JPH0621700B2 - 蓄熱式空気調和装置の運転制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、蓄熱槽を備えた蓄熱式空気調和装置の運転制
御装置に係り、特に蓄暖熱の利用効率の向上対策に関す
る。

（従来の技術） 従来より、例えば特開昭５９−２０８３６７号公報に開
示される如く、圧縮機、室外熱交換器、減圧機構および
室内熱交換器を接続した冷媒回路を備え、上記室外熱交
換器と室内熱交換器の間液管に一時的に冷媒回路をバイ
パスするバイパス路を設けて、該バイパス路に蓄熱槽の
熱交換コイルを介設、つまり室外熱交換器および室内熱
交換器と直列に熱交換コイルを配置して、装置の暖房運
転時、暖房負荷に応じ、暖房負荷が大きい場合には熱交
換コイルを蒸発器として、暖房負荷の小さい場合は熱交
換コイルを凝縮器として使用することにより、使用電力
の節減を図ろうとするものは知られている。

また、例えば特開昭６１−１２５５５５号公報に開示さ
れる如く、上記と同様の冷媒回路の液管とガス管との間
をバイパスするバイパス管に蓄熱槽の熱交換コイルを介
設、つまり室外熱交換器および室内熱交換器に対して並
列に熱交換コイルを配置して、例えば暖房運転時、室内
熱交換器で凝縮された冷媒を直接熱交換コイルで蒸発さ
せることにより、蓄熱を利用した高い暖房力を得ようと
するものも知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記従来のもののうち前者のものでは、蓄熱
コイルが室外熱交換器、室内熱交換器と直列に配置され
ているために、暖房運転時、室内熱交換器でいったん凝
縮された冷媒と蓄熱媒体との熱交換により凝縮されるこ
とになり、その凝縮効果が小さい。したがって、蓄熱槽
内の蓄熱媒体により大きな暖熱を蓄えて使用電力の低減
効果を増大しようとすれば、上記後者のもののように、
熱交換コイルを室外熱交換器、室内熱交換器と並列に配
置することが望ましい。

しかるに、蓄熱槽内の蓄熱を回収していって蓄熱量の減
少により蒸発能力が低下した場合等、蓄熱コイルを用い
た場合の暖房能力が室外熱交換器を用いた場合の暖房能
力よりも低くなることがある。かかる場合、そのまま蓄
熱回収運転を続行すると、空調感を損ねることになる。

本発明は斯かる点に鑑みでなされたものであり、その目
的は、蓄熱回収運転と通常の暖房運転とでいずれの暖房
能力が高いかを判断する手段を講ずることにより、蓄熱
を有効に利用してその利用率の向上を図ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の解決手段は、第１図に
示すように、容量可変形圧縮機（１）、室外熱交換器
（３）および室内熱交換器（６）を接続してなる冷媒回
路（１０）と、蓄暖熱可能な蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽
（１２）と、上記冷媒回路（１０）の液管（８ｃ）とガ
ス管（８ｄ）との間のバイパス路（１６）に介設され、
上記蓄熱槽（１２）の蓄熱媒体と冷媒との熱交換を行う
熱交換コイル（１３）と、暖房運転時に上記室外熱交換
器（３）および熱交換コイル（１３）への冷媒の減圧を
行う減圧機構（４），（１７）とを備えた蓄熱式空気調
和装置を前提とする。

そして、該空気調和装置の運転制御装置として、暖房運
転時、冷媒の循環を、室内熱交換器（６）で凝縮された
冷媒が室外熱交換器（３）で蒸発するように循環する通
常暖房運転の経路と、室内熱交換器（６）で凝縮された
冷媒がバイパス路（１６）の熱交換コイル（１３）で蒸
発するように循環する蓄熱回収暖房運転の経路とに択一
的に切換える接続切換機構（５１）と、室内空気温度を
検出する室温検出手段（Ｔh1）と、外気温度を検出する
外気温検出手段（Ｔh2）と、蓄熱媒体温度を検出する蓄
熱温検出手段（Ｔh3）と、上記外気温検出手段（Ｔh2）
および蓄熱温検出手段（Ｔh3）の出力を受け、通常暖房
能力の蓄熱回収暖房能力に対する能力比を演算する能力
比演算手段（５３）と、上記室温検出手段（Ｔh1）で検
出された室温と設定温度との差温に基づき圧縮機（１）
の運転容量を制御する容量制御手段（２２）と、上記能
力比演算手段（５３）の出力を受け、能力比が１よりも
小さくかつ蓄熱回収暖房運転時における圧縮機（１）の
容量制御率以下の場合には蓄熱回収暖房運転を、それ以
外の場合には通常暖房運転を行うように上記接続切換機
構（５１）の作動を制御する運転制御手段（５４）とを
設ける構成としたものである。

また、第２の解決手段は、第２図に示すように、上記第
１の解決手段と同様の空気調和装置を前提とし、さらに
第１の解決手段におけると同様の接続切換機構（５
１）、室温検出手段（Ｔh1）、外気温検出手段（Ｔh
2）、蓄熱温検出手段（Ｔh3）、能力比演算手段（５
３）、容量制御手段（２２）を設けるものとする。そし
て、装置の運転時、暖房能力を検出する暖房能力検出手
段（Ｐ_１）と、上記室温検出手段（Ｔh1）、暖房能力検
出手段（Ｐ_１）および能力比演算手段（５３）の出力を
受け、通常暖房運転を行うとともに、室温に対応する要
求暖房能力が室外熱交換器（３）を蒸発器として用いた
場合の暖房能力よりも大きくて、能力比が１よりも小さ
くかつ蓄熱回収暖房運転時における圧縮機（１）の容量
制御率以下の場合のみ蓄熱回収暖房運転を行うように上
記接続切換機構（５１）を切換制御する運転制御手段
（５４）とを設けたものである。

また、第３の解決手段は、第２図に示すように、上記第
１の解決手段と同様の空気調和装置を前提とし、さらに
第１の解決手段におけると同様の接続切換機構（５
１）、室温検出手段（Ｔh1）、外気温検出手段（Ｔh
2）、蓄熱温検出手段（Ｔh3）、能力比演算手段（５
３）、容量制御手段（２２）を設けるものとする。そし
て、装置の運転時、暖房能力を検出する暖房能力検出手
段（Ｐ_１）と、上記室温検出手段（Ｔh1）、暖房能力検
出手段（Ｐ_１）および能力比演算手段（５３）の出力を
受け、上記能力比が１よりも小さい場合には蓄熱回収暖
房運転を行うとともに、能力比が１以上の場合及び上記
容量制御手段（２２）で制御される圧縮機（１）の運転
容量の容量制御率が上記能力比よりも小さくかつ室温に
対応する要求暖房能力が室外熱交換器（３）を用いた場
合の暖房能力以下の場合にはいずれも通常暖房運転を行
うように上記接続切換機構（５１）を切換制御する運転
制御手段（５４）とを設けたものである。

（作用） 以上の構成により、請求項(1)の発明では、能力比演算
手段（５３）により、外気温検出手段（Ｔh2）および蓄
熱温検出手段（Ｔh3）の出力に応じて室外熱交換器
（３）を蒸発器として用いた場合の暖房能力つまり通常
暖房能力と、熱交換コイル（１３）を蒸発器として用い
た場合の暖房能力つまり蓄熱回収暖房運転能力との能力
比が演算され、運転制御手段（５４）により、接続切換
機構（５１）の作動が制御されて、能力比が１よりも小
さいときつまり室外熱交換器（３）を用いた側の暖房能
力の方が熱交換コイル（１３）を用いた場合よりも大き
いとき、および能力比が１より小さくても能力比が容量
制御手段（２２）による圧縮機（１）の容量制御率より
も大きいときには、通常暖房運転が行われる。したがっ
て、蓄熱槽（１２）の蓄熱が少なくなっているような場
合や、圧縮機（１）の容量制御に余裕があり、しかも通
常暖房能力と蓄熱回収暖房能力とにそれほど差がない場
合にも不利な蓄熱回収運転を行うことがない。一方、通
常暖房能力が蓄熱回収暖房能力よりも小さくしかも蓄熱
回収暖房運転の場合の運転容量が最大に近いような場合
には、蓄熱側の高い蒸発能力を利用した蓄熱回収暖房運
転を行う。よって、空調効果を損ねることなく蓄熱を温
存しながら、有利な運転を行うことができ、蓄熱が有効
に利用されることになる。

しかも、通常暖房運転と蓄熱回収暖房運転との切換判断
を行うのに、能力比だけを演算すればよく、よって、簡
易な構成で、上記の作用が得られることになる。

また、請求項(2)の発明では、運転開始時、運転制御手
段（５４）により接続切換機構（５１）の作動が制御さ
れて、室内熱交換器（６）で凝縮された冷媒が室外熱交
換器（３）で蒸発するように循環する通常暖房運転が行
われる。そのとき、暖房能力検出手段（Ｐ_１）により室
外熱交換器（３）を用いた場合の暖房能力が検知され、
室温検出手段（Ｔh1）で検出された室温に基づき要求暖
房能力が検知される。そして、運転制御手段（５４）に
より、室外熱交換器（３）を用いた場合の暖房能力が要
求暖房能力以上の場合にはそのまま通常運転を続けるの
で、現在の室外熱交換器（３）の能力で十分所定の暖房
運転を行うことができる場合にまで、蓄熱回収暖房運転
を行うことなく蓄熱を温存することができ、よって、請
求項(1)の発明の効果に加えて、より蓄熱の有効利用が
図られることになる。

また、請求項(3)の発明によれば、運転開始時、まず蓄
熱回収暖房運転を行って、上記と同様の制御を行うよう
にしたので、上記請求項(1)の発明と同様の作用に加え
て、暖房能力の高い蓄熱回収暖房運転により運転開始時
の低温状態にある室内が迅速に設定温度に近付くことに
なる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、第３図以下の図面に基
づき説明する。

第３図は請求項(1)〜(3)の発明の実施例に係る空気調和
装置の全体構成を示し、１台の室外ユニット（Ａ）に２
台の室内ユニット（Ｂ），（Ｃ）が接続されたいわゆる
マルチ形空気調和装置が構成されている。上記室外ユニ
ット（Ａ）には、インバータ（図示せず）により運転周
波数可変に駆動される容量可変形の圧縮機（１）と、暖
房運転時には図中実線のごとく、冷房運転時には図中破
線のごとく接続を切換える第１四路切換弁（２）と、冷
房運転時には凝縮器、暖房運転時には蒸発器となる室外
熱交換器（３）と、冷房運転時には冷媒流量を調節し、
暖房運転時には冷媒を減圧する減圧機構としての第１電
動膨張弁（４）と、圧縮機（１）への吸入ガス中の液冷
媒を分離するためのアキュムレータ（７）と、液冷媒を
貯溜するためのレシーバ（９）とが主要機器として配置
されている。また、上記各室内ユニット（Ｂ），（Ｃ）
は同一構成であって、冷房運転時には冷媒の減圧を行
い、暖房運転時には冷媒の流量を調節する第２電動膨張
弁（５）と、冷房運転時には蒸発器、暖房運転時には凝
縮器となる室内熱交換器（６）とが主要機器として配置
されている。そして、上記各機器（１）〜（７）および
（９）は冷媒配管（８）によって順次冷媒の流通可能に
接続されており、室外熱交換器（３）で空気との熱交換
により冷媒に付与された熱を室内熱交換器（６）で室内
空気に付与する主冷媒回路（１０）が構成されている。

一方、上記室外ユニット（Ａ）と室内ユニット（Ｂ），
（Ｃ）との間には、蓄熱媒体としての水を内蔵してなる
蓄熱槽（１２）を備えた蓄熱ユニット（Ｄ）が配置され
ており、上記蓄熱槽（１２）には、蓄熱媒体と配管内部
の媒体との熱交換を行うための熱交換コイルとしての第
１コイル（１３）と冷媒の過冷却用の第２コイル（１
４）とが設けられている。また、上記主冷媒回路（１
０）の液管（８ｃ）に介設されたレシーバ（９）からガ
ス管（８ｄ）側まで冷媒回路（１０）の冷媒をガス管
（８ｄ）側にバイパスする第１バイパス路（１６）が分
岐していて、該第１バイパス路（１６）に上記蓄熱槽
（１２）内の第１コイル（１３）が設けられ、該第１コ
イル（１３）と液管（８ｃ）との間に、第１コイル（１
３）への冷媒を減圧する減圧機構としての第３電動膨張
弁（１７）が介設されている。

ここで、上記蓄熱ユニット（Ｄ）のガス管（８ｄ）側に
は、第２四路切換弁（１９）が上記第１四路切換弁
（２）と並列に配置されていて、該第２四路切換弁（１
９）により、上記第１バイパス路（１６）のガス管側端
部が圧縮機（１）の吐出ライン（８ａ）と吸入ライン
（８ｂ）とに切換え可能に接続されている。

なお、上記蓄熱ユニット（Ｄ）の液管（８ｃ）には液管
（８ｃ）中の冷媒の流れを開閉制御する第１電磁開閉弁
（１１）が介設されていて、該第１電磁開閉弁（１１）
の両端から主冷媒回路（１０）をバイパスする第２バイ
パス路（１８）が分岐し、該第２バイパス路（１８）
に、冷媒の流れを開閉制御する第２電磁開閉弁と上記蓄
熱槽（１２）の第２コイル（１４）とが設けられてい
る。そして、空気調和装置の冷房運転時、上記第１電磁
開閉弁（１１）を閉じ、第２電磁開閉弁（１５）を開い
て、上記第２コイル（１４）で蓄熱槽（１２）内の蓄熱
媒体の冷熱を冷媒に付与して冷媒を過冷却し、冷房能力
を増大させるようになされている。

一方、装置には各種センサ類が配置されていて、（Ｔh
1）は、各室内ユニット（Ｂ），（Ｃ）に配置され、室
内熱交換器（６）への吸込空気温度から室内空気温度を
検出する室温検出手段としての室温センサであって、該
室温センサ（Ｔh1）で検出される室温Ｔa と設定温度Ｔ
s との差温（Ｔs −Ｔa ）に対応して、室内の要求暖房
能力としての要求能力Ｔcsが検知される。具体的には、
その一例を次頁の第１表に示すように、後述のコントロ
ーラ（２２）に内蔵されたメモリ（図示せず）に、設定
温度Ｔs と室内温度Ｔa との差温（Ｔs −Ｔa ）の１℃
間隔に設定された差温の各ステップ毎に、その要求能力
が凝縮温度Ｔcsに予め変換演算され、記憶されている。

また、（Ｔh2）は室外熱交換器（３）の空気吸込口に配
置され、吸込空気温度から外気温度Ｔo を検出する外気
温検出手段としての外気温センサ、（Ｔh3）は蓄熱槽
（１２）に配置され蓄熱媒体温度たる水温Ｔr を検出す
る蓄熱温検出手段としての水温センサであって、これら
２つのセンサ（Ｔh2），（Ｔh3）の検出値に対応して、
室外熱交換器（３）における暖房能力つまり通常暖房能
力Ｑ_１と、第１コイル（１３）の暖房能力つまり蓄熱回
収暖房能力Ｑ_２との比Ｑ_１／Ｑ_２で表される能力比Ｒ
（＝Ｑ_１／Ｑ_２）が予め上記コントローラ（２２）の記
憶装置に記憶されている。具体的には、その一例を前頁
の第２表に示すように、能力比Ｒの値が、外気温Ｔo を
「縦」のパラメータに、水温Ｔr を「横」のパラメータ
にした２次元表として設定されている。

また、（Ｐ_１）は圧縮機（１）の吐出管（８ａ）に取付
けられ、高圧の値から室外熱交換器（３）を蒸発器とし
て用いた場合の暖房能力Ｔc1および熱交換コイル（１
３）を蒸発器として用いた場合の暖房能力Ｔc2を検出す
る暖房能力検出手段としての高圧センサであって、上記
各センサ（Ｔh1），（Ｔh1），（Ｔh2），（Ｔh3）およ
び（Ｐ_１）の信号は、装置全体の運転を制御すためのコ
ントローラ（２２）に信号の入力可能に接続されてい
る。該コントローラ（２２）は、上記室温センサ（Ｔh
1），（Ｔh1）の出力を受け、設定温度Ｔs と室温Ｔa
との差温（Ｔs −Ｔa ）に応じて上記第１表で決定され
る要求能力Ｔcsと、上記高圧センサ（Ｐ_１）で検出され
た凝縮圧力相当飽和温度としての暖房能力Ｔc とを比較
して、Ｔc がＴcsに収束するように上記圧縮機（１）の
運転容量を制御するようになされており、容量制御手段
としての機能を有するものである。

なお、（２０）は上記第２四路切換弁（１９）の一接続
ポート（１９ｄ）と吸入ライン（８ｂ）との間に介設さ
れたキャピラリーチューブ、（２１ａ）〜（２１ｅ）
は、冷媒配管（８）の室外ユニット（Ａ）出入口に介設
された手動開閉弁である。

以上の第１，第２，第３電動膨張弁（４），（５），
（１７）の開度制御、第１，第２電磁開閉弁（１１），
（１５）の開閉制御および第１，第２四路切換弁
（２），（１９）の切換えにより、冷暖房用の蓄熱運
転、蓄熱回収運転等の運転モードに応じて回路の接続を
切換える接続切換機構（５１）が構成されている。

その作動について説明するに、蓄熱槽（１２）に暖熱を
蓄える蓄暖熱運転時、第４図に示すように、第１，第２
四路切換弁（２），（１９）が図中実線側に切換わり、
第１，第２電磁開閉弁（１１），（１５）が閉じた状態
で、第１電動膨張弁（４）の開度を適度に調節しながら
運転が行われる。すなわち、吐出ガスが第２四路切換弁
（１９）から第１バイパス路（１６）側に流れ、第１コ
イル（１３）で凝縮された後、第１電動膨張弁（４）で
減圧されて室外熱交換器（３）で蒸発するように循環し
て（図中矢印参照）、第１コイル（１３）で、冷媒との
熱交換により蓄熱槽（１２）内の蓄熱媒体である水に暖
熱を付与する。

また、通常の暖房運転時には、第５図に示すように、第
１，第２四路切換弁（２），（１９）がいずれも図中実
線側に切換わり、かつ第１電磁開閉弁（１１）が開き第
２電磁開閉弁（１５）が閉じた状態で通常暖房運転が行
われる。すなわち、吐出された冷媒が主冷媒回路（１
０）を流れて、案内熱交換器（６）で凝縮された後、第
１電動膨張弁（４）で減圧され、室外熱交換器（３）で
蒸発するように（図中矢印参照）循環することにより、
各室内ユニット（Ｂ），（Ｃ）の設置された各室内の暖
房を行う。なお、第３電動膨張弁（１７）は通常運転時
には閉じている。

そして、上述のように蓄えられた蓄熱媒体の熱を利用し
て暖房運転を行う蓄熱回収暖房運転時には、第６図に示
すように、第１，第２四路切換弁（２），（１９）がい
ずれも図中実線側に切換わり、第１電動膨張弁（４）が
閉じかつ第１，第２電磁開閉弁（１１），（１５）の開
閉は通常の暖房運転時と同様の状態で、第３電動膨張弁
（１７）の開度を適度に調節しながら運転が行われる。
すなわち、室内熱交換器（６），（６）で凝縮された冷
媒が主冷媒回路（１０）から第１バイパス路（１６）側
にバイパスして流れ、第３電動膨張弁（１７）で減圧さ
れて蓄熱槽（１２）の第１コイル（１３）で蒸発するよ
うに（図中矢印参照）循環することにより、蓄熱槽（１
２）の蓄熱を利用して圧縮機（１）の低圧を上昇させ運
転効率を向上させるようになされている。

次に、コントローラ（２２）により行われる運転制御に
ついて説明する。

第７図は請求項(1)および(2)の発明に係る制御のフロー
を示し、ステップＳ_１で接続切換機構（５１）により回
路接続を切換えて通常暖房運転を行い、ステップＳ_２で
室温Ｔa を入力して、ステップＳ_３で該室温値Ｔa から
上記第１表に基づいて要求能力Ｔcsを演算する。その
後、ステップＳ_４で高圧Ｔc を検知して、ステップＳ_５
でこの高圧Ｔc の値つまり現在の暖房能力Ｔc と要求能
力Ｔcsとを比較して、Ｔc ≧Ｔcsであれば、現在の室外
熱交換器（３）を用いた場合の暖房能力Ｔc で十分暖房
運転を行うことができると判断して、そのまま通常暖房
運転を続行する。一方、Ｔc ＜Ｔcsであれば、このまま
通常運転を行うと能力不足により空調効果を損ずる虞れ
があると判断して、まず、ステップＳ_６で外気温センサ
（Ｔh2）および水温センサ（Ｔh3）の検出値を入力し
て、ステップＳ_７で上記第２表に基づいて通常暖房能力
Ｑ_１と蓄熱回収暖房能力Ｑ_２との能力比Ｒを演算し、ス
テップＳ_８でＲ＜１か否かを判別して、Ｒ≧１であれば
蓄熱回収暖房運転によるとかえって、空調効果を悪化さ
せると判断して通常暖房運転を行う。また、Ｒ＜１であ
れば、ステップＳ₁₀で蓄熱回収暖房運転を行い、さら
に、ステップＳ₁₁で、コントローラ（２２）により制御
される圧縮機（１）の運転容量の最大容量との比つまり
容量制御率ｒと上記能力Ｒとを比較して、ｒ＜Ｒであれ
ば、圧縮機（１）の運転容量の制御余裕と通常暖房能力
Ｑ_１および蓄熱回収暖房能力Ｑ_２との兼ね合いからみて
通常暖房運転を行うほうが有利であると判断し、ステッ
プＳ_１に戻って通常暖房運転を行う一方、ｒ≧Ｒであれ
ば、蓄熱回収暖房運転を行う方が有利であると判断し、
ステップＳ_６に戻って蓄熱回収暖房運転を行う。

以上のフローにおいて、請求項(1)の発明では、上記ス
テップＳ_７により、上記外気温センサ（外気温検出手
段）（Ｔh2）および蓄熱温センサ（蓄熱温検出手段）
（Ｔh3）の出力を受け、通常暖房能力Ｑ_１と蓄熱回収暖
房能力Ｑ_２との能力比Ｒを演算する能力比演算手段（５
３）が構成され、ステップＳ_１、Ｓ_９およびＳ₁₀によ
り、上記能力比演算手段（５３）の出力を受け、能力比
Ｒが１よりも小さくかつ圧縮機（１）の容量制御率ｒ以
下の場合には蓄熱回収暖房運転を、それ以外の場合には
通常暖房運転を行うように上記接続切換機構（５１）を
切換制御する運転制御手段（５４）が構成されている。

同様に、請求項(2)の発明においても、ステップＳ_７に
より能力比演算手段（５３）が構成され、ステップ
Ｓ_１、Ｓ_９およびＳ₁₀により、運転制御手段（５４）が
構成されている。

したがって、請求項(1)の発明では、能力比演算手段
（５３）により、外気温センサ（外気温検出手段）（Ｔ
h2）および蓄熱温センサ（蓄熱温検出手段（Ｔh3）の出
力に応じて室外熱交換器（３）の暖房能力つまり通常暖
房能力Ｑ_１と、第１コイル（１３）の暖房能力つまり蓄
熱回収暖房運転能力Ｑ_２との能力比Ｒが演算され、運転
制御手段（５４）により、接続切兼機構（５１）の作動
が制御されて、能力比Ｒが１よりも小さいときつまり室
外熱交換器（３）を用いた場合の暖房能力の方が第１コ
イル（１３）を用いた場合よりも大きいときには通常暖
房運転が行われる。したがって、蓄熱槽（１２）の蓄熱
が少なくなっているような場合に不利な蓄熱回収暖房運
転を行って空調感を損ねることがない。

また、能力比Ｒが１より小さくても、つまり第１コイル
（１３）側の暖房能力の方が大きくても、能力比Ｒがコ
ントローラ（２２）による圧縮機（１）の容量制御率ｒ
よりも大きいときには蓄熱回収暖房運転を行うことな
く、通常暖房運転が行われるので、圧縮機（１）の容量
制御に余裕があり、しかも通常暖房能力Ｑ_１と蓄熱回収
暖房能力Ｑ_２とにそれほど差がない場合など、通常暖房
運転が有利な場合には蓄熱回収運転から通常暖房運転に
切換えられることになる。

一方、通常暖房能力Ｑ_１が蓄熱回収暖房能力Ｑ_２よりも
小さくしかも運転容量が最大に近いような場合つまり上
記フローでｒ≧Ｒの場合には、室外熱交換器（３）では
所定の容量制御を行うことができなくなる虞れがある
が、そのような場合には第１コイル（１３）の高い蒸発
能力を利用した蓄熱回収暖房運転を行うので、良好な空
調感を維持することができる。よって、蓄熱を温存しな
がら、有利な運転を行うことができ、蓄熱が有効に利用
されるのである。

加えて、上記の場合、次のような利点がある。すなわ
ち、通常暖房運転と蓄熱回収暖房運転との切換判断を行
う場合、設定温度Ｔs と室温Ｔa との差温（Ｔs −Ｔa
）をパラメータとする要求暖房負荷Ｑ_Ｄと、室温Ｔa
および外気温Ｔo をパラメータとする通常暖房能力Ｑ_１
と、室温Ｔ_ａ および蓄熱温Ｔr をパラメータとする蓄
熱回収暖房能力Ｑ_２とをそれぞれ予め記憶しておき、そ
の記憶内容に基づいて、暖房運転時にそれぞれの暖房能
力Ｑ_１，Ｑ_２および要求負荷Ｑ_Ｄを比較することもでき
るが、本発明では能力比Ｒを記憶しておくだけでよいの
で、より簡易な構成でもって、上記の効果を得ることが
できる。

また、請求項(2)の発明では、運転開始時、運転制御手
段（５４）により接続切換機構（５１）が制御されて、
室内熱交換器（６）で凝縮された冷媒が室外熱交換器
（３）で蒸発するように循環する通常暖房運転が行われ
る。そのとき、高圧センサ（暖房能力検出手段）
（Ｐ_１）により室外熱交換器（３）を用いた場合の暖房
能力Ｔc1が検知され、室温センサ（室温検出手段）（Ｔ
h1），（Ｔh1）により検知される室温Ｔa に上記第１表
に基づいて合計の要求能力Ｔcsが決定される。そして、
運転制御手段（５４）により、暖房能力Ｔc1が要求能力
Ｔcs以上の場合にはそのまま通常運転を続けるので、現
在の室外熱交換器（３）の能力で十分所定の暖房運転を
行うことができる場合にまで、蓄熱回収暖房運転を行う
ことなく蓄熱を温存することができる。

一方、暖房能力Ｔc が要求能力Ｔcsよりも小さい場合に
は、上記請求項(1)の発明と同様の能力比Ｒ、容量制御
率ｒの比較判断を行うので、上記請求項(1)の発明と同
様の作用を得ることができ、よって、請求項(1)の発明
と同様の効果に加えて、より蓄熱の有効利用を図ること
ができるものである。

なお、上記実施例では、暖房能力検出手段として単一の
高圧センサ（Ｐ_１）を配置したが、室外熱交換器（３）
側と第１コイル側とに別途配置してもよく、高圧センサ
（Ｐ_１）の代りに低圧センサを配置して、蒸発圧力相当
飽和温度で蒸発能力を検知して暖房能力を算出してもよ
い。上記実施例の場合は、高圧センサ（Ｐ_１）を容量制
御のためにも使用できる利点がある。

また、２つの減圧機構（４），（１７）の代りに、レシ
ーバ（９）と室外熱交換器（３）との間の液管（８ｃ）
に第１バイパス路（１６）を接続して、その接続部とレ
シーバ（９）との間の液管（８ｃ）に単一の電動膨張弁
等を配置してもよい。次に、請求項(3)の発明の制御に
ついて、第８図のフローチャートに基づき説明するに、
ステップＳ₂₁〜Ｓ₂₆で上記第７図のフローにおけるステ
ップＳ_６〜Ｓ₁₁と同じ制御を行った後、ステップＳ₂₇〜
Ｓ₃₁で上記第７図のフローにおけるステップＳ_１〜Ｓ_５
と同じ制御を行う。つまり、上記第７図の制御では、運
転開始時、まず通常暖房運転を行っているのに対して、
本実施例では蓄熱回収暖房運転から行うようになされて
いる。

上記フローにおいて、ステップＳ₂₂により、能力日演算
手段（５３）が構成され、ステップＳ_２よ、Ｓ₂₅および
Ｓ₂₇により、運転制御手段（５４）が構成されている。

請求項(3)の発明においても、基本的な作用は上記請求
項第２図の発明と同様であるが、通常運転開始時には蓄
熱槽（１２）内の蓄熱が未使用の状態にあり、Ｒ＜１で
ある場合が殆どである。したがって、その場合、運転開
始時に蓄熱回収暖房運転から始めることになり、蓄熱の
高い蒸発能力を利用することにより、運転開始時の低温
状態にある室内を迅速に設定温度に近付けることができ
る利点がある。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項(1)の発明によれば、蓄熱
槽の熱交換コイルを冷媒回路の室外熱交換器とは並列に
配置して、通常暖房運転と蓄熱回収暖房運転とに切換可
能に構成した空気調和装置の暖房運転時、設定温度と室
温との差温に基づき圧縮機の運転容量を制御するととも
に、外気温と蓄熱媒体温度から通常暖房能力と蓄熱回収
暖房能力との能力比を演算して、能力比の値および能力
比と容量制御率との大小関係に基づいて、通常暖房運転
と蓄熱回収暖房運転との運転切換えの判断を行うように
したので、簡易な構成でもって、良好な空調感を維持し
ながら、蓄熱の利用効率の向上を図ることができる。

また、請求項(2)の発明によれば、運転開始時、まず通
常暖房運転を行って、そのときの通常暖房の能力と室内
の要求能力とを比較した後、室外熱交換器の能力不足の
場合に上記請求項(1)の発明の制御を実行するようにし
たので、請求項(1)の発明と同様の効果に加えて、より
蓄熱の有効利用を図ることができる。

さらに、請求項(3)の発明によれば、運転開始時まず、
暖房能力の高い蓄熱回収暖房運転を行って上記請求項
(1)の発明と同様の制御を行うようにしたので、運転開
始時に室内の設定温度への迅速な到達効果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項(1)の発明の構成を示すブロック図、第
２図は、請求項(2)および(3)の発明の構成を示すブロッ
ク図である。第３図〜第６図は請求項(1)〜(3)の発明の
実施例を示し、第３図はその全体構成を示す冷媒系統
図、第４図〜第６図は順に蓄熱運転、通常暖房運転およ
び蓄熱回収暖房運転の各運転モードを示す図、第７図は
請求項(1)および(2)の発明の制御内容を示すフローチャ
ート図、第８図は請求項(3)の発明の制御内容を示すフ
ローチャート図である。 （１）……圧縮機、（３）……室外熱交換器、（４）…
…第１電動膨張弁（減圧機構）、（６）……室内熱交換
器、（８ｃ）……液管、（８ｄ）……ガス管、（１０）
……主冷媒回路、（１２）……蓄熱槽、（１３）……第
１コイル（熱交換コイル）、（１６）……第１バイパス
路、（１７）……第３電動膨張弁（減圧機構）、（２
２）……コントローラ（容量制御手段）、（５１）……
接続切換機構、（５３）……能力比演算手段、（５４）
……運転制御手段、（Ｐ_１）……高圧センサ（暖房能力
検出手段）、（Ｔh1）……室温センサ（室温検出手
段）、（Ｔh2）……外気温センサ（外気温検出手段）、
（Ｔh3）……水温センサ（蓄熱温検出手段）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容量可変形圧縮機（１）、室外熱交換器
   （３）および室内熱交換器（６）を接続してなる冷媒回
   路（１０）と、蓄暖熱可能な蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽
   （１２）と、上記冷媒回路（１０）の液管（８ｃ）とガ
   ス管（８ｄ）との間のバイパス路（１６）に介設され、
   上記蓄熱槽（１２）の蓄熱媒体と冷媒との熱交換を行う
   熱交換コイル（１３）と、暖房運転時に上記室外熱交換
   器（３）および熱交換コイル（１３）への冷媒の減圧を
   行う減圧機構（４），（１７）とを備えた蓄熱式空気調
   和装置において、 暖房運転時、冷媒の循環を、室内熱交換器（６）で凝縮
   された冷媒が室外熱交換器（３）で蒸発するように循環
   する通常暖房運転の経路と、室内熱交換器（６）で凝縮
   された冷媒がバイパス路（１６）の熱交換コイル（１
   ３）で蒸発するように循環する蓄熱回収暖房運転の経路
   とに択一的に切換える接続切換機構（５１）と、 室内空気温度を検出する室温検出手段（Ｔh1）と、 外気温度を検出する外気温検出手段（Ｔh2）と、 蓄熱媒体温度を検出する蓄熱温検出手段（Ｔh3）と、 上記外気温検出手段（Ｔh2）および蓄熱温検出手段（Ｔ
   h3）の出力を受け、通常暖房能力の蓄熱回収暖房能力に
   対する能力比を演算する能力比演算手段（５３）と、 上記室温検出手段（Ｔh1）で検出された室温と設定温度
   との差温に基づき圧縮機（１）の運転容量を制御する容
   量制御手段（２２）と、 上記能力比演算手段（５３）の出力を受け、能力比が１
   よりも小さくかつ蓄熱回収暖房運転時における圧縮機
   （１）の容量制御率以下の場合には蓄熱回収暖房運転
   を、それ以外の場合には通常暖房運転を行うように上記
   接続切換機構（５１）の作動を制御する運転制御手段
   （５４）と を備えたことを特徴とする蓄熱式空気調和装置の運転制
   御装置。
2. 【請求項２】容量可変形圧縮機（１）、室外熱交換器
   （３）および室内熱交換器（６）を接続してなる冷媒回
   路（１０）と、蓄暖熱可能な蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽
   （１２）と、上記冷媒回路（１０）の液管（８ｃ）とガ
   ス管（８ｄ）との間のバイパス路（１６）に介設され、
   上記蓄熱槽（１２）の蓄熱媒体と冷媒との熱交換を行う
   熱交換コイル（１３）と、暖房運転時に上記室外熱交換
   器（３）および熱交換コイル（１３）への冷媒の減圧を
   行う減圧機構（４），（１７）とを備えた蓄熱式空気調
   和装置において、 暖房運転時、冷媒の循環を、室内熱交換器（６）で凝縮
   された冷媒が室外熱交換器（３）で蒸発するように循環
   する通常暖房運転の経路と、室内熱交換器（６）で凝縮
   された冷媒がバイパス路（１６）の熱交換コイル（１
   ３）で蒸発するように循環する蓄熱回収暖房運転の経路
   とに択一的に切換える接続切換機構（５１）と、 室内空気温度を検出する室温検出手段（Ｔh1）と、 外気温度を検出する外気温検出手段（Ｔh2）と、 蓄熱媒体温度を検出する蓄熱温検出手段（Ｔh3）と、 上記外気温検出手段（Ｔh2）および蓄熱温検出手段（Ｔ
   h3）の出力を受け、通常暖房能力の蓄熱回収暖房能力に
   対する能力比を演算する能力比演算手段（５３）と、 上記室温検出手段（Ｔh1）で検出された室温と設定温度
   との差温に基づき圧縮機（１）の運転容量を制御する容
   量制御手段（２２）と、 装置の運転時、暖房能力を検出する暖房能力検出手段
   （Ｐ_１）と、 上記室温検出手段（Ｔh1）、暖房能力検出手段（Ｐ_１）
   および能力比演算手段（５３）の出力を受け、運転開始
   時には蓄熱回収暖房運転を行うとともに、上記能力比が
   １以上の場合及び上記能力比が容量制御率よりも大き
   く，かつ室温に対応する要求暖房能力が室外熱交換器
   （３）を蒸発器として用いた場合の暖房能力よりも小さ
   い場合には通常暖房運転を行うように上記接続切換機構
   （５１）を切換制御する運転制御手段（５４）と を備えたことを特徴とする蓄熱式空気調和装置の運転制
   御装置。
3. 【請求項３】容量可変形圧縮機（１）、室外熱交換器
   （３）および室内熱交換器（６）を接続してなる冷媒回
   路（１０）と、蓄暖熱可能な蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽
   （１２）と、上記冷媒回路（１０）の液管（８ｃ）とガ
   ス管（８ｄ）との間のバイパス路（１６）に介設され、
   上記蓄熱槽（１２）の蓄熱媒体と冷媒との熱交換を行う
   熱交換コイル（１３）と、暖房運転時に上記室外熱交換
   器（３）および熱交換コイル（１３）への冷媒の減圧を
   行う減圧機構（４），（１７）とを備えた蓄熱式空気調
   和装置において、 暖房運転時、冷媒の循環を、室内熱交換器（６）で凝縮
   された冷媒が室外熱交換器（３）で蒸発するように循環
   する通常暖房運転の経路と、室内熱交換器（６）で凝縮
   された冷媒がバイパス路（１６）の熱交換コイル（１
   ３）で蒸発するように循環する蓄熱回収暖房運転の経路
   とに択一的に切換える接続切換機構（５１）と、 室内空気温度を検出する室温検出手段（Ｔh1）と、 外気温度を検出する外気温検出手段（Ｔh2）と、 蓄熱媒体温度を検出する蓄熱温検出手段（Ｔh3）と、 上記外気温検出手段（Ｔh2）および蓄熱温検出手段（Ｔ
   h3）の出力を受け、通常暖房能力の蓄熱回収暖房能力に
   対する能力比を演算する能力比演算手段（５３）と、 上記室温検出手段（Ｔh1）で検出された室温と設定温度
   との差温に基づき圧縮機（１）の運転容量を制御する容
   量制御手段（２２）と、 装置の運転時、暖房能力を検出する暖房能力検出手段
   （Ｐ_１）と、 上記室温検出手段（Ｔh1）、暖房能力検出手段（Ｐ_１）
   および能力比演算手段（５３）の出力を受け、上記能力
   比が１よりも小さい場合は蓄熱回収暖房運転を行うとと
   もに、能力比が１以上の場合及び上記容量制御手段（２
   ２）で制御される圧縮機（１）の運転容量の容量制御率
   が能力比よりも小さくかつ室温に対応する要求暖房能力
   が室外熱交換器（３）を蒸発器として用いた場合の暖房
   能力以下の場合にはいずれも通常暖房運転を行うように
   上記接続切換機構（５１）の作動を制御する運転制御手
   段（５４）と を備えたことを特徴とする蓄熱式空気調和装置の運転制
   御装置。