(57)【要約】【課題】本発明は、吸着式冷凍サイクルと蒸気圧縮式冷凍サイクルを組み合わせることで、蓄熱運転とともに通常運転の効率の向上化を得られ、常に快適な冷暖房空調が得られる空気調和機を提供する。【解決手段】蒸気圧縮式冷凍サイクル１と、吸着式冷凍サイクル２と、圧縮機５吐出部近傍に吐出熱交換器１７、室外熱交換器７と減圧装置８との間に凝縮熱交換器１５、圧縮機吸込み部近傍に吸込み熱交換器１６を設け、吸着式冷凍サイクルと、吐出熱交換器、凝縮熱交換器および吸込み熱交換器との間に熱媒を切換えて循環させる熱媒循環回路３と、制御部４は吐出熱交換器と吸着ユニット１０間に熱媒を循環させ圧縮機吐出ガスの温熱を吐出熱交換器から吸着ユニットへ導いて吸着剤を加熱し吸着質を脱着させ、吸込み熱交換器と凝縮ユニット１１間に熱媒を循環させ圧縮機に吸込まれる冷媒の冷熱を吸込み熱交換器から凝縮ユニットへ導いて吸着質を凝縮液化させる冷房蓄熱運転モードを有する。【選択図】      図１
2005098586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、室外熱交換器、減圧装置、室内熱交換器などを連通して構成される蒸気圧縮式冷凍サイクルと、
吸着剤を充填する吸着ユニット、この吸着ユニットの吸着剤から脱着された吸着質を凝縮液化する凝縮ユニット、液化した吸着質を蒸発して吸着剤に吸着させる蒸発ユニットを連通して構成される吸着式冷凍サイクルと、
上記蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成する圧縮機の吐出部近傍部位に設けられる吐出熱交換器と、上記室外熱交換器と減圧装置との間に設けられる凝縮熱交換器と、上記圧縮機の吸込み部近傍部位に設けられる吸込み熱交換器と、
上記吸着式冷凍サイクルと、吐出熱交換器、凝縮熱交換器および吸込み熱交換器とを連通し、これらの間を切換えて熱媒を循環させる熱媒循環回路と、
上記蒸気圧縮式冷凍サイクルおよび熱媒循環回路を制御して吐出熱交換器と吸着ユニットとの間に熱媒を循環させ、圧縮機から吐出される冷媒ガスの温熱を吸着ユニットへ導いて吸着剤を加熱し吸着質を脱着させるとともに、吸込み熱交換器と凝縮ユニットとの間に熱媒を循環させ、圧縮機に吸込まれる蒸発冷媒の冷熱を凝縮ユニットへ導いて吸着質を凝縮液化させる冷房蓄熱運転モードを有する制御手段と
を具備することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
上記制御手段は、上記蒸気圧縮式冷凍サイクルおよび上記熱媒循環回路を制御して凝縮熱交換器と蒸発ユニット間に熱媒を循環させ、蒸発ユニットで得られた冷熱を室外熱交換器で凝縮液化した冷媒に出力して過冷却状態とする冷房蓄熱利用運転モードを有することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
上記熱媒循環回路は、上記吸着式冷凍サイクルと、吐出熱交換器、凝縮熱交換器、吸込み熱交換器および室外に配置される外気熱交換ユニットとを連通して、これらの間を熱媒を切換えて循環させ、
上記制御手段は、上記蒸気圧縮式冷凍サイクルおよび熱媒循環回路を制御して吐出熱交換器と吸着ユニットとの間に熱媒を循環させ、圧縮機から吐出される冷媒ガスの温熱を吸着ユニットへ導いて吸着剤を加熱し吸着質を脱着させるとともに、外気熱交換ユニットと凝縮ユニットとの間に熱媒を循環させ、外気の冷熱を凝縮ユニットへ導いて吸着質を凝縮液化させる予備冷房蓄熱運転モードを有することを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項４】
圧縮機、室外熱交換器、減圧装置、室内熱交換器などを連通して構成される蒸気圧縮式冷凍サイクルと、
吸着剤を充填する吸着ユニット、この吸着ユニットの吸着剤から脱着された吸着質を凝縮液化する凝縮ユニット、液化した吸着質を蒸発して吸着剤に吸着させる蒸発ユニットを連通して構成される吸着式冷凍サイクルと、
上記蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成する圧縮機の吐出部近傍部位に設けられる吐出熱交換器と、上記室外熱交換器と減圧装置との間に設けられる凝縮熱交換器と、上記圧縮機の吸込み部近傍部位に設けられる吸込み熱交換器と、
上記吸着式冷凍サイクルと、吐出熱交換器、凝縮熱交換器および吸込み熱交換器とを連通し、これらの間を切換えて熱媒を循環させる熱媒循環回路と、
上記蒸気圧縮式冷凍サイクルおよび上記熱媒循環回路を制御して吐出熱交換器と吸着ユニットとの間に熱媒を循環させ、圧縮機から吐出される冷媒ガスの温熱を吸着ユニットへ導いて吸着剤を加熱し吸着質を脱着させるとともに、吸込み熱交換器と凝縮ユニットとの間に熱媒を循環させ、圧縮機に吸込まれる冷媒の冷熱を凝縮ユニットへ導いて吸着質を凝縮液化させる暖房蓄熱運転モードを有する制御手段と
を具備することを特徴とする空気調和機。
【請求項５】
上記制御手段は、上記蒸気圧縮式冷凍サイクルおよび熱媒循環回路を制御して吸込み熱交換器と吸着ユニット間に熱媒を循環させ、吸着ユニットの吸着剤に蓄熱された熱を圧縮機に吸込まれる冷媒に与える暖房蓄熱利用運転モードを有することを特徴とする請求項４記載の空気調和機。
【請求項６】
上記熱媒循環回路は、上記吸着式冷凍サイクルと、吐出熱交換器、凝縮熱交換器、吸込み熱交換器および室外に配置される外気熱交換ユニットとを連通し、これらの間を切換えて熱媒を循環させ、
上記制御手段は、上記蒸気圧縮式冷凍サイクルおよび熱媒循環回路を制御して吐出熱交換器と吸着ユニットとの間に熱媒を循環させ、圧縮機から吐出される冷媒ガスの熱を吸着ユニットへ導いて吸着剤を加熱し吸着質を脱着させるとともに、外気熱交換ユニットと凝縮ユニットとの間に熱媒を循環させ、外気の冷熱を凝縮ユニットへ導いて吸着質を凝縮液化させる予備暖房蓄熱運転モードを有することを特徴とする請求項４および請求項５のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項７】
上記蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成する減圧装置は、互いに直列に連通する第１の減圧装置と第２の減圧装置に分割され、
上記凝縮熱交換器は、上記第１の減圧装置と第２の減圧装置との間に設けられ、
上記制御手段は、吸込み熱交換器と凝縮ユニットとの間に熱媒を循環させ圧縮機に吸込まれる冷媒の冷熱を凝縮ユニットへ導いて吸着質を凝縮液化させるとともに、凝縮熱交換器と吸着ユニットとの間に熱媒を循環させ第１の減圧装置で一段目減圧された冷媒の凝縮熱を吸着ユニットに導いて吸着剤を加熱する暖房蓄熱同時運転モードを有することを特徴とする請求項４記載の空気調和機。
【請求項８】
上記吸着冷凍サイクルにおいて、上記吸着ユニットと上記蒸発ユニットとの間に蒸気圧縮式冷凍サイクルが介設されることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着式冷凍サイクルと蒸気圧縮式冷凍サイクルとを組み合わせた空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
［特許文献１］には、氷蓄熱式空気調和機および氷蓄熱槽の技術が開示されている。この技術は、深夜電力等を利用して冷凍サイクル運転を行い、氷蓄熱槽内に冷熱を蓄え、昼間に氷蓄熱を利用して空調運転を行うようになっている。  
具体的には、氷蓄熱槽に冷熱を蓄熱する際に、氷蓄熱槽内の伝熱管を冷凍サイクルの蒸発器とすることにより、水槽内に納められている熱交換器内に低温低圧の冷媒を流して、その表面に製氷して冷熱を蓄える。  
蓄熱した冷熱を空調に利用するには、氷蓄熱槽内の熱交換器を冷凍サイクルの凝縮器の一部とすることにより、熱交換器内に高温高圧の冷媒を流して伝熱管の製氷面側から氷を解凍して冷熱を取り出す。
【特許文献１】特開２０００−８８２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような氷蓄熱式空気調和機は氷の凝固潜熱を利用するので、装置を比較的コンパクトにまとめられ、必要熱量を確保したうえでの蓄熱が可能である反面、製氷運転を行うためには冷凍サイクルの蒸発温度を凝固点以下に下げなければならず、成績係数の低い領域で運転を行うのでランニングコストの低減化が得られない。  
氷蓄熱をなす代りに、冷水を生成して貯留し、冷水を利用した空調運転を行うことも考えられるが、水の顕熱を利用するので極めて大型の水槽を必要とするわりには、熱交換効率が低いものである。
【０００４】
本発明は上述の事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、吸着式冷凍サイクルと蒸気圧縮式冷凍サイクルを組み合わせることで、蓄熱運転とともに通常運転の効率の向上化を得られ、常に快適な冷暖房空調が行われる空気調和機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の空気調和機は、蒸気圧縮式冷凍サイクルと、吸着ユニット、凝縮ユニット、蒸発ユニットを連通して構成される吸着式冷凍サイクルと、蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成する圧縮機の吐出部近傍部位に設けられる吐出熱交換器と、室外熱交換器と減圧装置との間に設けられる凝縮熱交換器と、圧縮機の吸込み部近傍部位に設けられる吸込み熱交換器と、吸着式冷凍サイクルから吐出熱交換器、凝縮熱交換器、吸込み熱交換器を連通し熱媒を循環させる熱媒循環回路と、蒸気圧縮式冷凍サイクルと熱媒循環回路を制御する制御手段により、吐出熱交換器と吸着ユニット間に熱媒を循環し圧縮機から吐出される吐出ガスの熱を吸着ユニットに導いて吸着剤を加熱し吸着質を脱着させ、吸込み熱交換器と凝縮ユニットとの間に熱媒を循環し圧縮機に吸込まれる冷媒の冷熱を凝縮ユニットに導いて吸着質を凝縮液化させる冷房蓄熱運転モードを有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、深夜電力等を利用して吸着式冷凍サイクルによる蓄熱を効率よく行い、通常運転時において蒸気圧縮式冷凍サイクルの吐出過熱領域の熱量を有効に利用でき、極めて効率の高い空調運転を行えるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
［実施例］
図１（Ａ）は、本発明の実施例における空気調和機全体の構成を概略的に示す図であり、図１（Ｂ）は本発明の空気調和機を用いて得られるモリエル線図である。  
はじめに、空気調和機全体の構成を説明する。この空気調和機は、蒸気圧縮式冷凍サイクル１と、吸着式冷凍サイクル２と、熱媒循環回路３と、これら蒸気圧縮式冷凍サイクル１と吸着式冷凍サイクル２および熱媒循環回路３を制御する制御部（制御手段）４とから構成される。
【０００８】
上記蒸気圧縮式冷凍サイクル１は、圧縮機５と、四方切換え弁６と、室外熱交換器７と、減圧装置８および室内熱交換器９が冷媒管Ｐを介してヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成するように連通される。上記圧縮機５と四方切換え弁６および、室外熱交換器７と室内熱交換器８に対向して配置される図示しない送風機等が上記制御部４と電気的に接続され、制御部４からの信号にもとづいて運転・切換え制御されるようになっている。
【０００９】
上記吸着式冷凍サイクル２は、本体内にシリカゲルやゼオライト等の吸着剤が充填されるとともに熱交換パイプを収容する吸着ユニット１０と、本体内に熱交換パイプを収容する凝縮ユニット１１および本体内に熱交換パイプを収容する蒸発ユニット１２から構成されている。後述するように、各ユニット１０〜１２を構成する本体内には、吸着剤から脱着する吸着質が収容され、各熱交換パイプには後述するように熱媒が循環するようになっている。
【００１０】
上記吸着ユニット１０は、第１の吸着ユニット１０Ａと第２の吸着ユニット１０Ｂの２セットに分割されている。後述の説明で特に区分していない場合には、互いのユニット１０Ａ，１０Ｂで同一の作用が行われる。凝縮ユニット１１と蒸発ユニット１２については、それぞれ１セットずつ備えられる。  
第１、第２の吸着ユニット１０Ａ，１０Ｂと、凝縮ユニット１１および蒸発ユニット１２の各本体は、中途部に開閉弁ａ，ｂ，ｃ，ｄを備えた連通管を介して連通される。全ての開閉弁ａ，ｂ，ｃ，ｄは上記制御部４と電気的に接続され、制御部４からの信号にもとづいて開閉制御されるようになっている。
【００１１】
上記蒸気圧縮式冷凍サイクル１における室外熱交換器７と減圧装置８とを連通する冷媒管Ｐの中途部に凝縮熱交換器１５が接して設けられる。上記圧縮機５の吸込み部と四方切換え弁６とを連通する冷媒管Ｐの中途部に吸込み熱交換器１６が接して設けられる。圧縮機５の吐出部と四方切換え弁６とを連通する冷媒管Ｐの中途部に吐出熱交換器１７が接して設けられる。また、室外には外気熱交換ユニット１８が配置される。
【００１２】
上記熱媒循環回路３は、上記凝縮熱交換器１５、吸込み熱交換器１６、吐出熱交換器１７、外気熱交換ユニット１１のそれぞれと、これらに隣設される循環ポンプｆと、上記吸着式冷凍サイクル２の各構成ユニット１０〜１２の熱交換パイプと、複数の切換え弁からなる切換え部２０とを配管を介して連通していて、熱媒（たとえば水）を循環するようになっている。全ての切換え部２０の切換え弁と循環ポンプｆは上記制御部４と電気的に接続され、制御部４から制御信号を受けて切換え・運転制御がなされる。
【００１３】
このようにして構成される空気調和機であり、以下に述べるように作用する。
冷房運転時は、蒸気圧縮式冷凍サイクル１において、圧縮機５から吐出された冷媒ガスが四方切換え弁６−室外熱交換器７−減圧装置８−室内熱交換器９−四方切換え弁６−圧縮機５の順に導かれる。室内熱交換器９で冷媒が蒸発し、このとき室内熱交換器９と熱交換する室内空気から蒸発潜熱を奪って低温化させ冷房作用が得られる。
【００１４】
暖房運転時は、蒸気圧縮式冷凍サイクル１において、圧縮機５から吐出された冷媒ガスが四方切換え弁６−室内熱交換器９−減圧装置８−室外熱交換器７−四方切換え弁６−圧縮機５の順に導かれる。室内熱交換器９で冷媒が凝縮し、このとき室内熱交換器９と熱交換する室内空気に凝縮熱を放出して温度上昇させ暖房作用が得られる。
【００１５】
一方、吸着式冷凍サイクル２においては、吸着ユニット１０内の吸着剤を加熱することにより、前工程で吸着剤に吸着されている水やアルコールなどの吸着質（蒸気冷媒とも呼ばれる）が吸着剤から脱着され、吸着剤は再生する。脱着した吸着質は凝縮ユニット１１に導かれ、冷熱を与えられることにより凝縮液化する。
凝縮液化した吸着質は蒸発ユニット１２に導かれ、温熱を与えられることにより蒸発する。このとき周囲から潜熱を奪い、冷熱が出力される。蒸発ユニット１２で蒸発した吸着質は吸着ユニット１０に導かれて吸着剤に吸着され、飽和状態になると吸着剤に対する加熱が行われる。再び吸着剤から吸着質が脱着され、上述のサイクルを繰り返す。
【００１６】
上記制御部４は、深夜電力等を利用して蒸気圧縮式冷凍サイクル１の圧縮機５を駆動制御し、かつ吸着式冷凍サイクル２と熱媒循環回路３を切換え制御して、吸着式冷凍サイクル２を蓄熱器として作用させる。
【００１７】
冷房運転の開始指令が制御部に送られると、制御部４は蒸気圧縮式冷凍サイクル１および熱媒循環回路３を制御して、室外熱交換器７で凝縮液化した冷媒に吸着式冷凍サイクル２に蓄熱した冷熱を与えて過冷却状態とする。図１（Ｂ）のモリエル線図に示すように、吸着式冷凍サイクル２による過冷却増加分が確保され、蒸気圧縮式冷凍サイクル１の冷房能力が向上する。
【００１８】
暖房運転の開始指令が制御部４に送られると、制御部４は蒸気圧縮式冷凍サイクル１および熱媒循環回路３を制御して、圧縮機５に吸込まれる冷媒に対して吸着式冷凍サイクル２で蓄熱した温熱を与える。したがって、蒸気圧縮式冷凍サイクル１全体の冷媒温度が上昇して暖房能力が向上する。
【００１９】
このように、吸着式冷凍サイクル２による蓄熱作用によって深夜電力等による蓄熱を効率よく行うことができるとともに、通常運転時においても蒸発圧縮式冷凍ユニット１の吐出過熱領域の熱量を有効に利用できるため、常に効率の高い運転を行える。  
上記制御部４は、蒸気圧縮式冷凍サイクル１と吸着式冷凍サイクル２および熱媒循環回路３を制御することにより、図２以下に述べる運転モードを有する。なお、蒸気圧縮式冷凍ユニット１と、吸着式冷凍ユニット２および熱媒循環回路３の構成は先に図１（Ａ）で説明したものと全く同一であり、ここでは同一部品に同番号を付して新たな説明は省略する。特に、制御部４については図示を省略している。
【００２０】
（Ａ−ａ）  冷房予備蓄熱運転モード  
図２に示すように、深夜電力等を利用して、蒸気圧縮式冷凍サイクル１の四方切換え弁６を暖房位置に切換え、室外熱交換器７に対向して配置される送風機の運転を適宜制御し、室内熱交換器９に対向して配置される送風機の運転を停止したうえで、圧縮機５を運転制御する。吸着式冷凍サイクル２においては、吸着ユニット１０と凝縮ユニット１１間の開閉弁ａ，ｃを開放し、吸着ユニット１０と蒸発ユニット１２間の開閉弁ｂ，ｄは閉成する。
【００２１】
そして、吐出熱交換器１７と吸着ユニット１０とを連通するよう熱媒循環回路３の切換え部２０を切換え制御し、吐出熱交換器１７に隣設される循環ポンプｆを駆動する。また、外気熱交換ユニット１８と凝縮ユニット１１とを連通するよう熱媒循環回路３の切換え部２０を切換え制御し、凝縮ユニット１１に隣設される循環ポンプｆを駆動して、それぞれに熱媒を循環させる。
【００２２】
室外熱交換器７と室内熱交換器９とで熱交換作用が行われない状態で、圧縮機５から吐出される冷媒ガスの温熱を吐出熱交換器１７から吸着ユニット１０へ導いて、吸着剤を加熱し吸着質を脱着させる。脱着された吸着質は開閉弁ａ，ｃを介して凝縮ユニット１１へ導かれる。同時に、外気の冷熱を外気熱交換ユニット１８から凝縮ユニット１１へ導いて、吸着剤から脱着した吸着質を効率よく凝縮液化し、外気を利用して蓄熱する冷房予備蓄熱運転が行われる。
【００２３】
（Ａ−ｂ）  冷房蓄熱運転モード  
図３に示すように、深夜電力等を利用して、蒸気圧縮式冷凍サイクル１の四方切換え弁６を冷房位置に切換え、室外熱交換器７に対向して配置される送風機の運転を適宜制御し、室内熱交換器９に対向して配置される送風機を停止したうえで、圧縮機５を運転制御する。吸着式冷凍サイクル２においては、吸着ユニット１０と凝縮ユニット１１間の開閉弁ａ，ｃを開放し、吸着ユニット１０と蒸発ユニット１２間の開閉弁ｂ，ｄは閉成する。
【００２４】
そして、吐出熱交換器１７と吸着ユニット１０とを連通するよう熱媒循環回路３の切換え部２０を切換え制御し、吐出熱交換器１７に隣設される循環ポンプｆを駆動する。また、吸込み熱交換器１６と凝縮ユニット１１とを連通するよう熱媒循環回路３の切換え部２０を切換え制御し、吸込み熱交換器１６に隣設される循環ポンプｆを駆動して、それぞれに熱媒を循環させる。
【００２５】
室外熱交換器７と室内熱交換器９とで熱交換作用が行われる状態で、圧縮機５から吐出される吐出冷媒ガスの熱を吐出熱交換器１７から吸着ユニット１０へ導いて、吸着剤を加熱し吸着質を脱着させる。脱着された吸着質は開閉弁ａ，ｃを介して凝縮ユニット１１に導かれる。同時に、圧縮機５に吸込まれる蒸発冷媒の冷熱を吸込み熱交換器１６から凝縮ユニット１１へ導いて、吸着剤から脱着した吸着質を凝縮液化させ蓄熱する冷房蓄熱運転が行われる。従来の凝固潜熱を利用した氷蓄熱方式と比較して、蒸発温度を水の凝固点以下に低下させる必要がないところから、効率よく蓄熱運転を行える。
【００２６】
このようにして、蓄熱運転時に外気熱を利用した予備的な蓄熱運転を行う冷房予備蓄熱運転モードと、蓄熱熱量を増大するための冷凍サイクル運転を行う冷房蓄熱運転モードとに分割することにより、蒸気圧縮式冷凍サイクル１の成績係数が高い領域で蓄熱運転を行うことができる。そして、蒸発圧縮式冷凍サイクル１の排熱により吸着式冷凍サイクル２を駆動することができ、通常運転時の成績係数を高められる。
【００２７】
（Ａ−ｃ）  冷房蓄熱利用運転モード  
図４に示すように、昼間等の通常運転時に、蒸気圧縮式冷凍サイクル１の四方切換え弁６を冷房位置に保持し、室外熱交換器７と室内熱交換器９に対向して配置される送風機を駆動したうえで、圧縮機５を運転制御する。吸着式冷凍サイクル２においては、吸着ユニット１０と蒸発ユニット１２間の開閉弁ｂ，ｄを開放し、吸着ユニット１０と凝縮ユニット１１間の開閉弁ａ，ｃは閉成する。
【００２８】
そして、外気熱交換ユニット１８と吸着ユニット１０とを連通するよう熱媒循環回路３の切換え部２０を切換え制御し、外気熱交換ユニット１８に隣設される循環ポンプｆを駆動する。また、凝縮熱交換器１５と蒸発ユニット１０とを連通するよう熱媒循環回路３の切換え部２０を切換え制御し、凝縮熱交換器１５に隣設される循環ポンプｆを駆動して、それぞれに熱媒を循環させる。
【００２９】
室内熱交換器９と室内空気との熱交換作用が行われる状態で、先に凝縮ユニット１１に蓄熱された吸着質の凝縮液を蒸発ユニット１２で蒸発させ、このとき生成される冷熱を室外熱交換器７から導出される液冷媒に出力して過冷却状態となす。したがって、図１（Ｂ）のモリエル線図で説明したように冷房能力の増大化を得られる。  
同時に、外気の冷熱を外気熱交換ユニット１８から吸着ユニット１０へ導いて、蒸発ユニット１２で蒸発した吸着質を効率よく吸着させる冷房蓄熱利用運転が行われる。この運転モードによれば、蒸気圧縮式冷凍サイクル１の冷媒に対する過冷却が増加した分、冷媒の循環量を低下でき、圧縮機５が必要とする動力の低減化を得られる。
【００３０】
（Ａ−ｄ）  冷房補助運転モード  
図５に示すように、昼間等の通常運転時で、冷房負荷の小さい場合に選択すると有利である。蒸気圧縮式冷凍サイクル１の四方切換え弁６を冷房位置に保持し、室外熱交換器７と室内熱交換器９に対向して配置される送風機を駆動したうえで、圧縮機５を運転制御する。吸着式冷凍サイクル２においては、はじめ第１の吸着ユニット１０Ａと凝縮ユニット１１間の開閉弁ａを開放し、蒸発ユニット１２間の開閉弁ｂは閉成する。第２の吸着ユニット１０Ｂと蒸発ユニット１２間の開閉弁ｄを開放し、凝縮ユニット１１間の開閉弁ｃは閉成する。
【００３１】
そして、吐出熱交換器１７と第１の吸着ユニット１０Ａとを連通し、外気熱交換ユニット１８と第２の吸着ユニット１０Ｂおよび凝縮ユニット１１とを連通し、凝縮熱交換器１５と蒸発ユニット１２とを連通するよう熱媒循環回路３の切換え部２０を切換え制御し、対応する循環ポンプｆを駆動して、それぞれに熱媒を循環させる。  
したがって、圧縮機５から吐出される冷媒ガスの温熱を吐出熱交換器１７から第１の吸着ユニット１０Ａへ導いて、ここに充填される吸着剤を加熱し脱着工程をなす。脱着された吸着質は凝縮ユニット１１へ導かれて凝縮液化するが、このとき外気熱交換ユニット１８から外気の冷熱を凝縮ユニット１１へ導いて、吸着質を効率よく凝縮液化する。
【００３２】
さらに、外気熱交換ユニット１８から第２の吸着ユニット１０Ｂへ外気の冷熱を導いて、蒸発した吸着質を効率よく吸着剤に吸着させる。同時に、蒸発ユニット１２で出力された冷熱を凝縮熱交換器１５へ導いて、室外熱交換器７で凝縮液化した冷媒を過冷却状態とする。
【００３３】
このように、第１の吸着ユニット１０Ａでは吸着剤から吸着質が脱着される脱着工程が行われ、脱着された吸着質が凝縮ユニット１１へ導かれて凝縮液化する。第２の吸着ユニット１０Ｂでは蒸発ユニット１２から蒸発した吸着質が導かれ、この吸着質を吸着剤に吸着する吸着工程が行われる。  
この運転モードで制御部４は、第１の吸着ユニット１０Ａに対する凝縮ユニット１１と蒸発ユニット１２間の開閉弁ａ，ｂを所定時間の間隔を存して逆に切換え制御し、同時に第２の吸着ユニット１０Ｂに対する凝縮ユニット１１と蒸発ユニット１２間の開閉弁ｃ，ｄを逆に切換え制御することで、連続した冷房補助運転モードが行われる。
【００３４】
（Ａ−ｅ）  冷房蓄熱同時運転モード  
図６に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル１の四方切換え弁６を冷房位置に保持し、室外熱交換器７と室内熱交換器９に対向して配置される送風機を駆動したうえで、圧縮機５を運転制御する。吸着式冷凍サイクル２においては、吸着ユニット１０と凝縮ユニット１１間の開閉弁ａ，ｃを開放し、吸着ユニット１０と蒸発ユニット１２間の開閉弁ｂ，ｄは閉成する。
【００３５】
そして、吐出熱交換器１７と吸着ユニット１０とを連通し、外気熱交換ユニット１８と凝縮ユニット１１とを連通するよう熱媒循環回路３の切換え部２０を切換え制御し、対応する循環ポンプｆを駆動して、それぞれに熱媒を循環させる。  
圧縮機５を運転することにより、蒸気圧縮式冷凍サイクル１による冷房運転が行われる。このときの排熱を利用して吸着式冷凍サイクル２に対する蓄熱作用が得られる。すなわち、吐出熱交換器１７は圧縮機５から吐出される冷媒ガスの温熱を吸着ユニット１０へ導いて、吸着剤を加熱し吸着質を脱着させる脱着工程が行われる。同時に、外気熱交換ユニット１８で得られた外気の冷熱を凝縮ユニット１１へ導いて、脱着された凝縮質を冷却し効率よく凝縮させる。
【００３６】
このようにして、冷房運転と蓄熱運転とが同時に行われることとなる。たとえば、空調負荷の低い時間帯において先に説明した蓄熱運転のみを行い、空調負荷が高くなったところで冷房運転とするとともに蓄熱運転を併用するとよい。
【００３７】
（Ｂ−ａ）  暖房予備蓄熱運転モード  
図７に示すように、深夜電力等を利用して、蒸気圧縮式冷凍サイクル１の四方切換え弁６を暖房位置に切換え、室外熱交換器７に対向して配置される送風機の運転を適宜制御し、室内熱交換器９に対向して配置される送風機の運転を停止したうえで、圧縮機５を運転制御する。吸着式冷凍サイクル２においては、吸着ユニット１０と凝縮ユニット１１間の開閉弁ａ，ｃを開放し、吸着ユニット１０と蒸発ユニット１２間の開閉弁ｂ，ｄは閉成する。
【００３８】
そして、吐出熱交換器１７と吸着ユニット１０とを連通し、外気熱交換ユニット１８と凝縮ユニット１１とを連通するよう熱媒循環回路３の切換え部２０を切換え制御し、吐出熱交換器１７と凝縮ユニット１１に隣設される循環ポンプｆを駆動して、それぞれに熱媒を循環させる。  
室外熱交換器７と室内熱交換器９とで熱交換作用が行われない状態で、吐出熱交換器１７は圧縮機５から吐出される冷媒ガスの温熱を吸着ユニット１０へ導いて、吸着剤を加熱し吸着質を脱着させる。同時に、外気熱交換ユニット１８から外気の冷熱を凝縮ユニット１１へ導いて、吸着剤から脱着した吸着質を凝縮液化させ、外気を利用して蓄熱する冷房予備蓄熱運転が行われる。
【００３９】
（Ｂ−ｂ）  暖房蓄熱運転モード  
図８に示すように、深夜電力等を利用して、蒸気圧縮式冷凍サイクル１の四方切換え弁６を暖房位置に保持し、室外熱交換器７に対向して配置される送風機の運転を適宜制御し、室内熱交換器９に対向して配置される送風機を駆動したうえで、圧縮機５を運転制御する。吸着式冷凍サイクル２においては、吸着ユニット１０と凝縮ユニット１１間の開閉弁ａ，ｃを開放し、吸着ユニット１０と蒸発ユニット１２間の開閉弁ｂ，ｄは閉成する。
【００４０】
そして、吐出熱交換器１７と吸着ユニット１０とを連通し、吸込み熱交換器１６と凝縮ユニット１１とを連通するよう熱媒循環回路３の切換え部２０を切換え制御し、吐出熱交換器１７と吸込み熱交換器１６に隣設される循環ポンプｆを駆動して、それぞれに熱媒を循環させる。
【００４１】
室外熱交換器７と室内熱交換器９とで熱交換作用が行われる状態で、吐出熱交換器１７は圧縮機５から吐出される冷媒ガスの温熱を吸着ユニット１０へ導いて、吸着剤を加熱し吸着質を脱着させる。同時に、吸込み熱交換器１６は圧縮機５に吸込まれる蒸発冷媒の冷熱を凝縮ユニット１１へ導いて、吸着ユニット１０で吸着剤から脱着した吸着質を効率よく凝縮液化し、蓄熱する暖房蓄熱運転が行われる。
【００４２】
従来の凝固潜熱を利用した氷蓄熱方式と比較して、蒸発温度を水の凝固点以下に低下させる必要がないところから、効率よく蓄熱運転を行える。蓄熱運転時に外気熱を利用した運転を行う暖房予備蓄熱運転モードと、蓄熱熱量を増す運転を行う暖房蓄熱運転モードとに分割することにより、吸着剤から吸着質を脱着することによる潜熱蓄熱のみならず、吸着顕熱による蓄熱も行われることとなり、蓄熱容量のより増大化を得られる。
【００４３】
（Ｂ−ｃ）  暖房蓄熱利用運転モード  
図９に示すように、昼間等の通常運転時に、蒸気圧縮式冷凍サイクル１の四方切換え弁６を暖房位置に保持し、室外熱交換器７と室内熱交換器９に対向して配置される送風機を駆動したうえで、圧縮機５を運転制御する。吸着式冷凍サイクル２においては、吸着ユニット１０と蒸発ユニット１２間の開閉弁ｂ，ｄを開放し、吸着ユニット１０と凝縮ユニット１１間の開閉弁ａ，ｃは閉成する。
【００４４】
そして、外気熱交換ユニット１８と蒸発ユニット１２とを連通し、吸込み熱交換器１６と吸着ユニット１０とを連通するよう熱媒循環回路３の切換え部２０を切換え制御し、外気熱交換ユニット１８と吸込み熱交換器１６に隣設される循環ポンプｆを駆動して、それぞれに熱媒を循環させる。
【００４５】
室内熱交換器９と室内空気との熱交換作用が行われる状態で、吸着ユニット１０は蓄熱された温熱を吸込み熱交換器１６を介して圧縮機５に吸込まれる蒸発冷媒に与え、温度上昇させる。圧縮機５から吐出される冷媒ガスの温度が上昇し、室内熱交換器９で冷媒の凝縮温度が上昇して暖房能力の増大化を得られる。同時に、外気熱交換ユニット１８は外気の温熱を蒸発ユニット１２へ導いて、吸着質を効率よく蒸発させる暖房蓄熱利用運転が行われる。
【００４６】
（Ｂ−ｄ）  除霜蓄熱利用運転モード  
図１０に示すように、昼間等で、蒸気圧縮式冷凍サイクル１の四方切換え弁６は暖房位置のままであり、室外熱交換器７と室内熱交換器９に対向して配置される送風機を停止したうえで、圧縮機５の運転を継続する。吸着式冷凍サイクル２においては、吸着ユニット１０と蒸発ユニット１２間の開閉弁ｂ，ｄを開放し、吸着ユニット１０と凝縮ユニット１１間の開閉弁ａ，ｃは閉成する。
【００４７】
そして、外気熱交換ユニット１８と蒸発ユニット１０とを連通し、凝縮熱交換器１５と吸着ユニット１０とを連通するよう熱媒循環回路３の切換え部２０を切換え制御し、外気熱交換ユニット１８と凝縮熱交換器１５に隣設される循環ポンプｆを駆動して、それぞれに熱媒を循環させる。
【００４８】
室内熱交換器９と室内空気との熱交換作用を中止した状態で、吸着ユニット１０は蓄熱された温熱を減圧装置８から導出され室外熱交換器７に導入される前の冷媒に与え、温度上昇させる。室外熱交換器７に導入される液冷媒の温度が上昇し、室外熱交換器７に付着し氷結していた霜が溶融する除霜作用がなされる。同時に、外気熱交換ユニット１８は外気の温熱を蒸発ユニット１２へ導いて、吸着質を効率よく蒸発させる除霜蓄熱利用運転が行われる。
【００４９】
先に説明した蓄熱利用暖房運転モードと、この除霜蓄熱利用運転モードのいずれも、暖房運転開始時の室温の立ち上がり特性が向上する。特に、除霜運転を行っても暖房作用を継続でき室温の急激な変化を阻止することができる。
【００５０】
（Ｂ−ｅ）  暖房補助運転モード  
図１１に示すように、昼間等の通常運転時で、暖房負荷の小さい場合に選択すると有利である。蒸気圧縮式冷凍サイクル１の四方切換え弁６を暖房位置に保持し、室外熱交換器７と室内熱交換器９に対向して配置される送風機を駆動したうえで、圧縮機５を運転制御する。
【００５１】
吸着式冷凍サイクル２においては、第１の吸着ユニット１０Ａと凝縮ユニット１１間の開閉弁ａを開放し、蒸発ユニット１２間の開閉弁ｂを閉成する。第２の吸着ユニット１０Ｂと凝縮ユニット１１間の開閉弁ｃを閉成し、蒸発ユニット１２間の開閉弁ｄを開放する。
【００５２】
そして、外気熱交換ユニット１８と第１の吸着ユニット１０Ａおよび蒸発ユニット１２を連通し、吸込み熱交換器１６と第２の吸着ユニット１０Ｂおよび凝縮ユニット１１を連通するよう熱媒循環回路３の切換え部２０を切換え制御し、対応する循環ポンプｆを駆動して熱媒を循環させる。
【００５３】
したがって、外気熱交換ユニット１８は外気の温熱を第１の吸着ユニット１０Ａへ導いて、ここに充填される吸着剤を加熱し脱着工程をなす。さらに、外気熱交換ユニット１８は外気の温熱を蒸発ユニット１１へ導いて、吸着質を効率よく蒸発させる。第１の吸着ユニット１０Ａで脱着された吸着質は凝縮ユニット１１へ導かれて凝縮液化する。
【００５４】
このとき、凝縮ユニット１１は凝縮熱を吸込み熱交換器１６へ導いて、圧縮機５に吸込まれる蒸発冷媒ガスに付与する。吸込み側の冷媒ガスの温度が上昇して暖房効率の向上が得られる。第２の吸着ユニット１０Ｂには蒸発ユニット１２で蒸発した吸着質が導かれ、この吸着質を吸着剤に吸着させる吸着工程にある。このとき、吸込み熱交換器１６から圧縮機５の吸込み冷媒の冷熱を第２の凝縮ユニット１０Ｂへ導いて、吸着質を効率よく吸着させる。
【００５５】
この運転モードで制御部４は、第１の吸着ユニット１０Ａに対する凝縮ユニット１１と蒸発ユニット１２間の開閉弁ａ，ｂを所定時間の間隔を存して逆に切換え制御し、同時に第２の吸着ユニット１０Ｂに対する凝縮ユニット１１と蒸発ユニット１２間の開閉弁ｃ，ｄを逆に切換え制御することで、連続した暖房補助運転モードが行われる。  
このように、外気熱交換ユニット１８で得られる外気温と、吸込み熱交換器１６で得られる冷媒の蒸発温度との差により吸着式冷凍サイクル２を駆動することができ、暖房運転効率の向上を得られる。
【００５６】
（Ｂ−ｆ）  暖房蓄熱同時運転モード  
図１２に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル１の四方切換え弁６を暖房位置に保持し、室外熱交換器７と室内熱交換器９に対向して配置される送風機を駆動したうえで、圧縮機５を運転制御する。吸着式冷凍サイクル２においては、吸着ユニット１０と凝縮ユニット１１間の開閉弁ａ，ｃを開放し、吸着ユニット１０と蒸発ユニット１２間の開閉弁ｂ，ｄは閉成する。
【００５７】
そして、凝縮熱交換器１５と吸着ユニット１０を連通し、吸込み熱交換器１６と凝縮ユニット１１を連通するよう熱媒循環回路３の切換え部２０を切換え制御するとともに、対応する循環ポンプｆを駆動して、それぞれに熱媒を循環させる。
【００５８】
圧縮機５を運転することにより、蒸気圧縮式冷凍サイクル１による暖房運転が行われる。このときの排熱を利用して吸着式冷凍サイクル２に対する蓄熱作用が得られる。すなわち、室外熱交換器７で冷媒が凝縮液化したときに生成される凝縮熱を凝縮熱交換器１５から吸着ユニット１０へ導いて、吸着剤を加熱し吸着質を脱着させる脱着工程が行われる。同時に、吸込み熱交換器１６は圧縮機５に吸込まれる蒸発冷媒の冷熱を凝縮ユニット１１へ導いて、脱着された凝縮質を冷却し効率よく凝縮させる。このようにして、暖房運転と蓄熱運転とが同時に行われる。
【００５９】
なお、特に図示していないが、この運転モードにおいて圧縮機５の吐出冷媒から得られる温熱を吐出熱交換器１７から吸着ユニット１０へ導いて、吸着剤に対する加熱／脱着を行うことにより、蓄熱熱量を増すことができる。
【００６０】
図１３は、蒸気圧縮式冷凍サイクル１の一部を変形したうえで、暖房蓄熱同時運転モードを説明する図である。後述する構成部品を除いた他の構成部品は全て同一であるので、同番号を付して新たな説明は省略する。  
上記蒸気圧縮式冷凍サイクル１を構成する減圧装置８は、互いに直列に連通する第１の減圧装置８ａと、第２の減圧装置８ｂに分割されていることが相違する。上記凝縮熱交換器１５は、上記第１の減圧装置８ａと第２の減圧装置８ｂとの間に設けられている。
【００６１】
上記制御部４は、蒸気圧縮式冷凍サイクル１による暖房運転を制御する。そして、吸込み熱交換器１６と凝縮ユニット１１との間に熱媒を循環させ、圧縮機５に吸込まれる冷媒の冷熱を吸込み熱交換器１６は凝縮ユニット１１へ導いて、吸着質を効率よく凝縮液化させる。さらに、凝縮熱交換器１５と吸着ユニット１０との間に熱媒を循環させ、第１の減圧装置８ａで一段目減圧された冷媒の凝縮熱を凝縮熱交換器１５は吸着ユニット１０へ導いて、吸着剤を効率よく加熱する暖房蓄熱同時運転モードを有する。
【００６２】
このようにして、暖房蓄熱運転時の脱着温度を高め、蓄熱熱量を増加せしめるように第２の減圧装置８ｂを配置し、第１の減圧装置８ａを緩め、第２の減圧装置８ｂを絞ることにより、凝縮熱交換器１５の温度を上昇させる。凝縮熱交換器１５での伝熱量を増加させることが可能となり、蓄熱量を増すことができる。
【００６３】
さらに、図示していないが、吸着式冷凍サイクル２を構成する蒸発ユニット１２と吸着ユニット１０との間に、上述した構成と同一の蒸気圧縮式冷凍サイクル１を配置するようにしてもよい。この場合、吸着ユニット１０の相対圧を高めることが可能となり、吸着質に対する吸着量が増加する。  
そして、たとえば吸着剤にＢ形シリカゲルを用いて、吸着質に水を用いた場合に、吸着剤の充填量に対する蓄熱量が増すことになり、吸着ユニット１０の小形化や蓄熱容量を増加させることができる。  
さらに、本発明は上記実施例の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例に係る、空気調和機のサイクル構成図とモリエル線図。
【図２】同実施例に係る、冷房予備蓄熱運転モードのサイクル構成図。
【図３】同実施例に係る、冷房蓄熱運転モードのサイクル構成図。
【図４】同実施例に係る、冷房蓄熱利用モードのサイクル構成図。
【図５】同実施例に係る、冷房補助モードのサイクル構成図。
【図６】同実施例に係る、冷房蓄熱同時運転モードのサイクル構成図。
【図７】同実施例に係る、暖房予備蓄熱運転モードのサイクル構成図。
【図８】同実施例に係る、暖房蓄熱運転モードのサイクル構成図。
【図９】同実施例に係る、暖房蓄熱利用運転モードのサイクル構成図。
【図１０】同実施例に係る、除霜蓄熱利用モードのサイクル構成図。
【図１１】同実施例に係る、暖房補助運転モードのサイクル構成図。
【図１２】同実施例に係る、暖房蓄熱同時運転モードのサイクル構成図。
【図１３】変形例に係る、暖房蓄熱同時運転モードのサイクル構成図。
【符号の説明】
【００６５】
５…圧縮機、７…室外熱交換器、８…減圧装置、９…室内熱交換器、１…蒸気圧縮式冷凍サイクル、１０…吸着ユニット、１１…凝縮ユニット、１２…蒸発ユニット、２…吸着式冷凍サイクル、１７…吐出熱交換器、１５…凝縮熱交換器、１６…吸込み熱交換器、３…熱媒循環回路、４…制御部（制御手段）、１８…外気熱交換ユニット、８ａ…第１の減圧装置、８ｂ…第２の減圧装置。
【図１】
2005098586.tif 000003
【図２】
2005098586.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005098586.tif 000006
【図５】
2005098586.tif 000007
【図６】
2005098586.tif 000008
【図７】
2005098586.tif 000009
【図８】
2005098586.tif 000010
【図９】
2005098586.tif 000011
【図１０】
2005098586.tif 000012
【図１１】
2005098586.tif 000013
【図１２】
2005098586.tif 000014
【図１３】
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