(57)【要約】【課題】  蓄熱利用冷房運転時に冷媒が過冷却液状態になっても、圧縮機の入側で冷媒が二相状態にならないように制御する蓄熱式空気調和装置を提供する。【解決手段】  蓄熱式空気調和装置の冷媒回路１１０は、過熱度偏差演算手段および絞り開度調整手段とを有し、前者には、蓄熱用熱交換器１０の出側において蓄熱槽冷媒温度検出手段４５によって検出された冷媒温度と、室内側熱交換器３０の入側においてガス管側冷媒温度検出手段４６によって検出された冷媒温度と、室内側熱交換器３０の出側において液管側冷媒温度検出手段４７によって検出された冷媒温度と、圧縮機１の出側において圧縮機吐出冷媒温度検出手段４１によって検出された冷媒温度および圧縮機吐出冷媒圧力検出手段５１によって検出された冷媒圧力とが、それぞれ入力され、室内側熱交換器３０における冷媒の吸入過熱度、およびその目標値との偏差が演算される。【選択図】  図１
2006242506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
該圧縮機において圧縮された冷媒を冷却する熱源側熱交換器と、
該熱源側熱交換器において冷却された冷媒の冷熱を受け取って貯蔵する蓄熱用熱交換器と、
前記圧縮機と前記熱源側熱交換器と前記蓄熱用熱交換器とを順次接続して冷媒を循環させる蓄熱側循環配管と、
前記蓄熱用熱交換器において過冷却された冷媒の冷熱を利用する利用側熱交換器と、
該利用側熱交換器と前記蓄熱用熱交換器とを接続する利用側液配管と、
前記利用側熱交換器と前記圧縮機とを接続する利用側ガス配管と、
前記利用側液配管に設置された利用側絞り手段と、
前記利用側熱交換器における冷媒の蒸発温度および吸入過熱度を演算し、かつ該吸入過熱度の目標値との偏差を演算する過熱度偏差演算手段と、
該過熱度偏差演算手段の演算結果に基づいて、前記利用側絞り手段の開度を調整する絞り開度調整手段とを有し、
蓄熱利用冷房運転時において、前記利用側熱交換器の吸入過熱度制御をすることを特徴とする蓄熱式空気調和装置。
【請求項２】
前記過熱度偏差演算手段が、前記圧縮機における冷媒の吐出過熱度を演算し、かつ該吐出過熱度の目標値との偏差を演算することを特徴とする請求項１記載の蓄熱式空気調和装置。
【請求項３】
前記蓄熱用熱交換器の出側における冷媒の温度を検出する蓄熱槽冷媒温度検出手段と、
前記利用側熱交換器の入側における冷媒の温度を検出する液管側冷媒温度検出手段と、
前記利用側熱交換器の出側における冷媒の温度を検出するガス管側冷媒温度検出手段と、
前記圧縮機の出側における冷媒の温度および圧力を検出する圧縮機吐出冷媒温度検出手段および圧縮機吐出冷媒圧力検出手段とを有し、
前記過熱度偏差演算手段に、前記蓄熱槽冷媒温度検出手段の検出値と、前記液管側冷媒温度検出手段の検出値と、前記ガス管側冷媒温度検出手段の検出値と、圧縮機吐出冷媒圧力検出手段の検出値と、前記圧縮機吐出冷媒圧力検出手段の検出値と、が入力されることを特徴とする請求項１または２記載の蓄熱式空気調和装置。
【請求項４】
前記蓄熱用熱交換器の蓄熱媒体の温度を検出する蓄熱体温度検出手段と、
前記利用側熱交換器の入側における冷媒の温度を検出する液管側冷媒温度検出手段と、
前記利用側熱交換器の出側における冷媒の温度を検出するガス管側冷媒温度検出手段と、
前記圧縮機の出側における冷媒の温度および圧力を検出する圧縮機吐出冷媒温度検出手段および圧縮機吐出冷媒圧力検出手段とを有し、
前記過熱度偏差演算手段に、前記蓄熱体温度検出手段の検出値と、前記液管側冷媒温度検出手段の検出値と、前記ガス管側冷媒温度検出手段の検出値と、圧縮機吐出冷媒圧力検出手段の検出値と、前記圧縮機吐出冷媒温度検出手段の検出値と、が入力されることを特徴とする請求項１または２記載の蓄熱式空気調和装置。
【請求項５】
前記利用側熱交換器の入側における冷媒の温度を検出する液管側冷媒温度検出手段と、
前記利用側熱交換器の出側における冷媒の温度を検出するガス管側冷媒温度検出手段と、
前記圧縮機の出側における冷媒の温度および圧力を検出する圧縮機吐出冷媒温度検出手段および圧縮機吐出冷媒圧力検出手段とを有し、
前記過熱度偏差演算手段に、前記液管側冷媒温度検出手段の検出値と、前記ガス管側冷媒温度検出手段の検出値と、圧縮機吐出冷媒圧力検出手段の検出値と、前記圧縮機吐出冷媒温度検出手段の検出値と、が入力されることを特徴とする請求項１または２記載の蓄熱式空気調和装置。
【請求項６】
前記蓄熱利用冷房運転の起動から所定の時間が経過するまでは、前記利用側熱交換器の過熱度偏差演算手段の演算した蒸発温度演算値は、液管側冷媒温度検出手段の検出値より高く設定することを特徴とする請求項５項記載の蓄熱式空気調和装置。
【請求項７】
前記絞り開度調整手段が、前記圧縮機吐出冷媒温度検出手段の検出値が所定の値以上になったとき、該検出値が所定の値以下になるように前記利用側絞り手段の開度を増加させることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の蓄熱式空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱利用冷房運転を行う蓄熱式空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の蓄熱式空気調和装置は、過冷却方式の氷蓄熱空気調和装置において、昼間の蓄熱利用冷房運転時に、室内機の液管側冷媒温度センサーによって蒸発温度を検出し、室内機のガス管側冷媒温度センサーによって冷媒過熱ガス温度を検出し、蒸発温度と冷媒過熱ガス温度との差より冷媒吸入過熱度を求めて、目標冷媒吸入過熱度になるように絞り装置の制御を行うものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２４９号公報（１６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図７〜１０は、従来の蓄熱式空気調和装置の動作を説明するための圧力−エンタルピ線図（以下「Ｐ−ｈ線図」と称す）である。
図７では過冷却方式の動作状態（蓄熱利用冷房）を実線で示している。冷媒は、Ｇの状態（ガス）から圧縮機に吸引され、圧縮機で圧縮され、Ａの状態（ガス）で吐出されて室外熱交換器に入り、室外熱交換器で凝縮・液化され、Ｂの状態（液）で室外熱交換器を出る。さらに蓄熱槽により冷却され過冷却度が増してＣの状態（液）で蓄熱槽より出る。
そして、絞り装置によって減圧され、Ｄの状態（液）になって室内機の熱交換器に入り、該熱交換器において冷媒は蒸発して室内の冷房を行い、ガス化したＦの状態で室内機より出る。さらに、吸入配管において圧力損失によってＦの状態からＧの状態（ガス）に減圧し、圧縮機に再度吸入されるという循環経路をたどる。
【０００５】
図７の点線は非蓄熱利用冷房である。図中、非蓄熱利用冷房における冷凍効果がＦ’の状態からＥの状態の間（エンタルピ差）であるのに対し、蓄熱利用冷房における冷凍効果が、Ｆ’の状態からＤの状態の間（エンタルピ差）であって、後者における冷凍効果が拡大でき、蓄熱利用冷房のエネルギー効率を高めることができる。
ここで、上記冷房運転の場合には室内機は「出口吸入過熱度（Ｆ‘の状態とＦの状態の偏差）」が所定の値となるように絞り装置にて制御を行う。
室内機の出口吸入過熱度の検出方法は、室外機の吸入圧力センサーの検出圧力から蒸発温度を求めたのでは、吸入ガス配管の圧力損失（図７のＦ‘の状態とＧの状態の間）により誤差が生じるため、室内機側の液管側冷媒温度センサーによって室内機の蒸発温度を検出し、ガス管側冷媒温度センサーによって室内機の出口ガス温度を検出し、両者の温度差より室内機の出口吸入過熱度を求める。
【０００６】
図８は暖房運転（非蓄熱利用暖房）の時のＰ−ｈ線図である。図８において、暖房運転の時には、圧縮機の吸入状態Ｇから冷媒ガスは圧縮されＡの状態で吐出されて室内機熱交換器に入り、室内機熱交換器で凝縮し暖房を行い液化されてＢの状態で室内機熱交換器を出る。ここで絞り装置により減圧されＥの状態（液）になり室外機の熱交換器に入り、冷媒は蒸発しガス化されＧの状態で室外機より出て、圧縮機に再度吸入されるという循環経路をたどる。
ここで、室内機出口の「過冷却度（Ｂ’の状態とＢの状態との偏差）」が所定の値となるように絞り装置にて制御を行う。室内機出口の過冷却度の検出方法は、室外機の吐出圧力センサーの検出圧力から凝縮温度を求める。これは吐出圧力側の圧力損失が吸入圧力の圧力損失より小さいためである。そして室内機側の液管側冷媒温度センサーによって室内機出口液温度を検出し、室内機出口液温度と凝縮温度との温度差より室内機出口過冷却度を求める。
【０００７】
したがって、従来の蓄熱式空気調和装置はこのように形成されているので、室内機の液配管側に設置された液管側冷媒温度センサーと、室内機のガス配管側に設置されたガス管側冷媒温度センサーとがあれば（それぞれ１個で合計２個）、冷房運転時は吸入過熱度制御、暖房運転時には過冷却度制御が自在にできる。したがって、特に多室型空調機の場合には、室内機に高価な圧力センサーを設置することなく、前記温度センサー（それぞれ１個で合計２個）のみで制御可能となる。
【０００８】
ところが、図７のように、非蓄熱利用冷房の場合、室内機の液管側冷媒温度センサーは、Ｅの状態（気液二相状態）の蒸発温度を検出している。
一方、蓄熱利用冷房運転の場合、過冷却方式の起動後は、蓄熱槽内が氷（蓄熱媒体として水を使用する場合）で満たされているので、蓄熱槽出口の冷媒温度（Ｃの状態）が０℃に近くなる。そうすると、Ｃの状態からＤの状態まで減圧した際、冷媒のＤの状態は「過冷却液状態」となり、実際の室内機の蒸発温度Ｄ’よりも低い温度で室内機に流入することになる。
【０００９】
図９には、Ｐ-ｈ線図の等温線が示されている。たとえば室内機の実際の蒸発温度Ｄ’が１０℃の場合、同一圧力で室内機の入口冷媒温度Ｄが０℃とすると、両者に１０℃の差がでることになる。
ここで、真の蒸発温度が１０℃、目標吸入過熱度が２℃である場合に、液管側冷媒温度センサーが蒸発温度を０℃と検出し、ガス管側冷媒温度センサーが冷媒温度を１２℃と検出したと仮定すると以下の問題がある。すなわち、実際の吸入過熱度は、冷媒温度１２℃と真の蒸発温度１０℃との差である「２℃」と適正な値になっているにもかかわらず、演算による吸入過熱度は、検出した冷媒温度１２℃と検出した蒸発温度０℃との差である「１２℃」となり、絞り装置は絞り過ぎになっていると判断して、その開度を拡げる方向に制御を行ってしまう。
【００１０】
図１０は、かかる状態をＰ−ｈ線図に示している。絞り装置は開度を拡大しようとするので室内機の出口冷媒状態はＦ’’の状態（二相状態）となり、冷凍効果は減少するという問題があった。また、そのため、冷房能力の不足、エネルギー効率低下を招くという問題があった。さらに、圧縮機入口における冷媒が二相状態であるため液圧縮気味になり信頼性上の問題があった。また、室内機の熱交換器の温度を直接測定する冷媒温度センサーを設置する方法があるが、熱交換器の冷媒分配の不均一からガス状態または液状態を検出する場合があり信頼性上の問題があることと、冷媒温度センサーを追加することによるコスト高であるという問題があった。また、圧縮機吸入側の圧力センサーから蒸発温度を推定する方法もあるが、室内機と室外機の延長配管が長い場合には、図１０のＦの状態とＧの状態との差の圧力損失が生じ蒸発温度推定が困難になる。また、室内機に圧力センサーを付ける方法はあるが、多室型の場合、それぞれの室内機に付ける必要が生じるのでコスト高であるという問題があった。
【００１１】
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、蓄熱利用冷房運転の際、室内機の吸入過熱度制御を安定して行い、冷房能力の向上、エネルギー効率の向上、さらに信頼性の高い運転を、安価な手法で、行うことができる蓄熱式空気調和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】
【００１２】
本発明に係る蓄熱式空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、
該圧縮機において圧縮された冷媒を冷却する熱源側熱交換器と、
該熱源側熱交換器において冷却された冷媒の冷熱を受け取って貯蔵する蓄熱用熱交換器と、
前記圧縮機と前記熱源側熱交換器と前記蓄熱用熱交換器とを順次接続して冷媒を循環させる蓄熱側循環配管と、
前記蓄熱用熱交換器において過冷却された冷媒の冷熱を利用する利用側熱交換器と、
該利用側熱交換器と前記蓄熱用熱交換器とを接続する利用側液配管と、
前記利用側熱交換器と前記圧縮機とを接続する利用側ガス配管と、
前記利用側液配管に設置された利用側絞り手段と、
前記利用側熱交換器における冷媒の蒸発温度および吸入過熱度を演算し、かつ該吸入過熱度の目標値との偏差を演算する過熱度偏差演算手段と、
該過熱度偏差演算手段の演算結果に基づいて、前記利用側絞り手段の開度を調整する絞り開度調整手段とを有し、
蓄熱利用冷房運転時において、前記利用側熱交換器の吸入過熱度制御をすることを特徴とする。 
【発明の効果】
【００１３】
したがって、この発明に係る蓄熱式空気調和装置は、利用側熱交換器（室内機に相当する）の入口における冷媒が過冷却液の状態であっても、利用側熱交換器における冷媒の蒸発温度および吸入過熱度を演算しながら、利用側絞り手段の開度制御を行うので、利用側熱交換器の出口吸入過熱度が安定して維持され、液圧縮に伴う冷凍効果の減少、冷房能力の不足、エネルギー効率の低下をそれぞれ抑制し、圧縮機の信頼性の高い運転を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［実施の形態１］
図１は本発明に係る蓄熱式空気調和装置の実施の形態１を説明するための冷媒回路図であって、（ａ）は冷房蓄熱運転時の動作を、（ｂ）は蓄熱利用冷房運転時の動作をそれぞれ示している。図１の（ａ）、（ｂ）において、蓄熱式空気調和装置１００は、冷媒回路１１０を構成する各手段と、図示しない過熱度偏差演算手段および絞り開度調整手段とを有している。
冷媒回路１１０は、熱源側ユニットＡ（以下「室外ユニットＡ」と称す）と蓄熱ユニットＢ１と利用側ユニットＣａ、Ｃｂ（以下「室内ユニットＣａ、Ｃｂ」と称す）とを有し、これらが冷媒配管で連結されている。なお、以下の説明において、「熱源側」または「利用側」に属する手段については、それぞれ「室外」または「室内」と形容している。
【００１５】
（室外ユニット）
室外ユニットＡは、冷媒を圧縮する圧縮機１と、四方弁２と、圧縮機１において圧縮された冷媒を冷却する熱源側熱交換器３（以下「室外熱交換器３」と称す）と、過冷却熱交換器４と、圧縮機１の吸入側に接続されたアキュームレータ７とを有している。
そして、圧縮機１の出側と四方弁２とは第１の室外配管Ｐ１によって、四方弁２と室外熱交換器３の入側とは第２の室外配管Ｐ２によって、室外熱交換器３の出側と過冷却熱交換器４の入側とは第３の室外配管Ｐ３によって、四方弁２と圧縮機１の入側とは第８の室外配管Ｐ８によって、それぞれ連結されている。このとき、第８の室外配管Ｐ８の途中にアキュームレータ７が設置されている。
また、第８の室外配管Ｐ８はアキュームレータ７の上流において分岐し、該分岐部より室外バイパス配管Ｐ９が形成されて、室外バイパス配管Ｐ９は過冷却熱交換器４を経由して後記蓄熱液配管Ｐ４に連結され、過冷却熱交換器４を経由した後の位置には室外絞り機構５が設置されている。
【００１６】
（蓄熱ユニット）
蓄熱ユニットＢ１は、蓄熱槽内熱交換器１１と、過冷却熱交換器４の出側と蓄熱槽内熱交換器１１の入側とを連結して冷媒を蓄熱槽内熱交換器１１に供給する蓄熱液配管Ｐ４と、蓄熱槽内熱交換器１１の出側と四方弁２の入側とを連結して冷媒を四方弁２に戻す蓄熱ガス配管Ｐ５と、蓄熱液配管Ｐ４に設置された蓄熱絞り手段１４とを有している。蓄熱槽内熱交換器１１は蓄熱槽１０の内部に設けられ、蓄熱槽１０の内部に収納された蓄熱媒体（図示しない）との間で熱交換を行うものである。
そして、蓄熱ガス配管Ｐ５には、蓄熱ガス開閉弁１５が設置されている。さらに、蓄熱液配管Ｐ４と後記室内液配管Ｐ６ａとは蓄熱バイパス配管Ｐ１０によって連結され、蓄熱バイパス配管Ｐ１０には蓄熱バイパス開閉弁１９が設置されている。
【００１７】
（室内ユニット）
室内ユニットＣａ、Ｃｂは、利用側熱交換器３０ａ、３０ｂ（以下「室内熱交換器３０ａ、３０ｂ」と称す）と、蓄熱槽内熱交換器１１の出側と室内熱交換器３０ａ、３０ｂの入側とを連結して冷媒を室内熱交換器３０ａ、３０ｂに供給する室内液配管Ｐ６ａ、Ｐ６ｂと、室内熱交換器３０ａ、３０ｂの出側と四方弁２の入側とを連結して冷媒を四方弁２に戻す室内ガス配管Ｐ７ａ、Ｐ７ｂとを有している。そして、室内液配管Ｐ６ａには室内開閉弁１６が設置されている。
なお、図中、室内ユニットＣａ、Ｃｂの２つの室内ユニットが例示されているが、本発明はその数量を限定するものではなく、１つでもあるいは３つ以上であってもよい。また、以下の説明で、各室内ユニットに共通する内容については添え字「ａ、ｂ」の記載を省略する。さらに、利用側熱交換器３０を、単に「室内機」と称する場合がある。
また、第１の室外配管Ｐ１、第２の室外配管Ｐ２、第３の室外配管Ｐ３、蓄熱液配管Ｐ４、蓄熱ガス配管Ｐ５、および第８の室外配管Ｐ８によって形成される循環回路を、蓄熱側循環配管と称する場合がある。また、かかる配管は適宜統合ないし分岐されるものである。
【００１８】
（温度検出手段等）
冷媒の温度は、室外ユニットＡの第１の室外配管Ｐ１に設置された圧縮機吐出冷媒温度検出手段４１と、蓄熱ユニットＢ１の蓄熱ガス配管Ｐ５に設置された蓄熱槽冷媒温度検出手段４５と、室内ユニットＣの室内液配管Ｐ６に設置された室内冷媒液温度検出手段４６および室内ガス配管Ｐ７に設置された室内冷媒ガス温度検出手段４７と、によってそれぞれ検出される。
冷媒の圧力は、室外ユニットＡの第１の室外配管Ｐ１に設置された圧縮機吐出冷媒圧力検出手段５１によって検出される。
【００１９】
（冷房蓄熱運転時の動作）
次に、図１の（ａ）を参照して夜間の冷房蓄熱運転時の動作について説明する。まず、夜間の冷房蓄熱運転時には、圧縮機１より吐出した冷媒ガスは、四方弁２（室外熱交換器３側に連通している）を経由して室外熱交換器３に供給され、室外熱交換器３において冷媒ガスは凝縮し、過冷却熱交換器４に供給され、過冷却熱交換器４において過冷却状態になり、蓄熱液配管Ｐ４に流れ込んで蓄熱絞り手段１４において減圧されて蓄熱槽１０に供給される。このとき、蓄熱バイパス配管Ｐ１０の蓄熱バイパス開閉弁１９は閉状態のため、冷媒は蓄熱槽１０に供給される。
そして、蓄熱槽１０の蓄熱槽内熱交換器１１において、冷媒の冷熱は蓄熱媒体に受け渡されて（熱交換されて）蓄えられる。なお、本発明は蓄熱媒体を限定するものではなく、水やスラリー等であって、その顕熱分、潜熱分を利用して冷熱を蓄えるものである。
【００２０】
さらに、蓄熱槽内熱交換器１１において熱交換をした冷媒は、室内液配管Ｐ６の室内開閉弁１６が閉止状態で蓄熱ガス配管Ｐ５の蓄熱ガス開閉弁１５が開状態のため、蓄熱ガス配管Ｐ５を流れ、四方弁２（アキュームレータ７側に連通している）を経由して、アキュームレータ７に流れ込む。そして、アキュームレータ７を経由して圧縮機１に吸入される循環経路をたどる。かかる冷媒の流れを図１の（ａ）において太線によって示している。また、かかる太線で示された配管系を「蓄熱側循環配管」と称している。
【００２１】
なお、過冷却熱交換器４において過冷却された冷媒の一部は、室外絞り機構５において減圧され、過冷却熱交換器４のもう一方側により熱交換し、室外バイパス配管Ｐ９を通り、第８の室外配管Ｐ８に流れ込む。
【００２２】
（蓄熱利用冷房運転時の動作）
さらに、図１の（ｂ）を参照して蓄熱利用冷房運転時の動作について説明する。蓄熱利用冷房運転は、圧縮機１より吐出した冷媒ガスは、四方弁２（室外熱交換器３側に連通している）を経由して室外熱交換器３に供給され、室外熱交換器３において冷媒ガスは凝縮し、過冷却熱交換器４に供給され、過冷却熱交換器４において過冷却状態になり、蓄熱絞り手段１４において減圧されて蓄熱槽１０に供給される。このとき、蓄熱バイパス配管Ｐ１０の蓄熱バイパス開閉弁１９は閉状態のため、冷媒は蓄熱液配管Ｐ４に流れ込む。蓄熱槽１０の蓄熱槽内熱交換器１１において、冷媒はあらかじめ蓄熱媒体に蓄えられている冷熱を受け取って（熱交換して）、冷媒の過冷却度が増す。
【００２３】
そして、蓄熱ガス配管Ｐ５の蓄熱ガス開閉弁１５が閉止状態で室内液配管Ｐ６の室内開閉弁１６が開状態であるため、過冷却度が増した冷媒は、室内液配管Ｐ６に流れ込み、室内ユニットＣに供給される。
このとき、過冷却度が増した冷媒は、室内絞り手段３１において減圧されて室内熱交換器３０に供給され、室内熱交換器３０において蒸発し冷房運転を行う。
さらに、室内熱交換器３０において蒸発した冷媒は、室内ガス配管Ｐ７に流入し、四方弁２（アキュームレータ７に連通している）を経由してアキュームレータ７に供給され、その後、圧縮機１に吸入される循環経路をたどる。かかる冷媒の流れを図１の（ｂ）において太線によって示している。
【００２４】
（室内機吸入過熱度制御）
図２は本発明に係る蓄熱式空気調和装置の実施の形態１における蓄熱利用冷房運転の室内機吸入過熱度制御のフローチャートである。以下、図１の（ｂ）を参照して図２に沿って説明する。なお、図中、「ステップ（たとえば、ステップ１）」を「Ｓ（たとえば、Ｓ１）］と記載している。
【００２５】
ステップ１では、室内ユニットＣの室内冷媒液温度検出手段４６によって室内機入口冷媒温度ＴＬを、室内冷媒ガス温度検出手段４７によって室内機出口冷媒温度Ｔｇを、蓄熱槽冷媒温度検出手段４５によって蓄熱槽出口冷媒温度Ｔｓｔｏを、圧縮機吐出冷媒温度検出手段４１によって吐出温度Ｔｄを、圧縮機吐出冷媒圧力検出手段５１によって吐出圧力Ｐｄを、それぞれ検出する。
ここで、蓄熱槽冷媒温度検出手段４５は、蓄熱槽内熱交換器１１から室内絞り手段３１の間なら、室内液配管Ｐ６の配管のどこに取り付けてもよい。
【００２６】
ステップ２では、検出した吐出圧力Ｐｄに基づいて使用する冷媒物性値より凝縮温度Ｔｃを演算する。
【００２７】
ステップ３では、蓄熱槽出口冷媒温度Ｔｓｔｏと室内機入口冷媒温度ＴＬとを比較する。そして、Ｔｓｔｏ＞ＴＬの場合、ＴＬは二相冷媒状態であり、ＴＬにて室内機の蒸発温度を検出できているとしてステップ４に進む。一方、Ｔｓｔｏ≒ＴＬの場合、ＴｓｔｏとＴＬが同じ温度、すなわちＴＬが液の状態を示していることになり、ステップ５に進む。
【００２８】
ステップ４では、ＴＬは二相冷媒状態であるので、ＴＬを蒸発温度の推定値Ｔｅ‘（＝ＴＬ）とする。
【００２９】
ステップ５では、ＴＬの補正を行って蒸発温度の推定値Ｔｅ‘を演算する。すなわち、ＴＬは蒸発温度より低いので、所定の値αを足して、蒸発温度の推定値Ｔｅ‘  ＝ＴＬ＋αとする。たとえば、αを５℃に設定、あるいは、αをＴＬの検出値の関数とし、ＴＬの検出値が低い場合にはαを大きい値、ＴＬの検出値が高い場合にはαを小さい値に設定する。
【００３０】
ステップ６では、吐出温度Ｔｄと吐出温度上限値Ｔｄｍａｘとの大小を判定する。ここで、ＴｄがＴｄｍａｘ未満であればステップ７に進み、反対に、ＴｄがＴｄｍａｘ以上であればステップ１１に進む。
【００３１】
ステップ７では、Ｔｄが適正な値なので、通常の吸入過熱度制御を行うために、室内機出口冷媒温度Ｔｇと蒸発温度推定値Ｔｅ’との偏差を演算して、これを吸入過熱度ＳＨ（ＳＨ＝Ｔｇ−Ｔｅ’）とする。
【００３２】
ステップ８では、目標吸入過熱度ＳＨ’と吸入過熱度ＳＨとの偏差（ＳＨ’−ＳＨ）を演算して、これを目標値からの吸入過熱度偏差△ＳＨ（＝ＳＨ’−ＳＨ）とする。
【００３３】
ステップ９では、室内絞り手段３１の開度変更量△ＬＥＶ（以下「膨張弁開度変更量」と称す）を、吸入過熱度偏差△ＳＨに基づいて決定する。
膨張弁開度変更量△ＬＥＶは、吸入過熱度偏差△ＳＨに対する比例制御などが用いられ、吸入過熱度偏差△ＳＨが増える場合には室内絞り手段３１の開度を開ける方向に、吸入過熱度偏差△ＳＨが減少する場合には室内絞り手段３１の開度を絞る方向に、開度を調整する。
【００３４】
そして、ステップ１０では、現在の室内絞り手段３１の開度ＬＥＶに膨張弁開度変更量△ＬＥＶを足して、新しい膨張弁開度ＬＥＶが出力される。
【００３５】
一方、ステップ１１は、ステップ６においてＴｄ＞ＴｄｍａｘまたはＴｄ＝Ｔｄｍａｘとなり、吐出温度Ｔｄが、吐出温度上限値Ｔｄｍａｘ以上である過昇と判断された場合であるため、ステップ１１では、吐出温度Ｔｄを下げるように室内絞り手段３１を制御する。この意味するところは、ステップ５でＴｅ’を補正した場合、補正値αが実際の値より大きかったとすると、室内絞り手段３１は絞り過ぎの状態となる。すると吐出温度Ｔｄが上昇してくるので圧縮機１の品質に影響を及ぼす恐れがでてくる。
そこで吐出温度上限値Ｔｄｍａｘを設けて、これ以上の場合には、吐出温度Ｔｄと凝縮温度Ｔｃ（ステップ２において演算されている）との偏差（Ｔｄ−Ｔｃ）を演算し、これを、吐出過熱度ＴｄＳＨ（＝Ｔｄ−Ｔｃ）とする。
すなわち、ステップ１１以降は、吐出過熱度ＴｄＳＨを適正な値（たとえば、１０℃である目標吐出過熱度ＴｄＳＨ’）になるように室内絞り手段３１を制御するためのものであって、保護機能として働いている。
【００３６】
ステップ１２では、目標吐出過熱度ＴｄＳＨ’と吐出過熱度ＴｄＳＨとの差（ＴｄＳＨ’−ＴｄＳＨ）を演算し、これを吐出過熱度偏差△ＴｄＳＨ（＝ＴｄＳＨ’−ＴｄＳＨ）とする。
【００３７】
ステップ１３では、室内絞り手段３１の膨張弁開度変更量△ＬＥＶを、吐出過熱度偏差△ＴｄＳＨに基づいて決定する。
膨張弁開度変更量△ＬＥＶは、吐出過熱度偏差△ＴｄＳＨに対する比例制御などが用いられ、吐出過熱度偏差△ＴｄＳＨが増える場合には△ＬＥＶ開度を開ける方向に、吸入過熱度偏差△ＳＨが減少する場合には△ＬＥＶ開度を絞る方向に、開度を調整する。
そして、ステップ１０に進み、現在の室内絞り手段３１の開度ＬＥＶに膨張弁開度変更量△ＬＥＶを足して、新しい膨張弁開度ＬＥＶが出力される。
【００３８】
以上のように、本発明の実施の形態１に係る蓄熱式空気調和装置の制御手段は、図示しない過熱度偏差演算手段が前記ステップ１〜１０を実行し、図示しない絞り開度調整手段が、過熱度偏差演算手段の演算結果に基づいて室内絞り手段３１の開度制御を行うものであるから、室内機の入口冷媒状態が過冷却液であっても、室内機の蒸発温度を推定しながら室内絞り手段３１の開度が制御される。よって、室内機の出口吸入過熱度を安定して行い、液圧縮に伴う冷凍効果減少、能力不足、エネルギー効率低下を抑制し、圧縮機１の信頼性の高い運転を行うことができる。
【００３９】
また、同時に、吐出温度が上昇した場合にも保護機能が働き、吐出過熱度を適正に保つので、さらに圧縮機の信頼性の高い運転を行うことができる。
また、室内機の前後において、室内液配管Ｐ６における液管冷媒温度と、室内ガス配管Ｐ７におけるガス管冷媒温度を検出するようにしたので、特別に蓄熱利用機器専用の室内機を設置する必要がなく制御を変更するだけで、非蓄熱利用機器の室内機を利用することも可能である。すなわち、汎用性の高い蓄熱式空気調和装置が得られるものである。
また、本発明において、室内絞り手段３１や図示しない絞り開度調整手段の構造（型式等）は限定するものではなく、前記所望の作用効果を具備するものであれば、いずれであってもよい。
【００４０】
［実施の形態２］
図３および図４は、本発明に係る蓄熱式空気調和装置の実施の形態２を説明するための冷媒回路図およびにその蓄熱利用冷房運転の室内機吸入過熱度制御のフローチャートである。以下、図３を参照して図４に沿って説明する。なお、実施の形態１（図１）と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図３において、蓄熱式空気調和装置２００は、冷媒回路２１０を構成する各手段と、図示しない過熱度偏差演算手段および絞り開度調整手段とを有している。冷媒回路２１０は、室外ユニットＡと蓄熱ユニットＢ２と室内ユニットＣａ、Ｃｂとを有し、これらが冷媒配管で連結されている。なお、蓄熱ユニットＢ２は、実施の形態１の蓄熱ユニットＢ１と温度検出手段の設置要領が相違している。
【００４１】
（温度検出手段等）
冷媒の温度は、室外ユニットＡの第１の室外配管Ｐ１に設置された圧縮機吐出冷媒温度検出手段４１と、室内ユニットＣの室内液配管Ｐ６に設置された室内冷媒液温度検出手段４６および室内ガス配管Ｐ７に設置された室内冷媒ガス温度検出手段４７と、によってそれぞれ検出される。冷媒の圧力は、室外ユニットＡの第１の室外配管Ｐ１に設置された圧縮機吐出冷媒圧力検出手段５１によって検出される。
さらに、蓄熱槽１０の内部に収納された蓄熱媒体の温度は、蓄熱槽１０に設置された蓄熱媒体温度検出手段４０によって検出される。
すなわち、実施の形態１では、蓄熱槽冷媒温度検出手段４５によって蓄熱槽出口冷媒温度Ｔｓｔｏを検出しているのに対し、実施の形態２では、蓄熱媒体温度検出手段４０によって蓄熱媒体の温度Ｔｓｔｗ（たとえば、蓄熱媒体が水の場合、蓄熱槽の水温）を検出している。以下、蓄熱媒体が水の場合について説明し、蓄熱媒体温度検出手段４０を蓄熱槽水温検出手段４０と読み替える。
【００４２】
（蓄熱利用冷房運転の動作）
ステップ１において、蓄熱槽水温検出手段４０によって蓄熱槽水温Ｔｓｔｗを検出する。蓄熱槽１０（水槽に同じ）の内部に設けられ蓄熱槽内熱交換器１１の周りにあらかじめ生成していた氷は、蓄熱利用冷房の起動とともに融解を開始する。
このとき、その融解水の水温をＴｓｔｗとしているが、蓄熱槽冷媒温度検出手段４５の検出値Ｔｓｔｏとほぼ同等の値を示している。また、蓄熱槽出口冷媒温度Ｔｓｔｏが蓄熱槽１０から室内熱交換器３０までの室内液配管Ｐ６で熱漏洩して、冷媒の温度が上昇したり、負荷変動によって冷媒の温度に変動が起こるのに対して、蓄熱槽水温Ｔｓｔｗは断熱された蓄熱槽１０の中で熱容量の大きい水（蓄熱媒体に同じ）を測定しているので、水温の変動が緩慢である。
【００４３】
ステップ２では、検出した吐出圧力Ｐｄに基づいて使用する冷媒物性値より凝縮温度Ｔｃを演算する（実施の形態１に同じ）。
【００４４】
ステップ３では、冷媒液と冷媒二相状態の判断でも、ＴＬとＴｓｔｗの比較の際、Ｔｓｔｗが緩やかに変動していくので、ハンチングを防止し、誤判定を防止しやすくなる。
【００４５】
そして、ステップ４以降は実施の形態１に同じである。
すなわち、実施の形態２は、ステップ１が実施の形態１（図２）と相違するものの、ステップ４以降は実施の形態１に同じであるため、本発明の実施の形態２に係る蓄熱式空気調和装置２００は、前述の実施の形態１の蓄熱式空気調和装置１００と同じ作用・効果を奏する。
【００４６】
［実施の形態３］
図５および図６は、本発明に係る蓄熱式空気調和装置の実施の形態３を説明するための冷媒回路図およびその蓄熱利用冷房運転の室内機吸入過熱度制御のフローチャートである。以下、図５を参照して図６に沿って説明する。なお、実施の形態１（図１）と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図５において、蓄熱式空気調和装置３００は、冷媒回路３１０を構成する各手段と、図示しない過熱度偏差演算手段および絞り開度調整手段とを有している。冷媒回路３１０は、室外ユニットＡと蓄熱ユニットＢ３と室内ユニットＣａ、Ｃｂとを有し、これらが冷媒配管で連結されている。なお、蓄熱ユニットＢ３は、実施の形態１の蓄熱ユニットＢ１と温度検出手段の設置形態が相違している。
【００４７】
（温度検出手段等）
冷媒の温度は、室外ユニットＡの第１の室外配管Ｐ１に設置された圧縮機吐出冷媒温度検出手段４１と、室内ユニットＣの室内液配管Ｐ６に設置された室内冷媒液温度検出手段４６および室内ガス配管Ｐ７に設置された室内冷媒ガス温度検出手段４７と、によってそれぞれ検出される。冷媒の圧力は、室外ユニットＡの第１の室外配管Ｐ１に設置された圧縮機吐出冷媒圧力検出手段５１によって検出される。
すなわち、実施の形態１では、蓄熱槽冷媒温度検出手段４５によって蓄熱槽出口冷媒温度Ｔｓｔｏを検出し、実施の形態２では、蓄熱媒体温度検出手段４０によって蓄熱媒体の温度Ｔｓｔｗを検出しているのに対し、実施の形態１では、かかる温度検出手段を具備しない。
【００４８】
（蓄熱利用冷房運転の動作）
ステップ１では、室内冷媒液温度検出手段４６によって室内機入口冷媒温度ＴＬを、室内冷媒ガス温度検出手段４７によって室内機出口冷媒温度Ｔｇを、圧縮機吐出冷媒温度検出手段４１によって吐出温度Ｔｄを、圧縮機吐出冷媒圧力検出手段５１によって吐出圧力Ｐｄを、それぞれ検出する。
【００４９】
ステップ２では、検出した吐出圧力Ｐｄから使用する冷媒物性値より凝縮温度Ｔｃを演算する（実施の形態１に同じ）。
【００５０】
ステップ３では、現在の経過時間Ｔｉｍｅと目標時間Ｔｉｍｅ＊を比較する。このとき、Ｔｉｍｅ＞Ｔｉｍｅ＊の場合、室内機入口冷媒温度ＴＬは二相冷媒状態であり、室内機入口冷媒温度ＴＬによって室内機の蒸発温度を検出することができているとしてステップ４に進む。すなわち、かかる動作は実施の形態１と同様であるが、起動からの経過時間Ｔｉｍｅが所定の目標時間Ｔｉｍｅ＊（たとえば１時間）以内である限り、室内冷媒液温度検出手段４６によって検出される室内機入口冷媒温度ＴＬが、蒸発温度より低い過冷却液状態であるからである。
一方、Ｔｉｍｅ＞Ｔｉｍｅ＊の場合、すなわちＴＬが液の状態を示していることになり、ステップ５に進む。すなわち、起動からの経過時間Ｔｉｍｅが所定の目標時間Ｔｉｍｅ＊（たとえば１時間）を超えると、室内機入口冷媒温度ＴＬが気液二相状態で蒸発温度を検出できるからである。
【００５１】
そして、ステップ４以降は、実施の形態１と同じである。
すなわち、実施の形態３は、ステップ１およびステップ３が実施の形態１（図２）と相違するものの、ステップ４以降は実施の形態１に同じであるため、本発明の実施の形態３に係る蓄熱式空気調和装置３００は、前述の実施の形態１の蓄熱式空気調和装置１００と同じ作用・効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は以上のように汎用性の高い蓄熱式空気調和装置であるから、蓄熱利用の機器としては勿論、非蓄熱利用の室内機を流用できる機器としても広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る蓄熱式空気調和装置の実施の形態１の冷媒回路図。
【図２】実施の形態１における室内機吸入過熱度制御のフローチャート。
【図３】本発明に係る蓄熱式空気調和装置の実施の形態２の冷媒回路図。
【図４】実施の形態２における室内機吸入過熱度制御のフローチャート。
【図５】本発明に係る蓄熱式空気調和装置の実施の形態３の冷媒回路図。
【図６】実施の形態３における室内機吸入過熱度制御のフローチャート。
【図７】従来の蓄熱式空気調和装置の動作を説明するためのＰ−ｈ線図。
【図８】従来の蓄熱式空気調和装置の動作を説明するためのＰ−ｈ線図。
【図９】従来の蓄熱式空気調和装置の動作を説明するためのＰ−ｈ線図。
【図１０】従来の蓄熱式空気調和装置の動作を説明するためのＰ−ｈ線図。
【符号の説明】
【００５４】
１：圧縮機、２：四方弁、３：室外熱交換器（熱源側熱交換器）、４：過冷却熱交換器、５：室外絞り機構、７：アキュームレータ、１０：蓄熱槽、１１：蓄熱槽内熱交換器、１４：蓄熱絞り手段、１５：蓄熱ガス開閉弁、１６：室内開閉弁、１９：蓄熱バイパス開閉弁、３０：室内熱交換器（利用側熱交換器）、３１：室内絞り手段、４０：蓄熱媒体温度検出手段（蓄熱槽水温検出手段）、４１：圧縮機吐出冷媒温度検出手段、４５：蓄熱槽冷媒温度検出手段、４６：室内冷媒液温度検出手段、４７：室内冷媒ガス温度検出手段、５１：圧縮機吐出冷媒圧力検出手段、１１０：冷媒回路（実施の形態１）、２１０：冷媒回路（実施の形態２）、３１０：冷媒回路（実施の形態３）、４１０：冷媒回路（実施の形態４）、ＬＥＶ：膨張弁開度、Ｐ１：第１の室外配管、Ｐ２：第２の室外配管、Ｐ３：第３の室外配管、Ｐ４：蓄熱液配管、Ｐ５：蓄熱ガス配管、Ｐ６：室内液配管、Ｐ７：室内ガス配管、Ｐ８：第８の室外配管、Ｐ９：室外バイパス配管、Ｐ１０： 蓄熱バイパス配管、Ｐｄ：吐出圧力、ＳＨ：吸入過熱度、ＳＨ’：目標吸入過熱度、ＴＬ：室内機入口冷媒温度、Ｔｃ：凝縮温度、Ｔｄ：吐出温度、ＴｄＳＨ：吐出過熱度、ＴｄＳＨ’：目標吐出過熱度、Ｔｄｍａｘ：吐出温度上限値、Ｔｅ：蒸発温度、Ｔｅ’：蒸発温度推定値、Ｔｇ：室内機出口冷媒温度、Ｔｉｍｅ＊：目標時間、Ｔｉｍｅ：経過時間、Ｔｓｔｏ：蓄熱槽出口冷媒温度、Ｔｓｔｗ：蓄熱槽水温。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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