特開 2023-150796 空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023150796

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/875 20180101AFI20231005BHJP

   F24F 11/65 20180101ALI20231005BHJP

   F24F 140/20 20180101ALN20231005BHJP

【ＦＩ】

F24F11/875

F24F11/65

F24F140:20

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022060079

(22)【出願日】2022-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000006611

【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼岡 亮

(72)【発明者】

【氏名】廣崎 佑

【テーマコード（参考）】

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L260AB06

3L260BA22

3L260BA34

3L260CB37

3L260CB81

3L260DA05

3L260EA08

3L260FB25

3L260FB59

(57)【要約】

【課題】異なる作動流体と熱交換される冷媒の温度を短時間に変化させる。
【解決手段】空気調和機１は、冷媒が循環する冷媒回路５と、冷媒と異なる水が循環する水回路６と、冷媒と水とを熱交換する中間熱交換器１６と、水と室内の空気とを熱交換する室内熱交換器２２と、水が貯留される温水蓄熱槽４１と、温水蓄熱槽４１と水回路６とを接続したり、温水蓄熱槽４１と水回路６との接続を遮断したりする水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４と、水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とを制御する制御装置５１とを備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１冷媒が循環する第１回路と、
前記第１冷媒と異なる第２冷媒が循環する第２回路と、
前記第１冷媒と前記第２冷媒とを熱交換する熱交換器と、
前記第２冷媒と室内の空気とを熱交換する室内熱交換器と、
前記第２冷媒のうちの一部が貯留される蓄熱槽と、
前記蓄熱槽と前記第２回路とを接続したり、前記蓄熱槽と前記第２回路とを遮断したりする弁と、
前記弁を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記室内の空気を冷却する冷房運転から、前記室内熱交換器を加熱する内部クリーン運転に切り替わるときに、前記蓄熱槽と前記第２回路とが接続されるように、前記弁を制御する
空気調和機。

【請求項2】

前記制御部は、前記内部クリーン運転が実行されるときに、前記蓄熱槽と前記第２回路とが遮断されるように、前記弁を制御する
請求項１に記載の空気調和機。

【請求項3】

前記制御部は、前記内部クリーン運転から前記冷房運転に切り替わるときに、前記蓄熱槽と前記第２回路とが接続されるように、前記弁を制御する
請求項１または請求項２に記載の空気調和機。

【請求項4】

前記制御部は、前記冷房運転が実行されるときに、前記蓄熱槽と前記第２回路とが遮断されるように、前記弁を制御する
請求項３に記載の空気調和機。

【請求項5】

前記第２冷媒のうちの前記蓄熱槽に貯留される一部の第１温度を測定する第１温度センサと、
前記第２冷媒のうちの前記第２回路を循環する一部の第２温度を測定する第２温度センサとをさらに備え、
前記制御部は、前記第１温度と前記第２温度との温度差が閾値より大きいときに、前記蓄熱槽に貯留される前記第２冷媒を前記第２回路に供給し、前記温度差が前記閾値より小さいときに、前記蓄熱槽と前記第２回路とを遮断するように、前記弁を制御する
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の空気調和機。

【請求項6】

前記第２冷媒のうちの一部が貯留される他の蓄熱槽と、
前記他の蓄熱槽と前記第２回路とを接続したり、前記他の蓄熱槽と前記第２回路との接続を遮断したりする他の弁とをさらに備え、
前記制御部は、前記他の弁をさらに制御する
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の空気調和機。

【請求項7】

前記第２冷媒のうちの前記他の蓄熱槽に貯留される前記第２冷媒のうちの一部に外気の熱を伝える前記他の蓄熱槽の伝熱性能は、前記第２冷媒のうちの前記蓄熱槽に貯留される一部に外気の熱を伝える前記蓄熱槽の伝熱性能に比較して高い
請求項６に記載の空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の技術は、空気調和機に関する。

【背景技術】

【0002】

冷房運転後に、室内熱交換器の表面に結露水を維持しながら室内熱交換器を加熱する内部クリーン運転を実施する空気調和機が知られている（特許文献１）。このような空気調和機は、加熱により室内熱交換器を除菌することができ、カビの繁殖が抑制されるように室内熱交換器を乾燥することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１１５０６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

外気と熱交換される冷媒が循環する一次回路と、室内の空気と熱交換される水が循環する二次回路と、冷媒と水（他の冷媒）とを熱交換する熱交換器とを備える空気調和機が知られている。このような空気調和機は、冷房運転後に内部クリーン運転を実施するときに、室内熱交換器の除菌・乾燥に必要な温度に水を加熱する必要があり、水を加熱することに時間を要するという問題がある。

【0005】

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、異なる作動流体と熱交換される冷媒の温度を短時間に変化させる空気調和機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】

【0006】

本開示の一態様による空気調和機は、第１冷媒が循環する第１回路と、前記第１冷媒と異なる第２冷媒が循環する第２回路と、前記第１冷媒と前記第２冷媒とを熱交換する熱交換器と、前記第２冷媒と室内の空気とを熱交換する室内熱交換器と、前記第２冷媒のうちの一部が貯留される蓄熱槽と、前記蓄熱槽と前記第２回路とを接続したり、前記蓄熱槽と前記第２回路とを遮断したりする弁と、前記弁を制御する制御部とを備えている。

【発明の効果】

【0007】

開示の空気調和機は、異なる作動流体と熱交換される冷媒の温度を短時間に変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施例１の空気調和機を示す回路図である。

【図2】図２は、実施例１の空気調和機を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施例２の空気調和機を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本願が開示する実施形態にかかる空気調和機について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の記載により本開示の技術が限定されるものではない。また、以下の記載においては、同一の構成要素に同一の符号を付与し、重複する説明を省略する。

【実施例0010】

図１は、実施例１の空気調和機１を示す回路図である。空気調和機１は、室外機２と室内機３とを備えている。室外機２は、屋外に設置されている。室内機３は、空気調和機１により冷暖房される室内に設置されている。空気調和機１は、第１冷媒としての冷媒（例えば、Ｒ３２やＲ２９０等）が循環する冷媒回路５（第１回路）と、第２冷媒としての水（例えば、不凍液）が循環する水回路６（第２回路）と、をさらに備えている。冷媒回路５は、室外機２の内部に配置されている。冷媒回路５は、圧縮機１１と四方弁１２と室外熱交換器１４と膨張弁１５と中間熱交換器１６とを備えている。

【0011】

圧縮機１１は、吸入管１７と吐出管１８とを備えている。圧縮機１１は、吸入管１７を介して供給される低温低圧の気相冷媒を回転数に応じて圧縮し、低温低圧の気相冷媒が圧縮されることにより生成された高温高圧の気相冷媒を吐出管１８に吐出する。

【0012】

四方弁１２は、第１接続口１２１と第２接続口１２２と第３接続口１２３と第４接続口１２４とを備えている。第１接続口１２１は、吸入管１７に接続され、吸入管１７を介して圧縮機１１に接続されている。第２接続口１２２は、吐出管１８に接続され、吐出管１８を介して圧縮機１１に接続されている。第３接続口１２３は、室外熱交換器１４に接続されている。第４接続口１２４は、中間熱交換器１６に接続されている。四方弁１２は、暖房位置または冷房位置に切り替えられる。四方弁１２が暖房位置に切り替えられているときに、第２接続口１２２は、第４接続口１２４に接続され、第３接続口１２３は、第１接続口１２１に接続される。四方弁１２が冷房位置に切り替えられているときに、第２接続口１２２は、第３接続口１２３に接続され、第４接続口１２４は、第１接続口１２１に接続される。

【0013】

室外熱交換器１４は、一方の流出入口が第３接続口１２３に接続され、他方の流出入口が膨張弁１５に接続されている。中間熱交換器１６は、一方の流出入口が第４接続口１２４に接続され、他方の流出入口が膨張弁１５に接続されている。

【0014】

水回路６は、ポンプ２１と室内熱交換器２２とを備えている。ポンプ２１は、室外機２の内部に配置されている。ポンプ２１は、吸入側が中間熱交換器１６に接続され、吐出側が室内熱交換器２２に接続されている。ポンプ２１は、中間熱交換器１６から供給される水を室内熱交換器２２に吐出することで、水回路６に水を循環させる。なお、水回路６には、水と異なる他の熱媒体を使用しても良い。熱媒体としては、不凍液が例示される。室内熱交換器２２は、室内機３の内部に配置されている。室内熱交換器２２は、後述する水回路開閉弁４２を介して中間熱交換器１６に接続されている。

【0015】

水回路６は、室内熱交循環水温度センサ２３（第２温度センサ）と中間熱交循環水温度センサ２４（第２温度センサ）とをさらに備えている。室内熱交循環水温度センサ２３は、ポンプ２１と室内熱交換器２２とを接続する配管のうちの室内熱交換器２２の近傍に設けられ、ポンプ２１から室内熱交換器２２に流れる水の温度を測定する。中間熱交循環水温度センサ２４は、室内熱交換器２２と中間熱交換器１６とを接続する配管のうちの中間熱交換器１６の近傍に設けられ、室内熱交換器２２から中間熱交換器１６に流れる水の温度を測定する。

【0016】

空気調和機１は、蓄熱槽回路３１をさらに備えている。蓄熱槽回路３１は、室外機２の内部に配置されている。蓄熱槽回路３１には、蓄熱用流路３２が形成されている。蓄熱用流路３２の一端は、水回路６のうちのポンプ２１と室内熱交換器２２との間の流路３３に形成される上流側分岐点３４に接続されている。蓄熱用流路３２の他端は、流路３３のうちの上流側分岐点３４と中間熱交換器１６との間に形成される下流側分岐点３５に接続されている。

【0017】

蓄熱槽回路３１は、温水蓄熱槽４１（蓄熱槽）と水回路開閉弁４２（弁）と上流側開閉弁４３（弁）と下流側開閉弁４４（弁）とを備えている。温水蓄熱槽４１は、蓄熱用流路３２の途中に設けられ、蓄熱用流路３２を流れる水を貯留する。水回路開閉弁４２は、流路３３のうちの上流側分岐点３４と下流側分岐点３５とを接続する流路４５の途中に設けられている。水回路開閉弁４２は、流路４５に水が流れるように上流側分岐点３４と下流側分岐点３５とを接続したり、流路４５に水が流れないように流路４５を遮断したりする。上流側開閉弁４３は、蓄熱用流路３２のうちの上流側分岐点３４と温水蓄熱槽４１との間に設けられている。上流側開閉弁４３は、蓄熱用流路３２に水が流れるように上流側分岐点３４と温水蓄熱槽４１とを接続したり、流路３３に水が流れないように蓄熱用流路３２を遮断したりする。下流側開閉弁４４は、蓄熱用流路３２のうちの温水蓄熱槽４１と下流側分岐点３５との間に設けられている。下流側開閉弁４４は、蓄熱用流路３２に水が流れるように温水蓄熱槽４１と下流側分岐点３５とを接続したり、蓄熱用流路３２に水が流れないように蓄熱用流路３２を遮断したりする。

【0018】

蓄熱槽回路３１は、貯留水温度センサ４６（第１温度センサ）をさらに備えている。貯留水温度センサ４６は、温水蓄熱槽４１に貯留される水の温度を測定する。

【0019】

図２は、実施例１の空気調和機１を示すブロック図である。空気調和機１は、制御装置５１（制御部）をさらに備えている。制御装置５１は、コンピュータであり、図示されていない記憶装置５２とＣＰＵ５３（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とを備えている。記憶装置５２には、制御装置５１にインストールされるコンピュータプログラムが記録され、ＣＰＵ５３により利用される情報が記録される。ＣＰＵ５３は、制御装置５１にインストールされるコンピュータプログラムを実行することにより、情報処理し、記憶装置５２を制御する。

【0020】

制御装置５１は、さらに、圧縮機１１と四方弁１２とポンプ２１と室内熱交循環水温度センサ２３と中間熱交循環水温度センサ２４と貯留水温度センサ４６と水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とを制御する。記憶装置５２には、温度差閾値と入替時間とが記録されている。

【0021】

空気調和機１が実行する動作は、暖房運転と冷房運転と内部クリーン運転とを含んでいる。

【0022】

［暖房運転］
暖房運転は、たとえば、空気調和機１がユーザにより操作されたときに実行される。制御装置５１は、空気調和機１が暖房運転を実行するときに、四方弁１２を暖房位置に切り替える。制御装置５１は、圧縮機１１を制御し、吸入管１７を介して供給された低温低圧の気相冷媒を圧縮する。低温低圧の気相冷媒は、圧縮機１１により圧縮されることにより、高温高圧の気相冷媒に状態変化する。圧縮機１１は、高温高圧の気相冷媒を吐出管１８に吐出する。四方弁１２は、暖房位置に切り替えられていることにより、吐出管１８に吐出された高温高圧の気相冷媒を中間熱交換器１６に供給する。

【0023】

中間熱交換器１６は、四方弁１２から供給された高温高圧の気相冷媒と、水回路６を循環する水とを熱交換し、水を加熱し、高温高圧の気相冷媒を冷却する。高温高圧の気相冷媒は、中間熱交換器１６により冷却されることにより、過冷却状態の高温高圧の液相冷媒に状態変化する。すなわち、中間熱交換器１６は、空気調和機１が暖房運転を実行するときに、凝縮器として機能する。高温高圧の液相冷媒は、膨張弁１５に供給される。

【0024】

膨張弁１５は、中間熱交換器１６から室外熱交換器１４に流れる冷媒の流量を調節し、室外熱交換器１４から供給された高温高圧の液相冷媒を減圧させる。高温高圧の液相冷媒は、減圧することにより、湿り度が高い状態の低温低圧の気液二相冷媒に状態変化する。湿り度が高い状態の低温低圧の気液二相冷媒は、室外熱交換器１４に供給される。

【0025】

室外熱交換器１４は、膨張弁１５から供給された低温低圧の気液二相冷媒と外気とを熱交換し、低温低圧の気液二相冷媒を加熱し、外気を冷却する。低温低圧の気液二相冷媒は、加熱されることにより、低温低圧の気相冷媒に状態変化する。すなわち、室外熱交換器１４は、空気調和機１が暖房運転を実行するときに、蒸発器として機能する。低温低圧の気相冷媒は、四方弁１２に供給される。四方弁１２は、暖房位置に切り替えられていることにより、室外熱交換器１４から供給された低温低圧の気相冷媒を吸入管１７に供給し、吸入管１７を介して低温低圧の気相冷媒を圧縮機１１に供給する。

【0026】

制御装置５１は、空気調和機１が暖房運転を実行するときに、水回路開閉弁４２を開き、流路４５に水が流れるように、上流側分岐点３４と下流側分岐点３５とを接続する。制御装置５１は、さらに、上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とを閉じ、蓄熱用流路３２に水が流れないように、蓄熱用流路３２を遮断する。すなわち、制御装置５１は、空気調和機１が暖房運転を実行するときに、水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とを開閉制御し、水回路６を循環する水が温水蓄熱槽４１に供給されたり、温水蓄熱槽４１に貯留された水が水回路６を供給されたりしないように、温水蓄熱槽４１を水回路６から分離する。温水蓄熱槽４１が水回路６から分離されているときに、温水蓄熱槽４１に貯留されている水には、外気の熱が伝熱され、温水蓄熱槽４１に貯留されている水の温度は、外気の温度に近付く。

【0027】

制御装置５１は、温水蓄熱槽４１が水回路６から分離された後に、ポンプ２１を制御し、水が水回路６を循環するように、中間熱交換器１６からポンプ２１に供給された水を室内熱交換器２２に供給する。室内熱交換器２２は、ポンプ２１から供給された水と、室内機３が設置された室内の空気とを熱交換し、水を冷却し、室内の空気を加熱する。室内熱交換器２２により冷却された水は、中間熱交換器１６に供給される。室内機３は、室内熱交換器２２が室内の空気を冷却することにより、室内を暖房する。

【0028】

空気調和機１は、暖房運転が実行されるときに、温水蓄熱槽４１が水回路６から分離されていることにより、冷媒回路５の冷媒が温水蓄熱槽４１に貯留される水を加熱しないで、冷媒回路５の冷媒が水回路６を循環する水のみを加熱する。空気調和機１は、冷媒回路５の冷媒が水回路６を循環する水のみを加熱することにより、水回路６を循環する水の温度を短時間で上昇させることができる。空気調和機１は、水回路６を循環する水の温度が短時間で上昇することにより、暖房運転が開始されてから室内が暖房されるまでの時間を短縮することができる。

【0029】

［冷房運転］
冷房運転は、たとえば、空気調和機１がユーザにより操作されたときに実行される。制御装置５１は、空気調和機１が冷房運転を実行するときに、四方弁１２を制御し、四方弁１２を冷房位置に切り替える。制御装置５１は、圧縮機１１を制御し、吸入管１７を介して供給された低温低圧の気相冷媒を圧縮する。低温低圧の気相冷媒は、圧縮機１１により圧縮されることにより、高温高圧の気相冷媒に状態変化する。圧縮機１１は、高温高圧の気相冷媒を吐出管１８に吐出する。四方弁１２は、冷房位置に切り替えられていることにより、吐出管１８に吐出された高温高圧の気相冷媒を室外熱交換器１４に供給する。

【0030】

室外熱交換器１４は、四方弁１２から供給された高温高圧の気相冷媒と外気とを熱交換し、高温高圧の気相冷媒を冷却し、外気を加熱する。高温高圧の気相冷媒は、冷却されることにより、過冷却状態の高温高圧の液相冷媒に状態変化する。すなわち、室外熱交換器１４は、空気調和機１が冷房運転を実行するときに、凝縮器として機能する。高温高圧の液相冷媒は、膨張弁１５に供給される。

【0031】

膨張弁１５は、室外熱交換器１４から中間熱交換器１６に流れる冷媒の流量を調節し、室外熱交換器１４から供給された高温高圧の液相冷媒を減圧させる。高温高圧の液相冷媒は、減圧することにより、低温低圧の気液二相冷媒に状態変化する。低温低圧の気液二相冷媒は、中間熱交換器１６に供給される。

【0032】

中間熱交換器１６は、膨張弁１５から供給された低温低圧の気液二相冷媒と、水回路６を循環する水とを熱交換し、水を冷却し、低温低圧の気液二相冷媒を加熱する。低温低圧の気液二相冷媒は、中間熱交換器１６に加熱されることにより、低温低圧の気相冷媒に状態変化する。すなわち、中間熱交換器１６は、空気調和機１が冷房運転を実行するときに、蒸発器として機能する。低温低圧の気相冷媒は、四方弁１２に供給される。四方弁１２は、冷房位置に切り替えられていることにより、中間熱交換器１６から供給された低温低圧の気相冷媒を、吸入管１７を介して圧縮機１１に供給する。

【0033】

制御装置５１は、空気調和機１が冷房運転を実行するときに、水回路開閉弁４２を開き、流路４５に水が流れるように、上流側分岐点３４と下流側分岐点３５とを接続する。制御装置５１は、さらに、上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とを閉じ、蓄熱用流路３２に水が流れないように、蓄熱用流路３２を遮断する。すなわち、制御装置５１は、空気調和機１が冷房運転を実行するときに、水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とを開閉制御し、水回路６を循環する水が温水蓄熱槽４１に供給されたり、温水蓄熱槽４１に貯留された水が水回路６を供給されたりしないように、温水蓄熱槽４１を水回路６から分離する。温水蓄熱槽４１が水回路６から分離されているときに、温水蓄熱槽４１に貯留されている水には、外気の熱が伝熱され、温水蓄熱槽４１に貯留されている水の温度は、外気の温度に近付く。

【0034】

制御装置５１は、温水蓄熱槽４１が水回路６から分離された後に、ポンプ２１を制御し、水が水回路６を循環するように、中間熱交換器１６からポンプ２１に供給された水を室内熱交換器２２に供給する。室内熱交換器２２は、ポンプ２１から供給された水と、室内機３が設置された室内の空気とを熱交換し、水を加熱し、室内の空気を冷却する。室内熱交換器２２により加熱された水は、中間熱交換器１６に供給される。室内機３は、室内熱交換器２２が室内の空気を冷却することにより、室内を冷房する。

【0035】

空気調和機１は、冷房運転が実行されるときに、温水蓄熱槽４１が水回路６から分離されていることにより、冷媒回路５の冷媒が温水蓄熱槽４１に貯留される水を冷却しないで、冷媒回路５の冷媒が水回路６を循環する水のみを冷却する。空気調和機１は、冷媒回路５の冷媒が水回路６を循環する水のみを冷却することにより、水回路６を循環する水の温度を短時間で低下させることができる。空気調和機１は、水回路６を循環する水の温度が短時間で低下することにより、冷房運転が開始されてから室内が冷房されるまでの時間を短縮することができる。

【0036】

［内部クリーン運転］
内部クリーン運転は、たとえば、空気調和機１がユーザにより操作されたときに実行され、または、冷房運転が終了した後に自動的に実行される。制御装置５１は、内部クリーン運転が開始される前に、ポンプ２１を制御し、水が水回路６を循環するように、中間熱交換器１６から供給された水を室内熱交換器２２に供給する。制御装置５１は、さらに、貯留水温度センサ４６を用いて貯留水温度を測定し、室内熱交循環水温度センサ２３または中間熱交循環水温度センサ２４を用いて循環水温度を測定する。貯留水温度は、温水蓄熱槽４１に貯留されている水の温度を示している。循環水温度は、水回路６を循環する水の温度を示している。

【0037】

制御装置５１は、貯留水温度から循環水温度を減算した温度差が、記憶装置５２に記録されている温度差閾値より大きいか否かを判定する。制御装置５１は、温度差が温度差閾値より大きいときに、上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とを開き、蓄熱用流路３２に水が流れるようにし、水回路開閉弁４２を閉じ、流路４５に水が流れないように流路４５を遮断する。すなわち、制御装置５１は、水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とを開閉制御し、水回路６を循環する水が温水蓄熱槽４１を流れるように、温水蓄熱槽４１を水回路６に接続する。水回路６を循環する水は、温水蓄熱槽４１が水回路６に接続されていることにより、上流側分岐点３４から蓄熱用流路３２に流れ込んで温水蓄熱槽４１に貯留される。温水蓄熱槽４１に貯留されていた水は、水回路６を循環する水が蓄熱用流路３２に流れ込むことにより、温水蓄熱槽４１に供給される水により温水蓄熱槽４１から押し出され、水回路６に供給される。温水蓄熱槽４１が水回路６に接続されてから、記憶装置５２に記録されている入替時間が経過すると、温水蓄熱槽４１から水回路６に水が供給されることによって生じていた水の温度変化が落ち着く。ここで、記憶装置５２に記録されている入替時間は、予め試験等により定めた値である。

【0038】

制御装置５１は、温水蓄熱槽４１が水回路６に接続されてから入替時間が経過したときに、水回路開閉弁４２を開き、流路４５に水が流れるようにし、上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とを閉じ、蓄熱用流路３２に水が流れないようにする。すなわち、制御装置５１は、温水蓄熱槽４１が水回路６に接続されてから入替時間が経過したときに、水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とを開閉制御し、温水蓄熱槽４１を水回路６から分離する。

【0039】

内部クリーン運転は、貯留水温度と循環水温度との温度差が温度差閾値より小さいときに、または、温水蓄熱槽４１が水回路６に接続されてから入替時間が経過した後、温水蓄熱槽４１が水回路６から分離された後に、開始される。制御装置５１は、内部クリーン運転が開始されると、圧縮機１１を制御し、吸入管１７を介して供給された低温低圧の気相冷媒を圧縮する。低温低圧の気相冷媒は、圧縮機１１により圧縮されることにより、高温高圧の気相冷媒に状態変化する。圧縮機１１は、高温高圧の気相冷媒を吐出管１８に吐出する。四方弁１２は、暖房位置に切り替えられていることにより、吐出管１８に吐出された高温高圧の気相冷媒を中間熱交換器１６に供給する。

【0040】

中間熱交換器１６は、四方弁１２から供給された高温高圧の気相冷媒と、水回路６を循環する水とを熱交換し、水を加熱し、高温高圧の気相冷媒を冷却する。高温高圧の気相冷媒は、中間熱交換器１６により冷却されることにより、過冷却状態の高温高圧の液相冷媒に状態変化する。すなわち、中間熱交換器１６は、空気調和機１が内部クリーン運転を実行するときに、凝縮器として機能する。高温高圧の液相冷媒は、膨張弁１５に供給される。

【0041】

膨張弁１５は、中間熱交換器１６から室外熱交換器１４に流れる冷媒の流量を調節し、室外熱交換器１４から供給された高温高圧の液相冷媒を減圧させる。高温高圧の液相冷媒は、減圧することにより、湿り度が高い状態の低温低圧の気液二相冷媒に状態変化する。湿り度が高い状態の低温低圧の気液二相冷媒は、室外熱交換器１４に供給される。

【0042】

室外熱交換器１４は、膨張弁１５から供給された低温低圧の気液二相冷媒と外気とを熱交換し、低温低圧の気液二相冷媒を加熱し、外気を冷却する。低温低圧の気液二相冷媒は、加熱されることにより、低温低圧の気相冷媒に状態変化する。すなわち、室外熱交換器１４は、空気調和機１が内部クリーン運転を実行するときに、蒸発器として機能する。低温低圧の気相冷媒は、四方弁１２に供給される。四方弁１２は、暖房位置に切り替えられていることにより、室外熱交換器１４から供給された低温低圧の気相冷媒を吸入管１７に供給し、吸入管１７を介して低温低圧の気相冷媒を圧縮機１１に供給する。すなわち、冷媒回路５には、内部クリーン運転が実行されているときに、暖房運転が実行されているときと同様に、冷媒が循環する。

【0043】

中間熱交換器１６により加熱された水は、水が水回路６を循環していることにより、室内熱交換器２２に供給される。室内熱交換器２２は、加熱された水が室内熱交換器２２に供給されることにより、加熱される。冷房運転時に室内熱交換器２２に結露した結露水は、室内熱交換器２２が加熱されることにより加熱される。室内機３に付着していた細菌やカビは、結露水が加熱されることにより、除菌される。室内機３は、除菌された後に、室内熱交換器２２が加熱されることにより、乾燥される。空気調和機１は、室内機３が乾燥されることにより、室内機３に細菌やカビが繁殖することを防止することができる。

【0044】

すなわち、空気調和機１は、内部クリーン運転が実行されるときで、かつ、温水蓄熱槽４１に温かい温水が貯留されているときに、その温水を水回路６に供給することにより、水回路６を循環する水の温度を短時間に上昇させることができる。空気調和機１は、内部クリーン運転が実行されるときに、水回路６を循環する水の温度を上昇させるために消費される電力を低減することができる。空気調和機１は、さらに、水回路６を循環する水の温度が短時間に上昇することにより、内部クリーン運転が開始されてから室内熱交換器２２が加熱されるまでの時間を短縮することができる。

【0045】

［実施例１の空気調和機１の効果］
実施例１の空気調和機１は、冷媒回路５と水回路６と中間熱交換器１６と室内熱交換器２２と温水蓄熱槽４１と水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４と制御装置５１とを備えている。冷媒回路５には、冷媒が循環する。水回路６には、水が循環する。中間熱交換器１６は、冷媒と水とを熱交換する。室内熱交換器２２は、水と室内の空気とを熱交換する。温水蓄熱槽４１は、水が貯留される。水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とは、温水蓄熱槽４１と水回路６とを接続したり、温水蓄熱槽４１と水回路６とを遮断したりする。制御装置５１は、水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とを開閉制御する。

【0046】

実施例１の空気調和機１は、温水蓄熱槽４１を水回路６に接続することにより、温水蓄熱槽４１に貯留される水を水回路６に供給し、冷媒の熱を用いて水回路６の水を加熱または冷却することなく、水回路６を循環する水の温度を上昇または低下させることができる。実施例１の空気調和機１は、温水蓄熱槽４１を水回路６から分離することにより、冷媒回路５の冷媒が温水蓄熱槽４１に貯留される水と熱交換することなく、冷媒回路５の冷媒を用いて水回路６を循環する水のみを加熱または冷却する。実施例１の空気調和機１は、冷媒回路５の冷媒が水回路６を循環する水のみと熱交換することにより、水回路６を循環する水の温度を短時間で上昇または低下させることができる。実施例１の空気調和機１は、水回路６を循環する水の温度を短時間で上昇または低下させることにより、消費電力を低減することができる。

【0047】

また、実施例１の空気調和機１の制御装置５１は、冷房運転から内部クリーン運転に切り替わるときに、温水蓄熱槽４１と水回路６とが接続されるように、水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とを開閉制御する。実施例１の空気調和機１は、温水蓄熱槽４１に貯留される温水を水回路６に供給することにより、水回路６を循環する水の温度を短時間に上昇させることができる。実施例１の空気調和機１は、水回路６を循環する水の温度が短時間に上昇することより、内部クリーン運転が実行される運転時間を短縮することができる。

【0048】

また、実施例１の空気調和機１の制御装置５１は、内部クリーン運転が実行されるときに、温水蓄熱槽４１と水回路６とが遮断されるように、水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とを開閉制御する。実施例１の空気調和機１は、温水蓄熱槽４１が水回路６から分離されることにより、冷媒回路５の冷媒を用いて温水蓄熱槽４１に貯留される水を加熱しないで、冷媒回路５の冷媒を用いて水回路６を循環する水のみを加熱する。実施例１の空気調和機１は、冷媒回路５の冷媒を用いて水回路６を循環する水のみが加熱されることにより、水回路６を循環する水の温度を短時間で上昇させることができる。実施例１の空気調和機１は、水回路６を循環する水の温度が短時間に上昇することより、内部クリーン運転が実行される運転時間を短縮することができる。

【0049】

また、実施例１の空気調和機１は、温水蓄熱槽４１に貯留される水の温度を測定する貯留水温度センサ４６と、水回路６を循環する水の温度を測定する室内熱交循環水温度センサ２３と中間熱交循環水温度センサ２４とをさらに備えている。制御装置５１は、温度差が温度差閾値より大きいときに、温水蓄熱槽４１に貯留される水が水回路６に供給されるように、水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とを開閉制御する。その温度差は、貯留水温度センサ４６により測定された貯留水温度から、室内熱交循環水温度センサ２３または中間熱交循環水温度センサ２４により測定された循環水温度が減算された値を示している。制御装置５１は、温度差が温度差閾値より小さいときに、温水蓄熱槽４１と水回路６との接続を遮断するように、水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とを開閉制御する。

【0050】

水回路６を循環する水の温度は、温度差が温度差閾値より小さいときに温水蓄熱槽４１に貯留される水が水回路６を循環する水と入れ替わったときに、大きく変化しない。実施例１の空気調和機１は、温度差が温度差閾値より大きいときにのみ温水蓄熱槽４１に貯留される水が水回路６を循環する水と入れ替わることにより、水回路６を循環する水の温度を短時間で大きく変化させることができ、消費電力を低減することができる。

【0051】

ところで、既述の実施例１の空気調和機１の温水蓄熱槽４１は、暖房運転または冷房運転が実行されるときに、水回路６から分離されているが、暖房運転または冷房運転が実行される前に、水回路６に接続されてもよい。たとえば、空気調和機は、暖房運転が開始されるときで、かつ、貯留水温度が循環水温度より高いときに、水回路６を循環する水と、温水蓄熱槽４１に貯留される水とを入れ替える。空気調和機は、水回路６を循環する水と、温水蓄熱槽４１に貯留される水とが入れ替わった後に、温水蓄熱槽４１を水回路６から分離する。空気調和機は、温水蓄熱槽４１が水回路６から分離された後に、既述の実施例１の空気調和機１と同様に、暖房運転を実行する。このとき、空気調和機は、水回路６を循環する水と、温水蓄熱槽４１に貯留される水とを入れ替えることにより、水回路６を循環する水の温度を短時間に所定の温度以上に上昇させることができる。空気調和機１は、水回路６を循環する水を加熱するために消費される電力を低減することができる。空気調和機１は、さらに、水回路６を循環する水の温度が短時間に上昇することにより、暖房運転が開始されてから室内が暖房されるまでの時間を短縮することができる。

【0052】

また、空気調和機は、冷房運転が開始されるときで、かつ、貯留水温度が循環水温度より低いときに、水回路６を循環する水と、温水蓄熱槽４１に貯留される水とを入れ替える。空気調和機は、水回路６を循環する水と、温水蓄熱槽４１に貯留される水とが入れ替わった後に、温水蓄熱槽４１を水回路６から分離する。空気調和機は、温水蓄熱槽４１が水回路６から分離された後に、既述の実施例１の空気調和機１と同様に、冷房運転を実行する。このとき、空気調和機は、水回路６を循環する水と、温水蓄熱槽４１に貯留される水とを入れ替えることにより、水回路６を循環する水の温度を短時間に所定の温度以下に低下させることができる。空気調和機１は、水回路６を循環する水の温度を低下させるのに消費される電力を低減することができる。空気調和機１は、さらに、水回路６を循環する水の温度が短時間に低下することにより、冷房運転が開始されてから室内が冷房されるまでの時間を短縮することができる。

【0053】

ところで、既述の実施例１の空気調和機１は、内部クリーン運転が開始される前に、入替時間を用いて温水蓄熱槽４１を水回路６から分離するタイミングを決定しているが、入替時間を用いないでそのタイミングを決定してもよい。たとえば、制御装置５１は、室内熱交循環水温度センサ２３により測定された循環水温度が、貯留水温度センサ４６により測定された貯留水温度より高くなったときに、温水蓄熱槽４１を水回路６から分離する。空気調和機１は、このようなタイミングで温水蓄熱槽４１が水回路６から分離される場合でも、水回路６を循環する水の温度を短時間に上昇させることができ、内部クリーン運転が実行される運転時間を短縮することができる。

【0054】

ところで、既述の実施例１の空気調和機１の水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とは、開閉弁から形成されているが、１つの四方弁から形成されてもよい。水回路開閉弁４２と上流側開閉弁４３と下流側開閉弁４４とが１つの四方弁から形成された場合でも、空気調和機１は、同様に、水回路６を循環する水の温度を短時間に上昇させることができる。

【実施例0055】

図３は、実施例２の空気調和機６１を示す回路図である。実施例２の空気調和機６１は、既述の実施例１の空気調和機１の蓄熱槽回路３１が他の蓄熱槽回路６２に置換され、他の部分は、既述の実施例１の空気調和機１と同じである。蓄熱槽回路６２は、室外機２の内部に配置されている。蓄熱槽回路６２には、蓄熱槽回路分岐部６３と上流側流路６４と温熱側流路６５と冷熱側流路６６とが形成されている。上流側流路６４の一端は、上流側分岐点３４に接続されている。上流側流路６４の他端は、蓄熱槽回路分岐部６３に接続されている。温熱側流路６５の一端は、蓄熱槽回路分岐部６３に接続されている。温熱側流路６５の他端は、下流側分岐点３５に接続されている。冷熱側流路６６の一端は、蓄熱槽回路分岐部６３に接続されている。冷熱側流路６６の他端は、下流側分岐点３５に接続されている。

【0056】

蓄熱槽回路６２は、温熱槽７１（蓄熱槽）と冷熱槽７２（他の蓄熱槽）と上流側開閉弁７３と温熱側開閉弁７４（弁）と冷熱側開閉弁７５（他の弁）とを備えている。温熱槽７１は、温熱側流路６５の途中に設けられ、温熱側流路６５を流れる水を貯留する。冷熱槽７２は、冷熱側流路６６の途中に設けられ、冷熱側流路６６を流れる水を貯留する。冷熱槽７２は、断熱材７７を備えている。断熱材７７は、冷熱槽７２を囲み、冷熱槽７２に貯留される水に外気の熱が伝熱することを抑制している。温熱槽７１は、断熱材を備えていない。このため、冷熱槽７２に貯留される水に外気の熱が伝熱することを抑制する冷熱槽７２の断熱性能は、温熱槽７１に貯留される水に外気の熱が伝熱することを抑制する温熱槽７１の断熱性能に比較して高い。すなわち、温熱槽７１に貯留される水に外気の熱を伝熱する温熱槽７１の伝熱性能は、冷熱槽７２に貯留される水に外気の熱を伝熱する冷熱槽７２の伝熱性能に比較して高い。

【0057】

上流側開閉弁７３は、上流側流路６４の途中に設けられている。上流側開閉弁７３は、上流側流路６４に水が流れるように上流側分岐点３４と蓄熱槽回路分岐部６３とを接続したり、上流側流路６４に水が流れないように上流側流路６４を遮断したりする。温熱側開閉弁７４は、温熱側流路６５の途中に設けられている。温熱側開閉弁７４は、温熱側流路６５に水が流れるように蓄熱槽回路分岐部６３と下流側分岐点３５とを接続したり、温熱側流路６５に水が流れないように温熱側流路６５を遮断したりする。冷熱側開閉弁７５は、冷熱側流路６６の途中に設けられている。冷熱側開閉弁７５は、冷熱側流路６６に水が流れるように蓄熱槽回路分岐部６３と下流側分岐点３５とを接続したり、冷熱側流路６６に水が流れないように冷熱側流路６６を遮断したりする。

【0058】

制御装置５１は、空気調和機６１が暖房運転を実行するときに、既述の実施例１の空気調和機１が暖房運転を実行するときと同様に、圧縮機１１と四方弁１２とポンプ２１とを制御する。温熱槽７１に貯留されている水は、空気調和機６１が暖房運転を実行しているときに、外気の熱が伝熱され、外気の温度に近付くように冷却される。制御装置５１は、空気調和機６１が冷房運転を実行するときに、既述の実施例１の空気調和機１が冷房運転を実行するときと同様に、圧縮機１１と四方弁１２とポンプ２１とを制御する。温熱槽７１に貯留されている水は、空気調和機６１が冷房運転を実行しているときに、外気の熱が伝熱され、外気の温度に近付くように加熱される。

【0059】

制御装置５１は、冷房運転から内部クリーン運転に切り替わるときで、内部クリーン運転が実行される前に、ポンプ２１を制御し、水が水回路６を循環するように、中間熱交換器１６から供給された水を室内熱交換器２２に供給する。制御装置５１は、上流側開閉弁７３と冷熱側開閉弁７５とを開き、水回路６を循環する冷水が冷熱側流路６６に流れるようにする。制御装置５１は、温熱側開閉弁７４を閉じ、水回路６を循環する冷水が温熱側流路６５に流れないように温熱側流路６５を遮断する。制御装置５１は、水回路開閉弁４２を閉じ、水回路６を循環する冷水が流路４５に流れないように流路４５を遮断する。すなわち、制御装置５１は、水回路開閉弁４２と上流側開閉弁７３と温熱側開閉弁７４と冷熱側開閉弁７５とを開度制御し、温熱槽７１を水回路６から分離し、冷熱槽７２を水回路６に接続する。冷熱槽７２が水回路６に接続されることにより、水回路６を循環する冷水は、冷熱槽７２に貯留され、冷熱槽７２に貯留されていた水は、冷水により冷熱槽７２から押し出され、水回路６に供給される。

【0060】

制御装置５１は、水回路６を循環する冷水が冷熱槽７２に貯留された後に、上流側開閉弁７３と温熱側開閉弁７４とを開き、水回路６を循環する水が温熱側流路６５に流れるようにする。制御装置５１は、冷熱側開閉弁７５を閉じ、水回路６を循環する水が冷熱側流路６６に流れないように冷熱側流路６６を遮断する。すなわち、制御装置５１は、水回路開閉弁４２と上流側開閉弁７３と温熱側開閉弁７４と冷熱側開閉弁７５とを開閉制御し、温熱槽７１を水回路６に接続し、冷熱槽７２を水回路６から分離する。温熱槽７１が水回路６に接続されることにより、水回路６を循環する水は、温熱槽７１に貯留され、温熱槽７１に貯留されていた温水は、水回路６を循環する水により温熱槽７１から押し出され、水回路６に供給される。

【0061】

制御装置５１は、温熱槽７１に貯留されていた温水が水回路６に供給された後に、水回路開閉弁４２を開き、水回路６を循環する水が流路４５に流れるようにする。制御装置５１は、上流側開閉弁７３と温熱側開閉弁７４と冷熱側開閉弁７５とを閉じ、水回路６を循環する水が温熱側流路６５と冷熱側流路６６とに流れないように温熱側流路６５と冷熱側流路６６とを遮断する。すなわち、制御装置５１は、水回路開閉弁４２と上流側開閉弁７３と温熱側開閉弁７４と冷熱側開閉弁７５とを開閉制御し、温熱槽７１と冷熱槽７２とを水回路６から分離する。

【0062】

内部クリーン運転は、温熱槽７１と冷熱槽７２とが水回路６から分離された後に実行される。制御装置５１は、空気調和機６１が内部クリーン運転を実行するときに、既述の実施例１の空気調和機１が内部クリーン運転を実行するときと同様に、圧縮機１１と四方弁１２とポンプ２１とを制御する。

【0063】

空気調和機６１は、内部クリーン運転が実行される前に、温熱槽７１に貯留されていた温水が水回路６に供給されることにより、水回路６を循環する水の温度を短時間に上昇させることができる。空気調和機６１は、内部クリーン運転が実行されるときに、水回路６を循環する水の温度を上昇させるために消費される電力を低減することができる。空気調和機６１は、さらに、水回路６を循環する水の温度が短時間に上昇することにより、内部クリーン運転が開始されてから室内熱交換器２２が加熱されるまでの時間を短縮することができる。

【0064】

制御装置５１は、内部クリーン運転から冷房運転に切り替わるときに、上流側開閉弁７３と温熱側開閉弁７４とを開き、水回路６を循環する水が温熱側流路６５に流れるようにする。制御装置５１は、冷熱側開閉弁７５を閉じ、水回路６を循環する水が冷熱側流路６６に流れないように冷熱側流路６６を遮断する。すなわち、制御装置５１は、水回路開閉弁４２と上流側開閉弁７３と温熱側開閉弁７４と冷熱側開閉弁７５とを開閉制御し、温熱槽７１を水回路６に接続し、冷熱槽７２を水回路６から分離する。温熱槽７１が水回路６に接続されることにより、水回路６を循環する水は、温熱槽７１に貯留され、温熱槽７１に貯留されていた水は、水回路６を循環する水により温熱槽７１から押し出され、水回路６に供給される。

【0065】

制御装置５１は、水回路６を循環する水が温熱槽７１に貯留された後に、上流側開閉弁７３と冷熱側開閉弁７５とを開き、水回路６を循環する水が冷熱側流路６６に流れるようにする。制御装置５１は、温熱側開閉弁７４を開き、水回路６を循環する水が温熱側流路６５に流れないように温熱側流路６５を遮断する。すなわち、制御装置５１は、水回路開閉弁４２と上流側開閉弁７３と温熱側開閉弁７４と冷熱側開閉弁７５とを開閉制御し、温熱槽７１を水回路６から分離し、冷熱槽７２を水回路６に接続する。冷熱槽７２が水回路６に接続されることにより、水回路６を循環する水は、冷熱槽７２に貯留され、冷熱槽７２に貯留されていた冷水は、水回路６を循環する水により冷熱槽７２から押し出され、水回路６に供給される。

【0066】

内部クリーン運転の直後に実行される冷房運転は、温熱槽７１と冷熱槽７２とが水回路６から分離された後に実行される。制御装置５１は、空気調和機６１が冷房運転を実行するときに、既述の実施例１の空気調和機１が冷房運転を実行するときと同様に、圧縮機１１と四方弁１２とポンプ２１とを制御する。

【0067】

空気調和機６１は、冷房運転が実行される前に、冷熱槽７２に貯留されていた冷水が水回路６に供給されることにより、水回路６を循環する水の温度を短時間に低下させることができる。空気調和機６１は、冷房運転が実行されるときに、水回路６を循環する水の温度を低下させるために消費される電力を低減することができる。空気調和機６１は、さらに、水回路６を循環する水の温度が短時間に低下することにより、冷房運転が開始されてから室内が冷房されるまでの時間を短縮することができる。

【0068】

ところで、既述の実施例２の空気調和機６１の水回路開閉弁４２と上流側開閉弁７３と温熱側開閉弁７４と冷熱側開閉弁７５とは、開閉弁から形成されているが、２つの四方弁から形成されてもよい。水回路開閉弁４２と上流側開閉弁７３と温熱側開閉弁７４と冷熱側開閉弁７５とが２つの四方弁から形成された場合でも、空気調和機６１は、同様に、水回路６を循環する水の温度を短時間に変化させることができる。

【0069】

以上、実施例を説明したが、前述した内容により実施例が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、実施例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。