(57)【要約】  【課題】霜取りに伴う暖房効率の低下が抑制された熱交換システムを提供する。  【解決手段】熱交換システムは、第１の熱交換器と、熱媒体を圧縮および循環させる圧縮機と、熱媒体の循環により、第１の熱交換器と熱的に結合された第２の熱交換器と、少なくとも圧縮機に電力を供給する第１の電源と、第１の熱交換器または第２の熱交換器と熱的に結合された加温部とを備える。【選択図】図１
2012237480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の熱交換器と、
熱媒体を圧縮および循環させる圧縮機と、
前記熱媒体の循環により、前記第１の熱交換器と熱的に結合された第２の熱交換器と、
前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器のうちの一方と熱的に接触された加温部と、
少なくとも前記加温部に電力を供給する蓄電部と
を備える熱交換システム。
【請求項２】
充電制御部をさらに備え、
前記蓄電部が、前記充電制御部を介して外部電源からの電力の供給を受けて充電される
請求項１に記載の熱交換システム。
【請求項３】
前記蓄電部が、室内に配置される
請求項１に記載の熱交換システム。
【請求項４】
前記外部電源が、商用電源である
請求項２に記載の熱交換システム。
【請求項５】
２以上の電気料金の設定が適用される場合に、
前記商用電源からの充電が、前記２以上の電気料金の設定のうち、他の電気料金の設定と比して安い電気料金の設定がされた電力が優先的に選択される充電である
請求項４に記載の熱交換システム。
【請求項６】
蓄熱部をさらに備え、
前記蓄熱部が、前記熱媒体と熱的に結合される
請求項１に記載の熱交換システム。
【請求項７】
前記蓄電部からの前記加温部への電力の供給が、予測情報に基づいて開始される
請求項１に記載の熱交換システム。
【請求項８】
第１の熱交換器と、
熱媒体を圧縮および循環させる圧縮機と、
前記熱媒体の循環により、前記第１の熱交換器と熱的に結合された第２の熱交換器と、
前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器のうちの一方と熱的に接触された加温部と、
少なくとも前記加温部に、放電時に発生する熱を供給する蓄電部と
を備える熱交換システム。
【請求項９】
第１の蓄電部と、
前記第１の蓄電部から電力の供給を受ける電動機と、
第１の熱交換器，前記第１の蓄電部から電力の供給を受けて熱媒体を圧縮および循環させる圧縮機，前記熱媒体の循環により、前記第１の熱交換器と熱的に結合された第２の熱交換器，電力または熱の供給を受けるとともに、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器のうちの一方と熱的に接触された加温部を備える熱交換システムと
を備える電動車両。
【請求項１０】
前記加温部に対する前記電力または熱の供給が、前記第１の蓄電部からの電力の供給である
請求項９に記載の電動車両。
【請求項１１】
前記加温部に対する前記電力または熱の供給が、前記第１の蓄電部の放電時に発生する熱の供給である
請求項９に記載の電動車両。
【請求項１２】
第２の蓄電部をさらに備え、
前記加温部に対する前記電力または熱の供給が、前記第２の蓄電部からの電力の供給である
請求項９に記載の電動車両。
【請求項１３】
第２の蓄電部をさらに備え、
前記加温部に対する前記電力または熱の供給が、前記第２の蓄電部の放電時に発生する熱の供給である
請求項９に記載の電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換システムおよび電動車両に関する。特に、霜取りに起因する熱輸送効率の低下が抑制された熱交換システムおよび霜取りに起因する熱輸送効率の低下が抑制された熱交換システムを備える電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
外気温の低い日に居住空間を暖房して快適な室温や湿度を得るために、暖房装置が用いられる。近年では、室内機と室外機との間で熱媒体を循環させることにより、屋外から屋内へと熱を運ぶ、いわゆるヒートポンプ方式の空気調和機（エアコンディショナ）が用いられることが多い。
【０００３】
適切な条件下で使用すれば、燃料を直接燃焼させた場合と比べ、省エネルギや二酸化炭素の排出量抑制の点でヒートポンプ方式は優れている。また、ヒートポンプ方式のエアコンディショナは、一台のエアコンディショナで冷房と暖房を切り替えて使用することができる。以下、単にエアコンディショナと記載した場合には、エアコンディショナとの記載は、ヒートポンプ方式のエアコンディショナを指すものとする。
【０００４】
エアコンディショナの暖房運転では、熱媒体を循環させ、室外機側から室内機側に熱を運ぶ。そのため、室外機側の熱交換器は、外気から熱を奪う作用をする。このとき、外気温が低いと、室外機側の熱交換器の温度を０℃以下としなければならない場合も生じる。室外機側の熱交換器の温度が０℃以下となってしまうと、熱交換器の表面に霜が付着し、熱交換効率が低下してしまう。
【０００５】
熱交換器の表面に付着した霜を取り除くために、霜取りが行われる。霜取りは、室内への送風を止めた上でエアコンディショナを冷房運転に切り替え、暖房運転とは逆に、室内から室外機側へ熱を運ぶことにより行われることが一般的である。したがって、霜取りが行われている間は、エアコンディショナが暖房運転をすることができず、室内の温度が低下してしまう。また、寒冷地ほど霜取り運転の頻度が高くなることから、室内の温度がますます低下する傾向があった。
【０００６】
霜取りに伴う室温の低下を抑制するために、例えば、下記の特許文献１では、室外機側の熱媒体の配管を区分けし、区域ごとに順番に霜取りを行うことが提案されている。下記の特許文献２では、風呂とエアコンディショナとを一体化させて、風呂の湯により霜取りを行うことが提案されている。下記の特許文献３では、燃料電池発電システムとエアコンディショナとを組み合わせ、発電時の排熱により霜取りを行うことが提案されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、霜取りにより暖房運転が停止することはないが、暖房の効率が低下してしまう。特許文献２や特許文献３に開示された技術では、複雑なシステムを構築せねばならず、システム構築のために費用がかさんでしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１３９２１５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３６８０５号公報
【特許文献３】特開２００２−０９０００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
エアコンディショナをはじめとする熱交換システムに対しては、霜取りに起因する熱輸送効率の低下を抑制することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
熱交換システムの好ましい実施の態様は、
熱交換システムが、第１の熱交換器と、圧縮機と、第２の熱交換器と、加温部と、蓄電部とを備える。
圧縮機は、熱媒体を圧縮および循環させる。第２の熱交換器は、熱媒体の循環により、第１の熱交換器と熱的に結合されている。加温部は、第１の熱交換器および第２の熱交換器のうちの一方と熱的に接触されている。蓄電部は、少なくとも加温部に電力を供給する。
【００１１】
熱交換システムの好ましい他の実施の態様は、
熱交換システムが、第１の熱交換器と、圧縮機と、第２の熱交換器と、加温部と、蓄電部とを備える。
圧縮機は、熱媒体を圧縮および循環させる。第２の熱交換器は、熱媒体の循環により、第１の熱交換器と熱的に結合されている。加温部は、第１の熱交換器および第２の熱交換器のうちの一方と熱的に接触されている。蓄電部は、少なくとも加温部に、放電時に発生する熱を供給する。
【００１２】
熱交換システムを備える電動車両の好ましい実施の態様は、
電動車両が、第１の蓄電部と、第１の蓄電部から電力の供給を受ける電動機と、熱交換システムとを備える。
熱交換システムが、第１の熱交換器，第１の蓄電部から電力の供給を受けて熱媒体を圧縮および循環させる圧縮機，熱媒体の循環により、第１の熱交換器と熱的に結合された第２の熱交換器，電力または熱の供給を受けるとともに、第１の熱交換器および第２の熱交換器のうちの一方と熱的に接触された加温部を備える。
【００１３】
本開示では、蒸発器（エバポレータ）として機能する側の熱交換器（第２の熱交換器）に対して、加温部が熱的に接触されている。本開示では、加温部を高温とすることにより、第２の熱交換器の表面に付着した霜の除去を行う。加温部は、例えば、熱交換器の表面に付着した霜を溶かすためのヒータである。本開示では、暖房運転と霜取りを独立させることができるため、霜取りに起因する熱輸送効率の低下が抑制される。
【００１４】
ここで、本明細書中において「熱的に結合される」というときには、何らかの媒体を介して熱のやりとりがなされることをいうものとする。また、本明細書中において「熱的に接触される」というときには、媒体を介しての熱のやりとりのほか、物体同士の直接的な接触による熱のやりとりがなされることをも含むものとする。なお、本明細書中において「霜取り」というときには、霜の除去のほか、雪や氷の除去をも含むものとする。
【００１５】
本開示では、加温部に対して、電力または熱が供給される。加温部に対して電力が供給される場合には、加温部には、蓄電部からの電力が供給される。加温部に対して熱が供給される場合には、加温部には、蓄電部の放電時に発生する熱が供給される。
【００１６】
蓄電部は、例えば、外部電源からの電力の供給を受けることにより充電される。電力の供給を受ける時間帯などに応じて電気料金が設定されている場合には、料金の安い電力で蓄電部への充電を行うことにより、暖房運転にかかる電気代が低減される。
【００１７】
圧縮機の駆動のための電力は、加温部に対して電力または熱を供給する蓄電部から供給されてもよいし、加温部に対して電力または熱を供給する蓄電部とは異なる電源から供給されてもよい。圧縮機の駆動のための電力が、加温部に対して電力または熱を供給する蓄電部とは異なる電源から供給される場合には、暖房運転のための電源と霜取りのための電源とを別系統とでき、熱交換システムの構成が複雑となることが回避される。または、加温部に対して電力または熱を供給する蓄電部からの電力を、圧縮機に対して補助的に供給することもでき、圧縮機の動作開始に伴う電力消費量の急激な増加が抑制される。
【００１８】
本開示の熱交換システムを、自動車や電車などの車載用のエアコンディショナなどに適用してもよい。外部電源としては、商用電源のほか、例えば、回生された電力や二次電池からの電力などが電源として挙げられる。なお、熱交換システムの電源の全部または一部として電池を使用する場合には、低温環境下における出力性能の劣化を避けるため、電池が室内に配知されることが好ましい。
【００１９】
なお、本明細書中において「室内」というときには、壁などにより囲まれ、外気に直接さらされない空間をいうものとする。また、「室内」は、必ずしも人の存在する空間に限定されないものとする。
【００２０】
霜取りを行うタイミングは、センサにより霜の付着を検知した時や、タイマにより設定された時としてよい。予備的な暖房のため、熱交換システムのユーザが外部から霜取りの指示を与えるようにしてもよいし、熱交換システムが室外の温度の低下を検知して、熱交換システムが、霜取りを開始するようにしてもよい。熱交換システムのユーザの行動パターンをマイクロコンピュータに学習させ、熱交換システムが、該行動パターンにしたがって霜取りを開始するようにしてもよい。
【００２１】
霜取りを終了するタイミングは、センサが霜を検知しなくなった時や、霜取りの開始からタイマに設定した時間が経過した時、または、蓄電部に蓄えられていた電力が一定量を下回った時など、適宜設定してよい。
【発明の効果】
【００２２】
少なくとも１つの実施例によれば、霜取りに起因する熱輸送効率の低下が抑制された熱交換システムおよび霜取りに起因する熱輸送効率の低下が抑制された熱交換システムを備える電動車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１Ａは、本開示の実施形態にかかる熱交換システムの一構成例を示すブロック図である。図１Ｂは、本開示の実施形態にかかる熱交換システムが適用されたエアコンディショナの概略を示す略線図である。
【図２】図２は、本開示の実施形態にかかる熱交換システムが適用されたエアコンディショナの構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、空調制御部による霜取りの処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図４は、空調制御部による充電の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】図５は、本開示の実施形態にかかる熱交換システムが適用されたエアコンディショナの構成例を示すブロック図である。
【図６】図６は、本開示の実施形態にかかる熱交換システムが適用されたエアコンディショナの室外機の構成例および充電制御部の電源切り替え回路の構成例を示す図である。
【図７】図７Ａは、第３の実施形態にかかる電動車両の第１の構成例の概略を示す略線図である。図７Ｂは、第３の実施形態にかかる電動車両の第２の構成例の概略を示す略線図である。
【図８】図８Ａは、第３の実施形態にかかる電動車両の第３の構成例の概略を示す略線図である。図８Ｂは、第３の実施形態にかかる電動車両の第４の構成例の概略を示す略線図である。
【図９】図９は、第４の実施形態にかかる電動車両の構成例の概略を示す略線図である。
【図１０】図１０Ａおよび図１０Ｂは、本開示の熱交換システムが適用された暖房乾燥装置の構成例の概略を示す図である。
【図１１】図１１は、本開示の熱交換システムが適用された融雪装置の構成例の概略を示す図である。
【図１２】図１２Ａは、本開示の熱交換システムが適用された給湯装置の構成例の概略を示す側面図である。図１２Ｂは、図１２ＡにおけるＡ方向からの矢視図である。図１２Ｃは、本開示の熱交換システムが適用された自動販売機の斜視図である。図１２Ｄは、図１２Ｃに示す自動販売機を背面側から見た概略図である。
【図１３】図１３Ａは、エアコンディショナの暖房運転の概略を説明するための略線図である。図１３Ｂは、エアコンディショナの冷房運転の概略を説明するための略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、熱交換システムおよび電動車両の実施形態について説明する。説明は、以下の順序で行う。
＜０．霜取り＞
［ヒートポンプ］
［霜取り］
＜１．第１の実施形態＞
［熱交換システムの概略的構成］
［エアコンディショナへの適用例］
［制御の一例］
［霜取りの具体例］
＜２．第２の実施形態＞
［エアコンディショナへの適用例］
［霜取りの具体例］
＜３．第３の実施形態＞
［第１の構成例］
［第２の構成例］
［第３の構成例］
［第４の構成例］
＜４．第４の実施形態＞
＜５．変形例＞
【００２５】
なお、以下に説明する実施形態は、熱交換システムおよび電動車両の好適な具体例である。以下の説明においては、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、特に本開示を限定する旨の記載がない限り、熱交換システムおよび電動車両の例は、以下に示す実施形態に限定されないものとする。以下の実施形態の説明においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
【００２６】
＜０．霜取り＞
本開示の実施形態の理解を容易とするため、エアコンディショナを例にとり、霜取りについて説明する。
【００２７】
［ヒートポンプ］
図１３Ａは、エアコンディショナの暖房運転の概略を説明するための略線図である。図１３Ｂは、エアコンディショナの冷房運転の概略を説明するための略線図である。図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、エアコンディショナ５０１は、概略的には、室内機３および室外機５から構成される。一般的には、室内機３の内部に第１の熱交換器１１および送風ファン５３が配置され、室外機５の内部に圧縮機１３、四方弁１４、膨張弁１０、第２の熱交換器１２および送風ファン５４が配置される。第１の熱交換器１１、圧縮機１３、四方弁１４、膨張弁１０および第２の熱交換器１２の内部には、熱媒体が循環するようにされ、第１の熱交換器１１と第２の熱交換器１２とが熱的に結合されている。
【００２８】
（暖房運転）
まず、図１３Ａを参照して、暖房運転を行う場合のエアコンディショナ５０１の動作について説明する。圧縮機１３により熱媒体が圧縮され、熱媒体が８０℃程度の高圧ガスとされる。高温高圧のガスとされた熱媒体は、図１３Ａに示す矢印Ｄの方向に送り出され、四方弁１４を通過した後、室内機３側に配置された第１の熱交換器１１に送られる。第１の熱交換器１１に対しては、例えば、送風ファン５３により風が送られ、第１の熱交換器１１の内部の熱媒体が冷却されるとともに液化する。すなわち、第１の熱交換器１１は、凝縮器（コンデンサ）として機能する。送風ファン５３により第１の熱交換器１１に向けて送られた風は、第１の熱交換器１１の間を通過する間に温められて温風となる。この温風が、室内機３の送風口から室内に向けて吹き出され、室内を暖めるために使用される。
【００２９】
第１の熱交換器１１を通過した後の熱媒体は、低温高圧の状態となり、膨張弁１０を介して、室外機５側に配置された第２の熱交換器１２に送られる。膨張弁１０は、熱媒体の流量を調節するために設けられる。第１の熱交換器１１および第２の熱交換器１２の間には、必要に応じて、乾燥器（ドライヤ）や、熱媒体が気化しやすいようにするための毛細管（キャピラリチューブ）が設けられる。第２の熱交換器１２に送られる熱媒体は、膨張弁１０や毛細管を通過する間に低温低圧となり、蒸発しやすい状態とされる。
【００３０】
第２の熱交換器１２に対しては、例えば、送風ファン５４により風が送られる。第２の熱交換器１２の内部の熱媒体は、第２の熱交換器１２に向けて送られた風から熱を受け取って蒸発する。すなわち、第２の熱交換器１２は、蒸発器（エバポレータ）として機能する。送風ファン５４により第２の熱交換器１２に向けて送られた風は、第２の熱交換器１２の間を通過する間に熱媒体により熱が奪われて冷風となり、外気に放出される。第２の熱交換器１２を通過した後の熱媒体は、高温低圧の状態となり、四方弁１４を通過した後、再び圧縮機１３に戻り、上述したサイクルが繰り返される。
【００３１】
エアコンディショナ５０１は、熱媒体を循環させて外気から奪った熱を室内に取り込むことにより、室内を暖房する。このように、電気エネルギなどを投入して、熱を室内機３と室外機５との間で移動させる方式は、ヒートポンプと呼ばれる。なお、移動した熱エネルギ量と投入した電気エネルギ量との比は、成績係数（Coefficient Of Performance（ＣＯＰ））と呼ばれ、暖房能力または冷房能力の指標とされる。
【００３２】
（冷房運転）
ヒートポンプの特長の一つとして、冷房と暖房を同じ機器で行え、二重に空調設備を導入しなくて済むという点を挙げることができる。上述したように、暖房運転を行う場合には、熱媒体が、圧縮機１３、第１の熱交換器１１、第２の熱交換器１２の順で循環する。冷房運転を行う場合には、図１３Ｂに示すように、四方弁１４を切り替え、圧縮機１３から送りだされる熱媒体の通過する順序を、圧縮機１３、第２の熱交換器１２、第１の熱交換器１１の順とすればよい。このとき、暖房運転の場合とは逆に、第１の熱交換器１１が蒸発器として機能し、第２の熱交換器１２が凝縮器として機能する。すなわち、冷房運転では、第２の熱交換器１２を介して、室内の熱を外気へ放出することになる。
【００３３】
［霜取り］
ヒートポンプは、室内と室外との温度差が小さくなればなるほどＣＯＰが向上する。言い換えれば、エアコンディショナ５０１の暖房能力は、エアコンディショナ５０１自体の性能のほか、設置地域の気候などに左右される。例えば、寒冷地では、エアコンディショナ５０１の暖房特性が低下する場合がある。
【００３４】
これは、暖房運転を行う場合に、外気の熱を室内機３側へ移動させるためには、第２の熱交換器１２（室外機側の熱交換器）の温度を下げなければならないことによる。エアコンディショナ５０１の暖房運転を続けると、室外機５側の熱交換器の温度が徐々に下がり続ける。また、外気の温度が低いときなど、第２の熱交換器１２の温度を０℃以下にしなければいけない場合も生じる。そうすると、空気中の水分が霜として第２の熱交換器１２の表面に付着してしまい、熱交換器の熱交換効率が下がってしまう。したがって、エアコンディショナ５０１の暖房運転を続けるには、付着した霜を除去するための霜取りが必要となる。
【００３５】
暖房運転を開始する前に霜取りが行われることも多い。特に、寒冷地では、暖房運転を開始する前から、第２の熱交換器１２の表面に霜や雪が付着したり、着氷したりしていることがある。そのため、エアコンディショナ５０１は、霜取りの終了を待ってから、暖房運転が開始するように設定されることも多い。
【００３６】
霜取りを行うには、いくつかの方法があるが、エアコンディショナ５０１を冷房運転に切り替え、第２の熱交換器１２の温度を上げて付着した霜を除去する方法が一般的である。これは、図１３Ｂを参照して説明したように、冷房運転では、第２の熱交換器１２が凝縮器として機能するため、第２の熱交換器１２の温度が上昇するからである。このとき、第１の熱交換器１１が蒸発器として機能することから、室内機３側の送風ファン５３を稼働させると、室内機３の送風口から室内に向かって冷風が吹き出してしまう。そのため、霜取り中、室内機３側の送風ファン５３は運転が止められた状態とされる。
【００３７】
したがって、霜取りの間は、エアコンディショナ５０１からの温風の吹き出しが停止した状態となる。そのため、エアコンディショナ５０１のユーザは、暖房運転が開始されて温風が吹き出すまで、霜取りの終了を待たなければならない。さらに、暖房運転が開始されても、室内を暖めようとして暖房運転を続けると、第２の熱交換器１２の温度の低下を招き、霜取りを頻繁に行う必要が生じる。霜取りの間は暖房運転がされず、室内の温度が下がるため、室内がなかなか暖まらないこととなってしまう。寒冷地では霜取りの回数も多いうえに室内の温度が下がりやすいため、エアコンディショナ５０１は、暖房器具としての機能を十分に果たせていなかった。
【００３８】
＜１．第１の実施形態＞
［熱交換システムの概略的構成］
図１Ａは、本開示の実施形態にかかる熱交換システムの一構成例を示すブロック図である。図１Ａに示すように、本開示の実施形態にかかる熱交換システム１は、第１の熱交換器１１と、圧縮機１３と、第２の熱交換器１２と、加温部１５と、蓄電部１７とを備える。圧縮機１３は、熱媒体を圧縮および循環させ、第１の熱交換器１１および第２の熱交換器１２が、熱媒体の循環により、熱的に結合される。加温部１５は、第１の熱交換器１１および第２の熱交換器１２のうちの一方と熱的に接触されており、加温部１５を高温とすることにより、熱交換器に付着した霜の除去が行われる。第１の実施形態にかかる熱交換システム１では、蓄電部１７が、少なくとも加温部１５に電力を供給する。以下、第１の熱交換器１１および第２の熱交換器１２、圧縮機１３、加温部１５ならびに蓄電部１７について、順に説明する。
【００３９】
（第１および第２の熱交換器）
第１の熱交換器１１および第２の熱交換器１２は、例えば、熱媒体を流すための配管（伝熱管）を備え、この伝熱管を介して熱媒体と外部との熱交換を行う。例えば、エアコンディショナの場合では、外気または室内の空気が、熱媒体との熱交換の対象となる。熱媒体との熱交換の対象は、気体だけに限られず、液体や固体であってもよい。例えば、給湯器として熱交換システム１が構成される場合には、凝縮器として機能する側の熱交換器における、熱媒体との熱交換の対象は水である。
【００４０】
第１の熱交換器１１および第２の熱交換器１２としては、例えば、ヒートパイプ熱交換器やコイル型熱交換器、シェルアンドチューブ熱交換器、スパイラルプレート熱交換器、プレート型熱交換器、スパイラルプレート熱交換器、プレートフィン熱交換器などを挙げることができるが、これらに限られない。必要に応じて、複数の種類の熱交換器が組み合わされてもよい。また、第１の熱交換器１１および第２の熱交換器１２を、必ずしも同種の熱交換器とする必要はない。熱交換に関わる部分の表面積を大きくして熱交換効率を向上させるため、伝熱用のフィンをさらに配置してもよい。なお、熱交換器の伝熱管の材質としては、水分に対する耐腐食性を有していることが好ましい。熱交換器の伝熱管が、超撥水面として構成されていてもよい。
【００４１】
（圧縮機）
圧縮機１３は、熱媒体を圧縮し、熱媒体を高温高圧のガスとして送り出すために配置される。圧縮機１３としては、例えば、スクロール圧縮機や往復圧縮機（reciprocating compressor）、回転圧縮機（rotary compressor）などを用いることができる。
【００４２】
熱媒体としては、空気よりも簡単に圧縮または膨張する性質があり、かつ液化または気化もしやすい物質が選択される。熱媒体として選択される物質は、大気中に放出されてもオゾン層の破壊がなく、温室効果の高くない物質であることが好ましい。
【００４３】
（加温部）
加温部１５は、熱交換器の表面に付着した霜や雪、氷などに対して熱を与えることにより、熱交換器の表面に付着した霜や雪、氷などを融かして除去するために配置される。したがって、加温部１５は、第１の熱交換器１１および第２の熱交換器１２のうちの一方と熱的に接触されている。図１Ａでは、加温部１５が、第２の熱交換器１２と熱的に接触された例を示している。
【００４４】
加温部１５は、具体的には、熱交換器の表面に付着した霜を溶かすヒータである。霜の除去が電気加熱により行われる場合には、熱交換器の表面に付着した霜を溶かすヒータとしては、具体的には、例えば、セラミックヒータ、カーボンヒータ、ハロゲンヒータ、オイルヒータなどをあげることができるが、これらに限定されるものではない。電気加熱の方式は熱交換システム１の用途および機能に応じて選択することができ、例えば、抵抗加熱方式、赤外加熱方式、誘導加熱方式、誘電加熱方式などを適用することができる。または、機械的な振動を与えることにより、熱交換器の表面に付着した霜や雪、氷などを融かして除去するようにしてもよい。
【００４５】
（蓄電部）
蓄電部１７は、電力を蓄え、霜取りに際して加温部１５に電力を供給する。蓄電部１７は、例えば、二次電池、キャパシタなどの蓄電デバイスを含み、蓄電部１７は、必要に応じて、電力の供給の開始および停止を切り替えるためのスイッチ回路を含む。二次電池としては、例えば、リチウムイオン電池、ナトリウム・硫黄電池、鉛電池、ニッケル・水素電池、ニッケル・亜鉛電池、ニッケル・鉄電池、銀・亜鉛電池、ニッケル・カドミウム電池、レドックス・フロー電池などが挙げられる。もちろん、二次電池は、これらに限定されず、これらの１種以上を組み合わせて用いてもよい。キャパシタとしては、例えば、電気二重層キャパシタ、ナノゲート・キャパシタ（「ナノゲート」は、ナノゲート・アクチエンゲゼルシャフトの登録商標）、リチウムイオンキャパシタなどが挙げられる。もちろん、キャパシタは、これらに限定されない。蓄電デバイスとして、二次電池やキャパシタのほか、超伝導コイルやフライホイールなどを用いて電気を蓄えるようにしてもよい。
【００４６】
蓄電部１７は、少なくとも、霜取りに際して加温部１５に電力を供給できればよく、必ずしも充電可能である必要はない。例えば、後述するように、蓄電部１７を蓄電モジュールとして構成し、蓄電モジュールが交換自在とされる場合などは、蓄電デバイスとして、例えば、一次電池を使用することも可能である。蓄電部１７は、熱交換システム１が適用される装置に必ずしも内蔵される必要はなく、外付けとされてもよい。
【００４７】
室内を暖める場合には、蓄電部１７が、室内に配置されることが好ましい。一般的に、電池の出力は低温環境下で劣化する。また、一般的に、電池が動作するのに好ましい環境温度は、人が心地よいと感じる環境温度と近い。そのため、例えば、蓄電デバイスとしてリチウムイオン電池などの二次電池を使用する場合には、蓄電部１７が、室内に配置されることが好ましい。エアコンディショナとして熱交換システム１が構成される場合には、蓄電部１７が、室内機の内部に配置されてもよい。
【００４８】
［エアコンディショナへの適用例］
以下、本開示の熱交換システムをエアコンディショナに適用した場合を例にとり、本開示の熱交換システムを具体的に説明する。
【００４９】
図１Ｂは、本開示の実施形態にかかる熱交換システムが適用されたエアコンディショナの概略を示す略線図である。図２は、本開示の実施形態にかかる熱交換システムが適用されたエアコンディショナの構成例を示すブロック図である。図１Ｂおよび図２に示すように、エアコンディショナ５１は、室内機３および室外機５から構成される。
【００５０】
例えば、室内機３の内部には、第１の熱交換器１１および蓄電部１７が配置される。室内機３には、第１の熱交換器１１および蓄電部１７のほかに、例えば、ＡＣ(Alternate Current)−ＤＣ(Direct Current)コンバータ２３、充電制御部２５、電源制御部２７、空調制御部３３、通信用インタフェース３５、温度センサ４６およびタイマ４５などが配置される。
【００５１】
また、例えば、室外機５の内部には、第２の熱交換器１２、圧縮機１３および加温部１５が配置される。室外機５には、第２の熱交換器１２、圧縮機１３および加温部１５のほかに、例えば、インバータ２９、温度センサ４７、霜センサ４３、蓄熱部１９および膨張弁１０などが配置される。
【００５２】
上述した第１の熱交換器１１と第２の熱交換器１２とは、圧縮機１３から送り出される熱媒体の循環により、熱的に結合される。熱媒体は、室内機３および室外機５との間の熱媒体用管路５５を経由して、第１の熱交換器１１と第２の熱交換器との間を循環する。熱媒体用管路５５は、例えば、断熱材で覆われた配管である。
【００５３】
（外部電源）
エアコンディショナ５１は、例えば、外部電源１０１からの電力の供給を受けられるように構成される。外部電源１０１は、例えば、商用電源である。外部電源１０１から供給される電力は、圧縮機１３の駆動や蓄電部１７の充電のために用いられる。
【００５４】
（ＡＣ−ＤＣコンバータ）
外部電源１０１が交流電源である場合には、外部電源１０１からの電力は、ＡＣ−ＤＣコンバータ２３を介して充電制御部２５に供給される。外部電源１０１からの電力は、ＡＣ−ＤＣコンバータ２３により直流に変換され、充電制御部２５に供給される。なお、外部電源１０１が直流電源である場合には、ＡＣ−ＤＣコンバータ２３をエアコンディショナ５１に必ずしも設ける必要はない。
【００５５】
（充電制御部）
充電制御部２５は、蓄電部１７への充電および蓄電部１７からの放電を制御するための電源切り替え回路を含む。充電制御部２５は、空調制御部３３から送出される制御信号に応じて回路を切り替え、外部電源１０１からの電力の一部を蓄電部１７の充電に充てる。
【００５６】
図１Ｂに破線により示されるように、蓄電部１７を蓄電モジュールとして構成し、蓄電モジュール自体または蓄電モジュールに内蔵された蓄電デバイス１８が交換自在とされてもよい。例えば、蓄電デバイス１８をカートリッジ型とし、蓄電デバイス１８が、蓄電部１７内部のソケットに挿入されるように構成されてもよい。この場合には、安全のために、蓄電デバイス１８が取り外されているときには、蓄電部１７と充電制御部２５との間が通電しないように、充電制御部２５内部の回路が切り替えられることが好ましい。さらに、蓄電デバイス１８が取り外されているときには、ソケットの端子が露出しないように、ソケットの端子が保護部材で覆われることがより好ましい。
【００５７】
充電制御部２５は、電源切り替え回路の切り替えにより、蓄電部１７をエアコンディショナ５１の補助電源として利用できるように構成することもできる。例えば、圧縮機の始動直後や、急速暖房運転に伴う高負荷運転時などに、蓄電部１７からの電力をエアコンディショナ５１の運転に補助的に利用することができる。このようにすることで、消費電力の急激な増加を抑制することができる。なお、エアコンディショナ５１が、蓄電部１７により蓄えられた電力のみにより駆動するように構成されていてもよい。
【００５８】
（電源制御部）
外部電源１０１から供給される電力は、充電制御部２５から電源制御部２７に送られる。電源制御部２７は、空調制御部３３に電力を供給するとともに、空調制御部３３からの制御信号に応じて、例えば、圧縮機１３などのエアコンディショナ５１の各部で必要とされる電力を送出する。
【００５９】
（インバータ）
インバータ２９は、電源制御部２７から供給された直流電力を交流電力に変換するとともに、電力周波数を制御することにより、圧縮機１３の回転数の制御を行う。インバータ２９は、例えば、ＶＶＶＦ（Variable Voltage Variable Frequency）インバータであり、制御の方式としては、パルス電圧振幅波形変調（Pulse Amplitude Modulation（ＰＡＭ)）方式、パルス幅変調（Pulse Width Modulation（ＰＷＭ）)方式またはこれらの組み合わせを適宜選択することができる。
【００６０】
（空調制御部）
空調制御部３３は、マイクロプロセッサやメモリなどを含み、エアコンディショナ５１の外部または内部からの各種信号を入力信号として、エアコンディショナ５１の各部を制御する。エアコンディショナ５１への入力としては、例えば、通信用インタフェース３５からの入力、温度センサ４６，４７からの入力、タイマ４５からの入力、霜センサ４３からの入力、インバータ２９からの入力、蓄電部１７からの入力、充電制御部２５からの入力、電源制御部２７からの入力などが挙げられる。
【００６１】
（通信用インタフェース）
通信用インタフェース３５は、エアコンディショナ５１の動作状態を変更するための指示を受信し、必要に応じ、エアコンディショナ５１の動作状況を外部へ向けて発信する。通信用インタフェース３５に対する情報のやりとりは、有線もしくは無線の方式による通信、または人体通信によりおこなわれる。無線の方式による通信としては、例えば、赤外線を用いた通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（ブルートゥース  エスアイジー，インコーポレイテッドの登録商標）による通信、ＺｉｇＢｅｅによる通信などを利用することができるが、これらに限定されるものではない。有線の方式による通信としては、例えば、インターネット回線による通信や光回線による通信、電話回線による通信などを利用することができるが、これらに限定されるものではない。また、例えば、いわゆるスマートグリッドと呼ばれる電力網を介した通信を利用することもできる。
【００６２】
（温度センサ）
温度センサ４６は、室内の温度を検知し、室内の温度に関する情報を空調制御部３３に送出する。空調制御部３３は、温度センサ４６からの入力により、室内の温度が設定された温度に達したかどうかの判断を行う。温度センサ４７は、室外の温度を検知し、室外の温度に関する情報を空調制御部３３に送出する。空調制御部３３は、温度センサ４７からの入力により、例えば、外気温が霜の発生の起きやすい温度より低いかどうかの判断を行う。
【００６３】
（タイマ）
タイマ４５は、例えば、霜取りの開始からある一定時間の経過後に霜取りが終了されるように設定されたときなどに、霜取りの開始からの経過時間を計時し、霜取りの終了を通知するトリガー信号を空調制御部３３に送出するためのタイマである。霜取りは、あらかじめ設定された時間ごとに霜取りを行うタイマ方式と、必要に応じて霜取りを行うデマンド方式に大別される。タイマ方式を採用する場合には、例えば、霜取りの間隔をタイマ４５により設定しておくことができる。また、例えば、毎朝決まった時間に暖房運転を行うことが予定されている場合に、暖房運転の開始の例えば数分前に、霜取りの開始のトリガー信号をタイマ４５から空調制御部３３に対して送出させることもできる。なお、デマンド方式を採用する場合には、霜の付着があったと判断されたときにのみ霜取りが行われるため、暖房運転を止める時間を減らすことができる。
【００６４】
タイマ４５は、霜取りの開始または終了のトリガー信号を空調制御部３３に送出するほか、蓄電部１７への充電開始のトリガー信号を空調制御部３３に送出させるようにすることもできる。例えば、エアコンディショナ５１が、ある決められた時間帯に蓄電部１７への充電を行うように設定されているときに、充電開始のトリガー信号を空調制御部３３に送出するようにタイマ４５を設定することもできる。
【００６５】
（霜センサ）
霜センサ４３は、第２の熱交換器１２の近傍に配置され、第２の熱交換器１２への霜の付着を検知または予測する。空調制御部３３は、例えば、霜センサ４３からの入力により、霜取りを開始するかどうか、または、霜取りを終了するかどうかの判断を行うことができる。霜センサ４３は、霜の付着を細かく検知するために、複数個設置されることが好ましい。第２の熱交換器１２の温度は必ずしも一様ではなく、霜の付着しやすい部分と、霜の付着が比較的遅い部分とが生じうるからである。また、第２の熱交換器１２の表面の一部に霜が溶け残った状態でエアコンディショナ５１が霜取りを終了してしまうと、暖房運転の開始により、溶け残った霜が氷塊へと成長してしまうからである。
【００６６】
霜センサ４３は、光学式のセンサとされてもよいし、温度検知式のセンサとされてもよい。霜センサ４３が光学式のセンサである場合には、霜センサ４３が、例えば、発光ダイオード（light-emitting diode（ＬＥＤ））などの発光素子と、フォトダイオードなどの受光素子などとの組、ならびに光量判定のための制御部などから構成される。霜センサ４３は、発光素子から光を射出し、霜により反射された光または霜を透過した光を受光素子により受光することにより、霜の付着を検知する。霜の付着は、例えば、受光素子による受光光量の変化として検知することができる。霜センサ４３を光学式のセンサとする場合には、霜取りにより発生する水蒸気の影響を避けるため、霜センサ４３が、第２の熱交換器１２のできるだけ下部に配置されることが好ましい。なお、霜と露とを判別しやすくする観点から、発光素子から射出される光の中心波長が、６００ｎｍ程度以下とされることが好ましい。
【００６７】
霜センサ４３が温度検知式のセンサである場合には、霜センサ４３は、例えば、サーミスタ、熱電対、熱膨張率が異なる２枚の金属板を貼り合わせたバイメタルである。第２の熱交換器１２への霜の付着の検知または予測にかえ、第２の熱交換器１２中を循環する熱媒体の温度を検知することにより、第２の熱交換器１２への霜の付着を検知または予測するようにしてもよい。なお、霜センサ４３の検知する温度の変化から、霜取りの終了を判定することも可能である。霜が融けはじめると、その時点から霜センサ４３の検知する温度が上がりはじめるため、この上がりはじめたタイミングで霜取りをやめるようにすればよい。
【００６８】
（蓄熱部）
蓄熱部１９は、熱媒体の熱または加温部１５の熱をもらい受けて貯めるために配置される。熱交換システム１に蓄熱部１９を設けることにより、熱交換システムを稼働させるためのピーク負荷を平均化することができる。図２では、蓄熱部１９が、熱媒体の熱をもらい受けて貯める構成例を示しているが、蓄熱部１９が、加温部１５の熱をもらい受けて貯めるように構成されていても構わない。いずれの場合においても、蓄熱部１９が、熱媒体と熱的に結合されることになる。
【００６９】
蓄熱部１９は、熱媒体の熱または加温部１５の熱をもらい受ける蓄熱体を備える。該蓄熱体としては、石材やレンガ材、水などを使用することができるが、熱容量の大きいものが好ましく、該蓄熱体として水が特に好ましい。蓄熱体としての水は、液体状でもよく、ゲル状またはゾル状であってもよい。
【００７０】
［制御の一例］
以下、本開示の熱交換システムをエアコンディショナに適用した場合を例にとり、実施形態にかかる熱交換システムにおける制御の一例を説明する。
【００７１】
（霜取りモード）
図３は、空調制御部による霜取りの処理の流れを示すフローチャートである。図３では、霜の付着を霜センサ４３により検知して行う、デマンド方式の霜取りの処理の一例を示している。また、図３では、霜取りの開始後、タイマ４５に設定された時間Ｔｓごとに、霜が除去されたかどうかの確認が行われる処理の一例を示しており、霜取りの終了は、霜センサ４３からの入力に基づいて行われる。なお、以下では、熱交換システム１が、熱交換器の表面に付着した霜の除去を行うための運転を行っている状態を「霜取りモード」と適宜記載する。
【００７２】
まず、ステップＳ１において、空調制御部３３は、エアコンディショナ５１が暖房運転を行っているかどうかを判断する。エアコンディショナ５１が暖房運転を行っていない場合には、室外機５側の熱交換器に対する霜取りは不要であるから、処理はステップＳ９へと進む。エアコンディショナ５１が暖房運転を行っている場合には、処理はＳ２へと進む。
【００７３】
次に、ステップＳ２において、空調制御部３３は、室外機５側の熱交換器（第２の熱交換器１２）の表面に霜が付着しているかどうかの判断を行う。霜が付着しているかどうかの判断は、例えば、霜センサ４３からの入力に基づいて行われる。霜が付着していない場合には、処理はステップＳ９へと進む。霜が付着している場合には、処理はステップＳ３へと進む。
【００７４】
次に、ステップＳ３において、空調制御部３３は、蓄電部１７が霜取りを行うのに十分な電力を供給できるかどうかの判断を行う。蓄電部１７が、例えば、リチウムイオン電池を含む場合には、蓄電部１７は、該リチウムイオン電池の電池残量を空調制御部３３に対して通知する。空調制御部３３は、蓄電部１７からの入力に基づき、該リチウムイオン電池の電池残量が充分であるかどうかを判断する。例えば、空調制御部３３は、リチウムイオン電池の電池残量Ｌに関する情報を蓄電部１７から取得し、霜取りを行うのに必要な電池残量Ｌｓと該リチウムイオン電池の電池残量Ｌとの比較を行う。すなわち、空調制御部３３により、Ｌ＞Ｌｓであるかどうかが判断される。
【００７５】
蓄電部１７が霜取りを行うのに十分な電力を供給できない場合には、処理はステップＳ８へと進む。ステップＳ８では、空調制御部３３は、エアコンディショナ５１のユーザに対して、例えば、通信用インタフェース３５を介しての通信を行い、ユーザに対してエラーメッセージを通知する。エラーメッセージの通知後は、処理はステップＳ９へ進む。蓄電部１７が霜取りを行うのに十分な電力を供給できる場合には、処理はステップＳ４へと進む。
【００７６】
次に、ステップＳ４において、空調制御部３３は、加温部１５と蓄電部１７との間の通電が行われているかどうかの判断を行う。具体的には、空調制御部３３は、加温部１５のヒータのスイッチが入っているかどうかの判断を行う。ヒータのスイッチが入っていない場合には、処理はステップＳ５へと進み、ステップＳ５において、ヒータのスイッチが入れられる。ヒータのスイッチが入れられた後、処理はステップＳ６へと進む。既にヒータのスイッチが入れられている場合には、処理はステップＳ６へと進む。
【００７７】
次に、ステップＳ６において、空調制御部３３は、タイマ４５による計時を開始させる。タイマ４５に対しては、例えば、数分程度の時間Ｔｓが設定されている。
【００７８】
次に、ステップＳ７において、空調制御部３３は、タイマ４５からの入力に基づき、タイマ４５による計時開始からの経過時間Ｔと設定時間Ｔｓとの比較を行い、タイマ４５による計時開始から設定時間Ｔｓが経過したかどうかの判断を行う。すなわち、空調制御部３３により、Ｔ＞Ｔｓであるかどうかが判断される。タイマ４５による計時開始から設定時間Ｔｓが経過した場合には、処理はステップＳ８へと進む。
【００７９】
次に、ステップＳ８において、空調制御部３３は、タイマ４５による計時を終了させ、必要に応じてタイマ４５のカウントをクリアする。ステップＳ８の処理が終了すると、処理はステップＳ１へと戻り、上述した処理が繰り返される。
【００８０】
例えば、霜の除去が完了すると、処理はステップＳ２からステップＳ９およびステップＳ１０へと進み、ヒータのスイッチが切られ、一連の処理（霜取りモード）が終了する。
【００８１】
なお、霜取りモードの実行のタイミングは、任意に設定することができる。例えば、タイマ４５に設定された一定間隔ごとに空調制御部３３が霜取りモードを実行するようにしてもよい。また、例えば、ユーザから暖房運転開始の指示を受け取ったときに空調制御部３３が霜取りモードを実行するようにしてもよい。
【００８２】
または、霜取りモードの実行が、予測情報に基づいて行われるものであってもよい。ここで、予測情報とは、霜取りの要否の判断の基礎とできる情報をいう。
【００８３】
予測情報は、例えば、天気予報である。例えば、夜間に関する天気の予報が「晴れ」である場合には、放射冷却現象により、翌日の朝の気温が低くなり、室外機５側の熱交換器の温度が低いことが予測される。または、室外機５側の熱交換器の表面に、既に氷などが付着していることが予測される。したがって、エアコンディショナ５１に対して、朝のある時間帯に暖房運転の開始を予約設定している場合などには、予測情報に基づいて、暖房運転の開始前に、エアコンディショナ５１に予備的に霜取りを開始させることも可能である。このようにすることで、エアコンディショナ５１から温風が吹き出すまでの待ち時間を減らすことが可能である。そのほか、降雪が予測されるときや日照量の低下が予測されるときに、エアコンディショナ５１に予備的に霜取りを開始させることも可能である。天気予報にかえ、または、天気予報とともに、温度センサ４７により検知した室外の気温の低下を予測情報としてもよい。
【００８４】
予測情報は、例えば、ユーザの行動パターンである。エアコンディショナ５１にユーザの行動パターンを学習させることにより、例えば、ユーザが暖房運転を行う可能性が高いと判断したときに、エアコンディショナ５１が予備的に霜取りを開始するように設定することも可能である。ユーザの行動パターンは、例えば、室外の気温と暖房運転の実行度の相関や、ユーザの起床時間、ユーザの帰宅時刻、曜日などの情報を蓄積させることにより、エアコンディショナ５１に学習させることが可能である。エアコンディショナ５１は、ユーザの行動パターンを例えば空調制御部３３のメモリなどに保持することができる。
【００８５】
予測情報は、例えば、通信用インタフェース３５や温度センサ４６，４７などを介してエアコンディショナ５１に入力される。そのほか、スマートグリッドを介した入力であってもよい。
【００８６】
（充電モード）
図４は、空調制御部による充電の処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下では、熱交換システム１が、蓄電部１７に対する充電を行っている状態を「充電モード」と適宜記載する。
【００８７】
まず、ステップＳ２１において、空調制御部３３は、エアコンディショナ５１が霜取りモードであるかどうかを判断する。エアコンディショナ５１が霜取りモードである場合には、空調制御部３３は蓄電部１７への充電を行わない。エアコンディショナ５１が霜取りモードでない場合には、処理はステップＳ２２へと進む。
【００８８】
次に、ステップＳ２２において、空調制御部３３は、蓄電部１７が霜取りを行うのに十分な電力を供給できるかどうかの判断を行う。すなわち、ステップＳ２２において、空調制御部３３は、蓄電部１７に対しての充電が必要かどうかを判断する。蓄電部１７が、例えば、リチウムイオン電池を含む場合には、空調制御部３３は、該リチウムイオン電池の電池残量Ｌに関する情報を取得し、霜取りを行うのに必要な電池残量Ｌｓと該リチウムイオン電池の電池残量Ｌとの比較を行う。すなわち、空調制御部３３により、Ｌ＞Ｌｓであるかどうかが判断される。
【００８９】
蓄電部１７が霜取りを行うのに十分な電力を供給できない場合には、処理はステップＳ２３へと進む。蓄電部１７が霜取りを行うのに十分な電力を供給できる場合には、空調制御部３３は蓄電部１７への充電を行わない。
【００９０】
次に、ステップＳ２３において、空調制御部３３は、エアコンディショナ５１に外部電源１０１が接続されているかどうかの判断を行う。エアコンディショナ５１に外部電源１０１が接続されているかどうかの判断は、例えば、充電制御部２５の電源切り替え回路における端子間電圧に関する情報を取得することにより可能である。
【００９１】
エアコンディショナ５１に外部電源１０１が接続されていない場合には、処理はステップＳ２４へと進む。ステップＳ２４では、空調制御部３３は、エアコンディショナ５１のユーザに対して、例えば、通信用インタフェース３５を介しての通信を行い、ユーザに対してエラーメッセージを通知する。エラーメッセージの通知後は、処理はステップＳ２３へ戻る。エアコンディショナ５１に外部電源１０１が接続されている場合または接続された場合には、処理はステップＳ２５へと進む。
【００９２】
次に、ステップＳ２５において、空調制御部３３は、充電制御部２５の電源切り替え回路を制御し、蓄電部１７に対して、外部電源１０１からの充電を行う。
【００９３】
次に、ステップＳ２６において、空調制御部３３は、蓄電部１７が霜取りを行うのに十分な電力を供給できる状態に達したかどうかの判断を行う。蓄電部１７に対する充電は、空調制御部３３が、蓄電部１７が霜取りを行うのに十分な電力を供給できる状態に達したと判断するまで継続される。空調制御部３３が、蓄電部１７が霜取りを行うのに十分な電力を供給できる状態に達したと判断した場合には、処理はステップＳ２６からステップ２７へと進み、蓄電部１７への通電が遮断され、一連の処理（充電モード）が終了する。
【００９４】
なお、充電モードの実行のタイミングは、任意に設定することができる。例えば、室内の温度が十分に高く、暖房運転に必要な電力が低いときや、エアコンディショナ５１の運転停止中に、空調制御部３３が充電モードを実行するようにしてもよい。
【００９５】
また、例えば、２以上の電気料金の設定が適用される場合に、２以上の電気料金の設定のうち、他の電気料金の設定と比して安い電気料金の設定がされた電力の供給を受けられる時に、空調制御部３３が充電モードを実行するようにしてもよい。２以上の電気料金の設定が適用される場合とは、例えば、電力の供給を受ける時間帯などに応じて電気料金が設定されている場合である。例えば、電力需要の高い時間帯に比較して、電力需要の低い時間帯の電気料金が割安に設定されている場合には、空調制御部３３は、電力需要の低い時間帯に充電モードを実行する。例えば、空調制御部３３は、夜間電力により充電を行う。または、例えば、発電量が小さい時間帯に比較して、発電量が大きい時間帯の電気料金が割安に設定されている場合には、空調制御部３３は、発電量が大きい時間帯に充電モードを実行する。このようにすることで、エアコンディショナ５１の運転にかかる電気代を抑えることができる。電気料金の設定は、例えば、空調制御部３３のメモリなどに保持することができる。
【００９６】
また、例えば、いわゆるグリーン電力が優先的に選択されるようにして、蓄電部１７への充電が行われるようにしてもよい。グリーン電力とは、自然エネルギから生産され、環境負荷が小さい電力をいい、例えば、太陽光、太陽熱、風力、温度差、バイオ燃料、マイクロ水力、地熱、波力、潮汐力、振動力などで発電された電力をいう。熱交換システム１の外部から供給される電力がグリーン電力であるかどうかは、例えば、スマートグリッドを介しての情報の入力により判断することが可能である。
【００９７】
例えば、エアコンディショナ５１が、いわゆるスマートメータと呼ばれる通信機能付きの電力量計と連携している場合には、エアコンディショナ５１が運転していないときに蓄電部１７への充電が行われるようにすることもできる。または、エアコンディショナ５１以外の他の機器の消費電力が小さいときに蓄電部１７への充電が行われるようにすることもできる。このようにすることで、基本アンペア数の大きさに応じて電気料金が設定される電力契約のもとでは、基本アンペア数を低く抑えることができ、したがって、電気代を低く抑えることができる。
【００９８】
［霜取りの具体例］
３．７Ｖ、１．３Ａｈのリチウムイオン電池（直径１８ｍｍ、長さ６５ｍｍとする。）２１本を、３直列・７並列に接続し、蓄電部１７を構成したとする。また、抵抗値１．２Ωの電熱線により、加温部１５を構成したとし、厚さは１ｍｍの銅配管により、第２の熱交換器１２を構成したとする。銅配管が６００ｍｍ四方の領域の５０％を占有するものと仮定すると、配管の熱容量と霜の熱容量の合計は、およそ３ｋＪ／Ｋと計算される。蓄電部１７から加温部１５へ電力を供給して霜取りを開始すると、加温部１５の電熱線には、１１．１Ｖの電圧がかかり、９Ａの電流が流れる。すなわち、加温部１５の電熱線の発熱量は約１００Ｗとなり、室外機５内の気流を考慮しないで計算すると、銅配管と霜の温度は３０秒で１℃上昇することになる。銅配管の表面の霜は、銅配管の表面の温度が４℃以下あたりから発生するので、例えば、銅配管の表面の温度が０℃であった場合は、２分以上の加熱により、霜を除去することができる。上記の例では、１回の充電で、加温部１５の電熱線を１時間発熱させることができる。
【００９９】
第１の実施形態によれば、霜取りに伴う暖房運転の中断をなくすことができ、霜取りに起因する熱輸送効率の低下を抑制することができる。
【０１００】
＜２．第２の実施形態＞
［エアコンディショナへの適用例］
図５は、本開示の実施形態にかかる熱交換システムが適用されたエアコンディショナの構成例を示すブロック図である。図５に示すように、エアコンディショナ６１は、室内機３および室外機５から構成される。
【０１０１】
例えば、室内機３の内部には、第１の熱交換器１１が配置される。室内機３には、第１の熱交換器１１のほかに、例えば、ＡＣ(Alternate Current)−ＤＣ(Direct Current)コンバータ２３、充電制御部２５、電源制御部２７、空調制御部３３、通信用インタフェース３５、タイマ４５、温度センサ４６およびタイマ４５などが配置される。
【０１０２】
また、例えば、室外機５の内部には、第２の熱交換器１２、圧縮機１３、加温部１５および蓄電部１７が配置される。室外機５には、第２の熱交換器１２、圧縮機１３、加温部１６および蓄電部１７のほかに、例えば、インバータ２９、温度センサ４７、霜センサ４３、蓄熱部１９および膨張弁１０などが配置される。
【０１０３】
第２の実施形態では、エアコンディショナ６１が、第１の熱交換器１１と、圧縮機１３と、第２の熱交換器１２と、加温部１６と、蓄電部１７とを備える。第２の実施形態では、圧縮機１３は、熱媒体を圧縮および循環させ、第１の熱交換器１１および第２の熱交換器１２は、熱媒体の循環により、熱的に結合される点で、第１の実施形態と共通している。また、第２の実施形態では、加温部１６は、第１の熱交換器１１および第２の熱交換器１２のうちの一方と熱的に接触されており、加温部１６を高温とすることにより、熱交換器に付着した霜の除去が行われる点で、第１の実施形態と共通している。ここで、第２の実施形態では、蓄電部１７が、少なくとも加温部１６に対して、放電時に発生する熱を供給する点で、第１の実施形態と相違している。
【０１０４】
図５では、蓄電部１７が、第２の熱交換器１２に近い位置に配置される例を示している。第２の熱交換器１２には、例えば、加温部１６として熱の伝導体が密着される。熱の伝導体は、蓄電部１７に対しても密着され、蓄電部１７で発生する熱が、熱の伝導体を介して第２の熱交換器１２に伝えられる。熱の伝導体としては、熱媒体が循環する伝熱管や金属板などを用いることができる。熱の伝導体の形状は特に限定されず、熱の伝導体の形状は、線状でも板状でも構わない。また、図５に示すように、蓄電部１７および加温部１６の間に蓄熱部１９を介在させ、蓄熱部１９が、熱の伝導体と熱的に結合されるようにしてもよい。このとき、蓄熱部１９は、第２の熱交換器１２、加温部１５および熱の伝導体を介して、第１の熱交換器１１と第２の熱交換器１２との間を循環する熱媒体と熱的に結合されることになる。
【０１０５】
図６は、本開示の実施形態にかかる熱交換システムが適用されたエアコンディショナの室外機の構成例および充電制御部の電源切り替え回路の構成例を示す図である。第２の実施形態では、蓄電部１７が、例えば、リチウムイオン電池を含む場合には、該リチウムイオン電池の放電に伴って発生する熱を、霜取りのための熱源として利用する。例えば、蓄電部１７に蓄えられた電力は、エアコンディショナ６１の運転を補助するために使用され、蓄電部１７は、放電に伴い、内部抵抗により自己発熱する。その熱が熱の伝導体を介して第２の熱交換器１２に伝わり、第２の熱交換器１２の表面に付着した霜が除去される。したがって、霜取りモードは、充電制御部２５の電源切り替え回路の電源切り替えにより制御される。
【０１０６】
［霜取りの具体例］
３．７Ｖ、２．５Ａｈのリチウムイオン電池（直径１８ｍｍ、長さ６５ｍｍとする。）１０８本を、４直列・２７並列に接続し、蓄電部１７を構成したとする。また、室外機５には、蓄熱部１９として、効率７０％の蓄熱槽が配置されているものとする。厚さは１ｍｍの銅配管により、第２の熱交換器１２を構成した場合、銅配管が６００ｍｍ四方の領域の５０％を占有するものと仮定すると、銅配管の熱容量と霜の熱容量の合計は、およそ３ｋＪ／Ｋと計算される。
【０１０７】
エアコンディショナ６１は、例えば、圧縮機１３の始動時に、充電制御部２５の電源切り替え回路の電源切り替えを行い、蓄電部１７と電源制御部２７とを通電させる。電源切り替え回路の電源切り替えにより、エアコンディショナ６１は、蓄電部１７の電力を運転の補助電力として使用することができる。エアコンディショナ６１の始動時の消費電力がおよそ１０００Ｗであるとすると、上記の例で補助電力を５００Ｗとすると、エアコンディショナ６１の始動時の見かけの消費電力は５００Ｗとなる。
【０１０８】
蓄電部１７から流れる電流は約３３．８Ａであり、リチウムイオン電池の内部抵抗は０．０５Ωであるため、蓄電部１７全体の発熱量を８．４５Ｗと見積もることができる。リチウムイオン電池が満充電の場合には、電力を２時間供給でき、その間に発生する熱量は６０．８ｋＪに達する。この熱量のうちの７０％の４２ｋＪを霜取りに使うことができる。銅配管の熱容量と霜の熱容量の合計はおよそ３ｋＪ／Ｋであるから、外気への熱の逃げを無視した単純計算では、外気温が−１０℃以上の場合に、霜を溶かしきることができることになる。
【０１０９】
上記例では、圧縮機１３の始動時に電源切り替え回路の電源切り替えが行われる例を示したが、霜センサ４３が霜を検知したときに電源切り替え回路の電源切り替えが行われるようにしてもよい。または、空調制御部３３のマイクロプロセッサが、エアコンディショナ６１の消費電力が過多と判断したときに電源切り替え回路の電源切り替えが行われるようにしてもよい。霜センサ４３が霜を検知していないときに電源切り替え回路の電源切り替えが行われる場合には、蓄電部１７で発生した熱を蓄熱部１９に貯めておくことが好ましい。蓄電部１７で発生した熱を蓄熱部１９に貯めておくことにより、霜センサ４３が霜を検知したときに蓄熱部１９に貯めた熱により霜を溶かすことができる。
【０１１０】
上記の例では、リチウムイオン電池の充電残量が０となった時点で、充電制御部２５の電源切り替え回路の電源切り替えを行い、蓄電部１７と外部電源１０１とを接続させる。霜取りが終了し、エアコンディショナ６１が定常運転の状態にある場合には、エアコンディショナ６１の消費電力は２００Ｗ程度で安定する。したがって、蓄電部１７への充電を３００Ｗで行えば、合計の消費電力は５００Ｗとなり、始動時とおなじ消費電力になる。第２の実施形態によれば、エアコンディショナ６１の始動時の急激な電力消費を避けられるため、基本アンペア数が小さい場合でも他の電子機器との併用が可能になる。
【０１１１】
＜３．第３の実施形態＞
［第１の構成例］
図７Ａは、第３の実施形態にかかる電動車両の第１の構成例の概略を示す略線図である。図７Ａに示すように、電動車両８１は、第１の蓄電部７７と、第１の蓄電部７７から電力の供給を受ける電動機７９と、熱交換システム７１とを備える。電動機７９は、第１の蓄電部７７から供給される電力を電動車両８１の走行のための駆動力に変換する。熱交換システム７１は、例えば、電動車両８１の室内（車室）の温度調節のためのエアコンディショナである。
【０１１２】
熱交換システム７１は、第１の熱交換器１１と、圧縮機１３と、第２の熱交換器１２と、加温部１５とを備える。熱媒体の漏れの防止や熱媒体用管路内へ侵入した異物（空気や水など）の除去および分離のために、必要に応じ、熱交換システム７１に、受液器（レシーバ）をさらに配置するようにしてもよい。なお、図７Ａに示す構成例では、第１の熱交換器１１が、凝縮器１１ａおよび蒸発機１１ｂの組から構成される。凝縮器１１ａおよび蒸発機１１ｂはそれぞれ独立しており、暖房運転の際には、凝縮器１１ａのみが使用され、蒸発機１１ｂへの熱媒体の循環は止められる。一方、冷房運転の際には、蒸発機１１ｂのみが使用され、凝縮器１１ａへの熱媒体の循環は止められる。第１の熱交換器として、凝縮器１１ａおよび蒸発機１１ｂの組を配置するのは、車室内の湿度調整のためと、冷房運転から暖房運転への切り替え時に、熱交換器表面に凝縮していた水が蒸発することによる窓の曇りを防止するためである。
【０１１３】
圧縮機１３は、第１の蓄電部７７から電力の供給を受けて熱媒体を圧縮および循環させる。第１の熱交換器１１と第２の熱交換器１２とは、熱媒体の循環により、熱的に結合される。加温部１５は、電力または熱の供給を受けるとともに、第１の熱交換器１１および第２の熱交換器１２のうちの一方と熱的に接触される。図７Ａでは、加温部１５が、第２の熱交換器１２と熱的に接触される構成例を示している。また、図７Ａでは、第１の蓄電部７７が、電動車両８１の走行用の電源として使用されるほか、熱交換システム７１における加温部１５への電力の供給に使用される構成例を示している。第１の蓄電部７７の電力は、例えば、充電制御部２５および電源制御部２７を介して加温部１５に供給される。
【０１１４】
加温部１５は、空調制御部３３の制御により、霜取りに際して、第１の蓄電部７７からの電力の供給を受けて高温とされる。加温部１５を高温とすることにより、第２の熱交換器１２の表面に付着した霜や雪、氷などを除去することができる。
【０１１５】
一般的に、車載用のエアコンディショナには、住居用のエアコンディショナと比較して、高い暖房能力（および冷房能力）が必要とされるが、第３の実施形態によれば、霜取りに起因する熱輸送効率の低下を抑制することができる。
【０１１６】
なお、上述の構成は、内燃機関を備える、いわゆるハイブリッド型の車両にも適用が可能である。ハイブリッド型の車両であれば、内燃機関の排熱も、室内の暖房または熱交換器の霜取りに利用することができる。
【０１１７】
第１の蓄電部７７への充電は、例えば、充電制御部２５を介して、外部電源からの電力の供給により行われるが、回生された電力の供給などにより行ってもよい。充電制御部２５は、必ずしも電動車両８１の内部に配置される必要はない。例えば、充電制御部２５を電動車両８１の外部の充電器側に配置してもよい。また、例えば、第１の蓄電部７７を蓄電モジュールとして構成し、蓄電モジュール自体または蓄電モジュールに内蔵された蓄電デバイスを交換自在とした場合や、電動車両８１への非接触給電を行う場合などには、充電制御部２５が省略されてもよい。
【０１１８】
［第２の構成例］
図７Ｂは、第３の実施形態にかかる電動車両の第２の構成例の概略を示す略線図である。図７Ｂに示すように、電動車両８２は、第１の蓄電部７７と、第１の蓄電部７７から電力の供給を受ける電動機７９と、熱交換システム７２とを備える。熱交換システム７２は、第１の熱交換器１１と、圧縮機１３と、第２の熱交換器１２と、加温部１６とを備える点で、第１の構成例と共通している。ここで、第２の構成例は、加温部１６に対して、例えば、熱の伝導体８５を介して、第１の蓄電部７７で発生する熱が供給される点で、第１の構成例と相違している。
【０１１９】
第１の蓄電部７７は、例えば、電動車両８２の始動により、放電を開始する。第１の蓄電部７７は、放電に伴い、内部抵抗により自己発熱する。その熱が熱の伝導体８５を介して第２の熱交換器１２に伝わり、第２の熱交換器１２の表面に付着した霜が除去される。
【０１２０】
熱の伝導体８５として、熱媒体が循環する伝熱管を用いる場合には、例えば、熱媒体の循環を停止させることにより、霜取りモードを終了させることができる。なお、熱媒体の循環が停止された伝熱管は、第１の蓄電部７７のヒートシンクとして機能させることができる。
【０１２１】
［第３の構成例］
図８Ａは、第３の実施形態にかかる電動車両の第３の構成例の概略を示す略線図である。図８Ａに示すように、電動車両８３は、第１の蓄電部７７と、第１の蓄電部７７から電力の供給を受ける電動機７９と、熱交換システム７３とを備える。熱交換システム７３は、第１の熱交換器１１と、圧縮機１３と、第２の熱交換器１２と、加温部１５とを備える点で、第１の構成例と共通している。ここで、第３の構成例は、電動車両８３が、第２の蓄電部７８をさらに備え、加温部１５に対して、第２の蓄電部７８から電力が供給される点で、第１の構成例と相違している。
【０１２２】
第３の構成例では、走行用の電力として第１の蓄電部７７の電力を電動機７９に供給し、霜取り用の電力として第２の蓄電部７８の電力を加温部１５に供給する。したがって、第３の構成例では、走行用の電源と霜取りのための電源とが分離されているため、熱交換システム７３の暖房運転に伴う電動車両８３の航続距離の低下を抑えることができる。また、第１の蓄電部７７の電力が不足する場合に、第２の蓄電部７８の電力を補助的に用いることもできる。
【０１２３】
［第４の構成例］
図８Ｂは、第３の実施形態にかかる電動車両の第４の構成例の概略を示す略線図である。図８Ｂに示すように、電動車両８４は、第１の蓄電部７７と、第１の蓄電部７７から電力の供給を受ける電動機７９と、熱交換システム７４とを備える。熱交換システム７４は、第１の熱交換器１１と、圧縮機１３と、第２の熱交換器１２と、加温部１６とを備える点で、第１の構成例と共通している。ここで、第４の構成例は、電動車両８４が、第２の蓄電部７８をさらに備え、加温部１６に対して、例えば、熱の伝導体８５を介して、第２の蓄電部７８で発生する熱が供給される点で、第１の構成例と相違している。
【０１２４】
第４の構成例では、走行用の電力として第１の蓄電部７７の電力を電動機７９に供給し、熱交換システム７４の運転用の電力として第２の蓄電部の電力を圧縮機１３に供給する。したがって、第４の構成例では、走行用の電源と熱交換システム７４の運転用の電源とが分離されているため、熱交換システム７４の暖房運転に伴う電動車両８４の航続距離の低下を抑えることができる。
【０１２５】
なお、図８Ｂに示す構成例では、第１の蓄電部７７および第２の蓄電部７８の組が、一方の蓄電部を温めるための電源用ヒータ８６を備えている。図８Ｂに示す構成例では、第２の蓄電部７８の電力が、電源用ヒータ８６に供給される。このようにすることで、低温環境下における第１の蓄電部７７（走行用の電源）の出力性能の劣化を低減することができる。
【０１２６】
＜４．第４の実施形態＞
図９は、第４の実施形態にかかる電動車両の構成例の概略を示す略線図である。図９に示すように、電動車両９１は、第１の蓄電部９７と、第２の蓄電部９８と、第１の蓄電部９７から電力の供給を受ける電動機９９ａおよび９９ｂと、熱交換システム９２とを備える。電動機９９ａおよび９９ｂは、第１の蓄電部９７から供給される電力を電動車両９１の走行のための駆動力に変換する。電動機９９ａおよび９９ｂによって得られる駆動力により、電動車両９１は、例えば、軌道９０上を走行する。熱交換システム９２は、例えば、電動車両９１の室内（車室）の温度調節のためのエアコンディショナである。
【０１２７】
熱交換システム９２は、例えば、第１の熱交換器１１ａ、１１ｂおよび１１ｃと、圧縮機１３と、第２の熱交換器１２ａ、１２ｂおよび１２ｃと、加温部１５ａ、１５ｂおよび１５ｃとを備える。圧縮機１３は、第１の蓄電部９７から電力の供給を受けて熱媒体を圧縮および循環させる。第１の熱交換器１１ａ、１１ｂおよび１１ｃと第２の熱交換器１２ａ、１２ｂおよび１２ｃとは、熱媒体の循環により、熱的に結合される。加温部１５ａ、１５ｂおよび１５ｃは、例えば、第２の蓄電部９８からの電力の供給を受けるとともに、第１の熱交換器および第２の熱交換器のうちの一方と熱的に接触される。図９では、加温部１５ａ、１５ｂおよび１５ｃが、第２の熱交換器１２ａ、１２ｂおよび１２ｃと熱的にそれぞれ接触される構成例を示している。
【０１２８】
加温部１５ａ、１５ｂおよび１５ｃは、霜取りに際して、第１の蓄電部９７からの電力の供給を受けて高温とされる。加温部１５ａ、１５ｂおよび１５ｃを高温とすることにより、第２の熱交換器１２ａ、１２ｂおよび１２ｃの表面に付着した霜や雪、氷などを除去することができる。したがって、第４の実施形態によれば、第３の実施形態の第３の構成例と同様の効果を得ることができる。
【０１２９】
＜５．変形例＞
以上、好適な実施形態について説明したが、好適な具体例は、上述した説明に限定されるものではない。例えば、ヒートポンプを応用した装置であれば、本開示の熱交換システムを適用することが可能である。
【０１３０】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、本開示の熱交換システムが適用された暖房乾燥装置の構成例の概略を示す図である。図１０Ａおよび図１０Ｂに示す暖房乾燥装置２０１は、例えば、浴室の暖房乾燥装置である。図１０Ａに示すように、暖房乾燥装置２０１は、第１の熱交換器１１が浴室の天井裏に組み込まれ、第１の熱交換器１１で暖められた空気が浴室の送風口２００から吹き出すように構成される。暖房乾燥装置２０１の第２の熱交換器１２は、室外機５の内部に配置される。暖房乾燥装置２０１の使用により、浴室の温度および湿度を快適なものに保つことができる。
【０１３１】
図１１は、本開示の熱交換システムが適用された融雪装置の構成例の概略を示す図である。図１１に示す融雪装置２０３は、第１の熱交換器１１が、例えば、道路２０４に埋設され、熱媒体の循環により第１の熱交換器１１を高温とし、道路２０４上の雪を溶かして除去する。第１の熱交換器１１は、道路のほか、建築材やマットなどに埋設することもできる。建築材として、例えば、屋根材に第１の熱交換器１１を組み込めば、屋根からの雪下ろしの負担を減らすことができる。
【０１３２】
図１２Ａは、本開示の熱交換システムが適用された給湯装置の構成例の概略を示す側面図である。図１２Ｂは、図１２ＡにおけるＡ方向からの矢視図である。図１２Ａおよび図１２Ｂに示す給湯装置２０５は、第１の熱交換器１１および第２の熱交換器１２が１つの筺体に収められた一体型の給湯装置の一構成例である。第１の熱交換器１１の周囲は水で満たされており、給湯装置２０５は、第１の熱交換器１１を高温とし、第１の熱交換器１１の周囲の水と第１の熱交換器１１内部の熱媒体との熱交換を行うことにより、高温の水を得る。熱交換により高温とされた水は、貯湯タンク２０６に貯蔵され、必要に応じて家庭の各部に配られる。本開示の熱交換システムは複雑な構成を必要としないので、給湯装置を大型化せずに、霜取りに起因する熱輸送効率の低下を抑制することができる。
【０１３３】
図１２Ｃは、本開示の熱交換システムが適用された自動販売機の斜視図である。図１２Ｄは、図１２Ｃに示す自動販売機を背面側から見た概略図である。図１２Ｃおよび図１２Ｄに示す自動販売機２０７は、第１の熱交換器１１を高温とすることにより、内部に格納された商品を温めたり、保温したりすることができる。自動販売機２０７は、例えば、電力需要の高い時間帯に比較して、電力需要の低い時間帯の電気料金が割安に設定されている場合には、電力需要の低い時間帯に蓄電部１７への充電を実行させることができ、ランニングコストを低減させることができる。また、例えば、災害などの停電時に、蓄電部１７の電力により各部を稼働させ、内部の商品を無料で取り出せるようにするといったこともできる。
【０１３４】
本開示の熱交換システムは、上述の例のほかにも、例えば、床暖房、洗濯乾燥機、食器乾燥機、温蔵庫、冷蔵庫、除湿機などにも適用が可能である。
【０１３５】
なお、上述した実施形態では、電源切り替え回路などが室内機側の制御により切り替えられる例を示したが、室外機側の制御により切り替えられるように構成してもよい。または、外付けの独立した制御回路により、電源切り替え回路などが制御されるように構成してもよい。蓄電部、加温部、充電制御部および制御回路の一式をまとめて後付けユニットとして構成しても構わない。後付けユニットは、外部電源と熱交換システムとの接続を行うためのＡＣアダプタや霜センサを含むものであってもよい。
【０１３６】
また、上述した実施形態では、１つの空調制御部により１つの熱交換システムが制御される例を示したが、複数の熱交換システムが集中管理されるように構成されるようにしてもよい。本開示の熱交換システムをコジェネレーションシステム（cogeneration system）の一部として構成してもよい。
【０１３７】
上述の実施形態において挙げた構成、方法、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、形状、材料および数値などを用いてもよい。上述の実施形態の構成、方法、形状、材料および数値などは、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【０１３８】
例えば、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）
第１の熱交換器と、
熱媒体を圧縮および循環させる圧縮機と、
前記熱媒体の循環により、前記第１の熱交換器と熱的に結合された第２の熱交換器と、
前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器のうちの一方と熱的に接触された加温部と、
少なくとも前記加温部に電力を供給する蓄電部と
を備える熱交換システム。
（２）
前記蓄電部からの前記加温部への電力の供給が、予測情報に基づいて開始される
（１）に記載の熱交換システム。
（３）
第１の熱交換器と、
熱媒体を圧縮および循環させる圧縮機と、
前記熱媒体の循環により、前記第１の熱交換器と熱的に結合された第２の熱交換器と、
前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器のうちの一方と熱的に接触された加温部と、
少なくとも前記加温部に、放電時に発生する熱を供給する蓄電部と
を備える熱交換システム。
（４）
充電制御部をさらに備え、
前記蓄電部が、前記充電制御部を介して外部電源からの電力の供給を受けて充電される
（１）ないし（３）のいずれか１項に記載の熱交換システム。
（５）
前記蓄電部が、室内に配置される
（１）ないし（４）のいずれか１項に記載の熱交換システム。
（６）
前記外部電源が、商用電源である
（４）または（５）のいずれか１項に記載の熱交換システム。
（７）
２以上の電気料金の設定が適用される場合に、
前記商用電源からの充電が、前記２以上の電気料金の設定のうち、他の電気料金の設定と比して安い電気料金の設定がされた電力が優先的に選択される充電である
（６）に記載の熱交換システム。
（８）
蓄熱部をさらに備え、
前記蓄熱部が、前記熱媒体と熱的に結合される
（１）ないし（７）のいずれか１項に記載の熱交換システム。
（９）
第１の蓄電部と、
前記第１の蓄電部から電力の供給を受ける電動機と、
第１の熱交換器，前記第１の蓄電部から電力の供給を受けて熱媒体を圧縮および循環させる圧縮機，前記熱媒体の循環により、前記第１の熱交換器と熱的に結合された第２の熱交換器，電力または熱の供給を受けるとともに、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器のうちの一方と熱的に接触された加温部を備える熱交換システムと
を備える電動車両。
（１０）
前記加温部に対する前記電力または熱の供給が、前記第１の蓄電部からの電力の供給である
（９）に記載の電動車両。
（１１）
前記加温部に対する前記電力または熱の供給が、前記第１の蓄電部の放電時に発生する熱の供給である
（９）に記載の電動車両。
（１２）
第２の蓄電部をさらに備え、
前記加温部に対する前記電力または熱の供給が、前記第２の蓄電部からの電力の供給である
（９）に記載の電動車両。
（１３）
第２の蓄電部をさらに備え、
前記加温部に対する前記電力または熱の供給が、前記第２の蓄電部の放電時に発生する熱の供給である
（９）に記載の電動車両。
【符号の説明】
【０１３９】
１，７１〜７４，９２・・・熱交換システム
３                  ・・・室内機
５                  ・・・室外機
１１                ・・・第１の熱交換器
１２                ・・・第２の熱交換器
１３                ・・・圧縮機
１５，１６          ・・・加温部
１７                ・・・蓄電部
１８                ・・・蓄電デバイス
１９                ・・・蓄熱部
２５                ・・・充電制御部
５１，６１          ・・・エアコンディショナ
８１〜８４，９１    ・・・電動車両
７７，９７          ・・・第１の蓄電部
７８，９８          ・・・第２の蓄電部
７９，９９ａ，９９ｂ・・・電動機
１０１              ・・・外部電源
２０３              ・・・融雪装置
２０５              ・・・給湯装置
２０７              ・・・自動販売機
【図１】
2012237480.tif 000003
【図２】
2012237480.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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