JP2503660B2

JP2503660B2 - 蓄熱式空気調和装置

Info

Publication number: JP2503660B2
Application number: JP16213689A
Authority: JP
Inventors: 凡敏増井; 伸廣楠本; 伸二松浦
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1989-06-23
Filing date: 1989-06-23
Publication date: 1996-06-05
Anticipated expiration: 2011-06-05
Also published as: JPH0328673A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、蓄熱媒体を貯留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、蓄熱の利用効率の向上
対策に関する。

（従来の技術）従来より、特開昭61−125554号公報に開示される如
く、蓄熱可能な蓄熱媒体を貯留する蓄熱槽を備えた空気
調和装置において、蓄熱槽内の熱交換コイルと冷媒回路
とをバイパス路で接続し、冷媒回路とバイパス路との切
換を可能にするとともに、熱交換コイルで冷媒と蓄熱媒
体との熱交換を行うことにより、通常冷暖房運転、蓄冷
熱運転、蓄冷熱回収運転等をするようにしたのは公知の
技術である。

（発明が解決しようとする課題）上述した蓄熱式空気調和装置において、蓄熱運転や蓄
熱回収運転を行うことができるものの、運転モードが少
なく、蓄熱量や運転能力に適合した運転を行うことがで
きず、空調効率が悪いという問題があった。

つまり、暖房運転時において、室内暖房とデフロスト
とを同時に行うことができないので、余剰能力を有効に
利用することができないという問題がある。また、デフ
ロスト時には室内暖房を停止しなければならず、該デフ
ロスト時に暖房による快適性が著しく損われるという問
題がある。

一方、他の課題として、冷房運転時において、室内冷
房と蓄冷熱とを同時に行うことができず、冷房負荷に対
応した余剰能力を有効に利用できないという問題があ
り、また、暖房運転時においては、室内暖房と蓄暖熱と
を同時に行うことができず、冷房運転時と同時に余剰能
力を有効に利用することができないという問題がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、運転モ
ードの拡大を図ることにより、運転効率の向上並びに快
適性の向上を図ることを目的とし、また、各種運転を適
切に行うことができるようにすることを目的とするもの
である。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明が講じた手段は、
最も少ない切換手段等でもって暖房デフロスト同時運転
などを可能にしたものである。

具体的に、第１図に示すように、請求項（１）に係る
発明が講じた手段は、先ず、圧縮機（１）、流路切換機
構（２）、熱源側熱交換器（３）、利用側減圧機構
（６）及び利用側熱交換器（７）が順次接続されて冷媒
の可逆流通可能なメイン通路（10a）が形成されると共
に、一端が圧縮機（１）の吐出側に接続された高圧通路
（10b）の他端が利用側熱交換器（７）と切換機構
（２）との間におけるメイン通路（10a）にに接続され
て冷暖房サイクルに切換え可能な主冷媒回路（10）と、
蓄熱可能な蓄熱媒体が貯留されると共に、冷媒と蓄熱媒
体との熱交換を行う蓄熱用熱交換器（12）が収納された
蓄熱槽（Y1）とを備えた蓄熱式空気調和装置を対象とし
ている。

そして、上記蓄熱用熱交換器（12）の一端を上記メイ
ン通路（10a）を液ライン（9a）における両減圧機構
（４），（６）間に接続する第１バイパス路（13a）
と、該第１バイパス路（13）に介設された蓄熱用減圧機
構（14）と、上記蓄熱用熱交換器（12）の他端をメイン
通路（10a）における利用側熱交換器（７）と切換機構
（２）間で且つ高圧通路（10b）の接続部により切換機
構（２）側に接続する第２バイパス路（13b）と、該第
２バイパス路（13b）の途中に一端が分岐接続され、他
端が上記液ライン（9a）における第１バイパス路（13
a）の接続部より熱源側減圧機構（４）側に接続された
第３バイパス路（13c）とを備えている。加えて、通常
暖房運転時には、圧縮機（１）より吐出された冷媒が高
圧通路（10b）を流れ、利用側熱交換器（７）で凝縮し
た後、熱源側減圧機構（４）で減圧された、熱源側熱交
換器（３）で蒸発して圧縮機（１）に戻るように循環
し、蓄暖熱運転時には、圧縮機（１）より吐出された冷
媒がメイン通路（10a）から第２バイパス路（13b）を流
れ、蓄熱用熱交換器（12）で循環した後、第１バイパス
路（13a）を経て熱源側熱交換器（３）で蒸発し、圧縮
機（１）に戻るように循環し、蓄暖熱回収デフロスト運
転時には、圧縮機（１）より吐出された冷媒が熱源側熱
交換器（３）で凝縮した後、第１バイパス路（13a）を
流れて蓄熱用熱交換器（12）で蒸発し、第２バイパス路
（13b）を経て圧縮機（１）に戻るように循環し、通常
暖房運転と熱回収デフロスト運転とを同時に行う暖房デ
フロスト同時運転時には、圧縮機（１）より吐出された
冷媒の一部が高圧通路（10b）を流れて利用側熱交換器
（７）で凝縮する一方、上記冷媒の残部がメイン通路
（10a）を流れて熱源側熱交換器（３）で凝縮し、各凝
縮した冷媒が第１バイパス路（13a）で合流して蓄熱用
熱交換器（12）で蒸発し、第２バイパス路（13b）を経
て圧縮機（１）に戻るように循環して、上記各運転を行
うようにメイン通路（10a）、高圧通路（10b）及び第１
〜第３バイパス路（13a）〜（13c）の回路接続を切換え
る回路切換手段（51）を備えた構成としている。

また、請求項（２）に係る発明が講じた手段は、上記
請求項（１）記載の発明における回路切換手段（51）
が、冷房運転において、通常冷房運転時には、冷媒がメ
イン通路（10a）のみを流れ、熱源側熱交換器（３）で
凝縮した冷媒が利用側減圧機構（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
縮した冷媒が第１バイパス路（13a）を流れて蓄熱用減
圧機構（14）で減圧され、蓄熱用熱交換器（12）で蒸発
し、第２バイパス路（13b）を経て圧縮機（１）に戻る
ように循環し、通常冷房運転と蓄冷熱運転とを同時に行
う冷房蓄熱同時運転時には、熱源側熱交換器（３）で凝
縮した冷媒の一部がメイン通路（10a）を流れ熱源側熱
交換器（７）で蒸発して圧縮機（１）に戻る一方、上記
冷媒の残部が第１バイパス路（13a）を流れて蓄熱用熱
交換器（12）で蒸発し、第２バイパス路（13b）を経て
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）で凝縮した冷媒が第３バイパ
ス路（13c）及び第２バイパス路（13b）を流れ、蓄熱用
熱交換器（12）で過冷却された後、第１バイパス路（13
a）を経て利用側熱交換器（７）で蒸発して圧縮機
（１）に戻るように循環し、暖房運転において、通常暖
房運転時には、圧縮機（１）より吐出された冷媒は高圧
通路（10b）を流れ、利用側熱交換器（７）で凝縮した
後、熱源側減圧機構（４）で減圧され、熱源側熱交換器
（３）で蒸発して圧縮機（１）に戻るように循環し、蓄
暖熱運転時には、圧縮機（１）より吐出された冷媒がメ
イン通路（10a）から第２バイパス路（13b）を流れ、蓄
熱用熱交換器（12）で凝縮した後、第１バイパス路（13
a）を経て熱源側熱交換器（３）で蒸発し、圧縮機
（１）に戻るように循環し、通常暖房運転と蓄暖熱運転
とを同時に行う暖房蓄熱同時運転時には、圧縮機（１）
より吐出された冷媒の一部が高圧通路（10b）を流れて
利用側熱交換器（７）で凝縮する一方、上記冷媒の残部
がメイン通路（10a）より第２バイパス路（13b）を流れ
て蓄熱用熱交換器（12）で凝縮して第１バイパス路（13
a）を流れ、各凝縮した冷媒が液ライン（9a）で合流
し、熱源側熱交換器（３）で蒸発して圧縮機（１）に戻
るように循環し、蓄暖熱回収デフロスト運転時には、圧
縮機（１）より吐出された冷媒が熱源側熱交換器（３）
で凝縮した後、第１バイパス路（13a）を流れて蓄熱用
熱交換器（12）で蒸発し、第２バイパス路（13b）を経
て圧縮機（１）に戻るように循環し、通常暖房運転と熱
回収デフロスト運転とを同時に行う暖房デフロスト同時
運転時には、圧縮機（１）より吐出された冷媒の一部が
高圧通路（10b）を流れて利用側熱交換器（７）で凝縮
する一方、上記冷媒の残部がメイン通路（10a）を流れ
て熱源側熱交換器（３）で凝縮し、各凝縮した冷媒が第
１バイパス路（13a）で合流して蓄熱用熱交換器（12）
で蒸発し、第２バイパス路（13b）を経て圧縮機（１）
に戻るように循環し、蓄冷熱蒸発暖房運転時には、圧縮
機（１）より吐出された冷媒が高圧通路（10b）を流れ
て利用側熱交換器（７）で凝縮した後、第１バイパス路
（13a）を流れて蓄熱用熱交換器（12）で蒸発し、第２
バイパス路（13b）を経て圧縮機（１）に戻るように循
環して、上記各運転を行うようにメイン通路（10a）、
高圧通路（10b）及び第１〜第３バイパス路（13a）〜
（13c）の回路接続を切換える構成としている。

また、請求項（３）に係る発明が講じた手段は、上記
請求項（１）又は（２）記載の発明において、利用側減
圧機構（６）が開度調整自在に構成される一方、凝縮圧
力相当飽和温度を検出する凝縮温度検出手段（HSP）
と、暖房デフロスト同時運転時に上記凝縮温度検出手段
（HSP）が検出した凝縮圧力相当飽和温度が予め設定さ
れた所定値以下になると利用側減圧機構（６）の開度を
小さくする開度調整手段（62）とが設けられた構成とし
ている。

また、請求項（４）に係る発明が講じた手段は、上記
請求項（１）又は（２）記載の発明において、凝縮圧力
飽和温度を検出する凝縮温度検出手段（HSP）と、暖房
デフロスト同時運転時に凝縮温度検出手段（HSP）が検
出する凝縮圧力相当飽和温度が予め設定された所定値以
下になると利用側熱交換器（７）のファン風量を低下さ
せる風量低減手段（63）とが設けられた構成としてい
る。

また、請求項（５）に係る発明が講じた手段は、上記
請求項（３）記載の発明において、請求項（４）記載の
発明における風量低減手段（63）を設けた構成としてい
る。

（作用）上記構成により、請求項（１）に斯かる発明では、回
路切換手段（51）によって回路接続を切換え、通常暖房
運転と、蓄暖熱運転と、蓄暖熱回収デフロスト運転とを
行う他、通常暖房及びデフロストを同時に行う暖房デフ
ロスト同時運転を行い、外気条件等に対応して各運転を
行うことになる。

また、請求項（２）に係る発明では、暖房デフロスト
同時運転の他、蓄冷熱運転と、蓄冷熱回収運転とを行う
と共に、通常冷房及び蓄冷熱を同時に行う冷却蓄熱同時
運転とを行う一方、通常暖房及び蓄暖熱を同時に行う暖
房蓄熱同時運転と、通常暖房を行いつつ蓄冷熱を蓄える
蓄冷熱蒸発暖房運転とを行うことになる。

また、暖房デフロスト同時運転時において、請求項
（３）に係る発明では、凝縮圧力相手飽和温度が所定値
以下になると開度調整手段（62）が利用側減圧機構
（６）の開度を小さくする一方、請求項（４）に係る発
明では、風量低減手段（63）が利用側熱交換器（７）の
ファン風量を低下させ、また更に、請求項（５）に係る
発明では、利用側減圧機構（６）の開度を小さくすると
共に、ファン風量を低下させ、何れも利用側熱交換器
（７）側の能力を低下させる。

（発明の効果）従って、請求項（１）に係る発明によれば、暖房デフ
ロスト同時運転を行えるようにしたために、暖房能力を
デフロストなどに利用することができるので、余剰能力
を有効利用でき、運転効率の向上を図ることができる。
更に、デフロスト時に暖房を行うことができるので、快
適な暖房を継続して行うことができる。

また、請求項（２）に係る発明によれば、蓄冷熱運転
などの他に、冷房蓄熱同時運転及び蓄冷熱凝縮冷房運転
などを行えるようにしたために、冷房能力を全て活用す
ることができるので、冷暖房何れの運転時においても、
余剰能力を有効に利用することができ、運転効率の向上
を図ることができる。

また、請求項（３），（４）及び（５）に係る発明に
よれば、凝縮圧力相当飽和温度が低下すると、利用側低
圧機構（６）を絞るか、ファン風量を低下させて利用側
熱交換量を低下させるので、デフロストの能力を十分に
確保することができ、デフロスト時間を短くすることが
できることから、快適性の向上を図ることができる。

また、請求項（６）及び（５）に係る発明によれば、
ファン風量を低下させるので、コールトドラフトを感じ
ることがなくなり、より快適性の向上を図ることができ
る。

（実施例）以下、本発明の実施例について、第１図以下の図面に
基づき説明する。

第１図は本実施例に係る蓄熱式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），…が接続されたいわゆるマルチ
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）は図中実線と図中破線とのごとく４方向に切換わ
る流路切換機構としての第１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
圧する熱源側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）は冷房運転時には利用側減圧機構として
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室内熱交換器である。

そして、上記各機（１）〜（８）は冷媒配管（９）に
より冷媒の可逆流通可能に順次接続されてメイン通路
（10a）が形成されると共に、該メイン通路（10a）にお
ける圧縮機（１）の吐出側と第１切換弁（２）との間に
一端が、上記室内熱交換器（７）とアキュムレータ
（８）との間に介設された３方向に切換わる第２切換弁
（11）に他端が接続されて高圧通路（10b）が形成され
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、この蓄熱式空気調和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
し、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、（Y1）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（Y1）内に配置され、水（Ｗ）と冷媒との熱交換を行
うための蓄熱用熱交換器であって、該蓄熱用熱交換器
（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）、第２バイパス路（13b）及び第
３バイパス路（13c）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）は、３方向に切り換わる第３切換弁（15）が介設さ
れると共に、一端が蓄熱用熱交換器（12）に、他端がメ
イン通路（10a）における第１切換弁（２）と第２切換
弁（11）との間に接続されている。更に、上記第３バイ
パス路（13c）の一端は第３切換弁（15）に、他端は上
記液ライン（9a）に接続されている。

一方、主冷媒回路（10）の液ライン（9a）の上記第1,
第３バイパス路（13a），（13c）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
6）が介設されている。

すなわち、以上の各弁（２），（４），（６），（1
1），（14），（15），（16）の切換えもしくは開度の
調節により、各運転モードに応じて冷媒の循環経路の切
換えを行うようにした回路切換手段（51）が構成されて
いる。さらに、流量制御弁（16）及び蓄熱電動膨張弁
（14）により、蓄冷熱回収運転時における冷媒の流れを
第３バイパス路（13c）側と主冷媒回路（10）側とに分
流する分流手段（52）が構成されている。

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（Y1）の水中に配置さ
れ、水温Twを検出する水温センサ、（Thi）は液ライン
（9a）の第３バイパス路（13c）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、（Th
o）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、（HSP）は圧縮機（１）の吐出側に設けられて高
圧を検出し、凝縮圧力相当飽和温度（凝縮温度Tc）を検
出する凝縮温度検出手段としての高圧センサ、（LSP）
は圧縮機（１）の吸込側に設けられて低圧を検出し、蒸
発圧力相当飽和温度（蒸発温度Te）を検出する低圧セン
サである。

ここで、この蓄熱式空気調和装置の各運転モードにお
ける回路構成並びに冷媒の循環動作について説明する。

先ず、冷房運転より説明すると、通常冷房運転時に
は、第２図矢符に示すように、第１〜第３切換弁
（２），（11），（15）を実線の如く切換え、蓄熱電動
膨張弁（14）を閉、室外電動膨張弁（４）、室内電動膨
張弁（６）及び流量制御弁（16）を開に制御する状態で
運転され、冷媒はメイン通路（10a）のみを流れ、室外
熱交換器（３）で凝縮し、室内電動膨張弁（６）で減圧
された後、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３図矢符に示すように、第1,第
２切換弁（12），（11）を実線に、第３切換弁（15）を
破線に切換え、室内電動膨張弁（６）を閉に、室外電動
膨張弁（４）、流量制御弁（16）及び蓄熱電動膨張弁
（14）を開に制御する状態で運転され、室外熱交換器
（３）で凝縮した冷媒は第１バイパス路（13a）を流
れ、蓄熱電動膨張弁（14）で減圧され、蓄熱用熱交換器
（12）で蒸発した後、第２バイパス路（13b）を流れて
圧縮機（１）に戻る。そして、蓄熱槽（Y1）で冷媒は水
（Ｗ）と熱交換して氷を生成し、冷熱を蓄える。

通常冷房運転と蓄冷熱運転とを同時に行う冷房蓄熱同
時運転時には、第４図矢符に示すように、第１、第２切
換弁（２），（11）を実線に、第３切換弁（15）を破線
に切換え、室外電動膨張弁（４）、流量制御弁（16）、
室内電動膨張弁（６）及び蓄熱電動膨張弁（14）を開に
制御する状態で運転され、室外熱交換器（３）で凝縮し
た液冷媒の一部はメイン通路（10a）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、液冷媒の残部はメイン通路（10a）より第１バ
イパス路（13a）に流れ、蓄熱電動膨張弁（14）で減圧
されて蓄熱用交換器（12）で蒸発した後、第２バイパス
路（13b）を流れ、それぞれ蒸発した冷媒はメイン通路
（10a）で合流して圧縮機（１）に戻る。

上記蓄冷熱運転による蓄冷熱を利用する蓄冷熱回収運
転時には、第５図矢符に示すように、第１〜第３切換弁
（２），（11），（15）を実線に切換え、流量制御弁
（16）を閉、室外電動膨張弁（４）、蓄熱電動膨張弁
（14）及び室内電動膨張弁（６）を開に制御する状態で
運転され、室外熱交換器（３）で凝縮した冷媒はメイン
通路（10a）より第３バイパス路（13c）及び第２バイパ
ス路（13b）を流れ、蓄熱用熱交換器（12）で過冷却さ
れ、第１バイパス路（13a）を流れてメイン通路（10a）
に戻り、室内電動膨張弁（６）で減圧され、室内熱交換
器（７）で蒸発して圧縮機（１）に戻る。そして、この
蓄冷熱回収運転時に、流量制御弁（16）と蓄熱電動膨張
弁（14）との開度を調整して蓄熱用熱交換器（12）を流
れる液冷媒とメイン通路（10a）を流れる液冷媒との流
量を調節し、冷却入口センサ（Thi）と冷却出口センサ
（Tho）とで検出される冷媒温度差によって過冷却度が
調節される。

次に、暖房運転について説明すると、先ず、通常暖房
運転時には、第６図矢符に示すように、１〜第３切換弁
（２），（11），（15）を破線に切換え、蓄熱電動膨張
弁（14）を閉、室内電動膨張弁（６）、流量制御弁（1
6）及び室外電動膨張弁（４）を開に制御する状態で運
転され、冷媒は圧縮機（１）より高圧通路（10b）を流
れ、室内熱交換器（７）で凝縮し、室外電動膨張弁
（４）で減圧された後、室外熱交換器（３）で蒸発し、
第１切換弁（２）を経て圧縮機（１）に戻る。

蓄暖熱運転時には、第７図矢符に示すように、第１〜
第３切換弁（２），（11），（15）を破線に切換え、室
内電動膨張弁（６）を閉、蓄熱電動膨張弁（14）、流量
制御弁（16）及び室外電動膨張弁（４）を開に制御する
状態で運転され、冷媒は圧縮機（１）よりメイン通路
（10a）を流れ、第２バイパス路（13b）を経て、蓄熱用
熱交換器（12）で凝縮し、第１バイパス路（13a）を流
れてメイン通路（10a）に戻り、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、圧縮機
（１）に戻る。そして、蓄熱用熱交換器（12）で冷媒と
水（Ｗ）とが熱交換し、蓄熱槽（Y1）に暖熱が蓄えられ
る。

通常暖房運転と蓄暖熱運転とを同時に行う暖房蓄熱同
時運転時には、第８図矢符に示すように、第１〜第３切
換弁（２），（11），（15）を破線に切換え、室内電動
膨張弁（６）、蓄熱電動膨張弁（14）、流量制御弁（1
6）及び室外電動膨張弁（４）を開に制御する状態に運
転され、冷媒の一部は圧縮機（１）より高圧通路（10
b）を流れて室内熱交換器（７）で凝縮する一方、残部
はメイン通路（10a）より第２バイパス路（13b）を流
れ、蓄熱用熱交換器（12）で凝縮して第１バイパス路
（13a）を流れ、それぞれ凝縮した液冷媒はメイン通路
（10a）で合流して室外電動膨張弁（４）で減圧され、
室外熱交換器（３）で蒸発して圧縮機（１）に戻る。

上記蓄暖熱運転による蓄暖熱を利用してデフロストす
る蓄暖熱回収デフロスト運転時には、第９図矢符に示す
ように、第１、第２切換弁（２），（11）を実線に、第
３切換弁（15）を破線に切換え、室内電動膨張弁（６）
を閉、室外電動膨張弁（４）、流量制御弁（16）及び蓄
熱電動膨張弁（14）を開に制御する状態で運転され、冷
媒は圧縮機（１）より室外熱交換器（３）で凝縮し、第
１バイパス路（13a）を流れ、蓄熱電動膨張弁（14）で
減圧され、蓄熱用熱交換器（12）で蒸発した後、第２バ
イパス路（13b）を経て圧縮機（１）に戻る。そして、
蓄暖熱を利用して室外熱交換器（43）の除霜を行う。

通常暖房運転とデフロスト運転とを同時に行う暖房デ
フロスト同時運転時には、第10図矢符に示すように、第
１切換弁（２）を実線に、第2,第３切換弁（11），（1
5）を破線に切換え、室外電動膨張弁（４）、室内電動
膨張弁（６）、蓄熱電動膨張弁（14）及び流量制御弁
（16）を開に制御する状態で運転され、圧縮機（１）よ
り吐出された冷媒の一部は高圧通路（10b）を流れて室
内熱交換器（７）で凝縮する一方、上記冷媒の残部はメ
イン通路（10a）を流れて室外熱交換器（３）で凝縮
し、それぞれ凝縮した冷媒は第１バイパス路（13a）で
合流し、蓄熱電動膨張弁（14）で減圧されて熱用熱交換
器（12）で蒸発した後、第２バイパス路（13b）を流
れ、メイン通路（10a）を経て圧縮機（１）に戻る。そ
して、室内の暖房を行いつつ室外熱交換器（３）の除霜
を行う。

蓄冷熱蒸発暖房運転時には、第11図矢符に示すよう
に、第１切換弁（２）を実線に、第2,第３切換弁（1
1），（15）を破線に切換え流量制御弁（16）を閉、室
内電動膨張弁（６）及び蓄熱電動膨張弁（14）を開に制
御する状態で運転され、冷媒は圧縮機（１）より高圧通
路（10b）を流れて室内熱交換器（７）で凝縮し、第１
バイパス路（13a）を流れ、蓄熱電動膨張弁（14）で減
圧されて蓄熱用熱交換器（12）で蒸発した後、第２バイ
パス路（13b）を流れ、メイン通路（10a）を経て圧縮機
（１）に戻る。そして、暖房を行いつつ蓄冷熱を行い、
冬期の早朝等に暖房を行いながら昼間の冷房用蓄熱をし
てウォームアップ運転を行う。

次に、上記各運転時の運転制御のうち暖房運転時の暖
房デフロスト同時運転制御について説明する。

まず、上記圧縮機（１）のモータ（MC）はコンロトー
ラ（６）に構成された容量制御手段（61）によって周波
数制御されて圧縮機（１）が容量可変に構成されてい
る。該容量制御手段（61）は低圧センサ（LSP）の出力
信号を受けて蒸発温度Teが一定値になるように圧縮機モ
ータ（MC）の周波数を制御するように構成されている。
更に、上記コンロトーラ（６）には、暖房デフロスト同
時運転時において、室内電動膨張弁（６）の開度を調整
する開度調整手段（62）と、室内ファン（図示省略）の
風量を低下させる風量低減手段（63）とが構成されてい
る。該開度調整手段（62）は、高圧センサ（HSP）が検
出する凝縮温度Tcが予め設定された第１設定値Tc₁より
低下すると、室内電動膨張弁（６）の開度ステップを１
ステップ上昇して開度を小さくする一方、上記第１設定
値Tc₁よりやや高い第２設定値Tc₂より上昇すると、開度
ステップを１ステップ低下させて開度を大きくするよう
に構成されている。そして、上記第１及び第２設定値Tc
₁，Tc₂は次式に示すように固定値に設定されるか、或いは、上記水温センサ（Thw）が検出した蓄熱槽（Y
1）内の水温Twを用いて次式に基づいて設定されてい
る。

また、上記室内電動膨張弁（６）の開度ステップと開度
（pls）とは表１に示す関係に設定されている。

一方、上記風量低減手段（63）は暖房デフロスト同時運
転時に室内ファン風量を低減し、Ｌ風量になるように室
内ファンを制御している。

そこで、上記暖房デフロスト同時運転時の制御動作に
ついて第12図に示す制御フローに基づき説明する。

先ず、デフロスト条件が充足されると、ステップST1
において、水温センサ（Thw）が検出した蓄熱槽（Y1）
内の水温Twが10℃以上か否かを判定し、10℃以下の場
合、蓄暖熱量が少ないので、ステップST2に移り、通常
デフロスト運転を行う一方、水温Twが10℃以上の場合、
ステップST3に移り、蓄暖熱を利用した暖房デフロスト
同時運転を開始する。続いて、ステップST4に移り、風
量低減手段（６）が室内ファン（図示省略）をＬ風量に
低下させて室内側の熱交換量を低下させた後、ステップ
ST5に移り、高圧センサ（HSP）が検出した凝縮温度Tcが
第１設定温度Tc₁より高いか否かを判定する。そして、
この凝縮温度Tcが第１設定値Tc₁より低い場合、ステッ
プST6に移り、室内電動膨張弁（６）の開度ステップｉ
を１ステップ大きくし（ｉ＋１）、ステップST7に移る
一方、凝縮温度Tcが第１設定値Tc₁より高い場合にはス
テップST6を飛し、ステップST5よりステップST7に移
る。

その後、このステップST7において、上記凝縮温度Tc
が第２設定値Tc₂より高いか否かを判定し、該凝縮温度T
cが第２設定値Tc₂より高い場合にはステップST8に移
り、室内電動膨張弁（６）の開度ステップｉを１ステッ
プ小さくし（ｉ−１）、ステップST9に移る一方、凝縮
温度Tcが第２設定値Tc₂より低い場合、ステップST8を飛
し、ステップST7よりステップST9に移る。

続いて、このステップST9において、室内電動膨張弁
（６）の開度ステップｉが零以上か否かが判定され、零
以下になる場合にはステップST10に移り、開度ステップ
ｉを零に設定してステップST11に移る一方、零より大き
い場合にはステップST10を飛してステップST9よりステ
ップST11に移り、開度ステップｉが８以上か否かが判定
される。そして、この開度ステップｉが８以上になる場
合にはステップST12に移り、開度ステップｉを８に設定
してステップST13に移る一方、８以下の場合にはステッ
プST12を飛してステップST11よりステップST13に移り、
デフロストが終了したか否かが判定され、終了するまで
ステップST5に戻り、上述の動作を繰り返す一方、終了
すると、ステップST14に移り、通常運転、例えば、通常
暖房運転を行うことになる。

つまり、上記ステップST5からステップST13までの１
サイクル毎に凝縮温度Tcが第１設定値Tc₁より低いか否
か、及び第２設定値Tc₂より高いか否かを判定し、開度
調整手段（62）は凝縮温度Tcが第１設定値Tc₁より低い
場合、表１に示すように、開度ステップｉを大きくして
開度を絞る一方、第２設定値Tc₂より高くなると、開度
ステップｉを小さくして開度を大きくし、１サイクル毎
に室内電動膨張弁（６）の開度を調整し、室内側の熱交
換量を制限して暖房デフロスト同時運転を行う。その
際、室内電動膨張弁（６）は開度は最大開度が開度ステ
ップｉまで零までに、最小開度が開度ステップｉで８ま
でに設定されている。

従って、上記実施例によれば、蓄冷熱運転などの他
に、冷房蓄熱同時運転及び蓄冷熱凝縮冷房運転を行える
ようにしたために、冷房能力を全て活用することができ
るので、余剰能力を有効に利用することができる一方、
蓄暖熱回収デフロスト運転の他に、暖房デフロスト同時
運転などを行えるようにしたために、暖房能力を蓄暖熱
などに利用することができるので、余剰能力を有効利用
でき、運転効率の向上を図ることができる。更に、デフ
ロスト時に暖房を行うことができるので、快適な暖房を
継続して行うことができる。

また、暖房デフロスト同時運転時に凝縮温度Tcが低下
すると、室内電動膨張弁（６）を絞ると共に、ファン風
量を低下させて室内側の熱交換量を少なくするので、デ
フロストの能力を十分に確保することができ、デフロト
時間を短くすることができることから、快適性の向上を
図ることができる。また、ファン風量を低下させるの
で、コールドドラフトを感じることがなくなり、より快
適性の向上を図ることができる。

尚、本実施例において、風量低減手段（63）は暖房デ
フロスト同時運転を行うと、ファン風量を一律に低下さ
せるようにしたが、凝縮温度Tcの低下に伴って一定量低
下させるか、或いは段階的に低下させるようにしてもよ
く、その際、室内電動膨張弁（６）の開度調整に代えて
ファン風量を低下させるか、或いは開度調整と共に行う
ようにしてもよい。

また、第2,第３切換弁（11），（15）は２方向弁を２
つ宛用いて、回路接線を切換えるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第12図は本発明の一実施例を示し、第１図は全
体構成を示す冷媒回路図である。第２図〜第11図は各運
転状態を示し、第２図は通常冷房運転、第３図は蓄冷熱
運転、第４図は冷房蓄熱同時運転、第５図は蓄冷熱回収
運転、第６図は通常暖房運転、第７図は蓄暖熱運転、第
８図は暖房蓄熱同時運転、第９図は蓄暖熱回収デフロス
ト運転、第10図は暖房デフロスト同時運転、第11図は蓄
冷熱蒸発暖房運転をそれぞれ示す冷媒循環回路図であ
る。第12図は暖房デフロスト同時運転の制御フロー図で
ある。（１）…圧縮機（２），（11），（15）…切換弁（３）…室外熱交換器（４）…室外電動膨張弁（６）…室内電動膨張弁（７）…室内熱交換器（9a）…液ライン（10）…主冷媒回路（10a）…メイン通路（10b）…高圧通路（13a）〜（13c）…バイパス路（51）…回路切換手段（62）…開度調整手段（63）…風量低減手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機（１）、流路切換機構（２）、熱源
側熱交換器（３）、熱源側減圧縮機（４）、利用側減圧
機構（６）及び利用側熱交換器（７）が順次接続されて
冷媒の可逆流通可能なメイン通路（10a）が形成される
と共に、一端が圧縮機の吐出側に接続された高圧通路
（10b）の他端が利用側熱交換器（７）と切換機構
（２）との間におけるメイン通路（10a）に接続されて
冷暖房サイクルに切換え可能な主冷媒回路（10）と、蓄
熱可能な蓄熱媒体が貯留されると共に、冷媒と蓄熱媒体
との熱交換を行う蓄熱用熱交換器（12）が収納された蓄
熱槽（Y1）とを備えた蓄熱式空気調和装置であって、上記蓄熱用熱交換器（12）の一端を上記メイン通路（10
a）の液ライン（9a）における両減圧機構（４），
（６）間に接続する第１バイパス路（13a）と、該第１
バイパス路（13）に介設された蓄熱用減圧機構（14）
と、上記蓄熱用熱交換器（12）の他端をメイン通路（10
a）における利用側熱交換器（７）と切換機構（２）間
で且つ高圧通路（10b）の接続部より切換機構（２）側
に接続する第２バイパス路（13b）と、該第２バイパス
路（13b）の途中に一端が分岐接続され、他端が上記液
ライン（9a）における第１バイパス路（13a）の接続部
より熱源側減圧機構（４）側に接続された第３バイパス
路（13c）とを備え、通常暖房運転時には、圧縮機（１）より吐出された冷媒
が高圧通路（10b）を流れ、利用側熱交換器（７）で凝
縮した後、熱源側減圧機構（４）で減圧され、熱源側熱
交換器（３）で蒸発して圧縮機（１）に戻るように循環
し、蓄暖熱運転時には、圧縮機（１）より吐出された冷
媒がメイン通路（10a）から第２バイパス路（13b）を流
れ、蓄熱用熱交換器（12）で凝縮した後、第１バイパス
路（13a）を経て熱源側熱交換器（３）で蒸発し、圧縮
機（１）に戻るように循環し、蓄暖熱回収デフロスト運
転時には、圧縮機（１）より吐出された冷媒が熱源側熱
交換器（３）で凝縮した後、第１バイパス路（13a）を
流れて蓄熱用熱交換器（12）で蒸発し、第２バイパス路
（13b）を経て圧縮機（１）に戻るように循環し、通常
暖房運転と熱回収デフロスト運転とを同時に行う暖房デ
フロスト同時運転時には、圧縮機（１）より吐出された
冷媒の一部が高圧通路（10b）を流れて利用側熱交換器
（７）で凝縮する一方、上記冷媒の残部がメイン通路
（10a）を流れて熱源側熱交換器（３）で凝縮し、各凝
縮した冷媒が第１バイパス路（13a）で合流して蓄熱用
熱交換器（12）で蒸発し、第２バイパス路（13b）を経
て圧縮機（１）に戻るように循環して、上記各運転を行
うようにメイン通路（10a）、高圧通路（10b）及び第１
〜第３バイパス路（13a）〜（13c）の回路接続を切換え
る回路切換手段（51）を備えていることを特徴とする蓄
熱式空気調和装置。
【請求項２】圧縮機（１）、流路切換機構（２）、熱源
側熱交換器（３）、熱源側減圧機構（４）、利用側減圧
機構（６）及び利用側熱交換器（７）が順次接続されて
冷媒の可逆流通可能なメイン通路（10a）が形成される
と共に、一端が圧縮機（１）の吐出側に接続された高圧
通路（10b）の他端が利用側熱交換器（７）と切換機構
（２）との間におけるメイン通路（10a）に接続されて
冷暖房サイクルに切換え可能な主冷媒回路（10）と、蓄
熱可能な蓄熱媒体が貯留されると共に、冷媒と蓄熱媒体
との熱交換を行う蓄熱用熱交換器（12）が収納された蓄
熱槽（Y1）とを備えた蓄熱式空気調和装置であって、上記蓄熱用熱交換器（12）の一端を上記メイン通路（10
a）の液ライン（9a）における両減圧機構（４），
（６）間に接続する第１バイパス路（13a）と、該第１
バイパス路（13）に介設された蓄熱用減圧機構（14）
と、上記蓄熱用熱交換器（12）の他端をメイン通路（10
a）における利用側熱交換器（７）と切換機構（２）間
で且つ高圧通路（10b）の接続部より切換機構（２）側
に接続する第２バイパス路（13b）と、該第２バイパス
路（13b）の途中に一端が分岐接続され、他端が上記液
ライン（9a）における第１バイパス路（13a）の接続部
より熱源側減圧機構（４）側に接続された第３バイパス
路（13c）とを備え、冷房運転において、通常冷房運転時には、冷媒がメイン
通路（10a）のみを流れ、熱源側熱交換器（３）で凝縮
した冷媒が利用側減圧機構（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）で凝縮し
た冷媒が第１バイパス路（13a）を流れて蓄熱用減圧機
構（14）で減圧され、蓄熱用熱交換器（12）で蒸発し、
第２バイパス路（13b）を経て圧縮機（１）に戻るよう
に循環し、通常冷房運転と蓄冷熱運転とを同時に行う冷
房蓄熱同時運転時には、熱源側熱交換器（３）で凝縮し
た冷媒の一部がメイン通路（10a）を流れ熱源側熱交換
器（７）で蒸発して圧縮機（１）に戻る一方、上記冷媒
の残部が第１バイパス路（13a）を流れて蓄熱用熱交換
器（12）で蒸発し、第２バイパス路（13b）を経て圧縮
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）で凝縮した冷媒が第３バイパス路
（13c）及び第２バイパス路（13b）を流れ、蓄熱用熱交
換器（12）で過冷却された後、第１バイパス路（13a）
を経て利用側熱交換器（７）で蒸発して圧縮機（１）に
戻るように循環し、暖房運転において、通常暖房運転時
には、圧縮機（１）より吐出された冷媒が高圧通路（10
b）を流れ、利用側熱交換器（７）で凝縮した後、熱源
側減圧機構（４）で減圧され、熱源側熱交換器（３）で
蒸発して圧縮機（１）に戻るように循環し、蓄暖熱運転
時には、圧縮機（１）より吐出された冷媒がメイン通路
（10a）から第２バイパス路（13b）を流れ、蓄熱用熱交
換器（12）で凝縮した後、第１バイパス路（13a）を経
て熱源側熱交換器（３）で蒸発し、圧縮機（１）に戻る
ように循環し、通常暖房運転と蓄暖熱運転とを同時に行
う暖房蓄熱同時運転時には、圧縮機（１）より吐出され
た冷媒の一部が高圧通路（10b）を流れて利用側熱交換
器（７）で凝縮する一方、上記冷媒の残部がメイン通路
（10a）より第２バイパス路（13b）を流れて蓄熱用熱交
換器（12）で凝縮して第１バイパス路（13a）を流れ、
各凝縮した冷媒が液ライン（9a）で合流し、熱源側熱交
換器（３）で蒸発して圧縮機（１）に戻るように循環
し、蓄暖熱回収デフロスト運転時には、圧縮機（１）よ
り吐出された冷媒が熱源側熱交換器（３）で凝縮した
後、第１バイパス路（13a）を流れて蓄熱用熱交換器（1
2）で蒸発し、第２バイパス路（13b）を経て圧縮機
（１）に戻るように循環し、通常暖房運転と熱回収デフ
ロスト運転とを同時に行う暖房デフロスト同時運転時に
は、圧縮機（１）より吐出された冷媒の一部が高圧通路
（10b）を流れて利用側熱交換器（７）で凝縮する一
方、上記冷媒の残部がメイン通路（10a）を流れて熱源
側熱交換器（３）で凝縮し、各凝縮した冷媒が第１バイ
パス路（13a）で合流して蓄熱用熱交換器（12）で蒸発
し、第２バイパス路（13b）を経て圧縮機（１）に戻る
ように循環し、蓄冷熱蒸発暖房運転時には、圧縮機
（１）より吐出された冷媒が高圧通路（10b）を流れて
利用側熱交換器（７）で凝縮した後、第１バイパス路
（13a）を流れて蓄熱用熱交換器（12）で蒸発し、第２
バイパス路（13b）を経て圧縮機（１）に戻るように循
環して、上記各運転を行うようにメイン通路（10a）、
高圧通路（10b）及び第１〜第３バイパス路（13a）〜
（13c）の回路接続を切換える回路切換手段（51）を備
えていることを特徴とする蓄熱式空気調和装置。
【請求項３】請求項（１）又は（２）記載の蓄熱式空気
調和装置において、利用側減圧機構（６）が開度調整自
在に構成される一方、凝縮圧力相当飽和温度を検出する凝縮温度検出手段（HS
P）と、暖房デフロスト同時運転時に上記凝縮温度検出手段（HS
P）が検出した凝縮圧力相当飽和温度が予め設定された
所定値以下になると利用側減圧機構（６）の開度を小さ
くする開度調整手段（62）とが設けられていることを特
徴とする蓄熱式空気調和装置。
【請求項４】請求項（１）又は（２）記載の蓄熱式空気
調和装置において、凝縮圧力相当飽和温度を検出する凝
縮温度検出手段（HSP）と、暖房デフロスト同時運転時に凝縮温度検出手段（HSP）
が検出する凝縮圧力相当飽和温度が予め設定された所定
値以下になると利用側熱交換器（７）のファン風量を低
下させる風量低減手段（63）とが設けられていることを
特徴とする蓄熱式空気調和装置。
【請求項５】請求項（３）記載の蓄熱式空気調和装置に
おいて、暖房デフロスト同時運転時に凝縮温度検出手段
（HSP）が検出する凝縮圧力相当飽和温度が予め設定さ
れた所定値以下になると利用側熱換器（７）のファン風
量を低下させる風量低減手段（63）が設けられているこ
とを特徴とする蓄熱式空気調和装置。