１７はバルブであり、その一方は冷媒
回路４３によって冷媒回路３６に接続され、他方は冷媒
回路４４によって冷媒回路４２に接続されている。冷媒
回路４２は、冷媒回路４４との接続位置によって冷媒回
路４２ａと４２ｂに区分される。その他の構成は図１と
同様であるから、詳細な説明は省略する。

【００６７】次にこの実施の形態の空気調和システムの
運転モードについて説明する。 モードＣ：蓄冷及び冷房運転 先ず、蓄冷及び冷房運転について説明する。図１０の空
気調和システムを、夏季に冷房運転するときの運転モー
ドは、実施の形態１で説明したモードＡと同様である。
この実施の形態２で冷媒回路４３，４４とバルブ１７を
通る冷媒回路は、冷房では用いる必要はない。

【００６８】ただし、実施の形態１のモードＡ１に相当
する氷蓄冷の際、バルブ１７を開いて冷媒を通すことが
できる。この場合、熱交換器８を通って冷媒回路３６を
流れる冷媒は、冷媒回路３８に流れるものと、冷媒回路
４３へ流れるものとに分岐するが、これらは並行流であ
り、冷媒回路４２で再び合流して圧縮機１に入る。その
他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるから、
重複した説明は省略する。また、冷房運転における蓄
冷、放冷の運転についても、実施の形態１と同様であ
り、また同様の効果がある。これについても、重複した
説明は省略する。

【００６９】モードＤ：蓄熱及び暖房運転 次に、この実施の形態による空気調和システムの蓄熱及
び暖房運転について説明する。図１０に示したこの実施
の形態の空気調和システムでは、躯体蓄熱を利用した暖
房に加えて、温湯蓄熱を利用した暖房を行う。図１１
は、図１０の空気調和システムを用いて暖房する場合の
運転モードＤを示す図である。図１１において、各々の
運転モードとその運転時間帯例は次のとおりである。 モードＤ１ 温湯蓄熱運転（２２：００〜０３：００） モードＤ２ 躯体蓄熱運転（０４：００〜０８：００） モードＤ３ 躯体放熱利用＋ヒートポンプ暖房運転（０
８：００〜１５：００） モードＤ４ ヒートポンプ暖房運転（１５：００〜１
８：００） モードＤ５ 温湯利用暖房運転（１８：００〜２２：０
０） 以下、各モードにしたがって、その運転状況を説明す
る。

【００７０】図１２に、図１１に示したモードＤ１の温
湯蓄熱運転を示す。このモードでは、図１２に示すよう
に、バルブ１１、バルブ１４、バルブ１５、バルブ１７
を閉じ、バルブ１６、バルブ１３、バルブ１２を開き、
圧縮機１を運転する。このとき圧縮機１より吐出された
高温ガス冷媒は図中の矢印の方向に流れ、蓄熱槽７の蓄
熱用熱交換器８で凝縮し、蓄熱媒体９を昇温する。凝縮
冷媒は絞り装置４で断熱膨張し、室外側熱交換器３で外
気より吸熱して蒸発し、圧縮機１にもどる。（この時は
第１の冷媒回路を動作させており、この時の運転状態を
第７の過程とする。）このような運転により、夜間電力
時間帯内に貯湯し、所定の湯温に到達次第運転を終了す
る。

【００７１】次に、図１１に示したモードＤ２の躯体蓄
熱運転について述べる。このモードの蓄熱運転は、実施
の形態１で図８について説明した運転状態（モードＢ
１）と同じであるから、詳細な説明は省略する。この
時、図８に示すように、室内側では、通風切換器５７の
通風路が天井側へ向けて切換られ、天井裏空間５５の空
気が吸い込まれて室内側熱交換器６で加熱されたのち、
熱風が矢印Ｄ’のように上階床スラブ５４に吹き付けら
れる。これにより、多層階建築５０の上階床スラブ５４
（躯体）に温熱を蓄熱する。（この時は第２の冷媒回路
を動作させており、この運転状態は第５の過程と同じで
ある。）

【００７２】なお、このモードにおいてバルブ１３を開
放するとともに、バルブ１６を適度に開放し、冷媒回路
３９，３８を通して冷媒の一部を蓄熱用熱交換器８に分
流させ、蓄熱槽７に蓄熱をすることもできる。これによ
り、蓄熱環境状況に応じて、躯体蓄熱と温湯蓄熱とに蓄
熱量を分配することができる。

【００７３】次に、図１１に示したモードＤ３の、躯体
放熱利用＋ヒートポンプ暖房運転について述べる。この
モードは、実施の形態１で図９について説明した運転状
態（モードＢ２）と同じであるから詳細な説明は省略す
る。

【００７４】このとき、図９に示すように、室内側で
は、通風切換器５７の通風路が室内に向けて切換られ
る。これにより、当該階５１の室内空気は、天井５２の
空気吸い込み口（図示せず）から天井裏空間５５内に流
入して室内側熱交換器６内の吸い込み側で吸入され、加
熱された後、空気ダクト５６および空気吹き出し口５９
から矢印Ｅ’に示すように当該階５１に戻されて室内を
暖房する。（この時は第２の冷媒回路を動作させてお
り、この時の運転状態は第６の過程と同じである。）

【００７５】通風切換器５７の通風路が室内に向けて切
換られるのと同時に、上床スラブ５４から矢印Ｆ’，
Ｇ’に示すように放熱がなされる。また、図１１に示し
たモードＤ２の躯体蓄熱運転時にも、放熱は同時に起こ
っているので、朝の暖房開始時には既に予備的に躯体放
熱による予備暖房がおこなわれており、暖房開始時の負
荷を軽減することができる。また、躯体蓄熱では、上階
５３の利用者に最も近い位置のスラブ５４に蓄熱するの
で、放熱ロスを極力少なくすることができる。例えば、
冬場において温熱を上階床スラブ５４へ蓄熱した場合は
あたかも床暖房となるので、上階５３の利用者は足元の
上階床スラブ５４からの放熱により昼間の空調が要らな
いくらい快適に過ごせる場合がある。

【００７６】次に、図１１に示したモードＤ４の、躯体
放熱が完了した状態でのヒートポンプ暖房運転について
述べる。このモードは、実施の形態１の図９で説明した
運転状態と同じであるから、詳細な説明は省略する。躯
体による蓄熱を利用し終わった後、圧縮機１によるヒー
トポンプ暖房運転を行っている状態である。

【００７７】次に、図１１に示したモードＤ５の、温湯
利用房運転について述べる。このモードにおいては、図
１３に示すように、バルブ１１、バルブ１２、バルブ１
６を閉じ、バルブ１５、バルブ１４、バルブ１３、バル
ブ１７を開いて圧縮機１を運転する。このとき圧縮機１
より送出されたガス冷媒は、各室内ユニット用冷媒回路
系ａ，・・・，ｎに送られて室内側熱交換器６で凝縮し
て放熱し、蓄熱用熱交換器８で加熱気化され、圧縮機１
に再び吸入される。この運転では冷媒の蒸発に温湯のエ
ネルギーを利用するため、蒸発温度が高く、室外側熱交
換器３を蒸発器とする通常のヒートポンプ運転に比較し
て大きな能力を出すことができる。（この時の冷媒回路
を第４の冷媒回路とし、この運転状態を第８の過程とす
る。） 以上で、蓄熱および暖房運転についての説明を終わる。

【００７８】次に、この実施の形態による空気調和シス
テムの蓄熱および暖房運転の制御について説明する。ま
ず、蓄熱運転の制御について述べる。図１１の運転モー
ドに示すように、この実施の形態では、深夜電力時間帯
を利用して、温湯蓄熱と躯体蓄熱の両方の蓄熱を活用す
る。その蓄熱の方法は、まず温湯蓄熱を先行して行い、
所定量の蓄熱後に、躯体蓄熱に切換える。さらに詳述す
れば、図１１の例では、夜間２２：００からの深夜電力
時間帯の開始とともに温湯蓄熱を開始し、翌朝０３：０
０まで継続する。０３：００から深夜電力時間帯の終了
する朝０８：００まで躯体蓄熱を行う。

【００７９】温湯蓄熱は、断熱された蓄熱槽を用いるか
ら時間経過に対して放熱ロスがすくないので、先行して
蓄熱し、後刻必要は時刻まで貯熱することができる。躯
体蓄熱は、蓄熱しながら一方では自然に放熱しているの
で、時間経過に対して放熱が生じる。よって、躯体蓄熱
は、躯体放熱を行う直前に行うのが効率的である。従っ
て、蓄熱の順序としては、温湯蓄熱を先行させ、その後
に躯体蓄熱を行うように制御する。

【００８０】深夜電力時間帯における必要な蓄熱量の総
量は、季節・時期ごとの必要な暖房負荷によって異な
る。したがって、時期に応じて圧縮機の運転を制御す
る。また、一晩における一定量の蓄熱量に対して、温湯
蓄熱と躯体蓄熱にどう配分するかは、建物の熱特性の応
じて最も効率的になるように配分する。これは、建物の
特性によって変わる。

【００８１】なお、躯体蓄熱の運転時においては、天井
の小さな空間内での空調運転のため、冷媒の蒸発温度は
極めて高温に上昇し、調和空気の吹き出し温度も極めて
高温に上昇する。従って、短時間で効率よく躯体蓄熱を
完了させることができる。この意味でも、躯体蓄熱は深
夜電力時間帯の終了時に合わせて終わるように設定する
のがよい。

【００８２】次に、放熱運転の制御について説明する。
この実施の形態では、図１１に示すように、躯体放熱と
温湯放熱との両方を利用する。その放熱の方法は、先ず
躯体放熱による暖房を優先させ、その効果が小さくなっ
た、もしくは、なくなった時間帯に温湯蓄熱からの放熱
による暖房で補う。（モードＤ５） 躯体蓄熱からの放熱が小さくなった、もしくは、尽きた
後も、暖房負荷が小さい間は圧縮機によるヒートポンプ
暖房を継続してもよい。（モードＤ４）

【００８３】この実施の形態は、朝、夜の暖房負荷が大
きい比較的寒冷地の暖房、または、建物の構造上の理由
などにより躯体に大量の熱量を蓄熱できない場合、ある
いは、比較的大型の蓄熱槽を設置することが可能な場合
などの暖房に適する。蓄熱槽の温湯蓄熱によって、かな
りの割合の暖房負荷が賄える場合には、断熱構造の故に
放熱ロスが抑制でき、かつ、必要時に必要な放熱を取り
出すことができる制御性のよい温湯蓄熱を併用すること
が効果的である。

【００８４】この場合にも重要なことは、夜間の温湯蓄
熱と躯体蓄熱とを昼間の暖房に効率よく活用して、昼間
電力を使用する圧縮機暖房の運転を極力押さえることで
ある。温湯蓄熱のための蓄熱槽は、容量・重量・コスト
などに制限があるから、その上限には限度がある。従っ
て、建物構造物としての躯体への蓄熱を有効に活用でき
れば、夜間電力を有効に活用し、昼間電力の消費を抑制
することができる。このことは、使用電力の平準化の点
からも望まれることである。以上で、蓄熱及び放熱の制
御に関する説明を終わる。

【００８５】次に、この実施の形態の空気調和システム
における、冷房および暖房に共通の作用・効果につい
て、説明する。この実施の形態２においても、実施の形
態１と同様の作用・効果を奏する。すなわち、この実施
の形態においても、氷蓄熱のマルチ空調システムと躯体
蓄熱の空調システムとを組み合わせて空気調和システム
を構成している。あるいは、氷蓄熱ビルマルチ空調シス
テムに、躯体蓄熱機能を持たせたシステムと言ってもよ
い。また、その効果的な運転方式をも提供している。

【００８６】このような空調システムによれば、氷蓄熱
タンクを小型化することができる。したがって、設備費
の抑制を図ることができる。また、氷蓄熱タンクを設置
する屋上スペースを小さく押さえることができる。ま
た、そのための建物の強度補強が過大になることを防止
できる。

【００８７】また、冷房負荷が大きい時間帯には、氷蓄
冷と躯体蓄冷とによる放冷を利用することにより圧縮機
運転のための電力ピークをカットすることができる。そ
のことにより、圧縮機などの容量を小さくできる。すな
わち、氷蓄熱ビルマルチの設備容量を小さくすることが
できる。また、夜間の電力を十分に活用できるので、昼
間電力の削減となり、電力使用の平準化を図ることがで
きる。

【００８８】最後に、実施の形態１と２とを比較する。
どちらの実施の形態も躯体蓄冷熱を利用する。これによ
り、冷暖房負荷が大きい時間帯に夜間の蓄冷熱を利用す
ることにより、圧縮機運転の最大負荷を軽減することが
できる。従って、設備コストを軽減できる。実施の形態
２のものは、蓄熱槽を冷房用の蓄冷にも、暖房用の蓄熱
にも用いている。その分、放冷・放熱の制御性がよい。
実施の形態１のものは、蓄熱槽を冷房用の蓄冷にのみ利
用し、暖房用の蓄熱には用いていない。その分は、躯体
蓄熱を大きくして蓄熱量を確保している。蓄熱槽を放熱
に利用しないので、そのための冷媒配管とバルブが不要
となり、設備費を減少させることができる。

【００８９】

【発明の効果】この発明は以上のように構成されている
ので、次のような効果を奏する。請求項１〜２の発明に
よれば、氷蓄熱のマルチ空調システムと躯体蓄熱の空調
システムとを組み合わせて空気調和システムを構成して
いる。あるいは、氷蓄熱ビルマルチ空調システムに、躯
体蓄熱機能を持たせたシステムと言ってもよい。このよ
うな空気調和システムによれば、深夜電力時間帯におけ
る蓄熱を有効に利用し、昼間電力の消費を抑制すること
ができる。また、昼間の電力使用ピーク時のピークカッ
トに寄与し、使用電力の平準化をもたらすことができ
る。

【００９０】また、躯体蓄熱の併用により、蓄熱槽を小
型化することができる。したがって、設備費の抑制を図
ることができる。また、氷蓄熱タンクを設置する屋上ス
ペースを小さく押さえることができる。また、そのため
の建物の強度補強が過大になることを防止できる。ま
た、蓄熱槽を放熱に利用しない場合、そのための冷媒配
管とバルブが不要となり、設備費を減少させることがで
きる。

【００９１】請求項３〜５の発明によれば、深夜時間帯
を利用して、氷蓄冷と躯体蓄冷とに蓄冷量を適宜配分し
て蓄冷することができる。また、深夜時間帯の終了時刻
に合わせて躯体蓄冷をすることができ、深夜電力を効果
的に利用することができる。

【００９２】請求項６〜８の発明によれば、冷房負荷が
大きい時間帯には、氷蓄冷と躯体蓄冷とによる放冷を利
用することにより圧縮機運転のための電力ピークをカッ
トすることができる。そのことにより、圧縮機などの容
量を小さくできる。すなわち、氷蓄熱ビルマルチの設備
容量を小さくすることができる。

【００９３】請求項９〜１０の発明によれば、躯体蓄熱
を利用して、温湯蓄熱を利用することなく、有効な暖房
をすることもでき、十分な暖房能力を有した氷蓄冷利用
空調システムを得ることができる。また、蓄熱槽を冷房
用の蓄冷にも、暖房用の蓄熱にも用いる場合、蓄熱の利
用の制御性がよい冷暖房を行うことができ、電力ピーク
を有効にカットすることができる。

【００９４】請求項１１〜１３の発明によれば、深夜時
間帯を利用して、氷蓄熱と躯体蓄熱とに蓄熱量を適宜配
分して蓄熱することができる。また、深夜時間帯の終了
時刻に合わせて躯体蓄熱をすることができ、深夜電力を
効果的に利用することができる。

【００９５】請求項１４〜１６の発明によれば、暖房負
荷が大きい時間帯には、温湯蓄熱を利用したヒートポン
プ暖房運転をすることにより、圧縮機運転のための電力
ピークをカットすることができる。そのことにより、圧
縮機などの容量を小さくできる。すなわち、氷蓄熱ビル
マルチの設備容量を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による空気調和シス
テムの構成を示す図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による空気調和シス
テムにおける、蓄冷及び冷房の運転モードの一例を示す
図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による空気調和シス
テムにおいて、第１の冷媒回路により氷蓄熱をする運転
状態（第１の過程）を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態１による空気調和シス
テムにおいて、第２の冷媒回路により躯体蓄熱をする運
転状態（第２の過程）を示す図である。

【図５】 この発明の実施の形態１による空気調和シス
テムにおいて、第２の冷媒回路により室内冷房をする運
転状態（第３の過程）を示す図である。

【図６】 この発明の実施の形態１による空気調和シス
テムにおいて、第３の冷媒回路により氷放熱を併用した
室内冷房の運転状態（第４の過程）を示す図である。

【図７】 この発明の実施の形態１による空気調和シス
テムにおける、蓄熱及び暖房の運転モードの一例を示す
図である。

【図８】 この発明の実施の形態１による空気調和シス
テムにおいて、第２の冷媒回路により躯体蓄熱をする運
転状態（第５の過程）を示す図である。

【図９】 この発明の実施の形態１による空気調和シス
テムにおいて、第２の冷媒回路により圧縮機による室内
暖房の運転状態（第６の過程）を示す図である。

【図１０】 この発明の実施の形態２による空気調和シ
ステムの構成を示す図である。

【図１１】 この発明の実施の形態２による空気調和シ
ステムにおける、蓄熱及び暖房の運転モードの一例を示
す図である。

【図１２】 この発明の実施の形態２による空気調和シ
ステムにおいて、第１の冷媒回路により温湯蓄熱をする
運転状態（第７の過程）を示す図である。

【図１３】 この発明の実施の形態２による空気調和シ
ステムにおいて、第４の冷媒回路により温湯蓄熱を利用
した室内暖房の運転状態（第８の過程）を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 圧縮機、 ２ 四方切換弁、 ３ 室外側熱交換
器、 ４ 第１の絞り装置、 ５ 第２の絞り装置、
６ 室内側熱交換器、 ７ 蓄熱槽、 ８ 蓄熱用熱交
換器、 ９ 蓄熱媒体、 １１〜１７ バルブ、 ２１
〜４４ 冷媒回路、 ５０ 多層階建築物、 ５１ 当
該階室内、 ５２ 天井、 ５３ 上階室内、 ５４
躯体（スラブ）、 ５５ 天井裏空間、 ５６，５８，
６０ 空気ダクト、 ５７ 通風切換器、 ５９ 天井
吹出口。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と室外側熱交換器と第１の膨張弁
   と蓄熱用熱交換器とを順次接続してなる第１の冷媒回路
   と、 前記圧縮機と前記室外側熱交換器と第２の膨張弁と室内
   側熱交換器とを順次接続してなる第２の冷媒回路と、 前記圧縮機と前記室外側熱交換器と前記蓄熱用熱交換器
   と前記第２の膨張弁と前記室内側熱交換器とを順次接続
   してなる第３の冷媒回路と、 前記蓄熱用熱交換器により蓄熱する蓄熱槽と、 前記室内側熱交換器からの通風を建築物躯体に吹き付け
   る方向と建築物室内に吹き出す方向のいずれかに切換え
   る通風切換器とを備えたことを特徴とする空気調和シス
   テム。
2. 【請求項２】 前記圧縮機と前記室内側熱交換器と前記
   第２の膨張弁と前記蓄熱用熱交換器とを順次接続してな
   る第４の冷媒回路を備えたことを特徴とする請求項１に
   記載の空気調和システム。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の空気調和システ
   ムにおいて、深夜電力時間帯に前記第１の冷媒回路によ
   り前記蓄熱槽に蓄冷する第1の過程と、深夜電力時間帯
   に前記第1の過程の後に前記第２の冷媒回路により前記
   建築物躯体に蓄冷する第２の過程とを含むことを特徴と
   する空気調和システムの運転制御方法。
4. 【請求項４】 前記第２の過程を、所定量の蓄冷を完了
   して深夜電力時間帯の終了時に終了するように設定した
   ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和システムの
   運転制御方法。
5. 【請求項５】 前記第１の過程による前記蓄熱槽への蓄
   冷量と、前記第２の過程による前記躯体への蓄冷量とを
   所定の熱量及び／又は所定の割合に設定したことを特徴
   とする請求項３又は４に記載の空気調和システムの運転
   制御方法。
6. 【請求項６】 昼間電力時間帯に前記第２の冷媒回路に
   より前記建築物室内を冷房する第３の過程と、昼間電力
   時間帯に前記３の過程の後に前記第３の冷媒回路により
   前記建築物室内を冷房する第４の過程とを含むことを特
   徴とする請求項１１に記載の空気調和システムの運転制
   御方法。
7. 【請求項７】 前記第４の過程を、空調負荷のピーク時
   を含むように設定することを特徴とする請求項６に記載
   の空気調和システムの運転制御方法。
8. 【請求項８】 前記第４の過程を、前記圧縮機の最大負
   荷を超える空調負荷時を含むように設定することを特徴
   とする請求項６に記載の空気調和システムの運転制御方
   法。
9. 【請求項９】 請求項１又は２に記載の空気調和システ
   ムにおいて、深夜電力時間帯に前記第２の冷媒回路によ
   り前記建築物躯体に蓄熱する第５の過程と、昼間電力時
   間帯に前記第２の冷媒回路により前記建築物室内を暖房
   する第６の過程と含むことを特徴とする空気調和システ
   ムの運転制御方法。
10. 【請求項１０】 前記第６の過程を、所定量の蓄熱を完
    了して深夜電力時間帯の終了時に終了するように設定し
    たことを特徴とする請求項９に記載の空気調和システム
    の運転制御方法。
11. 【請求項１１】 請求項２に記載の空気調和システムに
    おいて、深夜電力時間帯に前記第１の冷媒回路により前
    記蓄熱槽に蓄熱する第７の過程と、深夜電力時間帯に前
    記第７の過程の後に前記第２の冷媒回路により前記建築
    物躯体に蓄熱する前記第５の過程と含むことを特徴とす
    る空気調和システムの運転制御方法。
12. 【請求項１２】 前記第５の過程を、所定量の蓄熱を完
    了して深夜電力時間帯の終了時に終了するように設定し
    たことを特徴とする請求項１１に記載の空気調和システ
    ムの運転制御方法。
13. 【請求項１３】 前記第７の過程による前記蓄熱槽への
    蓄熱量と、前記第５の過程による前記躯体への蓄冷量と
    を所定の熱量及び／又は所定の割合に設定したことを特
    徴とする請求項１１又は１２に記載の空気調和システム
    の運転制御方法。
14. 【請求項１４】 昼間電力時間帯に前記第２の冷媒回路
    により前記建築物室内を暖房する第６の過程と、昼間電
    力時間帯に前記第６の過程の後に前記第４の冷媒回路に
    より前記建築物室内を暖房する前記第８の過程とを含む
    ことを特徴とする請求項１１に記載の空気調和システム
    の運転制御方法。
15. 【請求項１５】 前記第８の過程を、前記第６の過程終
    了後の空調負荷のピーク時を含むように設定することを
    特徴とする請求項１４に記載の空気調和システムの運転
    制御方法。
16. 【請求項１６】 前記第８の過程を、前記圧縮機の最大
    負荷を超える空調負荷時を含むように設定することを特
    徴とする請求項１４に記載の空気調和システムの運転制
    御方法。