(57)【要約】【課題】  簡易な構造によって蓄熱材の体積変化による蓄熱容器等の損傷を抑えることができる蓄熱ユニットを提供する。【解決手段】  蓄熱ユニット４は、蓄熱材４０と、蓄熱容器４１と、蓄熱冷媒配管４３とを備える。蓄熱材４０は、冷媒と熱交換することによって固体・液体間で相変化する。蓄熱容器４１は、蓄熱材の上面が開放された状態で蓄熱材を収容する。蓄熱冷媒配管４３は、冷媒と熱交換することによって蓄熱材４０が融解し始める融解初期において蓄熱材４０の上面の少なくとも一部が融解するように蓄熱容器４１内に設けられ、内部に冷媒を通す。【選択図】      図３
2005337664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒と熱交換することによって固体・液体間で相変化する蓄熱材（４０）と、
前記蓄熱材（４０）の上面が開放された状態で前記蓄熱材（４０）を収容する蓄熱容器（４１）と、
前記冷媒と熱交換することによって前記蓄熱材（４０）が融解し始める融解初期において前記蓄熱材（４０）の上面の少なくとも一部が融解するように前記蓄熱容器（４１）内に設けられ、内部に前記冷媒を通す蓄熱冷媒配管（４３，６３）と、
を備える蓄熱ユニット（４−７）。
【請求項２】
前記蓄熱冷媒配管（４３，６３）は、前記蓄熱材（４０）が融解する融解時において前記冷媒が前記蓄熱容器（４１）の外から前記蓄熱容器（４１）内の前記蓄熱材（４０）の上部に流れるように設けられる、
請求項１に記載の蓄熱ユニット（４−７）。
【請求項３】
前記蓄熱冷媒配管（６３）は、前記蓄熱材（４０）を通り水平方向に延びる複数の水平配管（６７）と、前記水平配管（６７）の端部において前記水平配管（６７）を折り返して前記水平配管（６７）を連結する複数の折返し配管（６８）とを有し、
複数の前記水平配管（６７）のうち前記融解時の冷媒流れ方向において最も上流側に位置する前記水平配管（６７）は、前記蓄熱材（４０）の上部を通るように配置される、
請求項１または２のいずれかに記載の蓄熱ユニット（６）。
【請求項４】
前記蓄熱冷媒配管（４３）は、前記蓄熱材（４０）を通り鉛直方向に延びる複数の鉛直配管（４７）と、前記鉛直配管（４７）の端部において前記鉛直配管（４７）を折り返して前記鉛直配管（４７）を連結する複数の折返し配管（４８）とを有し、
複数の前記鉛直配管（４７）のうち前記融解時の冷媒流れ方向において最も上流側に位置する前記鉛直配管（４７）は、前記蓄熱材（４０）の上部を通るように配置され、前記融解時に上方から下方へと前記冷媒が流れる、
請求項１または２のいずれかに記載の蓄熱ユニット（４，５）。
【請求項５】
前記冷媒と熱交換することによって前記蓄熱材（４０）が凝固する凝固時には、前記冷媒は前記融解時とは逆方向に前記蓄熱冷媒配管（４３，６３）内を流れる、
請求項１から４のいずれかに記載の蓄熱ユニット（４−７）。
【請求項６】
前記蓄熱材（４０）の温度を検知する温度センサ（７０）と、
前記温度センサ（７０）によって検知された温度から前記蓄熱材（４０）に液相が存在するか否かを判断し、前記蓄熱材（４０）を凝固させる放熱運転を前記蓄熱材（４０）に液相が残存している状態で停止させる制御部（７１）と、
をさらに備える、
請求項１から５のいずれかに記載の蓄熱ユニット（７）。
【請求項７】
前記蓄熱冷媒配管（４３，６３）が貫通する複数のフィン（４４，５４，６４）をさらに備え、
複数の前記フィン（４４，５４，６４）は、フィン（４４，５４，６４）の幅に対して１／２０以上且つ１／２以下のフィンピッチを隔てて配置される、
請求項１から６のいずれかに記載の蓄熱ユニット（４−７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気料金の安い夜間電力などを利用して蓄熱し、蓄熱しておいた熱を取り出して昼間などのピーク電力を低減させる蓄熱ユニットが利用されている。この蓄熱ユニットのうち、潜熱型の蓄熱材を用いた蓄熱ユニットでは、蓄熱時には蓄熱材の融点以上の冷媒と熱交換することによって蓄熱材を融解させて蓄熱し、放熱時には融点以下の冷媒と熱交換することによって蓄熱材を冷却凝固させて熱を取り出す。
【０００３】
しかし、このような潜熱型の蓄熱材では、融解した液体状態と凝固した固体状態とでは密度が異なる場合が多く、液体状態における密度は固体状態における密度よりも低い。従って、このような蓄熱材は、蓄熱時に融解することによって膨張する。そして、蓄熱材の体積膨張によって内部応力が増大し、蓄熱材を収容する蓄熱容器や蓄熱容器内に設けられた冷媒配管などが損傷する恐れがある。
【０００４】
このため、蓄熱材の体積変化による内部応力の変化に対応した蓄熱ユニットが考案されている。耐圧構造に構成された蓄熱容器や、蓄熱容器の一部に蛇腹構造を設けて体積変化を吸収させる構造などがその一例である（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２１２５９５号公報（および図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような構造では、耐圧製の高い堅固な蓄熱容器や特殊な構造の蓄熱容器が必要となる。
本発明の課題は、簡易な構造によって蓄熱材の体積変化による蓄熱容器等の損傷を抑えることができる蓄熱ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明にかかる蓄熱ユニットは、蓄熱材と、蓄熱容器と、蓄熱冷媒配管とを備える。蓄熱材は、冷媒と熱交換することによって固体・液体間で相変化する。蓄熱容器は、蓄熱材の上面が開放された状態で蓄熱材を収容する。蓄熱冷媒配管は、冷媒と熱交換することによって蓄熱材が融解し始める融解初期において蓄熱材の上面の少なくとも一部が融解するように蓄熱容器内に設けられ、内部に冷媒を通す。
【０００７】
この蓄熱ユニットでは、蓄熱材の融解初期において蓄熱材の上面の少なくとも一部が融解する。このため、蓄熱材が融解して体積が膨張しても、体積の増加分が蓄熱材の上面から逃れることができるため、内部応力の増大が抑えられる。これにより、この蓄熱ユニットでは、簡易な構造によって蓄熱材の体積変化による蓄熱容器等の損傷を抑えることができる。
【０００８】
第２発明にかかる蓄熱ユニットは、第１発明の蓄熱ユニットであって、蓄熱冷媒配管は、蓄熱材が融解する融解時において冷媒が蓄熱容器の外から蓄熱容器内の蓄熱材の上部に流れるように設けられる。
この蓄熱ユニットでは、蓄熱材の融解時において蓄熱冷媒配管の内部を冷媒が通ることによって、冷媒との熱交換が蓄熱材の上部から優先的に行われる。このため、融解時において蓄熱材の上面の少なくとも一部が他の部分よりも先に融解し易くなる。これにより、この蓄熱ユニットでは、簡易な構造によって蓄熱材の体積変化による蓄熱容器等の損傷を抑えることができる。
【０００９】
第３発明にかかる蓄熱ユニットは、第１発明または第２発明の蓄熱ユニットであって、蓄熱冷媒配管は、複数の水平配管と複数の折返し配管とを有する。水平配管は、蓄熱材を通り水平方向に延びる。折返し配管は、水平配管の端部において水平配管を折り返して水平配管を連結する。そして、複数の水平配管のうち融解時の冷媒流れ方向において最も上流側に位置する水平配管は、蓄熱材の上部を通るように配置される。
【００１０】
この蓄熱ユニットでは、融解時において、蓄熱材の上部を通るように配置された水平配管から冷媒が流れ、その後、他の水平配管に冷媒が流れる。このため、蓄熱材の上部が他の部分よりも先に融解し易くなっている。また、水平配管は水平方向に延びるため、蓄熱材の上部のより広い範囲から融解し易くなっている。このため、この蓄熱ユニットでは、体積膨張による内部応力の増大をより抑えることができ、蓄熱容器等の損傷をより抑えることができる。
【００１１】
第４発明にかかる蓄熱ユニットは、第１発明または第２発明の蓄熱ユニットであって、蓄熱冷媒配管は、複数の鉛直配管と複数の折返し配管とを有する。鉛直配管は、蓄熱材を通り鉛直方向に延びる。折返し配管は、鉛直配管の端部において鉛直配管を折り返して鉛直配管を連結する。そして、複数の鉛直配管のうち融解時の冷媒流れ方向において最も上流側に位置する鉛直配管は、蓄熱材の上部を通るように配置され、融解時に上方から下方へと冷媒が流れる。
【００１２】
この蓄熱ユニットでは、融解時において、蓄熱材の上部を通るように配置された鉛直配管の上方から下方へと冷媒が流れる。このため、鉛直配管が通る蓄熱材の上部が他の部分よりも先に融解し易くなっている。この蓄熱ユニットでは、体積膨張による内部応力の増大を抑えることができ、蓄熱容器等の損傷を抑えることができる。
第５発明にかかる蓄熱ユニットは、第１発明から第４発明のいずれかに記載の蓄熱ユニットであって、冷媒と熱交換することによって蓄熱材が凝固する凝固時には、冷媒は融解時とは逆方向に蓄熱冷媒配管内を流れる。
【００１３】
この蓄熱ユニットでは、融解時と凝固時とでは冷媒が逆方向に蓄熱冷媒配管内を流れる。このため、融解時には蓄熱材内の高温部分から優先的に融解し、凝固時には蓄熱材内の低温部分から優先的に凝固する。従って、高温部分から低温部分に分布した温度勾配を蓄熱材に形成することができる。このため、熱の取り出し時において、蓄熱材が全て凝固するのではなく液体状態の部分が蓄熱材の一部に、特に蓄熱材の上部に残り易くなる。これにより、この蓄熱ユニットでは、体積膨張による内部応力の増大をより抑え易くすることができる。
【００１４】
第６発明にかかる蓄熱ユニットは、第１発明から第５発明のいずれかに記載の蓄熱ユニットであって、温度センサと制御部とをさらに備える。温度センサは、蓄熱材の温度を検知する。制御部は、温度センサによって検知された温度から蓄熱材に液相が存在するか否かを判断し、蓄熱材を凝固させる放熱運転を蓄熱材に液相が残存している状態で停止させる。
【００１５】
この蓄熱ユニットでは、温度センサによって蓄熱材の温度を検知することによって、液相の存在を精度よく判断することができる。そして、放熱運転が蓄熱材に液相が残存している状態で停止されることによって、蓄熱材に液相をより確実に残すことができる。これにより、この蓄熱ユニットでは、体積膨張による内部応力の増大をより抑え易くすることができる。
【００１６】
第７発明にかかる蓄熱ユニットは、第１発明から第６発明のいずれかに記載の蓄熱ユニットであって、蓄熱冷媒配管が貫通する複数のフィンをさらに備える。そして、複数のフィンは、フィンの幅に対して１／２０以上且つ１／２以下のフィンピッチを隔てて配置される。
一般に、フィンピッチが小さすぎる場合、蓄熱材の融解時に膨張した蓄熱材が移動し難くなる。一方、フィンピッチが大きすぎる場合、フィンとフィンとの中間にある蓄熱材とフィンとの熱交換が行い難くなる。このように、フィンピッチの大きさによっては、蓄熱や放熱の効率が低下する恐れがある。
【００１７】
この蓄熱ユニットでは、複数のフィンが、フィンの幅に対して１／２０以上且つ１／２以下のフィンピッチを隔てて配置される。このようにフィンが適切なフィンピッチで配置されることによって、蓄熱の効率の低下を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
第１発明にかかる蓄熱ユニットでは、蓄熱材が融解して体積が膨張しても、体積の増加分が蓄熱材の上面から逃れることができるため、内部応力の増大が抑えられる。これにより、この蓄熱ユニットでは、簡易な構造によって蓄熱材の体積変化による蓄熱容器等の損傷を抑えることができる。
第２発明にかかる蓄熱ユニットでは、蓄熱材の融解時において蓄熱冷媒配管の内部を冷媒が通ることによって、冷媒との熱交換が蓄熱材の上部から優先的に行われる。このため、融解時において蓄熱材の上面の少なくとも一部が他の部分よりも先に融解し易くなる。これにより、この蓄熱ユニットでは、簡易な構造によって蓄熱材の体積変化による蓄熱容器等の損傷を抑えることができる。
【００１９】
第３発明にかかる蓄熱ユニットでは、融解時において、蓄熱材の上部を通るように配置された水平配管から冷媒が流れ、その後、他の水平配管に冷媒が流れる。このため、蓄熱材の上部が他の部分よりも先に融解し易くなっている。また、水平配管は水平方向に延びるため、蓄熱材の上部のより広い範囲から融解し易くなっている。このため、この蓄熱ユニットでは、体積膨張による内部応力の増大をより抑えることができ、蓄熱容器等の損傷をより抑えることができる。
【００２０】
第４発明にかかる蓄熱ユニットでは、融解時において、蓄熱材の上部を通るように配置された鉛直配管の上方から下方へと冷媒が流れる。このため、鉛直配管が通る蓄熱材の上部が他の部分よりも先に融解し易くなっている。この蓄熱ユニットでは、体積膨張による内部応力の増大を抑えることができ、蓄熱容器等の損傷を抑えることができる。
第５発明にかかる蓄熱ユニットでは、高温部分から低温部分に分布した温度勾配を蓄熱材に形成することができる。このため、熱の取り出し時において、蓄熱材が全て凝固するのではなく液体状態の部分が蓄熱材の一部に、特に蓄熱材の上部に残り易くなる。これにより、この蓄熱ユニットでは、体積膨張による内部応力の増大をより抑え易くすることができる。
【００２１】
第６発明にかかる蓄熱ユニットでは、温度センサによって蓄熱材の温度を検知することによって、液相の存在を精度よく判断することができる。そして、放熱運転が蓄熱材に液相が残存している状態で停止されることによって、蓄熱材に液相をより確実に残すことができる。これにより、この蓄熱ユニットでは、体積膨張による内部応力の増大をより抑え易くすることができる。
【００２２】
第７発明にかかる蓄熱ユニットでは、フィンが適切なフィンピッチで配置されることによって、蓄熱の効率の低下を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜第１実施形態＞
〈空気調和機の構成〉
［冷媒回路の全体構成］
本発明の第１実施形態にかかる空気調和装置３の概略冷媒回路を図１に示す。
この空気調和装置３は、冷房運転および暖房運転のみならずデフロスト運転、暖房兼温蓄熱運転、および暖房兼デフロスト運転も可能な空気調和装置（冬季などにおいて気温が氷点下となるような寒冷地向けの空気調和装置）であって、主冷媒回路３ａ、バイパスライン３ｂ、および蓄熱ライン３ｃから構成される冷媒回路を備えている。
【００２４】
主冷媒回路３ａには主に、圧縮機３１１、四路切換弁３１３、室外熱交換器３１２、膨張回路３１４、室内熱交換器３７１、および第１開閉機構ＯＣ１が配備されており、各機器は、図１に示されるように、冷媒配管を介して接続されている。
バイパスライン３ｂは、一端が四路切換弁３１３と室外熱交換器３１２のガス側とを接続する冷媒配管（以下、第１室外側冷媒ガス配管という）に、他端が第１開閉機構ＯＣ１と室内熱交換器３７１のガス側とを接続する冷媒配管（以下、室内側冷媒ガス配管という）に配管接続されることによって主冷媒回路３ａと接続されている。なお、以下、バイパスライン３ｂと第１室外側冷媒ガス配管との接続点を第１ＢＬ接続点ＢＣ１といい、バイパスライン３ｂと室内側冷媒ガス配管との接続点を第２ＢＬ接続点ＢＣ２という。そして、このバイパスライン３ｂには、第２開閉機構ＯＣ２が配備されている。
【００２５】
蓄熱ライン３ｃは、一端が膨張回路３１４と室内熱交換器３７１の液側とを接続する冷媒配管（以下、室外側冷媒液配管という）に、他端が第１開閉機構ＯＣ１と四路切換弁３１３とを接続する冷媒配管（以下、第２室外側冷媒ガス配管という）に配管接続されることによって主冷媒回路３ａと接続されている。なお、以下、蓄熱ライン３ｃと室外側冷媒液配管との接続点を第１ＨＬ接続点ＨＣ１といい、蓄熱ライン１ｃと第２室外側冷媒ガス配管との接続点を第２ＨＬ接続点ＨＣ２という。そして、この蓄熱ライン３ｃには蓄熱用熱交換器４２および第２電動膨張弁ＥＶ２が配備されており、各機器が第２ＨＬ接続点ＨＣ２から第１ＨＬ接続点ＨＣ１に向かって上記の順に冷媒配管を介して接続されている。
【００２６】
また、本実施形態では、空気調和装置３は、分離型の空気調和装置であって、室内熱交換器３７１、冷媒ガス配管３８１、および冷媒液配管３８２を主に有する室内ユニット３７と、蓄熱用熱交換器４２、蓄熱容器４１、第２電動膨張弁ＥＶ２、第１開閉機構ＯＣ１、第２開閉機構ＯＣ２、第１冷媒ガス配管３５１、第２冷媒ガス配管３５３、および冷媒液配管３５２を主に有する蓄熱ユニット４と、圧縮機３１１、四路切換弁３１３、室外熱交換器３１２、膨張回路３１４、第１冷媒ガス配管３２１、第２冷媒ガス配管３２３、および冷媒液配管３２２を主に有する室外ユニット３１と、室内ユニット３７の冷媒液配管３８２と蓄熱ユニット４の冷媒液配管３５２とを接続する第１冷媒連絡配管３８７と、室内ユニット３７の冷媒ガス配管３８１と蓄熱ユニット４の冷媒ガス配管３５１とを接続する第２冷媒連絡配管３８６と、蓄熱ユニット４の冷媒液配管３５２と室外ユニット３１の冷媒液配管３２２とを接続する第３冷媒連絡配管３３７と、蓄熱ユニット４の第１冷媒ガス配管３５１と室外ユニット３１の第１冷媒ガス配管３２１とを接続する第４冷媒連絡配管３３６と、蓄熱ユニット４の第２冷媒ガス配管３５３と室外ユニット３１の第２冷媒ガス配管３２３とを接続する第５冷媒連絡配管３３５とから構成されているともいえる。なお、室外ユニット３１の冷媒液配管３２２と第３冷媒連絡配管３３７とは室外ユニット３１の液側閉鎖弁３３３を介して、室外ユニット３１の第１冷媒ガス配管３２１と第４冷媒連絡配管３３６とは室外ユニット３１の第２ガス側閉鎖弁３３２を介して、室外ユニット３１の第２冷媒ガス配管３２３と第５冷媒連絡配管３３５とは室外ユニット３１の第１ガス側閉鎖弁３３１を介してそれぞれ接続されている。
【００２７】
なお、このように本実施形態にかかる空気調和装置３をユニット単位で見た場合、第１ＢＬ接続点ＢＣ１は室外ユニット３１に属し、第２ＢＬ接続点ＢＣ２、第１ＨＬ接続点ＨＣ１、および第２ＨＬ接続点ＨＣ２は蓄熱ユニット４に属する。
［室内ユニットの構成］
室内ユニット３７は、主に、室内熱交換器３７１、室内ファン（図示せず）、冷媒ガス配管３８１、および冷媒液配管３８２を有している。
【００２８】
室内熱交換器３７１は、空調室内の空気である室内空気と冷媒との間で熱交換をさせるための熱交換器である。
室内ファンは、室内ユニット３７内に空調室内の空気を取り込み、室内熱交換器３７１を介して冷媒と熱交換した後の空気である調和空気を再び空調室内への送り出すためファンである。
【００２９】
そして、この室内ユニット３７は、このような構成を採用することによって、冷房運転時には室内ファンにより内部に取り込んだ室内空気と室内熱交換器３７１を流れる液冷媒とを熱交換させて調和空気（冷気）を生成し、暖房運転時、暖房兼温蓄熱運転時、および暖房兼デフロスト運転時には室内ファンにより内部に取り込んだ室内空気と室内熱交換器３７１を流れるガス冷媒とを熱交換させて調和空気（暖気）を生成することが可能となっている。
【００３０】
［蓄熱ユニットの構成］
蓄熱ユニット４は、図１および図２に示すように、主に、蓄熱容器４１、蓄熱容器内に充填された蓄熱材４０、蓄熱用熱交換器４２、第２電動膨張弁ＥＶ２、第１開閉機構ＯＣ１、第２開閉機構ＯＣ２、第１冷媒ガス配管３５１、第２冷媒ガス配管３５３、および冷媒液配管３５２を有している。なお、図２は、蓄熱材４０が充填された蓄熱容器４１の外観斜視図である。
【００３１】
蓄熱材４０は、例えば、ポリエチレングリコール、トレイトール、パラフィン、酢酸ナトリウム３水和物、硫酸ナトリウム１０水和物などであり、冷媒と熱交換することによって固体・液体間で相変化する。
蓄熱容器４１は、図２に示すように、上面が開口した箱状の容器であり、蓄熱材４０の上面が開放された状態で蓄熱材４０を収容する。
【００３２】
蓄熱用熱交換器４２は、蓄熱容器４１に蓄えられている蓄熱材４０と冷媒との間で熱交換をさせるための熱交換器であり、蓄熱容器４１内に設けられる。蓄熱用熱交換器４２の外観斜視図を図３に示す。蓄熱用熱交換器４２は、内部に冷媒を通す蓄熱冷媒配管４３と、蓄熱冷媒配管４３が貫通する複数のフィン４４とを有している。
蓄熱冷媒配管４３は、蓄熱材４０が融解する融解時において冷媒が蓄熱容器４１の外から蓄熱容器４１内の蓄熱材４０の上部に流れるように設けられている。従って、蓄熱冷媒配管４３は、冷媒と熱交換することによって蓄熱材４０が融解し始める融解初期において蓄熱材４０の上面の少なくとも一部が融解するように蓄熱容器４１内に設けられる。具体的には、蓄熱冷媒配管４３は、互いに並列に冷媒が流れる複数の蓄熱冷媒経路（図３においては６つの蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ６）と、複数の分流集合配管（図３においては２つの分流集合配管４５，４６）とを有する。蓄熱冷媒経路ＲＴ１は、蓄熱材４０を通り鉛直方向に延びる複数の鉛直配管４７と、鉛直配管４７の端部において鉛直配管４７を折り返して鉛直配管４７を連結する複数の折返し配管４８とをそれぞれ有しており、鉛直面に沿って取り回されている。他の蓄熱冷媒経路ＲＴ２−ＲＴ６も同様の構成であり、複数の蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ６は、平行に並んで配置されている。また、各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ６の両端を構成する鉛直配管４７は、蓄熱材４０の上方へと突出しており、各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ６の端部が一直線上に並んでいる。そして、分流集合配管４５，４６は、蓄熱材４０の上方において、それぞれ各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ６の端部に接続される。すなわち、分流集合配管４５，４６の一つ（以下、「第１分流集合配管４５」という）は、一直線上に並んだ複数の蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ６の一方の端部と接続されており、もう一つの分流集合配管４６（以下、「第２分流集合配管４６」という）は、一直線上に並んだ複数の蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ６の他方の端部と接続されている。第１分流集合配管４５は、蓄熱用熱交換器４２のガス側すなわち第１冷媒ガス配管３５１に接続されている。第２分流集合配管４６は、蓄熱用熱交換器４２の液側すなわち第２電動膨張弁ＥＶ２に接続されている。蓄熱が行われる蓄熱材４０の融解時には、第２ＨＬ接続点ＨＣ２を通った冷媒は、第１分流集合配管４５において各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ６へ分流され、第１分流集合配管４５に接続されている各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ６の鉛直配管４７には、上方から下方へと冷媒が流れる。そして、冷媒は、他の複数の鉛直配管４７および折返し配管４８を流れ、各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ６の他方の端部を構成する鉛直配管４７を下方から上方へと流れ、第２分流集合配管４６において集合する（実線矢印Ａ１参照）。なお、この融解時の冷媒の流れは、後述する暖房兼温蓄熱運転において行われる。また、放熱が行われる蓄熱材４０の凝固時には、冷媒は融解時とは逆方向に蓄熱冷媒配管４３内を流れる。すなわち、第２電動膨張弁ＥＶ２を通った冷媒は、第２分流集合配管４６において各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ６へ分流され、第２分流集合配管４６に接続されている各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ６の鉛直配管４７には、上方から下方へと冷媒が流れる。そして、冷媒は、他の鉛直配管４７および折返し配管４８を流れ、各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ６の他方の端部を構成する鉛直配管４７を下方から上方へと流れ、第１分流集合配管４５において集合する（破線矢印Ａ２参照）。なお、この凝固時の冷媒の流れは、後述する暖房兼デフロスト運転において行われる。
【００３３】
複数のフィン４４は、それぞれ細長い長方形の形状を有する薄い金属片である。フィン４４は、鉛直配管４７に対して垂直に設けられており、鉛直方向に所定のフィンピッチを隔てて並べられている。このフィンピッチは、フィン４４の幅に対して１／２０以上且つ１／２以下であり、上限は１／１０以下であることがより望ましい。一つのフィン４４には、一つの蓄熱冷媒経路、例えば、蓄熱冷媒経路ＲＴ１を構成する鉛直配管４７が貫通しており、複数のフィン４４は、複数の蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ６に対応して水平方向に並んで配置されている。なお、図３においては、フィン４４、鉛直配管４７および折返し配管４８については、その一部にのみ符号を付しており、他を省略している。
【００３４】
図１に示す第１開閉機構ＯＣ１は、開閉可能な第１電磁弁ＳＶ１および第１逆止弁３６１を有している。この第１開閉機構ＯＣ１では、第１電磁弁ＳＶ１と第１逆止弁３６１とが冷媒流れに対して並列に配置される。また、この第１逆止弁３６１は、各ユニット３１，３４，３７が接続された状態において第２ガス側閉鎖弁３３２から第２ＢＬ接続点ＢＣ２に向かう冷媒の流れのみを許容するように取り付けられている。
【００３５】
第２開閉機構ＯＣ２は、開閉可能な第２電磁弁ＳＶ２および第２逆止弁３６２を有している。この第２開閉機構ＯＣ２では、第２電磁弁ＳＶ２と第２逆止弁３６２とが冷媒流れに対して直列に配置される。なお、この際、第２電磁弁ＳＶ２は第１ＢＬ接続点側に、第２逆止弁３６２は第２ＢＬ接続点側に配置される。また、この第２逆止弁３６２は、各ユニット３１，３４，３７が接続された状態において第１ガス側閉鎖弁３３１から第２ＢＬ接続点ＢＣ２に向かう冷媒の流れのみを許容するように取り付けられている。
【００３６】
そして、この蓄熱ユニット４は、このような構成を採用することによって、暖房兼温蓄熱運転時には蓄熱用熱交換器４２を流れるガス冷媒の温熱を蓄熱材４０に蓄積させ、暖房兼デフロスト運転時には蓄熱用熱交換器４２を流れる液冷媒に蓄熱材４０に蓄積される温熱を供給することによってその液冷媒を蒸発させることが可能となっている。なお、この蓄熱材４０は、融点がおよそ３０℃から４０℃であり、潜熱として温熱を蓄積することが可能となっている。
【００３７】
［室外ユニットの構成］
室外ユニット３１は、主に、四路切換弁３１３、圧縮機３１１、室外熱交換器３１２、膨張回路３１４、第１冷媒ガス配管３２１、第２冷媒ガス配管３２３、および冷媒液配管３２２を有している。
圧縮機３１１は、吸入管３２５を流れる低圧のガス冷媒を吸入して圧縮した後、吐出管３２６に吐出するための機器である。本実施形態において、圧縮機３１１は、スクロール式やロータリ式等の容積式の圧縮機である。
【００３８】
四路切換弁３１３は、各運転に対応して、冷媒の流れ方向を切り換えるための弁であり、冷房運転時、デフロスト運転時、および暖房兼デフロスト運転時には圧縮機３１１の吐出管３２６と室外熱交換器３１２のガス側とを接続するとともに圧縮機３１１の吸入管３２５と第２ガス側閉鎖弁３３２とを介して接続し、暖房運転時および暖房兼温蓄熱運転時には圧縮機３１１の吐出管３２６と第２ガス側閉鎖弁３３２とを接続するとともに圧縮機３１１の吸入管３２５と室外熱交換器３１２のガス側とを接続することが可能である。
【００３９】
室外熱交換器３１２は、冷房運転時において、圧縮機３１１から吐出された高圧のガス冷媒を空調室外の空気を熱源として凝縮させることが可能であり、暖房運転時には室内熱交換器３７１から戻る液冷媒を、暖房兼温蓄熱運転時には室内熱交換器３７１および蓄熱用熱交換器４２から戻る液冷媒を蒸発させることが可能である。
膨張回路３１４は、液側閉鎖弁３３３と室外熱交換器３１２との間に接続され、室内熱交換器３７１と室外熱交換器３１２との間を流れる冷媒を減圧するための回路であり、ブリッジ回路７３と、ブリッジ回路７３に接続される連絡回路７５とから構成されている。ブリッジ回路７３は、本実施形態において、４つの逆止弁７４ａ〜７４ｄから構成されており、冷房運転時、デフロスト運転時、および暖房兼デフロスト運転時には、室外熱交換器３１２側からの冷媒を連絡回路７５に流入させた後、液側閉鎖弁３３３側に流通させることが可能であり、暖房運転時および暖房兼温蓄熱運転時には、液側閉鎖弁３３３側からの冷媒を連絡回路７５に流入させた後、室外熱交換器３１２側に流通させることが可能である。また、連絡回路７５には、液冷媒を一時的に溜めることが可能なレシーバ７１と、弁開度の調節が可能な第１電動膨張弁ＥＶ１とが配備されている。
【００４０】
〈空気調和装置の動作〉
空気調和装置３の運転動作について、図１および図４を用いて説明する。この空気調和装置３は、上述したように冷房運転、暖房運転、暖房兼温蓄熱運転、デフロスト運転、および暖房兼デフロスト運転を行うことが可能である。
［冷房運転］
冷房運転時は、四路切換弁３１３が図１の実線で示される状態、すなわち、圧縮機３１１の吐出管３２６が室外熱交換器３１２のガス側に接続され、かつ、圧縮機３１１の吸入管３２５が第２ガス側閉鎖弁３３２側に接続された状態となる。また、第１電動膨張弁ＥＶ１はＳＨ制御され、第２電動膨張弁ＥＶ２は全閉状態とされる。なお、第１電動膨張弁ＥＶ１がＳＨ制御されると、第１電動膨張弁ＥＶ１の弁開度が、室内熱交換器３７１のガス側における冷媒の温度から室内熱交換器３７１の液側における冷媒の温度を引いた差分が一定の正の値（例えば、＋５℃）となるように調節される。また、第１電磁弁ＳＶ１はＯＮされて開状態とされ、第２電磁弁ＳＶ２はＯＦＦされて閉状態とされる（図４参照）。そして、液側閉鎖弁３３３、第１ガス側閉鎖弁３３１、および第２ガス側閉鎖弁３３２は開状態とされる。
【００４１】
この冷媒回路の状態で、圧縮機３１１を起動すると、ガス冷媒が、圧縮機３１１に吸入されて圧縮された後、吐出管３２６、四路切換弁３１３、および第１ＢＬ接続点ＢＣ１を経由して室外熱交換器３１２に送られ、室外熱交換器３１２において凝縮されて液冷媒となる。
そして、この液冷媒は、膨張回路３１４に送られる。この膨張回路３１４に送られた液冷媒は、ブリッジ回路７３の逆止弁７４ｂを介して連絡回路７５に送られて、レシーバ７１で一時的に溜められる。このレシーバ７１で溜められた液冷媒は、第１電動膨張弁ＥＶ１で減圧された後、ブリッジ回路７３の逆止弁７４ｃ、液側閉鎖弁３３３、および第１ＨＬ接続点ＨＣ１を経由して室内熱交換器３７１に供給される。
【００４２】
そして、室内熱交換器３７１に供給された液冷媒は、室内熱交換器３７１において室内空気を冷却するとともに蒸発されてガス冷媒となる。このガス冷媒は、第２ＢＬ接続点ＢＣ２、第１電磁弁ＳＶ１、第２ＨＬ接続点ＨＣ２、第２ガス側閉鎖弁３３２、および四路切換弁３１３を経由して、再び、圧縮機３１１に吸入される。このようにして、冷房運転が行われる。
【００４３】
［暖房運転］
暖房運転時は、四路切換弁３１３が図１の破線で示される状態、すなわち、圧縮機３１１の吐出側が第２ガス側閉鎖弁３３２に接続され、かつ、圧縮機３１１の吸入側が室外熱交換器３１２のガス側に接続された状態となっている。また、第１電動膨張弁ＥＶ１はＳＨ制御され、第２電動膨張弁ＥＶ２は全閉状態とされる。なお、第１電動膨張弁ＥＶ１がＳＨ制御されると、第１電動膨張弁ＥＶ１の弁開度が、室外熱交換器３１２のガス側における冷媒の温度から室外熱交換器３１２の液側における冷媒の温度を引いた差分が一定の正の値（例えば、＋５℃）となるように調節される。また、第１電磁弁ＳＶ１および第２電磁弁ＳＶ２は、ＯＦＦされて閉状態とされる（図４参照）。そして、液側閉鎖弁３３３、第１ガス側閉鎖弁３３１、および第２ガス側閉鎖弁３３２は開状態とされる。
【００４４】
この冷媒回路の状態で、圧縮機３１１を起動すると、ガス冷媒が、圧縮機３１１に吸入されて圧縮された後、吐出管３２６、四路切換弁３１３、第２ガス側閉鎖弁３３２、第２ＨＬ接続点ＨＣ２、第１逆止弁３６１、および第２ＢＬ接続点ＢＣ２を経由して、室内熱交換器３７１に供給される。
そして、そのガス冷媒は、室内熱交換器３７１において室内空気を加熱するとともに凝縮されて液冷媒となる。この液冷媒は、第１ＨＬ接続点ＨＣ１および液側閉鎖弁３３３を経由して膨張回路３１４に送られる。この膨張回路３１４に送られた液冷媒は、ブリッジ回路７３の逆止弁７４ａを介して、連絡回路７５に送られてレシーバ７１で一時的に溜められる。このレシーバ７１で溜められた液冷媒は、第１電動膨張弁ＥＶ１で減圧された後、ブリッジ回路７３の逆止弁７４ｄを介して、室外熱交換器３１２に送られ、室外熱交換器３１２において蒸発されてガス冷媒となる。このガス冷媒は、第１ＢＬ接続点ＢＣ１、および四路切換弁３１３を経由して、吸入管３２５に戻り、再び、圧縮機３１１に吸入される。このようにして、暖房運転が行われる。
【００４５】
［暖房兼温蓄熱運転］
暖房兼温蓄熱運転時は、四路切換弁３１３が図１の破線で示される状態、すなわち、圧縮機３１１の吐出側が第２ガス側閉鎖弁３３２に接続され、かつ、圧縮機３１１の吸入側が室外熱交換器３１２のガス側に接続された状態となっている。また、第１電動膨張弁ＥＶ１はＳＨ制御され、第２電動膨張弁ＥＶ２は所定の開度を維持する状態とされる。なお、第１電動膨張弁ＥＶ１がＳＨ制御されると、第１電動膨張弁ＥＶ１の弁開度が、室外熱交換器３１２のガス側における冷媒の温度から室外熱交換器３１２の液側における冷媒の温度を引いた差分が一定の正の値（例えば、＋５℃）となるように調節される。また、第１電磁弁ＳＶ１および第２電磁弁ＳＶ２はＯＦＦされて閉状態とされる（図４参照）。そして、液側閉鎖弁３３３、第１ガス側閉鎖弁３３１、および第２ガス側閉鎖弁３３２は開状態とされる。
【００４６】
この冷媒回路の状態で、圧縮機３１１を起動すると、ガス冷媒が、圧縮機３１１に吸入されて圧縮された後、吐出管３２６、四路切換弁３１３、および第２ガス側閉鎖弁３３２を経由して第２ＨＬ接続点ＨＣ２に至る。そして、第２ＨＬ接続点ＨＣ２に至ったガス冷媒は、その後、第１逆止弁３６１および第２ＢＬ接続点ＢＣ２を経由して室内熱交換器３７１に向かう経路である第１経路と、蓄熱用熱交換器４２に向かう経路である第２経路とに分配される。
【００４７】
第１経路に分配されたガス冷媒は、室内熱交換器３７１において室内空気を加熱するとともに凝縮されて液冷媒となり、第１ＨＬ接続点ＨＣ１に至る。
一方、第２経路に分配されたガス冷媒は、上述したように蓄熱用熱交換器４２を流れ、蓄熱用熱交換器４２において蓄熱材４０を加熱するとともに凝縮されて液冷媒となる。この際、蓄熱材４０は、固相から液相に相変化し、ガス冷媒から供給される温熱を主に潜熱として蓄積する。その後、この液冷媒は、第２電動膨張弁ＥＶ２を経由して第１ＨＬ接続点ＨＣ１に至る。
【００４８】
そして、室内熱交換器３７１から第１ＨＬ接続点ＨＣ１に至った液冷媒と、第２電動膨張弁ＥＶ２を経由して第１ＨＬ接続点ＨＣ１に至った液冷媒とは、第１ＨＬ接続点ＨＣ１において合流した後、液側閉鎖弁３３３を経由して膨張回路３１４に送られる。この膨張回路３１４に送られた液冷媒は、ブリッジ回路７３の逆止弁７４ａを介して、連絡回路７５に送られてレシーバ７１で一時的に溜められる。このレシーバ７１で溜められた液冷媒は、第１電動膨張弁ＥＶ１で減圧された後、ブリッジ回路７３の逆止弁７４ｄを介して、室外熱交換器３１２に送られ、室外熱交換器３１２において蒸発されてガス冷媒となる。このガス冷媒は、第１ＢＬ接続点ＢＣ１、および四路切換弁３１３を経由して、吸入管３２５に戻り、再び、圧縮機３１１に吸入される。このようにして、暖房運転が行われる。
【００４９】
なお、この暖房兼温蓄熱運転は、主に、空気調和装置３の起動時に行われ、その後、自動的に暖房運転に切り替わる。
［デフロスト運転］
デフロスト運転時は、四路切換弁３１３が図１の実線で示される状態、すなわち、圧縮機３１１の吐出管３２６が室外熱交換器３１２のガス側に接続され、かつ、圧縮機３１１の吸入管３２５が第２ガス側閉鎖弁３３２側に接続された状態となる。また、第１電動膨張弁ＥＶ１は所定の開度を維持する状態とされ、第２電動膨張弁ＥＶ２は全閉状態とされる。また、第１電磁弁ＳＶ１はＯＮされて開状態とされ、第２電磁弁ＳＶ２はＯＦＦされて閉状態とされる（図４参照）。そして、液側閉鎖弁３３３、第１ガス側閉鎖弁３３１、および第２ガス側閉鎖弁３３２は開状態とされる。
【００５０】
この冷媒回路の状態で、圧縮機３１１を起動すると、ガス冷媒が、圧縮機３１１に吸入されて圧縮された後、吐出管３２６、四路切換弁３１３、および第１ＢＬ接続点ＢＣ１を経由して室外熱交換器３１２に送られ、室外熱交換器３１２の外表面に付着している霜を融解するとともに凝縮されて液冷媒となる。
そして、この液冷媒は、膨張回路３１４に送られる。この膨張回路３１４に送られた液冷媒は、ブリッジ回路７３の逆止弁７４ｂを介して連絡回路７５に送られて、レシーバ７１で一時的に溜められる。このレシーバ７１で溜められた液冷媒は、第１電動膨張弁ＥＶ１で減圧された後、ブリッジ回路７３の逆止弁７４ｃ、液側閉鎖弁３３３、および第１ＨＬ接続点ＨＣ１を経由して室内熱交換器３７１に供給される。
【００５１】
そして、室内熱交換器３７１に供給された液冷媒は、室内熱交換器３７１の周囲の空気を冷却するとともに蒸発されてガス冷媒となる。なお、この際、空調室内を積極的に冷房しないように、室内ファンが駆動しないように制御される。
そして、このガス冷媒は、第２ＢＬ接続点ＢＣ２、第１電磁弁ＳＶ１、第２ＨＬ接続点ＨＣ２、第２ガス側閉鎖弁３３２、および四路切換弁３１３を経由して、再び、圧縮機３１１に吸入される。
【００５２】
なお、このデフロスト運転は、室外熱交換器３１２の外表面の温度や外気温などのパラメータに基づいて切り換わるようなっている。また、このデフロスト運転は、室内熱交換器３７１に霜が付着しないように、暖房運転などとの間で間欠的に行われる。
［暖房兼デフロスト運転］
暖房兼デフロスト運転時は、四路切換弁３１３が図１の実線で示される状態、すなわち、圧縮機３１１の吐出管３２６が室外熱交換器３１２のガス側に接続され、かつ、圧縮機３１１の吸入管３２５が第２ガス側閉鎖弁３３２側に接続された状態となる。また、第１電動膨張弁ＥＶ１は所定の開度を維持する状態とされ、第２電動膨張弁ＥＶ２はＳＨ制御される。なお、第２電動膨張弁ＥＶ２がＳＨ制御されると、第２電動膨張弁ＥＶ２の弁開度が、蓄熱用熱交換器４２の第２ＨＬ接続点側における冷媒の温度から蓄熱用熱交換器４２の第２電動膨張弁側における冷媒の温度を引いた差分が一定の正の値（例えば、＋５℃）となるように調節される。また、第１電磁弁ＳＶ１はＯＦＦされて閉状態とされ、第２電磁弁ＳＶ２はＯＮされて開状態とされる（図４参照）。そして、液側閉鎖弁３３３、第１ガス側閉鎖弁３３１、および第２ガス側閉鎖弁３３２は開状態とされる。
【００５３】
この冷媒回路の状態で、圧縮機３１１を起動すると、ガス冷媒が、圧縮機３１１に吸入されて圧縮された後、吐出管３２６および四路切換弁３１３を経由して第１ＢＬ接続点ＢＣ１に至る。そして、第１ＢＬ接続点ＢＣ１に至ったガス冷媒は、その後、第１ガス側閉鎖弁３３１、第２切換機構ＯＣ２、および第２ＢＬ接続点ＢＣ２を経由して室内熱交換器３７１に向かう経路である第３経路と、室外熱交換器３１２に向かう経路である第４経路とに分配される。
【００５４】
第３経路に分配されたガス冷媒は、室内熱交換器３７１において室内空気を加熱するとともに凝縮されて液冷媒となり、第１ＨＬ接続点ＨＣ１に至る。
一方、第４経路に分配されたガス冷媒は、室外熱交換器３１２の外表面に付着している霜を融解するとともに凝縮されて液冷媒となった後、膨張回路３１４に送られる。この膨張回路３１４に送られた液冷媒は、ブリッジ回路７３の逆止弁７４ｂを介して連絡回路７５に送られて、レシーバ７１で一時的に溜められる。このレシーバ７１で溜められた液冷媒は、第１電動膨張弁ＥＶ１で減圧された後、ブリッジ回路７３の逆止弁７４ｃおよび液側閉鎖弁３３３を経由して第１ＨＬ接続点ＨＣ１に至る。
【００５５】
そして、室内熱交換器３７１から第１ＨＬ接続点ＨＣ１に至った液冷媒と、ブリッジ回路７３の逆止弁７４ｃおよび液側閉鎖弁３３３を経由して第１ＨＬ接続点ＨＣ１に至った液冷媒とは、第１ＨＬ接続点ＨＣ１において合流し、第２電動膨張弁ＥＶ２で減圧された後、蓄熱用熱交換器４２に送られ、上述したように蓄熱用熱交換器４２を流れる。これにより、冷媒は、蓄熱用熱交換器４２において温熱を蓄積している蓄熱材４０によって蒸発されてガス冷媒となる。その後、このガス冷媒は、第２ＨＬ接続点ＨＣ２、第２ガス側閉鎖弁３３２、および四路切換弁３１３を経由して、吸入管３２５に戻り、再び、圧縮機３１１に吸入される。
【００５６】
なお、この暖房兼デフロスト運転は、室外熱交換器３１２の外表面の温度や外気温などのパラメータに基づいて切り換わるようなっている。また、このデフロスト運転は、所定時間（例えば、１０分間）継続して行われる。
〈空気調和機の特徴〉
（１）
この蓄熱ユニット４では、暖房兼温蓄熱運転時に、蓄熱材４０の上部から優先的に蓄熱材４０が融解する。従って、暖房兼デフロスト運転時に蓄熱材４０が全て凝固した状態となっても、暖房兼温蓄熱運転時には蓄熱材４０の上部から融解し始めるため、蓄熱材４０の体積膨張を蓄熱材４０の上部から逃すことができる。これにより、体積膨張による内部応力の増大を抑えることができ、蓄熱容器４１、蓄熱冷媒配管４３、フィン４４などの破壊を抑えることができる。
【００５７】
（２）
この蓄熱ユニット４では、暖房兼温蓄熱運転時と暖房兼デフロスト運転時とで冷媒が蓄熱用熱交換器４２を逆方向に流れる。このため、暖房兼温蓄熱運転時と暖房兼デフロスト運転時との両方において、蓄熱容器４１内に高温部分と低温部分とに分かれた温度分布を形成することができる。すなわち、蓄熱材４０のうち、第１分流集合配管４５に近い部分は高温となり、第２分流集合配管４６に近い部分ほど低温となる。従って、暖房兼温蓄熱運転時には第１分流集合配管４５から冷媒が流れ、蓄熱材４０の高温部分から優先的に蓄熱される。また、暖房兼デフロスト運転時には、第２分流集合配管４６から冷媒が流れ、低温部分から優先的に放熱することができる。これにより、この蓄熱ユニット４では、暖房兼デフロスト運転時に蓄熱材４０の放熱が終了する時まで蓄熱材４０が融解した液相部分を残すことができる。
【００５８】
（３）
この蓄熱ユニット４では、蓄熱用熱交換器４２において複数のフィン４４が上述したフィンピッチで配置される。このため、融解時の蓄熱材４０の移動を妨げる恐れが少なく、且つ、蓄熱材４０において熱交換が十分に行われない部分を生じさせる恐れが少ない。これにより、効率よく蓄熱を行うことができる。
【００５９】
＜第２実施形態＞
〈構成〉
本発明の第２実施形態にかかる蓄熱ユニット５が有する蓄熱用熱交換器５２を図５に示す。
この蓄熱用熱交換器５２では、複数のフィン５４が、第１実施形態にかかる蓄熱ユニット４の蓄熱用熱交換器４２のフィン４４とは異なる態様で配置されている。第１実施形態にかかる蓄熱用熱交換器４２では、一つの蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ８を構成する複数の鉛直配管４７が一つのフィン４４を貫通していたが、この蓄熱用熱交換器５２では、フィン５４は、複数の蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ８に跨って設けられており、蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ８をそれぞれ構成する一直線上に並んだ鉛直配管４７が一つのフィン５４を貫通している。
【００６０】
他の構成については、第１実施形態にかかる蓄熱ユニット４と同様である。
〈特徴〉
このような蓄熱ユニット５においても、第１実施形態にかかる蓄熱ユニット４と同様の効果を奏することができる。
＜第３実施形態＞
〈構成〉
本発明の第３実施形態にかかる蓄熱ユニット６が有する蓄熱用熱交換器６２を図６に示す。
【００６１】
蓄熱用熱交換器６２は、内部に冷媒を通す蓄熱冷媒配管６３と、蓄熱冷媒配管６３が貫通する複数のフィン６４とを有している。
蓄熱冷媒配管６３は、蓄熱冷媒配管６３は、互いに並列に冷媒が流れる複数の蓄熱冷媒経路（図６においては１２の蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ１２）と、複数の分流集合配管（図６においては２つの分流集合配管６５，６６）とを有する。蓄熱冷媒経路ＲＴ１は、蓄熱材４０を通り水平方向に延びる複数の水平配管６７と、水平配管６７の端部において水平配管６７を折り返して水平配管６７を連結する複数の折返し配管６８とを有しており、水平面に沿って取り回されている。他の蓄熱冷媒経路ＲＴ２−ＲＴ１２も同様の構成である。各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ１２の両端を構成する水平配管６７は、蓄熱容器４１の側壁の内面近傍に位置している。複数の蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ１２は、水平面に平行に上下に積層して並んでおり、各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ１２の両端部がそれぞれ鉛直方向に延びる一直線上に並ぶように並べられている。分流集合配管６５，６６は、鉛直方向に延び、蓄熱材４０の上方へと突出している。分流集合配管６５，６６は、蓄熱容器４１の側壁の内面近傍において、それぞれ各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ１２の端部に接続される。すなわち、分流集合配管の一つ（以下、「第１分流集合配管６５」という）は、一直線上に並んだ複数の蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ１２の一方の端部と接続されており、もう一つの分流集合配管６６（以下、「第２分流集合配管６６」という）は、一直線上に並んだ複数の蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ１２の他方の端部と接続されている。第１分流集合配管４５は、蓄熱用熱交換器６２のガス側すなわち第１冷媒ガス配管３５１に接続される。第２分流集合配管４６は、蓄熱用熱交換器６２の液側すなわち第２電動膨張弁ＥＶ２に接続されている。蓄熱が行われる蓄熱材４０の融解時には、第２ＨＬ接続点ＨＣ２を通った冷媒は、第１分流集合配管６５を上方から下方へ向けて流れながら各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ１２へ分流され、第１分流集合配管６５に接続されている各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ１２の水平配管６７には、水平方向へと冷媒が流れる。そして、冷媒は、各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ１２の他方の端部を構成する水平配管６７を水平方向に流れ、第２分流集合配管４６において集合する（実線矢印Ａ３参照）。なお、この蓄熱時の冷媒の流れは、上述した暖房兼温蓄熱運転において行われる。また、放熱が行われる蓄熱材４０の凝固時には、冷媒は融解時とは逆方向に蓄熱冷媒配管６３内を流れる。すなわち、第２電動膨張弁ＥＶ２を通った冷媒は、第２分流集合配管６６において各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ１２へ分流され、第２分流集合配管６６に接続されている各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ１２の水平配管６７には、水平方向へと冷媒が流れる。そして、冷媒は、各蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ１２の他方の端部を構成する水平配管６７を水平方向に流れ、第１分流集合配管４５を下方から上方へ流れながら集合する（破線矢印Ａ４参照）。従って、融解時には、第１分流集合配管６５に接続されている蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ１２のうち、上方に位置する蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＲＴ１２から優先的に冷媒が流れる。また、冷媒と熱交換することによって蓄熱材４０が凝固する凝固時には、冷媒は融解時とは逆方向に蓄熱冷媒配管６３内を流れる。
【００６２】
複数のフィン６４は、それぞれ細長い長方形形状の薄い金属片である。フィン６４は、水平配管６７に対して垂直に設けられており、蓄熱冷媒経路ＲＴ１−ＴＲ１２の一つ、例えば、蓄熱冷媒経路ＲＴ１を構成する複数の水平配管６７が一つのフィン６４を貫通している。また、複数のフィン６４は、水平方向に所定のフィンピッチを隔てて並べられており、このフィンピッチは第１実施形態で述べたものと同様である。
【００６３】
なお、図６においては、フィン６４、水平配管６７および折返し配管６８については、その一部にのみ符号を付しており、他を省略している。
〈特徴〉
この蓄熱ユニット６においては、蓄熱材４０の上部および側部から優先的に蓄熱材４０が融解する。従って、暖房兼デフロスト運転時に蓄熱材４０が全て凝固しても、暖房兼温蓄熱運転時には蓄熱材４０の上部および側部から融解し始めるため、蓄熱材４０の体積膨張を蓄熱材４０の上部および側部から逃すことができる。このため、この蓄熱ユニット６においても、第１実施形態にかかる蓄熱ユニット４と同様の効果を奏することができる。
【００６４】
また、この蓄熱ユニット６では、蓄熱時の比較的高温の冷媒が、蓄熱材４０の上部を通り水平面に平行に取り回された蓄熱冷媒経路ＲＴ１を他の蓄熱冷媒経路ＲＴ２−ＲＴ１２よりも優先的に流れる。このため、比較的高温の冷媒が流れる領域が広くなっており、蓄熱材４０の上部のより広い範囲を優先的に融解させることができる。
＜第４実施形態＞
〈構成〉
本発明の第４実施形態にかかる蓄熱ユニット７の制御ブロック図を図７に示す。
【００６５】
この蓄熱ユニット７は、温度センサ７０と制御部７２とを有する。温度センサ７０は、蓄熱容器４１内の高温側に設けられている。温度センサ７０は、例えば、第１分流集合配管４５が接続される鉛直配管４７の近傍に配置されており、蓄熱材４０の温度を検知する。なお、温度センサ７０は、蓄熱容器４１の内部に限らず、蓄熱容器４１の外側表面に設けられてもよい。制御部７２は、上述した各運転モードにおいて、蓄熱ユニット４の各機構を制御する部分である。例えば、制御部７２は、空気調和装置３の起動時に暖房兼温蓄熱運転を開始し、温度センサ７０によって検知された温度が所定値以上になると自動的に暖房運転に切り換える。また、制御部７２は、暖房兼デフロスト運転において、温度センサ７０によって検知された温度から蓄熱材４０に液相が存在するか否かを判断し、暖房兼デフロスト運転を蓄熱材４０に液相が残存している状態で停止させる。具体的には、制御部７２は、温度センサ７０によって検知された温度が蓄熱材４０の融点以上となるように暖房兼デフロスト運転を停止させる。
【００６６】
他の構成については、第１実施形態にかかる蓄熱ユニット４と同様である。
〈特徴〉
この蓄熱ユニット７では、暖房兼デフロスト運転において蓄熱材４０が全て凝固する前に暖房兼デフロスト運転を停止させるため、常に蓄熱材４０に液相部分を残すことができる。従って、暖房兼温蓄熱運転が開始初期において蓄熱材４０が融解すると、液相として残っている部分を通して体積膨張が緩和される。このため、蓄熱容器４１等の損傷の発生をより抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、簡易な構造によって蓄熱材の体積変化による蓄熱容器等の損傷を抑えることができる効果を有し、蓄熱ユニットとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】空気調和機の冷媒回路図。
【図２】蓄熱ユニットの外観図。
【図３】第１実施形態にかかる蓄熱用熱交換器の外観図。
【図４】各運転モードにおける制御内容を示す図。
【図５】第２実施形態にかかる蓄熱用熱交換器の外観図。
【図６】第３実施形態にかかる蓄熱用熱交換器の外観図。
【図７】第４実施形態にかかる蓄熱ユニットの制御ブロック図。
【符号の説明】
【００６９】
４−７            蓄熱ユニット
４０              蓄熱材
４１              蓄熱容器
４３，６３        蓄熱冷媒配管
４４，５４，６４  フィン
４７              鉛直配管
４８，６８        折返し配管
６７              水平配管
７０              温度センサ
７１              制御部
【図１】
2005337664.tif 000003
【図２】
2005337664.tif 000004
【図３】
2005337664.tif 000005
【図４】
2005337664.tif 000006
【図５】
2005337664.tif 000007
【図６】
2005337664.tif 000008
【図７】
2005337664.tif 000009