(57)【要約】【課題】空冷式の室外機を低密度に配置し，かつ，冷房能力を向上させることができる空調設備を提供する。【解決手段】空冷式の室外機５と室内機６とからなる空調機セットＰを複数備え，前記複数の空調機セットＰごとに，冷媒を通流させる冷媒配管７によって室外機５と室内機６を接続した空調設備であって，前記複数の空調機セットＰごとに，室外機５から室内機６に通流させる冷媒を水又はブラインにより冷却する冷媒冷却用熱交換器８をそれぞれ備え，各空調機セットＰごとに冷媒を冷却する運転を可能にした。【選択図】  図１
2004211998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空冷式の室外機と室内機とからなる空調機セットを複数備えた空調設備であって，
前記複数の空調機セットごとに，室外機から室内機に通流する冷媒を水又はブラインにより冷却する冷媒冷却用熱交換器をそれぞれ備え，各空調機セットごとに冷媒を冷却する運転を可能にしたことを特徴とする，空調設備。
【請求項２】
前記複数の室外機を建物のベランダに配置したことを特徴とする，請求項１に記載の空調設備。
【請求項３】
前記水又はブラインを建物の屋上階又は地下階に配置した冷却機で冷却することを特徴とする，請求項１又は２に記載の空調設備。
【請求項４】
前記冷却機による冷却は，冷熱を蓄熱する蓄熱槽を介して行うことを特徴とする，請求項３に記載の空調設備。
【請求項５】
前記冷媒冷却用熱交換器において，地域冷暖房システムを利用して前記水又はブラインを冷却する構成としたことを特徴とする，請求項１又は２に記載の空調設備。
【請求項６】
前記冷媒冷却用熱交換器への前記水又はブラインの通流と遮断を切り換えられる管路を各冷媒冷却用熱交換器ごとに備えたことを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載の空調設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，空冷個別空調方式の空調設備において冷媒を過冷却するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物の個別空調方式として，室外機と室内機とからなる空冷式の空調機セットを冷媒配管によって接続したものを用いた空調システム（パッケージエアコンによる空調システム）が知られている。かかる空調システムは，機器の低コスト化，省スペース，部屋ごとに空調運転の発停や冷・暖房の選択運転が可能等の利点がある。さらに，前記空調機セットの室外機を各階のベランダ（バルコニー）等に設置することにより，室内のレンタブル比を向上させることができる利点がある。そのため，テナントビルや小規模建物などに一般に採用されている。また，例えばインターネットデータセンター（「ＩＤＣ」サーバーを多数備えた通信施設）等，床面積当たりの冷房負荷が大きい多層建物にも使用されている。
【０００３】
前記空調機セットの室外機は，室外機内配管によって接続された圧縮機及び凝縮器を有し，室内機は室内機内配管によって接続された膨張弁及び蒸発器を有し，冷媒配管によって圧縮機・凝縮器と，膨張弁・蒸発器とが接続された構成となっており，圧縮機，凝縮器，膨張弁，蒸発器の順に通過させるように冷媒を循環させ，蒸発器の周囲に発生した冷気により室内の冷房が行なわれる。
【０００４】
一方，空冷式の室外側熱交換器（凝縮器として作用する室外機の熱交換器）と室内側熱交換器（蒸発器として作用する室内機の熱交換器）とからなる冷凍サイクルにおいて，省エネルギー又は能力不足への対処を目的とする技術として，室外側熱交換器と室内側熱交換器との間に蓄熱用の熱交換器を設け，蓄熱槽内の熱媒に冷熱を蓄熱し，当該熱媒と冷凍サイクルの冷媒との間で熱交換させる構成が提案されている（例えば，特許文献１，２，３参照）。また，室外側熱交換器と室内側熱交換器との間に，蒸発器として作用する冷媒冷却用の熱交換器を設け，この熱交換器と，凝縮器として作用する別の熱交換器と，室外機とは別の圧縮機とからなる第２の冷凍サイクルを形成し，第２の冷凍サイクルによって冷房能力を補う構成が提案されている（例えば，特許文献４参照）。これらの構成によれば，蓄熱槽内の冷熱によって冷媒を過冷却することができ，過冷却された分の冷房能力が増加する。従って，冷媒循環量を減少させることが可能となり，圧縮機の圧力を低減させた状態で運転できる。又，室外側熱交換器に空気を通過させるための室外機のファンを停止させた状態で冷房運転することも可能である。即ち，室外機の駆動力を減少させることにより，消費電力を低減し，低コストを図ることができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−９４２８４号公報（第７頁，第１図）
【特許文献２】
特開平７−４７６８号公報（第４頁，第１図）
【特許文献３】
特開平１１−３２５６４４号公報（第５頁，第１，７図）
【特許文献４】
特開平１０−３３９５１２号公報（第２頁，第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパッケージエアコンによる空調システムは，室内の床面積当たりの冷房負荷が大きいほど，室外機と室内機の台数を増加させる必要がある。しかしながら，室外機の台数が増加し，屋上階や各階のベランダ等に設置される室外機の密度が高くなると，室外機の排気によって室外機周辺の空気温度が上昇し，室外機の吸気温度が高くなるため，冷房能力が低下する問題があった。また，この冷房能力低下により，室外機の設置台数をより増加させる必要が生じ，設備費用が高コストとなるとともに，室外機がより高密度に設置され，冷房能力がさらに低下する問題があった。
【０００７】
また，上記特許文献１〜４に記載された構成を用いると，冷房能力を向上させることができるが，ベランダ等に蓄熱槽，第２の冷凍サイクル，蓄熱循環サイクル等を設置するスペースが確保できない問題があった。
【０００８】
従って，本発明の目的は，空冷式の室外機を低密度に配置し，かつ，冷房能力を向上させることができる空調設備を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明によれば，空冷式の室外機と室内機とからなる空調機セットを複数備えた空調設備であって，前記複数の空調機セットごとに，室外機から室内機に通流する冷媒を水又はブラインにより冷却する冷媒冷却用熱交換器をそれぞれ備え，各空調機セットごとに冷媒を冷却する運転を可能にしたことを特徴とする，空調設備が提供される。ここで，「空調機セット」とは，室内機とその室内機に冷媒配管によって接続される室外機の組み合わせをいい，冷房運転を行うものをいう。「空外機」とは，冷媒の圧縮及び凝縮を行い，大気中に高温の排気を放出して，冷媒に冷熱を吸収させる機器である。「空内機」とは，冷媒の膨張及び蒸発を行い，建物の室内に冷気を放出して冷房を行う機器である。本発明の空調設備は，例えば冷房専用の空調設備である。かかる空調設備によれば，空調機セットを冷房運転させる際，冷媒を過冷却することにより，各空調機セットの冷房能力を向上させることができる。また，一つの階の床面積当たりの冷房負荷が大きい建物であっても，空調機セット一組ごとに冷房能力を向上させることにより，一つの階の冷房を行う空調機セットの数を減少させることができる。これにより，室外機を低密度に配置できる。また，空調機セットごとに独立して過冷却運転することが可能であり，各空調機セットが賄う冷房負荷に応じて柔軟に過冷却運転又は過冷却停止運転のいずれかに運転モードを選択できる。
【００１０】
また，前記複数の室外機を建物のベランダに配置すれば，室外機の設置スペースを各階のベランダに分散できるので，前述した室外機の高密度配置の弊害を緩和できる。また，前記空調機セットを循環する冷媒が通流する冷媒配管の冷媒配管長を適切な長さにすることができ，冷房能力が低下することが無い。
【００１１】
さらに，前記水又はブラインを建物の屋上階又は地下階に配置した冷却機で冷却することが好ましい。前記冷却機による冷却は，冷熱を蓄熱する蓄熱槽を介して行うことが好ましい。そうすれば，料金が安い深夜電力を利用して冷熱を蓄熱することにより，経済性を高めることができる。
【００１２】
前記冷媒冷却用熱交換器において，地域冷暖房システムを利用して前記水又はブラインを冷却する構成としても良い。
【００１３】
前記冷媒冷却用熱交換器への前記水又はブラインの通流と遮断を切り換えられる管路を各冷媒冷却用熱交換器ごとに備えることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態を説明する。図１は，本発明にかかる空調設備を備えた建物１の構成を概略的に示す説明図である。建物１は複数の階層を有する。建物１の各階には，ベランダ２が設けられている。また，建物１の各階には，一台の空冷式の室外機５と一台の室内機６との組み合わせからなる冷房専用の空調機セット（空冷パッケージユニット方式のエアコン）Ｐが複数セットずつ備えられている。図１に示す例では，建物１の各階ごとに備えられた複数セットの空調機セットＰを省略して，各階ごとに空調機セットＰを１セットずつ示している。
【００１５】
さらに，各空調機セットＰにおいて，一対の室外機５と室内機６が冷媒配管７によって接続されている。室内機６は各階の室内の天井に設けられている。室外機５は，その室外機５に冷媒配管７によって接続された室内機６，即ち，対応する室内機６が配置された階のベランダ２に配置されている。従って，ベランダ２には，一階分の複数セットの空調機セットＰの室外機５，即ち，複数台の室外機５が配置されている。冷媒配管７は，室外機５から室内機６に向かって冷媒を通流させる冷媒液配管７ａと，室内機６から室外機５に向かって冷媒を通流させる冷媒ガス配管７ｂとによって構成されている。室外機５と室内機６の各構成については，後に詳しく説明する。
【００１６】
なお，室外機５と室内機６を同じ階に配置することにより，室外機５と室内機６の高低差を小さくすることができるので，冷媒配管７のうち縦引き配管部分を短くすることができる。又，冷媒配管７を横引き配管のみにすることも可能である。従って，縦引き配管部分と横引き配管部分を含めた冷媒配管７全体の長さを最大冷媒配管長以下に十分短くすることができ，配管抵抗を少なくして，空調機セットＰの冷房能力を十分確保できる。また，冷媒を送給する動力を低減して，省電力，省コストを図ることができる。さらに，室外機５の設置スペースを各階のベランダ２に分散することにより，室外機５の高密度配置の弊害，即ち，高温排気による外気温度の上昇を緩和できる。
【００１７】
また，各空調機セットＰごとに，室外機５から室内機６に向かって流れる冷媒液配管７ａ内の冷媒を熱媒により冷却する冷媒冷却用熱交換器８がそれぞれ備えられている。各冷媒冷却用熱交換器８は，対応する冷媒液配管７ａの途中にそれぞれ介設されている。冷媒冷却用熱交換器８も，その冷媒冷却用熱交換器８が介設されている冷媒配管７が接続された室内機６，即ち，対応する室内機６が配置された階のベランダ２に配置されている。従って，ベランダ２には，複数台の室外機５の他に，一階分の複数セットの空調機セットＰの冷媒冷却用熱交換器８，即ち，複数台の冷媒冷却用熱交換器８が配置されている。なお，冷媒冷却用熱交換器８は，プレート型熱交換器であり，室外機５と比較して小さいため，ベランダ２に配置しても室外機５の配置の邪魔にならない。熱媒としては，水又はブラインが使用される。
【００１８】
建物１の屋上階ＲＦには，熱媒を冷却する熱媒冷却機１０が配置されている。各階の総てのベランダ２に配置された全部の冷媒冷却用熱交換器８は，熱媒を通流させる熱媒配管１１によって，一つの熱媒冷却機１０に接続されている。また，熱媒配管１１には，熱媒を循環させるための図示しないポンプが介設されており，ポンプも屋上階ＲＦに配置されている。
【００１９】
熱媒配管１１は，熱媒冷却機１０から冷媒冷却用熱交換器８に向かって熱媒を通流させる熱媒供給配管１１ａと，冷媒冷却用熱交換器８から熱媒冷却機１０に向かって冷媒を通流させる熱媒回収配管１１ｂとによって構成されている。熱媒配管１１は，各階のベランダ２と屋上階ＲＦとの間で縦引き配設されており，各階のベランダ２では，横引き配設されている。熱媒供給配管１１ａは，各階の高さで一本ずつ分岐して，さらに，この分岐管（図示せず）が各冷媒冷却用熱交換器８の近傍で一本ずつ細管１１ｃに分岐して，この細管１１ｃが，各冷媒冷却用熱交換器８の熱媒入口にそれぞれ接続するように配設され，各冷媒冷却用熱交換器８に熱媒を分流させて供給する構成になっている。熱媒回収配管１１ｂは，各冷媒冷却用熱交換器８の熱媒出口に一本ずつ接続された細管１１ｄを各冷媒冷却用熱交換器８の近傍で一本ずつ合流させて，さらに，この合流管を各階の高さで一本ずつ合流させ，この合流管（図示せず）を熱媒冷却機１０に接続するように配設され，各冷媒冷却用熱交換器８から熱媒を回収して熱媒冷却機１０に戻す構成となっている。
【００２０】
図２に示すように，各冷媒冷却用熱交換器８の近傍には，熱媒配管１１のバイパス管１１ｅが，各冷媒冷却用熱交換器８に対してそれぞれ並列に設けられている。バイパス管１１ｅの上流端は，熱媒供給配管１１ａの細管１１ｃの途中に接続され，バイパス管１１ｅの下流端は，熱媒回収配管１１ｂの細管１１ｄの途中に接続されている。
【００２１】
バイパス管１１ｅには，バイパス開閉弁Ｖ１が介設されている。また，細管１１ｃにおいてバイパス管１１ｅの分岐位置より下流側には，開閉弁Ｖ２が介設されている。細管１１ｃにおいてバイパス管１１ｅの合流位置より上流側には，開閉弁Ｖ３が介設されている。バイパス開閉弁Ｖ１を閉じて，開閉弁Ｖ２，Ｖ３を開くと，バイパス管１１ｅへの熱媒の通流を遮断し，冷媒冷却用熱交換器８に熱媒を通流させる状態となり，バイパス開閉弁Ｖ１を開いて，開閉弁Ｖ２，Ｖ３を閉じると，バイパス管１１ｅに熱媒を通流させ，冷媒冷却用熱交換器８への通流を遮断する状態となる。このように，バイパス開閉弁Ｖ１，開閉弁Ｖ２，Ｖ３の各開閉操作によって，バイパス管１１ｅへの熱媒の通流と冷媒冷却用熱交換器８への熱媒の通流を切り換える構成となっている。即ち，バイパス開閉弁Ｖ１を有するバイパス管１１ｅ，開閉弁Ｖ２を有する熱媒供給配管１１ａの細管１１ｃ，開閉弁Ｖ３を有する熱媒回収配管１１ｂの細管１１ｄによって，冷媒冷却用熱交換器８への熱媒の通流と遮断を切り換えられる切換管路１２が形成されている。この切換管路１２は，各冷媒冷却用熱交換器８に対応させて備えられており，各切換管路１２の通流と遮断の切り換えを個別に行うことにより，各冷媒冷却用熱交換器８への熱媒の通流と遮断を個別に切り換えることができる。
【００２２】
熱媒は，熱媒冷却機１０において冷却され，熱媒供給配管１１ａを通過して屋上階ＲＦから各ベランダ２の冷媒冷却用熱交換器８に向かって下降し，冷媒冷却用熱交換器８又はバイパス管１１ｅを通流した後，熱媒回収配管１１ｂを通過して屋上階ＲＦの熱媒冷却機１０に向かって上昇して，再び熱媒冷却機１０において冷却される。熱媒冷却機１０において冷熱が与えられた熱媒が冷媒冷却用熱交換器８を通流する場合，室外機５において圧縮・凝縮された冷媒と熱交換して，冷媒に冷熱が与えられ過冷却される。
【００２３】
次に，空調機セットＰと冷媒冷却用熱交換器８によって構成される冷凍サイクルについて詳細に説明する。図２に示すように，室外機５は，アキュームレータ１３と，圧縮機１４と，四方弁１５と，凝縮器１６とを備えている。また，前記四方弁１５，アキュームレータ１３，圧縮機１４，四方弁１５，凝縮器１６の順に冷媒を通流させる室外機内流路１７を内蔵している。さらに，室外機５には，外気を吸い込む図示しない吸い込み口と，外気を排出する図示しないフードとが設けられている。
【００２４】
四方弁１５は４つの出入口１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを備えている。四方弁１５の内部は，第１の出入口１５ａと第２の出入口１５ｂとが接続され，第３の出入口１５ｃと第４の出入口１５ｄとが接続された状態となっている。第１の出入口１５ａには，室内機６の冷媒入口に接続された室外機内流路１７が接続されている。第２の出入口１５ｂには，アキュームレータ１３の冷媒入口に接続された室外機内流路１７が接続されている。第３の出入口１５ｃには，圧縮機１４の冷媒出口に接続された室外機内流路１７が接続されている。第４の接続口１５ｄには，凝縮器１６の冷媒入口に接続された室外機内流路１７が接続されている。なお，アキュームレータ１３の冷媒出口に接続された室外機内流路１７は圧縮機１４の冷媒入口に接続され，凝縮器１６の冷媒出口に接続された室外機内流路１７は室内機６の冷媒出口に接続されている。
【００２５】
室内機６は，膨張弁１８と，蒸発器１９とを備えている。さらに，前記膨張弁１８，蒸発器１９の順に冷媒を通流させる室内機内流路２０を内蔵している。
【００２６】
冷媒冷却用熱交換器８は，プレート型熱交換器である。図２に示すように，冷媒冷却用熱交換器８は，冷媒を通過させる器内冷媒流路２２と，熱媒を通過させる器内熱媒流路２３とを内蔵している。
【００２７】
室外機内流路１７には，室外機５の冷媒入口を介して冷媒ガス配管７ｂの下流端が接続され，室外機５の冷媒出口を介して冷媒液配管７ａの上流端が接続されている。器内冷媒流路２２には，冷媒冷却用熱交換器８の冷媒入口を介して冷媒液配管７ａの上流側が接続され，冷媒冷却用熱交換器８の冷媒出口を介して冷媒液配管７ａの下流側が接続されている。室内機内流路２０には，室内機６の冷媒入口を介して冷媒液配管７ａの下流端が接続され，室外機５の冷媒出口を介して冷媒ガス配管７ｂの上流端が接続されている。即ち，室外機内流路１７，冷媒液配管７ａ，器内冷媒流路２２，冷媒液配管７ａ，室内機内流路２０，冷媒ガス配管７ｂの順に冷媒を循環させる冷媒循環回路２４が構成されている。
【００２８】
一方，器内熱媒流路２３には，冷媒冷却用熱交換器８の熱媒入口を介して熱媒供給配管１１ａの下流端（細管１１ｃの下流端）が接続され，冷媒冷却用熱交換器８の熱媒出口を介して熱媒回収配管１１ｂの上流端（細管１１ｄの上流端）が接続されている。即ち，熱媒供給配管１１ａ，器内熱媒流路２３，熱媒回収配管１１ｂの順に熱媒を通流させる熱媒供給回路２５が構成されている。
【００２９】
空調機セットＰを運転させると，室外機５，冷媒冷却用熱交換器８，室内機６の順に冷媒循環回路２４内の冷媒が循環する。即ち，室内機６の蒸発器１９から室外機５に送給された冷媒は，四方弁１５，アキュームレータ１３を介して圧縮機１４に送給され，圧縮機１４によって圧縮されて高温高圧で吐出され，四方弁１５を介して凝縮器１６に送給され，凝縮器１６において凝縮し，冷媒冷却用熱交換器８内の器内冷媒流路２２を通過し，室内機６に送給される。室内機６に送給された冷媒は，膨張弁１８において断熱膨張し，蒸発器１９において蒸発して，室外機５に戻る。また，室外機５の図示しない吸い込み口から外気が吸い込まれ，凝縮器１６において冷媒が冷熱を吸収して凝縮するとき，凝縮器１８の周囲で外気が高温となり，図示しないフードから放出され，ベランダ２の外側に向かって排気される。また，室内機６において冷媒が蒸発するとき，蒸発器１９の周囲に冷気が発生し，室内機６内に備えられた図示しない送風機により冷気が送風され，室内に給気される。これにより，室内空気が冷却される。
【００３０】
冷媒が器内冷媒流路２２を通流するとき，バイパス開閉弁Ｖ１を閉じ，かつ，開閉弁Ｖ２，Ｖ３を開くことにより，熱媒冷却機１０において冷熱が与えられた熱媒が器内熱媒流路２３内に通流している状態にしておくと，冷媒冷却用熱交換器８において，器内冷媒流路２２を通流する冷媒と器内熱媒流路２３を通流する熱媒とが熱交換する。即ち，熱媒冷却機１０において冷熱が与えられ器内熱媒流路２３に送給された熱媒と，室外機５において圧縮・凝縮され器内冷媒流路２２に送給された冷媒とが熱交換して，冷媒が過冷却される。このように，室外機５において圧縮・凝縮された後室内機６において膨張・蒸発する前に，冷媒を過冷却すると，圧縮・凝縮された冷媒が過冷却された分だけ空調機セットＰの冷房能力を増加させることができる。一方，冷媒が器内冷媒流路２２を通過するとき，バイパス開閉弁Ｖ１を開き，かつ，開閉弁Ｖ２，Ｖ３を閉じることにより，器内熱媒流路２３内に熱媒が通流していない状態にしておくと，室外機５において圧縮・凝縮された冷媒が，冷媒冷却用熱交換器８において熱媒と熱交換せず，素通りして室内機６に供給される。以上のようなバイパス開閉弁Ｖ１，開閉弁Ｖ２，Ｖ３の開閉操作を各空調機セットＰに対応して設けられた切換管路１２について個別に行うことにより，各空調機セットＰの運転モードを，冷媒を過冷却する過冷却運転，冷媒を過冷却せず運転する過冷却停止運転のいずれかに個別に切り替えることができる。
【００３１】
図１に示すように，屋上階ＲＦに配置された熱媒冷却機１０は，冷凍した熱媒を貯留することにより冷熱を蓄熱する熱媒冷却用蓄熱装置２７と，熱媒冷却用蓄熱装置２７内の熱媒に冷熱を与える製氷用冷凍機２８とを備えている。
【００３２】
熱媒冷却用蓄熱装置２７は，スタティック型外融式の氷蓄熱装置であり，熱媒を貯留して冷熱を蓄熱する蓄熱槽３０と，蓄熱槽３０内部に設けられた蓄熱槽内熱交換器３１とによって構成されている。蓄熱槽３０は，屋上階ＲＦに配置され，熱媒供給配管１１ａの上流端と熱媒回収配管１１ｂの下流端が接続されている。即ち，熱媒配管１１によって，２７０台の冷媒冷却用熱交換器８が，熱媒冷却用蓄熱装置２５の蓄熱槽３０に接続されている。前述の熱媒供給回路２５は，蓄熱槽３０，熱媒供給配管１１ａ，器内熱媒流路２３，熱媒回収配管１１ｂの順に熱媒を循環させる。熱媒は，製氷用冷凍機２８の蓄熱運転によって，蓄熱槽３０を介して冷却される。
【００３３】
製氷用冷凍機２８は，屋上階ＲＦに配置されており，図示しない冷凍機内熱交換器を内蔵している。蓄熱槽内熱交換器３１と冷凍機内熱交換器は，製氷用熱媒を通流させる製氷用熱媒配管３３によって接続されており，蓄熱槽内熱交換器３１，製氷用熱媒配管３３，冷凍機内熱交換器の順に製氷用熱媒を循環させる製氷用熱媒循環回路３４が構成されている。
【００３４】
ここで，熱媒冷却機１０における冷熱の蓄熱（製氷）運転について説明する。製氷用冷凍機２８において冷却された製氷用熱媒は，製氷用熱媒配管３３によって製氷用冷凍機２８から製氷用熱交換器３１に送給され，製氷用熱交換器３１の周囲の熱媒と熱交換して，熱媒に冷熱を与え，製氷用熱媒配管３３によって再び製氷用冷凍機２８に戻り，冷却される。このように，製氷用冷凍機２８において生成された冷熱が，製氷用熱媒を介して蓄熱槽３０内の熱媒に供給され，熱媒が冷凍されて氷状となる。製氷用熱交換器３１の周囲で冷凍された熱媒は，蓄熱槽３０内に氷として蓄積される。即ち，冷凍された熱媒を貯留することにより蓄熱槽３０内に冷熱を蓄熱する。この蓄熱（製氷）運転は，電気料金の安い夜間電力を使用して行うことが好ましい。この場合，熱媒冷却機１０の運転にかかる電気料金を削減し，ひいては，空調設備全体の運転にかかる電気料金を削減できる。
【００３５】
なお，蓄熱槽３０内に氷として蓄積された熱媒は，熱媒供給回路２５内を流れる冷水と熱交換して冷熱を冷水に付与し続ける。そして，その冷水は，前述のように各冷媒冷却用熱交換器８に供給されて冷媒に冷熱を与え，再び蓄熱槽３０内に貯留され，蓄熱運転によって冷凍される。
【００３６】
前述のように，室外機５と室内機６を接続する冷媒配管７は，圧縮機の吸入圧力低下や配管抵抗増加等を防止して冷房能力を十分確保するための最大冷媒配管長が決められているため，冷媒循環回路２４は熱輸送の距離に制約がある。一方，熱媒供給回路２５は，冷水を熱媒とする水循環系であり，熱媒配管１１の長さには，冷媒配管７のような配管長の制約が無く，長距離の熱輸送に適している。そのため，室内機６に対応する室外機５を同じ階のベランダ２に配置することにより，冷媒配管７をできるだけ短くして，冷媒冷却用熱交換器８を各階のベランダ２に配置し製氷用冷凍機２８と蓄熱槽３０を屋上階ＲＦに配置することにより，熱媒配管１１の長さを冷媒配管７と比較して長くすることが好ましい。この場合，空調機セットＰの冷房能力を十分確保できる。
【００３７】
例えば，過冷却運転中に蓄熱槽３０内に蓄積された氷の量が不足しそうになった場合は，任意の空調機セットＰの運転モードを過冷却停止運転に切り換える。例えば，賄う冷房負荷が比較的低い状態にある空調機セットＰを選択して，過冷却停止運転に切り換える。即ち，選択した空調機セットＰについて，バイパス開閉弁Ｖ１を開いて開閉弁Ｖ２，Ｖ３を閉じることにより，冷媒冷却用熱交換器８への熱媒の通流を遮断し，バイパス管１１ｅに熱媒を通流させ，過冷却を行わずに冷媒を通流させる。また，仮に，過冷却運転中に熱媒配管１１，熱媒配管１１に備えたポンプ，蓄熱槽３０等が故障して，熱媒供給回路２５の熱媒の供給が不可能になった場合も，任意の空調機セットＰの運転モードを過冷却停止運転に切り換える。こうすることにより，過冷却運転時より冷房能力を低下させながらも，過冷却停止運転による冷房運転を継続させることができる。このように，空調機セットＰごとに独立して過冷却運転することが可能であり，各空調機セットＰが賄う冷房負荷，蓄熱槽３０や熱媒配管１１の状態等に応じて，各空調機セットＰごとに，柔軟に過冷却運転又は過冷却停止運転のいずれかに運転モードを選択できる。なお，運転モードを過冷却停止運転に切り換えた空調機セットＰの冷房能力が零になることはなく，過冷却停止運転時と同じ冷房能力が維持できる。即ち，本発明の空調設備は，過冷却運転時の冷房能力について，過冷却停止運転時の冷房能力に相当する冗長性が確保されている。
【００３８】
また，本発明の空調設備は，過冷却運転によって空調機セットＰ一組ごとの冷房能力を向上させることにより，過冷却運転のための構成を有しない従来型の空調設備よりも，空調機セットＰのセット数を減少させることができる。これにより，ベランダ２に室外機５を低密度に配置できる。即ち，各室外機５が互いの排気を吸い込まないように，各室外機５を互いに十分な間隔を設けて配置できる。従って，高温排気の吸い込みによる室外機５の熱交換能力低下や，運転停止が起こる心配が無い。なお，冷媒冷却用熱交換器８は，プレート型熱交換器であり，室外機５と比較して小さく，省スペースを実現でき，ベランダ２に配置しても室外機５の低密度配置の邪魔にならない。
【００３９】
次に，過冷却運転の効果について，より具体的に説明する。本発明者は，本発明の空調設備を設置する建物を具体的に想定し，想定した建物の設計熱負荷に必要な空調機セットＰの個数，各空調機セットＰに必要な冷房能力，各空調機セットＰの消費電力等を試算した。また，想定した建物に，冷媒冷却用熱交換器８を備えず過冷却運転を行わない従来型の空調設備を設置する場合と比較した。
【００４０】
想定した建物１は６階建てであり，１階から６階までの各階は，ＩＤＣとして使用される。建物１の１階から６階までの各階の空調エリアは，それぞれ約２５００ｍ２程度である。また，各階の空調エリアにおける床面積当たりの設計熱負荷は，約０．８ｋＷ／ｍ２と定められている。即ち，各空調エリアに必要な設計熱負荷は，約２０００ｋＷ程度である。
【００４１】
なお，ＩＤＣは，一般的な電算センターより高密度に発熱するため，顕熱負荷が高い。また，室内に人間が出入りすることが少なく，通常は無人であり，保守員などが必要なときに小人数入室する。従って，人体から発生する水蒸気が微少であり，潜熱負荷が極小である。
【００４２】
建物１の１階から６階までの各階には，一台の空冷式の室外機５と一台の室内機６からなる冷房専用の空調機セット（空冷パッケージユニット方式のエアコン）Ｐが４５セットずつ備えられる。建物１全体では，４５セット×６階＝２７０セットの空調機セットＰが備えられる。従って，ベランダ２には，４５台の室外機５の他に，一階分の４５セットの空調機セットＰの冷媒冷却用熱交換器８，即ち，４５台の冷媒冷却用熱交換器８が配置される。１階から６階までの総てのベランダ２に配置された全部で２７０台の冷媒冷却用熱交換器８は，熱媒を通流させる熱媒配管１１によって，熱媒冷却機１０の蓄熱槽３０に接続されている。蓄熱槽３０の容積は約２７１ｍ３程度であり，ＩＰＦ（氷充てん率）は約４０％程度である。製氷用冷凍機２８の定格能力は約９７１ｋＷ（２７６Ｒｔ）程度であり，ＣＯＰ（成績係数）は約２．００程度である。
【００４３】
各空調機セットＰの定格能力（室外機５の周囲の外気温度（室外機５に吸気される空気の温度）が３５℃のときの冷房能力）は，過冷却停止運転では約３７．５ｋＷ程度であり，過冷却運転では約４５ｋＷ程度である。各階の各空調エリアに必要な設計熱負荷約２０００ｋＷは，空調機セットＰ４５セット分の過冷却運転によって賄うことができる。また，過冷却運転時の各空調機セットＰの冷房能力は，過冷却停止運転時よりも約２０％程度向上する。換言すれば，仮に過冷却運転時に熱媒配管１１，熱媒配管１１に備えたポンプ，蓄熱槽３０等が故障して，熱媒供給回路２５の熱媒の供給が不可能になった場合も，空調設備の冷房能力が零になることはなく，過冷却停止運転時と同じ冷房能力，即ち，過冷却運転の約８０％程度の冷房能力が維持できるといえる。即ち，この空調設備の過冷却運転時の冷房能力については，約８０％程度の冗長性が確保されている。
【００４４】
なお，定格能力の運転時に，圧縮機１６の駆動等により必要とされる各室外機５の消費電力は，過冷却停止運転時も過冷却運転時も，約１４．２ｋＷ程度である。各空調機セットＰのＣＯＰは，定格能力の過冷却停止運転時で約２．６４程度，定格能力の過冷却運転時で約３．１７程度である。
【００４５】
従来型の空調設備の場合，各空調機セットＰの定格能力は上記の過冷却停止運転時と同じ約３７．５ｋＷ程度のままであり，各階の各空調エリアに必要な設計熱負荷約２０００ｋＷを賄うためには，１階分の空調機セットＰを４５セット以上備える必要がある。しかしながら，室外機５をベランダ２に十分な間隔を設けて配置することができず，室外機５の高温排気によって外気温度が３５℃以上に上昇する虞がある。この場合，各空調機セットＰは定格能力で運転できず，冷房能力が３７．５ｋＷ以下に低下するため，冷房能力の低下を考慮して，さらに空調機セットＰを増加させる必要がある。また，冷媒循環量を増加させるために圧縮機１６の駆動力を増加させることにより，室外機５の消費電力が上昇する虞がある。
【００４６】
これに対し，本発明の空調設備の場合，４５台の室外機５は互いの排気を吸い込まないようにベランダ２に低密度に配置することができる。過冷却停止運転時も過冷却運転時も，外気温度が約３５℃以上になることを防止できる。従って，過冷却停止運転時も過冷却運転時も，定格能力以上の冷房能力で運転できる。
【００４７】
本発明者は，建物１に従来型の空調設備を設けた場合に，各階の設計熱負荷約２０００ｋＷを賄うために必要な空調機セットＰの個数と，室外機５周囲の外気温度，各空調機セットＰの冷房能力，各室外機５の消費電力を試算した。その結果，建物１の各階にそれぞれ必要な空調機セットＰの個数は５６セットであり，６階建ての建物１全体では，必要な空調機セットＰの個数は５６セット×６階＝３３６セットである。このとき，各ベランダ２に配置された５６台の室外機５周囲の外気温度（室外機５の吸気温度）は，各室外機５の排気により，約４０℃程度に上昇する。
【００４８】
ここで，各空調機セットＰの冷房能力，各室外機５の消費電力の試算に使用した能力線図について説明する。図３は，単体の空調機セットＰの冷房能力と外気温度の関係を示した能力線図である。図４は，単体の空調機セットＰの消費電力と外気温度の関係を示した能力線図である。図３において，横軸は外気温度（℃）を示し，縦軸は冷房能力（ｋＷ）を示している。図４において，横軸は外気温度（℃）を示し，縦軸は消費電力（ｋＷ）を示している。
【００４９】
外気温度が約４０℃程度の場合，図３の能力線図から理解されるように，各空調機セットＰの冷房能力は約３６．０ｋＷ程度となり，図４の能力線図から理解されるように，各室外機５の消費電力は，約１５．１ｋＷ程度である。さらに，外気温度は約４３℃程度に上昇する場合があることが経験上明らかである。外気温度約４３℃程度の場合，図３の能力線図から理解されるように，各空調機セットＰの冷房能力は約３５．４ｋＷ程度に減少する。なお，中間期（春季及び秋季），冬季では，夏季より外気温度が下がるため，夏季と比較して，より節電できる（ＣＯＰが向上する）。
【００５０】
また，建物１に従来型の空調設備を設けた場合の各空調機セットＰのＣＯＰは約２．３８程度である。
【００５１】
即ち，本発明者の試算によれば，本発明の空調設備を適用することにより，従来型の空調設備と比較して，建物１の各階にそれぞれ必要な空調機セットＰを１１セット減少（約２０％程度減少）させることができる。従って，各ベランダ２に配置される室外機５と冷媒冷却用熱交換器８の数をそれぞれ１１台減少させ，互いに間隔を広くとることができる。さらに，外気温度を約４℃程度低下させることができる。各空調機セットＰの冷房能力を，過冷却停止運転時において約１．５ｋＷ程度増加（約４％程度増加）させることができる。各室外機５の消費電力を約０．９ｋＷ程度減少（約６％程度減少）させることができる。各空調機セットＰのＣＯＰを約０．２６程度増加（約１０％程度増加）させることができる。
【００５２】
また，本発明者は，建物１に本発明の空調設備を設けた場合と，従来型の空調設備を設けた場合について，空調設備に必要な年間消費電力と年間電力料金をそれぞれ試算した。図５は，本発明の空調設備と従来型の空調設備の年間消費電力を示すグラフであり，図６は，本発明の空調設備と従来型の空調設備の年間消費電力を比較した表である。図７は，本発明の空調設備と従来型の空調設備の年間電力料金を示すグラフであり，図８は，本発明の空調設備と従来型の空調設備の年間消費電力を比較した表である。図５において，縦軸は，空調設備全体の年間消費電力（ｋＷ）を示し，グラフ棒ａは本発明の空調設備の年間消費電力を示し，グラフ棒ｂは従来型の空調設備の年間消費電力を示している。図７において，縦軸は，空調設備全体の年間電力料金（万円）を示し，グラフ棒ｃは本発明の空調設備の年間電力料金を示し，グラフ棒ｄは従来型の空調設備の年間電力料金を示している。
【００５３】
ここで，図５〜図８のグラフ及び表に示した年間消費電力と年間電力料金の試算の際に想定した熱負荷形状を，図９及び図１０に示す。図９は，想定した一日の熱負荷を示すグラフである。図１０は，想定した年間の熱負荷を示すグラフである。図９において，横軸は１日の時刻を示し，縦軸は，１日の全熱負荷に対する熱負荷の割合（％）を示している。図１０において，横軸は月数を示し，縦軸は，１年間の全熱負荷に対する熱負荷の割合（％）を示している。図９に示すように，１日の熱負荷の時間変動については，気温の変動による外気温度の変動を考慮して，時間変動７０％〜１００％と仮定した。また，図１０に示すように，１年間の熱負荷の季節変動については，気温の変動による外気温度の変動を考慮して，季節変動８０％〜１００％と仮定した。
【００５４】
図５及び図６に示すグラフ及び表から理解されるように，本発明の空調設備は，従来型の空調設備の約９４％程度に年間消費電力を削減できる。また，図７及び図８に示すグラフ及び表から理解されるように，本発明の空調設備は，従来型の空調設備の約９２％程度に年間電力料金を削減できる。
【００５５】
さらに，本発明者は，建物１に本発明の空調設備を設けた場合と，従来型の空調設備を設けた場合について，設備費（イニシャルコスト）及び電気料金（ランニングコスト）を比較した。本発明の空調設備に必要な設備費は，従来型の空調設備より，熱媒供給回路３の設備費の約１１０４０万円程度増額する。一方，本発明の空調設備は，従来型の空調設備より空調機セットＰが６６セット少ないので，単体の空調機セットＰの設備費は約８０万円程度とすると，約５２８０万円程度減額できる。従って，本発明の空調設備の設備費は，従来型の空調設備より約５７６０万円程度の増額となる。しかしながら，本発明の空調設備は，前述のように従来型の空調設備より消費電力を削減でき，図７及び図８に示すグラフ及び表から理解されるように，年間では約２２５６万円の電気料金の削減が可能である。従って，本発明の空調設備にかかる設備費の増額分は，電気料金の削減により，約２年間程度で回収することが可能である。そして，設備費を回収した後，即ち，本発明の空調設備を設置してから約２年経過後も，電気料金を低額に抑えることができる。従って，設備費及び空調設備設置後の総ての電気料金を含めた全額を比較すると，本発明の空調設備は，従来型の空調設備より経済性を高めることが可能であると理解される。
【００５６】
また，本発明者は，８月の最大負荷日（年間の最大負荷日），８月の代表日（夏季代表日）及び１月の代表日（冬季代表日）における各消費電力を，本発明の空調設備と従来型の空調設備について，それぞれ試算した。図１１は，８月の最大負荷日における，本発明の空調設備の消費電力を試算した結果を示すグラフである。図１２は，８月の最大負荷日における，従来型の空調設備の消費電力を試算した結果を示すグラフである。図１３は，８月の代表日における，本発明の空調設備の消費電力を試算した結果を示すグラフである。図１４は，８月の代表日における，従来型の空調設備の消費電力を試算した結果を示すグラフである。図１５は，１月の代表日における，本発明の空調設備の消費電力を試算した結果を示すグラフである。図１６は，１月の代表日における，従来型の空調設備の消費電力を試算した結果を示すグラフである。図１１〜図１６において，横軸は１日の時刻を示し，縦軸は，空調設備全体の消費電力（ｋＷ）を示している。また，図１１，図１３，図１５において，グラフ棒ｅは熱媒冷却機１０の蓄熱運転に必要な消費電力を示し，グラフ棒ｆは過冷却運転に必要な消費電力を示している。
【００５７】
図１１〜図１６のグラフより，本発明の空調設備は，電力需要の平準化ができることがわかる。特に，図１３のグラフから理解されるように，８月の代表日では，熱媒冷却機１０の蓄熱運転は夜間のみ行えばよく，電力の夜間移行が実現されている。また，図１５のグラフから理解されるように，１月の代表日では，熱媒冷却機１０の蓄熱運転は夜間の約４時間のみ行えばよい。
【００５８】
かかる本発明の空調設備によれば，熱媒供給回路３によって冷媒を過冷却し，冷媒が過冷却された分だけ空調機セットＰの冷房能力を増加させることができるので，ＩＤＣのような熱負荷の高い施設であっても，空調機セットＰの設置台数を適正な数に減少させることができる。この場合，各ベランダ２に配置される室外機５と冷媒冷却用熱交換器８の設置台数が減少するので，これらの間の間隔を互いに広くとり，各ベランダ２の面積に対して低密度に配置できるため，外気温度を適正な温度に保つことができる。従って，各空調機セットＰの冷房能力が損なわれず，高効率な定格能力の運転が可能である。これにより，各室外機５の消費電力を減少させることができ，各空調機セットＰのＣＯＰを増加させることができる。
【００５９】
さらに，空調設備全体の消費電力と電力料金を削減できる。電気料金の削減により設備費の増額分を回収し，設備費及び空調設備設置後の総ての電気料金を含めた全額を低減できる。
【００６０】
また，蓄熱運転を夜間に行うことにより，電力の夜間移行が可能であり，電力需要の平準化ができる。安価な夜間電力を活用することで，空調設備全体の電力料金をさらに削減できる。
【００６１】
以上，本発明の好適な実施の形態の一例を示したが，本発明はここで説明した形態に限定されないことは勿論であり，適宜変更実施することが可能である。本発明の空調設備は，実施の形態に示したＩＤＣとしての建物１の他，例えば百貨店，オフィスビルに適用しても有効である。また，セントラル方式の空調設備と本発明の空調設備を組み合わせて，建物に設置しても良い。この場合も，建物の空調設備全体の能力を増強し，省電力を図ることができる。
【００６２】
本実施の形態では，室内機６に対応する室外機５を同じ階のベランダ２に配置したが，冷媒配管長の制約を満たす場合であれば，室外機５を他の階のベランダ２や，屋上階ＲＦに配置することもできる。
【００６３】
建物１は６階建てとしたが，勿論，６階以外の階数としても良い。階数の増加により，屋上階ＲＦの熱媒冷却機１０と１階の冷媒冷却用熱交換器８との間の距離が大きくなっても，熱媒配管１１は長距離の冷熱輸送が可能であるため，最上階の空調機セットＰから１階の空調機セットＰまで，冷媒の過冷却を十分に行うことができる。
【００６４】
本実施の形態では，室外機５と室内機６をそれぞれ一台ずつ備えた空調機セットＰについて説明したが，空調機セットは，例えば，複数台の室内機を室内機の台数より少ない台数の室外機に接続して構成されたマルチパッケージエアコンや，ビル用マルチであっても良い。例えば，図１７に示すように，２台の室内機６ａ，６ｂを１台の室外機５に接続するマルチパッケージエアコンＰ’の場合は，冷媒液配管７ａを冷媒冷却用熱交換器８の下流で２本に分岐させ，一方の分岐管に室内機６ａを接続し，他方の分岐管に室内機６ｂを接続する。また，冷媒ガス配管７ｂの上流側を２本に分岐させ，一方の分岐管に室内機６ａの冷媒出口を接続し，他方の分岐管に室内機６ｂの冷媒出口を接続する。即ち，冷媒液配管７ａ，室内機６ａに備えた室内機内配管２０ａ，冷媒ガス配管７ｂ，室外機内配管１７をこの順に接続した冷媒循環回路と，冷媒液配管７ａ，室内機６ｂに備えた室内機内配管２０ｂと，冷媒ガス配管７ｂ，室外機内配管１７をこの順に接続した冷媒循環回路とを構成する。室内機６ａ，６ｂに分岐させて送給する圧縮・凝縮された冷媒を冷媒冷却用熱交換器８にて過冷却することにより，マルチパッケージエアコンＰ’全体の冷房能力を向上させることができる。
【００６５】
空調機セットＰは，冷房専用のものであってもよいが，例えばヒートポンプ方式のパッケージエアコン等，冷房運転の他に暖房運転を行うことも可能な構成のものであってもよい。例えば，図２において，室外機５内の凝縮器１６は，冷房運転時に凝縮器として作用し，暖房運転時に蒸発器として作用する熱交換器として構成する。また，室内機６内の蒸発器１９は，冷房運転時に蒸発器として作用し，暖房運転時に凝縮器として作用する熱交換器として構成する。四方弁１５は，冷房運転時には第１の接続口１５ａと第２の接続口１５ｂとを接続し，第３の接続口１５ｃと第４の接続口１５ｄとを接続した状態にし，暖房運転時には第１の接続口１５ａと第４の接続口１５ｄとを接続し，第２の接続口１５ｂと第３の接続口１５ｃとを接続した状態にするように，切り換え動作が可能な構成とする。さらに，室内機６内には，冷房運転時に蒸発器１９に通流させる冷媒を膨張させる膨張弁（図示せず）を備える。冷房運転時には，室内機６内の熱交換器（蒸発器１９），四方弁１５，アキュームレータ１３，圧縮機１４，四方弁１５，室外機５内の熱交換器（凝縮器１６），膨張弁１８，室内機６内の熱交換器（蒸発器１９）の順に冷媒を循環させる。一方，四方弁１５を切り換えて，室内機６内の凝縮器として作用する熱交換器，膨張弁１８，室外機５内の蒸発器として作用する熱交換器，四方弁１５，アキュームレータ１３，圧縮機１４，四方弁１５，室内機６内の凝縮器として作用する熱交換器の順に冷媒を循環させることができる。この場合，室内機６内の熱交換器において冷媒が冷熱を吸収して凝縮するとき，室内機６内の熱交換器の周囲に暖気が発生し，室内機６内に備えられた図示しない送風機により暖気が送風されて室内に給気され，室内を暖房することができる。このような，冷房運転と暖房運転が可能な構成の空調機セットＰを備えた空調設備においても，各空調機セットＰを冷房運転させる際，本発明を好適に実施可能である。
【００６６】
熱媒としては，本実施の形態に示した冷水の他，フロン系冷媒，ＣＯ２（二酸化炭素），アンモニア系冷媒，氷スラリーを使用することもできる。また，熱媒冷却用蓄熱装置２５は，スタティック型外融式の氷蓄熱装置として説明したが，勿論，その他種々の蓄熱装置としても良い。例えば，外融式であっても内融式であっても良く，ダイナミック型の蓄熱装置であっても良い。
【００６７】
また，冷媒冷却用熱交換器８の熱媒の通過をコントローラによって制御しても良い。例えば，図１８に示すように，１階から６階までの各階に，コントローラ３７をそれぞれ設ける。各室外機５に，各室外機５の運転状態（圧縮機１６の運転状態）を検出する図示しないセンサーを設け，センサーの運転情報信号を，そのセンサーが設けられた室外機５が配置された階のコントローラ３７に送信するように構成する。また，室内の温度を測定する図示しない温度センサーを，室内機６内部に設け，温度センサーの温度検出信号を，その温度センサーが設けられた室内機６が配置された階のコントローラ３７に送信するように構成する。さらに，蓄熱槽３０に，蓄熱槽３０内部に貯留されている蓄氷量を検出する図示しない蓄氷量センサーを設け，蓄氷量センサーからの残蓄氷量検出信号を，１階から６階までの各階のコントローラ３７にそれぞれ送信するように構成する。コントローラ３７は，運転情報信号，温度検出信号，残蓄氷量検出信号に基づいて，制御信号をバイパス開閉弁Ｖ１，開閉弁Ｖ２，Ｖ３に送信して，バイパス開閉弁Ｖ１，開閉弁Ｖ２，Ｖ３を操作する。この場合，各階の室内の温度と各空調機セットＰの稼働状態に応じて，各空調機セットＰの過冷却停止運転と過冷却運転を個別に自動的に切り替えることができるので，不必要な過冷却運転を行うことがなく，蓄熱槽３０内の蓄熱を有効に利用できる。
【００６８】
例えば，ある空調機セットＰが過冷却停止運転状態であるときに，運転情報信号と温度検出信号により，室内機６が設置された室内の温度が目標値より上昇し，かつ，その室内機６に対応する室外機５がフルロードであることが検出された場合は，その空調機セットＰの冷房能力を増加させる必要があるので，過冷却運転状態にする。即ち，その空調機セットＰが配置された階のコントローラ３７の制御信号によって，その空調機セットＰに対応するバイパス開閉弁Ｖ１を閉じ，かつ，開閉弁Ｖ２，Ｖ３を開く。これにより，熱媒を冷媒冷却用熱交換器８に通過させ，冷媒配管７からの冷媒が熱媒との熱交換により過冷却されるようにする。一方，例えば，室内の温度がほぼ目標値である場合は，冷房能力を増加させる必要は無いので，コントローラ３７から制御信号を送信せず，その空調機セットＰを過冷却停止運転状態に維持する。また，室内の温度が目標値より上昇していても，室外機５がフルロードでない場合は，室外機５をフルロードにすればよいので，その空調機セットＰを過冷却停止運転状態に維持する。そして，ある空調機セットＰが過冷却運転状態であるときに，室内の温度がほぼ目標値である場合や，室外機５がフルロードでない場合は，冷房能力を低減させても良いので，過冷却停止運転状態にする。即ち，コントローラ３７の制御信号によってバイパス開閉弁Ｖ１を開き，かつ，開閉弁Ｖ２，Ｖ３を閉じる。これにより，熱媒をバイパス管１１ｅに通過させ，冷媒を過冷却させず冷媒冷却用熱交換器８を素通りさせる。なお，夜間の蓄熱運転は年間を通じて常に行い，蓄熱した冷熱は昼間に使いきるように操作することが好ましい。こうすることにより，安価な夜間電力を利用して経済性を高めることができる。中間期（春季及び秋季），夏季では，冬季より外気温度が上がるが，冷媒を過冷却することにより，高いＣＯＰで運転できる。
【００６９】
また，熱媒配管１１内の熱媒を室外機５に対して散水するための散水配管を備えても良い。図１９に示すように，各室外機５の近くを通過する熱媒配管１１から，散水配管４０を分岐させ，各室外機５の図示しない吸い込み口の付近にノズル４１を設け，各散水配管４０をノズル４１にそれぞれ接続する。さらに，各散水配管４０を開閉する開閉弁Ｖ４を介設する。また，総ての冷媒冷却用熱交換器８より上流側の熱媒配管１１に，即ち，冷媒冷却用熱交換器８に分岐する位置より上流側に，熱媒配管１１内の熱媒の循環量を制御する開閉弁Ｖ５を介設する。この場合，緊急時に蓄熱槽３０内の熱媒を散水することにより，外気温度を下げることができる。従って，空調機セットＰの冷房能力を直ちに増加させることができる。例えば熱媒冷却機１０が故障して過冷却ができない場合であっても，過冷却停止運転時以上の冷房能力（過冷却運転時の約８０％以上の冷房能力）で運転できる。
【００７０】
本実施の形態では，熱媒冷却機１０を建物１の屋上階ＲＦに配置した構成としたが，熱媒冷却機１０は，建物１の地下階に配置しても良い。また，冷媒冷却用熱交換器における前記冷媒の冷却を地域冷暖房システムを利用して行う構成としても良い。例えば，図２０に示すように，建物１の下の地中に地域冷暖房システムの熱供給配管４３を設置し，熱媒配管１１を熱供給配管４３に接続する。そして，熱供給配管４３から熱媒供給配管１１ａを介して各冷媒冷却用熱交換器８に熱媒を供給し，熱媒によって冷媒を冷却した後，熱媒回収配管１１ｂを介して熱媒を熱供給配管４３に戻す。こうして，地域冷暖房システムと各冷媒冷却用熱交換器８との間で熱媒を循環させ，熱媒を介して地域冷暖房システムの熱源プラントから供給される冷熱によって，各冷媒冷却用熱交換器８にて冷媒を過冷却する。なお，地域冷暖房システムを利用する場合，経済性を高めるためには，中間期（春季及び秋季），冬季では，可能な限り各空調機セットＰの能力で冷房負荷を処理し，地域冷暖房システムからの熱媒の受け入れ量を少なくし，熱料金を抑えることが好ましい。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば，冷媒を過冷却した分だけ空調機の冷房能力を増加させることができるので，熱負荷の高い施設であっても，空調機セットの設置台数を適正な数にして，ベランダに室外機を適正に配置できる。外気温度を適正な温度に保つことができる。空調機セットを高効率な定格能力で運転できる。室外機の消費電力を減少させることができる。空調機セットのＣＯＰを増加させることができる。さらに，空調設備全体の消費電力と電力料金を削減できる。また，蓄熱運転を夜間に行うことにより，電力需要の平準化ができる。安価な夜間電力を活用することで，空調設備全体の電力料金をさらに削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる空調設備の概略を説明する説明図である。
【図２】空調機セットの構成を説明する説明図である。
【図３】空調機セットの冷房能力と外気温度の関係を示した能力線図である。
【図４】空調機セットの消費電力と外気温度の関係を示した能力線図である。
【図５】本発明の空調設備と従来型の空調設備の年間消費電力を示したグラフである。
【図６】本発明の空調設備と従来型の空調設備の年間消費電力を示した表である。
【図７】本発明の空調設備と従来型の空調設備の年間電力料金を示したグラフである。
【図８】本発明の空調設備と従来型の空調設備の年間電力料金を示した表である。
【図９】年間消費電力と年間電力料金の試算に使用した，一日の熱負荷を示したグラフである。
【図１０】年間消費電力と年間電力料金の試算に使用した，年間の熱負荷を示したグラフである。
【図１１】８月の最大負荷日における，本発明の空調設備の消費電力を試算した結果を示したグラフである。
【図１２】８月の最大負荷日における，従来型の空調設備の消費電力を試算した結果を示したグラフである。
【図１３】８月の代表日における，本発明の空調設備の消費電力を試算した結果を示したグラフである。
【図１４】８月の代表日における，従来型の空調設備の消費電力を試算した結果を示したグラフである。
【図１５】１月の代表日における，本発明の空調設備の消費電力を試算した結果を示したグラフである。
【図１６】１月の代表日における，従来型の空調設備の消費電力を試算した結果を示したグラフである。
【図１７】マルチパッケージエアコンの構成を示した説明図である。
【図１８】コントローラによる制御を説明する説明図である。
【図１９】空調機セットに散水配管を備えた場合の説明図である。
【図２０】地域冷暖房システムを利用した，別の実施の形態にかかる空調設備の概略を説明する説明図である。
【符号の説明】
Ｐ    空調機セット
ＲＦ  屋上階
１    建物
２    ベランダ
５    室外機
６    室内機
７    冷媒配管
８    冷媒冷却用熱交換器
１０  熱媒冷却機
１１  熱媒配管
１２  切換管路
３０  蓄熱槽
【図１】
2004211998.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2004211998.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2004211998.tif 000021
【図２０】
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