(57)【要約】【課題】蓄熱利用運転から蓄熱運転に切り換える際に、蓄熱残量をゼロにでき、夜間の割引電力を利用可能な時間で平準化した効率のよい蓄熱運転を可能とする。【解決手段】蓄熱式冷凍装置は、冷凍機と、冷熱負荷と、蓄熱ユニットと、制御装置４とを備え、制御装置４は蓄熱利用時間計測手段４２ａで蓄熱利用運転時間Ｔを求め、求めた蓄熱利用運転時間Ｔとその目標時間Ｔ０との差ΔＴを蓄熱利用運転目標時間設定手段４２ｂで求め、その求めた差ΔＴから蓄熱量の過不足ΔＱを過不足熱量推定手段４３ａで求め、その過不足ΔＱから増減量ΔＧを冷媒流量算出手段４３ｂで求め、増減量ΔＧで前回の冷媒流量上限値Ｇｍａｘを補正して次回の蓄熱運転時の冷媒流量上限値Ｇｍａｘとして次回に最適な蓄熱運転を可能にし、夜間の割引電力を利用可能な時間で平準化する。  【選択図】  図２
2006207886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス冷媒を圧縮する圧縮機及び前記圧縮機により圧縮されたガス冷媒を冷却して液冷媒にする凝縮器を備えた冷凍機と、前記冷凍機の冷媒管路に接続され冷熱を蓄熱する蓄熱槽と、前記冷凍機の冷媒管路に接続された冷熱負荷と、前記蓄熱槽に前記液冷媒を供給する蓄熱運転と前記蓄熱槽に蓄熱された冷熱を前記冷熱負荷に供給する蓄熱利用運転とを切り換え制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、蓄熱利用運転を開始し前記蓄熱槽の冷熱媒体の温度に基づいて前記蓄熱利用運転を終了させた時点までの蓄熱利用運転時間を求め、前記求めた蓄熱利用運転時間と、蓄熱利用運転目標時間との差を求める計測手段と、前記求めた差から蓄熱量の過不足を推測し当該推測値から冷媒流増減量を算出し、前記冷媒流増減量で前回の蓄熱運転時の冷媒流量上限値を補正する蓄熱量制御手段とを備え、前記蓄熱量制御手段により次回の蓄熱運転を行う際の蓄熱槽に流れる冷媒流量を調整して蓄熱量を制御することができることを特徴とする蓄熱式冷凍装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前回の蓄熱運転時の蓄熱槽に流れる冷媒流量に上限値を設定する冷媒流量上限値制御手段と、前記蓄熱利用運転を開始し前記蓄熱槽の冷熱媒体の温度に基づいて前記蓄熱利用運転を終了させた時点までの蓄熱利用運転時間を求め、前記求めた蓄熱利用運転時間と、蓄熱利用運転目標時間との差を求める計測手段と、前記求めた差から蓄熱量の過不足を推測し当該推測値から冷媒流増減量を算出し、前記冷媒流増減量で前回の蓄熱運転時の冷媒流量上限値を補正する蓄熱量制御手段とを備え、次回の蓄熱運転時の蓄熱槽に流れる冷媒流量に上限値を制御できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式冷凍装置。
【請求項３】
前記制御手段は、外気温の変化に応じて前記次回の蓄熱運転の蓄熱量を補正することを特徴とする請求項1に記載の蓄熱式冷凍装置。
【請求項４】
ガス冷媒を圧縮する圧縮機及び前記圧縮機により圧縮されたガス冷媒を冷却して液冷媒にする凝縮器からなる冷凍機と、前記冷凍機の冷媒管路に接続され冷熱を蓄熱する蓄熱槽と、前記冷凍機の冷媒管路に接続され被冷却物を冷却する冷熱負荷と、前記蓄熱槽に前記液冷媒を供給する蓄熱運転と前記蓄熱槽に蓄熱された冷熱を前記冷熱負荷に供給する蓄熱利用運転とに切り換え制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記蓄熱利用運転を開始し、前記蓄熱槽の冷熱媒体の温度に基づいて前記蓄熱利用運転を終了させた時点の蓄熱利用運転終了の前後における前記圧縮機の運転容量を積分することにより前記蓄熱槽の蓄熱量の過不足を推測し、当該推測値から冷媒流増減量を算出し、前記冷媒流増減量で前回の蓄熱運転時の冷媒流量上限値を補正し、次回の蓄熱運転を行う際の蓄熱槽に流れる冷媒流量を調整して蓄熱量を制御することを特徴とする蓄熱式冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱式冷凍装置に係り、具体的には、冷凍又は冷蔵のショーケース等の冷熱負荷や、空気調和機の冷熱負荷に好適な蓄熱式冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の蓄熱式冷凍装置としては、夜間の割引電力を利用し、あるいは、冷熱負荷が少なくなる夜間における冷凍機の冷凍能力の余剰分を利用して冷熱を蓄熱しておき、冷熱負荷が増大する昼間において蓄熱冷熱を利用することにより、省エネルギやエネルギコストの低減を図る装置として知られている。また、このような蓄熱式冷凍装置において、昼間と夜間の冷熱負荷の変動に合せて蓄熱量を設定することにより、蓄熱容量及び冷凍機容量を最適化することが種々提案されている。
【０００３】
例えば、１日を周期として蓄熱運転または蓄熱利用運転を切り換え制御する合理的な方法として、過去数回分（数日分）の蓄熱運転時間に基づいて蓄熱残量を推測し、次回の蓄熱利用運転に必要な分の蓄熱残量があると推測される場合は、蓄熱運転を行なわないようにする蓄熱式冷凍装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、過去の蓄熱消費量から必要蓄熱量を予測することにより、熱源装置１の必要蓄熱運転時間を算出し、蓄熱終了時刻から蓄熱運転開始時刻を逆算して熱源装置の蓄熱運転を制御する蓄熱式冷凍装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、前日の実負荷をもって、当日の負荷を予測することで精度の高い制御が可能で蓄熱の有効利用とチラーの運転時間低減によるランニングコストの低減を可能にした蓄熱式冷凍装置も提案されている（特許文献３参照）。
【０００６】
一方、外気温や消費電力が設定値を超えたときに蓄熱利用運転に切り換えるようにした蓄熱式空気調和機において、蓄熱利用運転時間をカウントし、その蓄熱利用運転時間が基準値より短いときは次回の蓄熱運転時間を短く設定し、長いときは次回の蓄熱運転時間を長く設定することにより、昼間の冷暖房運転時間に見合った適正な蓄熱量を確保して、無駄な電力の消費を防ぐことが提案されている（特許文献４参照）。
【０００７】
【特許文献１】特許第３２２５４６０号
【特許文献２】特開２０００−１３０８９８公報
【特許文献３】特開２０００−３３７６８３公報
【特許文献４】特開２００１−３３６８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１〜３に記載の蓄熱式冷凍装置では、蓄熱残量を推測することにより、冷熱負荷が小さい中間期等において、過剰な蓄熱を回避することができる。しかしながら、蓄熱残量の推測や次回の蓄熱利用運転に必要な蓄熱量の予測の精度を上げるために、種々の計測または検出機器、あるいは、複雑な制御のアルゴリズムが必要となるという欠点がある。
【０００９】
また、特許文献１〜３に記載の蓄熱式冷凍装置では、蓄熱残量や蓄熱利用運転に必要な蓄熱量の推測に誤差が生じると、蓄熱運転時に過剰に蓄熱してしまうことになり、例えば、蓄熱槽の伝熱管に付着している残留氷によって次回の蓄熱運転時に伝熱管がストレスを受け、これによって信頼性が低下するおそれがある。                  そのため、簡単な装置等により最適な蓄熱量制御を実現することが要望されている。
【００１０】
このような要望を満たすために、特許文献４に記載された蓄熱式空調機が提案されている。この特許文献４に記載された蓄熱式空調機では、蓄熱利用運転時間を計時し、その蓄熱利用運転時間の長短に合せて、次回の蓄熱運転時間の長短を制御しているから、蓄熱残量等の推測が不用になり、簡単な構成の蓄熱量制御を実現できる。しかしながら、冷熱負荷が小さい中間期等においても、蓄熱運転時間は短くなるものの、冷熱負荷が大きい夏期等と同様の蓄熱運転を実施しているために、省エネルギやエネルギコストの低減に関してはまだ不十分な面がある。
【００１１】
そこで、冷熱負荷が小さい中間期等において蓄熱量が少なくてよい場合は、夜間の割引電力を利用可能な時間で平準化した蓄熱運転を行い、効率のよい蓄熱量制御を実現することが要望されている。
【００１２】
本発明は、蓄熱利用運転から蓄熱運転に切り換えるにあたり、蓄熱残量をゼロとするとともに、夜間の割引電力を利用可能な時間で平準化した効率のよい蓄熱運転を実施できる蓄熱式冷凍装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る蓄熱式冷凍装置は、予め蓄熱利用運転の目標時間を設定しておき、実際の蓄熱利用運転時間と、前記目標時間との差を求め、該求めた差を低減するように次回の蓄熱運転における、蓄熱槽に流れる冷媒流量を調整することにより前記課題を達成するものであることを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明は、ガス冷媒を圧縮する圧縮機及び前記圧縮機により圧縮されたガス冷媒を冷却して液冷媒にする凝縮器を備えた冷凍機と、前記冷凍機の冷媒管路に接続され冷熱を蓄熱する蓄熱槽と、前記冷凍機の冷媒管路に接続された冷熱負荷と、前記蓄熱槽に前記液冷媒を供給する蓄熱運転と前記蓄熱槽に蓄熱された冷熱を前記冷熱負荷に供給する蓄熱利用運転とを切り換え制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、蓄熱利用運転を開始し前記蓄熱槽の冷熱媒体の温度に基づいて前記蓄熱利用運転を終了させた時点までの蓄熱利用運転時間を求め、前記求めた蓄熱利用運転時間と、蓄熱利用運転目標時間との差を求める計測手段と、前記求めた差から蓄熱量の過不足を推測し当該推測値から冷媒流増減量を算出し、前記冷媒流増減量で前回の蓄熱運転時の冷媒流量上限値を補正する蓄熱量制御手段とを備え、前記蓄熱量制御手段により次回の蓄熱運転を行う際の蓄熱槽に流れる冷媒流量を調整して蓄熱量を制御することができることを特徴とする。
【００１５】
この場合において、蓄熱利用運転を終了させる蓄熱槽の冷熱媒体の温度とは、蓄熱槽の蓄熱媒体温度又は蓄熱槽から冷熱負荷に供給される冷媒温度によることができ、例えば、残留氷が無くなる温度に設定した設定温度で蓄熱利用運転を終了させるようにしている。
【００１６】
したがって、本発明によれば、蓄熱残量がゼロになるまで蓄熱利用運転を継続するとともに、夜間の割引電力を利用可能な時間で平準化した蓄熱運転を実施することになり、残留氷に起因する蓄熱槽の伝熱管に及ぼすストレス発生を抑制して、蓄熱槽の信頼性を確保するとともに、夜間の割引電力を利用可能な時間で平準化した効率のよい蓄熱運転を実施することができる。
【００１７】
また、蓄熱槽に流れる冷媒流量に上限値を冷媒流量上限値制御手段に設定しておき、その上限値を制御することにより冷媒流量を調整することができる。すなわち、計測手段４２及び蓄熱量制御手段４３で蓄熱利用運転時間と、蓄熱利用運転目標時間との差を低減する蓄熱量の過不足を求め、該求めた過不足を低減するように蓄熱運転時の蓄熱槽に流れる冷媒流量に上限値を補正して、次回の冷媒流量上限値を冷媒流量上限値制御手段４１に設定するようにしたものである。
【００１８】
ここで、蓄熱利用運転時間が目標時間より長ければ、次回の蓄熱運転における、蓄熱槽に流れる冷媒流量を前回の冷媒流量よりも少なくし、短ければ次回の蓄熱運転における、蓄熱槽に流れる冷媒流量を前回の冷媒流量よりも多くすることにより、外気温や季節変動に応じた最適な蓄熱量の制御を簡素なシステムで行わせることができる。
【００１９】
また、上記の発明において、前記制御手段は、前回の蓄熱運転時の蓄熱槽に流れる冷媒流量に上限値を設定する冷媒流量上限値制御手段と、前記蓄熱利用運転を開始し前記蓄熱槽の冷熱媒体の温度に基づいて前記蓄熱利用運転を終了させた時点までの蓄熱利用運転時間を求め、前記求めた蓄熱利用運転時間と、蓄熱利用運転目標時間との差を求める計測手段と、前記求めた差から蓄熱量の過不足を推測し当該推測値から冷媒流増減量を算出し、前記冷媒流増減量で前回の蓄熱運転時の冷媒流量上限値を補正する蓄熱量制御手段とを備え、次回の蓄熱運転時の蓄熱槽に流れる冷媒流量に上限値を制御できるようにすることができる。
【００２０】
さらに、前記制御手段は、外気温の変化に応じて前記次回の蓄熱運転の蓄熱量を補正することができる。
【００２１】
また、上記課題を解決するため、本発明は、ガス冷媒を圧縮する圧縮機及び前記圧縮機により圧縮されたガス冷媒を冷却して液冷媒にする凝縮器からなる冷凍機と、前記冷凍機の冷媒管路に接続され冷熱を蓄熱する蓄熱槽と、前記冷凍機の冷媒管路に接続され被冷却物を冷却する冷熱負荷と、前記蓄熱槽に前記液冷媒を供給する蓄熱運転と前記蓄熱槽に蓄熱された冷熱を前記冷熱負荷に供給する蓄熱利用運転とに切り換え制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記蓄熱利用運転を開始し、前記蓄熱槽の冷熱媒体の温度に基づいて前記蓄熱利用運転を終了させた時点の蓄熱利用運転終了の前後における前記圧縮機の運転容量を積分することにより前記蓄熱槽の蓄熱量の過不足を推測し、当該推測値から冷媒流増減量を算出し、前記冷媒流増減量で前回の蓄熱運転時の冷媒流量上限値を補正し、次回の蓄熱運転を行う際の蓄熱槽に流れる冷媒流量を調整して蓄熱量を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、蓄熱利用運転から蓄熱運転に切り換えるにあたり、蓄熱残量をゼロとするとともに、夜間の割引電力を利用可能な時間で平準化した効率のよい蓄熱運転を実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態の蓄熱式冷凍装置の構成を示すサイクル系統図である。図１において、蓄熱式冷凍装置は、大別すると、冷凍機１と、冷熱負荷２ａ、２ｂと、蓄熱ユニット３と、これらの運転を制御する制御装置４とから構成されている。冷凍機１は、ガス冷媒を圧縮する圧縮機１１と、この圧縮機１１により圧縮されたガス冷媒を冷却して液冷媒にする凝縮器１２とを備えている。ここで、冷凍機１において、圧縮機１１の吸込み側は冷媒配管５に接続されている。圧縮機１１の吐出側は凝縮器１２の一端に接続されている。凝縮器１２の他端は冷媒配管６に接続されている。
【００２４】
冷熱負荷２ａは、冷却器用膨張弁２１ａと、蒸発器２２ａと、冷却器用電磁弁２３ａとを備えている。この冷熱負荷２ａにおいて、冷却器用電磁弁２３ａの一端は冷媒配管６に接続されている。冷却器用電磁弁２３ａの他端は冷却器用膨張弁２１ａの一端に接続されている。冷却器用膨張弁２１ａの他端は蒸発器２２ａの一端に接続されている。蒸発器２２ａの他端は冷媒配管５に接続されている。
【００２５】
前記冷熱負荷２ｂは、冷却器用膨張弁２１ｂと、蒸発器２２ｂと、冷却器用電磁弁２３ｂを備えている。この冷熱負荷２ｂにおいて、冷却器用電磁弁２３ｂの他端は冷却器用膨張弁２１ｂの一端に接続されている。冷却器用膨張弁２１ｂの他端は蒸発器２２ｂの一端に接続されている。蒸発器２２ｂの他端は冷媒配管５に接続されている。
【００２６】
蓄熱ユニット３は、蓄熱用膨張弁３１と、電磁弁３２ａ〜３２ｄと、蓄熱槽３３と、蓄熱媒体３４と、蓄熱用熱交換器３５とを備えている。蓄熱ユニット３の蓄熱用熱交換器３５の一端は並列接続された蓄熱用膨張弁３１と電磁弁３２ｂを介して凝縮器１２側の冷媒配管６に接続され、蓄熱用熱交換器３５の他端は電磁弁３２ｃを介して圧縮機１１側の冷媒配管５に、また電磁弁３２ｄを介して冷熱負荷２ａ、２ｂの冷媒配管６に接続されている。電磁弁３２ａは、電磁弁３２ｄの上流側であって、かつ蓄熱用膨張弁３１と電磁弁３２ｂの下流側の冷媒配管６に接続されている。また、蓄熱用熱交換器３５の冷媒出口に冷媒温度を検出する温度検出器３６が設けられている。
【００２７】
制御装置４は、蓄熱用膨張弁３１と電磁弁３２ａ〜３２ｄを制御することにより、蓄熱ユニット３に液冷媒を供給する蓄熱運転と、蓄熱ユニット３に蓄熱された冷熱を冷熱負荷２ａ、２ｂに供給する蓄熱利用運転とを切り換え制御する装置である。この制御装置４は、例えばＰＩＣ(Peripheral Interface Controller）と、その周辺回路とから構成されてものであって、運転指令や本発明の制御方法を実現するプログラムを当該ＰＩＣに格納し、運転の必要に応じてＰＩＣが運転指令を作成しあるいは所定のプログラムを実行して所定の機器を制御できるようになっている。
【００２８】
また、この制御装置４は、冷凍機１と、冷熱負荷２ａ、２ｂと、蓄熱ユニット３を総合的に制御してもよい。
【００２９】
図２は、本実施形態における制御装置の詳細構成を示すブロック図である。図２において、制御装置４は、大別すると、冷媒流量上限値制御手段４１と、計測手段４２と、蓄熱量制御手段４３とからなる。これら手段は、本実施形態に係る蓄熱式冷凍装置を運転するために必要なプログラムがＰＩＣで実行されることにより実現される。
【００３０】
冷媒流量上限値制御手段４１は、蓄熱利用運転を挟まずに継続して運転した前回の蓄熱運転時における蓄熱槽に流れる冷媒流量上限値Ｇｍａｘが設定されるようになっている。
【００３１】
計測手段４２は、蓄熱利用運転開始から温度検出器３６により検出された蓄熱残量ゼロの信号により蓄熱利用運転を終了した時点までの今回の蓄熱利用運転時間Ｔを計時する蓄熱利用時間計測手段４２ａと、蓄熱運転を挟まずに継続して運転する蓄熱利用運転時間の目標時間Ｔ０を設定する蓄熱利用運転目標時間設定手段４２ｂと、今回の蓄熱利用運転時間Ｔと目標時間Ｔ０との差（ズレ）であるΔＴ（＝Ｔ−Ｔ０）を計算する計算手段４２ｃとから構成されている。
【００３２】
蓄熱量制御手段４３は、前回の蓄熱運転時における蓄熱槽に流れる冷媒流量上限値Ｇｍａｘと、前記差ΔＴとに基づいて蓄熱量の相対的な過不足熱量ΔＱを推定する過不足熱量推定手段４３ａと、前記推定した蓄熱量の過不足ΔＱをゼロとするための、所定の蓄熱運転時間における冷媒流量上限値の増減量ΔＧを算出する冷媒流量算出手段４３ｂと、算出された増減量ΔＧを前回の冷媒流量上限値Ｇｍａｘに加算して次回の冷媒流量上限値（Ｇｍａｘ＋ΔＧ）を決定する次回冷媒流量決定手段４３ｃとから構成されている。ここで、蓄熱利用運転の目標時間Ｔ０は、例えば、冷凍機１の冷凍能力、冷熱負荷の日変動、契約電力などの条件に基づいて設定する。
【００３３】
このように構成される本実施形態に係る蓄熱式冷凍装置の動作について次に説明する。まず、本実施形態に係る蓄熱式冷凍装置における一般的な運転動作を説明する。
〔蓄熱と熱負荷との双方へ熱供給する同時運転の場合〕
蓄熱槽３３への蓄熱と冷熱負荷２ａ、２ｂへの冷熱供給とを同時に行う同時運転時の場合、前記制御装置４は電磁弁３２ａ、３２ｃを開き、電磁弁３２ｂ、３２ｄを閉じる。これにより、図中に実線の太線で示すように、圧縮機１１により圧縮されたガス冷媒は凝縮器１２で熱交換されて液化し、液化した液冷媒は冷熱負荷２ａ、２ｂと蓄熱ユニット３とにそれぞれ供給される。つまり、冷熱負荷２の冷凍サイクルと、蓄熱ユニット３の冷凍サイクルの２つの冷凍サイクルが構成される。
【００３４】
ここで、一方の冷凍サイクルは、冷凍機１から供給される液冷媒が蓄熱用膨張弁３１により減圧され、蓄熱用熱交換器３５により蓄熱槽３３内の蓄熱媒体３４を冷却し、この冷却によってガス化したガス冷媒は、電磁弁３２ｃを通って圧縮機１１に戻る蓄熱運転の冷凍サイクルである。他方の冷凍サイクルは、電磁弁３２ａを通った後に冷却器用電磁弁２３ａ、２３ｂを通って冷却器用膨張弁２１ａ、２１ｂにより減圧され、蒸発器２２ａ、２２ｂにより冷熱負荷を冷却して圧縮機１１に戻る冷凍サイクルであり、これらの２つの冷凍サイクルが同時に構成される。
【００３５】
この２つの冷凍サイクルが構成されるのは、蓄熱運転時の基本的動作であるが、冷熱負荷２ａ、２ｂが冷蔵又は冷凍ショーケース、あるいはユニットクーラなどを、それぞれ複数台組み合わして構成され、それぞれの庫内温度が異なるとき、もしくはそれらの負荷が群を構成し、その群単位で庫内温度が異なるときは、個別もしくは群ごとに冷却器用電磁弁２３ａ、２３ｂを開閉して冷媒供給を行うことになる。
【００３６】
なお、この蓄熱動作は、一般に、安い夜間の割引電力を利用して、また冷熱負荷が少なくなる夜間において冷凍機１の余剰冷凍能力を利用して蓄熱運転が行われるものである。
〔その他の運転の場合〕
また、冷熱負荷２ａ、２ｂへの冷媒供給の必要がなくなれば、蓄熱運転のみの運転をすることもできる。さらに、蓄熱媒体３４への蓄熱が完了すれば、蓄熱運転を停止して、冷熱負荷２ａ、２ｂのみの運転とすることもできる。
【００３７】
次に、本実施形態に係る蓄熱式冷凍装置の蓄熱運転制御動作について説明をする。
【００３８】
〔蓄熱運転〕
蓄熱運転では、電力会社との取り決め等で決められた蓄熱運転時間に若干の余裕時間をみて設定した実蓄熱運転時間の全てを使って蓄熱するものとする。この際に、蓄熱利用運転を挟まずに継続して運転した前回の蓄熱運転時における実蓄熱運転時間において時蓄熱槽に流れた冷媒流量上限値Ｇｍａｘが、冷媒流量上限値制御手段４１に設定される。
【００３９】
次に、蓄熱利用時間計測手段４２ａは、蓄熱利用運転開始から、温度検出器３６により検出された蓄熱残量ゼロの信号により蓄熱利用運転を終了した時点までの今回の蓄熱利用運転時間Ｔを計測する。また、蓄熱利用運転目標時間設定手段４２ｂには、蓄熱運転を挟まずに継続して運転する蓄熱利用運転時間の目標時間Ｔ０が設定されている。
【００４０】
この蓄熱利用時間計測手段４２ａで計測した今回の蓄熱利用運転時間Ｔと、蓄熱利用運転目標時間設定手段４２ｂに設定されている目標時間Ｔ０との差（ズレ）であるΔＴ（＝Ｔ−Ｔ０）を計算手段４２ｃにより計算する。計算手段４２ｃで計測された差ΔＴは、過不足熱量推定手段４３ａに与えられる。  
過不足熱量推定手段４３ａでは、前回の蓄熱運転時における蓄熱槽に流れる冷媒流量上限値Ｇｍａｘと、差ΔＴとに基づいて蓄熱量の相対的な過不足熱量ΔＱを計算する。
【００４１】
冷媒流量算出手段４３ｂは、計算した蓄熱量の過不足ΔＱをゼロとするために、所定の蓄熱運転時間（実蓄熱運転時間）における冷媒流量上限値の増減量ΔＧを算出する。この算出された冷媒流量上限値の増減量ΔＧは、次回冷媒流量決定手段４３ｃに与えられる。
【００４２】
この与えられた増減量ΔＧは、次回冷媒流量決定手段４３ｃにおいて、前回の冷媒流量上限値Ｇｍａｘに加算されることにより前回の冷媒流量上限値Ｇｍａｘが補正され、次回の冷媒流量上限値（Ｇｍａｘ＋ΔＧ）を決定される。
【００４３】
そして、制御装置４では、次回の蓄熱運転をするときに、実蓄熱運転時間の間、次回の冷媒流量上限値（Ｇｍａｘ＋ΔＧ）を基に、蓄熱用膨張弁３１の開度を制御することより、実際に冷媒回路に流れる冷媒流量を、冷媒流量上限値（Ｇｍａｘ＋ΔＧ）になるようにしている。また、このとき、必要な冷媒流量を蓄熱ユニットに供給できるよう圧縮機１１の運転回転数を制御してもよい。
【００４４】
具体的には、実際の蓄熱利用運転時間Ｔが目標時間Ｔ０よりも短いと計測手段４２で求められたときは、前回の蓄熱運転による蓄熱量が少なかったことを意味するから、そのΔＴに対応する不足熱量ΔＱを過不足熱量推定手段４３ａで求め、その不足熱量ΔＱを補うための冷媒流量上限値の増量ΔＧを冷媒流量算出手段４３ｂで算出して、前回の冷媒流量上限値Ｇｍａｘに次回冷媒流量決定手段４３ｃで加算することにより、次回の蓄熱利用運転時間Ｔを目標時間Ｔ０に近付けることができるようにしたものである。
【００４５】
一方、実際の蓄熱利用運転時間Ｔが目標時間Ｔ０よりも長いと計測手段４２で求められたときは、前回の蓄熱運転による蓄熱量が多かったことを意味するから、そのΔＴに対応する過熱量ΔＱを過不足熱量推定手段４３ａで求め、その過熱量ΔＱを減らすための冷媒流量上限値の減量ΔＧを冷媒流量算出手段４３ｂで算出して、前回の冷媒流量上限値Ｇｍａｘに次回冷媒流量決定手段４３ｃで加算することにより、次回の蓄熱利用運転時間Ｔを減らして目標時間Ｔ０に近付けるようにしたものである。
【００４６】
本実施形態によれば、予め定められた開始時間に蓄熱利用運転を開始し、温度検出器３６によって検出される蓄熱残量がゼロに時点まで蓄熱利用運転を行なうことになる。したがって、蓄熱残量をゼロにして、次回の蓄熱運転に備えることができるから、残留氷などによる蓄熱用熱交換器３５の伝熱管に及ぼすストレスをなくすことができる。また、冷熱負荷が小さい中間期等においては、冷媒流量上限値を減少させることになり、夜間の割引電力を利用可能な時間で平準化した効率のよい蓄熱運転を実施することができる。
【００４７】
一方、蓄熱運転により蓄熱槽３３内の蓄熱媒体３４に蓄熱された冷熱源を利用した蓄熱利用運転をする場合、制御装置４は、電磁弁３２ａ、３２ｃを閉じ、電磁弁３２ｂ、３２ｄを開く。これにより、凝縮器１２で熱交換されて液化した液冷媒は電磁弁３２ｂを通って蓄熱用熱交換器３５に流れ、蓄熱槽３３内の蓄熱媒体３４と熱交換されて過冷却状態となった後、電磁弁３２ｄを通って冷熱負荷２ａ、２ｂに供給されることになる。
【００４８】
蓄熱利用運転の終了は、温度検出器３６により検出される。つまり、蓄熱媒体３４に蓄熱された冷熱源が減少すれば、蓄熱用熱交換器３５から排出される冷媒の温度が上昇するから、その温度を検出することにより蓄熱残量ゼロを検出できる。このようにして、蓄熱残量ゼロを検知した場合、制御装置４は蓄熱利用運転を停止して冷熱負荷２ａ、２ｂのみの運転に切り換える。
【００４９】
なお、本実施形態において、前回の蓄熱運転による蓄熱量における過不足熱量ΔＱは、蓄熱運転時間ｔにおける圧縮機運転容量の積分値を計時して、実際の蓄熱利用運転時間Ｔにおける圧縮機運転容量の積分値と目標時間Ｔ０における圧縮機運転容量の積分値との差（ズレ）から求めてもよい。また、過不足熱量ΔＱは外気温度条件により補正を行ってもよい。
【００５０】
したがって、本実施形態によれば、残蓄熱量を毎回ゼロにできるから、氷蓄熱槽の場合は、残留氷に起因する蓄熱用熱交換器の伝熱管へのストレス発生を抑制し、装置の信頼性を向上させることができる。また、冷熱負荷が小さい中間期等においては、冷媒流量上限値を減少させて、夜間の割引電力を利用可能な時間で平準化した効率のよい蓄熱運転を実施することができるから、最適な蓄熱制御を実現できる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、蓄熱量の過不足ΔＱを推定するためのアルコリズムが四則演算程度でよく、かつ、測定やセンサーも簡単なものでよく、その他の計算を簡単な演算で済み、高価なアルゴリズムや計測システムを必要としないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明を実施するための最良の形態に係る蓄熱式冷凍装置の構成を示すサイクル系統図である。
【図２】本発明を実施するための最良の形態に係る蓄熱式冷凍装置における制御装置の詳細構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  冷凍機
２ａ、２ｂ  冷熱負荷
３  蓄熱ユニット
４  制御装置
５，６  冷媒配管
１１  圧縮機
１２  凝縮器
２１ａ、２１ｂ  冷却器用膨張弁
２２ａ、２２ｂ  蒸発器
２３ａ、２３ｂ  冷却器用電磁弁
３１  蓄熱用膨張弁
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ  電磁弁、
３３  蓄熱槽
３４  蓄熱媒体
３５  蓄熱用熱交換器
３６  温度検出器
４１  冷媒流量上限値制御手段
４２  計測手段
４２ａ  蓄熱利用時間計測手段
４２ｂ  蓄熱利用運転目標時間設定手段
４２ｃ  計算手段
４３  蓄熱量制御手段
４３ａ  過不足熱量推定手段
４３ｂ  冷媒流量算出手段
４３ｃ  次回冷媒流量決定手段
【図１】
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【図２】
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