JPH0792289B2 - 蓄熱式空気調和装置の運転制御装置および運転制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、蓄熱媒体を貯溜してなる蓄熱槽を備えた蓄熱
式空気調和装置の運転制御装置及び運転制御方法に係
り、特に、蓄冷熱運転時、通常冷房および蓄冷熱同時運
転時における運転制御対策に関する。

（従来の技術） 近年、開発の進んでいる蓄熱式空気調和装置の一般的な
構成としては、圧縮機、熱源側熱交換器、主減圧弁及び
利用側熱交換器が冷媒配管で順次接続されて主冷房回路
が構成される一方、蓄熱用の氷を貯溜する蓄熱槽を備
え、該蓄熱槽内に配置されると共に上記主冷媒回路に接
続されて冷媒と蓄熱媒体との熱交換を行う蓄熱熱交換器
と、該蓄熱熱交換器の冷媒上流側に配設された蓄冷熱用
減圧機構とを備えている。

また、この蓄熱式空気調和装置で生成される蓄熱媒体と
しての氷の生成手段には、これまで様々なものが開発さ
れている。その一例として、特開昭61−289253号公報に
開示されるような蓄熱運転制御方法がある。この公報に
開示されている方法は、所定時刻に対し蓄熱量と目標蓄
熱量との差により、予め設定された補正係数へ加減算し
て蓄熱運転の開始時刻を補正することにより、最終的に
上記所定時刻に目標蓄熱量が得られるように製氷開始時
刻を定めるべく制御するものである。

一方、この主の蓄熱式空気調和装置において、通常冷房
運転や蓄冷熱運転を単独で行うだけでは余剰の運転性能
が生じ、運転効率が悪いという問題があり、夜間に通常
冷房運転と並行して蓄冷熱運転を行う、即ち、通常冷房
および蓄冷熱同時運転を可能にすることが望まれてい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記蓄熱式空気調和装置にあっては、各
運転時に以下に述べるような課題を有している。

つまり、通常冷房及び蓄冷熱同時運転を行うようにする
と、 （Ｉ）冷房負荷が大きくなり、蒸発圧力相当飽和温度が
高くなると（例えば−５℃以上）、冷媒の温度と蓄熱媒
体としての水の凍結温度との温度差が十分に取れないた
めに製氷量が少なく、蓄冷熱が十分に行われないことに
なる。

（II）一方、逆に冷房負荷が小さくなり、蒸発圧力相当
飽和温度が低くなると（例えば−10℃以下）、上記冷媒
と水との温度差が十分に取れ、蓄冷熱量は十分に得られ
るが、室内側で空気温度が低下し過ぎてドラフトの原因
となったり、利用側（室内側）熱交換器が凍結してしま
い連続運転が不可能になる虞れがある。

また、蓄冷熱運転時においては、これまで上述した公報
に示されるように目標蓄熱量にするために蓄熱運転開始
時間を変化させる制御をしたものがあり、この場合、継
続運転時間は一定であり、圧縮機をその運転周波数が高
い領域で使用する場合が多く、圧縮機の成績係数の最良
の周波数領域での制御をしておらず、消費電力の増大に
繋っていた。

そこで、本発明は、上述した様々な不具合を生じさせる
ことなく、運転効率の良い蓄冷熱運転および実用性の高
い通常冷房および蓄冷熱同時運転を行うことが可能な蓄
熱式空気調和装置の運転制御装置および運転制御方法を
得ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明の解決手段を以下に述
べる。

先ず、請求項（１）記載の発明は、第１図に示すよう
に、容量の可変な圧縮機（１）、熱源側熱交換器
（３）、開度の可変自在な主減圧弁（６）及び利用側熱
交換器（７）を冷媒配管（９）で順次接続してなる主冷
媒回路（10）と、蓄冷熱用の氷を貯溜する蓄熱槽（11）
とを備える一方、上記蓄熱槽（11）内に配置されると共
に、上記主冷媒回路（10）に接続され、冷媒と蓄熱媒体
との熱交換を行うための蓄熱熱交換器（12）と、蓄冷熱
用減圧機構（14）とを備えている。そして、少なくとも
通常冷房運転時には、熱源側熱交換器（３）で凝縮され
た液冷媒が主冷媒回路（10）のみを流れて主減圧弁
（６）で減圧され、利用側熱交換器（７）で蒸発して圧
縮機（１）に戻るように循環し、蓄冷熱運転時には、熱
源側熱交換器（３）で凝縮された液冷媒が蓄冷熱用減圧
機構（14）で減圧され、蓄熱熱交換器（12）で蒸発した
のち圧縮機（１）に戻るように循環し、蓄冷熱回収運転
時には、熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷媒が主
冷媒回路（10）から蓄熱熱交換器（12）で過冷却された
後、主冷媒回路（10）の利用側熱交換器（７）で蒸発し
て圧縮機（１）に戻るように循環し、通常冷房及び蓄冷
熱同時運転時には、熱源側熱交換器（３）で凝縮された
液冷媒の一部が主冷媒回路（10）の利用側熱交換器
（７）で蒸発する一方、液冷媒の残部が蓄熱熱交換器
（12）で蒸発した後、それぞれ圧縮機（１）に戻るよう
に回路接続を切換える切換手段（51）を備えた蓄熱式空
気調和装置を対象としている。そして、通常冷房及び蓄
冷熱同時運転時に、主減圧弁（６）の最大開度を通常冷
房運転時に設定される第１最大開度より小さい所定の第
２最大開度に設定する最大開度設定手段（52）と、蒸発
圧力相当飽和温度を検出する蒸発温度検出手段（53）
と、圧縮機（１）の最大容量運転時を検出する容量検出
手段（54）と、該容量検出手段（54）が圧縮機（１）の
最大容量運転を検出し、且つ上記蒸発温度検出手段（5
3）が検出した蒸発圧力相当飽和温度が予め設定された
設定温度以上になると、主減圧弁（６）の最大開度を第
２最大開度より小さい所定の第３最大開度に設定する最
大開度規制手段（55）とを備えた構成としている。

一方、請求項（２）記載の発明は、第２図に示すよう
に、容量の可変な圧縮機（１）、熱源側熱交換器
（３）、主減圧弁（６）及び利用側熱交換器（７）を冷
媒配管（９）で順次接続してなる主冷媒回路（10）と、
蓄冷熱用の氷を貯溜する蓄熱槽（11）とを備える一方、
上記蓄熱槽（11）内に配置されると共に、上記主冷媒回
路（10）に接続され、冷媒と蓄熱媒体との熱交換を行う
ための蓄熱熱交換器（12）と、蓄冷熱用減圧機構（14）
とを備えている。そして、少なくとも通常冷房運転時に
は、熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷媒が主冷媒
回路（10）のみを流れて主減圧弁（６）で減圧され、利
用側熱交換器（７）で蒸発して圧縮機（１）に戻るよう
に循環し、蓄冷熱運転時には、熱源側熱交換器（３）で
凝縮された液冷媒が蓄冷熱用減圧機構（14）で減圧さ
れ、蓄熱熱交換器（12）で蒸発したのち圧縮機（１）に
戻るように循環し、蓄冷熱回収運転時には、熱源側熱交
換器（３）で凝縮された液冷媒が主冷媒回路（10）から
蓄熱熱交換器（12）で過冷却された後、主冷媒回路（1
0）の利用側熱交換器（７）で蒸発して圧縮機（１）に
戻るように循環し、通常冷房及び蓄冷熱同時運転時に
は、熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷媒の一部が
主冷媒回路（10）の利用側熱交換器（７）で蒸発する一
方、液冷媒の残部が蓄熱熱交換器（12）で蒸発した後、
それぞれ圧縮機（１）に戻るように回路接続を切換える
切換手段（51）を備えた蓄熱式空気調和装置を対象とし
ている。そして、通常冷房及び蓄冷熱同時運転時に、蒸
発圧力相当飽和温度を検出する蒸発温度検出手段（53）
と、該蒸発温度検出手段（53）の出力信号を受けて蒸発
圧力相当飽和温度が予め設定された目標値になるように
圧縮機（１）の容量を制御する容量制御手段（56）とを
備えた構成としている。

また、請求項（３）記載の発明は、上記請求項（１）記
載の蓄熱式空気調和装置の運転制御装置において、上記
請求項（２）に記載された容量制御手段（56）が設けら
れた構成となっている。

そして、請求項（４）記載の発明は、第３図に示すよう
に、容量の可変な圧縮機（１）、熱源側熱交換器
（３）、主減圧弁（６）及び利用側熱交換器（７）を冷
媒配管（９）で順次接続してなる主冷媒回路（10）と、
蓄冷熱用の氷を貯溜する蓄熱槽（11）とを備える一方、
上記蓄熱槽（11）内に配置されると共に、上記主冷媒回
路（10）に接続され、冷媒と蓄熱媒体との熱交換を行う
ための蓄熱熱交換器（12）と、蓄冷熱用減圧機構（14）
とを備えている。そして、少なくとも通常冷房運転時に
は、熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷媒が主冷媒
回路（10）のみを流れて主減圧弁（６）で減圧され、利
用側熱交換器（７）で蒸発して圧縮機（１）に戻るよう
に循環し、蓄冷熱運転時には、熱源側熱交換器（３）で
凝縮された液冷媒が蓄冷熱用減圧機構（14）で減圧さ
れ、蓄熱熱交換器（12）で蒸発したのち圧縮機（１）に
戻るように循環し、蓄冷熱回収運転時には、熱源側熱交
換器（３）で凝縮された液冷媒が主冷媒回路（10）から
蓄熱熱交換器（12）で過冷却された後、主冷媒回路（1
0）の利用側熱交換器（７）で蒸発して圧縮機（１）に
戻るように循環し、通常冷房及び蓄冷熱同時運転時に
は、熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷媒の一部が
主冷媒回路（10）の利用側熱交換器（７）で蒸発する一
方、液冷媒の残部が蓄熱熱交換器（12）で蒸発した後、
それぞれ圧縮機（１）に戻るように回路接続を切換える
切換手段（51）を備えた蓄熱式空気調和装置を対象とし
ている。そして、蓄冷熱運転時に、蓄冷熱運転時間を設
定する蓄冷熱時間設定手段（61）と、蓄熱槽（11）内の
必要製氷量を検出する製氷量検出手段（62）と、上記蓄
冷熱時間設定手段（61）および製氷量検出手段（62）か
らの出力信号を受けて、該必要製氷量を設定時間で製氷
するのに要する圧縮機（１）の最低運転周波数を算出す
る演算手段（63）と、演算手段（63）からの出力信号を
受け、該演算手段（63）で算出された圧縮機運転周波数
に基づき圧縮機（１）の運転を制御する運転制御手段
（64）と備えた構成としている。

更に、請求項（５）記載の発明は、上記請求項（１），
（２）または（３）記載の蓄熱式空気調和装置の運転制
御装置において、上記請求項（４）に記載の蓄冷熱時間
設定手段（61）、製氷量検出手段（62）、演算手段（6
3）および運転制御手段（64）が設けられた構成として
いる。

最後に、請求項（６）記載の発明は、容量の可変な圧縮
機（１）、熱源側熱交換器（３）、開度の可変自在な主
減圧弁（６）及び利用側熱交換器（７）を冷媒配管
（９）で順次接続してなる主冷媒回路（10）と、蓄冷熱
用の氷を貯溜する蓄熱槽（11）とを備える一方、上記蓄
熱槽（11）内に配置されると共に、上記主冷媒回路（1
0）に接続され、冷媒と蓄熱媒体との熱交換を行うため
の蓄熱熱交換器（12）と、蓄冷熱用減圧機構（14）とを
備えている。そして、少なくとも通常冷房運転時には、
熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷媒が主冷媒回路
（10）のみを流れて主減圧弁（６）で減圧され、利用側
熱交換器（７）で蒸発して圧縮機（１）に戻るように循
環し、蓄冷熱運転時には、熱源側熱交換器（３）で凝縮
された液冷媒が蓄冷熱用減圧機構（14）で減圧され、蓄
熱熱交換器（12）で蒸発したのち圧縮機（１）に戻るよ
うに循環し、蓄冷熱回収運転時には、熱源側熱交換器
（３）で凝縮された液冷媒が主冷媒回路（10）から蓄熱
熱交換器（12）で過冷却された後、主冷媒回路（10）の
利用側熱交換器（７）で蒸発して圧縮機（１）に戻るよ
うに循環し、通常冷房及び蓄冷熱同時運転時には、熱源
側熱交換器（３）で凝縮された液冷媒の一部が主冷媒回
路（10）の利用側熱交換器（７）で蒸発する一方、液冷
媒の残部が蓄熱熱交換器（12）で蒸発した後、それぞれ
圧縮機（１）に戻るように回路接続を切換える切換手段
（51）を備えた蓄熱式空気調和装置を対象とした運転制
御方法である。そして、蓄冷熱運転時には、蓄冷熱運転
時間を蓄冷熱時間設定手段（61）によって設定すると同
時に蓄熱槽（11）内の必要製氷量を製氷量検出手段（6
2）が検出した後、演算手段（63）が上記蓄冷熱運転時
間で必要製氷量を製氷するのに要する圧縮機（１）の最
低運転周波数を算出し、この算出された圧縮機運転周波
数に基づいて運転制御手段（64）が圧縮機（１）の運転
を制御する一方、通常冷房及び蓄冷熱同時運転時には、
最大開度設定手段（52）が主減圧弁（６）の最大開度を
通常冷房運転時に設定される第１最大開度より小さい所
定の第２最大開度に設定して、該主減圧弁（６）の開度
を過熱度制御すると共に、蒸発温度検出手段（53）が蒸
発圧力相当飽和温度を検出して容量制御手段（56）が圧
縮機（１）の容量を蒸発圧力相当飽和温度が所定の目標
値になるように制御し、その後、容量検出手段（54）が
圧縮機（１）の最大容量運転を検出し、且つ、蒸発圧力
相当飽和温度が所定温度以上になると、最大開度規制手
段（55）が主減圧弁（６）の最大開度を第２最大開度よ
り小さい第３最大開度に設定することを特徴とする （作用） 以上の構成により、請求項（１），（５）及び（６）の
発明では、切換手段（51）により回路接続が切換えられ
て、適宜、通常冷房運転，蓄冷熱運転，蓄冷熱回収運
転，通常冷房及び蓄冷熱同時運転が行われる。

そして、通常冷房及び蓄冷熱同時運転時には、最大開度
設定手段（52）の作動によって主減圧弁（６）の最大開
度を通常冷房運転時に設定される第１最大開度より小さ
い所定の第２最大開度に設定して、蒸発圧力相当飽和温
度の上昇を抑制し、蓄冷熱用減圧機構（14）内での冷媒
の温度と水の凍結温度との差が十分にとれるようにし、
製氷量の低下を防ぐ。また、上記容量検出手段（54）が
圧縮機（１）の最大容量運転を検出し、且つ上記蒸発温
度検出手段（53）が検出した蒸発圧力相当飽和温度が予
め設定された設定温度以上になると、最大開度規制手段
（55）の作動によって主減圧弁（６）の最大開度を第２
最大開度より小さい所定の第３最大開度に設定して、冷
房負荷の増大に伴う蒸発圧力相当飽和温度の上昇を抑制
し、十分な製氷量が得られるように制御する。このよう
に、主減圧弁（６）の開度調整によって冷房負荷を可変
とし、蒸発圧力相当飽和温度を常に最適な状態に制御
し、冷房負荷の大小に起因する不具合が解消される。

また、請求項（２），（３），（５）及び（６）の発明
では、通常冷房及び蓄冷熱同時運転時に、蒸発温度検出
手段（53）が蒸発圧力相当飽和温度を検出し、該蒸発温
度検出手段（53）の出力信号を受けて蒸発圧力相当飽和
温度が予め設定された目標値になるように容量制御手段
（56）が圧縮機（１）の容量を制御する。このことによ
り、蒸発圧力相当飽和温度の上下動を抑制し、該蒸発圧
力相当飽和温度の高低に起因する不具合が解消される。

更に、請求項（４），（５）及び（６）の発明では、蓄
冷熱運転時に、蓄冷熱時間設定手段（61）が蓄冷熱運転
時間を設定し、製氷量検出手段（62）が蓄熱槽（11）内
での必要製氷量を検出し、上記蓄冷熱時間設定手段（6
1）および製氷量検出手段（62）からの出力信号が、演
算手段（63）に送られ、該演算手段（63）によって必要
製氷量を設定時間で製氷するのに要する圧縮機（１）の
最低運転周波数を算出した後、演算手段（63）からの出
力信号が運転制御手段（64）に送られ、該運転制御手段
（64）によって上記演算手段（63）で算出された圧縮機
運転周波数に基づき圧縮機（１）の運転を制御する。こ
れにより、蓄冷熱運転可能な時間を最大限に使うこと
で、運転周波数の低い、即ち、成績係数の高い領域で圧
縮機を駆動させることができ、消費電力の低減に伴ない
省エネ性が向上する。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、第４図以下の図面に基
づき説明する。

第４図は本実施例に係る空気調和装置の全体構成を示
し、室外ユニット（Ｘ）に対して、複数の室内ユニット
（Ａ），（Ｂ），…が接続された所謂マルチ形空気調和
装置である。

上記室外ユニット（Ｘ）において、（１）は圧縮機、
（２）は冷房運転時には図中実線のごとく切換わり、暖
房運転時には図中破線のごとく切換わる四路切換弁、
（３）は冷房運転時には凝縮器として、暖房運転時には
蒸発器として機能する熱源側熱交換器としての室外熱交
換器、（４）は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機能する室外
電動膨張弁、（５）は凝縮された液冷媒を貯溜するため
のレシーバ、（８）は吸入冷媒中の液成分を除去するた
めのアキュムレータである。

一方、各室内ユニット（Ａ），（Ｂ），…は同一構成を
有し、（６）は冷房運転時には減圧機構として機能し、
暖房運転時には冷媒流量を調節する主減圧弁としての室
内電動膨張弁、（７）は冷房運転時には蒸発器として、
暖房運転時には凝縮器として機能する利用側熱交換器と
しての室内熱交換器である。

そして、上記各機器（１）〜（８）は冷媒配管（９）に
より冷媒の流通可能に順次接続されていて、室外空気と
の熱交換により得た熱を室内空気に放出するヒートポン
プ作用を有する主冷媒回路（10）が構成されている。

また、装置には上記主冷媒回路（10）を流れる冷媒との
熱交換により蓄冷熱、蓄暖熱を、或いはその蓄冷熱、蓄
暖熱の利用をするための蓄熱ユニット（Ｙ）が配置され
ている。該蓄熱ユニット（Ｙ）において、（11）は冷熱
及び暖熱の蓄熱可能な蓄熱媒体たる水（Ｗ）を貯溜した
蓄熱槽、（12）は該蓄熱槽（11）内に配置され、水
（Ｗ）と冷媒との熱交換を行うための蓄熱熱交換器であ
って、該蓄熱熱交換器（12）と主冷媒回路（10）の上記
室外電動膨張弁（４）−室内電動膨張弁（６）間の液ラ
イン（9a）との間は、第１バイパス路（13a）及び第２
バイパス路（13b）により、室内電動膨張弁（６）側か
ら順に冷媒の流通可能に接続されている。そして、上記
第１バイパス路（13a）には、水（Ｗ）に冷熱を蓄える
ときに冷媒を減圧する蓄冷熱用減圧機構としての蓄熱電
動膨張弁（14）が介設され、上記第２バイパス路（13
b）には、第２バイパス路（13b）を開閉する第１開閉弁
（15）が介設されている。

また、第２バイパス路（13b）の上記第１開閉弁（15）
−蓄熱熱交換器（12）間の途中配管と主冷媒回路（10）
のガスライン（9b）とは第３バイパス路（13c）によ
り、冷媒の流通可能に接続されていて、該第３バイパス
路（13c）には、バイパス路（13c）を開閉する第２開閉
弁（16）が介設されている。

一方、主冷媒回路（10）の液ライン（9a）の上記第1,第
２バイパス路（13a），（13b）との２つの接合部間に
は、冷媒の流量を可変に調節するための流量制御弁（1
7）が介設されている。即ち、各運転状態に応じて回路
接続を切換える切換手段（51）が上記第１開閉弁（1
5），第２開閉弁（16），流量制御弁（17）によって構
成されている。

また、この蓄熱式空気調和装置にはセンサ類が配置され
ていて、（Thw）は上記蓄熱槽（11）の水中に配置さ
れ、水温Twを検出することで蓄熱槽（11）内の残氷の有
無を検知する水温センサ、（Tha）は室外熱交換器
（３）の空気吸込口に配置され、外気温度Taを検出する
外気温センサ、（Thi）は液ライン（9a）の第２バイパ
ス路（13b）との接合部の冷房運転時における上流側に
配置された冷却入口センサ、（Tho）は液ライン（9a）
の第１バイパス路（13a）との接合部の冷房運転時にお
ける下流側に配置された冷却出口センサ、（Ths）は吸
入ライン（9d）に配置され、吸入管温度を検出するため
の吸入管センサ、（Sp）はガスライン（9b）に配置さ
れ、暖房サイクル時には高圧Tc、冷房サイクル時には低
圧（吸入圧力）を検出する圧力センサ、（Cl）は蓄熱槽
（11）内の水位を検出することで、該蓄熱槽（11）内の
残氷量を検知する水位センサである。そして、これらセ
ンサで検出された信号は第１及び第２コントローラ
（C₁），（C₂）に送られる。

次に、この２つのコントローラ（C₁），（C₂）について
述べる。

第１コントローラ（C₁）には、運転状態が通常冷房およ
び蓄冷熱同時運転を時に、室内電動膨張弁（６）最大開
度を小さく設定する最大開度設定手段（52）、圧力セン
サ（SP）の検知信号より蒸発圧力相当飽和温度Teを検出
する蒸発温度検出手段（53）、圧縮機（１）の最大容量
運転を検出する容量検出手段（54）、上記蒸発温度検出
手段（53）と容量検出手段（54）からの信号を受けて、
室内電動膨張弁（６）最大開度を設定する最大開度規制
手段（55）、蒸発温度検出手段（53）からの信号を受け
て圧縮機（１）の容量を制御する容量制御手段（56）と
を備えている。

一方、第２コントローラ（C₂）には、蓄冷熱運転時間を
設定する蓄冷熱時間設定手段（61）、水位センサ（Cl）
から検知信号が送られて、蓄熱槽（11）内での必要製氷
量を検出する製氷量検出手段（62）、上記蓄冷熱時間設
定手段（61）および製氷量検出手段（62）からの出力信
号を受けて、該必要製氷量を設定時間で製氷するのに要
する圧縮機（１）の最低運転周波数を算出する演算手段
（63）と、演算手段（63）からの出力信号を受け、該演
算手段（63）で算出された圧縮機運転周波数に基づき圧
縮機（１）の運転を制御する運転制御手段（64）と備え
ている。

次に、この蓄熱式空気調和装置の各運転モードにおける
各弁の開閉（もしくは開度調節）と、冷媒の循環経路に
ついて、第５図〜第12図に基づき説明する。

通常冷房運転時には、第５図矢印に示すように、四路切
換弁（２）が図中実線のように切換わり、室外電動膨張
弁（４）、流量制御弁（17）、室内電動膨張弁（６），
…が開き、他の弁はいずれも閉じた状態で運転が行わ
れ、室外熱交換器（３）で凝縮された冷媒が主冷媒回路
（10）のみを循環し、各室内電動膨張弁（６），…で減
圧され、各室内熱交換器（７），…で蒸発して圧縮機
（１）に戻る。

蓄冷熱運転には、第６図矢印に示すように、室外電動膨
張弁（４）、流量制御弁（17）、蓄熱電動膨張弁（14）
及び第２開閉弁（16）が開き、室内電動膨張弁（６），
…及び第１開閉弁（15）が閉じた状態で運転が行われ、
室外熱交換器（３）で凝縮された液冷媒が、第１バイパ
ス路（13a）にバイパスして流れ、蓄熱電動膨張弁（1
4）で減圧され、蓄熱熱交換器（12）で蒸発して圧縮機
（１）に戻るように循環する。そのとき、蓄熱熱交換器
（12）で冷媒との熱交換により、蓄熱媒体たる水（Ｗ）
を製氷し、冷熱を蓄える。

通常冷房及び蓄冷熱同時運転時には、第７図矢印に示す
ように、室外電動膨張弁（４）、流量制御弁（17）、室
内電動膨張弁（６），…、蓄熱電動膨張弁（14）及び第
２開閉弁（16）が開き、第１開閉弁（15）が閉じて、室
外熱交換器（３）で凝縮された液冷媒の一部が、主冷媒
回路（10）を流れ、室内電動膨張弁（６），…で減圧さ
れて室内熱交換器（７），…で蒸発する一方、液冷媒の
残部が第１バイパス路（13a）側に流れ、蓄熱電動膨張
弁（14）で減圧されて蓄熱熱交換器（12）で蒸発する。
そして、これらのガス状態となった冷媒がそれぞれガス
ライン（9b）で合流した圧縮機（１）に戻るように循環
する。

上記蓄冷熱運転で蓄えた冷熱を利用する蓄冷熱回収運転
時には、第８時矢印に示すように、室外電動膨張弁
（４）、流量制御弁（17）、室内電動膨張弁（６），
…、蓄熱電動膨張弁（14）及び第１開閉弁（15）が開
き、第２開閉弁（16）が閉じた状態で運転が行われ、室
外熱交換器（３）で凝縮された液冷媒の一部が主冷媒回
路（10）から第２バイパス路（13b）側にバイパスして
流れ、蓄熱熱交換器（12）で水（Ｗ）（又は氷）との熱
交換により過冷却されて第１バイパス路（13a）から主
冷媒回路（10）に戻る一方、液冷媒の残部は流量制御弁
（17）を経てそのまま主冷媒回路（10）の液ライン（9
a）を流れる。そして、合流後、各室内電動膨張弁
（６），…で減圧され、各室内熱交換器（７），…で蒸
発したのち圧縮機（１）に戻るように循環する。そのと
き、流量制御弁（17）と蓄熱電動膨張弁（14）の相対的
な開度調節により、冷媒の分流量が調節され、冷却入口
センサ（Thi），冷却出口センサ（Tho）で検出される液
冷媒温度Tl1,Tl2の差温ΔTlとしての冷媒の過冷却度が
適切に調節される。

次に、通常暖房運転においては、第９図矢印に示すよう
に、四路切換弁（２）が図中破線側に切換わり、各室内
電動膨張弁（６），…、流量制御弁（17）、室外電動膨
張弁（４）が開き、他の弁がいずれも閉じた状態で運転
が行われ、吐出ガスが各室内熱交換器（７），…で凝縮
され、室外電動膨張弁（４）で減圧されて室外熱交換器
（３）で蒸発したのち圧縮機（１）に戻るように循環す
る。

蓄暖熱運転時には、第10図矢印に示すように、第２開閉
弁（16）、蓄熱電動膨張弁（14）、流量制御弁（17）、
室外電動膨張弁（４）が開き、各室内電動膨張弁
（６），…、第１開閉弁（15）が閉じた状態で運転が行
われ、吐出ガスが主冷媒回路（10）から第３バイパス路
（13c）にバイパスして流れて、蓄熱熱交換器（12）で
凝縮された後、第１バイパス路（13a）から主冷媒回路
（10）に流れ、室外電動膨張弁（４）で減圧されて室外
熱交換器（３）で蒸発したのち圧縮機（１）に戻るよう
に循環する。そのとき、蓄熱熱交換器（12）で冷媒との
熱交換により、蓄熱槽（11）内の水（Ｗ）が暖められ、
暖熱が蓄えられる。

通常暖房及び蓄暖熱同時運転時には、第11図矢印に示す
ように、各室内電動膨張弁（６），…、第２開閉弁（1
6）、蓄熱電動膨張弁（14）、流量制御弁（17）、室外
電動膨張弁（４）が開き、第１開閉弁（15）が閉じた状
態で運転が行われ、吐出ガスの一部が主冷媒回路（10）
から第３バイパス路（13c）側にバイパスして流れ、蓄
熱熱交換器（12）で凝縮される一方、吐出ガスの残部が
主冷媒回路（10）側を流れて各室内熱交換器（７），…
で凝縮される。そして、両者が合流後、室外電動膨張弁
（４）で減圧され、室外熱交換器（３）で蒸発したのち
圧縮機（１）に戻るように循環する。

さらに、蓄暖熱回収デフロスト運転時には、第12図矢印
に示すように、四路切換弁（２）が図中実線側に切換わ
り、室外電動膨張弁（４）、流量制御弁（17）、各室内
電動膨張弁（６），…、蓄熱電動膨張弁（14）、第２開
閉弁（16）が開き、第１開閉弁（15）が閉じた状態で運
転が行われ、吐出ガスが室外熱交換器（３）で凝縮さ
れ、凝縮された液冷媒の一部が主冷媒回路（10）から第
１バイパス路（13a）側にバイパスして流れて、蓄熱電
動膨張弁（14）で減圧され、蓄熱熱交換器（12）で蒸発
する一方、液冷媒の残部が主冷媒回路（10）の各室内電
動膨張弁（６），…で減圧され、各室内熱交換器
（７），…で蒸発する。そして、それぞれガスライン
（9b）で合流して圧縮機（１）に戻るように循環する。
そのとき、吐出ガス（ホットガス）により、室外熱交換
器（３）の除霜を行うとともに、蓄熱槽（11）の蓄暖熱
を利用して室外熱交換器（３）における凝縮能力を増大
せしめ、デフロスト運転時間を短縮するようになされて
いる。

そして、本発明が特徴とする所は、上述した蓄冷熱運転
時と、通常冷房及び蓄冷熱同時運転時とにおける運転制
御に係る。以下、この運転制御について各々フローチャ
ートに沿って説明する。尚、第13図は本装置の蓄冷熱運
転時（通常冷房との同時運転を含む）における制御内容
を示すフローチャート、第14図は蓄冷熱運転が単独で行
われている時の制御内容の詳細を示すフローチャートで
ある。

先ず、第13図のフローチャートに示すように、装置の運
転モードが蓄冷熱運転に切換えられると、スタートして
イニシャライズされた後、ステップS₁で室内ユニットが
サーモオンしているか否かが判定される。即ち、室内ユ
ニットがサーモオフしていれば蓄冷熱運転が単独で行わ
れていることになり、サーモオンしておれば通常冷房及
び蓄冷熱同時運転が行われていることになる。そして、
このステップS₁で室内ユニットがサーモオンしている
と、通常冷房及び蓄冷熱同時運転状態が開始され、ステ
ップS₂以下の制御に移り、一方、室内ユニットがサーモ
オフしていると、蓄冷熱の単独運転状態が開始され、ス
テップS₁₀以下の制御に移る。

そこで、先ず、ステップS₁₀以下の蓄冷熱運転時につい
て説明する。ステップS₁で室内ユニットがサーモオンし
ていないことが検知された後、ステップS₁₀で、第１タ
イマがセットされ、その後、ステップS₁₁に移り、蓄冷
熱運転時における圧縮機の運転周波数Fk′が算出された
後、ステップS₆に移り、室内ユニットのサーモオフ状態
が変更したか否かが判定される。そして、該室内ユニッ
トが継続してサーモオフしている場合にはステップS₇に
移り、室内ユニットがサーモオンか否かが判定され、サ
ーモオフしてる場合にはステップS₉に移り、上記ステッ
プS₁₀でセットした第１タイマがタイムアップしたか否
かが判定され、タイムアップするまでステップS₆に戻
り、上述の動作が繰返される。その後、第１タイマがタ
イムアップすると、ステップS₉よりステップS₁₀に移
り、上述の動作が繰返される。つまり、室内ユニットが
サーモオフ状態の場合に蓄冷熱運転が行われると同時に
第１タイマのタイムアップ毎に圧縮機（１）の運転周波
数が演算される。そこで、上記蓄冷熱運転時における圧
縮機（１）の運転周波数の演算処理（ステップS₁₁）に
ついて第14図に示すフローチャートに基づき説明する。

このフローチャートに示す如く、先ず、ステップS₂₁で
蓄冷熱運転終了時に得るべき蓄冷熱量、即ち目標蓄冷熱
量（IPFs）を設定する。ここで設定される目標蓄冷熱量
（IPFs）は、日中の外気温度等に応じて設定されると共
に、蓄熱槽（11）に氷が残留している場合には、その残
氷量をも含んでいるものであるため、実際に、蓄冷熱運
転時に生成される製氷量は、この残氷量を差引いた値に
なる。即ち、蓄熱槽（11）内に配設された水位センサ
（Cl）により残氷量を検出し、その検出信号が製氷量検
出手段（62）に送信されることで、上記目標蓄冷熱量
（IPFs）からこの残氷量を差引いて実際の製氷量を得る
ものである。尚、この目標蓄冷熱量（IPFs）は、蓄熱槽
（11）内における氷量の体積百分率で表される。

次に、ステップS₂₁で求められた目標蓄冷熱量（IPFs）
に基づきステップS₂₂において圧縮機（１）の運転周波
数Fk′を決定する。ここでは、上記蓄冷熱時間設定手段
（61）によって、予め蓄冷熱運転時間を8hr等に設定し
ておいたり、若しくは蓄冷熱運転終了時間を設定してお
き、その時間までの時間数即ち、蓄冷熱運転残り時間を
算出するなどして求めておく。そして、上記蓄冷熱時間
設定手段（61）および製氷量検出手段（62）からの検出
信号が演算手段（63）に送信され、該演算手段（63）に
よって上記蓄冷熱時間設定手段（61）で設定された設定
時間で上記のステップS₂₁で求められた目標蓄冷熱量（I
PFs）を得るのに要する圧縮機（１）の最低運転周波数F
k′が算出される。尚、この演算手段（63）での運転周
波数Fk′の算出には、以下の式により行われる。

Fk′＝（c₂/A）（IPFs−IPF）−c₁ … c₁:定数（＝67） c₂:定数（＝18） IPFs:蓄冷熱運転終了時の蓄冷熱量 Ａ＝CTDF−C₃ （CTDF:蓄冷熱運転残り時間（Hr）、 C₃:定数（＝0.5）） 但し、Ａ≦0.2のときはＡ＝0.2 また、ここで算出された運転周波数Fk′の制限として、
Fk′≦50（Hz）のときはFk′＝50（Hz）として、圧縮機
（１）の固有振動数を回避する等、低周波数領域での不
具合を生ぜせしめないように設定し、一方、FK′≧117.
5（Hz）のときはFK′＝135（Hz）として、製氷速度を速
める加速チャージ運転を行うように設定されている。以
上の如く演算手段（63）で算出された運転周波数Fk′に
基づき、演算手段（63）からの信号が運転制御手段（6
4）に送信され、該運転制御手段（64）の作動によって
圧縮機（１）の運転が制御され、蓄冷熱運転が開始され
る。

次に、この運転周波数Fk′の補正手段としてのステップ
S₂₃以下の制御について説明する。

ステップS₂₃でタイマによって蓄冷熱運転残り時間が所
定時間間隔、つまりステップS₁₀で設定される第１タイ
マの12分間隔でカウントされており、その所定時間を経
過すると、ステップS₂₄で、そのカウント時間において
蓄熱槽（11）内に貯留されている蓄冷熱量がサンプリン
グされる。そして、再び上記式を用い、ステップS₂₅
において、上記第１タイマで検出された時間により求め
られる蓄冷熱運転残り時間で上記のステップS₂₁で求め
られた目標蓄冷熱量（IPFs）を得るべく残りの必要製氷
量を製氷するのに要する圧縮機（１）の最低運転周波数
Fk′が算出される。その後、ステップS₂₆に移り、この
ステップS₂₅で算出された運転周波数Fk′について、上
記ステップS₂₂で設定された運転周波数Fk′と比較して
変更を要するか否かが判定され、変更を要する場合には
ステップS₂₇に進んで圧縮機（１）の運転周波数Fk′を
変更制御し、その後、再びステップS₂₃に戻されて上述
と同様の制御を行う。一方、ステップS₂₆で前回算出し
た運転周波数Fk′の変更を要しない場合には、そのまま
の運転周波数Fk′でステップS₂₃に戻る。つまり、上述
のようにステップS₁₀で設定された第１タイマがタイム
アップする毎にステップS₂₃〜S₂₇の動作が行われ、12分
毎に上記の如く運転周波数の補正がなされることにな
り、最初にステップS₂₁,S₂₂で設定された圧縮機（１）
の初期運転周波数及びステップS₂₅で設定された前回の
運転周波数は適宜、補正されて、蓄熱運転時に冷房運転
が行われたり、外気温度が変化した場合などの状況の変
化に追従して圧縮機（１）の運転周波数（ロード）を変
更する。従って、蓄冷熱運転終了時にはステップS₂₁で
設定された目標製氷量（IPFs）が確実に得られる。

この各運転周波数Fk′における蓄冷熱所要時間と必要製
氷量の関係を第15図に示す。この図に基づいて、蓄冷熱
時間（縦軸）と残氷量（横軸）から求められた製氷量と
が決定すれば、圧縮機（１）の最低の運転周波数が定ま
るので、蓄冷熱運転時間の残り時間等より運転周波数を
算出する。

このように、蓄冷熱の単独運転時の制御については、蓄
冷熱運転可能な時間を最大限に使って、できるだけ圧縮
機（１）の運転周波数が低い領域において運転を行い、
成績係数の高い運転状態を行い、消費電力の低下を図り
ながら製氷運転を行うものである。また、蓄冷熱運転時
の状況変化に対応し適宜、圧縮機（１）の運転周波数を
補正するために、正確な蓄冷熱量を得ることができる。

次に、第13図におけるステップS₁で室内ユニットがサー
モオンしていると判定された場合、即ち通常冷房及び蓄
冷熱同時運転の制御について述べる。

先ず、制御フローは示さないが、通常冷房及び蓄冷熱同
時運転が開始されると、その開始信号が最大開度設定手
段（52）に送信され、該最大開度設定手段（52）の作動
により、それまで通常冷房運転時には2000plsを最大開
度（第１最大開度）としていた室内電動膨張弁（６）の
最大開度（第２最大開度）を1250plsとするように設定
される。つまり、以下の条件が全て満たされると室内電
動膨張弁（６）の最大開度が第１最大開度の略半分の第
２最大開度に設定される。

・通常冷房及び蓄冷熱同時運転モード ・蓄冷熱運転中 ・室内ユニットがサーモオン状態 これら上限をIN条件として室内電動膨張弁（６）の最大
開度が小さく設定され、冷媒の流量が抑制されること
で、蒸発圧力相当飽和温度Teが大幅に上昇することが抑
制され、蓄熱槽（11）内の水の凍結温度との温度差を十
分に取れるようにし、この蓄熱運転時に十分な蓄熱量が
得られるようにする。

尚、以下の条件の何れかが成立すると室内電動膨張弁
（６）の最大開度は第１最大開度（2000plsの開度）に
戻される。

・蓄冷熱運転が解除 ・室内ユニットがサーモオフ状態 また、この通常冷房及び蓄冷熱同時運転においては、圧
縮機（１）の容量制御、つまり、運転周波数制御が行わ
れて蒸発圧力相当飽和温度Teの一定制御が行われる。以
下、この制御について説明する。

先ず、第13図におけるステップS₁で室内熱交換器（７）
がサーモオンされていると、ステップS₂で、第２タイマ
がセットされ（例えば20sec）、その後、このセットさ
れた第２タイマがタイムアップするまでの所定時間中に
行われる通常冷房及び蓄冷熱同時の圧縮機運転制御とし
てのステップS₃〜S₅に移る。ステップS₃において圧力セ
ンサ（SP）の検知信号が蒸発温度検出手段（53）に送ら
れると共に、この蒸発温度検出手段（53）によって、最
適な蒸発圧力相当飽和温度Tes（以下目標飽和温度とす
る）が次式に基づいて算出される。

Tes＝−６−（FT−50）×0.025 … 次に、この目標飽和温度Tesを得るべく、ステップS₄に
おいて圧縮機の運転周波数の増減量ΔFkが算出される。
このステップS₄における圧縮機の運転周波数の増減量Δ
Fkは次式によって算出される。

ΔFk＝Kc［｛ｅ（ｔ）−ｅ（ｔ−Δtc）｝ ＋Δtc/2Ti｛ｅ（ｔ）＋ｅ（ｔ−tc）｝］ … ｅ（ｔ）:Te（ｔ）−Tes（ｔ） Δtc:サンプリングタイム Kc:ゲイン Ti:積分時間 そして、ステップS₅において圧縮機の運転周波数の増減
量が加減算されて圧縮機の運転周波数Fkが決定される。

Fk＝Fk（ｔ−ΔTc）＋ΔFk … このようにして、決定された圧縮機（１）の運転周波数
Fkに基づいて圧縮機（１）の運転容量が制御され、蒸発
圧力相当飽和温度が最適な一定値に保持される。

その後、ステップS₅よりステップS₆に移り、室内ユニッ
トのサーモオン状態が変更されたか否かが判定され、サ
ーモオン状態のままの場合、ステップS₇に移り、再び室
内ユニットがサーモオンか否かが判定され、サーモオン
の場合ステップS₈に移り、第２タイマがタイムアップし
たか否かが判定され、タイムアップするまでステップS₆
に戻る一方、タイムアップするとステップS₂に戻り、上
述の動作が繰返される。つまり、第２タイマの20秒毎
に、Teが目標値になるように圧縮機（１）の運転周波数
が算出されて、該周波数に圧縮機（１）が容量制御され
る。

更に、図示しないが、上述したような室内電動膨張弁
（６）の最大開度及び圧縮機（11）の運転周波数制御に
よって蒸発圧力相当飽和温度Teを最適な状態にした後、
冷房負荷が大きくなった場合、つまり、蒸発圧力相当飽
和温度Teが上昇した場合、該蒸発温度検出手段（53）に
よる検出温度が所定温度以上になり、容量検出手段（5
4）によって圧縮機の容量が最大になったことが検知さ
れた場合には、上記蒸発温度検出手段（53）および容量
検出手段（54）からの検知信号が最大開度規制手段（5
5）に送信されて、上述の如く、1250plsを最大開度（第
２最大開度）としていた室内電動膨張弁（６）の開度を
500plsの開度を最大（第３最大開度）とするように設定
される。つまり、以下の両条件が満たされることによっ
て室内電動膨張弁（６）の最大開度が第２最大開度より
更に小さい第３最大開度に設定し、蒸発圧力相当飽和温
度Teを低下させて十分な蓄冷熱量を得るようにする。

・室内電動膨張弁の最大開度が第２最大開度に設定され
ている。

・Te＞−５℃で且つFk≧130Hz、若しくはFk＞107.5Hzで
且つ加速蓄冷運転中となっている。

（尚、加速蓄冷運転のIN条件はFk′＞117.5Hzとし、OUT
条件はFk′＜95Hzとする） 一方、以下の条件のうち何れかが成立すると、それをOU
T条件として室内電動膨張弁（６）の第３最大開度制御
は解除される。

・第２最大開度の制御条件解除 ・Fk＜85Hz且つ加速蓄冷運転解除 ・Fk＜65Hz且つ加速蓄冷運転開始 そして、上述した制御が繰返されることになる。

上述してきたように、本例における蓄熱式空気調和装置
の運転制御装置及び運転制御方法では、蓄冷熱運転残り
時間と蓄冷熱量とを検知して、この残り時間を最大限に
使って、圧縮機（１）をできるだけ低周波数の運転を行
わせるようにしたことで圧縮機（１）は成績係数の高い
領域での運転状態が得られることになり、省エネ性が向
上されている。また、蒸発圧力相当飽和温度Teを一定と
するべく、室内電動膨張弁（６）及び圧縮機（１）の最
大運転周波数を設定することで従来のような蓄冷熱量の
不足やドラフトの発生、更には、室内熱交換機（７）の
凍結が防止されている。

尚、室内電動膨張弁（６）の各最大開度のパルス信号の
値は適宜設定可能である。

また、主冷媒回路も本実施例のものに限られるものでは
ない。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）の発明では、通常冷
房及び蓄冷熱同時運転時に、最大開度設定手段の作動に
よって主減圧弁の最大開度を通常冷房運転時に設定され
る第１最大開度より小さい所定の第２最大開度に設定し
て、蒸発圧力相当飽和温度の上昇を抑制し、蓄熱用熱交
換器内での冷媒の温度と水の凍結温度との差が十分にと
れるようにし、製氷量の低下を防ぐ。また、容量検出手
段が圧縮機の最大容量運転を検出し、且つ上記蒸発温度
検出手段が検出した蒸発圧力相当飽和温度が予め設定さ
れた設定温度以上になると、最大開度規制手段の作動に
よって主減圧弁の最大開度を第２最大開度より更に小さ
い所定の第３最大開度に設定して、冷房負荷の増大に伴
う蒸発圧力相当飽和温度の上昇を抑制し、十分な製氷量
が得られるように制御する。このように、主減圧弁の開
度調整によって、蒸発圧力相当飽和温度を常に一定に制
御し、冷房負荷の大小に起因する不具合が解消され、十
分な蓄冷熱量が得られると同時に、利用側熱交換器のド
ラフトの発生や凍結が回避されて連続運転が可能とな
り、装置の信頼性が向上する。

また、請求項（２）の発明では、通常冷房及び蓄冷熱同
時運転時に、蒸発温度検出手段の出力信号を受けて蒸発
圧力相当飽和温度が予め設定された目標値になるように
容量制御手段が圧縮機の容量を制御する。このことによ
り、蒸発圧力相当飽和温度の上下動を抑制し、正確な蓄
冷熱運転が行われると共に、利用側熱交換器の凍結等を
防止することができる。

そして、請求項（３）の発明では、上記請求項（１）お
よび（２）に記載された両作用によって、主減圧弁の開
度および圧縮機の容量制御によって確実な通常冷房およ
び蓄冷熱同時運転が行える。

更に、請求項（４）の発明では、蓄冷熱運転時に、蓄冷
熱時間設定手段が蓄冷熱運転時間を設定し、製氷量検出
手段が蓄熱槽内での必要製氷量を検出し、上記蓄冷熱時
間設定手段および製氷量検出手段からの出力信号が、演
算手段に送られ、該演算手段によって必要製氷量を設定
時間で製氷するのに要する圧縮機の最低運転周波数を算
出した後、演算手段からの出力信号が運転制御手段に送
られ、該運転制御手段によって上記演算手段で算出され
た圧縮機運転周波数に基づき圧縮機の運転を制御する。
これにより、蓄冷熱運転可能な時間を最大限に使って圧
縮機を最低周波数で運転させることができるので、成績
係数の高い領域で圧縮機を駆動させることができ、消費
電力の低減に伴ない省エネ性が向上する。

最後に、請求項（５）および（６）記載の発明では、通
常冷房及び蓄冷熱同時運転時には上記請求項（１）〜
（３）記載の作用により、また、蓄冷熱運転時には上記
請求項（４）記載の作用により主減圧弁の閉度および圧
縮機の運転周波数が制御され、最適な運転状態が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項（１）に記載された発明の構成を示すブ
ロック図である。第２図は請求項（２）に記載された発
明の構成を示すブロック図である。第３図は請求項
（４）に記載された発明の構成を示すブロック図であ
る。 第４図〜第15図は本発明の一実施例を示し、第４図は装
置の全体構成を示す冷媒配管系統図、第５図〜第８図は
それぞれ冷房運転における各運転モードを示し、第５図
は通常冷房運転、第６図は蓄冷熱運転、第７図は通常冷
房及び蓄冷熱同時運転、第８図は蓄冷熱回収運転におけ
る冷媒の循環を示す説明図である。第９図〜第12図はそ
れぞれ暖房運転における各運転モードを示し、第９図は
通常暖房運転、第10図は蓄暖熱運転、第11図は通常暖房
及び蓄暖熱同時運転、第12図は蓄暖熱回収デフロスト運
転における冷媒の循環経路を示す説明図である。第13図
は本装置の制御内容を示すフローチャート図、第14図は
蓄冷熱運転時のコントローラの制御内容を示すフローチ
ャート図、第15図は蓄熱所要時間と残氷量との関係を示
した図である。 （１）……圧縮機 （３）……室外熱交換器（熱源側熱交換器） （６）……室内電動膨張弁（主減圧弁） （７）……室内熱交換器（利用側熱交換器） （９）……冷媒配管 （10）……主冷媒回路 （11）……蓄熱槽 （12）……蓄熱熱交換器 （14）……蓄熱電動膨張弁（蓄冷熱用減圧機構） （51）……切換手段 （52）……最大開度設定手段 （53）……蒸発温度検出手段 （54）……容量検出手段 （55）……最大開度規制手段 （56）……容量制御手段 （61）……蓄冷熱時間設定手段 （62）……製氷量検出手段 （63）……演算手段 （64）……運転制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−208366（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−10067（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−10068（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容量の可変な圧縮機（１）、熱源側熱交換
   器（３）、開度の可変自在な主減圧弁（６）及び利用側
   熱交換器（７）を冷媒配管（９）で順次接続してなる主
   冷媒回路（10）と、蓄冷熱用の氷を貯溜する蓄熱槽（1
   1）とを備える一方、上記蓄熱槽（11）内に配置される
   と共に、上記主冷媒回路（10）に接続され、冷媒と蓄熱
   媒体との熱交換を行うための蓄熱熱交換器（12）と、蓄
   冷熱用減圧機構（14）とを備えるとともに、 少なくとも通常冷房運転時には、熱源側熱交換器（３）
   で凝縮された液冷媒が主冷媒回路（10）のみを流れて主
   減圧弁（６）で減圧され、利用側熱交換器（７）で蒸発
   して圧縮機（１）に戻るように循環し、蓄冷熱運転時に
   は、熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷媒が蓄冷熱
   用減圧機構（14）で減圧され、蓄熱熱交換器（12）で蒸
   発したのち圧縮機（１）に戻るように循環し、蓄冷熱回
   収運転時には、熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷
   媒が主冷媒回路（10）から蓄熱熱交換器（12）で過冷却
   された後、主冷媒回路（10）の利用側熱交換器（７）で
   蒸発して圧縮機（１）に戻るように循環し、通常冷房及
   び蓄冷熱同時運転時には、熱源側熱交換器（３）で凝縮
   された液冷媒の一部が主冷媒回路（10）の利用側熱交換
   器（７）で蒸発する一方、液冷媒の残部が蓄熱熱交換器
   （12）で蒸発した後、それぞれ圧縮機（１）に戻るよう
   に回路接続を切換える切換手段（51）を備えた蓄熱式空
   気調和装置であって、 通常冷房及び蓄冷熱同時運転時に、主減圧弁（６）の最
   大開度を通常冷房運転時に設定される第１最大開度より
   小さい所定の第２最大開度に設定する最大開度設定手段
   （52）と、蒸発圧力相当飽和温度を検出する蒸発温度検
   出手段（53）と、圧縮機（１）の最大容量運転時を検出
   する容量検出手段（54）と、該容量検出手段（54）が圧
   縮機（１）の最大容量運転を検出し、且つ上記蒸発温度
   検出手段（53）が検出した蒸発圧力相当飽和温度が予め
   設定された設定温度以上になると、主減圧弁（６）の最
   大開度を第２最大開度より小さい所定の第３最大開度に
   設定する最大開度規制手段（55）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】容量の可変な圧縮機（１）、熱源側熱交換
   器（３）、主減圧弁（６）及び利用側熱交換器（７）を
   冷媒配管（９）で順次接続してなる主冷媒回路（10）
   と、蓄冷熱用の氷を貯溜する蓄熱槽（11）とを備える一
   方、上記蓄熱槽（11）内に配置されると共に、上記主冷
   媒回路（10）に接続され、冷媒と蓄熱媒体との熱交換を
   行うための蓄熱熱交換器（12）と、蓄冷熱用減圧機構
   （14）とを備えるとともに、 少なくとも通常冷房運転時には、熱源側熱交換器（３）
   で凝縮された液冷媒が主冷媒回路（10）のみを流れて主
   減圧弁（６）で減圧され、利用側熱交換器（７）で蒸発
   して圧縮機（１）に戻るように循環し、蓄冷熱運転時に
   は、熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷媒が蓄冷熱
   用減圧機構（14）で減圧され、蓄熱熱交換器（12）で蒸
   発したのち圧縮機（１）に戻るように循環し、蓄冷熱回
   収運転時には、熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷
   媒が主冷媒回路（10）から蓄熱熱交換器（12）で過冷却
   された後、主冷媒回路（10）の利用側熱交換器（７）で
   蒸発して圧縮機（１）に戻るように循環し、通常冷房及
   び蓄冷熱同時運転時には、熱源側熱交換器（３）で凝縮
   された液冷媒の一部が主冷媒回路（10）の利用側熱交換
   器（７）で蒸発する一方、液冷媒の残部が蓄熱熱交換器
   （12）で蒸発した後、それぞれ圧縮機（１）に戻るよう
   に回路接続を切換える切換手段（51）を備えた蓄熱式空
   気調和装置であって、 通常冷房及び蓄冷熱同時運転時に、蒸発圧力相当飽和温
   度を検出する蒸発温度検出手段（53）と、該蒸発温度検
   出手段（53）の出力信号を受けて蒸発圧力相当飽和温度
   が予め設定された目標値になるように圧縮機（１）の容
   量を制御する容量制御手段（56）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】上記請求項（１）記載の蓄熱式空気調和装
   置の運転制御装置において、蒸発温度検出手段（53）の
   出力信号を受けて蒸発圧力相当飽和温度が予め設定され
   た目標値になるように圧縮機（１）の容量を制御する容
   量制御手段（56）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。
4. 【請求項４】容量の可変な圧縮機（１）、熱源側熱交換
   器（３）、主減圧弁（６）及び利用側熱交換器（７）を
   冷媒配管（９）で順次接続してなる主冷媒回路（10）
   と、蓄冷熱用の氷を貯溜する蓄熱槽（11）とを備える一
   方、上記蓄熱槽（11）内に配置されると共に、上記主冷
   媒回路（10）に接続され、冷媒と蓄熱媒体との熱交換を
   行うための蓄熱熱交換器（12）と、蓄冷熱用減圧機構
   （14）とを備えるとともに、 少なくとも通常冷房運転時には、熱源側熱交換器（３）
   で凝縮された液冷媒が主冷媒回路（10）のみを流れて主
   減圧弁（６）で減圧され、利用側熱交換器（７）で蒸発
   して圧縮機（１）に戻るように循環し、蓄冷熱運転時に
   は、熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷媒が蓄冷熱
   用減圧機構（14）で減圧され、蓄熱熱交換器（12）で蒸
   発したのち圧縮機（１）に戻るように循環し、蓄冷熱回
   収運転時には、熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷
   媒が主冷媒回路（10）から蓄熱熱交換器（12）で過冷却
   された後、主冷媒回路（10）の利用側熱交換器（７）で
   蒸発して圧縮機（１）に戻るように循環し、通常冷房及
   び蓄冷熱同時運転時には、熱源側熱交換器（３）で凝縮
   された液冷媒の一部が主冷媒回路（10）の利用側熱交換
   器（７）で蒸発する一方、液冷媒の残部が蓄熱熱交換器
   （12）で蒸発した後、それぞれ圧縮機（１）に戻るよう
   に回路接続を切換える切換手段（51）を備えた蓄熱式空
   気調和装置であって、 蓄冷熱運転時に、蓄冷熱運転時間を設定する蓄冷熱時間
   設定手段（61）と、蓄熱槽（11）内の必要製氷量を検出
   する製氷量検出手段（62）と、上記蓄冷熱時間設定手段
   （61）および製氷量検出手段（62）からの出力信号を受
   けて、該必要製氷量を設定時間で製氷するのに要する圧
   縮機（１）の最低運転周波数を算出する演算手段（63）
   と、演算手段（63）からの出力信号を受け、該演算手段
   （63）で算出された圧縮機運転周波数に基づき圧縮機
   （１）の運転を制御する運転制御手段（64）と備えてい
   ることを特徴とする蓄熱式空気調和装置の運転制御装
   置。
5. 【請求項５】上記請求項（１），（２）または（３）記
   載の蓄熱式空気調和装置の運転制御装置において、蓄冷
   熱運転時に、蓄冷熱運転時間を設定する蓄冷熱時間設定
   手段（61）と、蓄熱槽（11）内の必要製氷量を検出する
   製氷量検出手段（62）と、上記蓄冷熱時間設定手段（6
   1）および製氷量検出手段（62）からの出力信号を受け
   て、該必要製氷量を設定時間で製氷するのに要する圧縮
   機（１）の最低運転周波数を算出する演算手段（63）
   と、演算手段（63）からの出力信号を受け、該演算手段
   （63）で算出された圧縮機運転周波数に基づき圧縮機
   （１）の運転を制御する運転制御手段（64）とを備えて
   いることを特徴とする蓄熱式空気調和装置の運転制御装
   置。
6. 【請求項６】容量の可変な圧縮機（１）、熱源側熱交換
   器（３）、開度の可変自在な主減圧弁（６）及び利用側
   熱交換器（７）を冷媒配管（９）で順次接続してなる主
   冷媒回路（10）と、蓄冷熱用の氷を貯溜する蓄熱槽（1
   1）とを備える一方、上記蓄熱槽（11）内に配置される
   と共に、上記主冷媒回路（10）に接続され、冷媒と蓄熱
   媒体との熱交換を行うための蓄熱熱交換器（12）と、蓄
   冷熱用減圧機構（14）とを備えるとともに、 少なくとも通常冷房運転時には、熱源側熱交換器（３）
   で凝縮された液冷媒が主冷媒回路（10）のみを流れて主
   減圧弁（６）で減圧され、利用側熱交換器（７）で蒸発
   して圧縮機（１）に戻るように循環し、蓄冷熱運転時に
   は、熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷媒が蓄冷熱
   用減圧機構（14）で減圧され、蓄熱熱交換器（12）で蒸
   発したのち圧縮機（１）に戻るように循環し、蓄冷熱回
   収運転時には、熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷
   媒が主冷媒回路（10）から蓄熱熱交換器（12）で過冷却
   された後、主冷媒回路（10）の利用側熱交換器（７）で
   蒸発して圧縮機（１）に戻るように循環し、通常冷房及
   び蓄冷熱同時運転時には、熱源側熱交換器（３）で凝縮
   された液冷媒の一部が主冷媒回路（10）の利用側熱交換
   器（７）で蒸発する一方、液冷媒の残部が蓄熱熱交換器
   （12）で蒸発した後、それぞれ圧縮機（１）に戻るよう
   に回路接続を切換える切換手段（51）を備えた蓄熱式空
   気調和装置の運転制御方法であって、 蓄冷熱運転時には、蓄冷熱運転時間を蓄冷熱時間設定手
   段（61）によって設定すると同時に蓄熱槽（11）内の必
   要製氷量を製氷量検出手段（62）が検出した後、演算手
   段（63）が上記蓄冷熱運転時間で必要製氷量を製氷する
   のに要する圧縮機（１）の最低運転周波数を算出し、こ
   の算出された圧縮機運転周波数に基づいて運転制御手段
   （64）が圧縮機（１）の運転を制御する一方、 通常冷房及び蓄冷熱同時運転時には、最大開度設定手段
   （52）が主減圧弁（６）の最大開度を通常冷房運転時に
   設定される第１最大開度より小さい所定の第２最大開度
   に設定して、該主減圧弁（６）の開度を過熱度制御する
   と共に、蒸発温度検出手段（53）が蒸発圧力相当飽和温
   度を検出して容量制御手段（56）が圧縮機（１）の容量
   を蒸発圧力相当飽和温度が所定の目標値になるように制
   御し、その後、容量検出手段（54）が圧縮機（１）の最
   大容量運転を検出し、且つ、蒸発圧力相当飽和温度が所
   定温度以上になると、最大開度規制手段（55）が主減圧
   弁（６）の最大開度を第２最大開度より小さい第３最大
   開度に設定することを特徴とする蓄熱式空気調和装置の
   運転制御方法。