(57)【要約】【課題】蓄熱媒体に蓄えられた温熱が少ない場合であっても室内の暖房を適切に行う。【解決手段】蓄熱回路（20）は、蓄熱タンク（21）から流出した蓄熱媒体が蓄熱用熱交換器（30）を通過して該蓄熱タンク（21）に流入するように、蓄熱媒体を循環させる循環動作を行う。冷媒回路（10）は、蓄熱回路（20）による循環動作と並行して、圧縮機（11）から吐出された冷媒が室内熱交換器（15）で凝縮した後に蓄熱用熱交換器（30）および室外熱交換器（12）で蒸発するように、冷媒を循環させる利用暖房動作を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（11）と室外熱交換器（12）と室内熱交換器（15）を有する冷媒回路（10）と、
蓄熱媒体を貯留する蓄熱タンク（21）を有する蓄熱回路（20）と、
上記冷媒回路（10）を流れる冷媒と上記蓄熱回路（20）を流れる蓄熱媒体とを熱交換させる蓄熱用熱交換器（30）とを備え、
上記蓄熱回路（20）は、上記蓄熱タンク（21）から流出した蓄熱媒体が上記蓄熱用熱交換器（30）を通過して該蓄熱タンク（21）に流入するように、蓄熱媒体を循環させる循環動作を行い、
上記冷媒回路（10）は、上記蓄熱回路（20）による上記循環動作と並行して、上記圧縮機（11）から吐出された冷媒が上記室内熱交換器（15）で凝縮した後に上記蓄熱用熱交換器（30）および上記室外熱交換器（12）で蒸発するように、冷媒を循環させる利用暖房動作を行う
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
請求項１において、
上記冷媒回路（10）は、上記蓄熱回路（20）による上記循環動作と並行して、上記圧縮機（11）から吐出された冷媒が上記室内熱交換器（15）で凝縮して上記蓄熱用熱交換器（30）で蒸発した後に上記室外熱交換器（12）で放熱するように、冷媒を循環させるデフロスト暖房動作を行う
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
請求項１または２において、
上記冷媒回路（10）は、上記蓄熱回路（20）による上記循環動作と並行して、上記圧縮機（11）から吐出された冷媒が上記室内熱交換器（15）で凝縮して上記蓄熱用熱交換器（30）で過冷却された後に上記室外熱交換器（12）で蒸発するように、冷媒を循環させる蓄熱暖房動作を行う
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
上記蓄熱媒体は、臭化テトラｎブチルアンモニウム水溶液である
ことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気調和機に関し、特に、蓄熱媒体の蓄熱作用を利用して熱を蓄えることが可能な空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、蓄熱媒体の蓄熱作用を利用して熱を蓄え、その蓄熱媒体に蓄えられた熱を空気調和機の運転などに利用することが知られている。例えば、特許文献１の空調システムでは、蓄熱暖房運転と利用暖房運転とが行われる。蓄熱暖房運転では、冷媒回路の冷凍サイクルによって得られる温熱は、その一部が室内の暖房に利用され、その残部が蓄熱媒体回路の蓄熱媒体に蓄えられる。そして、利用暖房運転では、蓄熱媒体回路の蓄熱媒体に蓄えられた温熱のみを用いて室内の暖房が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０４６７２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の空調システムでは、蓄熱用熱交換器において冷媒回路を流れる冷媒と蓄熱回路（蓄熱媒体回路）を流れる蓄熱媒体とが熱交換を行う。そして、利用暖房運転では、室内熱交換器で凝縮された冷媒は、蓄熱用熱交換器に流入し、蓄熱用熱交換器を通過する間に蓄熱媒体から吸熱して蒸発する。
【０００５】
しかしながら、蓄熱媒体に蓄えられている温熱の熱量が少ない場合、利用暖房運転において蓄熱用熱交換器における冷媒の吸熱量が少なくなるので、室内熱交換器において室内の暖房に必要となる冷媒の放熱量（すなわち、加熱能力）を確保することが困難となる。この場合、利用暖房運転において室内の暖房を適切に行うことが困難となる。
【０００６】
そこで、この発明は、蓄熱媒体に蓄えられた温熱の熱量が少ない場合であっても室内の暖房を適切に行うことが可能な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】
【０００７】
第１の発明は、圧縮機（11）と室外熱交換器（12）と室内熱交換器（15）を有する冷媒回路（10）と、蓄熱媒体を貯留する蓄熱タンク（21）を有する蓄熱回路（20）と、上記冷媒回路（10）を流れる冷媒と上記蓄熱回路（20）を流れる蓄熱媒体とを熱交換させる蓄熱用熱交換器（30）とを備え、上記蓄熱回路（20）が、上記蓄熱タンク（21）から流出した蓄熱媒体が上記蓄熱用熱交換器（30）を通過して該蓄熱タンク（21）に流入するように、蓄熱媒体を循環させる循環動作を行い、上記冷媒回路（10）が、上記蓄熱回路（20）による上記循環動作と並行して、上記圧縮機（11）から吐出された冷媒が上記室内熱交換器（15）で凝縮した後に上記蓄熱用熱交換器（30）および上記室外熱交換器（12）で蒸発するように、冷媒を循環させる利用暖房動作を行うことを特徴とする空気調和機である。
【０００８】
上記第１の発明では、利用暖房運転（すなわち、蓄熱回路（20）の循環動作と並行して冷媒回路（10）の利用暖房動作が行われる場合）において蓄熱用熱交換器（30）だけでなく室外熱交換器（12）も蒸発器として利用することにより、利用暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）のみを蒸発器として利用する場合よりも、冷媒回路（10）における冷媒の吸熱量を増加させることができる。これにより、蓄熱媒体に蓄えられている温熱の熱量が少ない場合であっても、室内熱交換器（15）において室内の暖房に必要となる冷媒の放熱量（すなわち、加熱能力）を確保することができる。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒回路（10）が、上記蓄熱回路（20）による上記循環動作と並行して、上記圧縮機（11）から吐出された冷媒が上記室内熱交換器（15）で凝縮して上記蓄熱用熱交換器（30）で蒸発した後に上記室外熱交換器（12）で放熱するように、冷媒を循環させるデフロスト暖房動作を行うことを特徴とする空気調和機である。
【００１０】
上記第２の発明では、デフロスト暖房運転（すなわち、蓄熱回路（20）の循環動作と並行して冷媒回路（10）のデフロスト暖房動作が行われる場合）において、室内熱交換器（15）で凝縮して放熱した冷媒は、蓄熱用熱交換器（30）で蒸発して吸熱する。また、蓄熱用熱交換器（30）で蒸発した冷媒（すなわち、過熱度が付与された冷媒）は、室外熱交換器（12）で放熱して室外熱交換器（12）に付着した霜を融解させる。このように、デフロスト暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）を蒸発器として利用することにより、蓄熱媒体に蓄えられた温熱を室内の暖房および室外熱交換器（12）の除霜のための熱源として利用することができる。
【００１１】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記冷媒回路（10）が、上記蓄熱回路（20）による上記循環動作と並行して、上記圧縮機（11）から吐出された冷媒が上記室内熱交換器（15）で凝縮して上記蓄熱用熱交換器（30）で過冷却された後に上記室外熱交換器（12）で蒸発するように、冷媒を循環させる蓄熱暖房動作を行うことを特徴とする空気調和機である。
【００１２】
上記第３の発明では、蓄熱暖房運転（すなわち、蓄熱回路（20）の循環動作と並行して冷媒回路（10）の蓄熱暖房動作が行われる場合）において蓄熱用熱交換器（30）を過冷却器として利用することにより、室内の暖房と蓄熱媒体への蓄熱とを同時に行うことができる。また、蓄熱用熱交換器（30）で冷媒を過冷却することができるので、冷媒回路（10）を循環する冷媒の過冷却度を大きくすることができる。
【００１３】
第４の発明は、上記第１〜第３の発明のいずれか１つにおいて、上記蓄熱媒体が、臭化テトラｎブチルアンモニウム水溶液であることを特徴とする空気調和機である。
【００１４】
上記第４の発明では、臭化テトラｎブチルアンモニウム水溶液の融点は、水の融点（０℃）よりも高い温度であり、利用暖房運転における蓄熱用熱交換器（30）の冷媒の蒸発温度（例えば、２℃）よりも高い温度となっている。したがって、蓄熱媒体として臭化テトラｎブチルアンモニウム水溶液を用いることにより、蓄熱媒体として水を用いる場合よりも、利用暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）の熱源（すなわち、蒸発器の熱源）として蓄熱媒体の潜熱を有効に利用することができる。
【００１５】
また、上記第４の発明では、臭化テトラｎブチルアンモニウム水溶液の融点（例えば、１１．６℃）は、蓄熱暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）を通過する冷媒の温度（例えば、４０℃）よりも低くなっている。したがって、蓄熱媒体として臭化テトラｎブチルアンモニウム水溶液を用いることにより、蓄熱暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）を通過する冷媒から放出された温熱を潜熱として蓄熱媒体に蓄えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、利用暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）だけでなく室外熱交換器（12）も蒸発器として利用することにより、蓄熱媒体に蓄えられている温熱の熱量が少ない場合であっても、室内熱交換器（15）において室内の暖房に必要となる冷媒の放熱量（すなわち、加熱能力）を確保することができるので、室内の暖房を適切に行うことができる。
【００１７】
第２の発明によれば、デフロスト暖房運転において、蓄熱媒体に蓄えられた温熱を室内の暖房および室外熱交換器（12）の除霜のための熱源として利用することができるので、室内の暖房と室外熱交換器（12）の除霜とを同時に行うことができる。
【００１８】
第３の発明によれば、蓄熱暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）を過冷却器として利用することにより、冷媒回路（10）を循環する冷媒の過冷却度を大きくすることができるので、空気調和機（1）の成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【００１９】
第４の発明によれば、利用暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）の熱源（すなわち、蒸発器の熱源）として蓄熱媒体の潜熱を有効に利用することができるので、空気調和機（1）の運転効率を向上させることができる。また、蓄熱媒体として臭化テトラｎブチルアンモニウム水溶液を用いることにより、蓄熱暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）を通過する冷媒から放出された温熱を潜熱として蓄熱媒体に蓄えることができるので、蓄熱効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】空気調和機の構成例について説明するための配管系統図。
【図２】蓄熱運転について説明するための配管系統図。
【図３】蓄熱暖房運転と利用暖房運転とデフロスト暖房運転について説明するための配管系統図。
【図４】単純暖房運転について説明するための配管系統図。
【図５】単純冷房運転について説明するための配管系統図。
【図６】空気調和機のその他の変形例について説明するための配管系統図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【００２２】
〔空気調和機〕
図１は、実施形態による空気調和機（1）の構成例を示している。空気調和機（1）は、冷媒回路（10）と、蓄熱回路（20）と、蓄熱用熱交換器（30）と、コントローラ（100）とを備えている。コントローラ（100）は、空気調和機（1）の運転動作を制御するものであり、冷媒回路（10）および蓄熱回路（20）の各部を制御する。
【００２３】
〈冷媒回路〉
冷媒回路（10）は、冷媒が充填された閉回路であり、冷媒を循環させて冷凍サイクル動作を行う。この例では、冷媒回路（10）は、圧縮機（11）と、室外熱交換器（12）と、室外膨張弁（13）と、室内膨張弁（14）と、室内熱交換器（15）と、四方切換弁（16）とを有する。圧縮機（11）と室外熱交換器（12）と室外膨張弁（13）と四方切換弁（16）は、室外ユニット（3）に設けられている。室内膨張弁（14）と室内熱交換器（15）は、室内ユニット（4）に設けられている。また、室外ユニット（3）には、室外熱交換器（12）へ室外空気を搬送するための室外ファン（17）が設けられ、室内ユニット（4）には、室内熱交換器（15）へ室内空気を搬送するための室内ファン（18）が設けられている。
【００２４】
《圧縮機》
圧縮機（11）は、冷媒を圧縮して吐出する。また、圧縮機（11）は、コントローラ（100）による制御に応答してその回転数（運転周波数）を変更可能に構成されている。例えば、圧縮機（11）は、コントローラ（100）によって制御されるインバータ回路（図示を省略）により回転数を調節可能な可変容量式の圧縮機（ロータリー式，スイング式，スクロール式などの圧縮機）によって構成されている。
【００２５】
《室外熱交換器》
室外熱交換器（12）は、室外ファン（17）によって搬送された室外空気と冷媒とを熱交換させる。例えば、室外熱交換器（12）は、クロスフィン型のフィンアンドチューブ式の熱交換器によって構成されている。
【００２６】
《室外膨張弁》
室外膨張弁（13）は、冷媒の圧力を調整する。また、室外膨張弁（13）は、コントローラ（100）による制御に応答してその開度を調節可能に構成されている。例えば、室外膨張弁（13）は、電子膨張弁によって構成されている。
【００２７】
《室内膨張弁》
室内膨張弁（14）は、冷媒の圧力を調整する。また、室内膨張弁（14）は、コントローラ（100）による制御に応答してその開度を調節可能に構成されている。例えば、室内膨張弁（14）は、電子膨張弁によって構成されている。
【００２８】
《室内熱交換器》
室内熱交換器（15）は、室内ファン（18）によって搬送された室外空気と冷媒とを熱交換させる。例えば、室内熱交換器（15）は、クロスフィン型のフィンアンドチューブ式の熱交換器によって構成されている。
【００２９】
《四方切換弁》
四方切換弁（16）は、第１〜第４のポートを有する。また、四方切換弁（16）は、コントローラ（100）による制御に応答して、第１状態（図１の実線で示す状態）と、第２状態（図１の破線で示す状態）とに設定可能に構成されている。
【００３０】
《冷媒回路における配管接続》
この例では、四方切換弁（16）の第１のポートは、圧縮機（11）の吐出管に接続され、四方切換弁（16）の第３のポートは、圧縮機（11）の吸入管に接続されている。また、室外熱交換器（12）のガス側端部と四方切換弁（16）の第４のポートとが第１冷媒配管（P11）によって接続され、室外熱交換器（12）の液側端部と室外膨張弁（13）とが第２冷媒配管（P12）によって接続され、室外膨張弁（13）と室内膨張弁（14）とが第３冷媒配管（P13）によって接続され、室内膨張弁（14）と室内熱交換器（15）の液側端部とが第４冷媒配管（P14）によって接続され、室内熱交換器（15）のガス側端部と四方切換弁（16）の第２のポートとが第５冷媒配管（P15）によって接続されている。また、第３冷媒配管（P13）には、蓄熱用熱交換器（30）が接続される。
【００３１】
さらに、この例では、冷媒回路（10）には、第１バイパス配管（PB1）と第２バイパス配管（PB2）とが設けられている。第１バイパス配管（PB1）は、その一端が第１冷媒配管（P11）の第１中途部に接続され、その他端が第３冷媒配管（P13）の第１中途部（室外膨張弁（13）と蓄熱用熱交換器（30）との間に位置する中途部）に接続される。第２バイパス配管（PB2）は、その一端が第５冷媒配管（P15）の中途部に接続され、その他端が第３冷媒配管（P13）の第２中途部（蓄熱用熱交換器（30）と室内膨張弁（14）との間に位置する中途部）に接続される。
【００３２】
《開閉弁，圧力逃がし弁》
また、この例では、冷媒回路（10）には、第１開閉弁（V1）と第２開閉弁（V2）と第３開閉弁（V3）と圧力逃がし弁（RV）とが設けられている。各開閉弁（V1,V2,V3）は、コントローラ（100）による制御に応答して開状態と閉状態とを切換可能に構成されている。第１開閉弁（V1）および第２開閉弁（V2）は、第１バイパス配管（PB1）および第２バイパス配管（PB2）にそれぞれ配置され、第３開閉弁（V3）は、第３冷媒配管（P13）の第２中途部（第２バイパス配管（PB2）の端部が接続された中途部）と室内膨張弁（14）との間に配置されている。圧力逃がし弁（RV）は、第３開閉弁（V3）に対して並列に接続され、第３開閉弁（V3）の室内膨張弁（14）側の冷媒圧力が所定値を超えると、開状態となって室外膨張弁（13）側から蓄熱用熱交換器（30）側へ向けて冷媒を流通させる。
【００３３】
なお、この例では、第１開閉弁（V1）は、室外ユニット（3）に設けられ、第２開閉弁（V2）と第３開閉弁（V3）と圧力逃がし弁（RV）は、蓄熱ユニット（2）に設けられている。
【００３４】
〈蓄熱回路〉
蓄熱回路（20）は、蓄熱媒体が充填された閉回路であり、蓄熱媒体を循環させて蓄熱する。また、蓄熱回路（20）には、蓄熱用熱交換器（30）が接続される。この例では、蓄熱回路（20）は、蓄熱タンク（21）と、循環ポンプ（22）とを有する。また、蓄熱タンク（21）と循環ポンプ（22）は、蓄熱ユニット（2）に設けられている。
【００３５】
《蓄熱タンク》
蓄熱タンク（21）は、中空の容器であり、蓄熱媒体を貯留する。また、蓄熱タンク（21）には、流出口（201）と流入口（202）とが形成されている。流出口（201）は、流入口（202）よりも高い位置に形成されている。この例では、蓄熱タンク（21）は、両端が閉塞された円筒状に形成され、その軸方向が上下方向となるように設置されている。
【００３６】
《循環ポンプ》
循環ポンプ（22）は、蓄熱回路（20）において蓄熱媒体を循環させるために設けられている。具体的には、循環ポンプ（22）は、蓄熱媒体を搬送するものであり、コントローラ（100）による制御に応答して駆動と停止を切換可能に構成されている。なお、循環ポンプ（22）の搬送量は、可変であってもよいし、固定（一定速）であってもよい。
【００３７】
《蓄熱媒体配管》
この例では、蓄熱回路（20）には、蓄熱媒体配管（P21）が設けられている。蓄熱媒体配管（P21）は、その一端が蓄熱タンク（21）の流出口（201）に接続され、その他端が蓄熱タンク（21）の流入口（202）に接続されている。蓄熱媒体配管（P21）には、蓄熱用熱交換器（30）が接続される。また、循環ポンプ（22）は、蓄熱媒体配管（P21）において蓄熱タンク（21）の流出口（201）と蓄熱用熱交換器（30）との間に配置されている。
【００３８】
〈蓄熱媒体〉
蓄熱媒体は、冷却するとスラリ状となる蓄熱材（流動性を有する蓄熱材）である。蓄熱媒体の例として、臭化テトラｎブチルアンモニウム（ＴＢＡＢ）水溶液，トリメチロールエタン（ＴＭＥ）水溶液，パラフィン系スラリなどが挙げられる。例えば、臭化テトラｎブチルアンモニウム水溶液は、冷却されてその温度が所定の飽和温度（融点）よりも低くなると、臭化テトラｎブチルアンモニウムと水分子とからなる包接水和物（結晶）が生成されて粘性の高いスリラ状となる。逆に、スラリ状となっている臭化テトラｎブチルアンモニウム水溶液は、加熱されてその温度が融点よりも高くなると、包接水和物が融解して流動性の高い液状となる。なお、臭化テトラｎブチルアンモニウム水溶液の融点（包接水和物が生成されるときの温度）は、０℃よりも高い温度（例えば、１１．６℃）となっている。
【００３９】
〈蓄熱用熱交換器〉
蓄熱用熱交換器（30）は、冷媒回路（10）の冷媒と蓄熱回路（20）の蓄熱媒体とを熱交換させる。具体的には、蓄熱用熱交換器（30）は、蓄熱回路（20）の蓄熱媒体に熱を蓄える場合に、冷媒回路（10）の冷媒を熱源として利用する。この例では、蓄熱用熱交換器（30）は、冷媒回路（10）の一部として冷媒回路（10）に直列に接続された第１通路（31）と、蓄熱回路（20）の一部として蓄熱回路（20）に直列に接続された第２通路（32）とを有し、第１通路（31）を流れる冷媒と第２通路（32）を流れる蓄熱媒体とを熱交換させる。詳しく説明すると、蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）は、冷媒回路（10）の第３冷媒配管（P13）の一部として室外膨張弁（13）と室内膨張弁（14）との間（具体的には、第３冷媒配管（P13）の第１中途部と第２中途部との間）に直列に接続されている。蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）は、蓄熱回路（20）の蓄熱媒体配管（P21）の一部として蓄熱タンク（21）の流出口（201）と流入口（202）との間に直列に接続されている。なお、この例では、蓄熱用熱交換器（30）は、蓄熱ユニット（2）に設けられている。
【００４０】
〈空気調和機の運転動作〉
次に、図２〜図５を参照して、空気調和機（1）による運転動作について説明する。この空気調和機（1）では、蓄熱運転と、蓄熱暖房運転と、利用暖房運転と、デフロスト暖房運転と、単純暖房運転と、単純冷房運転とが行われる。
【００４１】
《蓄熱運転》
まず、図２を参照して、空気調和機（1）の蓄熱運転について説明する。蓄熱運転では、冷媒回路（10）の冷凍サイクル動作によって得られる温熱が蓄熱媒体に蓄えられる。蓄熱運転において、蓄熱回路（20）は、蓄熱タンク（21）から流出した蓄熱媒体が蓄熱用熱交換器（30）を通過して蓄熱タンク（21）に流入するように蓄熱媒体を循環させる循環動作を行う。一方、冷媒回路（10）は、蓄熱回路（20）による循環動作と並行して蓄熱動作を行う。蓄熱動作では、冷媒回路（10）は、圧縮機（11）から吐出された冷媒が蓄熱用熱交換器（30）で凝縮して室外熱交換器（12）で蒸発するように、冷媒を循環させる。すなわち、冷媒回路（10）では、蓄熱用熱交換器（30）が凝縮器となり室外熱交換器（12）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
【００４２】
具体的には、冷媒回路（10）では、四方切換弁（16）が第１状態に設定され、第１開閉弁（V1）および第３開閉弁（V3）が閉状態に設定され、第２開閉弁（V2）が開状態に設定される。また、室内膨張弁（14）の開度が全閉状態に設定され、室外膨張弁（13）の開度が所定の開度（室外熱交換器（12）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となる開度）に調節される。そして、圧縮機（11）と室外ファン（17）とが作動する。
【００４３】
圧縮機（11）から吐出された冷媒は、第５冷媒配管（P15）と第２バイパス配管（PB2）と第３冷媒配管（P13）とを順に流れて蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）に流入し、蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）を通過する間に、蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）を流れる蓄熱媒体に放熱して凝縮する。蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）から流出した冷媒は、第３冷媒配管（P13）を流れて室外膨張弁（13）に流入し、室外膨張弁（13）を通過する際に減圧される。室外膨張弁（13）から流出した冷媒は、第２冷媒配管（P12）を流れて室外熱交換器（12）に流入し、室外熱交換器（12）を通過する間に室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（12）から流出した冷媒は、第１冷媒配管（P11）を流れて圧縮機（11）に吸入される。
【００４４】
一方、蓄熱回路（20）では、循環ポンプ（22）が作動する。蓄熱タンク（21）から流出した蓄熱媒体は、蓄熱媒体配管（P21）を流れて蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）に流入し、蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）を通過する間に、蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）を流れる冷媒から温熱が付与されて加熱される。蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）から流出した蓄熱媒体は、蓄熱媒体配管（P21）を流れて蓄熱タンク（21）内に流入する。このようにして、蓄熱媒体に温熱が蓄えられる。
【００４５】
《蓄熱暖房運転》
次に、図３を参照して、空気調和機（1）の蓄熱暖房運転について説明する。蓄熱暖房運転では、冷媒回路（10）の冷凍サイクル動作によって得られる温熱は、その一部が室内の暖房に利用され、その残部が蓄熱媒体に蓄えられる。蓄熱暖房運転において、蓄熱回路（20）は、循環動作を行い、冷媒回路（10）は、蓄熱回路（20）による循環動作と並行して蓄熱暖房動作を行う。蓄熱暖房動作では、冷媒回路（10）は、圧縮機（11）から吐出された冷媒が室内熱交換器（15）で凝縮して蓄熱用熱交換器（30）で過冷却された後に室外熱交換器（12）で蒸発するように、冷媒を循環させる。すなわち、冷媒回路（10）では、室内熱交換器（15）が凝縮器となり蓄熱用熱交換器（30）が過冷却器となり室外熱交換器（12）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
【００４６】
具体的には、冷媒回路（10）では、四方切換弁（16）が第１状態に設定され、第１開閉弁（V1）および第２開閉弁（V2）が閉状態に設定され、第３開閉弁（V3）が開状態に設定される。また、室内膨張弁（14）の開度が全開状態に設定され、室外膨張弁（13）の開度が所定の開度（室外熱交換器（12）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となる開度）に調節される。そして、圧縮機（11）と室外ファン（17）と室内ファン（18）が作動する。
【００４７】
圧縮機（11）から吐出された冷媒は、第５冷媒配管（P15）を流れて室内熱交換器（15）に流入し、室内熱交換器（15）を通過する間に室内空気に放熱して凝縮する。これにより、室内空気が加熱される。室内熱交換器（15）から流出した冷媒は、第４冷媒配管（P14）と全開状態の室内膨張弁（14）と第３冷媒配管（P13）とを順に流れて蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）に流入し、蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）を通過する間に、蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）を流れる蓄熱媒体に放熱して過冷却される。蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）から流出した冷媒は、第３冷媒配管（P13）を流れて室外膨張弁（13）に流入し、室外膨張弁（13）を通過する際に減圧される。室外膨張弁（13）から流出した冷媒は、第２冷媒配管（P12）を流れて室外熱交換器（12）に流入し、室外熱交換器（12）を通過する間に室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（12）から流出した冷媒は、第１冷媒配管（P11）を流れて圧縮機（11）に吸入される。
【００４８】
一方、蓄熱回路（20）では、循環ポンプ（22）が作動する。蓄熱タンク（21）から流出した蓄熱媒体は、蓄熱媒体配管（P21）を流れて蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）に流入し、蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）を通過する間に、蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）を流れる冷媒から温熱が付与されて加熱される。蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）から流出した蓄熱媒体は、蓄熱媒体配管（P21）を流れて蓄熱タンク（21）内に流入する。このようにして、蓄熱媒体に温熱が蓄えられる。
【００４９】
《利用暖房運転》
次に、図３を参照して、空気調和機（1）の利用暖房運転について説明する。利用暖房運転とは、蓄熱媒体に蓄えられた温熱と冷媒回路（10）の冷凍サイクル動作によって得られる温熱とを用いて室内の暖房が行われる。利用暖房運転において、蓄熱回路（20）は、循環動作を行い、冷媒回路（10）は、蓄熱回路（20）による循環動作と並行して利用暖房動作を行う。利用暖房動作では、冷媒回路（10）は、圧縮機（11）から吐出された冷媒が室内熱交換器（15）で凝縮した後に蓄熱用熱交換器（30）および室外熱交換器（12）で蒸発するように、冷媒を循環させる。すなわち、冷媒回路（10）では、室内熱交換器（15）が凝縮器となり蓄熱用熱交換器（30）および室外熱交換器（12）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
【００５０】
具体的には、冷媒回路（10）では、四方切換弁（16）が第１状態に設定され、第１開閉弁（V1）および第２開閉弁（V2）が閉状態に設定され、第３開閉弁（V3）が開状態に設定される。また、室内膨張弁（14）の開度が所定の開度（室外熱交換器（12）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となる開度）に調節され、室外膨張弁（13）の開度が全開状態に設定される。そして、圧縮機（11）と室外ファン（17）と室内ファン（18）が作動する。
【００５１】
圧縮機（11）から吐出された冷媒は、第５冷媒配管（P15）を流れて室内熱交換器（15）に流入し、室内熱交換器（15）を通過する間に室内空気に放熱して凝縮する。これにより、室内空気が加熱される。室内熱交換器（15）から流出した冷媒は、第４冷媒配管（P14）を流れて室内膨張弁（14）に流入し、室内膨張弁（14）を通過する際に減圧される。室内膨張弁（14）から流出した冷媒は、第３冷媒配管（P13）を流れて蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）に流入し、蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）を通過する間に、蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）を流れる蓄熱媒体から吸熱して蒸発する。蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）から流出した冷媒は、第３冷媒配管（P13）と全開状態の室外膨張弁（13）と第２冷媒配管（P12）とを順に流れて室外熱交換器（12）に流入し、室外熱交換器（12）を通過する間に室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（12）から流出した冷媒は、第１冷媒配管（P11）を流れて圧縮機（11）に吸入される。
【００５２】
一方、蓄熱回路（20）では、循環ポンプ（22）が作動する。蓄熱タンク（21）から流出した蓄熱媒体は、蓄熱媒体配管（P21）を流れて蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）に流入し、蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）を通過する間に、蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）を流れる冷媒に温熱を奪われて冷却される。蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）から流出した蓄熱媒体は、蓄熱媒体配管（P21）を流れて蓄熱タンク（21）内に流入する。このようにして、蓄熱媒体から冷媒へ温熱が付与される。
【００５３】
《デフロスト暖房運転》
次に、図３を参照して、空気調和機（1）のデフロスト暖房運転について説明する。デフロスト暖房運転では、蓄熱媒体に蓄えられた温熱を用いて室内の暖房と室外熱交換器（12）の除霜とが行われる。デフロスト暖房運転において、蓄熱回路（20）は、循環動作を行い、冷媒回路（10）は、デフロスト暖房動作を行う。デフロスト暖房動作では、冷媒回路（10）は、圧縮機（11）から吐出された冷媒が室内熱交換器（15）で凝縮して蓄熱用熱交換器（30）で蒸発した後に室外熱交換器（12）で放熱するように、冷媒を循環させる。すなわち、冷媒回路（10）では、室内熱交換器（15）が凝縮器となり蓄熱用熱交換器（30）が蒸発器となるとともに蓄熱用熱交換器（30）で蒸発した冷媒（過熱度が付与された冷媒）が室外熱交換器（12）を通過する冷凍サイクルが行われる。
【００５４】
具体的には、冷媒回路（10）では、四方切換弁（16）が第１状態に設定され、第２開閉弁（V2）が閉状態に設定され、第１開閉弁（V1）および第３開閉弁（V3）が開状態に設定される。また、室内膨張弁（14）の開度が所定の開度（室外熱交換器（12）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となる開度）に調節され、室外膨張弁（13）の開度が全開状態に設定される。なお、蓄熱用熱交換器（30）の出口における冷媒の過熱度は、室外熱交換器（12）の出口における冷媒の過熱度よりも大きくなっている。そして、圧縮機（11）と室外ファン（17）と室内ファン（18）が作動する。
【００５５】
圧縮機（11）から吐出された冷媒は、第５冷媒配管（P15）を流れて室内熱交換器（15）に流入し、室内熱交換器（15）を通過する間に室内空気に放熱して凝縮する。これにより、室内空気が加熱される。室内熱交換器（15）から流出した冷媒は、第４冷媒配管（P14）を流れて室内膨張弁（14）に流入し、室内膨張弁（14）を通過する際に減圧される。室内膨張弁（14）から流出した冷媒は、第３冷媒配管（P13）を流れて蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）に流入し、蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）を通過する間に、蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）を流れる蓄熱媒体から吸熱して蒸発する。蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）から流出した冷媒は、その一部が第３冷媒配管（P13）の第１中途部（室外膨張弁（13）と蓄熱用熱交換器（30）との間に位置する中途部）において第１バイパス配管（PB1）に流入し、その残部が第３冷媒配管（P13）と全開状態の室外膨張弁（13）と第２冷媒配管（P12）とを順に流れて室外熱交換器（12）に流入する。室外熱交換器（12）に流入した冷媒（すなわち、蓄熱用熱交換器（30）で過熱度が付与された冷媒）は、室外熱交換器（12）を通過する間に放熱する。これにより、室外熱交換器（12）に付着した霜が加熱されて融解する。室外熱交換器（12）から流出した冷媒は、第１冷媒配管（P11）において第１バイパス配管（PB1）から流出した冷媒と合流して圧縮機（11）に吸入される。
【００５６】
一方、蓄熱回路（20）では、循環ポンプ（22）が作動する。蓄熱タンク（21）から流出した蓄熱媒体は、蓄熱媒体配管（P21）を流れて蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）に流入し、蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）を通過する間に、蓄熱用熱交換器（30）の第１通路（31）を流れる冷媒に温熱を奪われて冷却される。蓄熱用熱交換器（30）の第２通路（32）から流出した蓄熱媒体は、蓄熱媒体配管（P21）を流れて蓄熱タンク（21）内に流入する。このようにして、蓄熱媒体から冷媒へ温熱が付与される。
【００５７】
《単純暖房運転》
次に、図４を参照して、空気調和機（1）の単純暖房運転について説明する。単純暖房運転では、冷媒回路（10）の冷凍サイクル動作によって得られる温熱を用いて室内の暖房が行われる。単純暖房運転において、蓄熱回路（20）は、循環動作を行わない。すなわち、蓄熱回路（20）は、蓄熱タンク（21）と蓄熱用熱交換器（30）との間で蓄熱媒体を循環させない。具体的には、蓄熱回路（20）では、循環ポンプ（22）が停止している。一方、冷媒回路（10）は、単純暖房動作を行う。単純暖房動作では、冷媒回路（10）は、圧縮機（11）から吐出された冷媒が室内熱交換器（15）で凝縮して室外熱交換器（12）で蒸発するように、冷媒を循環させる。すなわち、冷媒回路（10）では、室内熱交換器（15）が凝縮器となり室外熱交換器（12）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
【００５８】
具体的には、冷媒回路（10）では、四方切換弁（16）が第１状態に設定され、第１開閉弁（V1）および第２開閉弁（V2）が閉状態に設定され、第３開閉弁（V3）が開状態に設定される。また、室内膨張弁（14）の開度が全開状態に設定され、室外膨張弁（13）の開度が所定の開度（室外熱交換器（12）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となる開度）に調節される。そして、圧縮機（11）と室外ファン（17）と室内ファン（18）が作動する。
【００５９】
圧縮機（11）から吐出された冷媒は、第５冷媒配管（P15）を流れて室内熱交換器（15）に流入し、室内熱交換器（15）を通過する間に室内空気に放熱して凝縮する。これにより、室内空気が加熱される。室内熱交換器（15）から流出した冷媒は、第４冷媒配管（P14）と全開状態の室内膨張弁（14）と第３冷媒配管（P13）の蓄熱用熱交換器（30）とを順に流れて室外膨張弁（13）に流入し、室外膨張弁（13）を通過する際に減圧される。室外膨張弁（13）から流出した冷媒は、第２冷媒配管（P12）を流れて室外熱交換器（12）に流入し、室外熱交換器（12）を通過する間に室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（12）から流出した冷媒は、第１冷媒配管（P11）を流れて圧縮機（11）に吸入される。
【００６０】
なお、単純暖房運転では、室外膨張弁（13）の開度が全開状態に設定され、室内膨張弁（14）の開度が所定の開度（室外熱交換器（12）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となる開度）に調節されてもよい。
【００６１】
《単純冷房運転》
次に、図５を参照して、空気調和機（1）の単純冷房運転について説明する。単純冷房運転では、冷媒回路（10）の冷凍サイクル動作によって得られる冷熱を用いて室内の冷房が行われる。単純冷房運転において、蓄熱回路（20）は、循環動作を行わない。すなわち、蓄熱回路（20）は、蓄熱タンク（21）と蓄熱用熱交換器（30）との間で蓄熱媒体を循環させない。具体的には、蓄熱回路（20）では、循環ポンプ（22）が停止している。一方、冷媒回路（10）は、単純冷房動作を行う。単純冷房動作では、冷媒回路（10）は、圧縮機（11）から吐出された冷媒が室外熱交換器（12）で凝縮して室内熱交換器（15）で蒸発するように、冷媒を循環させる。すなわち、冷媒回路（10）では、室外熱交換器（12）が凝縮器となり室内熱交換器（15）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
【００６２】
具体的には、冷媒回路（10）では、四方切換弁（16）が第２状態に設定され、第１開閉弁（V1）および第２開閉弁（V2）が閉状態に設定され、第３開閉弁（V3）が開状態に設定される。また、室内膨張弁（14）の開度が所定の開度（室内熱交換器（15）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となる開度）に調節され、室外膨張弁（13）の開度が全開状態に設定される。そして、圧縮機（11）と室外ファン（17）と室内ファン（18）が作動する。
【００６３】
圧縮機（11）から吐出された冷媒は、第１冷媒配管（P11）を流れて室外熱交換器（12）に流入し、室外熱交換器（12）を通過する間に室外空気に放熱して凝縮する。室外熱交換器（12）から流出した冷媒は、第２冷媒配管（P12）と全開状態の室外膨張弁（13）と第３冷媒配管（P13）の蓄熱用熱交換器（30）とを順に流れて室内膨張弁（14）に流入し、室内膨張弁（14）を通過する際に減圧される。室内膨張弁（14）から流出した冷媒は、第４冷媒配管（P14）を流れて室内熱交換器（15）に流入し、室内熱交換器（15）を通過する間に室内空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内空気が冷却される。室内熱交換器（15）から流出した冷媒は、第５冷媒配管（P15）を流れて圧縮機（11）に吸入される。
【００６４】
〈実施形態による効果〉
以上のように、利用暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）だけでなく室外熱交換器（12）も蒸発器として利用することにより、利用暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）のみを蒸発器として利用する場合よりも、冷媒回路（10）における冷媒の吸熱量を増加させることができる。これにより、蓄熱媒体に蓄えられている温熱の熱量が少ない場合であっても、室内熱交換器（15）において室内の暖房に必要となる冷媒の放熱量（すなわち、加熱能力）を確保することができるので、室内の暖房を適切に行うことができる。
【００６５】
また、デフロスト暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）を蒸発器として利用することにより、蓄熱媒体に蓄えられた温熱を室内の暖房および室外熱交換器（12）の除霜のための熱源として利用することができる。これにより、室内の暖房と室外熱交換器（12）の除霜とを同時に行うことができる。
【００６６】
また、蓄熱暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）を過冷却器として利用することにより、室内の暖房と蓄熱媒体への蓄熱とを同時に行うことができる。また、蓄熱用熱交換器（30）で冷媒を過冷却することができるので、冷媒回路（10）を循環する冷媒の過冷却度を大きくすることができる。これにより、空気調和機（1）の成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【００６７】
なお、臭化テトラｎブチルアンモニウム水溶液の融点（例えば、１１．６℃）は、蓄熱暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）を通過する冷媒の温度（例えば、４０℃）よりも低くなっている。したがって、蓄熱媒体として臭化テトラｎブチルアンモニウム水溶液を用いることにより、蓄熱暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）を通過する冷媒から放出された温熱を潜熱として蓄熱媒体に蓄えることができる。これにより、蓄熱効率を向上させることができる。
【００６８】
また、臭化テトラｎブチルアンモニウム水溶液の融点は、水の融点（０℃）よりも高い温度であり、利用暖房運転における蓄熱用熱交換器（30）の冷媒の蒸発温度（例えば、２℃）よりも高い温度となっている。したがって、蓄熱媒体として臭化テトラｎブチルアンモニウム水溶液を用いることにより、蓄熱媒体として水を用いる場合よりも、利用暖房運転において蓄熱用熱交換器（30）の熱源（すなわち、蒸発器の熱源）として蓄熱媒体の潜熱を有効に利用することができる。これにより、空気調和機（1）の運転効率を向上させることができる。
【００６９】
〔その他の実施形態〕
なお、図６に示すように、空気調和機（1）は、複数の室内ユニット（4）が設けられたマルチ式の空気調和機を構成していてもよい。各室内ユニット（4）には、室外膨張弁（14）と室内熱交換器（15）と室内ファン（18）が設けられている。具体的には、各室内ユニット（4）において、室内膨張弁（14）は、その一端が冷媒回路（10）の第３冷媒管（P13）に接続され、その他端が第４冷媒管（P14）を介して室内熱交換器（15）の液側端部に接続され、室内熱交換器（15）のガス側端部は、冷媒回路（10）の第５冷媒管（P15）に接続されている。また、この例では、冷媒回路（10）の第３冷媒管（P13）には、中間膨張弁（19）が設けられている。中間膨張弁（19）は、第３冷媒管（P13）の第２中途部（第２バイパス配管（PB2）の端部が接続された中途部）と蓄熱用熱交換器（30）との間に配置されている。
【００７０】
図６に示した空気調和機（1）では、図１に示した空気調和機（1）の運転動作と同様の運転動作（蓄熱運転，蓄熱暖房運転，利用暖房運転，デフロスト暖房運転，単純暖房運転，単純冷房運転）が行われる。なお、この例では、中間膨張弁（19）の開度制御は、蓄熱運転の場合を除いて図１に示した室内膨張弁（14）の開度制御と同様であり、各室内ユニット（4）において、室内膨張弁（14）の開度は、室内ユニット（4）の容量（具体的には、室内熱交換器（15）を流れる冷媒の流量）が所望量となるように調節される。すなわち、中間膨張弁（19）の開度は、蓄熱運転では図１に示した室内膨張弁（14）とは異なり全開に設定され、蓄熱暖房運転と単純暖房運転では図１に示した室内膨張弁（14）と同様に全開に設定され、利用暖房運転とデフロスト暖房運転と単純冷房運転では図１に示した室内膨張弁（14）と同様に所定の開度に調節される。
【００７１】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、この発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上説明したように、上述の空気調和機は、蓄熱媒体の蓄熱作用を利用して熱を蓄えることが可能な空気調和機として有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１          空気調和機
１０        冷媒回路
１１        圧縮機
１２        室外熱交換器
１３        室外膨張弁
１４        室内膨張弁
１５        室内熱交換器
１６        四方切換弁
１７        室外ファン
１８        室内ファン
２０        蓄熱回路
２１        蓄熱タンク
２２        循環ポンプ
３０        蓄熱用熱交換器
【図１】
2015210027.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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