JPH0814401B2

JPH0814401B2 - 蓄熱式空気調和装置の運転制御装置

Info

Publication number: JPH0814401B2
Application number: JP1090973A
Authority: JP
Inventors: 伸廣楠本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1996-02-14
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: JPH02272247A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、蓄熱媒体である氷を貯溜してなる蓄熱槽を
備えた蓄熱式空気調和装置に係り、特に、蓄冷熱運転時
における製氷対策に関するものである。

（従来の技術）近年、開発の進んでいる蓄熱式空気調和装置におい
て、特に、夏期における蓄熱媒体としての氷の生成量の
設定手段には、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61−289249号公報に開示される
如く、前日における最大負荷値前後の平均値に基づいて
夜間蓄熱運転の目標蓄熱量を設定するようにしたものが
ある。即ち、前日の冷房負荷が大きかった時、次の日の
冷房負荷も大きい場合が多いことから、夜間蓄熱量を大
きく設定することで、夜間蓄熱運転時には蓄熱槽内に多
量の氷を生成貯溜しておき、次の日の冷房運転にその蓄
冷熱を寄与させて、空気調和装置の冷房能力の向上を図
るようにしている。また、逆に前日の冷房負荷が小さか
った時、次の日の冷房負荷も小さい場合が多いことか
ら、夜間蓄熱量を小さく設定することで、夜間蓄熱運転
時における蓄熱槽内の氷の生成量を少なくしておき、次
の日の冷房運転後の残氷量を小さくして蓄熱槽内の基準
水位を確保するようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来のものでは、冷房負荷が日に
よって大きく変化するような場合には最適な蓄熱量を得
られないことがある。即ち、前日の冷房負荷が小さく次
の日の冷房負荷が大きいときには、前日の冷房負荷に基
づいて夜間蓄熱量は小さくなっているために、次の日の
冷房運転に寄与する蓄熱量が不足し、空気調和装置の冷
房能力が不十分となる。

このような不具合を解消するために、夜間蓄熱量を予
め大きく設定することも考えられるが、この場合、日中
の冷房負荷が小さくて解氷量が小さい場合には、蓄熱槽
内の残氷量が多くなり、長期に渡り残氷があると水量の
減少が認識できないため過剰製氷を生じ、蓄熱槽や蓄熱
熱交換器等の各機器の変形や破損に繋がるものであっ
た。また、残氷を強制的に解氷させるようにしたものも
あるが、このものは解氷のための動力を必要とするため
にエネルギーロスを生じ好ましくない。

そこで、本発明は、外気温度によって必要製氷量を設
定すると共に、蓄熱槽内の残氷の有無によって夜間蓄熱
運転時の製氷量を決定することで過不足のない氷蓄熱を
可能にした蓄熱式空気調和装置の運転制御装置を得るこ
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本発明の解決手段を以下に述
べる。

請求項（１）記載の発明は、第１図に示すように、圧
縮機（１）、熱源側熱交換器（３）、主減圧機構（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
媒と氷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）とで基本構造を成しており、作
動時において、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機構（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する。

そして、外気温を検知する外気温度検知手段（Tha）
と、蓄熱槽（11）内の残氷を検知する残氷検知手段（Th
w）と、蓄冷熱運転時において上記外気温度検知手段（T
ha）によって検知された外気温を演算処理することによ
り蓄冷熱回収運転時の外気温を推定し、これに基いて蓄
冷熱運転時の必要製氷量を算出する製氷量算出手段（6
1）と、残氷検知手段（Thw）が蓄熱槽（11）内の残氷を
検知すると、製氷量算出手段（61）の算出製氷量を減少
補正する補正手段（62）と、製氷量算出手段（61）及び
補正手段（62）の出力信号を受けて蓄熱槽（11）内に所
定の氷が製氷されるように蓄冷熱時の運転を制御する蓄
冷熱制御手段（60）とを設けている。

請求項（２）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、補正手段
（62）は、製氷量算出手段（61）が算出する必要製氷量
から所定の減少率でもって必要製氷量を減少補正すると
共に、各製氷時に残氷検知手段（Thw）が連続して残氷
を検知すると、必要製氷量からの減少率が順次増大する
ように該減少率を変更する一方、残氷検知手段（Thw）
が残氷を検知しないと減少率を零に戻すように構成され
ている。

請求項（３）記載の発明は、前提を上記請求項（１）
記載の発明に係る蓄熱式空気調和装置の運転制御装置と
同じく、外気温を検知する外気温度検知手段（Tha）
と、蓄冷熱運転の開始時毎に蓄熱槽（11）内の残氷の有
無を検知する残氷検知手段（Thw）と、上記外気温度検
知手段（Tha）によって検知された外気温に応じて蓄冷
熱運転時の必要製氷量を算出する製氷量算出手段（61）
と、上記残氷検知手段（Thw）が蓄熱槽（11）内に残氷
が有ることを検知すると、製氷量算出手段（61）が算出
する必要製氷量から所定の減少率でもって必要製氷量を
減少補正すると共に、蓄冷熱運転開始毎に残氷検知手段
（Thw）が連続して残氷が有ることを検知すると、必要
製氷量からの減少率が順次増大するように該減少率を変
更する一方、蓄冷熱運転開始時に残氷検知手段（Thw）
が残氷が無いことを検知すると減少率を零に戻す補正手
段（62）と、製氷量算出手段（61）及び補正手段（62）
の出力信号を受けて蓄熱槽（11）内に所定の氷が製氷さ
れるように蓄冷熱時の運転を制御する蓄冷熱制御手段
（60）とを設けている。

請求項（４）記載の発明は、上記請求項（３）記載の
蓄熱式空気調和装置の運転制御装置において、製氷量算
出手段（61）は、蓄冷熱運転時において外気温度検知手
段（Tha）によって検知された外気温を演算処理するこ
とにより蓄冷熱回収運転時の外気温を推定し、これに基
いて蓄冷熱運転時の必要製氷量を算出するように構成さ
れている。

（作用）以上の構成により、請求項（１）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，蓄冷熱回収運転が行われる。そし
て、蓄冷熱運転時には外気温検知手段（Tha）によって
検知された外気温を演算処理することにより蓄冷熱回収
運転時の外気温を推定し、これに基いて製氷量算出手段
（61）が蓄冷熱運転時の必要製氷量を算出する。そし
て、残氷検知手段（Thw）によって蓄熱槽（11）内の残
氷が検知されると、その必要製氷量を補正手段（62）に
よって減少補正する。その後、上記製氷量算出手段（6
1）と補正手段（62）の出力信号は蓄冷熱制御手段（6
0）に送られ、該蓄冷熱制御手段（60）の制御によって
製氷運転が行われ、所定量の氷を貯留する。従って、補
正手段（62）による必要製氷量の減少補正により、必要
量以上の製氷が抑制されることになると共に、残氷がな
いと外気温のみによる製氷量が設定されることで必要製
氷量の過不足が抑制され、また、残氷量が大きくなるこ
とに伴う装置の変形や破損が回避される。また、必要製
氷量の算出は、蓄冷熱運転時の外気温により蓄冷熱回収
運転時の外気温を推定することで行われるので、蓄冷熱
回収運転時に外気温を検出してこの外気温を蓄冷熱運転
時まで記憶しておく記憶手段を必要としないので信号処
理動作及び信号処理回路が簡素化できる。

請求項（３）の発明では、製氷量算出手段（61）によ
って算出された必要製氷量から所定の減少率でもって必
要製氷量を減少補正すると共に、各製氷時に残氷検知手
段（Thw）が連続して残氷を検知すると、必要製氷量か
らの減少率が順次増大するように該減少率を変更する一
方、残氷検知手段（Thw）が残氷を検知しないと減少率
を零に戻すことにより、残氷がなくなるまで必要製氷量
からの減少率が順次増大するために、残氷のない熱回収
が必ず生じることになり、残氷量を抑制した正確な必要
製氷量を設定することができ、且つ残氷が無くなった場
合にには十分な製氷量を得ることができる。また、残氷
検知手段（Thw）は蓄熱槽（11）内の残氷の有無を検知
するのみであり、残氷量を検知するものではないので、
簡単な構成の検知手段を適用することができる。

請求項（２）及び（４）の発明では、上述した請求項
（１）及び（３）の発明の作用を共に得ることができ
る。つまり、必要製氷量の過不足の抑制、信号処理動作
及び信号処理回路が簡素化、製氷量の減少率の変更によ
る最適な製氷量の設定を共に得ることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例について、第２図以下の図面に
基づき説明する。

第２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
房運転時には図中波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），…は夫々同一
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機構と
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、（Ｙ）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である。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バイパス部（13a）及び第２バイパス路（13
b）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（13b）には、該第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（1
5）−蓄熱熱交換器（12）間の途中配管と主冷媒回路（1
0）のガスライン（9b）とは第３バイパス路（13c）によ
って、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）における上
記第1,第２バイパス路（13a），（13b）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
（17）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、該各弁（15），（16），（17）はコントローラ
（Ｃ）が出力する制御信号により制御されるように構成
されている。

また、主冷媒回路（10）等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）内の残水の有無を
検知する残氷検知手段としての水温センサ、（Tha）は
室外熱交換器（３）の空気吸入口に配置され、外気温度
Taを検出する外気温度検知手段としての外気温センサ、
（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）
Teを検出する圧力センサ、（Cl）は蓄熱槽（11）内の水
面付近に配設され、製解氷に伴う水面の上下移動によっ
て蓄熱槽（11）内の製氷量を検出する水位センサであ
り、それぞれ検出信号をコントローラ（Ｃ）に出力する
ように構成されている。

ここで、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３図
〜第11図に基づき説明する。

通常冷房運転時には、第３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。

蓄冷熱運転時には、第４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）で接続された液冷媒が、第
１バイパス路（13a）にバイパスして流れ、蓄熱電動膨
張弁（14）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。

そして、本空気和装置は通常冷房及び蓄冷熱同時運転
が行えるものであり、この同時運転時には、第５図矢印
に示すように、室外電動膨張弁（４）、流量制御弁（1
7）、室内電動膨張弁（６），…、蓄熱電動膨張弁（1
4）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）で合流して圧縮機（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６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の温度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７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８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（1
7）、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、
断熱が蓄えられる。

通常暖房及び蓄暖熱同時運転時には、第９図矢印に示
すように、各室内電動膨張弁（６），…、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、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（1
0）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10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
転時における製氷量設定の制御に係る。

上記コントローラ（Ｃ）には、外気温センサ（Tha）
の検知信号に基づいて必要製氷量を算出する製氷量算出
手段（61）と、水温センサ（Thw）の検知信号により必
要製氷量を補正する補正手段（62）と、上記製氷量算出
手段（61）および補正手段（62）の出力信号により圧縮
機（１）などを制御する蓄冷熱制御手段（60）とが備え
られている。そこで、この製氷量制御の構成並びに作用
を第11図のフローチャートに基づいて説明する。

蓄冷熱運転開始時において、ステップS₁で製氷量算出
手段（61）が外気温センサ（Tha）によって蓄熱運転時
（夜間）の外気温T_GNを検知し、この検知された夜間外
気温T_GNに基づいて該外気温T_GNから回収運転時（日中）
の外気温T_GDを推定し、この推定された外気温度に基い
て必要製氷量iPFsを算出する。即ち、蓄熱運転時（夜
間）の外気温T_GNを演算処理して回収運転時（日中）の
外気温T_GDに適した必要製氷量iPFsを算出する。この回
収運転時の外気温T_GDと必要製氷量iPFsとの関係は、一
般に、第12図のグラフに示されるようになり、このステ
ップS₁で算出される必要製氷量iPFsはこのグラフに基づ
いて設定された次式によって求められる。

iPFs＝c₁・T_GN＋c₂ …… つまり、実際の回収運転時（日中）の外気温T_GDを検
出することなく、夜間外気温T_GNに基づいて必要製氷量i
PFsを算出するようになっている。

尚、ここで求められる必要製氷量iPFsは下限を15％上
限を55％としている。また、この必要製氷量は、蓄熱槽
中の体積百分率で表されている。

そして、上記式における定数c₁,c₂は上述した蓄熱
運転時の外気温T_GNより回収運転時の外気温T_GDへの換算
を考慮された数値に設定されている。つまり、この定数
c₁,c₂を例えば実験的に求めた値を夫々設定することに
より、上記式は、夜間外気温T_GNによって回収運転時
（日中）の外気温T_GDに適した必要製氷量iPFsが得られ
るようになっている。例えば、検出された夜間外気温T
_GNに８℃を加算した温度に適した必要製氷量iPFsを得ら
れるように定数c₁,c₂は設定されている。つまり、この
場合、夜間外気温T_GNに８℃を加算した温度が日中の外
気温T_GDの疑似値となって必要製氷量iPFsが算出される
ことになる。また、この定数c₁,c₂は、冷房運転される
部屋によってその設定値が異なる。即ち、コンピュータ
ルーム等のように外気温の影響が比較的小さい部屋にお
いては以下に示す第１表および第12図のグラフのＨで示
すように設定され、一方、その他、外気温の影響を受け
やすい部屋においてはＭで示すように設定される。

このように、本例では、必要製氷量の算出を、蓄冷熱
運転時の外気温T_GNにより蓄冷熱回収運転時の外気温T_GD
を推定しながら行われるので、蓄冷熱回収運転時に外気
温T_GDを検出し、この外気温T_GDを蓄冷熱運転時まで記憶
しておくといった記憶手段を必要としないので信号処理
動作及び信号処理回路が簡素化できる。

次に、必要製氷量が算出されると、ステップS₂に移
り、蓄熱槽（11）内の残氷の有無を検知する。この残氷
の検知は蓄熱槽（11）内に配設されている水温センサ
（Thw）で行われ、そして、残氷がある場合には、ステ
ップS₃において初期値が０に設定されている定数ｃに２
を加算してステップS₄に移る。ステップS₄では残氷があ
る場合の必要製氷量を補正手段（62）によってステップ
S₁で得られた必要製氷量から２％減少させて実行製氷量
とした後、ステップS₆で蓄冷熱制御手段（60）による製
氷運転に移る。つまり、残氷があると、製氷量算出手段
（61）が算出した必要量より２％減算した値を実際の必
要量に設定し、この必要量分蓄熱運転する。尚、上記定
数ｃの値は前日の値がメモリされて次の日の定数ｃに繰
越される構成とされている。一方、上記ステップS₂で残
氷がない場合にはステップS₅において定数ｃが０にクリ
アされてステップS₁で得られた必要製氷量のままステッ
プS₆で製氷運転される。

更に、この様な製氷量の設定制御をしていることで、
外気温による製氷量の設定のみではなく、蓄熱槽内の残
氷の有無によってもこの製氷量が制御されるので、残氷
が連続して検知された場合には漸次２％の減少加算率で
もって製氷量を減少させ、つまり、２、４、６、…％と
減少率が積算されていき、残氷がなくなると減少率がク
リア（ｃ＝０）され、外気温のみの算出による製氷量に
なる。従って、従来のようなその日の蓄冷熱回収時の外
気温のみによる製氷量の設定ではなく、数日前からの必
要製氷量の減少率によってもある程度支配される制御で
あることから、隔日に冷房負荷が変動するような部屋に
おいても最適な蓄冷熱量を得ることができるものであ
り、蓄熱量の不足や多量の残氷による機器の破損などが
回避されるものである。

尚、本発明のような外気温度と残留蓄熱量とによる蓄
熱運転制御は冷房専用機への適用も可能である。また、
本実施例では残氷検知手段として蓄熱槽内の温度を検知
する水温センサを採用したが、その他の手段によって残
氷の有無を検知するようにしてもよい。更に、本例のも
のは残氷の有無によって必要製氷量の減少補正を行った
が、残氷量を検知できるように構成し、その残氷量に応
じて必要製氷量の減少補正を行うようにしてもよい。

（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、
蓄熱運転時に外気温度検知手段によって検知された外気
温により蓄冷熱回収運転時の外気温を推定し、これに基
いて製氷量算出手段が必要製氷量を算出する一方、残氷
検知手段によって蓄熱槽内の残氷が検知されると、その
必要製氷量を補正手段によって減少補正して、上記製氷
量算出手段と補正手段の出力信号が蓄冷熱制御手段に送
られ、該蓄冷熱制御手段によって製氷運転が制御される
ようにしたので、補正手段による必要製氷量の減少補正
により、残氷を考慮した製氷が行われて、必要以上の製
氷が抑制されると共に、残氷がなくなると外気温のみに
よる製氷量が設定されることで必要製氷量の過不足が抑
制され、蓄熱量の不足による冷房能力の低下が回避され
る。また、余剰の残氷の発生が少なくなるために従来の
ように強制的に解氷する手段は不要であり、構成の簡略
化、エネルギーロスの解消が図れるばかりでなく、残氷
量が多くなることによる各機器の変形や破損が回避され
る。また、蓄冷熱回収運転時の外気温を直接検知するも
のではないので、蓄冷熱回収運転時に外気温を検出し、
この外気温を蓄冷熱運転時まで記憶しておく記憶手段を
必要としない。このため、信号処理動作及び信号処理回
路の簡素化を図ることができる。

請求項（３）の発明によれば、製氷量算出手段によっ
て算出された必要製氷量から所定の減少率でもって必要
製氷量を減少補正すると共に、各製氷時に残氷検知手段
が連続して残氷を検知すると、必要製氷量からの減少率
が順次増大するように該減少率を変更するようにしてい
るので、残氷がなくなるまで必要製氷量からの減少率が
順次増大することで、残氷量を抑制した正確な必要製氷
量を設定することができる。また、残氷検知手段が残氷
を検知しないと減少率を零に戻すようにしているので、
残氷が無くなった場合に十分な製氷量を得ることがで
き、製氷量不足を回避することができる。更に、残氷検
知手段は蓄熱槽内の残氷の有無を検知するのみであり、
残氷量を検知するものではないので、構造の簡単な検知
手段を適用することができる。

請求項（２）及び（４）の発明によれば、上述した請
求項（１）及び（３）の発明の効果を共に得ることがで
きる。つまり、必要製氷量の過不足の抑制、信号処理動
作及び信号処理回路が簡素化、製氷量の減少率の変更に
よる最適な製氷量の設定を共に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。第２図
〜第12図は本発明の一実施例を示し、第２図は装置の全
体構成を示す冷媒配管系統図、第３図〜第６図はそれぞ
れ冷房運転における各運転モードを示し、第３図は通常
冷房運転、第４図は蓄冷熱運転、第５図は通常冷房及び
蓄冷熱同時運転、第６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７図〜第10図はそれぞれ
暖房運転における各運転モードを示し、第７図は通常暖
房運転、第８図は蓄暖熱運転、第９図は通常暖房及び蓄
暖熱同時運転、第10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、第11図はコントロー
ラの制御内容を示すフローチャート図、第12図は蓄冷熱
回収時の外気温度と、それに適した蓄冷熱量との関係を
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（主減圧機構）（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（60）蓄冷熱制御手段（61）製氷量算出手段（62）補正手段（Thw）水温センサ（残氷検知手段）（Tha）外気温センサ（外気温度検知手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機（１）、熱源側熱交換器（３）、主
減圧機構（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、冷媒と氷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、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
減圧機構（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、外気温を検知する外気温度検知手段（Tha）と、蓄熱槽（11）内の残氷を検知する残氷検知手段（Thw）
と、蓄冷熱運転時において上記外気温度検知手段（Tha）に
よって検知された外気温を演算処理することにより蓄冷
熱回収運転時の外気温を推定し、これに基いて蓄冷熱運
転時の必要製氷量を算出する製氷量算出手段（61）と、残氷検知手段（Thw）が蓄熱槽（11）内の残氷を検知す
ると、製氷量算出手段（61）の算出製氷量を減少補正す
る補正手段（62）と、製氷量算出手段（61）及び補正手段（62）の出力信号を
受けて蓄熱槽（11）内に所定の氷が製氷されるように蓄
冷熱時の運転を制御する蓄冷熱制御手段（60）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。
【請求項２】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、補正手段（62）は、製氷量
算出手段（61）が算出する必要製氷量から所定の減少率
でもって必要製氷量を減少補正すると共に、各製氷時に
残氷検知手段（Thw）が連続して残氷を検知すると、必
要製氷量からの減少率が順次増大するように該減少率を
変更する一方、残氷検知手段（Thw）が残氷を検知しな
いと減少率を零に戻すように構成されていることを特徴
とする蓄熱式空気調和装置の運転制御装置。
【請求項３】圧縮機（１）、熱源側熱交換器（３）、主
減圧機構（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、冷媒と氷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、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
減圧機構（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、外気温を検知する外気温度検知手段（Tha）と、蓄冷熱運転の開始時毎に蓄熱槽（11）内の残氷の有無を
検知する残氷検知手段（Thw）と、上記外気温度検知手段（Tha）によって検知された外気
温に応じて蓄冷熱運転時の必要製氷量を算出する製氷量
算出手段（61）と、上記残氷検知手段（Thw）が蓄熱槽（11）内に残氷が有
ることを検知すると、製氷量算出手段（61）が算出する
必要製氷量から所定の減少率をもって必要製氷量を減少
補正すると共に、蓄冷熱運転開始時毎に残氷検知手段
（Thw）が連続して残氷が有ることを検知すると、必要
製氷量からの減少率が順次増大するように該減少率を変
更する一方、蓄冷熱運転開始時に残氷検知手段（Thw）
が残氷が無いことを検知すると減少率を零に戻す補正手
段（62）と、製氷量算出手段（61）及び補正手段（62）の出力信号を
受けて蓄熱槽（11）内に所定の氷が製氷されるように蓄
冷熱時の運転を制御する蓄冷熱制御手段（60）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。
【請求項４】上記請求項（３）記載の蓄熱式空気調和装
置の運転制御装置において、製氷量算出手段（61）は、
蓄冷熱運転時において外気温度検知手段（Tha）によっ
て検知された外気温を演算処理することにより蓄冷熱回
収運転時の外気温を推定し、これに基いて蓄冷熱運転時
の必要製氷量を算出するように構成されていることを特
徴とする蓄熱式空気調和装置の運転制御装置。