WO2020067189A1 - 空調システム - Google Patents

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WO2020067189A1
WO2020067189A1 PCT/JP2019/037656 JP2019037656W WO2020067189A1 WO 2020067189 A1 WO2020067189 A1 WO 2020067189A1 JP 2019037656 W JP2019037656 W JP 2019037656W WO 2020067189 A1 WO2020067189 A1 WO 2020067189A1
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refrigerant
heat storage
heat exchanger
opening
pipe
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PCT/JP2019/037656
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Inventor
正倫 浮舟
安尾 晃一
大野 正雄
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
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    • F25B2400/24Storage receiver heat

Definitions

  • the present disclosure relates to an air conditioning system.
  • Some air conditioning systems include a heat exchanger for heat storage (for example, see Patent Document 1).
  • the heat storage heat exchanger is configured to exchange heat between the heat storage medium stored in the heat storage tank and the refrigerant in the refrigerant circuit to store cold or warm heat.
  • the heat storage heat exchanger is used as a radiator, and the indoor heat exchanger is used as an indoor heat exchanger.
  • the liquid refrigerant may be accumulated in the heat transfer tubes of the heat storage heat exchanger. If the operation is switched from the above state to the operation for suppressing the power consumption of the cooling, the heat storage heat exchanger may not be able to exhibit its original heat exchange capability as a radiator until the liquid refrigerant is pushed out of the heat transfer tube. In such a case, it is not possible to quickly respond to the operation for suppressing the power consumption.
  • An object of the present disclosure is to enable an air conditioning system including a heat storage heat exchanger to promptly cope with an operation for suppressing power consumption of cooling.
  • the first embodiment of the present disclosure is based on an air conditioning system having a refrigerant circuit (50) to which a heat storage heat exchanger (21) is connected.
  • This air conditioning system Equipped with refrigerant containers (13, 14) capable of introducing liquid refrigerant,
  • the operation state of the refrigerant circuit (50) is changed to the first cooling operation in which the heat storage heat exchanger (21) becomes a radiator and the indoor heat exchanger (41) of the refrigerant circuit (50) becomes an evaporator.
  • the refrigerant containers (13, 14) are configured to be connected in parallel with the indoor heat exchanger (41) to the heat storage heat exchanger (21). I do.
  • the “first cooling operation” uses the heat storage heat exchanger (21) instead of the outdoor heat exchanger as the radiator, so that the refrigerant is compared with the cooling operation using the outdoor heat exchanger as the radiator. In this operation, the pressure difference between the high pressure and the low pressure of the circuit (50) is suppressed, and the input to the compressor is reduced to reduce power consumption.
  • the liquid refrigerant is introduced into the refrigerant containers (13, 14). . Therefore, the time until the liquid refrigerant is pushed out from the heat storage heat exchanger (21) is reduced. Therefore, since the heat storage heat exchanger (21) can quickly exhibit the original heat exchange capability as a radiator, it can quickly respond to the first cooling operation in which power consumption is suppressed.
  • the open / close state of the refrigerant introduction pipe (77, 82) can be changed by the first open / close mechanism (76, 83). Therefore, during the first cooling operation, the state in which the liquid refrigerant accumulated in the heat storage heat exchanger (21) is introduced into the refrigerant containers (13, 14) and the state in which the liquid refrigerant is not introduced can be changed.
  • the refrigerant container (13) includes a gas vent pipe (81) that discharges a gas refrigerant in the refrigerant container (13),
  • the gas vent pipe (81) is connected to a low-pressure pipe (68, 11b) of the refrigerant circuit (50) in the first cooling operation via a second opening / closing mechanism (80).
  • the open / close state of the gas vent pipe (81) can be changed by the second open / close mechanism (80). Therefore, the state in which the low-pressure pipe of the refrigerant circuit (50) communicates with the refrigerant container (13) in the first cooling operation and the state in which the low-pressure pipe does not communicate can be changed.
  • a control unit (5) for adjusting the first opening / closing mechanism (76, 83) to open is provided.
  • the liquid refrigerant accumulated in the heat storage heat exchanger (21) can be released to the refrigerant containers (13, 14) by opening the first opening / closing mechanism (76, 83) during the first cooling operation.
  • a quick transition to the first cooling operation with low power consumption can be realized with a simple configuration.
  • control is performed to adjust so as to open only the first opening / closing mechanism (76) or both the first opening / closing mechanism (76) and the second opening / closing mechanism (80). (5).
  • the liquid refrigerant accumulated in the heat storage heat exchanger (21) can be released to the refrigerant container (13) by opening the first opening / closing mechanism (76) during the first cooling operation.
  • opening the opening / closing mechanism (80) it is possible to suppress the pressure of the refrigerant container (13) from excessively increasing and to promote the introduction of the liquid refrigerant from the heat storage heat exchanger (21) to the refrigerant container (13). Therefore, a quick transition to the first cooling operation with low power consumption can be realized with a simple configuration.
  • the first opening / closing mechanism (76, 83) is constituted by a valve whose opening can be adjusted,
  • the control section (5) controls the opening of the valve so that the refrigerant pressure of the heat storage heat exchanger (21) becomes a target value.
  • the refrigerant pressure of the heat storage heat exchanger (21) can be set to the target value by adjusting the opening of the first opening / closing mechanism (76, 83) during the first cooling operation.
  • the first cooling operation is an operation in which the high-pressure pressure of the refrigerant is low as described above.
  • the first opening / closing mechanism (76, 83) is constituted by a valve whose opening can be adjusted,
  • the controller (5) controls the opening of the valve so that the degree of supercooling of the refrigerant at the outlet of the heat storage heat exchanger (21) becomes a target value.
  • the degree of supercooling of the refrigerant at the outlet side of the heat storage heat exchanger (21) is adjusted by adjusting the opening of the first opening / closing mechanism (76, 83) during the first cooling operation. Can be. By adjusting the degree of supercooling of the refrigerant in the heat storage heat exchanger (21), the cooling capacity can be adjusted.
  • At least one of the first opening / closing mechanism (76) and the second opening / closing mechanism (80) is a valve whose opening can be adjusted,
  • the control section (5) controls the opening of the valve so that the refrigerant pressure of the heat storage heat exchanger (21) becomes a target value.
  • the refrigerant pressure of the heat storage heat exchanger (21) is adjusted to the target value by adjusting the opening of the first opening / closing mechanism (76) or the second opening / closing mechanism (80) during the first cooling operation. can do.
  • the first cooling operation is an operation in which the high-pressure pressure of the refrigerant is low as described above.
  • a ninth aspect of the present disclosure is the fifth aspect, wherein: At least one of the first opening / closing mechanism (76) and the second opening / closing mechanism (80) is a valve whose opening can be adjusted,
  • the controller (5) controls the opening of the valve so that the degree of supercooling of the refrigerant at the outlet of the heat storage heat exchanger (21) becomes a target value.
  • the degree of supercooling of the refrigerant in the heat storage heat exchanger (21) is adjusted by adjusting the opening of the first opening / closing mechanism (76) or the second opening / closing mechanism (80) during the first cooling operation. Can be adjusted.
  • the cooling capacity can be adjusted by adjusting the degree of supercooling of the refrigerant at the outlet side of the heat storage heat exchanger (21).
  • the refrigerant circuit (50) includes a receiver (13) connected in the middle of the high-pressure liquid pipe of the refrigerant circuit (50), and the receiver (13) is configured to be the refrigerant container (13). It is characterized by being.
  • the liquid refrigerant accumulated in the heat storage heat exchanger (21) is introduced into the receiver (13). Therefore, by using the receiver (13) generally provided in the refrigerant circuit (50), it is possible to quickly shift to the cooling operation with low power consumption.
  • the refrigerant circuit (50) includes an accumulator (14) connected in the middle of the low-pressure gas pipe of the refrigerant circuit (50), and is configured such that the accumulator (14) becomes the refrigerant container (14). It is characterized by being.
  • the liquid refrigerant accumulated in the heat storage heat exchanger (21) is introduced into the accumulator (14). Therefore, by using the accumulator (14) generally provided in the refrigerant circuit (50), it is possible to quickly shift to the cooling operation with low power consumption.
  • FIG. 1 is a piping diagram illustrating a refrigerant circuit of the air conditioning system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the flow of the refrigerant during the cooling operation.
  • FIG. 3 is a diagram showing the flow of the refrigerant during the cooling peak shift operation.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the flow of the refrigerant during the cooling peak cut operation.
  • FIG. 5 is a diagram showing the flow of the refrigerant during the cooling / cooling heat storage operation.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the flow of the refrigerant during the cold storage operation.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the flow of the refrigerant during the heating operation.
  • FIG. 1 is a piping diagram illustrating a refrigerant circuit of the air conditioning system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the flow of the refrigerant during the cooling operation.
  • FIG. 3 is a diagram showing the flow of the refrigerant
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the flow of the refrigerant during the heating peak cut operation.
  • FIG. 9 is a diagram showing the flow of the refrigerant during the heating / temperature heat storage operation.
  • FIG. 10 is a diagram showing the flow of the refrigerant during the heat storage operation.
  • FIG. 11 is a Ph diagram of the cooling operation, the cooling peak shift operation, and the cooling peak cut operation.
  • FIG. 12 is a piping diagram illustrating a refrigerant circuit of an air conditioning system according to a first modification of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a piping diagram illustrating a refrigerant circuit of an air conditioning system according to a second modification of the first embodiment.
  • FIG. 14 is a piping diagram illustrating a refrigerant circuit of the air conditioning system according to the second embodiment.
  • Embodiment 1 ⁇ Embodiment 1 >> Embodiment 1 will be described.
  • the air conditioning system (1) of the first embodiment includes an outdoor unit (heat source side unit) (10), a heat storage unit (20), a plurality of flow path switching units (flow path switching unit (30)), An indoor unit (40) (a use side unit), and a refrigerant circuit (50) configured by connecting these with a refrigerant pipe.
  • the plurality of indoor units (40) and the flow path switching unit (30) are connected in parallel to the outdoor unit (10) and the heat storage unit (20).
  • a channel switching unit (30) is connected between the heat storage unit (20) and each indoor unit (40).
  • the air conditioning system (1) is configured to be capable of performing an operation in which a cooling operation and a heating operation are mixed, and includes a controller (control unit) (5) for controlling the operation.
  • the outdoor unit (10) and the heat storage unit (20) are connected by an outdoor first gas communication pipe (51), an outdoor second gas communication pipe (52), and an outdoor liquid communication pipe (53).
  • the heat storage unit (20) and the flow path switching unit (30) are connected by an intermediate part first gas communication pipe (54), an intermediate part second gas communication pipe (55), and an intermediate part liquid communication pipe (56).
  • the heat storage unit (20) and the indoor unit (40) are connected by an indoor gas communication pipe (57) and an indoor liquid communication pipe (58).
  • three or more channel switching units (30) and indoor units (40) are connected, but only two each are shown, and are connected to the third and subsequent channel switching units (30).
  • the intermediate first gas communication pipe (54), the intermediate second gas communication pipe (55), and the intermediate liquid communication pipe (56) are omitted in the middle (lower end in the figure).
  • the outdoor unit (10) includes a compressor (11), an outdoor heat exchanger (12), a receiver (refrigerant container) (13), an accumulator (14), a first four-way switching valve (15), a second four-way A switching valve (16), a third four-way switching valve (17), a bridge circuit (18), and various valves constituting an outdoor valve mechanism for setting the flow direction of the refrigerant are provided.
  • the discharge pipe (11a) of the compressor (11) branches into a discharge-side first branch pipe (61), a discharge-side second branch pipe (62), and a discharge-side third branch pipe (63).
  • the discharge-side first branch pipe (61) is connected to a first port of the first four-way switching valve (15), and the discharge-side second branch pipe (62) is connected to the second four-way switching valve (16). Connected to one port.
  • the discharge-side third branch pipe (63) is connected to the first port of the third four-way switching valve (17).
  • the outdoor heat exchanger (12) includes a first outdoor heat exchanger (12a) and a second outdoor heat exchanger (12b).
  • the gas side end of the first outdoor heat exchanger (12a) is connected to the second port of the first four-way switching valve (15), and the gas side end of the second outdoor heat exchanger (12b) is switched to the third four-way switch.
  • the third port of the first four-way switching valve (15) has a suction-side first branch pipe (64), and the third port of the second four-way switching valve (16) has a suction-side second branch pipe (65).
  • a third branch pipe (66) on the suction side is connected to the third port of the third four-way switching valve (17).
  • the suction-side first branch pipe (64) and the suction-side third branch pipe (66) are connected to one end of an outdoor low-pressure pipe (67).
  • the suction pipe (11b) of the compressor (11) is connected to the gas outflow port (14a) of the accumulator (14), and the first gas inflow port (14b) of the accumulator (14) is connected to the outdoor first gas pipe (68). ) Is connected to one end.
  • the other end of the outdoor low-pressure pipe (67) joins the outdoor first gas pipe.
  • the other end of the outdoor-side first gas pipe (68) is connected to the outdoor-side first gas communication pipe (51).
  • One end of the outdoor-side second gas pipe (69) is connected to the second port of the third four-way switching valve (17).
  • the other end of the outdoor-side second gas pipe (69) is connected to the outdoor-side second gas communication pipe (52).
  • the fourth port of the first four-way switching valve (15), the fourth port of the second four-way switching valve (16), and the fourth port of the third four-way switching valve (17) are closed and closed, respectively.
  • the first four-way switching valve (15), the second four-way switching valve (16), and the third four-way switching valve (17) have a first port and a second port communicating with each other and a third port and a fourth port. And a second state in which the first and fourth ports are in communication with each other and the second and third ports are in communication (a dashed communication state in FIG. 1). It is configured to be switchable between.
  • the first four-way switching valve (15) and the second four-way switching valve (16) show the first state
  • the third four-way switching valve (17) shows the second state.
  • the liquid side end of the first outdoor heat exchanger (12a) is connected to the outdoor side liquid first branch pipe (71), and the liquid side end of the second outdoor heat exchanger (12b) is the outdoor side liquid second branch pipe (71). Connected to 72).
  • An outdoor-side first expansion valve (expansion mechanism) (73) is connected to the outdoor-side liquid first branch pipe (71), and an outdoor-side second expansion valve (expansion mechanism) is connected to the outdoor-side liquid second branch pipe (72). ) (74) is connected.
  • the outdoor liquid first branch pipe (71) and the outdoor liquid second branch pipe (72) merge and are connected to the outdoor liquid pipe (75).
  • the outdoor liquid pipe (75) is connected to the outdoor liquid communication pipe (53) via a bridge circuit (18).
  • the receiver (13) capable of storing liquid refrigerant is connected to the outdoor liquid pipe (75) via a bridge circuit (18).
  • the bridge circuit (18) has a first connection point (18a), a second connection point (18b), a third connection point (18c), and a fourth connection point (18d), and these connection points are connected to pipes. This is a closed circuit. Between the first connection point (18a) and the second connection point (18b), the flow of the refrigerant in the direction from the first connection point (18a) to the second connection point (18b) is allowed, and A first check valve (19a) for inhibiting the flow of the refrigerant is provided.
  • the second connection point (18b) of the bridge circuit (18) and the liquid inflow port (13a) of the receiver (13) are connected by a refrigerant introduction pipe (77) having an outdoor flow control valve (first opening / closing mechanism) (76). Is done.
  • the liquid outflow port (13b) of the receiver (13) and the fourth connection point (18d) of the bridge circuit (18) are connected by a liquid outflow pipe (79).
  • the liquid outflow pipe (79) is provided with an outdoor check valve (78) that allows the flow of the refrigerant from the receiver (13) toward the fourth connection point (18d) and prohibits the flow of the refrigerant in the reverse direction. .
  • the gas outflow port (14a) of the receiver (13) is connected to one end of a gas vent pipe (81) provided with a gas vent valve (second opening / closing mechanism) (80) whose opening can be adjusted.
  • the other end of 81) is connected to the second gas inflow port (14c) of the accumulator (14).
  • the heat storage unit (20) constitutes a heat storage heat exchanger (21), a fourth four-way switching valve (22), a flow rate adjusting mechanism (23), and a heat storage side valve mechanism for setting the flow direction of the refrigerant.
  • the heat storage heat exchanger (21) includes a heat storage tank (21a) in which, for example, water is stored as a heat storage medium, and a plurality of paths (not shown) of heat transfer tubes (21b) provided in the heat storage tank (21a).
  • the heat storage heat exchanger (21) generates ice with low-temperature refrigerant around the heat transfer tube (21b) in the heat storage tank (21a) when it becomes an evaporator during cooling, and conversely, when it becomes a radiator, the refrigerant
  • This is a so-called static type heat storage heat exchanger (21) configured to radiate heat to ice.
  • the heat storage heat exchanger (21) heats water when it becomes a radiator during heating to generate hot water, and when it becomes an evaporator, the refrigerant absorbs heat from the hot water.
  • the heat storage unit (20) has a heat storage-side first gas pipe (85), a heat storage-side second gas pipe (86), and a heat storage-side liquid pipe (87).
  • the heat storage side first gas pipe (85) is connected to the outdoor first gas communication pipe (51) and the intermediate portion first gas communication pipe (54).
  • the heat storage side second gas pipe (86) is connected to the outdoor-side second gas communication pipe (52) and the intermediate section second gas communication pipe (55).
  • the heat storage side liquid pipe (87) is connected to the outdoor liquid connection pipe (53) and the intermediate liquid connection pipe (56).
  • the first port of the fourth four-way switching valve (22) is connected to the heat storage side first gas pipe (85) via the first connection pipe (communication path) (88).
  • One end of a second connection pipe (communication passage) (89) is connected to the second port of the fourth four-way switching valve (22), and the other end of the second connection pipe (89) is a heat storage side liquid pipe (87).
  • the second connection pipe (89) includes a heat storage-side first flow rate regulating valve (90) composed of a motor-operated valve, a heat storage-side first opening / closing valve (91) (an electromagnetic valve), and a heat storage-side liquid pipe (87).
  • a heat storage-side first check valve (92) that allows only the refrigerant flow in the direction toward the pump is arranged in series.
  • the heat storage-side first flow rate control valve is a variable throttle mechanism that can be set to a fully opened state, a fully closed state, and an intermediate position between the fully opened state and the fully closed state.
  • a heat storage side first branch pipe (93) connected between the heat storage side first flow rate regulating valve (90) and the heat storage side first opening / closing valve (91) is connected to the second connection pipe (89). It is connected to the gas end of the heat transfer tube (21b) of the vessel (21).
  • the third port of the fourth four-way switching valve (22) is connected to the heat storage side second gas pipe (86) via the third connection pipe (94).
  • the fourth port of the fourth four-way switching valve (22) is a closed closed port.
  • the fourth four-way switching valve (22) has a first state in which the first port communicates with the second port and a third port communicates with the fourth port (the state shown by the solid line in FIG. 1), and the first port communicates with the first port. It is configured to be switchable to a second state (a state indicated by a broken line in FIG. 1) in which the four ports communicate and the second port communicates with the third port.
  • the heat storage side liquid pipe (87) is provided with a heat storage side second on-off valve (95).
  • the heat storage side second on-off valve (95) is configured to allow only the flow of the refrigerant from the outdoor liquid pipe (75) to the intermediate liquid connecting pipe (56).
  • the heat storage side liquid pipe (87) is connected to a first bypass passage (96) that bypasses the heat storage side second on-off valve (95).
  • the first bypass passage (96) allows the flow of the refrigerant from the intermediate liquid communication pipe (56) to the outdoor liquid pipe (75), and prohibits the flow of the refrigerant in the opposite direction.
  • a check valve (97) is provided.
  • the liquid-side end of the heat-storage heat exchanger (21) is connected to the heat-storage-side liquid pipe (87) via the heat-storage-side second branch pipe (98), the outdoor-side liquid pipe (75) and the heat-storage-side second on-off valve ( 95).
  • the flow rate adjusting mechanism (23) is connected to the heat storage side second branch pipe (98).
  • the flow control mechanism (23) includes a heat storage side flow control valve (opening control valve) (99a) provided in the heat storage side second branch pipe (98), and a heat storage side flow control valve (99a) (opening control valve). And a third heat storage side on-off valve (solenoid valve) (99b) provided in the second bypass passage (98a) for bypassing the second bypass passage (98a).
  • the flow path switching unit (30) has a gas-side connection pipe (31), a liquid-side connection pipe (32), and various valves constituting a switching section valve mechanism for setting the flow direction of the refrigerant.
  • the gas-side connection pipe (31) includes a gas-side main pipe (33), a switching section first branch pipe (33a), and a switching section second branch pipe (33b).
  • the one flow path switching valve (34a) is provided with the second flow path switching valve (34b) in the switching part second branch pipe (33b).
  • One end of the gas side main pipe (33) is connected to the indoor side gas communication pipe (57), and the other end is connected to one end of the switching section first branch pipe (33a) and the switching section second branch pipe (33b).
  • the other end of the switching section first branch pipe (33a) is connected to the intermediate section first gas communication pipe (54), and the other end of the switching section second branch pipe (33b) is connected to the intermediate section second gas communication pipe (55). ).
  • the first flow path switching valve (34a) and the second flow path switching valve (34b) are control valves that allow or shut off the refrigerant flow in each flow path switching unit (30).
  • Each of the flow path switching valves (34a, 34b) is configured by an electric adjustment valve configured to be able to adjust the opening degree by driving a motor, and the flow path of the indoor refrigerant in the refrigerant circuit (50) is switched by electric control.
  • the flow of the refrigerant is controlled by switching the open / close state of these electric adjustment valves, and the cooling operation and the heating operation are individually switched in each indoor unit (40).
  • an electromagnetic on-off valve may be used for each of the flow path switching valves (34a, 34b) instead of the electric adjustment valve.
  • the liquid side connection pipe (32) has a liquid side main pipe (35), and the supercooling heat exchanger (36) is connected to the liquid side main pipe (35).
  • One end of a subcooling pipe (37) is connected to the liquid side main pipe (35) between the intermediate liquid connecting pipe (56) and the subcooling heat exchanger (36).
  • the subcooling pipe (37) passes through the subcooling heat exchanger (36), and the other end is connected to the first flow path switching valve (34a) in the switching section first branch pipe (33a) and the intermediate section first gas. It is connected between the communication pipe (54).
  • the subcooling pipe (37) is provided with a flow control valve (38) between the liquid side main pipe (35) and the subcooling heat exchanger (36). By adjusting the opening of the flow control valve, the amount of refrigerant flowing into the subcooling circuit is adjusted.
  • the indoor units (40) each include an indoor heat exchanger (41) and an indoor expansion valve (42).
  • the indoor expansion valve (42) is configured by an electronic expansion valve whose opening can be adjusted.
  • the gas side end of the indoor heat exchanger (41) is connected to the flow path switching unit (30) via the indoor gas communication pipe (57), and the indoor expansion valve (42) switches the flow path.
  • the unit (30) is connected to the indoor liquid communication pipe (58).
  • the controller (5) which is a control unit, includes a microcomputer mounted on a control board, and a memory device (specifically, a semiconductor memory) for storing software for operating the microcomputer.
  • the controller (5) controls each device of the air conditioning system (1) based on an operation command and a detection signal of a sensor. The operation of the air conditioning system (1) is switched by the control of each device by the controller (5).
  • controller (5) is connected to each unit and the refrigerant switch
  • the controller (5) is divided into a plurality according to the installation conditions, and the controllers (5) are linked. May be configured to be performed.
  • the air conditioning system (1) includes a cooling operation, a cooling peak shift operation (cooling supercooling operation), a cooling peak cut operation (first cooling operation), a cooling / cooling heat storage operation, a cold storage operation, a heating operation, and heating.
  • the peak cut operation, the heating / heat storage operation, and the heat storage operation are switched and performed.
  • the operation in which the cooling operation and the heating operation are mixed in the plurality of indoor units (40) is possible by switching the setting of the refrigerant flow direction of the flow path switching unit (30). The operation is omitted.
  • the cooling operation shown in FIG. 2 is performed without using the heat storage heat exchanger (21), and in a state where the outdoor heat exchanger (12) becomes a radiator and the indoor heat exchanger (41) becomes an evaporator. Is an operation that circulates through the refrigerant circuit (50).
  • the first four-way switching valve (15) and the second four-way switching valve (16) are set to the first state.
  • both the outdoor first expansion valve (73) and the outdoor second expansion valve (74) are set to fully open, but when only one outdoor heat exchanger (12) is operated, One of the outdoor-side first expansion valve (73) and the outdoor-side second expansion valve (74) is closed (the same applies to the following operations).
  • the outdoor flow control valve (76) is set to fully open.
  • the heat storage side second on-off valve (95) is opened, and the heat storage side flow control valve (99a) and the heat storage side third on-off valve (99b) are closed.
  • the heat storage side first flow control valve (90) is controlled to a predetermined opening, and the heat storage side second opening / closing valve (95) is closed.
  • the first flow path switching valve (34a) when the cooling operation is performed in each indoor unit (40), the first flow path switching valve (34a) is opened, the second flow path switching valve (34b) is closed, and the flow rate is changed.
  • the regulating valve is controlled to a predetermined opening.
  • the indoor expansion valve (42) In the indoor unit (40), the indoor expansion valve (42) is controlled to a predetermined opening.
  • the third four-way switching valve (17) of the outdoor unit (10) is connected to the third unit.
  • the indoor expansion valve (42) of the indoor unit (40) performing the heating operation is fully opened, the first flow path switching valve (34a) is closed, and the second flow path switching valve (34b) is opened. I do.
  • the refrigerant discharged from the compressor (11) radiates heat in the first outdoor heat exchanger (12a) and the second outdoor heat exchanger (12b), and the condensed or cooled refrigerant is supplied to the receiver. (13).
  • the refrigerant flowing out of the receiver (13) passes through the heat storage side liquid pipe (87) of the heat storage unit (20), is supercooled by the flow path switching unit (30), and flows into the indoor unit (40).
  • the refrigerant is decompressed by the indoor expansion valve (42) and absorbs heat from indoor air in the indoor heat exchanger (41) to evaporate. At this time, the room air is cooled and the room is cooled.
  • the refrigerant flowing out of the indoor unit (40) passes through the gas side connection pipe (31) of the flow path switching unit (30) and the heat storage side first gas pipe (85) of the heat storage unit (20), and passes through the outdoor unit (10). Return to The refrigerant flows into the accumulator (14) from the outdoor first gas pipe (68) of the outdoor unit (10), and is then sucked into the compressor (11).
  • FIG. 11 shows a Ph diagram of the refrigeration cycle indicated as “normal operation”. In this state, the difference between the high and low pressures of the refrigerant is larger and the enthalpy difference is smaller than in the cooling peak cut operation and the cooling peak shift operation described below.
  • the heat storage side first flow control valve (90) in the second connection pipe (89) by providing the heat storage side first flow control valve (90) in the second connection pipe (89), even if the liquid refrigerant is stored in the heat storage heat exchanger (21) during the cooling operation, The liquid refrigerant can be released to the pipe (85) which becomes low pressure during the cooling operation. Therefore, when the radiator is switched from the outdoor heat exchanger (12) to the heat storage heat exchanger (21) to perform the cooling peak cut operation, the time during which the liquid refrigerant is pushed out is reduced, and the heat storage heat exchanger (21) is reduced. ) Immediately exerts heat exchange capability (functions as a radiator), so it can respond quickly to cooling peak cut operation.
  • the cooling peak shift operation shown in FIG. 3 uses the heat storage heat exchanger (21) in which ice is generated in the heat storage tank (21a) as a subcooling heat exchanger (36), and uses the outdoor heat exchanger (12). ) Is an operation in which the refrigerant circulates through the refrigerant circuit (50) with the indoor heat exchanger (41) becoming the evaporator while the indoor heat exchanger (41) becomes the evaporator.
  • the control of each valve of the outdoor unit (10), the flow path switching unit (30), and the indoor unit (40) is the same as during the cooling operation.
  • the heat storage side second on-off valve (95) is closed, and the heat storage side flow control valve (99a) and the heat storage side third on-off valve (99b) are opened.
  • the heat storage side third opening / closing valve (99b) may be opened, and the heat storage side flow control valve (99a) may be closed.
  • the heat storage side first flow control valve (90) is closed, and the heat storage side first opening / closing valve (91) is opened.
  • the refrigerant discharged from the compressor (11) radiates heat in the first outdoor heat exchanger (12a) and the second outdoor heat exchanger (12b), and the condensed or cooled refrigerant is supplied to the receiver ( 13).
  • the refrigerant flowing out of the receiver (13) is diverted from the heat storage side liquid pipe (87) of the heat storage unit (20) to the heat storage side second branch pipe (98), and flows into the heat storage heat exchanger (21). Cooled.
  • the supercooled refrigerant flows into each indoor unit (40) through each flow path switching unit (30), is decompressed by the indoor expansion valve (42), and then evaporates in the indoor heat exchanger (41). At that time, the room air is cooled to cool the room.
  • the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (41) passes through the gas-side connection pipe (31) of the flow path switching unit (30) and the heat storage-side first gas pipe (85) of the heat storage unit (20), and passes through the outdoor unit ( Return to 10).
  • the refrigerant returned to the outdoor unit (10) is sucked into the compressor (11) via the accumulator (14).
  • the cooling peak cut operation includes a cooling operation using the outdoor heat exchanger (12) as a radiator and a cooling operation (cooling peak shift) using the heat storage heat exchanger (21) as a supercooling heat exchanger. This operation reduces the power consumption of the cooling system by reducing the pressure difference between the high pressure and the low pressure of the refrigerant circuit (50) and reducing the input to the compressor (11) as compared with the operation (operation).
  • the first four-way switching valve (15) and the second four-way switching valve (16) are set to the second state, and the third four-way switching valve (17) Is set to the first state.
  • the outdoor-side first expansion valve (73) and the outdoor-side second expansion valve (74) are closed, and the outdoor flow control valve (76) and the gas vent valve (80) are appropriately controlled in opening.
  • the fourth four-way switching valve (22) is set to the second state, the heat storage-side first flow control valve (90) is opened, and the heat storage-side first open / close valve (91) is closed. You.
  • the heat storage side second opening / closing valve (95) and the heat storage side third opening / closing valve (99b) are opened, and the heat storage side flow control valve (99a) is closed.
  • the control of the valves of the flow path switching unit (30) and the indoor unit (40) is the same as the cooling operation or the cooling peak shift operation.
  • the heat storage heat exchanger (21) becomes a radiator
  • the indoor heat exchanger (41) of the refrigerant circuit (50) becomes an evaporator.
  • the refrigerant circuit (50) connects the refrigerant container (13, 14) and the indoor heat exchanger (41) with the heat storage heat during the cooling peak cut operation.
  • the circuit is connected in parallel to the exchanger (21).
  • the refrigerant discharged from the compressor (11) does not flow to the first outdoor heat exchanger (12a) and the second indoor heat exchanger (41), and the third four-way switching valve ( 17) and the fourth four-way switching valve (22) to flow into the heat storage heat exchanger (21) to radiate heat.
  • the refrigerant condensed or cooled in the heat storage heat exchanger (21) flows out of the heat storage unit (20) through the heat storage side third opening / closing valve (99b) and the heat storage side second opening / closing valve (95). It flows into each indoor unit (40) through the road switching unit (30).
  • the refrigerant is decompressed by the indoor expansion valve (42) and then evaporates in the indoor heat exchanger (41). At that time, the indoor air is cooled to cool the room.
  • the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (41) passes through the gas-side connection pipe (31) of the flow path switching unit (30) and the heat storage-side first gas pipe (85) of the heat storage unit (20), and passes through the outdoor unit ( Return to 10).
  • the refrigerant returned to the outdoor unit (10) is sucked into the compressor (11) via the accumulator (14).
  • the liquid pipe from the heat storage heat exchanger (21) to the indoor heat exchanger (41) is operated even though the peak cut operation is performed. May increase, and it may not be possible to quickly shift to the peak cut operation.
  • the rise in high pressure is suppressed by suppressing the flow rate of the refrigerant from the heat storage heat exchanger (21) to the indoor heat exchanger (41), the difference in high and low pressure in the peak cut operation is small, and the compressor (11) Power consumption is small and can quickly cope with high COP operation.
  • the refrigerant pressure of the heat storage heat exchanger (21) is adjusted to the target value by adjusting the opening of the outdoor flow control valve (76) and the vent valve (80) during the cooling peak cut operation.
  • the degree of supercooling of the refrigerant in the heat storage heat exchanger (21) is adjusted by adjusting the opening of the outdoor flow control valve (76) and the vent valve (80). Adjustment is also possible.
  • the degree of supercooling of the refrigerant in the heat storage heat exchanger (21) is adjusted, the cooling capacity can be adjusted by adjusting the enthalpy difference on the Ph diagram. Therefore, operation with a high COP can be performed.
  • the cooling / cold storage operation shown in FIG. 5 is an operation in which the heat storage heat exchanger (21) is used as an evaporator to cool the water in the heat storage tank (21a) and perform cold storage while performing the cooling operation in FIG. is there.
  • the opening degree of the heat storage side flow control valve (99a) is appropriately adjusted, the heat storage side third opening / closing valve (99b) is closed, and the heat storage side first flow rate is adjusted. Except that the regulating valve (90) is opened and the heat storage side first on-off valve (91) is closed, the state of each valve is the same as the cooling operation in FIG.
  • the refrigerant discharged from the compressor (11) radiates heat in the first outdoor heat exchanger (12a) and the second outdoor heat exchanger (12b), and the condensed or cooled refrigerant is supplied to the receiver. (13).
  • the refrigerant flowing out of the receiver (13) passes through the heat storage side liquid pipe (87) of the heat storage unit (20), is supercooled by the flow path switching unit (30), and flows into the indoor unit (40).
  • the refrigerant is decompressed by the indoor expansion valve (42) and absorbs heat from indoor air in the indoor heat exchanger (41) to evaporate. At this time, the room air is cooled and the room is cooled.
  • the refrigerant flowing out of the indoor unit (40) flows through the gas side connection pipe (31) of the flow path switching unit (30) and the heat storage side first gas pipe (85) of the heat storage unit (20).
  • the cold storage operation shown in FIG. 6 is an operation in which the outdoor heat exchanger (12) is used as a radiator, the heat storage heat exchanger (21) is used as an evaporator, and the water in the heat storage tank (21a) is cooled to perform cold storage. It is.
  • the control of the valve of the outdoor unit (10) is the same as the cooling / cool storage operation of FIG.
  • the heat storage unit (20) except that the heat storage side second on-off valve (95) is closed to prevent the refrigerant from flowing to each flow path switching unit (30) and each indoor unit (40),
  • the control of the valve may be the same as the cooling / cooling heat storage operation.
  • the refrigerant discharged from the compressor (11) radiates heat in the first outdoor heat exchanger (12a) and the second outdoor heat exchanger (12b), and the condensed or cooled refrigerant flows into the receiver (13). ).
  • the refrigerant flowing out of the receiver (13) flows into the heat storage side second branch pipe (98), is depressurized by the heat storage side flow control valve (99a), and is evaporated by the heat storage heat exchanger (21).
  • the evaporated refrigerant flows into the heat storage side first gas pipe (85) through the second connection pipe (89) and the first connection pipe (88).
  • the refrigerant flowing through the heat storage side first gas pipe (85) returns to the outdoor unit (10) through the outdoor first gas communication pipe (51).
  • the refrigerant flows into the accumulator (14) from the outdoor first gas pipe (68) of the outdoor unit (10), and is then sucked into the compressor (11).
  • Heating operation shown in FIG. 7 is performed without using the heat storage heat exchanger (21), and in a state where the indoor heat exchanger (41) becomes a radiator and the outdoor heat exchanger (12) becomes an evaporator. Is an operation that circulates through the refrigerant circuit (50).
  • the first four-way switching valve (15) and the second four-way switching valve (16) are set to the second state.
  • the outdoor first expansion valve (73) and the outdoor second expansion valve (74) are both controlled to a predetermined opening degree.
  • the outdoor flow control valve (76) is set to fully open.
  • the heat storage side second on-off valve (95) is closed, and the heat storage side flow control valve (99a) and the heat storage side third on-off valve (99b) are closed.
  • the first flow path switching valve (34a) when the heating operation is performed in each indoor unit (40), the first flow path switching valve (34a) is closed, the second flow path switching valve (34b) is opened, and the flow rate is changed.
  • the regulating valve is closed.
  • the indoor expansion valve (42) In the indoor unit (40), the indoor expansion valve (42) is controlled to fully open.
  • the refrigerant discharged from the compressor (11) passes from the third four-way switching valve (17) to the heat storage side second gas pipe (86) of the heat storage unit (20), and further to the flow path switching unit (
  • the gas flows into the indoor unit (40) through the gas-side connection pipe (31) of (30).
  • the refrigerant radiates heat in the indoor heat exchanger (41), and the condensed or cooled refrigerant flows out of the indoor unit (40) and flows through the liquid side connection pipe (32) of the flow path switching unit (30), and the intermediate liquid
  • the heat flows into the heat storage unit (20) from the communication pipe (56).
  • the refrigerant passes from the heat storage side liquid pipe (87) of the heat storage unit (20) through the first bypass passage (96), and returns from the outdoor liquid communication pipe (53) to the outdoor unit (10).
  • the refrigerant flows into the receiver (13) through the refrigerant introduction pipe (77), and then flows out to the liquid outflow pipe (79).
  • the refrigerant is depressurized by the outdoor first expansion valve (73) and the outdoor second expansion valve (74) through the bridge circuit (18), and then cooled by the first outdoor heat exchanger (12a) and the second outdoor heat. Evaporate in the exchanger (12b).
  • the evaporated refrigerant flows into the accumulator (14) through the outdoor low-pressure pipe (67), and is then sucked into the compressor (11).
  • the first four-way switching valve (15) and the second four-way switching valve (16) are set to the second state, and the third four-way switching valve (17) Is set to the first state.
  • the outdoor-side first expansion valve (73) and the outdoor-side second expansion valve (74) are both closed.
  • the heat storage side second opening / closing valve (95) is opened, the heat storage side flow control valve (99a) is controlled to a predetermined opening, and the heat storage side third opening / closing valve (99b) is closed.
  • valve control is the same as in the heating operation.
  • the refrigerant discharged from the compressor (11) passes from the third four-way switching valve (17) through the heat storage side second gas pipe (86) of the heat storage unit (20), and further switches the flow path.
  • the gas flows into the indoor unit (40) through the gas-side connection pipe (31) of the unit (30).
  • the refrigerant radiates heat in the indoor heat exchanger (41), and the condensed or cooled refrigerant flows out of the indoor unit (40) and flows through the liquid side connection pipe (32) of the flow path switching unit (30), and the intermediate liquid
  • the heat flows into the heat storage unit (20) from the communication pipe (56).
  • the refrigerant is depressurized from the heat storage side liquid pipe (87) of the heat storage unit (20) through the first bypass passage (96), and further passes through the heat storage side second branch pipe (98) at the heat storage side flow control valve (99a). Then, in the heat storage heat exchanger, heat is absorbed from water stored in the heat storage tank (21a) to evaporate.
  • the evaporated refrigerant flows into the heat storage side first gas pipe (85) through the second connection pipe (89) and the first connection pipe (88).
  • the refrigerant flowing through the heat storage side first gas pipe (85) returns to the outdoor unit (10) through the outdoor first gas communication pipe (51).
  • the refrigerant flows into the accumulator (14) from the outdoor first gas pipe (68) of the outdoor unit (10), and is then sucked into the compressor (11).
  • Heating / heat storage operation In the heating / heat storage operation shown in FIG. 9, the indoor heat exchanger (41) becomes a radiator and the outdoor heat exchanger (12) becomes an evaporator, and the refrigerant circulates through the refrigerant circuit (50). In this operation, the water in the heat storage tank (21a) is heated by the heat storage heat exchanger while the operation is being performed, and the heat is stored.
  • the valves of the outdoor unit (10) are controlled in the same manner as in the heating operation of FIG.
  • the heat storage-side first flow control valve (90) is controlled to be fully opened, and the heat storage-side first on-off valve (91) is closed.
  • the heat storage side second opening / closing valve (95) and the heat storage side third opening / closing valve (99b) are closed, and the heat storage side flow control valve (99a) is controlled to a predetermined opening.
  • the control of the valves of the flow path switching unit (30) and the indoor unit (40) is the same as in the heating operation in FIG.
  • the refrigerant discharged from the compressor (11) passes from the third four-way switching valve (17) through the heat storage side second gas pipe (86) of the heat storage unit (20) and is partially discharged. Flows from the fourth four-way switching valve (22) to the second connection pipe (89), and the remainder flows into the indoor unit (40) through the gas-side connection pipe (31) of the flow path switching unit (30). .
  • the refrigerant radiates heat in the indoor heat exchanger (41), and the condensed or cooled refrigerant flows out of the indoor unit (40) and flows through the liquid side connection pipe (32) of the flow path switching unit (30), and the intermediate liquid
  • the heat flows into the heat storage unit (20) from the communication pipe (56).
  • the refrigerant flows from the heat storage side liquid pipe (87) of the heat storage unit (20) through the first bypass passage (96).
  • the refrigerant that has radiated heat in the heat exchanger for heat storage (21) flows into the heat storage side liquid pipe (87) through the heat storage side second branch pipe (98), and communicates with the refrigerant flowing through the first bypass passage (96). After merging at the side liquid pipe (87), it flows into the outdoor unit (10) from the outdoor liquid communication pipe (53).
  • the refrigerant flowing into the outdoor unit (10) flows into the receiver (13) through the refrigerant introduction pipe (77), and then flows out to the liquid outflow pipe (79).
  • the refrigerant passes through the bridge circuit (18), passes through the first outdoor expansion valve (73) and the second outdoor expansion valve (74), and then passes through the first outdoor heat exchanger (12a) and the second outdoor heat exchange. Evaporate in the vessel (12b).
  • the evaporated refrigerant flows into the accumulator (14) through the outdoor low-pressure pipe (67), and is then sucked into the compressor (11).
  • the valves of the outdoor unit (10) are controlled in the same manner as in the heating operation of FIG.
  • the heat storage-side first flow control valve (90) is controlled to be fully opened, and the heat storage-side first on-off valve (91) is closed.
  • the heat storage side second opening / closing valve (95) and the heat storage side third opening / closing valve (99b) are closed, and the heat storage side flow control valve (99a) is controlled to a predetermined opening.
  • the flow path switching unit (30) and the indoor unit (40) at least one of the first flow path switching valve (34a) and the outdoor expansion valve is closed, and the refrigerant is prevented from flowing through the indoor heat exchanger (41). You.
  • the refrigerant discharged from the compressor (11) passes from the third four-way switching valve (17) through the heat storage side second gas pipe (86) of the heat storage unit (20) and passes through the fourth four-way pump.
  • the refrigerant flows into the heat storage heat exchanger (21), radiates heat to the water in the heat storage tank (21a), and heats the water to store warm heat.
  • the refrigerant radiated in the heat storage heat exchanger (21) flows into the heat storage side liquid pipe (87) through the heat storage side second branch pipe (98), and further flows from the outdoor liquid communication pipe (53) to the outdoor unit ( Flow into 10).
  • the refrigerant flowing into the outdoor unit (10) flows into the receiver (13) through the refrigerant introduction pipe (77), and then flows out to the liquid outflow pipe (79).
  • the refrigerant passes through the bridge circuit (18), passes through the first outdoor expansion valve (73) and the second outdoor expansion valve (74), and then passes through the first outdoor heat exchanger (12a) and the second outdoor heat exchange. Evaporate in the vessel (12b).
  • the evaporated refrigerant flows into the accumulator (14) through the outdoor low-pressure pipe (67), and is then sucked into the compressor (11).
  • Embodiment 1- In the air conditioning system (1) including the heat storage heat exchanger (21), depending on the operation state of the refrigerant circuit (50), the liquid refrigerant is accumulated in the heat transfer tubes (21b) of the heat storage heat exchanger (21). Sometimes. When the operation is switched from the state described above to the operation for suppressing the power consumption of the cooling unit, the heat storage heat exchanger (21) loses its original heat exchange capacity as a radiator until the liquid refrigerant is extruded from the heat transfer tube (21b). It may not be able to demonstrate. In such a case, it is not possible to quickly respond to the operation for suppressing the power consumption.
  • the refrigerant introduction pipe (77) connected between the heat storage heat exchanger (21) and the receiver (13) (between the outdoor liquid pipe (75) and the receiver (13)) is opened and closed.
  • An outdoor flow control valve (76) is provided. Therefore, when the operation state is switched to the cooling peak cut operation, even if the liquid refrigerant is accumulated in the heat storage heat exchanger (21), the outdoor flow control valve (76) is opened to open the heat storage heat exchanger (21). ) Is introduced into the receiver (13), and the time until the liquid refrigerant is pushed out from the heat storage heat exchanger (21) is reduced.
  • the heat exchanger for heat storage (21) can quickly exhibit the original heat exchange capacity as a radiator, it is possible to quickly perform cooling peak cutting when a refrigeration cycle in which the pressure difference between the high pressure and the low pressure of the refrigerant circuit is small is performed. And power consumption can be reduced quickly.
  • a degassing pipe (81) for discharging gas refrigerant in the receiver (13) is connected to the receiver (13), and a degassing valve (80) is provided in the degassing pipe (81). .
  • the gas vent pipe (81) is connected to the low-pressure pipe (68, 11b) of the refrigerant circuit (50) in the cooling peak cut operation. Therefore, by opening the degassing valve (76) during the cooling peak cut operation, the pressure of the receiver (13) is suppressed from excessively rising, and the liquid refrigerant from the heat storage heat exchanger (21) to the receiver (13) is suppressed. Can be promoted. Therefore, a quicker transition to the cooling peak cut operation with low power consumption can be realized with a simple configuration.
  • the liquid refrigerant accumulated in the heat storage heat exchanger (21) is introduced into the receiver (13). Therefore, by using the receiver (13) generally provided in the refrigerant circuit (50), it is possible to quickly shift to the cooling operation with low power consumption without providing a dedicated refrigerant container.
  • the refrigerant pressure of the heat storage heat exchanger (21) is set to the target value by adjusting the opening of the outdoor flow rate adjusting valve (76) and the vent valve (80). be able to.
  • the cooling peak cut operation is, as described above, an operation in which the high pressure of the refrigerant is lower than the normal cooling operation.
  • the degree of supercooling of the refrigerant in the heat storage heat exchanger (21) is adjusted by adjusting the opening of the outdoor flow rate control valve (76) and the vent valve (80) during the cooling peak cut operation. Adjustment is also possible.
  • the degree of supercooling of the refrigerant in the heat storage heat exchanger (21) the cooling capacity can be adjusted. That is, by adjusting the degree of subcooling of the refrigerant in the heat storage heat exchanger (21), the enthalpy difference on the Ph diagram shown in FIG. 11 can be adjusted. It is also possible to perform high driving.
  • the liquid refrigerant can be prevented from directly returning to the compressor (11). It is possible to ensure both the reliability of the air conditioner (11) and the quick transition to the cooling peak cut operation (first cooling operation) with low power consumption.
  • Embodiment 1 Modification 1
  • the heat storage side first flow control valve (90) is used as the variable throttle mechanism.
  • a part of the second connection pipe (communication passage) (89) is connected to each other.
  • a first pipe (main pipe) (89a) and a second pipe (bypass pipe) (89b) are connected in parallel, and the first pipe (89a) is a variable throttle valve whose opening degree can be adjusted.
  • a flow control valve (90) is provided, and a second pipe (89b) is provided with an open / close valve (90b) that can be set to fully closed or fully open.
  • the heat storage side first flow control valve (90) and the open / close valve (90b) May be used to constitute a variable aperture mechanism.
  • the pressure loss of the refrigerant can be suppressed more than in the first embodiment by using the on-off valve (90b) when fully opening the variable throttle mechanism. Therefore, operation with high efficiency and lower power consumption can be realized.
  • the heat storage side first flow rate adjustment valve (90) and the opening / closing valve (90b) constitute a variable throttle mechanism.
  • the heat storage side first flow rate adjustment valve (90). ) May be provided with a capillary tube (90a) as a fixed throttle mechanism, and the capillary tube (90a) and the on-off valve (90b) may constitute a variable throttle mechanism.
  • variable aperture mechanism that can be set to a fully open position, a fully closed position, and an intermediate position between the fully open position and the fully closed position can be realized with a simple configuration.
  • Embodiment 2 >> Embodiment 2 shown in FIG. 14 will be described.
  • the refrigerant circuit (50) is not provided with the receiver (13) and the bridge circuit (18).
  • the accumulator (14) provided in the middle of the low-pressure pipe of the refrigerant circuit (50) is used as a refrigerant container for introducing the liquid refrigerant of the heat storage heat exchanger (21) during the cooling peak cut operation. I have. Therefore, when the operation state of the refrigerant circuit is switched to the cooling peak cut operation, the indoor heat exchanger (41) and the accumulator (14) are connected in parallel to the heat storage heat exchanger (21). .
  • a refrigerant introduction pipe (82) provided with a motor-operated valve (first opening / closing mechanism) (83) whose degree of opening can be adjusted is connected to the outdoor liquid pipe (75).
  • the other end of the refrigerant introduction pipe (82) is connected to the second gas inflow port (14c) of the accumulator (14).
  • the other parts of the refrigerant circuit (50) of the second embodiment have the same configuration as the refrigerant circuit (50) of the first embodiment.
  • the refrigerant accumulated in the heat transfer pipe (21b) of the heat storage heat exchanger (21) passes through the refrigerant introduction pipe (82) and passes through the electric valve.
  • the pressure is reduced at (83) and flows into the accumulator (14).
  • the liquid pipe from the heat storage heat exchanger (21) to the indoor heat exchanger (41) is operated even though the peak cut operation is performed. May increase, and it may not be possible to quickly shift to the peak cut operation.
  • the increase in the high pressure is suppressed by suppressing the flow rate of the refrigerant from the heat storage heat exchanger (21) to the indoor heat exchanger (41), the difference in high and low pressure during the cooling peak cut operation is small, and the compressor ( 11) The power consumption is small, and it can respond quickly to the operation with high COP.
  • the heat storage side first flow control valve (90) is set to a predetermined opening. Therefore, during operation other than the cooling operation, the liquid refrigerant retained in the heat transfer tube (21b) of the heat storage heat exchanger (21) is reduced in pressure, passes through the second connection pipe (89) and the first connection pipe (88), The gas flows into the heat storage side first gas pipe (85), which is a pipe having a low pressure during the cooling operation. Thus, when the operation is switched from the cooling operation to the cooling peak cut operation, the heat storage heat exchanger (21) immediately exhibits the heat exchange capability (functions as a radiator). Thus, also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, by controlling the opening degree of the heat storage side first flow rate regulating valve (90) during the cooling operation, the cooling peak cut operation with less power consumption is performed. A quick transition is possible.
  • the liquid refrigerant accumulated in the heat storage heat exchanger (21) is introduced into the accumulator (14). Therefore, it is possible to quickly shift to the cooling operation with low power consumption by using the accumulator (14) generally provided in the refrigerant circuit (50) without providing a dedicated refrigerant container.
  • the above embodiment may have the following configuration.
  • the heat exchanger for heat storage (21) uses a static type in which ice is generated around the heat transfer tube (21b) in the heat storage tank (21a).
  • a heat storage medium such as water is circulated between a heat storage tank (21a) and a plate heat exchanger (not shown), and the heat storage medium and the refrigerant exchange heat in the plate heat exchanger.
  • a vessel (21) may be used.
  • the plate heat exchanger is an example, and the type may be changed as long as the heat storage medium and the refrigerant exchange heat.
  • ⁇ Water has been described as an example of the heat storage medium in the above embodiment, but another heat storage medium may be used.
  • the heat storage heat exchanger (21) is provided in the refrigerant circuit (50) of the air-conditioning system (1) capable of operating in a mixture of cooling and heating.
  • the circuit may switch between a state in which all the indoor units (40) perform the cooling operation and a state in which all the indoor units (40) perform the heating operation.
  • the air conditioning system according to the present disclosure may be a system that performs switching between normal cooling operation, cooling peak cut operation, and cold storage operation, and does not perform heating.
  • the present disclosure is useful for an air conditioning system.
  • Air conditioning system 5 Controller (control unit) 11b Suction pipe (low pressure pipe) 13 Receiver (refrigerant container) 14 Accumulator (refrigerant container) 21 Heat storage heat exchanger 41 Indoor heat exchanger 50 Refrigerant circuit 68 Outdoor first gas pipe (low-pressure pipe) 76 Outdoor flow control valve (first open / close mechanism) 77 Refrigerant introduction pipe 80 Gas release valve (second opening / closing mechanism) 81 Gas outlet pipe (gas vent pipe) 82 Refrigerant introduction pipe 83 Outdoor flow control valve (first open / close mechanism)

Abstract

蓄熱用熱交換器(21)を備えた空調システム(1)において、蓄熱用熱交換器(21)が放熱器になり、室内熱交換器(41)が蒸発器になる冷房運転に冷媒回路(50)の運転状態が切り換わると、室内熱交換器(41)とレシーバ(13)とが蓄熱用熱交換器(21)にそれぞれ連通するように冷媒回路(50)を構成する。

Description

空調システム
 本開示は、空調システムに関するものである。
 空調システムにおいて、蓄熱用熱交換器を備えたものがある(例えば、特許文献1を参照)。蓄熱用熱交換器は、一般に、蓄熱槽に溜められた蓄熱用媒体と冷媒回路の冷媒とが熱交換して、冷熱や温熱を蓄えるように構成されている。蓄熱用熱交換器を備えた空調システムでは、例えば夜間に蓄熱用熱交換器で蓄冷して生成した氷や冷水を昼間に利用して蓄熱用熱交換器を放熱器とし、室内熱交換器を蒸発器として使用する運転を行うことで、冷房の消費電力を抑える運転ができる。
特開2005-282993号公報
 冷媒回路の運転状態によっては、蓄熱用熱交換器の伝熱管に液冷媒が溜まっていることがある。この状態から上記の冷房の消費電力を抑える運転に切り換わると、伝熱管から液冷媒が押し出されるまでは、蓄熱用熱交換器が放熱器としての本来の熱交換能力を発揮できないおそれがある。そうなると、消費電力を抑える運転に迅速に対応できなくなってしまう。
 本開示の目的は、蓄熱用熱交換器を備えた空調システムにおいて、冷房の消費電力を抑える運転に迅速に対応できるようにすることである。
 本開示の第1の態様は、蓄熱用熱交換器(21)が接続された冷媒回路(50)を有する空調システムを前提とする。
 この空調システムは、
 液冷媒を導入可能な冷媒容器(13,14)を備え、
 上記冷媒回路(50)は、上記蓄熱用熱交換器(21)が放熱器になり、上記冷媒回路(50)の室内熱交換器(41)が蒸発器になる第1冷房運転に運転状態が切り換わると、上記冷媒容器(13,14)が、上記蓄熱用熱交換器(21)に対して上記室内熱交換器(41)と並列に接続されるように構成されている
ことを特徴とする。
 上記構成において、「第1冷房運転」は、放熱器として室外熱交換器でなく蓄熱用熱交換器(21)を用いることで、室外熱交換器を放熱器とする冷房運転と比べて、冷媒回路(50)の高圧圧力と低圧圧力の圧力差を抑え、圧縮機の入力を低減して消費電力を抑えられる運転である。
 第1の態様では、運転状態が第1冷房運転に切り換わると、蓄熱用熱交換器(21)に液冷媒が溜まっていても、その液冷媒が冷媒容器(13,14)へ導入される。したがって、蓄熱用熱交換器(21)から液冷媒が押し出されるまでの時間が短縮される。よって、蓄熱用熱交換器(21)が放熱器としての本来の熱交換能力を迅速に発揮できるので、消費電力を抑える冷房第1運転に迅速に対応できる。
 本開示の第2の態様は、第1の態様において、
 上記蓄熱用熱交換器(21)と上記冷媒容器(13,14)とに接続された冷媒導入管(77,82)を開閉する第1開閉機構(76,83)を備えている
ことを特徴とする。
 第2の態様では、第1開閉機構(76,83)により、冷媒導入管(77,82)の開閉状態を変更することができる。したがって、第1冷房運転時に、蓄熱用熱交換器(21)に溜まった液冷媒を冷媒容器(13,14)に導入する状態と導入しない状態とを変更できる。
 本開示の第3の態様は、第1の態様において、
 上記蓄熱用熱交換器(21)と上記冷媒容器(13)とに接続された冷媒導入管(77)を開閉する第1開閉機構(76)を備え、
 上記冷媒容器(13)は、該冷媒容器(13)内のガス冷媒を放出するガス抜き管(81)を備え、
 上記ガス抜き管(81)は、上記第1冷房運転における上記冷媒回路(50)の低圧配管(68,11b)に第2開閉機構(80)を介して接続されている
ことを特徴とする。
 第3の態様では、第2開閉機構(80)により、ガス抜き管(81)の開閉状態を変更することができる。したがって、第1冷房運転における冷媒回路(50)の低圧配管と冷媒容器(13)とが連通する状態と連通しない状態とを変更できる。
 本開示の第4の態様は、第2の態様において、
 運転状態が上記第1冷房運転に切り換わると、上記第1開閉機構(76,83)を開くように調整する制御部(5)を備えている
ことを特徴とする。
 第4の態様では、第1冷房運転時に第1開閉機構(76,83)を開くことにより、蓄熱用熱交換器(21)に溜まった液冷媒を冷媒容器(13,14)に逃がすことができ、消費電力の少ない第1冷房運転への迅速な移行を簡単な構成で実現できる。
 本開示の第5の態様は、第3の態様において、
 運転状態が上記第1冷房運転に切り換わると、上記第1開閉機構(76)のみ、または上記第1開閉機構(76)と上記第2開閉機構(80)の両方を開くように調整する制御部(5)を備えている
ことを特徴とする。
 第5の態様では、第1冷房運転時に第1開閉機構(76)を開くことにより、蓄熱用熱交換器(21)に溜まった液冷媒を冷媒容器(13)に逃がすことができ、第2開閉機構(80)を開くことにより、冷媒容器(13)の圧力が上昇しすぎるのを抑制し、蓄熱用熱交換器(21)から冷媒容器(13)への液冷媒の導入を促進できる。よって、消費電力の少ない第1冷房運転への迅速な移行を簡単な構成で実現できる。
 本開示の第6の態様は、第4の態様において、
 上記第1開閉機構(76,83)は開度調整可能な弁で構成され、
 上記制御部(5)は、上記蓄熱用熱交換器(21)の冷媒圧力が目標値になるように上記弁の開度を制御する
ことを特徴とする。
 第6の態様では、第1冷房運転時に第1開閉機構(76,83)の開度を調整することにより、蓄熱用熱交換器(21)の冷媒圧力を目標値にすることができる。第1冷房運転は上述したように冷媒の高圧圧力が低い運転であり、冷媒の高圧圧力を調節できる構成にしたことにより、圧縮機の入力を抑えて消費電力を抑制することが可能となる。
 本開示の第7の態様は、第4の態様において、
 上記第1開閉機構(76,83)は開度調整可能な弁で構成され、
 上記制御部(5)は、上記蓄熱用熱交換器(21)の出口側の冷媒の過冷却度が目標値になるように上記弁の開度を制御する
ことを特徴とする。
 第7の態様では、第1冷房運転時に第1開閉機構(76,83)の開度を調整することにより、蓄熱用熱交換器(21)の出口側における冷媒の過冷却度を調節することができる。蓄熱用熱交換器(21)における冷媒の過冷却度を調整することにより、冷房能力を調整することができる。
 本開示の第8の態様は、第5の態様において、
 上記第1開閉機構(76)及び第2開閉機構(80)の少なくとも一方は開度調整可能な弁であり、
 上記制御部(5)は、上記蓄熱用熱交換器(21)の冷媒圧力が目標値になるように上記弁の開度を制御する
ことを特徴とする。
 第8の態様では、第1冷房運転時に第1開閉機構(76)や第2開閉機構(80)の開度を調整することにより、蓄熱用熱交換器(21)の冷媒圧力を目標値にすることができる。第1冷房運転は上述したように冷媒の高圧圧力が低い運転であり、冷媒の高圧圧力を調節できる構成にしたことにより、圧縮機の入力を抑えて消費電力を抑制することが可能となる。
 本開示の第9の態様は、第5の態様において、
 上記第1開閉機構(76)及び第2開閉機構(80)の少なくとも一方は開度調整可能な弁であり、
 上記制御部(5)は、上記蓄熱用熱交換器(21)の出口側の冷媒の過冷却度が目標値になるように上記弁の開度を制御する
ことを特徴とする。
 第9の態様では、第1冷房運転時に第1開閉機構(76)や第2開閉機構(80)の開度を調整することにより、蓄熱用熱交換器(21)における冷媒の過冷却度を調節することができる。蓄熱用熱交換器(21)の出口側における冷媒の過冷却度を調整することにより、冷房能力を調整することができる。
 本開示の第10の態様は、第1から第7の態様の何れか1つにおいて、
 上記冷媒回路(50)は、該冷媒回路(50)の高圧液配管の途中に接続されたレシーバ(13)を備え、該レシーバ(13)が上記冷媒容器(13)となるように構成されている
ことを特徴とする。
 第10の態様では、第1冷房運転時に、蓄熱用熱交換器(21)に溜まった液冷媒がレシーバ(13)に導入される。したがって、冷媒回路(50)に一般的に設けられるレシーバ(13)を利用して、消費電力の少ない冷房運転に迅速に移行できる。
 本開示の第11の態様は、第1から第7の態様の何れか1つにおいて、
 上記冷媒回路(50)は、該冷媒回路(50)の低圧ガス配管の途中に接続されたアキュムレータ(14)を備え、該アキュムレータ(14)が上記冷媒容器(14)となるように構成されている
ことを特徴とする。
 第11の態様では、第1冷房運転時に、蓄熱用熱交換器(21)に溜まった液冷媒がアキュムレータ(14)に導入される。したがって、冷媒回路(50)に一般的に設けられるアキュムレータ(14)を利用して、消費電力の少ない冷房運転に迅速に移行できる。
図1は、実施形態1に係る空調システムの冷媒回路を示す配管系統図である。 図2は、冷房運転時の冷媒の流れを示す図である。 図3は、冷房ピークシフト運転時の冷媒の流れを示す図である。 図4は、冷房ピークカット運転時の冷媒の流れを示す図である。 図5は、冷房/冷蓄熱運転時の冷媒の流れを示す図である。 図6は、冷蓄熱運転時の冷媒の流れを示す図である。 図7は、暖房運転時の冷媒の流れを示す図である。 図8は、暖房ピークカット運転時の冷媒の流れを示す図である。 図9は、暖房/温蓄熱運転時の冷媒の流れを示す図である。 図10は、温蓄熱運転時の冷媒の流れを示す図である。 図11は、冷房運転と冷房ピークシフト運転と冷房ピークカット運転のP-h線図である。 図12は、実施形態1の変形例1に係る空調システムの冷媒回路を示す配管系統図である。 図13は、実施形態1の変形例2に係る空調システムの冷媒回路を示す配管系統図である。 図14は、実施形態2に係る空調システムの冷媒回路を示す配管系統図である。
 《実施形態1》
 実施形態1について説明する。
 この実施形態1の空調システム(1)は、室外ユニット(熱源側ユニット)(10)と、蓄熱ユニット(20)と、複数の流路切換ユニット(流路切換ユニット(30))と、複数の室内ユニット(40)(利用側ユニット)とを備え、これらを冷媒配管で接続することにより構成された冷媒回路(50)を備える。複数の室内ユニット(40)及び流路切換ユニット(30)は、室外ユニット(10)及び蓄熱ユニット(20)に並列に接続される。蓄熱ユニット(20)と各室内ユニット(40)の間には、流路切換ユニット(30)が接続される。この空調システム(1)は、冷房運転と暖房運転が混在する運転が可能に構成され、運転を制御するコントローラ(制御部)(5)を備える。
 室外ユニット(10)と蓄熱ユニット(20)は、室外側第1ガス連絡管(51)と室外側第2ガス連絡管(52)と室外側液連絡管(53)で接続される。蓄熱ユニット(20)と流路切換ユニット(30)とは、中間部第1ガス連絡管(54)と中間部第2ガス連絡管(55)と中間部液連絡管(56)とで接続される。蓄熱ユニット(20)と室内ユニット(40)とは、室内側ガス連絡管(57)と室内側液連絡管(58)とで接続される。
 この実施形態では、流路切換ユニット(30)と室内ユニット(40)は3台以上接続されているがそれぞれ2台のみを示しており、3台目以降の流路切換ユニット(30)に接続される中間部第1ガス連絡管(54)と中間部第2ガス連絡管(55)と中間部液連絡管(56)を途中(図の下端)で省略している。
 〈室外ユニット〉
 室外ユニット(10)には、圧縮機(11)、室外熱交換器(12)、レシーバ(冷媒容器)(13)、アキュムレータ(14)、第1四路切換弁(15)、第2四路切換弁(16)、第3四路切換弁(17)、ブリッジ回路(18)、及び冷媒の流れ方向を設定するための室外側弁機構を構成する各種の弁が設けられる。圧縮機(11)の吐出配管(11a)は、吐出側第1分岐管(61)と吐出側第2分岐管(62)と吐出側第3分岐管(63)に分岐する。吐出側第1分岐管(61)は、第1四路切換弁(15)の第1ポートに接続され、吐出側第2分岐管(62)は、第2四路切換弁(16)の第1ポートに接続される。吐出側第3分岐管(63)は、第3四路切換弁(17)の第1ポートに接続される。
 室外熱交換器(12)は、第1室外熱交換器(12a)と第2室外熱交換器(12b)とを含んでいる。第1室外熱交換器(12a)のガス側端は第1四路切換弁(15)の第2ポートに接続され、第2室外熱交換器(12b)のガス側端は第3四路切換弁(17)の第2ポートに接続される。第1四路切換弁(15)の第3ポートには吸入側第1分岐管(64)が、第2四路切換弁(16)の第3ポートには吸入側第2分岐管(65)が、第3四路切換弁(17)の第3ポートには吸入側第3分岐管(66)が、それぞれ接続される。吸入側第1分岐管(64)と吸入側第3分岐管(66)は室外低圧管(67)の一端に接続される。圧縮機(11)の吸入配管(11b)はアキュムレータ(14)のガス流出ポート(14a)に接続され、アキュムレータ(14)の第1ガス流入ポート(14b)には室外側第1ガス管(68)の一端が接続される。上記室外低圧管(67)の他端は室外第1ガス管に合流する。室外側第1ガス管(68)の他端は、室外側第1ガス連絡管(51)に接続される。
 第3四路切換弁(17)の第2ポートには室外側第2ガス管(69)の一端が接続される。室外側第2ガス管(69)の他端は室外側第2ガス連絡管(52)に接続される。
 第1四路切換弁(15)の第4ポート、第2四路切換弁(16)の第4ポート、及び第3四路切換弁(17)の第4ポートは、それぞれ、閉鎖された閉鎖ポートである。第1四路切換弁(15)、第2四路切換弁(16)、及び第3四路切換弁(17)は、第1ポートと第2ポートが連通するとともに第3ポートと第4ポートが連通する第1状態(図1の実線の連通状態)と、第1ポートと第4ポートが連通するとともに第2ポートと第3ポートが連通する第2状態(図1の破線の連通状態)とに切換可能に構成される。図1において、第1四路切換弁(15)と第2四路切換弁(16)は第1状態を示し、第3四路切換弁(17)は第2状態を示している。
 第1室外熱交換器(12a)の液側端は室外側液第1分岐管(71)に接続され、第2室外熱交換器(12b)の液側端は室外側液第2分岐管(72)に接続される。室外側液第1分岐管(71)には室外側第1膨張弁(膨張機構)(73)が接続され、室外側液第2分岐管(72)には室外側第2膨張弁(膨張機構)(74)が接続される。室外側液第1分岐管(71)と室外側液第2分岐管(72)は合流し、室外側液管(75)に接続される。室外側液管(75)は、ブリッジ回路(18)を介して室外側液連絡管(53)に接続される。
 室外側液管(75)には、ブリッジ回路(18)を介して、液冷媒を貯留可能な上記レシーバ(13)が接続される。ブリッジ回路(18)は、第1接続点(18a)、第2接続点(18b)、第3接続点(18c)、及び第4接続点(18d)を有し、これらの接続点が配管接続された閉回路である。第1接続点(18a)と第2接続点(18b)との間には、第1接続点(18a)から第2接続点(18b)へ向かう方向への冷媒の流れを許容し、逆方向の冷媒の流れを禁止する第1逆止弁(19a)が設けられる。第3接続点(18c)と第2接続点(18b)との間には、第3接続点(18c)から第2接続点(18b)へ向かう方向への冷媒の流れを許容し、逆方向の冷媒の流れを禁止する第2逆止弁(19b)が設けられる。第4接続点(18d)と第3接続点(18c)との間には、第4接続点(18d)から第3接続点(18c)へ向かう方向への冷媒の流れを許容し、逆方向の冷媒の流れを禁止する第3逆止弁(19c)が設けられる。第4接続点(18d)と第1接続点(18a)との間には、第4接続点(18d)から第1接続点(18a)へ向かう方向への冷媒の流れを許容し、逆方向の冷媒の流れを禁止する第4逆止弁(19d)が設けられる。
 ブリッジ回路(18)の第2接続点(18b)とレシーバ(13)の液流入ポート(13a)は、室外流量調整弁(第1開閉機構)(76)を有する冷媒導入管(77)で接続される。レシーバ(13)の液流出ポート(13b)とブリッジ回路(18)の第4接続点(18d)とは、液流出管(79)で接続される。液流出管(79)には、レシーバ(13)から第4接続点(18d)へ向かう冷媒の流れを許容し、逆方向への冷媒の流れを禁止する室外逆止弁(78)が設けられる。レシーバ(13)のガス流出ポート(14a)は、開度調整可能なガス抜き弁(第2開閉機構)(80)が設けられたガス抜き管(81)の一端が接続され、ガス抜き管(81)の他端はアキュムレータ(14)の第2ガス流入ポート(14c)に接続される。
 〈蓄熱ユニット〉
 蓄熱ユニット(20)は、蓄熱用熱交換器(21)、第4四路切換弁(22)、流量調整機構(23)、及び冷媒の流れ方向を設定するための蓄熱側弁機構を構成する各種の弁を有する。蓄熱用熱交換器(21)は、蓄熱媒体として例えば水が貯留された蓄熱槽(21a)と、蓄熱槽(21a)の中に設けられた複数パス(図示せず)の伝熱管(21b)とを有する。蓄熱用熱交換器(21)は、冷房時に蒸発器になるときには蓄熱槽(21a)の中の伝熱管(21b)の周りに低温冷媒で氷を生成し、逆に放熱器になるときには冷媒が氷に放熱する構成の、いわゆるスタティック型の蓄熱用熱交換器(21)である。蓄熱用熱交換器(21)は、暖房時に放熱器になるときには水を加熱して温水を生成し、蒸発器になるときには冷媒が温水から吸熱する。
 蓄熱ユニット(20)は、蓄熱側第1ガス管(85)と、蓄熱側第2ガス管(86)と、蓄熱側液管(87)とを有する。蓄熱側第1ガス管(85)は、室外側第1ガス連絡管(51)と中間部第1ガス連絡管(54)とに接続される。蓄熱側第2ガス管(86)は、室外側第2ガス連絡管(52)と中間部第2ガス連絡管(55)とに接続される。蓄熱側液管(87)は、室外側液連絡管(53)と中間部液連絡管(56)とに接続される。
 第4四路切換弁(22)の第1ポートは第1接続管(連通路)(88)を介して蓄熱側第1ガス管(85)に接続される。第4四路切換弁(22)の第2ポートには第2接続管(連通路)(89)の一端が接続され、第2接続管(89)の他端は蓄熱側液管(87)に接続される。第2接続管(89)には、電動弁で構成された蓄熱側第1流量調整弁(90)と、蓄熱側第1開閉弁(91)(電磁弁)と、蓄熱側液管(87)へ向かう方向の冷媒流れのみを許容する蓄熱側第1逆止弁(92)とが直列で配置される。蓄熱側第1流量調整弁は、全開、全閉、及びその全開と全閉の間の中間位置に設定可能な可変絞り機構である。第2接続管(89)には、蓄熱側第1流量調整弁(90)と蓄熱側第1開閉弁(91)の間に接続された蓄熱側第1分岐管(93)が蓄熱用熱交換器(21)の伝熱管(21b)のガス側端に接続される。第4四路切換弁(22)の第3ポートは第3接続管(94)を介して蓄熱側第2ガス管(86)に接続される。第4四路切換弁(22)の第4ポートは閉鎖された閉鎖ポートである。
 第4四路切換弁(22)は、第1ポートと第2ポートが連通するとともに第3ポートと第4ポートが連通する第1状態(図1の実線の状態)と、第1ポートと第4ポートが連通するとともに第2ポートと第3ポートが連通する第2状態(図1の破線の状態)とに切換可能に構成される。
 蓄熱側液管(87)には蓄熱側第2開閉弁(95)が設けられる。蓄熱側第2開閉弁(95)は、室外側液管(75)から中間部液連絡管(56)へ向かう冷媒の流れのみを許容するように構成される。蓄熱側液管(87)には、蓄熱側第2開閉弁(95)をバイパスする第1バイパス通路(96)が接続される。この第1バイパス通路(96)には、中間部液連絡管(56)から室外側液管(75)へ向かう冷媒の流れを許容し、逆方向への冷媒の流れを禁止する蓄熱側第2逆止弁(97)が設けられる。
 蓄熱用熱交換器(21)の液側端は、蓄熱側第2分岐管(98)を介して蓄熱側液管(87)に、室外側液管(75)と蓄熱側第2開閉弁(95)との間で接続される。蓄熱側第2分岐管(98)には上記流量調整機構(23)が接続される。流量調整機構(23)は、蓄熱側第2分岐管(98)に設けられた蓄熱側流量調整弁(開度調整弁)(99a)と、蓄熱側流量調整弁(99a)(開度調整弁)をバイパスする第2バイパス通路(98a)に設けられた蓄熱側第3開閉弁(電磁弁)(99b)とを有する。
 〈流路切換ユニット〉
 流路切換ユニット(30)は、ガス側接続管(31)、液側接続管(32)、及び冷媒の流れ方向を設定するための切換部弁機構を構成する各種の弁を有する。ガス側接続管(31)は、ガス側主管(33)と切換部第1分岐管(33a)と切換部第2分岐管(33b)とを備え、切換部第1分岐管(33a)に第1流路切換弁(34a)が、切換部第2分岐管(33b)に第2流路切換弁(34b)が設けられる。ガス側主管(33)は、一端が室内側ガス連絡管(57)に、他端が切換部第1分岐管(33a)及び切換部第2分岐管(33b)の一端にそれぞれ接続される。切換部第1分岐管(33a)の他端は上記中間部第1ガス連絡管(54)に接続され、切換部第2分岐管(33b)の他端は中間部第2ガス連絡管(55)に接続される。
 第1流路切換弁(34a)及び第2流路切換弁(34b)は、各流路切換ユニット(30)において冷媒流れを許容または遮断する制御弁である。各流路切換弁(34a,34b)は、モータ駆動により開度を調整可能に構成された電動調整弁で構成され、冷媒回路(50)における室内の冷媒の流路が電気制御で切り換えられる。これらの電動調整弁の開閉状態を切り換えることによって冷媒の流れを制御し、各室内ユニット(40)において冷房運転と暖房運転が個別に切り換えられる。なお、各流路切換弁(34a,34b)には、電動調整弁の代わりに電磁開閉弁を用いてもよい。
 液側接続管(32)は液側主管(35)を備え、液側主管(35)には過冷却熱交換器(36)が接続される。液側主管(35)には、中間部液連絡管(56)と過冷却熱交換器(36)との間に過冷却配管(37)の一端が接続される。過冷却配管(37)は、過冷却熱交換器(36)の中を通過し、他端が切換部第1分岐管(33a)における第1流路切換弁(34a)と中間部第1ガス連絡管(54)との間に接続される。過冷却配管(37)には、液側主管(35)と過冷却熱交換器(36)との間に流量調整弁(38)が設けられる。流量調整弁の開度を調整することによって、過冷却回路へ流れ込む冷媒の量が調整される。
 〈室内ユニット〉
 室内ユニット(40)は、それぞれ、室内熱交換器(41)と室内膨張弁(42)とを有する。室内膨張弁(42)は、開度調整可能な電子膨張弁により構成される。この室内ユニット(40)では、室内熱交換器(41)のガス側端が流路切換ユニット(30)に室内側ガス連絡管(57)で接続され、室内膨張弁(42)が流路切換ユニット(30)に室内側液連絡管(58)で接続される。
 〈コントローラ〉
 制御部であるコントローラ(5)は、制御基板上に搭載されたマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータを動作させるためのソフトウエアを格納するメモリディバイス(具体的には半導体メモリ)とを含む。コントローラ(5)は、運転指令やセンサの検出信号に基づいて、空調システム(1)の各機器を制御する。コントローラ(5)による各機器の制御により、空調システム(1)の運転が切り換えられる。
 図では1台のコントローラ(5)が各ユニットと冷媒切換器に接続された構成を示しているが、設置条件に応じてコントローラ(5)を複数に分け、各コントローラ(5)が連動した制御を行うように構成してもよい。
  -運転動作-
 この実施形態の空調システム(1)は、冷房運転、冷房ピークシフト運転(冷房過冷却運転)、冷房ピークカット運転(第1冷房運転)、冷房/冷蓄熱運転、冷蓄熱運転、暖房運転、暖房ピークカット運転、暖房/温蓄熱運転、及び温蓄熱運転を切り換えて行う。この空調システム(1)では、流路切換ユニット(30)の冷媒流れ方向の設定を切り換えることにより、複数の室内ユニット(40)において冷房運転と暖房運転が混在する運転が可能であるが、その動作については省略する。
 以下、各運転における冷媒回路(50)の動作を説明する。
   〈冷房運転〉
 図2に示す冷房運転は、蓄熱用熱交換器(21)を用いずに、室外熱交換器(12)が放熱器になり、室内熱交換器(41)が蒸発器になる状態で、冷媒が冷媒回路(50)を循環する運転である。
 この冷房運転時、室外ユニット(10)では、第1四路切換弁(15)及び第2四路切換弁(16)は第1状態に設定される。図2の状態で室外側第1膨張弁(73)及び室外側第2膨張弁(74)はいずれも全開に設定されるが、室外熱交換器(12)を1台のみで運転する場合は、室外側第1膨張弁(73)及び室外側第2膨張弁(74)の一方が閉鎖される(以下の各運転でも同様)。室外流量調整弁(76)は全開に設定される。
 蓄熱ユニット(20)では、蓄熱側第2開閉弁(95)は開放され、蓄熱側流量調整弁(99a)と蓄熱側第3開閉弁(99b)は閉鎖される。蓄熱側第1流量調整弁(90)は所定開度に制御され、蓄熱側第2開閉弁(95)は閉鎖される。
 流路切換ユニット(30)では、各室内ユニット(40)で冷房運転を行うとすると、第1流路切換弁(34a)を開放し、第2流路切換弁(34b)を閉鎖し、流量調整弁が所定開度に制御される。室内ユニット(40)では、室内膨張弁(42)が所定開度に制御される。
 なお、図示していないが、冷房運転を行う室内ユニット(40)と暖房運転を行う室内ユニット(40)が混在する場合は、室外ユニット(10)の第3四路切換弁(17)を第2状態に切り換えるとともに、暖房運転を行う室内ユニット(40)の室内膨張弁(42)を全開にし、第1流路切換弁(34a)を閉鎖し、第2流路切換弁(34b)を開放する。
 図2の冷房運転時は、圧縮機(11)から吐出された冷媒が第1室外熱交換器(12a)及び第2室外熱交換器(12b)で放熱し、凝縮ないし冷却された冷媒がレシーバ(13)に流入する。レシーバ(13)から流出した冷媒は、蓄熱ユニット(20)の蓄熱側液管(87)を通過した後、流路切換ユニット(30)で過冷却されて室内ユニット(40)へ流入する。
 室内ユニット(40)では、冷媒が室内膨張弁(42)で減圧され、室内熱交換器(41)で室内空気から吸熱して蒸発する。このとき、室内空気が冷却され、室内が冷房される。室内ユニット(40)から流出した冷媒は、流路切換ユニット(30)のガス側接続管(31)と蓄熱ユニット(20)の蓄熱側第1ガス管(85)を通り、室外ユニット(10)に戻る。冷媒は、室外ユニット(10)の室外側第1ガス管(68)からアキュムレータ(14)に流入した後、圧縮機(11)に吸入される。
 冷房運転時は、冷媒回路(50)において以上の動作が連続する冷凍サイクルが行われる。図11に、「通常運転」と示した冷凍サイクルのP-h線図を示している。この状態では、以下に説明する冷房ピークカット運転や冷房ピークシフト運転よりも冷媒の高低圧力差が大きく、エンタルピ差は小さい。
 ところで、室外熱交換器(12)を放熱器とする通常の冷房運転時に蓄熱用熱交換器(21)の伝熱管(21b)に液冷媒が溜まっていると、放熱器を室外熱交換器(12)から蓄熱用熱交換器(21)に切り換えて消費電力を抑える後述の冷房ピークカット運転を行うときに、蓄熱用熱交換器(21)から液冷媒が押し出されるまでは、蓄熱用熱交換器(21)が放熱器としての本来の熱交換能力を発揮できないおそれがある。そうなると、冷房ピークカット運転に迅速に対応できなくなってしまう。
 本実施形態では、第2接続管(89)に蓄熱側第1流量調節弁(90)を設けることにより、冷房運転時に、蓄熱用熱交換器(21)に液冷媒が溜まっていても、その液冷媒を冷房運転時に低圧となる配管(85)に逃がすことができる。そのため、放熱器を室外熱交換器(12)から蓄熱用熱交換器(21)に切り換えて冷房ピークカット運転を行うときに、液冷媒が押し出される時間が短縮され、蓄熱用熱交換器(21)が直ぐに熱交換能力を発揮する(放熱器として機能する)ので、冷房ピークカット運転に迅速に対応できる。
   〈冷房ピークシフト運転〉
 図3に示す冷房ピークシフト運転は、蓄熱槽(21a)の中に氷が生成されている蓄熱用熱交換器(21)を過冷却熱交換器(36)として用い、室外熱交換器(12)が放熱器になり、室内熱交換器(41)が蒸発器になる状態で、冷媒が冷媒回路(50)を循環する運転である。
 この冷房ピークシフト運転時、室外ユニット(10)、流路切換ユニット(30)、及び室内ユニット(40)の各弁の制御は冷房運転時と同じである。蓄熱ユニット(20)では、蓄熱側第2開閉弁(95)が閉鎖され、蓄熱側流量調整弁(99a)と蓄熱側第3開閉弁(99b)が開放される。なお、蓄熱側第3開閉弁(99b)を開放し、蓄熱側流量調整弁(99a)を閉鎖してもよい。蓄熱側第1流量調整弁(90)は閉鎖され、蓄熱側第1開閉弁(91)は開放される。
 冷房ピークシフト運転時は、圧縮機(11)から吐出された冷媒が第1室外熱交換器(12a)及び第2室外熱交換器(12b)で放熱し、凝縮ないし冷却された冷媒がレシーバ(13)に流入する。レシーバ(13)から流出した冷媒は、蓄熱ユニット(20)の蓄熱側液管(87)から蓄熱側第2分岐管(98)へ分流し、蓄熱用熱交換器(21)へ流入して過冷却される。
 過冷却された冷媒は、各流路切換ユニット(30)を通って各室内ユニット(40)へ流入し、室内膨張弁(42)で減圧された後に室内熱交換器(41)で蒸発し、そのときに室内空気を冷却して室内を冷房する。室内熱交換器(41)で蒸発した冷媒は、流路切換ユニット(30)のガス側接続管(31)及び蓄熱ユニット(20)の蓄熱側第1ガス管(85)を通って室外ユニット(10)に戻る。室外ユニット(10)に戻った冷媒は、アキュムレータ(14)を介して圧縮機(11)に吸入される。
 図11に冷房ピークシフト運転のP-h線図を示すように、この状態では、上記冷房運転よりも、冷媒の高低圧力差が小さく、蓄熱用熱交換器(21)で冷媒を過冷却しているのでエンタルピ差は大きい。高低圧力差が小さいために圧縮機(11)の入力が少なくて済み、通常の冷房運転時と比べて消費電力が抑えられるとともにCOP(成績係数)が高くなる。
   〈冷房ピークカット運転〉
 図4に示す冷房ピークカット運転(第1冷房運転)は、蓄熱槽(21a)の中に氷が生成されている蓄熱用熱交換器(21)が放熱器になり、室内熱交換器(41)が蒸発器になる状態で、冷媒が冷媒回路(50)を循環する冷房運転(第1冷房運転)である。この運転では室外熱交換器(12)は用いない。本実施形態において、この冷房ピークカット運転は、室外熱交換器(12)を放熱器とする冷房運転や、蓄熱用熱交換器(21)を過冷却熱交換器とする冷房運転(冷房ピークシフト運転)と比べて、冷媒回路(50)の高圧圧力と低圧圧力の圧力差を小さくし、圧縮機(11)への入力を少なくすることで冷房の消費電力を少なくする運転である。
 この冷房ピークカット運転時、室外ユニット(10)では、第1四路切換弁(15)と第2四路切換弁(16)が第2状態に設定され,第3四路切換弁(17)が第1状態に設定される。室外側第1膨張弁(73)及び室外側第2膨張弁(74)は閉鎖され、室外流量調整弁(76)とガス抜き弁(80)が適宜開度制御される。
 蓄熱ユニット(20)では、第4四路切換弁(22)が第2状態に設定され、蓄熱側第1流量調整弁(90)が開放され、蓄熱側第1開閉弁(91)が閉鎖される。蓄熱側第2開閉弁(95)と蓄熱側第3開閉弁(99b)は開放され、蓄熱側流量調整弁(99a)は閉鎖される。流路切換ユニット(30)と室内ユニット(40)の弁の制御は冷房運転や冷房ピークシフト運転と同じである。
 この冷房ピークカット運転時は、上述したように、上記蓄熱用熱交換器(21)が放熱器になり、上記冷媒回路(50)の室内熱交換器(41)が蒸発器になる運転であり、他の運転状態から冷房ピークカット運転に切り換わると、冷媒回路(50)は、冷房ピークカット運転時に上記冷媒容器(13,14)と上記室内熱交換器(41)とが上記蓄熱用熱交換器(21)に並列接続された回路となる。
 冷房ピークカット運転時は、圧縮機(11)から吐出された冷媒が第1室外熱交換器(12a)及び第2室内熱交換器(41)へは流れずに、第3四路切換弁(17)と第4四路切換弁(22)を通って蓄熱用熱交換器(21)へ流入して放熱する。蓄熱用熱交換器(21)で凝縮ないし冷却された冷媒は、蓄熱側第3開閉弁(99b)と蓄熱側第2開閉弁(95)を通って蓄熱ユニット(20)から流出し、各流路切換ユニット(30)を通って各室内ユニット(40)へ流入する。
 冷媒は、室内膨張弁(42)で減圧された後に室内熱交換器(41)で蒸発し、そのときに室内空気を冷却して室内を冷房する。室内熱交換器(41)で蒸発した冷媒は、流路切換ユニット(30)のガス側接続管(31)及び蓄熱ユニット(20)の蓄熱側第1ガス管(85)を通って室外ユニット(10)に戻る。室外ユニット(10)に戻った冷媒は、アキュムレータ(14)を介して圧縮機(11)に吸入される。
 図11に冷房ピークカット運転のP-h線図を示すように、この状態では、上記冷房運転よりも、冷媒の高低圧力差が非常に小さく、エンタルピ差が大きい。このように、冷房ピークカット運転では高圧圧力が極端に低い冷凍サイクルが行われ、高低圧力差が小さいために圧縮機(11)の入力が少なくて済み、通常の冷房運転時やピークシフト運転時と比べて消費電力が抑えられるとともにCOP(成績係数)が高くなる。
 この実施形態では、室外流量調整弁(76)とガス抜き弁(80)が適宜開度制御されるので、蓄熱用熱交換器(21)から流出した冷媒の一部が、冷媒容器として用いるレシーバ(13)へ流入し、室内熱交換器(41)へ多量に流れ込むのが抑制される。
 これに対して、冷房ピークカット時に冷媒容器を用いない場合には、ピークカット運転の動作を行っているのに、蓄熱用熱交換器(21)から室内熱交換器(41)への液管の冷媒圧力が上昇し、ピークカット運転に迅速に移行できないおそれがある。本実施形態では、蓄熱用熱交換器(21)から室内熱交換器(41)への冷媒流量を抑えることで高圧圧力の上昇を抑え、ピークカット運転の高低圧差が小さく、圧縮機(11)の消費電力が小さくてCOPの高い運転に迅速に対応できる。
 本実施形態では、冷房ピークカット運転時に室外側流量調節弁(76)やガス抜き弁(80)の開度を調整することにより、蓄熱用熱交換器(21)の冷媒圧力を目標値になるように調整することができる。冷媒の高圧圧力を調節できる構成にしたことにより、高圧圧力の上昇を抑え、圧縮機の入力を少なくして消費電力を抑制することが可能となる。また、冷媒の高圧圧力を調節することで、圧縮機の入力を任意に調節することが可能になり、運転制御が容易になる。
 本実施形態では、冷房ピークカット運転時に、室外側流量調節弁(76)やガス抜き弁(80)の開度を調整することにより、蓄熱用熱交換器(21)における冷媒の過冷却度を調節することも可能である。蓄熱用熱交換器(21)における冷媒の過冷却度を調整すると、P-h線図上のエンタルピ差を調整して冷房能力を調整できる。そのため、COPの高い運転を行える。
   〈冷房/冷蓄熱運転〉
 図5に示す冷房/冷蓄熱運転は、図2の冷房運転を行いながら、蓄熱用熱交換器(21)を蒸発器にして蓄熱槽(21a)の水を冷却し、冷蓄熱をする運転である。
 この冷房/冷蓄熱運転は、蓄熱ユニット(20)において、蓄熱側流量調整弁(99a)の開度が適宜調整されるとともに蓄熱側第3開閉弁(99b)が閉鎖され、蓄熱側第1流量調整弁(90)が開放されるとともに蓄熱側第1開閉弁(91)が閉鎖される点を除いては、各弁の状態は図2の冷房運転と同じである。
 冷房/冷蓄熱運転時は、圧縮機(11)から吐出された冷媒が第1室外熱交換器(12a)及び第2室外熱交換器(12b)で放熱し、凝縮ないし冷却された冷媒がレシーバ(13)に流入する。レシーバ(13)から流出した冷媒は、蓄熱ユニット(20)の蓄熱側液管(87)を通過した後、流路切換ユニット(30)で過冷却されて室内ユニット(40)へ流入する。
 室内ユニット(40)では、冷媒が室内膨張弁(42)で減圧され、室内熱交換器(41)で室内空気から吸熱して蒸発する。このとき、室内空気が冷却され、室内が冷房される。室内ユニット(40)から流出した冷媒は、流路切換ユニット(30)のガス側接続管(31)と蓄熱ユニット(20)の蓄熱側第1ガス管(85)を流れる。
 一方、蓄熱側液管(87)を流れる冷媒の一部は蓄熱側第2分岐管(98)に分流し、蓄熱側流量調整弁(99a)で減圧されて蓄熱用熱交換器(21)へ流入し、蒸発する。蒸発した冷媒は、第2接続管(89)及び第1接続管(88)を通って蓄熱側第1ガス管(85)の冷媒と合流する。
 蓄熱側第1ガス管(85)を流れる冷媒は、室外側第1ガス連絡管(51)を通って室外ユニット(10)に戻る。冷媒は、室外ユニット(10)の室外側第1ガス管(68)からアキュムレータ(14)に流入した後、圧縮機(11)に吸入される。
   〈冷蓄熱運転〉
 図6に示す冷蓄熱運転は、室外熱交換器(12)を放熱器にし、蓄熱用熱交換器(21)を蒸発器にして蓄熱槽(21a)の水を冷却し、冷蓄熱をする運転である。
 この冷蓄熱運転は、室外ユニット(10)の弁の制御は図5の冷房/冷蓄熱運転と同じである。蓄熱ユニット(20)では、蓄熱側第2開閉弁(95)が閉鎖され、冷媒が各流路切換ユニット(30)と各室内ユニット(40)へ流れないようにしている点を除いては、弁の制御は冷房/冷蓄熱運転と同じでよい。
 冷蓄熱運転時は、圧縮機(11)から吐出された冷媒が第1室外熱交換器(12a)及び第2室外熱交換器(12b)で放熱し、凝縮ないし冷却された冷媒がレシーバ(13)に流入する。レシーバ(13)から流出した冷媒は蓄熱側第2分岐管(98)に流入し、蓄熱側流量調整弁(99a)で減圧されて蓄熱用熱交換器(21)で蒸発する。
 蒸発した冷媒は、第2接続管(89)及び第1接続管(88)を通って蓄熱側第1ガス管(85)へ流入する。蓄熱側第1ガス管(85)を流れる冷媒は、室外側第1ガス連絡管(51)を通って室外ユニット(10)に戻る。冷媒は、室外ユニット(10)の室外側第1ガス管(68)からアキュムレータ(14)に流入した後、圧縮機(11)に吸入される。
   〈暖房運転〉
 図7に示す暖房運転は、蓄熱用熱交換器(21)を用いずに、室内熱交換器(41)が放熱器になり、室外熱交換器(12)が蒸発器になる状態で、冷媒が冷媒回路(50)を循環する運転である。
 この暖房運転時、室外ユニット(10)では、第1四路切換弁(15)及び第2四路切換弁(16)は第2状態に設定される。室外側第1膨張弁(73)及び室外側第2膨張弁(74)はいずれも所定開度に制御されるが、室外熱交換器(12)を1台のみで運転する場合は、室外側第1膨張弁(73)及び室外側第2膨張弁(74)の一方が閉鎖される(以下の各運転でも同様)。室外流量調整弁(76)は全開に設定される。
 蓄熱ユニット(20)では、蓄熱側第2開閉弁(95)は閉鎖され、蓄熱側流量調整弁(99a)と蓄熱側第3開閉弁(99b)は閉鎖される。
 流路切換ユニット(30)では、各室内ユニット(40)で暖房運転を行うとすると、第1流路切換弁(34a)が閉鎖され、第2流路切換弁(34b)が開放され、流量調整弁が閉鎖される。室内ユニット(40)では、室内膨張弁(42)が全開に制御される。
 暖房運転時は、圧縮機(11)から吐出された冷媒が第3四路切換弁(17)から蓄熱ユニット(20)の蓄熱側第2ガス管(86)を通り、さらに流路切換ユニット(30)のガス側接続管(31)を通って室内ユニット(40)へ流入する。冷媒は室内熱交換器(41)で放熱し、凝縮ないし冷却された冷媒が室内ユニット(40)から流出して流路切換ユニット(30)の液側接続管(32)を流れ、中間部液連絡管(56)から蓄熱ユニット(20)へ流入する。冷媒は、蓄熱ユニット(20)の蓄熱側液管(87)から第1バイパス通路(96)を通り、室外側液連絡管(53)から室外ユニット(10)へ戻る。
 冷媒は、冷媒導入管(77)を通ってレシーバ(13)へ流入した後、液流出管(79)へ流出する。冷媒は、ブリッジ回路(18)を通って室外側第1膨張弁(73)及び室外側第2膨張弁(74)で減圧された後、第1室外熱交換器(12a)及び第2室外熱交換器(12b)で蒸発する。蒸発した冷媒は、室外低圧管(67)を通ってアキュムレータ(14)へ流入した後、圧縮機(11)に吸入される。
   〈暖房ピークカット運転〉
 図8に示す暖房ピークカット運転は、室外熱交換器(12)を用いずに、室内熱交換器(41)が放熱器になり、蓄熱用熱交換器(21)が蒸発器になる状態で、冷媒が冷媒回路(50)を循環する運転である。
 この暖房ピークカット運転時、室外ユニット(10)では、第1四路切換弁(15)及び第2四路切換弁(16)は第2状態に設定され、第3四路切換弁(17)は第1状態に設定される。室外側第1膨張弁(73)及び室外側第2膨張弁(74)は、いずれも閉鎖される。
 蓄熱ユニット(20)では、蓄熱側第2開閉弁(95)は開放され、蓄熱側流量調整弁(99a)は所定開度に制御され、蓄熱側第3開閉弁(99b)は閉鎖される。流路切換ユニット(30)及び室内ユニット(40)では、弁の制御は暖房運転時と同じである。
 暖房ピークカット運転時は、圧縮機(11)から吐出された冷媒が第3四路切換弁(17)から蓄熱ユニット(20)の蓄熱側第2ガス管(86)を通り、さらに流路切換ユニット(30)のガス側接続管(31)を通って室内ユニット(40)へ流入する。冷媒は室内熱交換器(41)で放熱し、凝縮ないし冷却された冷媒が室内ユニット(40)から流出して流路切換ユニット(30)の液側接続管(32)を流れ、中間部液連絡管(56)から蓄熱ユニット(20)へ流入する。
 冷媒は、蓄熱ユニット(20)の蓄熱側液管(87)から第1バイパス通路(96)を通り、さらに蓄熱側第2分岐管(98)を通って蓄熱側流量調整弁(99a)で減圧され、蓄熱用熱交換器において蓄熱槽(21a)の中に貯留されている水から吸熱して蒸発する。
 蒸発した冷媒は、第2接続管(89)及び第1接続管(88)を通って蓄熱側第1ガス管(85)へ流入する。蓄熱側第1ガス管(85)を流れる冷媒は、室外側第1ガス連絡管(51)を通って室外ユニット(10)に戻る。冷媒は、室外ユニット(10)の室外側第1ガス管(68)からアキュムレータ(14)に流入した後、圧縮機(11)に吸入される。
   〈暖房/温蓄熱運転〉
 図9に示す暖房/温蓄熱運転は、室内熱交換器(41)が放熱器になり、室外熱交換器(12)が蒸発器になる状態で、冷媒が冷媒回路(50)を循環する暖房運転を行いながら、蓄熱用熱交換器において蓄熱槽(21a)の水を加熱し、温熱を蓄える運転である。
 この暖房/温蓄熱運転時、室外ユニット(10)では、弁は図7の暖房運転と同様に制御される。蓄熱ユニット(20)では、蓄熱側第1流量調整弁(90)は全開に制御され、蓄熱側第1開閉弁(91)は閉鎖される。蓄熱側第2開閉弁(95)と蓄熱側第3開閉弁(99b)は閉鎖され、蓄熱側流量調整弁(99a)は所定開度に制御される。流路切換ユニット(30)と室内ユニット(40)の弁の制御は図7の暖房運転時と同じである。
 この暖房/温蓄熱運転時は、圧縮機(11)から吐出された冷媒が第3四路切換弁(17)から蓄熱ユニット(20)の蓄熱側第2ガス管(86)を通り、一部は第4四路切換弁(22)から第2接続管(89)へ分流し、残りは流路切換ユニット(30)のガス側接続管(31)を通って室内ユニット(40)へ流入する。冷媒は室内熱交換器(41)で放熱し、凝縮ないし冷却された冷媒が室内ユニット(40)から流出して流路切換ユニット(30)の液側接続管(32)を流れ、中間部液連絡管(56)から蓄熱ユニット(20)へ流入する。冷媒は、蓄熱ユニット(20)の蓄熱側液管(87)から第1バイパス通路(96)を流れる。
 蓄熱側第2ガス管(86)から第4四路切換弁(22)を通って第2接続管(89)へ分流した冷媒は、蓄熱用熱交換器(21)へ流入して蓄熱槽(21a)の水へ放熱し、水を加熱して温熱が蓄えられる。蓄熱用熱交換器(21)で放熱した冷媒は、蓄熱側第2分岐管(98)を通って蓄熱側液管(87)へ流入し、第1バイパス通路(96)を流れた冷媒と蓄熱側液管(87)で合流した後、室外側液連絡管(53)から室外ユニット(10)へ流入する。
 室外ユニット(10)へ流入した冷媒は、冷媒導入管(77)を通ってレシーバ(13)へ流入した後、液流出管(79)へ流出する。冷媒は、ブリッジ回路(18)を通って室外側第1膨張弁(73)及び室外側第2膨張弁(74)を通過した後、第1室外熱交換器(12a)及び第2室外熱交換器(12b)で蒸発する。蒸発した冷媒は、室外低圧管(67)を通ってアキュムレータ(14)へ流入した後、圧縮機(11)に吸入される。
   〈温蓄熱運転〉
 図10に示す温蓄熱運転は、室内熱交換器(41)を使わずに、蓄熱用熱交換器が放熱器になり、室外熱交換器(12)が蒸発器になる状態で、冷媒が冷媒回路(50)を循環し、蓄熱用熱交換器で温熱を蓄える運転である。
 温蓄熱運転時、室外ユニット(10)では、弁は図7の暖房運転と同様に制御される。蓄熱ユニット(20)では、蓄熱側第1流量調整弁(90)は全開に制御され、蓄熱側第1開閉弁(91)は閉鎖される。蓄熱側第2開閉弁(95)と蓄熱側第3開閉弁(99b)は閉鎖され、蓄熱側流量調整弁(99a)は所定開度に制御される。流路切換ユニット(30)と室内ユニット(40)では、第1流路切換弁(34a)及び室外膨張弁の少なくとも一方が閉鎖され、室内熱交換器(41)を冷媒が流れるのが阻止される。
 この温蓄熱運転時は、圧縮機(11)から吐出された冷媒が第3四路切換弁(17)から蓄熱ユニット(20)の蓄熱側第2ガス管(86)を通り、第4四路切換弁(22)から第2接続管(89)へ分流する。冷媒は、蓄熱用熱交換器(21)へ流入して蓄熱槽(21a)の水へ放熱し、水を加熱して温熱が蓄えられる。蓄熱用熱交換器(21)で放熱した冷媒は、蓄熱側第2分岐管(98)を通って蓄熱側液管(87)へ流入し、さらに室外側液連絡管(53)から室外ユニット(10)へ流入する。
 室外ユニット(10)へ流入した冷媒は、冷媒導入管(77)を通ってレシーバ(13)へ流入した後、液流出管(79)へ流出する。冷媒は、ブリッジ回路(18)を通って室外側第1膨張弁(73)及び室外側第2膨張弁(74)を通過した後、第1室外熱交換器(12a)及び第2室外熱交換器(12b)で蒸発する。蒸発した冷媒は、室外低圧管(67)を通ってアキュムレータ(14)へ流入した後、圧縮機(11)に吸入される。
  -実施形態1の効果-
 蓄熱用熱交換器(21)を備えた空調システム(1)では、冷媒回路(50)の運転状態によっては、蓄熱用熱交換器(21)の伝熱管(21b)に液冷媒が溜まっていることがある。この状態から上記の冷房の消費電力を抑える運転に切り換わると、伝熱管(21b)から液冷媒が押し出されるまでは、蓄熱用熱交換器(21)が放熱器としての本来の熱交換能力を発揮できないおそれがある。そうなると、消費電力を抑える運転に迅速に対応できなくなってしまう。
 本実施形態では、蓄熱用熱交換器(21)とレシーバ(13)との間(室外側液管(75)とレシーバ(13)との間)に接続された冷媒導入管(77)を開閉する室外流量調整弁(76)を設けている。したがって、運転状態が冷房ピークカット運転に切り換わると、蓄熱用熱交換器(21)に液冷媒が溜まっていても、室外流量調整弁(76)を開くことにより、蓄熱用熱交換器(21)の液冷媒がレシーバ(13)へ導入され、蓄熱用熱交換器(21)から液冷媒が押し出されるまでの時間が短縮される。よって、蓄熱用熱交換器(21)が放熱器としての本来の熱交換能力を迅速に発揮できるので、冷媒回路の高圧圧力と低圧圧力の圧力差が小さい冷凍サイクルが行われる冷房ピークカットに迅速に対応し、消費電力を迅速に抑えられる。
 本実施形態では、レシーバ(13)に、該レシーバ(13)内のガス冷媒を放出するガス抜き管(81)を接続し、ガス抜き管(81)にガス抜き弁(80)を設けている。また、このガス抜き管(81)を、冷房ピークカット運転における冷媒回路(50)の低圧配管(68,11b)に接続している。したがって、冷房ピークカット運転時にガス抜き弁(76)を開くことにより、レシーバ(13)の圧力が上昇しすぎるのを抑制し、蓄熱用熱交換器(21)からレシーバ(13)への液冷媒の導入を促進できる。よって、消費電力の少ない冷房ピークカット運転へのより迅速な移行を簡単な構成で実現できる。
 このように、本実施形態では、冷房ピークカット運転時に、蓄熱用熱交換器(21)に溜まった液冷媒がレシーバ(13)に導入される。したがって、冷媒回路(50)に一般的に設けられるレシーバ(13)を利用し、専用の冷媒容器を設けなくても、消費電力の少ない冷房運転に迅速に移行できる。
 本実施形態では、冷房ピークカット運転時に、室外流量調整弁(76)やガス抜き弁(80)の開度を調整することにより、蓄熱用熱交換器(21)の冷媒圧力を目標値にすることができる。冷房ピークカット運転は、上述したように冷媒の高圧圧力が通常の冷房運転よりも低い運転である。本実施形態では、室外流量調整弁(76)で冷媒の高圧圧力を調節できる構成にしたことにより、圧縮機(11)の入力を抑えて消費電力を抑制することが可能となる。また、冷媒の高圧圧力を調節することにより、COP(成績係数)に影響する圧縮機の入力を任意に調節することが可能になるので、運転制御が容易になる。
 また、本実施形態では、冷房ピークカット運転時に室外流量調節弁(76)やガス抜き弁(80)の開度を調整することにより、蓄熱用熱交換器(21)における冷媒の過冷却度を調節することも可能である。蓄熱用熱交換器(21)における冷媒の過冷却度を調整すると、冷房能力を調整することができる。つまり、蓄熱用熱交換器(21)における冷媒の過冷却度を調整することにより、図11に示したP-h線図上のエンタルピ差を調整できるから、エンタルピ差を大きくすることでCOPの高い運転を行うことも可能になる。
 ところで、一般に、冷房ピークカット運転に切り換わったときに、蓄熱用熱交換器(21)に滞留している液冷媒が、室内の室内熱交換器(41)へ多量に流れ込むと、能力変動や音・振動が発生するおそれがある。本実施形態では、冷房ピークカット運転に切り換わったときに蓄熱用熱交換器(21)に溜まっている液冷媒をレシーバ(13)へ逃がす構成にすることで、室内熱交換器(41)へ多量の冷媒が流れ込まない。したがって、能力変動や音・振動の発生を抑制することもできる。
 また、蓄熱用熱交換器(21)に溜まっている液冷媒を冷媒容器(レシーバ(13))に導くことで、液冷媒が圧縮機(11)に直接戻ることを防ぐことができるため、圧縮機(11)の信頼性確保と消費電力の少ない冷房ピークカット運転(第1冷房運転)への迅速な移行を両立することができる。
  -実施形態1の変形例-
 (変形例1)
 上記実施形態1では、可変絞り機構として蓄熱側第1流量調節弁(90)のみを用いているが、図12に示すように、第2接続管(連通路)(89)の一部を互いに並列に接続された第1配管(主管)(89a)及び第2配管(バイパス管)(89b)にして、第1配管(89a)に開度調整が可能な可変絞り弁である蓄熱側第1流量調整弁(90)を設け、第2配管(89b)に全閉と全開に設定可能な開閉弁(90b)を設けて、蓄熱側第1流量調整弁(90)と開閉弁(90b)とで可変絞り機構を構成してもよい。
 この変形例1の構成では、可変絞り機構を全開にするときには開閉弁(90b)を用いることにより、実施形態1よりも冷媒の圧力損失を抑えることができる。したがって、高効率で消費電力のより少ない運転を実現できる。
 (変形例2)
 上記変形例1では、蓄熱側第1流量調整弁(90)と開閉弁(90b)とで可変絞り機構を構成しているが、図13に示すように、蓄熱側第1流量調整弁(90)の代わりに固定絞り機構であるキャピラリチューブ(90a)を設け、キャピラリチューブ(90a)と開閉弁(90b)とで可変絞り機構を構成してもよい。
 この変形例2では、全開、全閉、及びその全開と全閉の間の中間位置に設定可能な可変絞り機構を、簡易な構成で実現できる。
 《実施形態2》
 図14に示す実施形態2について説明する。
 実施形態2では、冷媒回路(50)にレシーバ(13)やブリッジ回路(18)を設けていない。この実施形態2では、冷房ピークカット運転時に蓄熱用熱交換器(21)の液冷媒を導入する冷媒容器として、冷媒回路(50)の低圧配管の途中に設けられたアキュムレータ(14)を用いている。したがって、冷媒回路の運転状態が冷房ピークカット運転に切り換わると、室内熱交換器(41)とアキュムレータ(14)とが、蓄熱用熱交換器(21)に対して並列接続された状態となる。
 室外側液管(75)には、開度調整可能な電動弁(第1開閉機構)(83)が設けられた冷媒導入管(82)の一端が接続される。冷媒導入管(82)の他端は、アキュムレータ(14)の第2ガス流入ポート(14c)に接続される。
 実施形態2の冷媒回路(50)のその他の部分は、実施形態1の冷媒回路(50)と同様に構成されている。
 この実施形態2において、運転状態が冷房ピークカット運転に切り換わると、蓄熱用熱交換器(21)の伝熱管(21b)に溜まっている冷媒は、冷媒導入管(82)を通り、電動弁(83)で減圧されてアキュムレータ(14)に流入する。
 この実施形態2では、電動弁(83)が適宜開度制御されるので、蓄熱用熱交換器(21)から流出した冷媒の一部が、冷媒容器として用いられるアキュムレータ(14)へ流入し、冷媒が室内熱交換器(41)へ多量に流れ込むのが抑制される。
 これに対して、冷房ピークカット時に冷媒容器を用いない場合には、ピークカット運転の動作を行っているのに、蓄熱用熱交換器(21)から室内熱交換器(41)への液管の冷媒圧力が上昇し、ピークカット運転に迅速に移行できないおそれがある。本実施形態では、蓄熱用熱交換器(21)から室内熱交換器(41)への冷媒流量を抑えることで高圧圧力の上昇を抑え、冷房ピークカット運転時の高低圧差が小さく、圧縮機(11)の消費電力が小さくてCOPの高い運転に迅速に対応できる。
 また、実施形態2においても、冷房運転時には蓄熱側第1流量調整弁(90)が所定開度に設定される。したがって、冷房運転以外の運転時に蓄熱用熱交換器(21)の伝熱管(21b)に滞留した液冷媒が減圧され、第2接続管(89)及び第1接続管(88)を通って、この冷房運転時に低圧となる配管である蓄熱側第1ガス管(85)へ流入する。このことにより、冷房運転から冷房ピークカット運転に切り換えたときに、蓄熱用熱交換器(21)が直ぐに熱交換能力を発揮する(放熱器として機能する)。このように、実施形態2においても、実施形態1と同様に、冷房運転時の蓄熱側第1流量調整弁(90)の開度制御をすることで、消費電力の少ない冷房ピークカット運転への迅速な移行が可能となる。
 このように、本実施形態では、冷房ピークカット運転時に、蓄熱用熱交換器(21)に溜まった液冷媒がアキュムレータ(14)に導入される。したがって、冷媒回路(50)に一般的に設けられるアキュムレータ(14)を利用し、専用の冷媒容器を設けなくても、消費電力の少ない冷房運転に迅速に移行できる。
 《その他の実施形態》
 上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
 上記実施形態において、蓄熱用熱交換器(21)は蓄熱槽(21a)の中の伝熱管(21b)の周りに氷が生成されるスタティック型を用いているが、蓄熱槽(21a)の中の水などの蓄熱媒体を蓄熱槽(21a)とプレート熱交換器(図示せず)との間で循環させ、プレート熱交換器において蓄熱媒体と冷媒とが熱交換するダイナミック型の蓄熱用熱交換器(21)を用いてもよい。上記プレート熱交換器は一例であり、蓄熱用媒体と冷媒が熱交換する構成であれば、形式は変更してもよい。
 上記実施形態では、蓄熱媒体の例として水を挙げたが、他の蓄熱媒体を用いてもよい。
 上記実施形態では、冷房と暖房が混在する運転が可能な空調システム(1)の冷媒回路(50)に蓄熱用熱交換器(21)を設けているが、空調システム(1)の冷媒回路は、複数の室内ユニット(40)が全て冷房運転を行う状態と、全て暖房運転を行う状態を切り換える回路であってもよい。また、本開示の空調システムは、通常の冷房運転、冷房ピークカット運転、冷蓄熱運転などを切り換えて行い、暖房を行わないシステムであってもよい。
 以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能である。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
 以上説明したように、本開示は、空調システムについて有用である。
 1   空調システム
 5   コントローラ(制御部)
 11b  吸入配管(低圧配管)
 13  レシーバ(冷媒容器)
 14  アキュムレータ(冷媒容器)
 21  蓄熱用熱交換器
 41  室内熱交換器
 50  冷媒回路
 68  室外側第1ガス管(低圧配管)
 76  室外流量調整弁(第1開閉機構)
 77  冷媒導入管
 80  ガス抜き弁(第2開閉機構)
 81  ガス流出管(ガス抜き管)
 82  冷媒導入管
 83  室外流量調整弁(第1開閉機構)

Claims (11)

  1.  蓄熱用熱交換器(21)が接続された冷媒回路(50)を有する空調システムであって、
     液冷媒を導入可能な冷媒容器(13,14)を備え、
     上記冷媒回路(50)は、上記蓄熱用熱交換器(21)が放熱器になり、上記冷媒回路(50)の室内熱交換器(41)が蒸発器になる第1冷房運転に運転状態が切り換わると、上記冷媒容器(13,14)が、上記蓄熱用熱交換器(21)に対して上記室内熱交換器(41)と並列に接続されるように構成されている
    ことを特徴とする空調システム。
  2.  請求項1において、
     上記蓄熱用熱交換器(21)と上記冷媒容器(13,14)とに接続された冷媒導入管(77,82)を開閉する第1開閉機構(76,83)を備えている
    ことを特徴とする空調システム。
  3.  請求項1において、
     上記蓄熱用熱交換器(21)と上記冷媒容器(13)とに接続された冷媒導入管(77)を開閉する第1開閉機構(76)を備え、
     上記冷媒容器(13)は、該冷媒容器(13)内のガス冷媒を放出するガス抜き管(81)を備え、
     上記ガス抜き管(81)は、上記第1冷房運転における上記冷媒回路(50)の低圧配管(68,11b)に第2開閉機構(80)を介して接続されている
    ことを特徴とする空調システム。
  4.  請求項2において、
     運転状態が上記第1冷房運転に切り換わると、上記第1開閉機構(76,83)を開くように調整する制御部(5)を備えている
    ことを特徴とする空調システム。
  5.  請求項3において、
     運転状態が上記第1冷房運転に切り換わると、上記第1開閉機構(76)のみ、または上記第1開閉機構(76)と上記第2開閉機構(80)の両方を開くように調整する制御部(5)を備えている
    ことを特徴とする空調システム。
  6.  請求項4において、
     上記第1開閉機構(76,83)は開度調整可能な弁で構成され、
     上記制御部(5)は、上記蓄熱用熱交換器(21)の冷媒圧力が目標値になるように上記弁の開度を制御する
    ことを特徴とする空調システム。
  7.  請求項4において、
     上記第1開閉機構(76,83)は開度調整可能な弁で構成され、
     上記制御部(5)は、上記蓄熱用熱交換器(21)の出口側の冷媒の過冷却度が目標値になるように上記弁の開度を制御する
    ことを特徴とする空調システム。
  8.  請求項5において、
     上記第1開閉機構(76)及び第2開閉機構(80)の少なくとも一方は開度調整可能な弁であり、
     上記制御部(5)は、上記蓄熱用熱交換器(21)の冷媒圧力が目標値になるように上記弁の開度を制御する
    ことを特徴とする空調システム。
  9.  請求項5において、
     上記第1開閉機構(76)及び第2開閉機構(80)の少なくとも一方は開度調整可能な弁であり、
     上記制御部(5)は、上記蓄熱用熱交換器(21)の出口側の冷媒の過冷却度が目標値になるように上記弁の開度を制御する
    ことを特徴とする空調システム。
  10.  請求項1から7の何れか1つにおいて、
     上記冷媒回路(50)は、該冷媒回路(50)の高圧液配管の途中に接続されたレシーバ(13)を備え、該レシーバ(13)が上記冷媒容器(13)となるように構成されている
    ことを特徴とする空調システム。
  11.  請求項1から7の何れか1つにおいて。
     上記冷媒回路(50)は、該冷媒回路(50)の低圧ガス配管の途中に接続されたアキュムレータ(14)を備え、該アキュムレータ(14)が上記冷媒容器(14)となるように構成されている
    ことを特徴とする空調システム。
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