(57)【要約】【課題】蓄冷時に単位時間当たりに蓄えるべき冷熱量を調整できる空気調和装置を提供する。【解決手段】  本発明の空気調和装置（１）は、室外機（２）と、室内機（４ａ〜４ｄ）と、蓄冷ユニット（３ａ）と、蓄冷入口温度センサ（３７ａ）と、制御器（５０）とを備える。蓄冷ユニット（３ａ）は、冷房運転時に蓄冷又は放冷を行う蓄冷器（３１）と、蓄冷流路（３１ｂ）に供給されるべき前記冷媒の温度を調整する蓄冷膨張弁（３２）とを含む。蓄冷入口温度センサ（３７ａ）は、蓄冷流路（３１ｂ）の入口側で蓄冷材（３１ａ）の温度を検出する。制御器（５０）は、蓄冷器（３１）の蓄冷時又は放冷時に蓄冷流路（３１ｂ）に供給されるべき冷媒の温度から記憶されている蓄冷材（３１ａ）の凝固点を差し引いた差が所定の目標値となるように蓄冷膨張弁（３２）の開度を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、室外熱交換器と、減圧機構とを含み、冷房運転時に前記圧縮機で圧縮された冷媒を前記室外熱交換器で室外空気と熱交換させて凝縮させたうえで、前記減圧機構で減圧するように構成された室外機と、
室内膨張弁と、室内熱交換器と、室内送風機とを含み、冷房運転時に前記室内膨張弁で膨張した前記冷媒を前記室内熱交換器で前記室内送風機によって吸い込まれた室内空気と熱交換させて蒸発させるように構成された室内機と、
蓄冷材及び前記冷媒のための蓄冷流路を有し、前記蓄冷流路を流れる前記冷媒と前記蓄冷材との熱交換により冷房運転時に蓄冷又は放冷を行う蓄冷器と、前記蓄冷器の蓄冷時又は放冷時に前記蓄冷流路に供給されるべき前記冷媒の温度を調整するように開度が可変である蓄冷膨張弁とを含み、冷房運転時、かつ、前記蓄冷器の蓄冷時又は放冷時に、前記室外機から流出した前記冷媒が前記蓄冷流路に供給され、かつ、前記蓄冷流路から流出した前記冷媒が前記室内機に供給されるように構成された蓄冷ユニットと、
前記蓄冷材の凝固点を記憶し、前記蓄冷器の蓄冷時又は放冷時に前記蓄冷流路に供給されるべき前記冷媒の温度から記憶されている前記蓄冷材の凝固点を差し引いた差が所定の目標値となるように前記蓄冷膨張弁の開度を制御する制御器と、を備えた
空気調和装置。
【請求項２】
前記制御器は、前記蓄冷器の能力に関する特性値及び前記蓄冷器によって単位時間当たりに蓄冷されるべき又は放冷されるべき冷熱量に基づいて前記所定の目標値を定める、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
複数の前記室内機を備え、
前記蓄冷ユニットは、冷房運転時に相対的に小さい冷房負荷を受ける前記室内機に前記蓄冷器を経由して前記冷媒が供給され、かつ、相対的に大きい冷房負荷を受ける前記室内機に前記蓄冷器をバイパスして前記冷媒が供給される蓄冷状態と、冷房運転時に相対的に小さい冷房負荷を受ける前記室内機に前記蓄冷器をバイパスして前記冷媒が供給され、かつ、相対的に大きい冷房負荷を受ける前記室内機に前記蓄冷器を経由して前記冷媒が供給される放冷状態とを切り替えるための流路切替機構をさらに含み、
前記制御器は、相対的に大きい冷房負荷を受ける前記室内機に対する冷房負荷と相対的に小さい冷房負荷を受ける前記室内機に対する冷房負荷との差に基づき前記蓄冷状態において前記蓄冷器で単位質量当たりの前記冷媒から回収されるべき冷熱エネルギーを算出し、かつ、前記蓄冷状態において前記相対的に小さい冷房負荷を受ける前記室内機を流れる前記冷媒の質量流量を算出し、前記回収されるべき冷熱エネルギー及び前記相対的に小さい冷房負荷を受ける前記室内機を流れる前記冷媒の質量流量に基づいて前記蓄冷器によって単位時間当たりに蓄冷されるべき前記冷熱量を決定する、請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記制御器は、相対的に大きい冷房負荷を受ける前記室内機に対する冷房負荷と相対的に小さい冷房負荷を受ける前記室内機に対する冷房負荷との差に基づき前記放冷状態において前記蓄冷器で単位質量当たりの前記冷媒に付与されるべき冷熱エネルギーを算出し、かつ、前記放冷状態において前記相対的に大きい冷房負荷を受ける前記室内機を流れる前記冷媒の質量流量を算出し、前記付与されるべき冷熱エネルギー及び前記相対的に大きい冷房負荷を受ける前記室内機を流れる前記冷媒の質量流量に基づいて前記蓄冷器によって単位時間当たりに放冷されるべき前記冷熱量を算出する、請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記蓄冷ユニットは、前記蓄冷流路から流出した前記冷媒を、前記室内機をバイパスさせて前記室外機へ戻すための戻し流路と、前記戻し流路を開閉するための蓄冷開閉弁とをさらに含み、
前記制御器は、前記室内機の１日当たりの積算能力を算出し、算出した前記室内機の１日当たりの積算能力に基づいて前記室内機が休止している特定期間に前記蓄冷器に蓄えられるべき冷熱量を算出し、前記特定期間において、前記蓄冷開閉弁を開き、かつ、算出した前記蓄冷器に蓄えられるべき前記冷熱量に基づいて、前記蓄冷流路に供給されるべき前記冷媒の温度から記憶されている前記蓄冷材の凝固点を差し引いた差が所定の目標値となるように前記蓄冷膨張弁の開度を制御する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記蓄冷材は、０℃〜３０℃の凝固点を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記冷媒が、２０９０以下の地球温暖化係数を有する冷媒である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記冷媒が、自然冷媒である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記冷媒が、フルオロカーボンを主成分とする冷媒である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
室外機及び室内機を有する空気調和装置に組み込まれるべき蓄冷ユニットであって、
蓄冷材及び冷媒のための蓄冷流路を有し、前記蓄冷流路を流れる前記冷媒と前記蓄冷材との熱交換により前記空気調和装置の冷房運転時に蓄冷又は放冷を行う蓄冷器と、
前記蓄冷器の蓄冷時又は放冷時に前記蓄冷流路に供給されるべき前記冷媒の温度を調整するように開度が可変である蓄冷膨張弁と、を備え、
前記空気調和装置に組み込まれた状態で、前記空気調和装置の冷房運転時、かつ、前記蓄冷器の蓄冷時又は放冷時に、前記室外機から流出した前記冷媒が前記蓄冷流路に供給され、かつ、前記蓄冷流路から流出した前記冷媒が前記室内機に供給されるように構成されている、
蓄冷ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置及びその空気調和装置に組み込まれるべき蓄冷ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１及び特許文献２に記載されているように、蓄冷可能な蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽を備えた蓄冷式空気調和装置が知られている。これらの蓄熱式空気調和装置の蓄熱槽において、蓄熱媒体と冷媒とが熱交換することにより蓄冷又は放冷が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０１−１７４８４１号公報
【特許文献２】特開平０１−１７４８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び特許文献２においては、蓄冷時に単位時間当たりに蓄えるべき冷熱量（蓄冷速度）又は放冷時に単位時間当たりに放出すべき冷熱量（放冷速度）を調整する観点から、具体的な検討はなされていない。そこで、本発明は、蓄冷時に単位時間当たりに蓄えるべき冷熱量又は放冷時に単位時間当たりに放出すべき冷熱量を調整できる空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、
圧縮機と、室外熱交換器と、減圧機構とを含み、冷房運転時に前記圧縮機で圧縮された冷媒を前記室外熱交換器で室外空気と熱交換させて凝縮させたうえで、前記減圧機構で減圧するように構成された室外機と、
室内膨張弁と、室内熱交換器と、室内送風機とを含み、冷房運転時に前記室内膨張弁で膨張した前記冷媒を前記室内熱交換器で前記室内送風機によって吸い込まれた室内空気と熱交換させて蒸発させるように構成された室内機と、
蓄冷材及び前記冷媒のための蓄冷流路を有し、前記蓄冷流路を流れる前記冷媒と前記蓄冷材との熱交換により冷房運転時に蓄冷又は放冷を行う蓄冷器と、前記蓄冷器の蓄冷時又は放冷時に前記蓄冷流路に供給されるべき前記冷媒の温度を調整するように開度が可変である蓄冷膨張弁とを含み、冷房運転時、かつ、前記蓄冷器の蓄冷時又は放冷時に、前記室外機から流出した前記冷媒が前記蓄冷流路に供給され、かつ、前記蓄冷流路から流出した前記冷媒が前記室内機に供給されるように構成された蓄冷ユニットと、
前記蓄冷材の凝固点を記憶し、前記蓄冷器の蓄冷時又は放冷時に前記蓄冷流路に供給されるべき前記冷媒の温度から記憶されている前記蓄冷材の凝固点を差し引いた差が所定の目標値となるように前記蓄冷膨張弁の開度を制御する制御器と、を備えた
空気調和装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
上記の空気調和装置によれば、制御器の働きによって、蓄冷時に単位時間当たりに蓄えるべき冷熱量又は放冷時に単位時間当たりに放出すべき冷熱量を調整できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の一実施形態に係る空気調和装置の構成図
【図２】図１に示す蓄冷器の構成図
【図３】空気調和装置のブロック図
【図４】通常モードで冷房運転している図１の空気調和装置の冷媒の流れを示す図
【図５】蓄冷モードで冷房運転している図１の空気調和装置の冷媒の流れを示す図
【図６】蓄冷モードで冷房運転しているときの冷媒の状態を示すモリエル線図
【図７】放冷モードで冷房運転している図１の空気調和装置の冷媒の流れを示す図
【図８】放冷モードで冷房運転しているときの冷媒の状態を示すモリエル線図
【図９】蓄冷運転している図１の空気調和装置の冷媒の流れ示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
空気調和装置に用いられる蓄冷器の利用方法として、電気料金が安価である夜間に冷熱を蓄冷器に貯め、この貯めた冷熱を昼間の冷房運転時に冷媒液の過冷却に利用し、室内熱交換器で冷媒が得るエンタルピーを増加させる方法が考えられる。これにより、室内機における冷房能力を高めつつ、外気温度が高い昼間の消費電力を抑制できる。
【０００９】
蓄冷器に蓄えられる冷熱量又は蓄冷器から放出される冷熱量は、必ずしも最適でない可能性がある。例えば、蓄冷器に蓄えられる冷熱量又は蓄冷器から放出される冷熱量は、蓄冷器の蓄冷容量又は蓄冷器に供給される冷媒の温度と蓄冷材の温度との差によって、意図せず定まっていることがある。特に、夜間に蓄冷する場合、蓄冷器に蓄えられる冷熱量は、蓄冷器の蓄冷容量によって定まっていることが多い。蓄冷器の蓄冷容量に関係なく、必要な冷熱量だけを蓄冷器を蓄えて放出するという考え方が採用されていない。
【００１０】
また、複数の室内機を有する多室型の空気調和装置において、室内機の空調負荷の変化は冷媒の循環量よって定まる。冷媒の循環量は、圧縮機の回転数によって定まる。圧縮機の回転数は、冷房運転時は、冷媒の蒸発温度（又は蒸発圧力）が一定になるように制御される。また、圧縮機の回転数は、暖房運転時は、冷媒の凝縮温度（又は凝縮圧力）が一定になるように制御される。圧縮機の回転数を、これらの温度又は圧力が一定の目標値となるように制御する場合、目標値を変化させることによって、複数の室内機の全体の空調負荷の均一な低下には対応できる。しかし、複数の室内機の間で空調負荷にばらつきがある場合には、最大の空調負荷を有する室内機に合わせて圧縮機の回転数を制御することになる。この場合、小さい空調負荷を有する室内機では、断続運転（サーモオン／サーモオフ運転）が行われ、空気調和装置の運転効率が低下する。
【００１１】
本開示の第１態様は、
圧縮機と、室外熱交換器と、減圧機構とを含み、冷房運転時に前記圧縮機で圧縮された冷媒を前記室外熱交換器で室外空気と熱交換させて凝縮させたうえで、前記減圧機構で減圧するように構成された室外機と、
室内膨張弁と、室内熱交換器と、室内送風機とを含み、冷房運転時に前記室内膨張弁で膨張した前記冷媒を前記室内熱交換器で前記室内送風機によって吸い込まれた室内空気と熱交換させて蒸発させるように構成された室内機と、
蓄冷材及び前記冷媒のための蓄冷流路を有し、前記蓄冷流路を流れる前記冷媒と前記蓄冷材との熱交換により冷房運転時に蓄冷又は放冷を行う蓄冷器と、前記蓄冷器の蓄冷時又は放冷時に前記蓄冷流路に供給されるべき前記冷媒の温度を調整するように開度が可変である蓄冷膨張弁とを含み、冷房運転時、かつ、前記蓄冷器の蓄冷時又は放冷時に、前記室外機から流出した前記冷媒が前記蓄冷流路に供給され、かつ、前記蓄冷流路から流出した前記冷媒が前記室内機に供給されるように構成された蓄冷ユニットと、
前記蓄冷材の凝固点を記憶し、前記蓄冷器の蓄冷時又は放冷時に前記蓄冷流路に供給されるべき前記冷媒の温度から記憶されている前記蓄冷材の凝固点を差し引いた差が所定の目標値となるように前記蓄冷膨張弁の開度を制御する制御器と、を備えた
空気調和装置を提供する。
【００１２】
第１態様によれば、制御器が、蓄冷流路に供給されるべき冷媒の温度から蓄冷材の凝固点を差し引いた差（ΔＴ）が所定の目標値となるように蓄冷膨張弁の開度を制御する。これにより、蓄冷時に単位時間当たりに蓄えるべき冷熱量又は放冷時に単位時間当たりに放出すべき冷熱量を状況に応じて調整できる。その結果、必要な冷熱量を必要な分だけ蓄冷器に蓄えて放出することができる。
【００１３】
本開示の第２態様は、第１態様に加えて、前記制御器は、前記蓄冷器の能力に関する特性値及び前記蓄冷器によって単位時間当たりに蓄冷されるべき又は放冷されるべき冷熱量に基づいて前記所定の目標値を定める、空気調和装置を提供する。これにより、蓄冷器の能力、及び蓄冷器によって単位時間当たりに蓄えるべき冷熱量又は蓄冷器が単位時間当たりに放出すべき冷熱量に適合するように、ΔＴの目標値が定められる。
【００１４】
本開示の第３態様は、第２態様に加えて、
複数の前記室内機を備え、
前記蓄冷ユニットは、冷房運転時に相対的に小さい冷房負荷を受ける前記室内機に前記蓄冷器を経由して前記冷媒が供給され、かつ、相対的に大きい冷房負荷を受ける前記室内機に前記蓄冷器をバイパスして前記冷媒が供給される蓄冷状態と、冷房運転時に相対的に小さい冷房負荷を受ける前記室内機に前記蓄冷器をバイパスして前記冷媒が供給され、かつ、相対的に大きい冷房負荷を受ける前記室内機に前記蓄冷器を経由して前記冷媒が供給される放冷状態とを切り替えるための流路切替機構をさらに含み、
前記制御器は、相対的に大きい冷房負荷を受ける前記室内機に対する冷房負荷と相対的に小さい冷房負荷を受ける前記室内機に対する冷房負荷との差に基づき前記蓄冷状態において前記蓄冷器で単位質量当たりの前記冷媒から回収されるべき冷熱エネルギーを算出し、かつ、前記蓄冷状態において前記相対的に小さい冷房負荷を受ける前記室内機を流れる前記冷媒の質量流量を算出し、前記回収されるべき冷熱エネルギー及び前記相対的に小さい冷房負荷を受ける前記室内機を流れる前記冷媒の質量流量に基づいて前記蓄冷器によって単位時間当たりに蓄冷されるべき前記冷熱量を決定する、空気調和装置を提供する。
【００１５】
第３態様によれば、冷房運転時に、相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機に対する冷房負荷に合わせて圧縮機の回転数を制御しつつ、相対的に小さい冷房負荷を受ける室内機におけるサーモオン／サーモオフ運転を避けることができる。なぜなら、相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機に対する冷房負荷と相対的に小さい冷房負荷を受ける室内機に対する冷房負荷との差に相当する冷熱が蓄冷器で蓄えられたうえで、相対的に小さい冷房負荷を受ける室内機に冷媒が供給されるからである。また、相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機に対する冷房負荷と相対的に小さい冷房負荷を受ける室内機に対する冷房負荷との差に相当する冷熱が適切な蓄冷速度で蓄冷器に蓄えられるように、ΔＴの目標値を定めることができる。
【００１６】
本開示の第４態様は、第３態様に加えて、前記制御器は、相対的に大きい冷房負荷を受ける前記室内機に対する冷房負荷と相対的に小さい冷房負荷を受ける前記室内機に対する冷房負荷との差に基づき前記放冷状態において前記蓄冷器で単位質量当たりの前記冷媒に付与されるべき冷熱エネルギーを算出し、かつ、前記放冷状態において前記相対的に大きい冷房負荷を受ける前記室内機を流れる前記冷媒の質量流量を算出し、前記付与されるべき冷熱エネルギー及び前記相対的に大きい冷房負荷を受ける前記室内機を流れる前記冷媒の質量流量に基づいて前記蓄冷器によって単位時間当たりに放冷されるべき前記冷熱量を算出する、空気調和装置を提供する。
【００１７】
第４態様によれば、冷房運転時に、相対的に小さい冷房負荷を受ける室内機に対する冷房負荷に合わせて圧縮機の回転数を制御しつつ、相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機に冷媒を適切な状態で供給できる。なぜなら、相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機に対する冷房負荷と相対的に小さい冷房負荷を受ける室内機に対する冷房負荷との差に相当する冷熱を蓄冷器から付与された冷媒が、相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機に供給されるからである。また、相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機に対する冷房負荷と相対的に小さい冷房負荷を受ける室内機に対する冷房負荷との差に相当する冷熱が適切な放冷速度で冷媒に付与されるように、ΔＴの目標値を定めることができる。
【００１８】
本開示の第５態様は、第１態様〜第４態様のいずれか１つの態様に加えて、
前記蓄冷ユニットは、前記蓄冷流路から流出した前記冷媒を、前記室内機をバイパスさせて前記室外機へ戻すための戻し流路と、前記戻し流路を開閉するための蓄冷開閉弁とをさらに含み、
前記制御器は、前記室内機の１日当たりの積算能力を算出し、算出した前記室内機の１日当たりの積算能力に基づいて前記室内機が休止している特定期間に前記蓄冷器に蓄えられるべき冷熱量を算出し、前記特定期間において、前記蓄冷開閉弁を開き、かつ、算出した前記蓄冷器に蓄えられるべき前記冷熱量に基づいて、前記蓄冷流路に供給されるべき前記冷媒の温度から記憶されている前記蓄冷材の凝固点を差し引いた差が所定の目標値となるように前記蓄冷膨張弁の開度を制御する、空気調和装置を提供する。
【００１９】
第５態様によれば、室内機の１日当たりの積算能力に基づいて算出された蓄冷器に蓄えられるべき冷熱量を特定期間に蓄えることができる。また、蓄冷器に蓄えられる冷熱量が、室内機の１日当たりの積算能力にとって過剰となることが防止される。
【００２０】
本開示の第６態様は、第１態様〜第５態様のいずれか１つの態様に加えて、前記蓄冷材は、０℃〜３０℃の凝固点を有する、空気調和装置を提供する。第６態様によれば、蓄冷器において潜熱の形態で容易に冷熱を蓄えることができる。
【００２１】
本開示の第７態様は、第１態様〜第６態様のいずれか１つの態様に加えて、前記冷媒が、２０９０以下の地球温暖化係数を有する冷媒である、空気調和装置を提供する。第７態様によれば、環境負荷を低減できる。
【００２２】
本開示の第８態様は、第１態様〜第６態様のいずれか１つの態様に加えて、前記冷媒が自然冷媒である、空気調和装置を提供する。第８態様によれば、環境負荷を低減できる。
【００２３】
本開示の第９態様は、第１態様〜第６態様のいずれか１つの態様に加えて、前記冷媒が、フルオロカーボンを主成分とする冷媒である、空気調和装置を提供する。
【００２４】
本開示の第１０態様は、
室外機及び室内機を有する空気調和装置に組み込まれるべき蓄冷ユニットであって、
蓄冷材及び冷媒のための蓄冷流路を有し、前記蓄冷流路を流れる前記冷媒と前記蓄冷材との熱交換により前記空気調和装置の冷房運転時に蓄冷又は放冷を行う蓄冷器と、
前記蓄冷器の蓄冷時又は放冷時に前記蓄冷流路に供給されるべき前記冷媒の温度を調整するように開度が可変である蓄冷膨張弁と、を備え、
前記空気調和装置に組み込まれた状態で、前記空気調和装置の冷房運転時、かつ、前記蓄冷器の蓄冷時又は放冷時に、前記室外機から流出した前記冷媒が前記蓄冷流路に供給され、かつ、前記蓄冷流路から流出した前記冷媒が前記室内機に供給されるように構成されている、
蓄冷ユニットを提供する。
【００２５】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００２６】
＜空気調和装置の構成＞
図１に示すように、空気調和装置１は、室外機２、蓄冷ユニット３ａ、蓄冷ユニット３ｂ、室内機４ａ、室内機４ｂ、室内機４ｃ、及び室内機４ｄを備えている。室外機２は、圧縮機２１と、室外熱交換器２２と、減圧機構２４とを含む。室外機２は、空気調和装置１の冷房運転時に圧縮機２１で圧縮された冷媒を室外熱交換器２２で室外空気と熱交換させて凝縮させたうえで、減圧機構２４で減圧するように構成されている。減圧機構２４は、例えば、電動膨張弁である。室外機２は、室外送風機２３、アキュムレータ２５、及び四方弁２６をさらに含む。室外送風機２３によって室外熱交換器２２に室外空気が供給される。四方弁２６によって、空気調和装置１の冷房運転と暖房運転とが切り替わる。四方弁２６は、空気調和装置１の冷房運転時には図１の実線で示すように冷媒の流路を形成する。また、四方弁２６は、空気調和装置１の暖房運転時には図１の破線で示すように冷媒の流路を形成する。空気調和装置１は、複数の室外機２を備えていてもよい。
【００２７】
室内機４ａ、室内機４ｂ、室内機４ｃ、及び室内機４ｄは、それぞれ、室内膨張弁４１と、室内熱交換器４２と、室内送風機４３とを含む。室内機４ａ、室内機４ｂ、室内機４ｃ、及び室内機４ｄは、それぞれ、空気調和装置１の冷房運転時に室内膨張弁４１で膨張した冷媒を室内熱交換器４２で室内送風機４３によって吸い込まれた室内空気と熱交換させて蒸発させるように構成されている。室内膨張弁４１は、開度が可変な膨張弁であり、例えば電動膨張弁である。
【００２８】
蓄冷ユニット３ａ及び蓄冷ユニット３ｂは、それぞれ、空気調和装置１に組み込まれるべきユニットである。蓄冷ユニット３ａは、室外機２と、室内機４ａ及び室内機４ｂとの間で空気調和装置１の冷媒回路を形成している。蓄冷ユニット３ｂは、室外機２と、室内機４ｃ及び室内機４ｄとの間で空気調和装置１の冷媒回路を形成している。蓄冷ユニット３ａ及び蓄冷ユニット３ｂは、それぞれ、蓄冷器３１と、蓄冷膨張弁３２とを含む。蓄冷器３１は、図２に示すように、蓄冷材３１ａ及び蓄冷流路３１ｂを有する。また、蓄冷器３１は、密閉容器３１ｃに蓄冷材３１ａが収容されている。密閉容器３１ｃは、断熱性を有する容器である。蓄冷材３１ａは、使用温度範囲に凝固点を有する潜熱蓄冷材である。蓄冷材３１ａは、例えば、０℃〜３０℃の凝固点を有する潜熱蓄冷材である。このような潜熱蓄冷材としては、パラフィン系の蓄冷材が挙げられる。蓄冷流路３１ｂは、冷媒のための流路であり、例えば螺旋状の配管によって形成されている。蓄冷器３１は、蓄冷流路３１ｂを流れる冷媒と蓄冷材３１ａとの熱交換により空気調和装置１の冷房運転時に蓄冷又は放冷を行う。蓄冷膨張弁３２は、蓄冷器３１の蓄冷時又は放冷時に蓄冷流路３１ｂに供給されるべき冷媒の温度を調整するように開度が可変な弁である。蓄冷膨張弁３２は、例えば電動膨張弁である。蓄冷ユニット３ａ及び蓄冷ユニット３ｂは、それぞれ、空気調和装置１の冷房運転時、かつ、蓄冷器３１の蓄冷時又は放冷時に、室外機２から流出した冷媒が蓄冷流路３１ｂに供給されるように構成されている。また、蓄冷ユニット３ａは、空気調和装置１の冷房運転時、かつ、蓄冷器３１の蓄冷時又は放冷時に、蓄冷流路３１ｂから流出した冷媒が室内機４ａ又は室内機４ｂに供給されるように構成されている。蓄冷ユニット３ｂは、空気調和装置１の冷房運転時、かつ、蓄冷器３１の蓄冷時又は放冷時に、蓄冷流路３１ｂから流出した冷媒が室内機４ｃ又は室内機４ｄに供給されるように構成されている。
【００２９】
図１に示すように、蓄冷ユニット３ａ及び蓄冷ユニット３ｂは、それぞれ、共通液流路１１及び共通ガス流路１７によって室外機２に接続されている。また、蓄冷ユニット３ａ及び蓄冷ユニット３ｂは、それぞれ、バイパス流路１２及び蓄冷供給流路１３を有する。蓄冷供給流路１３は、空気調和装置１の冷房運転時に室外機２から流出した冷媒を蓄冷器３１に導くための流路である。蓄冷膨張弁３２は、蓄冷供給流路１３に配置されている。バイパス流路１２は、空気調和装置１の冷房運転時に室外機２から流出した冷媒を、蓄冷器３１をバイパスさせるための流路である。
【００３０】
蓄冷ユニット３ａは、第一接続液流路１４ａ及び第一接続ガス流路１６ａによって室内機４ａに接続されている。また、蓄冷ユニット３ａは、第二接続液流路１４ｂ及び第一接続ガス流路１６ａによって室内機４ｂに接続されている。蓄冷ユニット３ｂは、第三接続液流路１４ｃ及び第二接続ガス流路１６ｂによって室内機４ｃに接続されている。また、蓄冷ユニット３ｂは、第四接続液流路１４ｄ及び第二接続ガス流路１６ｂによって室内機４ｄに接続されている。
【００３１】
蓄冷ユニット３ａ及び蓄冷ユニット３ｂは、それぞれ、戻し流路１５及び蓄冷開閉弁３６をさらに含む。戻し流路１５は、蓄冷流路３１ｂから流出した冷媒を、室内機４ａ〜４ｄをバイパスさせて室外機２へ戻すための流路である。また、蓄冷開閉弁３６は、戻し流路１５を開閉するための弁である。蓄冷開閉弁３６は、例えば電磁弁である。
【００３２】
蓄冷ユニット３ａ及び蓄冷ユニット３ｂは、それぞれ、流路切替機構３３を含む。流路切替機構３３は、蓄冷状態と、放冷状態とを切り替えるための機構である。ここで、蓄冷状態とは、空気調和装置１の冷房運転時に相対的に小さい冷房負荷を受ける室内機４ａ〜４ｄに蓄冷器３１を経由して冷媒が供給され、かつ、相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機４ａ〜４ｄに蓄冷器３１をバイパスして冷媒が供給される状態である。また、放冷状態とは、空気調和装置１の冷房運転時に相対的に小さい冷房負荷を受ける室内機４ａ〜４ｄに蓄冷器３１をバイパスして冷媒が供給され、かつ、相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機４ａ〜４ｄに蓄冷器３１を経由して冷媒が供給される状態である。また、流路切替機構３３は、蓄冷状態及び放冷状態に加えて、全ての室内機４ａ〜４ｄに蓄冷器３１をバイパスして冷媒が供給される通常状態を形成するように構成されている。このように、流路切替機構３３によって、空気調和装置１の冷房運転時に、蓄冷器３１を経由して室内機４ａ〜４ｄに冷媒を供給するか、蓄冷器３１をバイパスして室内機４ａ〜４ｄに冷媒を供給するか選択される。流路切替機構３３は、第一蓄冷供給弁３４ａ、第二蓄冷供給弁３４ｂ、第一パイパス弁３５ａ、及び第二バイパス弁３５ｂを備えている。第一蓄冷供給弁３４ａ、第二蓄冷供給弁３４ｂ、第一パイパス弁３５ａ、及び第二バイパス弁３５ｂは、それぞれ、例えば電磁弁である。
【００３３】
空気調和装置１を循環する冷媒は特に制限されないが、冷媒は、例えば、２０９０以下の地球温暖化係数を有する冷媒である。このような冷媒としては、例えば、Ｒ４１０Ａなどを挙げることができる。また、冷媒は、自然冷媒であってもよい。自然冷媒としては、例えば、アンモニア、プロパン及びブタンなどの炭化水素、二酸化炭素、及び水などを挙げることができる。この場合、環境負荷を低減できる。また、冷媒は、フルオロカーボンを主成分とする冷媒であってもよい。
【００３４】
図３に示す通り、空気調和装置１は、制御器５０を備えている。制御器５０は、制御部５０ａ、制御部５０ｂ、制御部５０ｃ、制御部５０ｄ、制御部５０ｅ、制御部５０ｆ、及び制御部５０ｇから構成されている。制御部５０ａ〜制御部５０ｇは、それぞれ、制御プログラム又は種々のデータを格納するメモリ、種々のデータを一時的に記憶するとともに書き換えることができるメモリ、及び種々の演算を行うＣＰＵ等の演算装置を含んでいる。制御部５０ａ〜制御部５０ｇは互いに通信可能に接続されている。
【００３５】
制御部５０ａは、室外機２に設けられ、圧縮機２１、減圧機構２４、室外送風機２３、及び四方弁２６を制御する。室外機２は、高圧側圧力センサ２７ａ、低圧側圧力センサ２７ｂ、外気温度センサ２８、及び圧縮機用温度センサ２９を備えている。高圧側圧力センサ２７ａは、室外機２の圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力を検出するためのセンサである。低圧側圧力センサ２７ｂは、室外機２の圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力を検出するためのセンサである。外気温度センサ２８は、室外空気の温度を検出するためのセンサである。圧縮機用温度センサ２９は、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出するためのセンサである。制御部５０ａは、高圧側圧力センサ２７ａ、低圧側圧力センサ２７ｂ、室外温度センサ２８、及び圧縮機用温度センサ２９における検出結果を意味する検出信号を取得できるように、これらのセンサに接続されている。また、圧縮機２１、減圧機構２４、室外送風機２３、及び四方弁２６が制御信号を制御部５０ａから取得できるように、制御部５０ａがこれらのコンポーネントに接続されている。
【００３６】
制御部５０ａは、上記のセンサから取得した検出信号又は制御部５０ｂ〜５０ｇから取得した信号に基づき、格納された制御プログラムによって定まる冷媒の圧力及び冷媒の温度の目標値に従って室外機２の各コンポーネントを制御する。
【００３７】
制御部５０ｂは、蓄冷ユニット３ａに設けられている。制御部５０ｂは、蓄冷ユニット３ａに属する蓄冷膨張弁３２、蓄冷開閉弁３６、及び流路切替機構３３を制御する。制御部５０ｃは、蓄冷ユニット３ｂに設けられている。制御部５０ｃは、蓄冷ユニット３ｂに属する蓄冷膨張弁３２、蓄冷開閉弁３６、及び流路切替機構３３を制御する。蓄冷ユニット３ａ及び蓄冷ユニット３ｂは、それぞれ、蓄冷入口温度センサ３７ａ、蓄冷内部温度センサ３７ｂ、及び蓄冷出口温度センサ３７ｃを含む。蓄冷入口温度センサ３７ａは、蓄冷流路３１ｂの入口側で蓄冷材３１ａの温度を検出するためのセンサである。蓄冷内部温度センサ３７ｂは、蓄冷材３１ａの中央付近で蓄冷材３１ａの温度を検出するためのセンサである。蓄冷出口温度センサ３７ｃは、蓄冷流路３１ｂの出口側で蓄冷材３１ａの温度を検出するためのセンサである。図２に示すように、蓄冷入口温度センサ３７ａ、蓄冷内部温度センサ３７ｂ、及び蓄冷出口温度センサ３７ｃは、密閉容器３１ｃの内部に配置されている。
【００３８】
制御部５０ｂ及び制御部５０ｃは、それぞれ、蓄冷入口温度センサ３７ａ、蓄冷内部温度センサ３７ｂ、及び蓄冷出口温度センサ３７ｃにおける検出結果を意味する信号を取得できるようにこれらのセンサに接続されている。また、蓄冷膨張弁３２、蓄冷開閉弁３６、及び流路切替機構３３は、制御部５０ｂ又は制御部５０ｃからの制御信号を取得できるように、制御部５０ｂ又は制御部５０ｃに接続されている。制御部５０ｂは、蓄冷ユニット３ａに属する蓄冷器３１の蓄冷材３１ａの凝固点を記憶している。また、制御部５０ｂは、蓄冷ユニット３ａに属する蓄冷器３１の能力に関する特性値ＫＡを記憶している。特性値ＫＡは、例えば、蓄冷時又は放冷時の蓄冷器３１における冷媒と蓄冷材３１ａとの伝熱に関する総括伝熱係数の代表値Ｋと、蓄冷器３１における伝熱面積Ａとの積である。制御部５０ｂは、例えば、特性値ＫＡとして、蓄冷時における特性値ＫＡ１と放冷時における特性値ＫＡ２とを記憶している。同様に、制御部５０ｃは、蓄冷ユニット３ｂに属する蓄冷器３１の蓄冷材３１ａの凝固点と、蓄冷ユニット３ｂに属する蓄冷器３１の能力に関する特性値ＫＡとを記憶している。
【００３９】
制御器５０は、蓄冷器３１の蓄冷時又は放冷時に蓄冷流路３１ｂに供給されるべき冷媒の温度から制御部５０ｂ又は制御部５０ｃに記憶されている蓄冷材３１ａの凝固点を差し引いた差（以下、「ΔＴ」ということがある）が所定の目標値となるように蓄冷膨張弁３２の開度を制御する。これにより、蓄冷時に単位時間当たりに蓄冷器３１に蓄えられるべき冷熱量又は放冷時に単位時間当たりに蓄冷器３１から放出されるべき冷熱量を状況に応じて調整できる。所定の目標値の定め方の詳細については後述する。
【００４０】
制御部５０ｄ、制御部５０ｅ、制御部５０ｆ、及び制御部５０ｇは、それぞれ、室内機４ａ、室内機４ｂ、室内機４ｃ、及び室内機４ｄに設けられ、これらに属する室内膨張弁４１及び室内送風機４３を制御する。室内機４ａ、室内機４ｂ、室内機４ｃ、及び室内機４ｄは、それぞれ、吸込温度センサ４４、液温度センサ４５、ガス温度センサ４６、室内熱交換器入口温度センサ４７を備えている。吸込温度センサ４４は、各室内機４ａ〜４ｄに吸い込まれる室内空気の温度を検出するためのセンサである。液温度センサ４５は、室内熱交換器４２における液冷媒の温度を検出するためのセンサである。ガス温度センサ４６は、室内熱交換器４２におけるガス冷媒の温度を検出するためのセンサである。室内熱交換器入口温度センサ４７は、室内熱交換器４２の入口における冷媒の温度を検出するためのセンサである。
【００４１】
制御部５０ｄ〜５０ｇは、各室内機４ａ〜４ｄに属する、吸込温度センサ４４、液温度センサ４５、ガス温度センサ４６、室内熱交換器入口温度センサ４７における検出結果を意味する検出信号を取得できるように、これらのセンサに接続されている。また、室内膨張弁４１及び室内送風機４３が制御信号を制御部５０ｄ〜５０ｇから取得できるように、制御部５０ｄ〜５０ｇが室内膨張弁４１及び室内送風機４３に接続されている。また、制御部５０ｄ〜５０ｇには、それぞれ、各室内機４ａ〜４ｄの運転開始又は運転停止ための信号又は設定室温及び設定風量等の設定値に関する信号がリモコン４８から入力される。
【００４２】
制御部５０ｄ〜５０ｇは、リモコン４８から入力された信号、上記の各センサから取得された検出信号、又は他の制御部から取得された信号などの信号に基づき、格納された制御プログラムによって定まる適切な冷媒の圧力及び冷媒の温度に従って室内膨張弁４１の開度又は任意の室内送風機４３の回転数を制御する。
【００４３】
空気調和装置１が複数の室外ユニット２を含む場合、複数の制御部５０ａのうち一の制御部５０ａを親機設定し、他の制御部５０ａを子機として設定する。子機設定された制御部５０ａは、親機設定された制御部５０ａからの指令に従い、子機設定された制御部５０ａが属する室外機２の各コンポーネントを制御する。
【００４４】
＜空気調和装置の動作＞
次に、空調調和装置１の動作について説明する。まず、空気調和装置１の冷房運転について説明する。空気調和装置１の冷房運転には、通常モード、蓄冷モード、及び放冷モードの３つの動作モードが含まれる。
【００４５】
（通常モードでの冷房運転）
空気調和装置１が通常モードで冷房運転されているときに、冷媒は、図４に示すように流れる。図４において太い線で示された部分は、冷媒が流れる流路を示している。通常モードでは、室外機２から流出した冷媒は、蓄冷ユニット３ａ及び蓄冷ユニット３ｂのバイパス流路１２を経由して、各室内機４ａ〜４ｄに供給されている。このとき、制御部５０ｂ及び制御部５０ｃは、蓄冷膨張弁３２の開度が最小となるように蓄冷膨張弁３２を制御し、第一バイパス弁３５ａ及び第二バイパス弁３５ｂが開くように流路切替機構３３を制御する。
【００４６】
圧縮機２１から吐出されたガス冷媒は、四方弁２６を通過し、室外熱交換器２２において室外空気と熱交換し凝縮する。凝縮した液冷媒は、減圧機構２４を通過して室外機２から流出する。室外機２から流出した冷媒は、共通液流路１１を経由して、蓄冷ユニット３ａと蓄冷ユニット３ｂとに分かれて供給される。蓄冷ユニット３ａに供給された液冷媒は、バイパス流路１２及び第一接続液流路１４ａを通過して室内機４ａに供給され、又は、バイパス流路１２及び第二接続液流路１４ｂを通過して室内機４ｂに供給される。蓄冷ユニット３ｂに供給された液冷媒は、バイパス流路１２及び第三接続液流路１４ｃを通過して室内機４ｃに供給され、又は、バイパス流路１２及び第四接続液流路１４ｄを通過して室内機４ｄに供給される。各室内機４ａ〜４ｄに供給された冷媒は、室内膨張弁４１によって膨張して、室内熱交換器４２で室内送風機４３によって各室内機４ａ〜４ｄに吸い込まれた室内空気と熱交換して蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、冷却された室内空気が室内に戻されて冷房が行われる。各室内機４ａ〜４ｄの室内熱交換器４２を通過した冷媒は、第一接続ガス流路１６ａ、蓄冷ユニット３ａ、及び共通ガス流路１７、又は、第二接続ガス流路１６ｂ、蓄冷ユニット３ｂ、及び共通ガス流路１７を経由して室外機２に戻る。室外機２に戻った冷媒は、四方弁２６を通過してアキュムレータ２５に導かれる。アキュムレータ２５によって適切な乾き度に調整された冷媒が圧縮機２１に吸入される。
【００４７】
室内機４ａに対する冷房負荷と室内機４ｂに対する冷房負荷との差がゼロ又は小さく、かつ、室内機４ｃに対する冷房負荷と室内機４ｄに対する冷房負荷との差がゼロ又は小さいときに、通常モードでの空気調和装置１の冷房運転が行われる。このとき、制御部５０ａは、各室内機４ａ〜４ｄにおける冷房負荷に合わせて圧縮機２１の回転数を制御する。
【００４８】
各制御器５０ｄ〜５０ｇは、リモコン４８によって入力され、各制御部５０ｄ〜５０ｇに記憶されている各室内機４ａ〜４ｄにおける冷房の設定温度と、吸込温度センサ４４によって検出された室内空気の温度との差の経時変化に基づいて各室内機４ａ〜４ｄにおける冷房負荷を算出する。
【００４９】
（蓄冷モードでの冷房運転）
室内機４ａに対する冷房負荷と室内機４ｂに対する冷房負荷との差が大きい場合を仮定する。例えば、空気調和装置１の冷房運転時に、室内機４ａが相対的に小さい負荷を受け、室内機４ｂが相対的に大きい冷房負荷を受ける場合を仮定する。このとき、相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機４ｂに対する冷房負荷に合わせて圧縮機２１の回転数を制御することが考えられる。この場合、室内機４ａには、室内機４ａに対する冷房負荷に対して過剰な冷熱を有する冷媒が供給されるので、室内機４ａがサーモオン／サーモオフ運転を繰り返す可能性がある。そこで、空気調和装置１が、蓄冷モードで冷房運転される。
【００５０】
空気調和装置１が蓄冷モードで冷房運転されているときに、冷媒は、図５に示すように流れる。図５において太い線で示された部分は、冷媒が流れる流路を示している。なお、図５において、蓄冷ユニット３ｂ、室内機４ｃ、室内機４ｄは、通常モードと同様に動作している。室外機２から流出した冷媒は、蓄冷ユニット３ａにおいてバイパス流路１２と蓄冷供給流路１３とに分かれて流れる。このとき、制御部５０ｂは、蓄冷膨張弁３２の開度が所定の開度となるように蓄冷膨張弁３２を制御する。また、制御部５０ｂは、第一蓄冷供給弁３４ａが開かれ、第二蓄冷供給弁３４ｂが閉じられ、第一バイパス弁３５ａが閉じられ、第二バイパス弁３５ｂが開かれるように、流路切替機構３３を制御する。これにより、流路切替機構３３によって蓄冷状態が実現される。また、蓄冷モードにおいて、相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機４ｂに対する冷房負荷に見合うように圧縮機２１の回転数が制御される。
【００５１】
蓄冷ユニット３ａに属する冷媒供給流路１３に流入した冷媒は、蓄冷膨張弁３２を通って所定の温度に調整され、蓄冷流路３１ｂに供給される。制御器５０ｂは、この蓄冷流路３１ｂに供給されるべき冷媒の温度から制御部５０ｂに記憶されている蓄冷材３１ａの凝固点を差し引いた差ΔＴが所定の目標値となるように蓄冷膨張弁３２の開度を制御する。蓄冷モードにおいて蓄冷流路３１ｂに供給されるべき冷媒の温度は蓄冷材３１ａの凝固点より低い。すなわち、ΔＴは負の値を有する。制御器５０は、蓄冷ユニット３ａに属する蓄冷器３１の能力に関する特性値ＫＡ及び蓄冷ユニット３ａに属する蓄冷器３１によって単位時間当たりに蓄冷されるべき冷熱量Ｑ１に基づいて、ΔＴの所定の目標値を定める。例えば、制御器５０は、特性値ＫＡ及び冷熱量Ｑ１をＱ１＝ＫＡ×ΔＴの関係に当てはめることにより、ΔＴの所定の目標値を定める。また、蓄冷ユニット３ａに属する蓄冷器３１によって単位時間当たりに蓄冷されるべき冷熱量は、例えば、室内機４ａに対する冷房負荷と室内機４ｂに対する冷房負荷との差に基づいて定まる。
【００５２】
空気調和装置１が蓄冷モードで冷房運転されている場合、図５に示す冷媒の流路において、冷媒は図６に示すように状態変化する。図６に示す点Ａ、点Ｂ、点Ｃ１、点Ｃ２、点Ｃ３、点Ｄ、及び点Ｅは、それぞれ、図５において点Ａ、点Ｂ、点Ｃ１、点Ｃ２、点Ｃ３、点Ｄ、及び点Ｅで示した冷媒の流路上の位置における冷媒の状態を示す。圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒が室外熱交換器２２において室外空気と熱交換することにより凝縮する。このとき、冷媒の状態は、図６に示すように、点Ａから点Ｂに示すように変化する。次に、減圧機構２４及び蓄冷膨張弁３２を通過した冷媒は、蓄冷膨張弁３２において減圧され、図６に示すように、冷媒の状態は点Ｂから点Ｃ１に示すように変化する。このとき、制御部５０ｂは、点Ｃ１における冷媒の温度から制御部３１ａに記憶されている蓄冷材３１ａの凝固点を差し引いた差がΔＴの所定の目標値となるように蓄冷膨張弁３２の開度を制御する。
【００５３】
蓄冷流路３１ｂに供給された冷媒が蓄冷器３１を通過することにより、冷媒の状態は点Ｃ１から点Ｃ２に示すように変化する。すなわち、点Ｃ２における冷媒の比エンタルピーから点Ｃ１における冷媒の比エンタルピーを差し引いた差（Δｈｃ）に相当する冷熱エネルギー（−Δｈｃ）が蓄冷器３１に蓄えられる。冷熱−Δｈｃは、蓄冷状態において蓄冷器３１で単位質量当たりの冷媒から回収されるべき冷熱エネルギーである。制御器５０は、相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機４ｂに対する冷房負荷と相対的に小さい冷房負荷を受ける室内機４ａに対する冷房負荷との差Δｈ１に基づき蓄冷状態において蓄冷器３１で単位質量当たりの冷媒から回収されるべき冷熱エネルギー−Δｈｃを算出する。ここで、単位質量は、例えば、１ｋｇである。また、制御器５０は、室内機４ａ及び室内機４ｂを流れる冷媒の全体の質量流量Ｇｒ０と蓄冷状態において相対的に小さい冷房負荷を受ける室内機４ａを流れる冷媒の質量流量Ｇｒ１を算出する。制御器５０は、回収されるべき冷熱エネルギー−Δｈｃ及び相対的に小さい冷房負荷を受ける室内機４ａを流れる冷媒の質量流量Ｇｒ１に基づいて蓄冷器３１によって単位時間当たりに蓄冷されるべき冷熱量を決定する。ここで、単位時間は、例えば、１秒である。
【００５４】
制御器５０は、例えば、冷熱エネルギー−Δｈｃを、−Δｈｃ＝−Δｈ１の関係に当てはめることによって算出する。また、制御器５０は、例えば、圧縮機２１の回転数、高圧側圧力センサ２７ａによって検出された圧力、低圧側圧力センサ２７ｂによって検出された圧力、室内機４ｂに属する室内膨張弁４１の開度、蓄冷膨張弁３２の開度、蓄冷入口温度センサ３７ａによって検出された温度、及び室内熱交換器入口温度センサ４７によって検出された温度に基づいて、質量流量Ｇｒ０及び室内機４ｂを流れる冷媒の質量流量Ｇｒ２を算出する。次に、Ｇｒ０＝Ｇｒ１＋Ｇｒ２の関係により質量流量Ｇｒ１を算出する。制御器５０は、例えば、蓄冷器３１によって単位時間当たりに蓄冷されるべき冷熱量Ｑ１を、Ｑ１＝−Δｈｃ×Ｇｒ１の関係に当てはめることによって算出する。なお、上記の質量流量Ｇｒ１の算出方法は、一例であり、空気調和装置１の具体的な構成に応じて適宜変更されてもよい。
【００５５】
蓄冷器３１から流出した冷媒が第一蓄冷供給弁３４ａ及び第一接続液流路１４ａを通過し、室内機４ａの室内膨張弁４１によって減圧されることにより、冷媒の状態は点Ｃ２から点Ｃ３に示すように変化する。また、室内機４ａに属する室内熱交換器４２において室内空気との熱交換によって冷媒が蒸発し、第一接続ガス流路１６ａ、共通ガス流路１７、及びアキュムレータ２５を通過することにより、冷媒の状態は点Ｃ３から点Ｅに示すように変化する。一方、室外機２から流出した冷媒は、蓄冷ユニット３ａのバイパス流路１２及び第二接続液流路１４ｂを通過し、室内機４ｂの室内膨張弁４１によって減圧されることにより、点Ｂから点Ｄに示すように変化する。また、室内機４ｂに属する室内熱交換器４２において室内空気との熱交換によって冷媒が蒸発し、第一接続ガス流路１６ａ、共通ガス流路１７、及びアキュムレータ２５を通過することにより、冷媒の状態は点Ｄから点Ｅに示すように変化する。冷媒が圧縮機２１に吸入され圧縮されることにより、冷媒の状態は点Ｅから点Ａに示すように変化する。
【００５６】
蓄冷モードでは、蓄冷器３１において、室内機４ｂに対する冷房負荷と室内機４ａに対する冷房負荷との差に対応する分の冷熱エネルギーが回収された冷媒が、室内機４ａに供給される。このため、空気調和装置１の冷房運転時に、相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機４ｂに対する冷房負荷に見合うように圧縮機２１の回転数を制御しても、室内機４ａに対する冷房負荷にとって適切な状態で室内機４ａに冷媒を供給できる。これにより、室内機４ａがサーモオンオフ運転を繰り返すことを防止でき、空気調和装置１を効率的に運転できる。
【００５７】
制御部５０ｂは、蓄冷入口温度センサ３７ａによって検出された温度、蓄冷内部温度センサ３７ｂによって検出された温度、又は蓄冷出口温度センサ３７ｃによって検出された温度に基づいて、蓄冷モードでの冷房運転を終了して放冷モードで空気調和装置１を冷房運転すべきか否か判断する。この判断は、例えば、制御部５０ｂが、蓄冷出口温度センサ３７ｃによって検出された温度が所定の下限温度以下に低下したか否か判断することによって行われる。
【００５８】
（放冷モードでの冷房運転）
制御部５０ｂによって、蓄冷モードの冷房運転を終了して放冷モードで空気調和装置１を冷房運転すべきと判断された場合、空気調和装置１が、放冷モードで冷房運転される。空気調和装置１が放冷モードで冷房運転されているときに、冷媒は、図７に示すように流れる。図７において太い線で示された部分は、冷媒が流れる流路を示している。なお、図７において、蓄冷ユニット３ｂ、室内機４ｃ、及び室内機４ｄは、通常モードと同様に動作している。室外機２から流出した冷媒は、蓄冷ユニット３ａにおいてバイパス流路１２と蓄冷供給流路１３とに分かれて流れる。このとき、制御部５０ｂは、蓄冷膨張弁３２の開度が所定の開度となるように蓄冷膨張弁３２を制御する。また、制御部５０ｂは、第一蓄冷供給弁３４ａが閉じられ、第二蓄冷供給弁３４ｂが開かれ、第一バイパス弁３５ａが開かれ、第二バイパス弁３５ｂが閉じられように、流路切替機構３３を制御する。これにより、流路切替機構３３によって放冷状態が実現される。また、放冷モードにおいて、相対的に小さい冷房負荷を受ける室内機４ａに対する冷房負荷に見合うように圧縮機２１の回転数が制御される。
【００５９】
蓄冷ユニット３ａに属する冷媒供給流路１３に流入した冷媒は、蓄冷膨張弁３２を通って所定の温度に調整され、蓄冷流路３１ｂに供給される。制御器５０ｂは、この蓄冷流路３１ｂに供給されるべき冷媒の温度から制御部５０ｂに記憶されている蓄冷材３１ａの凝固点を差し引いた差ΔＴが所定の目標値となるように蓄冷膨張弁３２の開度を制御する。放冷モードにおいて蓄冷流路３１ｂに供給されるべき冷媒の温度は蓄冷材３１ａの凝固点より高い。すなわち、ΔＴは正の値を有する。制御器５０は、蓄冷ユニット３ａに属する蓄冷器３１の能力に関する特性値ＫＡ及び蓄冷ユニット３ａに属する蓄冷器３１によって単位時間当たりに放冷されるべき冷熱量Ｑ２に基づいてΔＴの所定の目標値を定める。例えば、制御器５０は、特性値ＫＡ及び冷熱量Ｑ２をＱ２＝ＫＡ×（−ΔＴ）の関係に当てはめることにより、ΔＴの所定の目標値を定める。また、蓄冷器３１によって単位時間当たりに放冷されるべき冷熱量Ｑ２は、例えば、室内機４ａに対する冷房負荷と室内機４ｂに対する冷房負荷との差に基づいて定まる。
【００６０】
空気調和装置１が放冷モードで冷房運転されている場合、図７に示す冷媒の流路において、冷媒は図８に示すように状態変化する。図８に示す点Ａ、点Ｂ、点Ｄ１、点Ｄ２、点Ｄ３、点Ｃ、及び点Ｅは、それぞれ、図７において点Ａ、点Ｂ、点Ｄ１、点Ｄ２、点Ｄ３、点Ｃ、及び点Ｅで示した冷媒の流路上の位置における冷媒の状態を示す。圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒が室外熱交換器２２において室外空気と熱交換することにより凝縮する。このとき、冷媒の状態は、図８に示すように、点Ａから点Ｂに示すように変化する。次に、減圧機構２４及び蓄冷膨張弁３２を通過した冷媒は、減圧機構２４及び蓄冷膨張弁３２において減圧され、冷媒の状態が点Ｂから点Ｄ１に示すように変化する。このとき、制御部５０ｂは、点Ｄ１における冷媒の温度から制御部５０ｂに記憶されている蓄冷材３１ａの凝固点を差し引いた差がΔＴの所定の目標値となるように蓄冷膨張弁３２の開度を制御する。
【００６１】
蓄冷流路３１ｂに供給された冷媒が蓄冷器３１を通過することにより、冷媒の状態が点Ｄ１から点Ｄ２に示すように変化する。すなわち、点Ｄ１における冷媒の比エンタルピーから点Ｄ２における冷媒の比エンタルピーを差し引いた差（Δｈｄ）に相当する冷熱エネルギー（−Δｈｄ）が冷媒に付与される。冷熱エネルギー−Δｈｄは、蓄冷状態において蓄冷器３１で単位質量当たりの冷媒に付与されるべき冷熱エネルギーである。制御器５０は、相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機４ｂに対する冷房負荷と相対的に小さい冷房負荷を受ける室内機４ａに対する冷房負荷との差Δｈ１に基づき放冷状態において蓄冷器３１で単位質量当たりの冷媒に付与されるべき冷熱エネルギー−Δｈｄを算出する。また、制御器５０は、放冷状態において相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機４ｂを流れる冷媒の質量流量Ｇｒ２を算出する。制御器５０は、冷媒に付与されるべき冷熱エネルギー−Δｈｄ及び相対的に大きい冷房負荷を受ける室内機４ａを流れる冷媒の質量流量Ｇｒ２に基づいて蓄冷器３１によって単位時間当たりに放冷されるべき冷熱量Ｑ２を決定する。
【００６２】
制御器５０は、例えば、冷熱エネルギー−Δｈｄを、−Δｈｄ＝−Δｈ１の関係に当てはめることによって算出する。また、制御器５０は、例えば、圧縮機２１の回転数、高圧側圧力センサ２７ａによって検出された圧力、低圧側圧力センサ２７ｂによって検出された圧力、室内機４ａに属する室内膨張弁４１の開度、蓄冷入口温度センサ３７ａによって検出された温度、蓄冷出口温度センサ３７ｃによって検出された温度、及び室内機４ａに属する室内熱交換器入口温度センサ４７によって検出された温度に基づいて、質量流量Ｇｒ２を算出する。制御器５０は、例えば、蓄冷器３１によって単位時間当たりに放冷されるべき冷熱量Ｑ２を、Ｑ２＝−Δｈｄ×Ｇｒ２の関係に当てはめることによって算出する。
【００６３】
蓄冷器３１から流出した冷媒が第二蓄冷供給弁３４ｂ及び第二接続液流路１４ｂを通過し、室内機４ｂの室内膨張弁４１によって減圧されることにより、冷媒の状態は点Ｄ２から点Ｄ３に示すように変化する。また、室内機４ａに属する室内熱交換器４２において室内空気との熱交換によって冷媒が蒸発し、第一接続ガス流路１６ａ、共通ガス流路１７、及びアキュムレータ２５を通過することにより、冷媒の状態は点Ｄ３から点Ｅに示すように変化する。一方、室外機２から流出した冷媒は、蓄冷ユニット３ａのバイパス流路１２及び第一接続液流路１４ａを通過し、室内機４ａの室内膨張弁４１によって減圧されることにより、点Ｂから点Ｃに示すように変化する。また、室内機４ａに属する室内熱交換器４２において室内空気との熱交換によって冷媒が蒸発し、第一接続ガス流路１６ａ、共通ガス流路１７、及びアキュムレータ２５を通過することにより、冷媒の状態は点Ｃから点Ｅに示すように変化する。冷媒が圧縮機２１に吸入され圧縮されることにより、冷媒の状態は点Ｅから点Ａに示すように変化する。
【００６４】
放冷モードでは、蓄冷器３１において、室内機４ｂに対する冷房負荷と室内機４ａに対する冷房負荷の差に対応する分の冷熱エネルギーが付与された状態で、冷媒が室内機４ｂに供給される。このため、空気調和装置１の冷房運転時に、相対的に小さい冷房負荷を受ける室内機４ａに対する冷房負荷に合わせて圧縮機２１の回転数を制御しても、室内機４ｂに対する冷房負荷にとって適切な状態で室内機４ｂに冷媒を供給できる。これにより、室内機４ｂの冷房能力が不足することを防止できる。
【００６５】
制御部５０ｂは、蓄冷入口温度センサ３７ａによって検出された温度、蓄冷内部温度センサ３７ｂによって検出された温度、又は蓄冷出口温度センサ３７ｃによって検出された温度に基づいて、放冷モードでの冷房運転を終了して蓄冷モードで空気調和装置１を冷房運転すべきか否か判断する。この判断は、例えば、制御部５０ｂが、蓄冷出口温度センサ３７ｃによって検出された温度が所定の上限温度以上に上昇したか否か判断することによって行われる。
【００６６】
（蓄冷運転）
次に、室内機４ａ〜４ｄが休止している特定期間に行われる空気調和装置１の蓄冷運転について説明する。特定期間は、典型的には、夜間（例えば、午後１０時〜午前８時）に含まれる。空気調和装置１が蓄冷運転しているとき、冷媒は、図９に示すように流れる。図９において太い線で示された部分は、冷媒が流れる流路を示している。蓄冷運転において、制御部５０ｂは、蓄冷ユニット３ａに属する蓄冷開閉弁３６が開かれるように蓄冷開閉弁３６を制御し、制御部５０ｃは、蓄冷ユニット３ｂに属する蓄冷開閉弁３６が開かれるように蓄冷開閉弁３６を制御する。制御部５０ｂは、第一蓄冷供給弁３４ａ、第二蓄冷供給弁３４ｂ、第一バイパス弁３５ａ、及び第二バイパス弁３５ｂが閉じられるように、蓄冷ユニット３ａに属する流路切替機構３３を制御する。また、制御部５０ｃは、第一蓄冷供給弁３４ａ、第二蓄冷供給弁３４ｂ、第一バイパス弁３５ａ、及び第二バイパス弁３５ｂが閉じられるように、蓄冷ユニット３ｂに属する流路切替機構３３を制御する。
【００６７】
蓄冷運転において、室外機２から流出した冷媒は、蓄冷供給流路１３及び蓄冷膨張弁３２を通過して蓄冷流路３１ｂに供給される。蓄冷膨張弁３２によって冷媒が減圧され、蓄冷材３１ａの凝固点より低い温度で蓄冷流路３１ｂに冷媒が供給される。蓄冷器３１において、冷媒と蓄冷材３１ａとの熱交換により、蓄冷が行われる。蓄冷器３１から流出した冷媒は、蓄冷開閉弁３６、戻し流路１５、及び共通ガス流路１７を通過して室外機２に戻る。すなわち、蓄冷器３１から流出した冷媒は、各室内機４ａ〜４ｄをバイパスして室外機２へ戻る。
【００６８】
制御器５０は、蓄冷運転に先立ち、室内機４ａ〜４ｄの１日当たりの積算能力を算出し、算出した室内機４ａ〜４ｄの１日当たりの積算能力に基づいて室内機４ａ〜４ｄが休止している特定期間に蓄冷器３１に蓄えられるべき冷熱量を算出する。その上で、制御器５０は、特定期間において、蓄冷開閉弁３６を開き、かつ、算出した蓄冷器３１に蓄えられるべき冷熱量に基づいて、蓄冷流路３１ｂに供給されるべき冷媒の温度から記憶部５０ｂ又は記憶部５０ｃに記憶されている蓄冷材３１ａの凝固点を差し引いた差ΔＴが所定の目標値となるように蓄冷膨張弁３２の開度を制御する。
【００６９】
制御器５０は、例えば、冷房運転時における、各室内機４ａ〜４ｄの能力に関する特性値ＵＡ及び各室内機４ａ〜４ｄにおける室内熱交換器温度センサ４７によって検出された冷媒の温度Ｔｉｈに基づいて各室内機４ａ〜４ｄの能力を算出する。特性値ＵＡは、各室内機４ａ〜４ｄにおける冷媒と室内空気との間の伝熱における総括伝熱係数の代表値Ｕと伝熱面積Ａとの積である。冷房運転時における、各室内機４ａ〜４ｄの能力に関する特性値ＵＡは、それぞれ、制御部５０ｄ〜５０ｇに記憶されている。制御器５０は、特性値ＵＡ及び温度Ｔｉｈに基づいて、各室内機４ａ〜４ｄの能力を算出する。その上で、制御器５０は、算出した各室内機４ａ〜４ｄの能力を１日当たりの運転時間で積算して各室内機４ａ〜４ｄの１日当たりの積算能力を求める。制御器５０は、このようにして求めた各室内機４ａ〜４ｄの１日当たりの積算能力に応じて特定期間において蓄冷器３１に蓄えるべき冷熱量を算出する。蓄冷ユニット３ａに属する蓄冷器３１に蓄えるべき冷熱量は、例えば、室内機４ａの１日当たりの積算能力及び室内機４ａの１日当たりの積算能力に応じて算出される。また、蓄冷ユニット３ｂに属する蓄冷器３１に蓄えるべき冷熱量は、例えば、室内機４ｂの１日当たりの積算能力及び室内機４ｂの１日当たりの積算能力に応じて算出される。
【００７０】
制御器５０は、算出された蓄えるべき冷熱量を特定期間内に蓄冷器３１に蓄えることができるようにΔＴの所定の目標値を決定し、蓄冷膨張弁３２の開度を制御する。これにより、特定期間内に各室内機４ａ〜４ｄの１日当たりの積算能力に応じた冷熱を蓄えることができる。また、蓄冷器１に蓄えられる冷熱量が、室内機４ａ〜４ｄの１日当たりの積算能力に対し過剰となることが防止される。
【００７１】
（変形例）
空気調和装置１において、蓄冷ユニット３ｂは省略されてもよい。また、空気調和装置１は、３台以上の蓄冷ユニットを備えていてもよい。空気調和装置１は、１〜３台の室内機を備えるように構成されてもよく、４台以上の室内機を備えるように構成されてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１                    空気調和装置
２                    室外機
３ａ、３ｂ            蓄冷ユニット
４ａ〜４ｄ            室内機
１５                  戻し流路
２１                  圧縮機
２２                  室外熱交換器
２４                  減圧機構
３１                  蓄冷器
３１ａ                蓄冷材
３１ｂ                蓄冷流路
３２                  蓄冷膨張弁
３３                  流路切替機構
３６                  蓄冷開閉弁
３７ａ                蓄冷入口温度センサ
４１                  室内膨張弁
４２                  室内熱交換器
４３                  室内送風機
５０                  制御器
【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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