JPWO2019167248A1 - 空調システム、制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

空調システムは、圧縮機、熱源側熱交換器、膨張部及び冷媒と熱媒体との間で熱交換する中間熱交換器が冷媒配管により接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、ポンプ、中間熱交換器及び利用側熱交換器が熱媒体配管により接続され、熱媒体が流れる熱媒体回路と、圧縮機が動作しているときに、利用側熱交換器又は熱媒体配管を用いて熱媒体が有する温熱又は冷熱を蓄える蓄熱モードと、蓄熱モードにおいて蓄えられた温熱又は冷熱を利用する利用モードとを有する制御装置と、を備える。

Description

本発明は、冷媒と熱媒体との間で熱交換する中間熱交換器を備える空調システム、空調システムに備わる利用側ユニット、空調システムに備わる制御装置及び制御方法に関する。

従来、熱源側ユニットで生成された温熱又は冷熱を利用側ユニットに供給する空調システムが知られている。そして、空調対象面積が広いビルには、１台の熱源側ユニットに複数台の利用側ユニットが接続される多室型の空調システムが一般的に導入されている。ここで、省エネ及び省施工の観点から、冷媒を室内まで循環させるビル用マルチエアコンが広く利用されている。一方で、地球温暖化防止の観点から水等の熱媒体を使用して温熱又は冷熱を室内ユニットに供給する、冷媒の使用量が少ない空調システムが提案されている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１には、室外ユニットによって生成された温熱又は冷熱を、中間熱交換器を有する分岐ユニットを介して水又は不凍液といった熱媒体を用いて室内ユニットに搬送する冷凍サイクル装置が開示されている。また特許文献１には、ビルの屋上に設けられた蓄熱槽に冷熱及び温熱が蓄えられる冷凍サイクル装置も開示されている。

特開２００３−３４３９３６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された冷凍サイクル装置は、冷熱又は温熱を蓄えるために、別途蓄熱槽が必要となる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、蓄熱槽がなくとも冷熱又は温熱を蓄えることができる空調システム、空調システムに備わる利用側ユニット、空調システムに備わる制御装置及び制御方法を提供するものである。

本発明に係る空調システムは、圧縮機、熱源側熱交換器、膨張部及び冷媒と熱媒体との間で熱交換する中間熱交換器が冷媒配管により接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、ポンプ、中間熱交換器及び利用側熱交換器が熱媒体配管により接続され、熱媒体が流れる熱媒体回路と、圧縮機が動作しているときに、利用側熱交換器又は熱媒体配管を用いて熱媒体が有する温熱又は冷熱を蓄える蓄熱モードと、蓄熱モードにおいて蓄えられた温熱又は冷熱を利用する利用モードとを有する制御装置と、を備える。

本発明によれば、制御装置が蓄熱モードと利用モードとを有している。空調システムは、蓄熱モードにおいて、利用側熱交換器又は熱媒体配管の内部に冷熱又は温熱を蓄えることができる。このように、空調システムは、蓄熱槽がなくとも冷熱又は温熱を蓄えることができる。

本発明の実施の形態１に係る空調システム１００を示す模式図である。 本発明の実施の形態１の第１変形例に係る空調システム１００を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る空調システム１００を示す回路図である。 本発明の実施の形態１に係る制御装置５０の物理的な構成を示すハードウエア構成図である。 本発明の実施の形態１に係る制御装置５０の機能的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る空調システム１００の空室の認識動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る空調システム１００の熱媒体の凍結防止の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る空調システム１００の躯体蓄熱の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る空調システム１００の利用側ユニット２ａのみが空室に設定されている場合の熱媒体の流れを示す回路図である。 本発明の実施の形態１に係る空調システム１００の利用側ユニット２ａ，２ｂが空室に設定されている場合の熱媒体の流れを示す回路図である。 本発明の実施の形態１の第２変形例に係る空調システム１００を示す回路図である。 本発明の実施の形態２に係る空調システム１００を示す回路図である。 本発明の実施の形態２の変形例に係る空調システム１００を示す回路図である。 本発明の実施の形態３に係る制御装置５０を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３に係る空調システム１００の空室の自動認識動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態４に係る空調システム１００の躯体蓄熱の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態６に係る空調システム１００の省エネ制御の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態７に係る空調システム１００の電算室保護制御の動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
以下、本発明に係る空調システム及び利用側ユニットの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る空調システム１００を示す模式図である。図１に示すように、例えば室外機である熱源側ユニット１と、室内等の空調空間の空気を調整する複数の利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、熱源側ユニット１とは別に空気調和の対象でない非空調空間８等に設置される中継ユニット３と、これらを制御する制御装置５０とを備えている。熱源側ユニット１と中継ユニット３とは、２本の冷媒配管４で接続され、二相変化する冷媒又は超臨界状態の冷媒が流れる冷媒回路が構成されている。中継ユニット３と利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとは２本の熱媒体配管５で接続され、水、ブライン又は不凍液等といった熱媒体が流れる熱媒体回路が構成されている。このように、２本の配管が用いられることにより、空調システム１００の施工が容易となる。

熱源側ユニット１は、通常、ビル等の建物９の外部空間である室外空間６に設置されている。利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、ビル等の建物９の内部の居室等の室内空間７において、加熱された又は冷却された熱媒体が送り届けられる位置に設置されている。中継ユニット３は、熱源側ユニット１及び利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとは別の筐体として構成されており、冷媒配管４及び熱媒体配管５によって接続されて、室外空間６及び室内空間７とは別の場所に設置される。中継ユニット３は、建物９の内部のうち、室内空間７とは別の空間である例えば天井裏等の非空調空間８に設置されている。なお、中継ユニット３は、エレベータ等が設けられた共用部等に設置されてもよい。

中継ユニット３は、１つの親中継ユニット３ａと２つの子中継ユニット３ｂとから構成されている。これにより、１つの親中継ユニット３ａに対し、複数の子中継ユニット３ｂ（１），３ｂ（２）を接続することができる。なお、本実施の形態１では、親中継ユニット３ａと子中継ユニット３ｂとの間の接続配管は３本である。

図２は、本発明の実施の形態１の第１変形例に係る空調システム１００を示す模式図である。図２に示すように、中継ユニット３が１つであってもよい。接続される利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが少ない場合に、中継ユニット３の数を減らすことができる。

なお、本実施の形態１では、熱源側ユニット１は、建物９の外の室外空間６に設置されている場合について例示しているが、換気口が設けられた機械室等といった閉空間に設置されてもよいし、建物９の内部に設置されて排気ダクトによって廃熱を建物９の外に排気してもよいし、水冷式の熱源側ユニット１として建物９の内部に設置されてもよい。また、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが天井カセット型である場合について例示しているが、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、天井埋め込み型又は天井吊り下げ型等のように、室内空間７に直接又はダクト等を用いて接続され、加熱された空気又は冷却された空気を室内空間７に供給できるものであればよい。なお、中継ユニット３は、熱源側ユニット１の近傍に配置されてもよいが、熱媒体の移送動力を減らして省エネ化するために、中継ユニット３と利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとの距離は短い方が望ましい。なお、本実施の形態１では、１台の熱源側ユニット１に４台の利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが接続されている場合について例示するが、熱源側ユニット１の台数は２台以上でもよいし、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの台数は１台から３台でも５台以上でもよい。

（熱源側ユニット１）
図３は、本発明の実施の形態１に係る空調システム１００を示す回路図である。図３に示すように、熱源側ユニット１は、圧縮機１０、流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、アキュムレータ１７及び熱源側流路調整ユニット１３を有している。

圧縮機１０は、吸入した冷媒を圧縮して高温且つ高圧の状態で吐出する。圧縮機１０は、吐出側が流路切替装置１１に接続され、吸入側がアキュムレータ１７に接続される。圧縮機１０は、例えば容量制御可能なインバータ圧縮機等である。流路切替装置１１は、例えば四方弁であり、運転モードに応じて冷媒の流れる方向を切り替える。流路切替装置１１は、運転モードが冷房運転であるとき、圧縮機１０の吐出側と熱源側熱交換器１２とを接続し、熱源側流路調整ユニット１３とアキュムレータ１７の吸入側とを接続する。また、流路切替装置１１は、運転モードが暖房運転であるとき、圧縮機１０の吐出側と熱源側流路調整ユニット１３とを接続し、熱源側熱交換器１２とアキュムレータ１７の吸入側とを接続する。なお、流路切替装置１１は、四方弁である場合について例示しているが、二方弁又は三方弁等を組み合わせることによって構成されてもよい。

熱源側熱交換器１２は、例えばプレート内を流れる冷媒とプレート内を流れる水又は不凍液等の熱媒体との間で熱交換するプレート型熱交換器である。熱源側熱交換器１２は、一方が流路切替装置１１に接続され、他方が熱源側流路調整ユニット１３を介して高圧側の冷媒配管４に接続されている。熱源側熱交換器１２は、冷房運転時に凝縮器として作用し、暖房運転時に蒸発器として作用する。なお、熱源側熱交換器１２の近傍に熱源側送風機（図示せず）が設けられてもよい。これにより、熱源側熱交換器１２の熱媒体の凝縮及び蒸発を促進させることができる。なお、熱源側熱交換器１２は、プレート型熱交換器に限定されず、放熱または吸熱が可能な構成であればよい。

アキュムレータ１７は、暖房運転時に流れる冷媒と冷房運転時に流れる冷媒との差である余剰冷媒を蓄える。また、アキュムレータ１７は、例えば利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの運転台数の変化といった過度的な運転の変化によって生じる余剰冷媒を蓄える。アキュムレータ１７は、一方が圧縮機１０の吸入側に接続され、他方が流路切替装置１１に接続されている。なお、アキュムレータ１７は省略されてもよい。

熱源側流路調整ユニット１３は、冷房運転及び暖房運転のいずれの場合にも、熱源側ユニット１から中継ユニット３に流れる冷媒の流れを一定方向にするものであり、第１の逆止弁１３ｂ、第２の逆止弁１３ｃ、第３の逆止弁１３ａ及び第４の逆止弁１３ｄを有している。第１の逆止弁１３ｂは、流路切替装置１１と高圧側の冷媒配管４とを接続する配管に設けられ、流路切替装置１１から高圧側の冷媒配管４に向かう冷媒の流れを許容する。第２の逆止弁１３ｃは、熱源側熱交換器１２と低圧側の冷媒配管４とを接続する配管に設けられ、低圧側の冷媒配管４から熱源側熱交換器１２に向かう冷媒の流れを許容する。第３の逆止弁１３ａは、熱源側熱交換器１２と高圧側の冷媒配管４とを接続する配管に設けられ、熱源側熱交換器１２から高圧側の冷媒配管４に向かう冷媒の流れを許容する。第４の逆止弁１３ｄは、流路切替装置１１と低圧側の冷媒配管４とを接続する配管に設けられ、低圧側の冷媒配管４から流路切替装置１１に向かう冷媒の流れを許容する。なお、熱源側流路調整ユニット１３は、省略されてもよい。

（利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）
利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、例えば居室等の建物９の内部の空間である室内空間７において、冷房用空気又は暖房用空気を供給することができる位置に配置されている。これにより、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、空調対象空間である室内空間７に冷房用空気又は暖房用空気を供給する。利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄには、有線又は無線によってリモコン（図示せず）が接続されており、利用者がリモコンを操作することによって、リモコンから利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに所定の信号が送信される。各利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、それぞれ利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ及び利用側送風機２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを有している。

利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄは、利用側送風機２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄから供給される負荷熱媒体である空気と熱媒体との間で熱交換して、室内空間７に冷房用空気又は暖房用空気として供給する。利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄは、冷媒配管４を介して、中継ユニット３にそれぞれ接続されている。利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄは、冷房運転時に蒸発器として作用し、暖房運転時に凝縮器として作用する。利用側送風機２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに室内空気を送る。これにより、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの熱媒体の凝縮または蒸発を促進させることができる。なお、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが放射熱を利用するものであれば、利用側送風機２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを省略することもできる。なお、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設置されている室内には、室内の温度を検出する室内温度センサ３９が設けられている。

（中継ユニット３）
中継ユニット３は、熱源側ユニット１及び複数の利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとは別の筐体からなり、室外空間６及び室内空間７とは別の位置に設置可能である。中継ユニット３は、高圧側の冷媒配管４及び低圧側の冷媒配管４を介して熱源側ユニット１に接続され、熱媒体配管５を介して各利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに接続されている。中継ユニット３は、熱源側ユニット１から供給される冷熱又は温熱を各利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに分配する。中継ユニット３は、前述の如く、親中継ユニット３ａと、子中継ユニット３ｂとから構成されている。

親中継ユニット３ａは、気液分離器１４と、膨張部１６ｅとを備えている。気液分離器１４は、熱源側ユニット１から供給される高圧の気液二相冷媒を、液冷媒とガス冷媒とに分離する。気液分離器１４は、中継ユニット３の入口に設置され、高圧側の冷媒配管４を介して熱源側ユニット１に接続されている。膨張部３２は、例えば開度が変更自在の電子式膨張弁からなり、冷媒を減圧して膨張させる。なお、ＣＯ_２冷媒が使用される場合、超臨界サイクルとなるため、冷媒を冷却する放熱器では、冷媒は液化しない。このため、原則として暖房運転が実施される。このとき、気液分離器１４においてガス冷媒は、中間熱交換器１５ａに流出する。

子中継ユニット３ｂは、中間熱交換器１５ａ，１５ｂ、子膨張部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ、ポンプ２１ａ，２１ｂ、流路切替弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ、止め弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ、バイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ及び流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを有している。中間熱交換器１５ａ，１５ｂは、冷媒と熱媒体との間で熱交換する熱交換器である。本実施の形態１では、加熱用の中間熱交換器１５ａ及び冷却用の中間熱交換器１５ｂの２つが設置されている場合について例示しているが、暖房又は冷房のいずれか一方のみが行われる場合、中間熱交換器１５ａ，１５ｂは１台で済む。この場合、凍結防止運転時に、別の中間熱交換器１５ａ，１５ｂに熱媒体を流す必要がないため、流路を簡素化することができる。また、加熱用の中間熱交換器１５ａ及び冷却用の中間熱交換器１５ｂはそれぞれ複数個設けられてもよい。

子膨張部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、４つ設けられ、例えば開度が変更自在の電子式膨張弁からなり、冷媒を減圧して膨張させる。ポンプ２１ａ，２１ｂは、それぞれの中間熱交換器１５ａ，１５ｂの下流側に設けられており、熱媒体を移送する。流路切替弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄは、三方弁等からなり、各利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの入口側流路と出口側流路とに対応して設けられており、流路切替弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは中間熱交換器１５ａ，１５ｂの間で出口側流路を切り替え、流路切替弁２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄは入口側流路を切り替える。

本実施の形態１では、流路切替弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが中間熱交換器１５ａ，１５ｂの間で出口側流路を切り替え、流路切替弁２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが中間熱交換器１５ａ，１５ｂの間で入口側流路を切り替えている。なお、流路切替弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄは、三方弁等の三方流路を切り替えるものでもよいし、二方流路を切り替える開閉弁等を２つ組み合わせたものでもよい。また、流路切替弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄは、ステッピングモータ駆動式の混合弁等の三方流路の流量を変化させるもの又は二方流路の流量を変化させる電子式膨張弁等を２つ組み合わせたものでもよい。これにより、流路の突然の開閉によるウォーターハンマーを抑制することができる。

なお、流路切替弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ、止め弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ及び流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは、各利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄにそれぞれ１つずつ接続される場合について例示しているが、各利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ１つに対し、それぞれが複数接続されてもよい。この場合、同じ利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに接続されている流路切替弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ、止め弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ及び流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは、同じように動作させればよい。

止め弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、熱媒体回路に設けられ、熱媒体配管５に流れる熱媒体の流れを遮断する。バイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄは、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの入口側と出口側とを接続し、熱媒体をバイパスする。流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは、三方弁等からなり、熱媒体が利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに流れるかバイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄに流れるかを切り替える。

ここで冷媒回路は、圧縮機１０、流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、膨張部１６ｅ、気液分離器１４、中間熱交換器１５ａ，１５ｂ及び子膨張部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄが冷媒配管４により接続されて構成されている。冷媒回路に流れる冷媒は、Ｒ−２２及びＲ−１３４ａ等の単一冷媒、Ｒ−４１０Ａ及びＲ−４０４Ａ等の疑似共沸混合冷媒、Ｒ−４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒、化学式内に二重結合を含むＣＦ_３ＣＦ＝ＣＨ_２等の地球温暖化係数が比較的小さい値とされている冷媒又はその混合物、ＣＯ_２又はプロパン等の自然冷媒とすることができる。

また１つの熱媒体回路が、中間熱交換器１５ａ、ポンプ２１ａ、流路切替弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ、止め弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ及び流路切替弁２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが熱媒体配管５により接続されて構成されている。さらに別の熱媒体回路が、中間熱交換器１５ｂ、ポンプ２１ｂ、流路切替弁２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ、止め弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ及び流路切替弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが熱媒体配管５により接続されて熱媒体回路が構成されている。なお、各利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄは、２つの中間熱交換器１５ａ，１５ｂに対しそれぞれ並列に設けられており、それぞれ熱媒体回路を構成している。熱媒体回路に流れる熱媒体は、水又はブライン等である。

また、子中継ユニット３ｂは、第１の熱媒体温度センサ３１ａ，３１ｂ、第２の熱媒体温度センサ３２ａ，３２ｂ、第３の熱媒体温度センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ、第４の熱媒体温度センサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ、第５の温度センサ３５、第６の温度センサ３７、第７の温度センサ３８及び圧力センサ３６を有している。第１の熱媒体温度センサ３１ａ，３１ｂは、中間熱交換器１５ａ，１５ｂの出口側の熱媒体の温度を検出する。第２の熱媒体温度センサ３２ａ，３２ｂは、中間熱交換器１５ａ，１５ｂの入口側の熱媒体の温度を検出する。

第３の熱媒体温度センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの冷房時の入口側の熱媒体の温度を検出する。第４の熱媒体温度センサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄは、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの冷房時の出口側の熱媒体の温度を検出する。第５の温度センサ３５は、中間熱交換器１５ａの出口側の冷媒の温度を検出する。圧力センサ３６は、中間熱交換器１５ａの出口側の冷媒の圧力を検出する。第６の温度センサ３７は、中間熱交換器１５ｂの入口側の冷媒の温度を検出する。第７の温度センサ３８は、中間熱交換器１５ｂの出口側の冷媒の温度を検出する。なお、これらの温度センサ及び圧力センサ３６として、各種の温度計、温度センサ、圧力計又は圧力センサ３６等が用いられる。

なお、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ、第３の熱媒体温度センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ、第４の熱媒体温度センサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄが、中継ユニット３の内部に設置されている場合について例示しているが、これに限らない。例えば、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ、第３の熱媒体温度センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ、第４の熱媒体温度センサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄが利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの近傍、即ち利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの内部又は近傍に設置されてもよい。

（熱負荷）
次に、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄのそれぞれにおける熱負荷について説明する。利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄのそれぞれの熱負荷は、（１）式で表される。熱負荷は、熱媒体の流量と密度と定圧比熱と、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの入口と出口の熱媒体の温度差とを乗じることによって求められる。ここで、Ｖｗは熱媒体の流量、ρｗは熱媒体の密度、Ｃｐｗは熱媒体の定圧比熱、Ｔｗは熱媒体の温度、添字のｉｎは利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの入口側の熱媒体の値、添字のｏｕｔは利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの出口側の熱媒体の値を示す。

・・・（１）

（１）式より、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄへ流す熱媒体の流量が一定の場合、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄでの熱負荷の変化に応じ、熱媒体の入出口での温度差が変化する。そこで、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの入出口の温度差を目標とし、予め定めた目標値に近づくように、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄが制御される。これにより、余分な熱媒体がバイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄに流れて、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄへ流れる流量を制御することができる。利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの入口側と出口側との温度差の目標値は、例えば５℃等に設定される。

なお、本実施の形態１では、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄが利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの下流側に設置する混合弁である場合を例に説明を行ったが、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの上流側に設置する三方弁であってもよい。

そして、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄにおいて熱交換を行った熱媒体と、熱交換を行わず温度変化をせずバイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを通過した熱媒体とは、その後の合流部で合流する。合流部においては、（２）式が成り立つ。ここで、Ｔｗｉｎ、Ｔｗｏｕｔは利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの入口側及び出口側の熱媒体温度、Ｖｗは流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄへ流入する熱媒体の流量、Ｖｗｒは利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄへ流入する熱媒体の流量、Ｔｗは利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄを流れた熱媒体とバイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄに流れた熱媒体とが合流した後の熱媒体の温度を表す。

・・・（２）

（２）式より、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄにおいて熱交換を行い温度が変化した熱媒体と、熱交換を行わず温度変化をせずバイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを通過した熱媒体とが、合流すると、熱媒体の温度差がバイパスされた流量の分、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの入口側の温度に近づく。例えば、全流量が２０Ｌ／ｍｉｎ、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの熱媒体入口温度が７℃、出口温度が１３℃、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの側に流れた流量が１０Ｌ／ｍｉｎである時、その後の合流後の温度は、（２）式より、１０℃となる。

利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ又はバイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを通過して、流路切替弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを通ったあとに合流した熱媒体は、中間熱交換器１５ａ，１５ｂへ流入する。この際、中間熱交換器１５ａ，１５ｂの熱交換量が変わらなければ、中間熱交換器１５ａ又は１５ｂでの熱交換により、入口側と出口側での熱媒体の温度差はほぼ同じになる。例えば、中間熱交換器１５ａ又は１５ｂの入口側と出口側で熱媒体の温度差が６℃となっており、当初は、中間熱交換器１５ａ又は１５ｂの入口側での熱媒体の温度が１３℃、出口側の熱媒体の温度が７℃となっていたとする。そして、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄでの熱負荷が下がり、中間熱交換器１５ａ又は１５ｂの入口側の熱媒体の温度が１０℃に低下したとする。すると、何もしなければ、中間熱交換器１５ａ又は１５ｂはほぼ同じ量の熱交換を行うため、中間熱交換器１５ａ又は１５ｂから熱媒体は４℃にて流出し、これが繰り返され、出口側の熱媒体の温度が下がっていってしまう。

そこで、中間熱交換器１５ａ又は１５ｂの出口側の熱媒体の温度が目標値に近づくように、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの熱負荷の変化に応じて、ポンプ２１ａ，２１ｂの回転数を変化させる。これにより、熱負荷が下がったときは、ポンプ２１ａ，２１ｂの回転数が下がって省エネになり、熱負荷が上がった時は、ポンプ２１ａ，２１ｂの回転数が上がって、熱媒体の流量Ｖｗを増やすことができる。

ポンプ２１ｂは、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄのいずれかにて、冷房負荷又は除湿負荷が発生した場合に動作し、いずれの利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄにおいても、冷房負荷及び除湿負荷がない場合は停止する。また、ポンプ２１ａは、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄのいずれかにて、暖房負荷が発生した場合に動作し、いずれの利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄにおいても、暖房負荷がない場合は停止する。

（制御装置５０）
本実施の形態１では、制御装置５０が一つである場合について説明するが、制御装置５０は、図３に示すように、熱源側制御装置５０ａと中継側制御装置５０ｂとに分離されていてもよい。この場合、熱源側制御装置５０ａは、熱源側ユニット１が室外機として機能するように制御し、中継側制御装置５０ｂは、中継ユニット３を構成する機器を制御する。熱源側制御装置５０ａ及び中継側制御装置５０ｂは、マイコン及び電気回路等からなり、互いに通信可能である。なお、中継側制御装置５０ｂは、リモコン、ネットワークに接続された他の空調機器、熱源側ユニット１及び利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと通信可能に接続されてもよい。なお、熱源側制御装置５０ａ及び中継側制御装置５０ｂは、空調システム１００の全体を統括する集中コントローラに接続されてもよい。

また、中継側制御装置５０ｂの機能は、熱源側ユニット１、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、集中コントローラ、リモコン又はネットワークに接続された他の空調機器のいずれかと分担されてもよい。ここで、集中コントローラは、熱源側ユニット１及び利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを管理し、リモコンは室内空間７に設けられてユーザから指示された室温情報を、熱源側ユニット１及び利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに送信する。リモコンからの情報は、熱源側制御装置５０ａを介して熱源側ユニット１に送信されてもよい。このように、省エネ性の観点から、熱源側ユニット１とリモコンとが通信する場合もある。なお、制御装置５０は、本実施の形態１のように複数の機器で構成されてもよいし単一の機器で構成されてもよい。本実施の形態１は、各利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれぞれ冷房運転又は暖房運転が可能な冷暖混在運転を行う空調システム１００である。

図４は、本発明の実施の形態１に係る制御装置５０の物理的な構成を示すハードウエア構成図である。図４に示すように、制御装置５０は、空調システム１００の動作を制御するものであり、通信部５４と、制御判定部５１と、記憶手段５５とを有している。通信部５４、制御判定部５１及び記憶手段５５は、内部バスで接続されている。通信部５４は、通信ポートに接続された送受信回路であり、通信ポートを介して通信の送受信をする。制御判定部５１は、例えばマイクロコンピュータであり、通信部５４が受信したデータを、必要に応じて記憶手段５５に格納する。また、制御判定部５１は、記憶手段５５に格納されたデータを読み出し、読み出したデータを通信部５４を介して送信対象に送信する。記憶手段５５は、各種データを記憶するＲＡＭである。

図５は、本発明の実施の形態１に係る制御装置５０の機能的な構成を示すブロック図である。図５に示すように、制御装置５０は、入力部５２と、出力部５３と、通信部５４と、記憶手段５５と、制御判定部５１とを有している。なお、制御装置５０の機能は、マイコンが実行するプログラムによって実現されてもよい。入力部５２は、ユーザから設定される設定温度に代表される情報を取得する。また、入力部５２は、第１の熱媒体温度センサ３１ａ，３１ｂ等の検出結果を読み込む。出力部５３は、バイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄに流れる熱媒体の流量を調節する制御情報等を流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄに出力する。通信部５４は、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、熱源側ユニット１、集中コントローラ等の空調システム１００を構成する機器と通信する。例えば、温度、バルブ開閉、流路制御装置の制御、圧縮機１０の周波数及び空調システム１００の運転停止等の情報が通信される。ここで、制御装置５０は、蓄熱モードと利用モードとを有している。蓄熱モードは、圧縮機１０が動作しているときに、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ又は熱媒体配管５を用いて熱媒体が有する温熱又は冷熱を蓄えるモードである。利用モードは、蓄熱モードにおいて蓄えられた温熱又は冷熱を利用するモードである。

記憶手段５５は、メモリ等からなり、熱媒体流量制御情報５５ａと空間情報５５ｂとを有している。熱媒体流量制御情報５５ａは、ユーザが設定する目標設定温度と、室内温度センサ３９の検出結果に基づいた熱媒体の流量制御に必要な情報とからなる。熱媒体の流量制御に必要な情報とは、例えば、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの入口温度、出口温度及び吸込み温度等である。空調システム１００は、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの入口温度、出口温度及び吸込み温度等に基づいて各利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの運転能力を算出し、設定温度に到達するように空気調和する。空間情報５５ｂは、室内空間７と設置されている利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとの対応を識別する情報と、設置された空間の特性とからなる。ここで、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを識別する情報とは、室内空間７の間取り、又は利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが有する通信用の固有アドレス等である。空間の特性は、室内空間７が電算室として利用されていること、又は特定の時間帯に空室となること等の情報である。また、空間の特性は、ほかに、空間の温度変化が許容範囲にあること等の情報である。なお、記憶手段５５は、制御装置５０に組み込まれていなくてもよい。

制御判定部５１は、入力部５２から受け取った情報を、記憶手段５５及び通信部５４からの情報と照合して、各機器の制御内容を出力部５３に送信する。ここで、通信部５４からの情報とは、前述の如く、例えば、温度、バルブ開閉、流路制御装置の制御、圧縮機１０の周波数及び空調システム１００の運転停止等の情報である。制御判定部５１は、蓄熱手段５１ａ、凍結抑制手段５１ｂ及び熱媒体流量制御手段５１ｃを有している。

蓄熱手段５１ａは、蓄熱モードにおいて、圧縮機１０が動作しているときに、熱媒体が有する温熱又は冷熱を躯体に蓄えるものである。本実施の形態１では、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄを利用して熱を蓄える場合について例示しており、空室に蓄熱される。蓄熱手段５１ａは、入力部５２から利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが設置された室内空間７のいずれかが空室であるという情報を受け取った場合、空室である室内空間７に設置された利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに流れる熱媒体が有する温熱又は冷熱を空室に蓄える。本実施の形態１では、空室であるという情報は、ユーザがリモコン等で操作して入力部５２を介して蓄熱手段５１ａが受け取り、記憶手段５５に空間情報５５ｂとして格納される。蓄熱手段５１ａは、空室の判定を行う。ここで、空室とは、人が不在の部屋のことである。空室の例として、居室、倉庫又は電算室等が挙げられる。倉庫の場合、保管される荷物の保管状態を考慮して、庫内温度の上限値及び下限値（空間情報５５ｂ）が設定される。電算室の場合、必要以上に冷却されることによって、蓄冷される。なお、空間情報５５ｂの設定は、集中コントローラによるユーザインターフェースを用いてもよい。ここで、ユーザインターフェースを用いるとは、表示装置で設定することをいう。また、空間情報５５ｂの設定は、複数のスイッチによる機械的なオン又はオフの状態を組み合わせてもよい。更に、空間情報５５ｂのうち静的な情報は、空調システム１００の製造時に予め設定されてもよい。

凍結抑制手段５１ｂは、利用モードにおいて、蓄熱手段５１ａによって蓄えられた温熱を熱媒体に流して熱媒体の凍結を抑制するものである。凍結抑制手段５１ｂは、熱媒体の温度が温度閾値以下の場合、蓄熱手段５１ａによって蓄えられた温熱を熱媒体に流して熱媒体の凍結を抑制する凍結防止運転を中間熱交換器１５ａ，１５ｂに実施させる。中間熱交換器１５ａ，１５ｂから利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに至る熱媒体の流路は、概して建物９の内部に設置されており、通常は熱媒体の凍結温度、例えば水の場合は０℃よりも高い温度に保たれている。ここで、圧縮機１０及びポンプ２１ａ，２１ｂが長期間停止されていた場合、又は、中間熱交換器１５ａ，１５ｂが屋外に設置されている場合等に、熱媒体回路が冷やされ凍結温度に至る可能性がある。特に、深夜等は外気の温度低下が顕著であり、また人が不在となることが多いために暖房が使われず停止状態が続くため、熱媒体の凍結が発生しやすい。このため、熱媒体の凍結を抑制するための凍結抑制を行う必要がある。

凍結抑制手段５１ｂは、第１の熱媒体温度センサ３１ａ，３１ｂ、第２の熱媒体温度センサ３２ａ，３２ｂ、第３の熱媒体温度センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ又は第４の熱媒体温度センサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄのいずれかの検出温度が、予め定めた設定温度以下になった場合に凍結防止運転を中間熱交換器１５ａ，１５ｂに実施させる。

凍結防止運転では、凍結抑制手段５１ｂは、中間熱交換器１５ａ，１５ｂにポンプ２１ａ又は２１ｂを動作させて熱媒体を循環させ、熱媒体配管５内の熱媒体を攪拌することにより、熱媒体回路全体の温度を均一化することができ、温度が下がった部分の熱媒体の温度を上げ、凍結を防止することができる。

なお、第１の熱媒体温度センサ３１ａ，３１ｂ、第２の熱媒体温度センサ３２ａ，３２ｂ、第３の熱媒体温度センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ又は第４の熱媒体温度センサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄのいずれの検出温度が設定温度以下になったかによって、ポンプ２１ａ，２１ｂのうち、いずれを動作させるかが変更される。凍結抑制手段５１ｂは、第１の熱媒体温度センサ３１ａと第２の熱媒体温度センサ３２ａとのいずれかが設定温度以下になった場合は、ポンプ２１ａを動作させる。また、第１の熱媒体温度センサ３１ｂと第２の熱媒体温度センサ３２ｂとのいずれかが設定温度以下になった場合は、ポンプ２１ｂを動作させる。更に、第３の熱媒体温度センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ又は第４の熱媒体温度センサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄのいずれかが設定温度以下になった場合は、対応する利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに接続されるポンプ２１ａ又は２１ｂのいずれかを動作させ熱媒体を循環させる。

また、例えば日中に暖房運転をしている場合は、外気温度よりも室内温度の方が高温になる。即ち、室内空間７に存在する空気、壁及び床等の躯体に温熱が蓄えられている。このとき、非空調空間８に配設された熱媒体配管５内の熱媒体の温度より室内空間７の温度の方が高いため、室内空間７の空気と熱媒体との間で熱交換することでも凍結防止が可能である。そこで、この実施の形態の水空調システムでは加温する必要のない空室内の空気に蓄熱をして熱媒体の凍結防止に利用する。蓄熱手段５１ａは、空間情報５５ｂから空室に設置されている利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを識別し、この利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに取り付けられた利用側送風機２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ等で熱交換を促進することで、室内空間７に存在する空気、壁及び床等の躯体に蓄熱された温熱を熱媒体回路に流す。これにより、熱媒体の凍結を防ぐことが可能である。なお、日中は空室ではない場合でも、夜間等の凍結防止が起こり易い時間帯は空室となることが多いため、事前に空間情報５５ｂに夜間の時間帯に限定して空室を設定することによって、空室を利用した凍結防止運転を行うことができる。

熱媒体流量制御手段５１ｃは、蓄熱手段５１ａ及び凍結抑制手段５１ｂから信号を受信したとき、ポンプ２１ａ，２１ｂ、流路切替弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ、止め弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ及び利用側送風機２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの動作を制御する。具体的には、図７に示すフローチャートを用いて後述する。

図６は、本発明の実施の形態１に係る空調システム１００の空室の認識動作を示すフローチャートである。制御装置５０は、空室の認識動作を常時又は一定の周期で実行する。図６に示すように、制御装置５０は、ユーザから入力部５２を介して空室であるという情報を受け取る（ステップＳＴ１）と、空室であるという空間情報５５ｂを記憶手段５５に格納する（ステップＳＴ２）。

図７は、本発明の実施の形態１に係る空調システム１００の熱媒体の凍結防止の動作を示すフローチャートである。図７に示すように、凍結抑制手段５１ｂは、第１の熱媒体温度センサ３１ａによって検出された温度Ｔ１ａが設定温度Ｔｓ以下になったかを判定する（ステップＳＴ１１）。第１の熱媒体温度センサ３１ａによって検出された温度Ｔ１ａが設定温度Ｔｓより大きい場合、凍結抑制手段５１ｂは、第２の熱媒体温度センサ３２ａによって検出された温度Ｔ２ａが設定温度Ｔｓ以下になったかを判定する（ステップＳＴ１２）。第２の熱媒体温度センサ３２ａによって検出された温度Ｔ２ａが設定温度Ｔｓより大きい場合、凍結抑制手段５１ｂは、第１の熱媒体温度センサ３１ｂによって検出された温度Ｔ１ｂが設定温度Ｔｓ以下になったかを判定する（ステップＳＴ１３）。第１の熱媒体温度センサ３１ｂによって検出された温度Ｔ１ｂが設定温度Ｔｓより大きい場合、凍結抑制手段５１ｂは、第２の熱媒体温度センサ３２ｂによって検出された温度Ｔ２ｂが設定温度Ｔｓ以下になったかを判定する（ステップＳＴ１４）。第２の熱媒体温度センサ３２ｂによって検出された温度Ｔ２ｂが設定温度Ｔｓより大きい場合、制御装置５０はｎ＝１とする（ステップＳＴ１６）。ここで、ｎとは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを識別するための識別子である。例えば、利用側ユニット（１）は２ａ、利用側ユニット（２）は２ｂ、利用側ユニット（３）は２ｃ、利用側ユニット（４）は２ｄとなり、このときのｎの最大値は４である。なお、ステップＳＴ１１、ステップＳＴ１２、ステップＳＴ１３及びステップＳＴ１４において第１の熱媒体温度センサ３１ａ，３１ｂ又は第２の熱媒体温度センサ３２ａ，３２ｂの検出結果のいずれかが設定温度Ｔｓ以下の場合、凍結抑制手段５１ｂは、蓄熱手段５１ａによって蓄えられた熱を凍結防止に利用すると判断し、その判断結果を保持する（ステップＳＴ１５）。

凍結抑制手段５１ｂは、ｎ番目の利用側ユニット（ｎ）に設けられた第４の熱媒体温度センサによって検出された温度Ｔ４ａが設定温度Ｔｓ以下になったかを判定する（ステップＳＴ１７）。第４の熱媒体温度センサによって検出された温度Ｔ４ａが設定温度Ｔｓより大きい場合、凍結抑制手段５１ｂは、第４の熱媒体温度センサによって検出された温度Ｔ４ｂが設定温度Ｔｓ以下になったかを判定する（ステップＳＴ１８）。第４の熱媒体温度センサによって検出された温度Ｔ４ｂが設定温度Ｔｓ以下の場合、制御装置５０はｎが最大値であるかを判定し（ステップＳＴ２０）、ｎが最大値でない場合、ｎ＝ｎ＋１として（ステップＳＴ２１）、ステップＳＴ１７に戻る。なお、ステップＳＴ１７及びステップＳＴ１８において第４の熱媒体温度センサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄが設定温度Ｔｓ以下の場合、凍結抑制手段５１ｂは、蓄熱手段５１ａによって蓄えられた熱を、凍結防止に利用する（ステップＳＴ１９）。なお、ステップＳＴ１７において、第４の熱媒体温度センサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄの代わりに、第３の熱媒体温度センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄが使用されてもよい。この場合、第３の熱媒体温度センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄが設けられた場所は、凍結防止運転中において凍結し易いため、温度検出の正確性を高めることができる。

ステップＳＴ２０においてｎが最大値である場合、凍結抑制手段５１ｂは、第１の熱媒体温度センサ３１ａ，３１ｂ及び第４の熱媒体温度センサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄによって検出された温度が、全て設定温度Ｔｓ以上かを判定する（ステップＳＴ２２）。例えば、事前に凍結防止に必要な熱量が既に蓄熱されている場合は、ステップＳＴ２２のＮｏとなり、蓄熱されていない場合は、ステップＳＴ２２のＹｅｓとなる。なお、第２の熱媒体温度センサ３２ａ，３２ｂ及び第３の熱媒体温度センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄが、温度判定に使用されてもよい。全ての温度が設定温度Ｔｓ以上の場合、凍結抑制手段５１ｂは、凍結防止運転を停止する（ステップＳＴ２３）。

図８は、本発明の実施の形態１に係る空調システム１００の躯体蓄熱の動作を示すフローチャートである。図８に示すように、蓄熱手段５１ａは、現在時刻で圧縮機１０が運転中且つ蓄熱が必要であるかを判定する（ステップＳＴ３１）。蓄熱の利用の要否は、ステップＳＴ１５、ステップＳＴ１９及びステップＳＴ２３において決定される。圧縮機１０が停止しているか蓄熱が不要である場合、制御装置５０は蓄えられた熱を利用するかを判定する（ステップＳＴ３２）。ステップＳＴ３１又はステップＳＴ３２のいずれかがＹＥＳの場合、制御装置５０はｎ＝１とする（ステップＳＴ３３）。蓄熱手段５１ａは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが空室に設置されているかを判定する（ステップＳＴ３４）。

空室に設置されている場合、蓄熱手段５１ａは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの温度が、予め記憶された許容される温度範囲内にあるかを判定する（ステップＳＴ３５）。許容される温度範囲内である場合、熱媒体流量制御手段５１ｃは、ポンプ２１ａ又は２１ｂを動作させる（ステップＳＴ３６）。そして、熱媒体流量制御手段５１ｃは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに接続される流路切替弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを加熱用の中間熱交換器１５ａ側に切り替え、流路切替弁２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄを、冷却用の中間熱交換器１５ｂ側に切り替える（ステップＳＴ３７）。

その後、熱媒体流量制御手段５１ｃは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ側に全開し、止め弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを開き、利用側送風機２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを運転させる（ステップＳＴ３８）。そして、制御装置５０はｎが最大値であるかが判定され（ステップＳＴ３９）、ｎが最大値でない場合、ｎ＝ｎ＋１として（ステップＳＴ４０）、ステップＳＴ３４に戻る。ｎが最大値の場合、制御は終了する。即ち、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがｎ＝１から順に最大値になるまで検索される。なお、ステップＳＴ３１においてＹＥＳの場合のステップＳＴ３３〜ステップＳＴ４０では、空室に冷熱が蓄えられる。また、ステップＳＴ３２においてＹＥＳの場合のステップＳＴ３３〜ステップＳＴ４０では、躯体に蓄えられた熱が利用される。また、ステップＳＴ３２における「蓄熱された冷熱を利用する」という条件は、図７のステップＳＴ１９及びステップＳＴ１５に示すように熱媒体凍結防止の処理において任意で指示することができる。また、ステップＳＴ３６においてポンプ２１ａ，２１ｂの両方を動作させてもよい。

図９は、本発明の実施の形態１に係る空調システム１００の利用側ユニット２ａのみが空室に設定されている場合の熱媒体の流れを示す回路図である。図９に示すように、利用側ユニット２ａのみが空室に設置されている場合、熱媒体は、中間熱交換器１５ｂによって冷却され、空室に冷熱が蓄えられる。

図１０は、本発明の実施の形態１に係る空調システム１００の利用側ユニット２ａ，２ｂが空室に設定されている場合の熱媒体の流れを示す回路図である。ステップＳＴ３７において、流路切替弁２２，２３は、中間熱交換器１５ａ又は１５ｂ側に切り替えているが、温度が低い熱媒体と温度が高い熱媒体とが撹拌するように切り替えられればよい。例えば、空室に設置されている利用側ユニット（ｎ）の流路切替弁２２が中間熱交換器１５ａ側に切り替えられ、流路切替弁２３が中間熱交換器１５ｂ側に切り替えられる。そして、空室に設置されている利用側ユニット（ｎ＋１）の流路切替弁２２が中間熱交換器１５ｂ側に切り替えられ、流路切替弁２３が中間熱交換器１５ａ側に切り替えられる。

また、空室に設置されている利用側ユニット（ｎ）の流路切替弁２２が中間熱交換器１５ｂ側に切り替えられ、流路切替弁２３が中間熱交換器１５ａ側に切り替えられる。そして、空室に設置されている利用側ユニット（ｎ＋１）の流路切替弁２２が中間熱交換器１５ａ側に切り替えられ、流路切替弁２３が中間熱交換器１５ｂ側に切り替えられる。この場合、図１０に示すように、利用側ユニット２ａ，２ｂが空室に設置されていると、利用側ユニット２ａにおいて温熱が蓄えられ、利用側ユニット２ｂにおいて冷熱が蓄えられる。

本実施の形態１の制御装置５０の制御方法は、圧縮機１０が動作しているときに、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ又は熱媒体配管５を用いて熱媒体が有する温熱又は冷熱を蓄えるステップと、蓄えられた温熱又は冷熱を利用するステップと、を有する。

本実施の形態１によれば、制御装置５０が蓄熱モードと利用モードとを有している。空調システム１００は、蓄熱モードにおいて、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ又は熱媒体配管５の内部に冷熱又は温熱を蓄えることができる。このように、空調システム１００は、別途蓄熱槽が用意されなくとも冷熱又は温熱を蓄えることができる。ここで、本実施の形態１において、制御装置５０は、蓄熱モードにおいて、人が不在の空室に設置された利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに流れる熱媒体が有する温熱又は冷熱を、空室に蓄える蓄熱手段５１ａを有する。このように、蓄熱場所は空室、即ち屋内であるため、空室に蓄えられた温熱又は冷熱は、放散され難い。従って、蓄えられた熱の利用効率を向上させることができる。

制御装置５０は、利用モードにおいて、熱媒体温度センサによって検出された熱媒体の温度が温度閾値以下の場合、蓄熱モードにおいて蓄えられた温熱を熱媒体に流して熱媒体の凍結を抑制する凍結抑制手段５１ｂを更に有する。このように、空調が不要な空室に予め蓄熱されることによって、圧縮機１０を起動させずに、蓄えられた温熱を利用して熱媒体の凍結を抑制することができる。また、冷熱を蓄えることによって、凍結防止、起動時間の短縮（冷房運転及び暖房運転の応答性の向上）が図れる。

従来、熱源機と複数の室内機との間に中継機が設けられ、熱源機と中継機との間を冷媒で熱搬送し、中継機と室内機との間を水で熱搬送する水空調システムが知られている。水空調システムは、冷媒制御により、起動時間の短縮、省エネ及び省施工を実現しつつ、水を利用して冷媒の量を削減している。このような水空調システムは、外気温度が低いと水配管が凍結するおそれがあるため、運転停止時にもポンプ、圧縮機又はボイラ等を起動させて水配管の凍結を抑制している。しかし、凍結防止運転時に圧縮機等を起動するため、消費電力が増加してしまう。また、バッファタンクに蓄えられた熱を凍結防止に使用する従来のチラーシステムは、バッファタンクを起動する際に時間がかかる。

これに対し、本実施の形態１は、凍結防止時に圧縮機１０を起動させる必要がないため、消費電力を削減することができる。また、本実施の形態１は、空室に蓄熱するため、ポンプ２１ａ，２１ｂを起動させるだけで、蓄えた熱を使用することができる。従って、起動時間が短い。

また、そのほかの従来技術として、熱源装置と複数の室内機とを接続する中継ユニットを備える空気調和装置が知られている。熱源装置と中継ユニットとの間において冷媒が熱を搬送し、中継ユニットと各室内機との間において水が熱を搬送する。冷媒制御によって、起動時間の短縮、省エネ性及び省施工性を実現しつつ、水を利用することによって使用する冷媒の量を削減している。この従来技術は、熱媒体の凍結防止のためにポンプを動かし熱媒体配管内の熱媒体を攪拌することにより、熱媒体循環回路中の温度を均一化し、温度が下がった部分の熱媒体の温度を上げ、凍結を防止している。これに対し、本実施の形態１の空調システム１００は、事前に、圧縮機１０の運転時に空室に冷熱を蓄熱することが可能であり、熱媒体の温度が設定温度以下の場合に、蓄熱した冷熱を熱媒体に与える等の凍結防止運転を行うことにより、従来のようなポンプ２１ａ，２１ｂによる熱媒体の攪拌よりも凍結防止の効果を高くすることができる。

なお、本実施の形態１では、中間熱交換器１５ａ，１５ｂの入口側及び出口側に温度センサが設置されている場合について例示しているが、中間熱交換器１５ａ，１５ｂの入口側又は出口側のいずれか一方に温度センサが設置されていればよい。この場合も、ポンプ２１ａ，２１ｂを制御することができる。

（第２変形例）
図１１は、本発明の実施の形態１の第２変形例に係る空調システム１００を示す回路図である。図１１に示すように、第２変形例では、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄとして二方弁が使用されており、バイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ及び止め弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが省略されている。第２変形例では、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの開口面積が制御され、熱媒体の循環流路が確保された後に、ポンプ２１ａ，２１ｂが動作する。

二方弁の流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは、ステッピングモータ等により開口面積を連続的に変化させることができる。この場合、三方弁と同様の制御が可能であり、制御装置５０は、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの開度を調整して、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに流入させる熱媒体の流量を制御する。そして、制御装置５０は、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの入口側と出口側との温度差が予め定められた目標値例えば５℃となるように制御する。その上で、中間熱交換器１５ａ，１５ｂの入口側又は出口側の温度が、予め定めた目標値になるようにポンプ２１ａ，２１ｂの回転数を制御すればよい。

第２変形例のように、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄとして二方弁を用いると、流路の開閉にも用いることができるため、止め弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが不要になり、安価に空調システム１００を構築することができる。なお、第２変形例のように、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄとして二方弁を用いた場合は、第３の熱媒体温度センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ、第４の熱媒体温度センサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを中継ユニット３の内部又は近傍に設置し、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの内部又は近傍に設置するようにしてもよい。

実施の形態２．
図１２は、本発明の実施の形態２に係る空調システム１００を示す回路図である。本実施の形態２は、中継ユニット１８が簡略化されている点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態２では、実施の形態１と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

中継ユニット１８は、中間熱交換器１５と膨張部１６とポンプ２１とを有している。中継ユニット３には、流路切替弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが省略されており、冷暖混在運転ではなく、全冷房運転及び全暖房運転が可能である。なお、止め弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ、第３の熱媒体温度センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ及び第４の熱媒体温度センサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに設けられている。本実施の形態２では、冷暖混在運転を行う構造を省略することにより、部品点数を減らし、熱媒体配管５の本数を減らすことができる。このため、実施の形態１の躯体蓄熱を利用する処理において、流路切替弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの制御が不要となるため、ポンプ２１の制御等が簡略化される。

（変形例）
図１３は、本発明の実施の形態２の変形例に係る空調システム１００を示す回路図である。図１３に示すように、変形例では、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄとして二方弁が使用されており、バイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ及び止め弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが省略されている。変形例では、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの開口面積が制御され、熱媒体の循環流路が確保された後に、ポンプ２１ａ，２１ｂが動作する。変形例においても、実施の形態２と同様の効果を奏する。

実施の形態３．
図１４は、本発明の実施の形態３に係る制御装置５０を示すブロック図である。本実施の形態３は、記憶手段５５が履歴情報５５ｃ及び許可情報５５ｄを記憶している点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態３では、実施の形態１と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

本実施の形態３では、室内空間７の温度上昇の履歴、冷房又は暖房の運転履歴等に基づいて、空間情報５５ｂの空室等を推測してユーザによる設定の手間を省く。図１４に示すように、記憶手段５５は、履歴情報５５ｃ及び許可情報５５ｄを記憶している。履歴情報５５ｃは、冷房又は暖房の運転と停止の履歴、及び温度の時間変化の履歴等の情報を含む。冷房又は暖房の運転と停止の履歴とは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ毎に冷房又は暖房が行われた回数の履歴であり、制御装置５０は、冷房又は暖房が行われた頻度が少ない場合に空室であると推測する。ここで、頻度が少ないとは、例えば試運転のみ行っている場合又は運転していない場合のことをいう。温度の時間変化の履歴とは、外気温度の時間変化又は室内温度の時間変化等の履歴であり、制御装置５０は、外気温度の時間変化と室内温度の時間変化とに相関性が見出せない場合、空室ではないと推測する。

例えば、人が在室する空間では、冷房又は暖房が停止中でも、人体の発熱及び人が操作するパソコン等の機器の発熱等によって室温は上昇する。このため、制御装置５０は、室内温度の上昇が、外気温度の上昇の傾向と異なる場合、空室ではないと推測する。履歴情報５５ｃは、時間情報の履歴を併せて保存していることによって、推測の精度を向上させることができる。例えば、空室となる時間帯又は季節等を推測することができる。制御装置５０は、冷房又は暖房の使用頻度の傾向を分析することによって、特定の時間帯又は季節等に空室となることを推測することができる。

許可情報５５ｄは、空室の自動認識の許可に関する情報である。許可情報５５ｄは、ユーザが自ら設定せずに空室を自動認識することを許可するか禁止するかを、ユーザが設定する。許可の場合、空室が自動認識され、禁止の場合、自動認識されずユーザが手動で認識する。ユーザから許可情報５５ｄが設定される場合、制御装置５０は空間情報５５ｂと関連付けて、空間毎に自動認識の許否を設定してもよく、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ毎に自動認識の許否を設定してもよく、全ての利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対し一括で自動認識の許否を設定してもよい。

図１５は、本発明の実施の形態３に係る空調システム１００の空室の自動認識動作を示すフローチャートである。制御装置５０は、空室の自動認識動作を常時又は一定の周期で実行する。図１５に示すように、制御装置５０は、ユーザから空間情報５５ｂが設定されたかを判定する（ステップＳＴ５１）。空間情報５５ｂが設定されている場合、制御装置５０は、記憶手段５５に空間情報５５ｂを格納する（ステップＳＴ５２）。空間情報５５ｂが設定されていない場合、又は制御装置５０が空間情報５５ｂを格納すると、制御装置５０はユーザから自動認識が許可されているかを判定する（ステップＳＴ５３）。許可されていれば、制御装置５０は許可情報５５ｄに許可であることを付加する（ステップＳＴ５４）。

許可されていない場合、又は制御装置５０が許可であることを付加すると、制御装置５０はｎ＝１とする（ステップＳＴ５５）。ここで、ｎとは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを識別するための識別子である。例えば、利用側ユニット（１）は２ａ、利用側ユニット（２）は２ｂ、利用側ユニット（３）は２ｃ、利用側ユニット（４）は２ｄとなり、このときのｎの最大値は４である。そして、蓄熱手段５１ａは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（ｎ）の許可情報５５ｄが許可とされているかを判定する（ステップＳＴ５６）。許可とされている場合、蓄熱手段５１ａは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（ｎ）の暖房又は冷房の頻度が低いかを判定する（ステップＳＴ５７）。このとき、蓄熱手段５１ａは、記憶手段５５に記憶された履歴情報５５ｃを参照する。暖房又は冷房の頻度が低い場合、蓄熱手段５１ａは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（ｎ）が設置された室内空間７の室内温度の上昇と、外気温度の上昇との傾向が同じであるかを判定する（ステップＳＴ５８）。室内温度の上昇と、外気温度の上昇との傾向が同じである場合、蓄熱手段５１ａは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（ｎ）が設置された室内空間７を空室と自動認識する（ステップＳＴ５９）。

一方、ステップＳＴ５７において運転頻度が高い場合、又はステップＳＴ５８において傾向が異なる場合、制御装置５０は利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（ｎ）の空室の設定を解除する（ステップＳＴ６２）。ステップＳＴ５９の後、ｎが最大値であるかが判定され（ステップＳＴ６０）、ｎが最大値でない場合、ｎ＝ｎ＋１として（ステップＳＴ６１）、ステップＳＴ５６に戻る。ステップＳＴ６０においてｎが最大値である場合、制御が終了する。即ち、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがｎ＝１から順に最大値になるまで、各利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設置された室内空間７が空室として認識されるかが検索される。

なお、空調システム１００が導入されて間もない場合に、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにおいて暖房又は冷房の運転履歴が存在しない場合、ステップＳＴ５７においてＮＯとなりステップＳＴ６２に移行してもよい。同様に、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの温度上昇の傾向が不明の場合、ステップＳＴ５７においてＮＯとなりステップＳＴ６２に移行してもよい。また、ステップＳＴ５７及びステップＳＴ５８のいずれもがＹＥＳとなる場合のみに空間情報５５ｂにおいて空室と認識する場合について例示しているが、ステップＳＴ５７及びステップＳＴ５８のいずれか一方がＹＥＳとなる場合に空室と認識してもよい。

本実施の形態３によれば、空調対象空間の温度を検出する室内温度センサ３９を更に備え、制御装置５０は、室内温度センサ３９によって検出された温度の時間変化の履歴を記憶する記憶手段５５を更に有し、蓄熱手段５１ａは、記憶手段５５に記憶された履歴に基づいて、空調対象空間が空室であるかを判定する機能を有する。更に、制御装置５０は、冷媒回路及び熱媒体回路の運転の履歴を記憶する記憶手段５５を更に有し、蓄熱手段５１ａは、記憶手段５５に記憶された履歴に基づいて、空調対象空間が空室であるかを判定する機能を有する。そして、制御装置５０は、記憶手段５５に記憶された履歴に基づいて、時間帯ごとに空調対象空間が空室であるかを判定する機能を有する。このように、空調システム１００が把握する運転の履歴又は温度の時間変化の履歴に基づいて、簡易的に空室を自動認識することができる。このため、ユーザによる空室の設定の手間を省くことができる。

実施の形態４．
図１６は、本発明の実施の形態４に係る空調システム１００の躯体蓄熱の動作を示すフローチャートである。本実施の形態４は、熱媒体配管５を利用して蓄熱されている点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態４では、実施の形態１と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

本実施の形態４では、蓄熱手段５１ａが事前に熱交換が未実施の利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに接続される熱媒体配管５の内部に温熱を蓄え、凍結抑制手段５１ｂが蓄えられた温熱を利用して凍結を抑制する。熱媒体流量制御手段５１ｃは、空室に設置された利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに接続されているバイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄに熱媒体が流れるように、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの開度をバイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ側に全開する。流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの開度は、（２）式を満たすように調整される。

なお、熱媒体流量制御手段５１ｃは、ポンプ２１ａ，２１ｂの回転数を下げ、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに接続される流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの開度を調整することによって、（１）式及び（２）式で示すように、冷房能力又は暖房能力を調整することができる。これにより、バイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄの出口側の熱媒体が中間熱交換器１５ａ，１５ｂによって再び冷熱を付加され、熱媒体の平均温度が目標温度にまで偏ることを抑制することができる。

蓄熱手段５１ａは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが運転しているかを判定し、その後、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが空室に設置されているかを判定する。そして、蓄熱手段５１ａは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが停止しており、且つ室内に人がいる場合、熱媒体配管５の内部に熱を蓄える。また、蓄熱手段５１ａは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが停止しており、且つ室内に人がいない場合、その空室に熱を蓄える。

図１６において、ステップＳＴ３１〜ステップＳＴ４０は、図８に示すステップＳＴ３１〜ステップＳＴ４０と同様であるため、説明を省略する。図１６に示すように、ステップＳＴ３３において、制御装置５０がｎ＝１とした後、蓄熱手段５１ａは利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（ｎ）が運転しているかを判定する（ステップＳＴ７１）。利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（ｎ）が運転していない場合、蓄熱手段５１ａは利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが空室に設定されているかを判定する（ステップＳＴ３４）。利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが空室に設定されていない場合、蓄熱手段５１ａは、熱媒体配管５の内部に熱を蓄える。

熱媒体流量制御手段５１ｃは、ポンプ２１ａ又は２１ｂを動作させる。そして、熱媒体流量調整手段は、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（ｎ）に接続される流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄをバイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ側に全開する（ステップＳＴ７３）。なお、ステップＳＴ３１においてＹＥＳの場合のステップＳＴ７２及びステップＳＴ７３では、蓄熱手段５１ａは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設置された空調空間の室内温度を変化させずに、バイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄの出口側の熱媒体配管５にバイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄの入口側の冷熱を蓄える。また、ステップＳＴ３２においてＹＥＳの場合のステップＳＴ７２及びステップＳＴ７３では、凍結抑制手段５１ｂは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設置された空調空間の室内温度を変化させずに、バイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄの出口側の熱媒体を利用する。

ここで、蓄熱手段５１ａは、空調空間が空室に設定されていない場合に蓄熱する場合について例示しているが、空室に設定されている場合にも熱媒体配管５の内部に冷熱を蓄えてもよく、熱媒体配管５の内部に蓄えられた冷熱を利用してもよい。なお、本実施の形態４は、図９及び図１１に示すようなバイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを有しない構成にも適用することができる。この場合、制御装置５０が利用側送風機２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを停止して、且つ流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの開度を開くことによって、室内温度を変化させることなく熱媒体配管５の内部に熱を蓄えることができる。

本実施の形態４によれば、制御装置５０は、蓄熱モードにおいて、熱交換が未実施の利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに流れる熱媒体が有する温熱又は冷熱を、熱媒体配管５の内部に蓄える蓄熱手段５１ａを有する。更に、蓄熱手段５１ａは、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが、人が在室している室内空間７に設置されている場合、熱交換が未実施の利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに流れる熱媒体が有する温熱又は冷熱を、熱媒体配管５の内部に蓄えるものである。これにより、空室だけではなく熱媒体配管５の内部にも蓄熱することができる。このため、蓄熱量が多くなり、熱媒体の凍結を更に抑制することができる。また、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに空気を送る利用側送風機２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを更に備え、蓄熱手段５１ａは、熱交換が未実施の利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに流れる熱媒体が有する温熱又は冷熱を、利用側送風機２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを停止させて熱媒体配管５の内部に蓄えるものであるように構成されてもよい。この場合、室内温度を変化させることなく熱媒体配管５の内部に熱を蓄えることができる。また、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの入口側と出口側とを接続し、ポンプ２１ａ，２１ｂが搬送する熱媒体をバイパスするバイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄと、ポンプ２１ａ，２１ｂが搬送する熱媒体が利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ又はバイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄに流れるように切り替える流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄと、を更に備え、蓄熱手段５１ａは、熱交換が未実施の利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄを有する熱媒体回路において、熱媒体がバイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄに流れるように流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを切り替えるものである。これにより、熱交換が未実施の利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに接続される熱媒体配管５に蓄熱することができる。

実施の形態５．
本実施の形態５は、蓄熱量が計算される点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態５では、実施の形態１と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

蓄熱手段５１ａは、熱媒体の温度に基づいて、蓄えられる熱量を求める。熱媒体の蓄熱量は、（１）式に示すように、熱媒体の質量、密度、定圧比熱及び温度の積から計算することができる。熱媒体の特性と熱媒体配管５の特性とは、空調システム１００の施工時に既知であるため、熱媒体の質量、密度及び定圧比熱は既知である。

ここで、空室の蓄熱量は、熱媒体の温度上昇率に基づいて簡易的に推測することができる。例えば、制御装置５０は、止め弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが全閉の状態又は流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄが全閉の状態で、利用側送風機２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを動作させる。これにより、熱媒体の流量が変化しないまま、熱媒体の温度が上昇し、熱媒体と室内温度との差が縮まる。熱媒体の温度が室内温度に変化するまでの時間が短い場合、空室の蓄熱量が大きいと推測することができる。従って、熱媒体の温度と時間との対応関係に基づいて、空室の蓄熱量を推測することができる。

本実施の形態５において、熱媒体の温度を検出する熱媒体温度センサを更に備え、制御装置５０は、熱媒体温度センサによって検出された熱媒体の温度に基づいて、蓄えられる熱量を求める機能を有する。蓄熱量を計算することによって、凍結防止等に使用することができる熱量を予め把握することができる。このため、冷熱又は温熱を利用する際の利便性が向上する。

なお、制御装置５０は、止め弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが全開の状態且つ流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄが全開の状態で、圧縮機１０を動作させて、熱媒体の流量を計測してもよい。この場合、制御装置５０は、熱媒体の流量と、室内温度と目標温度との差分とに基づいて、空室の蓄熱量を推測することができる。

実施の形態６．
図１７は、本発明の実施の形態６に係る空調システム１００の省エネ制御の動作を示すフローチャートである。本実施の形態６は、空調能力を抑える場合の制御である点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態６では、実施の形態１と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

空調能力を抑えるために圧縮機１０の回転数が低速化されると、圧縮機１０の動力となるモータの力率が悪化する等の影響が生じる。このため、圧縮機１０の回転数が低速の方が高速の場合よりも冷房能力又は暖房能力に対する消費エネルギが増加する。本実施の形態６では、圧縮機１０の回転数が低速となることを回避しつつ、蓄熱及び蓄熱の利用を行う。

蓄熱手段５１ａは、熱媒体温度センサによって検出された温度と、室内温度センサ３９によって検出された温度との差が温度差閾値以下の場合、熱媒体配管５の内部に冷熱又は温熱を蓄える。

図１７において、ステップＳＴ３１〜ステップＳＴ４０及びステップＳＴ７１〜ステップＳＴ７３は、図１４に示すステップＳＴ３１〜ステップＳＴ４０及びステップＳＴ７１〜ステップＳＴ７３と同じであるため、説明を省略する。図１７に示すように、ステップＳＴ７１において、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが運転している場合、制御装置５０は、圧縮機１０の回転数が低速となる空調能力が必要であるかを判定する（ステップＳＴ８１）。即ち、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの出口側の温度と、室内温度との差が温度差閾値以下かが判定される。差が温度差閾値以下の場合、熱媒体の温度が目標温度であるかが判定される（ステップＳＴ８２）。

熱媒体の温度が目標温度の場合、圧縮機１０が停止されて、蓄えられた熱が利用され、運転が継続される（ステップＳＴ８３）。一方、熱媒体の温度が目標温度でない場合、圧縮機１０の回転数を維持したままとする（ステップＳＴ８４）。そして、熱媒体流量制御手段５１ｃは、利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（ｎ）に接続された流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの開度を絞る（ステップＳＴ８５）。例えば、流量調整弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの開度が中間開度とされ、利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄとバイパス回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄとのいずれにも熱媒体が流れるように調整される。これにより、空調能力を抑えつつ熱媒体配管５の内部に熱が蓄えられる（ステップＳＴ８６）。

本実施の形態６によれば、熱媒体の温度を検出する熱媒体温度センサと、空調対象空間の温度を検出する室内温度センサ３９と、を更に備え、蓄熱手段５１ａは、熱媒体温度センサによって検出された温度と室内温度センサ３９によって検出された温度との差が温度差閾値以下の場合、熱媒体が有する温熱又は冷熱を蓄える。これにより、圧縮機１０の効率が悪化する回転数にすることなく、空調能力を抑えることができる。即ち、空調能力を抑えつつ蓄熱を行うことができる。従って、エネルギ効率が高い。

実施の形態７．
図１８は、本発明の実施の形態７に係る空調システム１００の電算室保護制御の動作を示すフローチャートである。本実施の形態７は、電算室を保護する制御である点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態７では、実施の形態１と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

本実施の形態７は、電算室といった温度上昇を避ける必要がある空間を含む建物９等に設置された空調システム１００について例示する。電算室の室内空間７の温度上昇率は、電算室以外の室内空間７の温度上昇率よりも高い。電算室は、コンピュータ等が発熱しているため、温度が上昇し易く、高温となってコンピュータ等が故障することを抑制するために、常時冷却されている。本実施の形態７は、熱源側ユニット１が故障する等の異常動作時に、予め熱媒体配管５の内部又は空室に蓄えられた冷熱を利用して、常時冷却されている電算室の温度上昇を抑える。即ち、電算室を冷却することができない場合、電算室の室内空間７よりも温度が低い傾向にある電算室以外の室内空間７の冷熱を利用して、電算室の温度上昇を抑える。なお、蓄熱されている冷熱があれば、更に電算室を冷やすことができる。

蓄熱手段５１ａは、空間情報５５ｂに電算室が登録済みであるかを判定し、熱源側ユニット１が全て故障しているかを判定する。ここで、熱源側ユニット１が全て故障しているという状態は、熱源側ユニット１との通信が不可能になること、又は熱源側ユニット１がユーザの意図と異なる動作を行っていること等の正常動作時ではないことをいう。制御装置５０は、電算室が登録済みで且つ熱源側ユニット１が全て故障している場合、電算室以外の室内空間７に設置された利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを停止させる。そして、制御装置５０は、電算室以外の室内空間７を空室に設定し、電算室に設置された利用側送風機２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを運転させる。これにより、躯体に蓄えられた冷熱が電算室に送り込まれ、電算室を冷却することができる。

図１８に示すように、制御装置５０は、空間情報５５ｂに電算室が登録済みであるかを判定し、熱源側ユニット１が全て故障しているかを判定する（ステップＳＴ９１）。電算室が登録済みで且つ熱源側ユニット１が全て故障している場合、制御装置５０は、電算室以外の室内空間７に設置された利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを停止させる（ステップＳＴ９２）。そして、制御装置５０は電算室以外の室内空間７を空室に設定し（ステップＳＴ９３）、電算室に設置された利用側送風機２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを運転させる（ステップＳＴ９４）。

これにより、制御装置５０は躯体に蓄えられた冷熱を電算室に送り込み（ステップＳＴ９５）、電算室を冷却することができる。具体的には、ステップＳＴ９５において、躯体に蓄えられた冷熱が利用されると、図８に示すステップＳＴ３５〜ステップＳＴ３８の処理によって、電算室以外の室内空間７に設置された利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにおいて熱媒体配管５の内部に冷熱が蓄えられる。そして、電算室に設置されている利用側ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、熱媒体配管５の内部に蓄えられた冷熱によって温度上昇を抑えることができる。

本実施の形態７によれば、制御装置５０は、冷媒回路が異常動作した場合、蓄熱モードにおいて蓄熱された冷熱を、常時冷却されている電算室に設置された利用側熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄに供給する機能を有する。このように、熱源側ユニット１の異常動作時に、電算室以外の室内空間７を空室に設定して、蓄熱を行うことによって、電算室の温度上昇を抑えることができる。

１ 熱源側ユニット、２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 利用側ユニット、３ 中継ユニット、３ａ 親中継ユニット、３ｂ 子中継ユニット、４ 冷媒配管、５ 熱媒体配管、６ 室外空間、７ 室内空間、８ 非空調空間、９ 建物、１０ 圧縮機、１１ 流路切替装置、１２ 熱源側熱交換器、１３ 熱源側流路調整ユニット、１３ｂ 第１の逆止弁、１３ｃ 第２の逆止弁、１３ａ 第３の逆止弁、１３ｄ 第４の逆止弁、１４ 気液分離器、１５，１５ａ，１５ｂ 中間熱交換器、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ 子膨張部、１６，１６ｅ 膨張部、１７ アキュムレータ、１８ 中継ユニット、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ 利用側送風機、２１，２１ａ，２１ｂ ポンプ、２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ 流路切替弁、２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ 流路切替弁、２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ 止め弁、２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ 流量調整弁、２６，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ 利用側熱交換器、２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ バイパス回路、３１ａ，３１ｂ 第１の熱媒体温度センサ、３２ａ，３２ｂ 第２の熱媒体温度センサ、３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ 第３の熱媒体温度センサ、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ 第４の熱媒体温度センサ、３５ 第５の温度センサ、３６ 圧力センサ、３７ 第６の温度センサ、３８ 第７の温度センサ、３９ 室内温度センサ、５０ 制御装置、５０ａ 熱源側制御装置、５０ｂ 中継側制御装置、５１ 制御判定部、５１ａ 蓄熱手段、５１ｂ 凍結抑制手段、５１ｃ 熱媒体流量制御手段、５２ 入力部、５３ 出力部、５４ 通信部、５５ 記憶手段、５５ａ 熱媒体流量制御情報、５５ｂ 空間情報、５５ｃ 履歴情報、５５ｄ 許可情報、１００ 空調システム。

本発明は、冷媒と熱媒体との間で熱交換する中間熱交換器を備える空調システム、空調システムに備わる制御装置及び制御方法に関する。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、蓄熱槽がなくとも冷熱又は温熱を蓄えることができる空調システム、空調システムに備わる制御装置及び制御方法を提供するものである。

本発明に係る空調システムは、圧縮機、熱源側熱交換器、膨張部及び冷媒と熱媒体との間で熱交換する中間熱交換器が冷媒配管により接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、ポンプ、中間熱交換器及び利用側熱交換器が熱媒体配管により接続され、熱媒体が流れる熱媒体回路と、圧縮機が動作しているときに、利用側熱交換器又は熱媒体配管を用いて熱媒体が有する温熱又は冷熱を利用側熱交換器又は熱媒体配管の内部に蓄える蓄熱モードと、蓄熱モードにおいて利用側熱交換器又は熱媒体配管の内部に蓄えられた温熱又は冷熱を利用する利用モードとを有する制御装置と、を備える。

Claims (17)

1. 圧縮機、熱源側熱交換器、膨張部及び冷媒と熱媒体との間で熱交換する中間熱交換器が冷媒配管により接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、
   ポンプ、前記中間熱交換器及び利用側熱交換器が熱媒体配管により接続され、熱媒体が流れる熱媒体回路と、
   前記圧縮機が動作しているときに、前記利用側熱交換器又は前記熱媒体配管を用いて熱媒体が有する温熱又は冷熱を蓄える蓄熱モードと、前記蓄熱モードにおいて蓄えられた温熱又は冷熱を利用する利用モードとを有する制御装置と、
   を備える空調システム。
2. 前記制御装置は、
   前記蓄熱モードにおいて、人が不在の空室に設置された前記利用側熱交換器に流れる熱媒体が有する温熱又は冷熱を、空室に蓄える蓄熱手段を有する
   請求項１記載の空調システム。
3. 空調対象空間の温度を検出する室内温度センサを更に備え、
   前記制御装置は、
   前記室内温度センサによって検出された温度の時間変化の履歴を記憶する記憶手段を更に有し、
   前記蓄熱手段は、前記記憶手段に記憶された履歴に基づいて、空調対象空間が空室であるかを判定する機能を有する
   請求項２記載の空調システム。
4. 前記制御装置は、
   前記冷媒回路及び前記熱媒体回路の運転の履歴を記憶する記憶手段を更に有し、
   前記蓄熱手段は、前記記憶手段に記憶された履歴に基づいて、空調対象空間が空室であるかを判定する機能を有する
   請求項２又は３記載の空調システム。
5. 前記制御装置は、
   前記記憶手段に記憶された履歴に基づいて、時間帯ごとに空調対象空間が空室であるかを判定する機能を有する
   請求項３又は４記載の空調システム。
6. 前記制御装置は、
   前記蓄熱モードにおいて、熱交換が未実施の前記利用側熱交換器に流れる熱媒体が有する温熱又は冷熱を、前記熱媒体配管の内部に蓄える蓄熱手段を有する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の空調システム。
7. 前記蓄熱手段は、
   前記利用側熱交換器が、人が在室している室内空間に設置されている場合、熱交換が未実施の前記利用側熱交換器に流れる熱媒体が有する温熱又は冷熱を、前記熱媒体配管の内部に蓄えるものである
   請求項６記載の空調システム。
8. 前記利用側熱交換器の入口側と出口側とを接続し、前記ポンプが搬送する熱媒体をバイパスするバイパス回路と、
   前記ポンプが搬送する熱媒体が前記利用側熱交換器又は前記バイパス回路に流れるように切り替える流量調整弁と、を更に備え、
   前記蓄熱手段は、
   熱交換が未実施の前記利用側熱交換器を有する熱媒体回路において、熱媒体が前記バイパス回路に流れるように前記流量調整弁を切り替えるものである
   請求項６又は７記載の空調システム。
9. 前記利用側熱交換器に空気を送る利用側送風機を更に備え、
   前記蓄熱手段は、
   熱交換が未実施の前記利用側熱交換器に流れる熱媒体が有する温熱又は冷熱を、前記利用側送風機を停止させて前記熱媒体配管の内部に蓄えるものである
   請求項６〜８のいずれか１項に記載の空調システム。
10. 前記熱媒体の温度を検出する熱媒体温度センサを更に備え、
    前記制御装置は、
    前記利用モードにおいて、前記熱媒体温度センサによって検出された熱媒体の温度が温度閾値以下の場合、前記蓄熱モードにおいて蓄えられた温熱を前記熱媒体に流して前記熱媒体の凍結を抑制する凍結抑制手段を更に有する
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の空調システム。
11. 前記熱媒体の温度を検出する熱媒体温度センサを更に備え、
    前記制御装置は、
    前記熱媒体温度センサによって検出された熱媒体の温度に基づいて、蓄えられる熱量を求める機能を有する
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の空調システム。
12. 前記熱媒体の温度を検出する熱媒体温度センサと、
    空調対象空間の温度を検出する室内温度センサと、を更に備え、
    前記蓄熱手段は、
    前記熱媒体温度センサによって検出された温度と前記室内温度センサによって検出された温度との差が温度差閾値以下の場合、熱媒体が有する温熱又は冷熱を蓄える
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の空調システム。
13. 前記制御装置は、
    前記冷媒回路が異常動作した場合、前記蓄熱モードにおいて蓄熱された冷熱を、常時冷却されている電算室に設置された前記利用側熱交換器に供給する機能を有する
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載の空調システム。
14. 前記圧縮機及び前記熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、
    複数の前記利用側熱交換器をそれぞれ有する利用側ユニットと、
    前記中間熱交換器、前記膨張部及び前記ポンプを有し、前記熱源側ユニットによって生成された温熱又は冷熱を前記利用側ユニットに分配する中継ユニットと、を備え、
    複数の前記利用側ユニットが冷暖混在運転する
    請求項１〜１３のいずれか１項に記載の空調システム。
15. 熱源側ユニットによって生成される温熱又は冷熱が中継ユニットを介して供給される利用側ユニットであって、
    利用側熱交換器と、
    前記利用側熱交換器の入口側と出口側とを接続し、前記中継ユニットに設けられたポンプが搬送する熱媒体をバイパスするバイパス回路と、
    を備える利用側ユニット。
16. 圧縮機が動作しているときに、利用側熱交換器又は熱媒体配管を用いて熱媒体が有する温熱又は冷熱を蓄える蓄熱モードと、前記蓄熱モードにおいて蓄えられた温熱又は冷熱を利用する利用モードと、
    を有する制御装置。
17. 圧縮機が動作しているときに、利用側熱交換器又は熱媒体配管を用いて熱媒体が有する温熱又は冷熱を蓄えるステップと、
    蓄えられた温熱又は冷熱を利用するステップと、
    を有する制御方法。

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