本發(fā)明涉及一種利用蓄熱介質(zhì)的蓄熱作用將冷熱儲(chǔ)存在蓄熱箱內(nèi)的蓄熱式空調(diào)機(jī)。

背景技術(shù)：

以往，作為蓄熱式空調(diào)機(jī)，例如如專利文獻(xiàn)1所公開那樣的具備蓄熱槽(蓄熱箱)的裝置已為人所知，該裝置的上述蓄熱槽利用蓄熱材(蓄熱介質(zhì))的蓄熱作用來儲(chǔ)存冷熱，上述裝置進(jìn)行利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)，且還進(jìn)行通常制冷運(yùn)轉(zhuǎn)，此外還進(jìn)行蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，在利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)下利用已儲(chǔ)存在上述蓄熱槽內(nèi)的冷熱例如對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷，在通常制冷運(yùn)轉(zhuǎn)下不利用已儲(chǔ)存在上述蓄熱槽內(nèi)的冷熱就對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷，在蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)下將冷熱蓄在蓄熱材內(nèi)。

專利文獻(xiàn)1：日本專利第4407582號(hào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

－發(fā)明要解決的技術(shù)問題－

另外，近來進(jìn)行使太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電等可再生能源與電力公司等電力系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的作業(yè)。

在如上所述的狀況下，在利用太陽能、風(fēng)力等進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電量增大到預(yù)測(cè)值以上的值之際，供給側(cè)電力就會(huì)有剩余，從而可能會(huì)發(fā)生停電。此時(shí)，電力公司等電力管理者方有時(shí)向電力消費(fèi)者方發(fā)送“促進(jìn)電力使用的請(qǐng)求”。另一方面，在電力公司等供給方電力達(dá)到了峰值附近之際，電力管理者方有時(shí)向電力消費(fèi)者方發(fā)送“抑制電力使用的請(qǐng)求”。由此，電力消費(fèi)者方希望將裝置構(gòu)成為能夠應(yīng)對(duì)來自電力管理者方的“促進(jìn)電力使用的請(qǐng)求”和“抑制電力使用的請(qǐng)求”這兩個(gè)方面。

本發(fā)明是鑒于所述問題而完成的。其目的在于：提供一種蓄熱式空調(diào)機(jī)，上述蓄熱式空調(diào)機(jī)能夠應(yīng)對(duì)“抑制電力使用的請(qǐng)求”和“促進(jìn)電力使用的請(qǐng)求”這兩個(gè)方面。

－用以解決技術(shù)問題的技術(shù)方案－

為了達(dá)到上述目的，第一方面的發(fā)明的蓄熱式空調(diào)機(jī)的特征在于：具備：蓄熱回路61，其與貯存蓄熱介質(zhì)的蓄熱箱62連接；制冷劑回路11，其與通過制冷劑的蒸發(fā)而對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷的室內(nèi)熱交換器27連接；接收部101，其接收信號(hào)；以及控制部100，其基于上述接收部101所接收到的信號(hào)對(duì)上述蓄熱回路61和制冷劑回路11進(jìn)行控制，由此對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行切換，在上述制冷劑在上述室內(nèi)熱交換器27中蒸發(fā)而對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，若上述接收部101接收了表示電力使用的抑制請(qǐng)求的第一信號(hào)，則上述控制部100使上述蓄熱式空調(diào)機(jī)執(zhí)行利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)，在上述利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)下，上述蓄熱介質(zhì)從上述制冷劑吸熱且該制冷劑在室內(nèi)熱交換器27中蒸發(fā)，在上述制冷劑在上述室內(nèi)熱交換器27中蒸發(fā)而對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷的上述運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，若上述接收部101接收了表示電力使用的促進(jìn)請(qǐng)求的第二信號(hào)，上述控制部100使上述蓄熱式空調(diào)機(jī)執(zhí)行制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)，在上述制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)下，上述制冷劑從上述蓄熱介質(zhì)吸熱且該制冷劑在室內(nèi)熱交換器27中蒸發(fā)。

在此，“上述室內(nèi)熱交換器27發(fā)揮蒸發(fā)器的作用而對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷的運(yùn)轉(zhuǎn)”意味著，只要是對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷的運(yùn)轉(zhuǎn)，則任何運(yùn)轉(zhuǎn)都可以。例如意味著該運(yùn)轉(zhuǎn)包括：制冷劑在室內(nèi)熱交換器27中蒸發(fā)且不使蓄熱介質(zhì)循環(huán)的單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)；蓄熱介質(zhì)從制冷劑中吸熱且該制冷劑在室內(nèi)熱交換器27中蒸發(fā)的利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)；上述制冷劑從上述蓄熱介質(zhì)中吸熱且該制冷劑在室內(nèi)熱交換器27中蒸發(fā)的制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)。

在上述第一方面的發(fā)明中，假設(shè)：在至少對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷的運(yùn)轉(zhuǎn)中，例如因供給電力不足而存在抑制電力使用的請(qǐng)求。在該情況下，接收部101接收表示這樣的情況的第一信號(hào)。若接收部101接收第一信號(hào)，則控制部100控制制冷劑回路11和蓄熱回路61，使得從對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷的運(yùn)轉(zhuǎn)切換為利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。在利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)下，蓄熱介質(zhì)從制冷劑吸熱且制冷劑在室內(nèi)熱交換器27中蒸發(fā)，從而進(jìn)行制冷。即，在該運(yùn)轉(zhuǎn)下，制冷劑被蓄熱介質(zhì)冷卻，因此制冷能力會(huì)增大。其結(jié)果是，能夠降低蓄熱式空調(diào)機(jī)的功耗。

假設(shè)：在至少對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷的運(yùn)轉(zhuǎn)中，例如因供給電力過多而存在促進(jìn)電力使用的請(qǐng)求。在該情況下，接收部101接收表示這樣的情況的第二信號(hào)。若接收部101接收第二信號(hào)，則控制部100控制制冷劑回路11和蓄熱回路61，使得從對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷的運(yùn)轉(zhuǎn)切換為制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)。在制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)下，制冷劑從蓄熱介質(zhì)吸熱且制冷劑在室內(nèi)熱交換器27中蒸發(fā)，從而進(jìn)行制冷。即，在該運(yùn)轉(zhuǎn)下，進(jìn)行將制冷劑的所謂的冷熱儲(chǔ)存在蓄熱介質(zhì)中的動(dòng)作，因此，要對(duì)室內(nèi)充分地進(jìn)行制冷，就需要使蓄熱式空調(diào)機(jī)整體的能力增大。其結(jié)果是，能夠增大蓄熱式空調(diào)機(jī)的功耗。

第二方面的發(fā)明的特征在于：上述蓄熱箱62的額定蓄熱容量大于在額定制冷能力下使上述利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)進(jìn)行規(guī)定時(shí)間時(shí)所需的蓄熱容量。在此，可以說上述“額定制冷能力”是指：在利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)中，要對(duì)成為處理對(duì)象的空間的設(shè)計(jì)制冷負(fù)荷(額定制冷負(fù)荷)進(jìn)行處理時(shí)所需要的制冷能力。

在第二方面的發(fā)明中，蓄熱箱62的額定蓄熱容量是基于在額定制冷能力下的利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間來決定的。因此，在接收部101接收第一信號(hào)而執(zhí)行了利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)之后，能夠在額定制冷能力下將利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)執(zhí)行上述時(shí)間。由此，能夠充分地應(yīng)對(duì)電力使用的抑制請(qǐng)求。

此外，在蓄熱箱62中，在儲(chǔ)存了利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的蓄熱能的狀態(tài)下，存在還能夠蓄熱的多余的蓄熱空間。因此，當(dāng)發(fā)出了下一次電力使用的促進(jìn)請(qǐng)求時(shí)，能夠?qū)⒗錈嵝钤谏鲜龆嘤嗟男顭峥臻g中，因此還能夠良好地應(yīng)對(duì)該電力使用的促進(jìn)請(qǐng)求。

第三方面的發(fā)明的特征在于：在第二方面的發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述規(guī)定時(shí)間是一個(gè)小時(shí)。

在第三方面的發(fā)明中，將蓄熱箱62的額定蓄熱容量設(shè)定為如下所述的蓄熱容量，即，在上述蓄熱容量下，能夠執(zhí)行一個(gè)小時(shí)以上的額定能力下的利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，例如存在抑制電力使用的請(qǐng)求而執(zhí)行了利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，能夠在額定能力下持續(xù)進(jìn)行一個(gè)小時(shí)以上的利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。例如在供給電力不足之際，要啟動(dòng)其它發(fā)電機(jī)，則通常需要約一個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間。由此，若能夠持續(xù)進(jìn)行一個(gè)小時(shí)的利用運(yùn)轉(zhuǎn)，則能夠充分地應(yīng)對(duì)電力使用的抑制請(qǐng)求。

第四方面的發(fā)明的特征在于：在第一至第三方面中任一方面的發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述制冷劑在上述室內(nèi)熱交換器27中蒸發(fā)而對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷的運(yùn)轉(zhuǎn)是，上述制冷劑在室內(nèi)熱交換器27中蒸發(fā)且不使蓄熱介質(zhì)循環(huán)的單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。

第四方面的發(fā)明中，在單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)中，若接收部101接收第一信號(hào)，則從單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)被切換為利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。在單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)中，若接收部101接收第二信號(hào)，則從單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)被切換為制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)。

－發(fā)明的效果－

根據(jù)上述第一、第四方面的發(fā)明，在存在電力使用的抑制請(qǐng)求時(shí)，能夠接收第一信號(hào)后迅速地改變?yōu)槔弥评溥\(yùn)轉(zhuǎn)。因此，能夠在不影響室內(nèi)的舒適性的情況下進(jìn)行功耗少的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而能夠應(yīng)對(duì)電力使用的抑制請(qǐng)求。在存在電力使用的促進(jìn)請(qǐng)求時(shí)，能夠在接收第二信號(hào)后迅速地改變?yōu)橹评湫罾溥\(yùn)轉(zhuǎn)。因此，能夠在不影響室內(nèi)的舒適性的情況下，一邊將所謂的冷熱儲(chǔ)存在蓄熱箱62的蓄熱介質(zhì)內(nèi)一邊進(jìn)行功耗大的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而能夠應(yīng)對(duì)電力使用的促進(jìn)請(qǐng)求。

根據(jù)第二方面的發(fā)明，在存在電力使用的抑制請(qǐng)求時(shí)，能夠可靠地使額定制冷能力下的利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)進(jìn)行規(guī)定時(shí)間以上。特別是，根據(jù)第三方面的發(fā)明，能夠使額定制冷能力下的利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)進(jìn)行一個(gè)小時(shí)以上，從而能夠期望供給電力會(huì)在此期間增大或恢復(fù)。由此，能夠提供能夠可靠地應(yīng)對(duì)電力使用的抑制請(qǐng)求的蓄熱式空調(diào)機(jī)。

附圖說明

圖1是空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是示出單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑的流動(dòng)情況的圖。

圖3是示出單純制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑的流動(dòng)情況的圖。

圖4是示出蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑和蓄熱介質(zhì)各自的流動(dòng)情況的圖。

圖5是示出利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑和蓄熱介質(zhì)各自的流動(dòng)情況的圖。

圖6是示出制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑和蓄熱介質(zhì)各自的流動(dòng)情況的圖。

圖7是對(duì)一天中的制冷負(fù)荷的變動(dòng)情況進(jìn)行說明的圖。

圖8是示出空調(diào)系統(tǒng)在進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)切換的動(dòng)作的簡(jiǎn)要流程圖。

具體實(shí)施方式

下面，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。需要說明的是，下面的實(shí)施方式是本質(zhì)上優(yōu)選的示例，并沒有對(duì)本發(fā)明、本發(fā)明的應(yīng)用對(duì)象或本發(fā)明的用途的范圍加以限制的意圖。

(實(shí)施方式)

＜概要＞

本實(shí)施方式所涉及的蓄熱式空調(diào)機(jī)10是一種能夠?qū)⒗錈醿?chǔ)存于在下文中進(jìn)行說明的蓄熱箱62內(nèi)或利用已儲(chǔ)存的冷熱對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷的系統(tǒng)。而且，蓄熱式空調(diào)機(jī)10能夠邊將冷熱儲(chǔ)存在蓄熱箱62內(nèi)邊對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷。

如圖1所示，蓄熱式空調(diào)機(jī)10由室外機(jī)組20a、室內(nèi)機(jī)組20b、蓄熱機(jī)組50以及控制器100(相當(dāng)于運(yùn)轉(zhuǎn)控制部)構(gòu)成，蓄熱式空調(diào)機(jī)10具有制冷劑回路11和蓄熱回路61。

控制器100用于對(duì)蓄熱式空調(diào)機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行控制?？刂破?00進(jìn)行：對(duì)制冷劑回路11的壓縮機(jī)21、蓄熱回路61的循環(huán)泵63的驅(qū)動(dòng)控制；對(duì)多個(gè)膨脹閥23、24c、26、29c、38的開度控制；以及對(duì)多個(gè)開關(guān)閥25、39、40、41的開關(guān)控制等。

在控制器100設(shè)置有接收部101，其接收來自外部的信號(hào)。例如接收部101接收從電力公司等電力管理者發(fā)送過來的信號(hào)。進(jìn)一步詳細(xì)而言，接收部101接收：表示“電力使用的抑制請(qǐng)求”的信號(hào)(第一信號(hào))、表示“電力使用的促進(jìn)請(qǐng)求”信號(hào)(第二信號(hào))、表示“解除電力使用的抑制請(qǐng)求或者解除電力使用的促進(jìn)請(qǐng)求”的情況的信號(hào)(第三信號(hào))。

控制器100構(gòu)成為：若第一信號(hào)輸入至接收部101，則控制器100執(zhí)行利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)，若第二信號(hào)輸入至接收部101，則控制器100執(zhí)行制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)，若第三信號(hào)輸入至接收部101，則控制器100執(zhí)行單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。下文中，對(duì)上述運(yùn)轉(zhuǎn)的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說明。

＜制冷劑回路的構(gòu)成方式＞

在制冷劑回路11中填充有制冷劑，通過制冷劑進(jìn)行循環(huán)，由此進(jìn)行制冷循環(huán)。如圖1所示，制冷劑回路11主要由壓縮機(jī)21、室外熱交換器22、室外膨脹閥23、室外側(cè)過冷卻熱交換器24、第一開關(guān)閥25、蓄熱側(cè)過冷卻熱交換器29、室內(nèi)膨脹閥26、室內(nèi)熱交換器27以及四通換向閥28構(gòu)成。其中，壓縮機(jī)21、室外熱交換器22、室外膨脹閥23、室外側(cè)過冷卻熱交換器24和四通換向閥28設(shè)置在室外機(jī)組20a內(nèi)，室內(nèi)膨脹閥26和室內(nèi)熱交換器27設(shè)置在室內(nèi)機(jī)組20b內(nèi)。第一開關(guān)閥25和蓄熱側(cè)過冷卻熱交換器29設(shè)置在蓄熱機(jī)組50內(nèi)。

壓縮機(jī)21將制冷劑壓縮后噴出。壓縮機(jī)21是可變?nèi)萘渴綁嚎s機(jī)，可由未圖示的變頻電路改變其轉(zhuǎn)速(工作頻率)。

室外熱交換器22經(jīng)由管道12與四通換向閥28連接。室外熱交換器22例如是橫肋管片式熱交換器，若由設(shè)置在室外機(jī)組20a內(nèi)的室外風(fēng)扇22a向室外熱交換器22供給室外空氣，則在該室外空氣與制冷劑之間進(jìn)行熱交換。

室外膨脹閥23經(jīng)由管道13與室外熱交換器22連接，并且經(jīng)由管道14a與室外側(cè)過冷卻熱交換器24連接。室外膨脹閥23例如由電子膨脹閥構(gòu)成，室外膨脹閥23通過改變開度來調(diào)節(jié)制冷劑的流量。

室外側(cè)過冷卻熱交換器24具有：經(jīng)由管道14a與室外膨脹閥23連接的高壓側(cè)通路24a；以及與高壓側(cè)通路24a的入口側(cè)及壓縮機(jī)21的吸入側(cè)連接的低壓側(cè)通路24b。室外側(cè)過冷卻熱交換器24構(gòu)成為：通過使分別在高壓側(cè)通路24a及低壓側(cè)通路24b中流動(dòng)的制冷劑彼此進(jìn)行熱交換，從而對(duì)在高壓側(cè)通路24a中流動(dòng)的制冷劑進(jìn)行過冷卻。通過改變膨脹閥24c的開度，對(duì)高壓側(cè)通路24a出口的過冷卻度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

第一開關(guān)閥25經(jīng)由管道14b與室外側(cè)過冷卻熱交換器24的高壓側(cè)通路24a連接，第一開關(guān)閥25經(jīng)由管道14c與蓄熱側(cè)過冷卻熱交換器29連接。第一開關(guān)閥25例如由電磁閥構(gòu)成，其用于允許制冷劑在管道14b、14c之間流動(dòng)或者使制冷劑停止在管道14b、14c之間流動(dòng)。止回閥25a與第一開關(guān)閥25并聯(lián)。止回閥25a被設(shè)置為：在進(jìn)行下文中進(jìn)行說明的單純制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使制冷劑從蓄熱側(cè)過冷卻熱交換器29側(cè)朝向室外側(cè)過冷卻熱交換器24側(cè)流動(dòng)。

蓄熱側(cè)過冷卻熱交換器29具有高壓側(cè)通路29a和低壓側(cè)通路29b。高壓側(cè)通路29a的一端與管道14c連接，高壓側(cè)通路29a的另一端經(jīng)由管道14d與室內(nèi)膨脹閥26連接。低壓側(cè)通路29b的一端經(jīng)由管道17與高壓側(cè)通路29a的入口側(cè)連接，低壓側(cè)通路29b的另一端與管道16(壓縮機(jī)21的吸入側(cè))連接。蓄熱側(cè)過冷卻熱交換器29構(gòu)成為:分別在高壓側(cè)通路29a和低壓側(cè)通路29b中流動(dòng)的制冷劑彼此之間進(jìn)行熱交換，由此對(duì)在高壓側(cè)通路29a中流動(dòng)的制冷劑進(jìn)行過冷卻。通過改變膨脹閥29c的開度，調(diào)節(jié)高壓側(cè)通路29a出口的過冷卻度。

室內(nèi)膨脹閥26經(jīng)由管道15與室內(nèi)熱交換器27連接。室內(nèi)膨脹閥26例如由電子膨脹閥構(gòu)成，其通過改變開度來調(diào)節(jié)制冷劑的循環(huán)量。

室內(nèi)熱交換器27經(jīng)由管道16與四通換向閥28連接。室內(nèi)熱交換器27例如是橫肋管片式熱交換器，若由設(shè)置在室內(nèi)機(jī)組20b內(nèi)的室內(nèi)風(fēng)扇27a向室內(nèi)熱交換器27供給室內(nèi)空氣，則該空氣與制冷劑進(jìn)行熱交換。由室內(nèi)熱交換器27進(jìn)行了熱交換之后的空氣再次被供給室內(nèi)。

四通換向閥28具有四個(gè)通口。具體而言，四通換向閥28的第一通口與壓縮機(jī)21的噴出側(cè)連接，四通換向閥28的第二通口經(jīng)由未圖示的儲(chǔ)液器與壓縮機(jī)21的吸入側(cè)連接。四通換向閥28的第三通口經(jīng)由管道12與室外熱交換器22連接，四通換向閥28的第四通口經(jīng)由管道16與室內(nèi)熱交換器27連接。四通換向閥28根據(jù)蓄熱式空調(diào)機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)種類，將各個(gè)通口的連接狀態(tài)切換為第一狀態(tài)(圖1中用實(shí)線示出的狀態(tài))或者第二狀態(tài)(圖1中用虛線示出的狀態(tài))。

＜旁通流路的構(gòu)成方式＞

如圖1所示，制冷劑回路11包括旁通流路31。旁通流路31與室內(nèi)熱交換器27并聯(lián)，制冷劑通過旁通流路31的內(nèi)部。具體而言，旁通流路31的一端連接在室外側(cè)過冷卻熱交換器24與第一開關(guān)閥25之間的管道14b上。旁通流路31的另一端連接在室內(nèi)熱交換器27與四通換向閥28的第四通口之間的管道16上。旁通流路31主要具有預(yù)熱用熱交換器36和蓄熱用熱交換器37、蓄熱用膨脹閥38以及第二、第三開關(guān)閥39、40。

預(yù)熱用熱交換器36具有制冷劑側(cè)通路36a和蓄熱側(cè)通路36b。制冷劑側(cè)通路36a位于管道32上，即位于旁通流路31的一端與蓄熱用膨脹閥38之間，制冷劑在制冷劑側(cè)通路36a的內(nèi)部流動(dòng)。蓄熱側(cè)通路36b與蓄熱回路61串聯(lián)，蓄熱介質(zhì)(下文中說明)在蓄熱側(cè)通路36b的內(nèi)部流動(dòng)。在預(yù)熱用熱交換器36，制冷劑與蓄熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換。即，預(yù)熱用熱交換器36使在蓄熱用熱交換器37中進(jìn)行熱交換之前的制冷劑與蓄熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換。

蓄熱用熱交換器37具有制冷劑側(cè)通路37a和蓄熱側(cè)通路37b。制冷劑側(cè)通路37a位于管道33上的、蓄熱用膨脹閥38與第三開關(guān)閥40之間，制冷劑在制冷劑側(cè)通路37a的內(nèi)部流動(dòng)。蓄熱側(cè)通路37b與蓄熱回路61串聯(lián)，蓄熱介質(zhì)在蓄熱側(cè)通路37b的內(nèi)部流動(dòng)。蓄熱用熱交換器37能夠通過使制冷劑與蓄熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換來對(duì)蓄熱介質(zhì)進(jìn)行冷卻等。即，蓄熱用熱交換器37使在預(yù)熱用熱交換器36中進(jìn)行了熱交換之后的制冷劑與蓄熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換。

蓄熱用膨脹閥38連接在預(yù)熱用熱交換器36的制冷劑側(cè)通路36a與蓄熱用熱交換器37的制冷劑側(cè)通路37a之間。蓄熱用膨脹閥38例如由電子膨脹閥構(gòu)成，其通過改變開度來調(diào)節(jié)制冷劑的壓力。

第二開關(guān)閥39與止回閥39a串聯(lián)。互相串聯(lián)的第二開關(guān)閥39及止回閥39a并聯(lián)在蓄熱用膨脹閥38上。止回閥39a只允許制冷劑從預(yù)熱用熱交換器36側(cè)流向蓄熱用熱交換器37側(cè)。第三開關(guān)閥40設(shè)置在管道34上。需要說明的是，管道34的一端與管道33連接，管道34的另一端與管道16連接。

需要說明的是，泄壓閥44被設(shè)置為與蓄熱用膨脹閥38并聯(lián)。泄壓閥44是例如在蓄熱式空調(diào)機(jī)10停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)蓄熱用熱交換器37側(cè)的壓力超過了允許值的情況下用于釋放該壓力的閥。

＜第一分支流路＞

如圖1所示，制冷劑回路11進(jìn)一步包括第一分支流路35。第一分支流路35的一端與旁通流路31上的、管道33、34的連接點(diǎn)連接，第一分支流路35的另一端與管道14c連接。第一分支流路35主要具有第四開關(guān)閥41和止回閥41a。第四開關(guān)閥41與止回閥41a互相串聯(lián)。止回閥41a只允許制冷劑從管道33側(cè)流向管道14c側(cè)。

＜第二分支流路＞

如圖1所示，制冷劑回路11進(jìn)一步包括第二分支流路42。第二分支流路42的一端與旁通流路31上的、管道33、34的連接點(diǎn)連接，即連接在旁通流路31與第一分支流路35的連接點(diǎn)上。第二分支流路42的另一端與管道16連接。第二分支流路42主要具有蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥43。蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥43是用于對(duì)蓄熱用熱交換器37中的制冷劑的蒸發(fā)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的閥，其例如由膨脹閥構(gòu)成。

需要說明的是，蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥43基本上保持全關(guān)狀態(tài)。

＜蓄熱回路的構(gòu)成方式＞

蓄熱介質(zhì)填充在蓄熱回路61內(nèi)，在蓄熱回路61中進(jìn)行使蓄熱介質(zhì)循環(huán)來將冷熱蓄起來的蓄冷循環(huán)等。除了蓄熱箱62和循環(huán)泵63之外，蓄熱回路61主要由上述的預(yù)熱用熱交換器36和蓄熱用熱交換器37的各個(gè)蓄熱側(cè)通路36b、37b構(gòu)成。

在此，對(duì)蓄熱介質(zhì)進(jìn)行說明。蓄熱介質(zhì)采用通過冷卻生成籠形水合物的蓄熱材，即具有流動(dòng)性的蓄熱材。該蓄熱介質(zhì)例如能夠通過冷卻在比0℃高且比20℃低的溫度下生成固體成分。固體成分是指，在其熔點(diǎn)上從液體發(fā)生相轉(zhuǎn)移(潛熱變化)，處于發(fā)熱后的狀態(tài)的成分。作為蓄熱介質(zhì)的具體例，可列舉：含四正丁基溴化銨的四正丁基溴化銨(tbab：tetrabutylammoniumbromide)水溶液、三羥甲基乙烷(tme：trimethylolethane)水溶液、石蠟類料漿等。例如，四正丁基溴化銨水溶液即使被穩(wěn)定地冷卻而處于該水溶液的溫度比水合物生成溫度還低的過冷卻狀態(tài)，四正丁基溴化銨水溶液也維持其水溶液的狀態(tài)，但是如果其在該過冷卻狀態(tài)下受到了某種刺激，則過冷卻的溶液過渡到包含了籠形水合物的溶液(即料漿)。即，四正丁基溴化銨水溶液解除其過冷卻狀態(tài)，生成由四正丁基溴化銨和水分子形成的籠形水合物(水合物結(jié)晶)，從而成為粘性比較高的料漿狀。這里，過冷卻狀態(tài)是指如下所述的狀態(tài)，即：即使蓄熱介質(zhì)達(dá)到了水合物生成溫度以下的溫度也不會(huì)生成籠形水合物，而是將溶液的狀態(tài)保持下去的狀態(tài)。相反，變?yōu)榱蠞{狀的四正丁基溴化銨水溶液，如果該水溶液的溫度因加熱而升高至比水合物生成溫度還高的溫度，則籠形水合物融化而成為流動(dòng)性比較高的液體狀態(tài)(溶液)。

在本實(shí)施方式中，作為上述蓄熱介質(zhì)，采用含四正丁基溴化銨的四正丁基溴化銨水溶液。特別是，上述蓄熱介質(zhì)優(yōu)選為具有調(diào)和濃度附近的濃度的介質(zhì)。在本實(shí)施方式中，將調(diào)和濃度設(shè)為約40％。該情況下的四正丁基溴化銨水溶液的水合物生成溫度約為12℃。

需要說明的是，根據(jù)蓄熱介質(zhì)的濃度，四正丁基溴化銨水溶液的水合物生成溫度發(fā)生變化。例如，在蓄熱介質(zhì)的濃度約為20％的情況下，水合物生成溫度約為8.5℃。調(diào)和濃度意味著：在籠形水合物生成的前后，水溶液的濃度不發(fā)生變化的濃度。

蓄熱箱62是中空容器，其貯存蓄熱介質(zhì)。例如，蓄熱箱62形成為兩端被封閉的圓筒狀，并被配置成其軸向成為上下方向。在蓄熱箱62上形成有流出口和流入口，流出口例如位于比流入口更靠上側(cè)的位置上。

循環(huán)泵63使蓄熱介質(zhì)在蓄熱回路61中在蓄熱箱62、預(yù)熱用熱交換器36以及蓄熱用熱交換器37之間循環(huán)。蓄熱介質(zhì)的循環(huán)方向如下：從蓄熱箱62流出后的蓄熱介質(zhì)通過預(yù)熱用熱交換器36的蓄熱側(cè)通路36b，然后經(jīng)由循環(huán)泵63通過蓄熱用熱交換器37的蓄熱側(cè)通路37b，然后流入蓄熱箱62。由控制器100控制循環(huán)泵63的運(yùn)轉(zhuǎn)的開啟(on)及停止(off)、蓄熱介質(zhì)的流量。

根據(jù)上述的構(gòu)成方式，蓄熱回路61構(gòu)成為封閉回路。

＜蓄熱式空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作＞

作為蓄熱式空調(diào)機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)種類，可列舉單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)、單純制熱運(yùn)轉(zhuǎn)、蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)、利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)以及制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)?？刂破?00控制制冷劑回路11及蓄熱回路61上的各種設(shè)備，以便能夠進(jìn)行上述的各種運(yùn)轉(zhuǎn)。

單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)是指，只利用通過制冷劑回路11的制冷循環(huán)所得的冷熱來對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷的運(yùn)轉(zhuǎn)。單純制熱運(yùn)轉(zhuǎn)是指，只利用通過制冷劑回路11的制熱循環(huán)所得的暖熱來對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制熱的運(yùn)轉(zhuǎn)。蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)是指，將通過蓄熱回路61的蓄冷循環(huán)所得的冷熱儲(chǔ)存在蓄熱箱62內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)。利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)是指，將蓄熱箱62內(nèi)的蓄熱介質(zhì)用作冷熱源來對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷的運(yùn)轉(zhuǎn)。制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)是指，一邊在蓄熱回路61中將通過蓄冷循環(huán)所得的冷熱貯存在蓄熱箱62內(nèi)一邊在制冷劑回路11中只利用通過制冷循環(huán)所得的冷熱來對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷的運(yùn)轉(zhuǎn)。即，在制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)中，同時(shí)進(jìn)行蓄冷和制冷。

-單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)-

如圖2所示，在單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)中，制冷劑回路11進(jìn)行室外熱交換器22發(fā)揮冷凝器的作用、室內(nèi)熱交換器27發(fā)揮蒸發(fā)器的作用的制冷循環(huán)。制冷劑不流入旁通流路31和第一分支流路35中，蓄熱回路61不讓蓄熱介質(zhì)循環(huán)。具體而言，在旁通流路31中，將蓄熱用膨脹閥38的開度設(shè)為全關(guān)狀態(tài)，將旁通流路31、第一分支流路35的開關(guān)閥39、41設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)。然而，為了防止制冷劑滯留在蓄熱用熱交換器37的制冷劑側(cè)通路37a中，將旁通流路31的開關(guān)閥40設(shè)為打開狀態(tài)。在蓄熱回路61中，循環(huán)泵63停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

在制冷劑回路11中，將四通換向閥28設(shè)為第一狀態(tài)，將第一開關(guān)閥25設(shè)為打開狀態(tài)。將室外膨脹閥23的開度設(shè)為全開狀態(tài)，將蓄熱側(cè)過冷卻熱交換器29的膨脹閥29c設(shè)為全關(guān)狀態(tài)，將室內(nèi)膨脹閥26的開度設(shè)為規(guī)定的開度(室內(nèi)熱交換器27的出口處的制冷劑的過熱度達(dá)到目標(biāo)過熱度的開度)。壓縮機(jī)21、室外風(fēng)扇22a和室內(nèi)風(fēng)扇27a進(jìn)行工作。

從壓縮機(jī)21噴出后的制冷劑經(jīng)由管道12流入室外熱交換器22，在通過室外熱交換器22的期間向室外空氣散熱而被冷凝。在室外熱交換器22被冷凝后的制冷劑經(jīng)由管道13和室外膨脹閥23流入室外側(cè)過冷卻熱交換器24后，被進(jìn)一步冷卻。被進(jìn)一步冷卻后的制冷劑經(jīng)由管道14b、14c、14d、第一開關(guān)閥25以及蓄熱側(cè)過冷卻熱交換器29的高壓側(cè)通路29a流入室內(nèi)膨脹閥26，在室內(nèi)膨脹閥26被減壓。在室內(nèi)膨脹閥26被減壓后的制冷劑經(jīng)由管道15流入室內(nèi)熱交換器27，在通過室內(nèi)熱交換器27的期間從室內(nèi)空氣吸熱而蒸發(fā)。由此，室內(nèi)空氣得到冷卻。在室內(nèi)熱交換器27中蒸發(fā)后的制冷劑經(jīng)由管道16被壓縮機(jī)21吸入后再次被壓縮。

-單純制熱運(yùn)轉(zhuǎn)-

如圖3所示，在單純制熱運(yùn)轉(zhuǎn)中，制冷劑回路11進(jìn)行室內(nèi)熱交換器27發(fā)揮冷凝器的作用、室外熱交換器22發(fā)揮蒸發(fā)器的作用的制熱循環(huán)。與單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)同樣，制冷劑不流入旁通流路31和第一分支流路35，蓄熱回路61不讓蓄熱介質(zhì)循環(huán)。

在制冷劑回路11中，將四通換向閥28設(shè)為第二狀態(tài)。將室內(nèi)膨脹閥26的開度設(shè)為規(guī)定的開度(室內(nèi)熱交換器27的出口處的制冷劑的過冷卻度達(dá)到目標(biāo)過冷卻度的開度)。將各個(gè)過冷卻熱交換器29、24的膨脹閥29c、24c設(shè)為全關(guān)狀態(tài)，將第一開關(guān)閥25設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)，將室外膨脹閥23的開度設(shè)為規(guī)定的開度(室外熱交換器22的出口處的制冷劑的過熱度達(dá)到目標(biāo)過熱度的開度)。壓縮機(jī)21、室外風(fēng)扇22a以及室內(nèi)風(fēng)扇27a進(jìn)行工作。

從壓縮機(jī)21噴出后的制冷劑經(jīng)由管道16流入室內(nèi)熱交換器27，在通過室內(nèi)熱交換器27的期間向室內(nèi)空氣散熱而被冷凝。此時(shí)，室內(nèi)空氣被加熱。在室內(nèi)熱交換器27被冷凝后的制冷劑經(jīng)由各種管道15、14d～14a、室內(nèi)膨脹閥26、各個(gè)過冷卻熱交換器29、24的高壓側(cè)通路29a、24a以及止回閥25a流入室外膨脹閥23，在室外膨脹閥23被減壓。減壓后的制冷劑經(jīng)由管道13流入室外熱交換器22，在通過室外熱交換器22的期間從室外空氣吸熱而蒸發(fā)。蒸發(fā)后的制冷劑經(jīng)由管道12被壓縮機(jī)21吸入后再次被壓縮。

-蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)-

如圖4所示，在蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)中，在室外熱交換器22和預(yù)熱用熱交換器36的制冷劑側(cè)通路36a中被冷凝和冷卻后的制冷劑在蓄熱用熱交換器37的制冷劑側(cè)通路37a中蒸發(fā)，由此，蓄熱側(cè)通路37b內(nèi)的蓄熱介質(zhì)被冷卻后貯存在蓄熱箱62內(nèi)。在制冷劑回路11中，制冷劑流入旁通流路31，但不流入第一分支流路35。蓄熱回路61進(jìn)行蓄冷循環(huán)，在上述蓄冷循環(huán)下，蓄熱介質(zhì)以在蓄熱用熱交換器37中被冷卻后的蓄熱介質(zhì)貯存在蓄熱箱62內(nèi)的方式進(jìn)行循環(huán)。

具體而言，將四通換向閥28設(shè)為第一狀態(tài)，將第三開關(guān)閥40設(shè)為打開狀態(tài)，將第二開關(guān)閥39和第四開關(guān)閥41設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)。需要說明的是，將第一開關(guān)閥25設(shè)為打開狀態(tài)。這是由于，通過將第一開關(guān)閥25設(shè)為打開狀態(tài)，由此，液態(tài)制冷劑滯留在從分向旁通流路31的分支點(diǎn)到室內(nèi)膨脹閥26為止的管道(液管)內(nèi)，該管道內(nèi)的制冷劑處于與單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同的狀態(tài)，從而防止出現(xiàn)剩余制冷劑。此外，將室外膨脹閥23的開度設(shè)為全開狀態(tài)，將各個(gè)過冷卻熱交換器24、29的膨脹閥24c、29c設(shè)為全關(guān)狀態(tài)，將室內(nèi)膨脹閥26的開度設(shè)為全關(guān)狀態(tài)，將蓄熱用膨脹閥38的開度設(shè)為規(guī)定的開度(蓄熱用熱交換器37的制冷劑側(cè)通路37a的入口處的制冷劑的蒸發(fā)溫度達(dá)到目標(biāo)蒸發(fā)溫度的開度)。壓縮機(jī)21以大致恒定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行工作。室外風(fēng)扇22a進(jìn)行工作，室內(nèi)風(fēng)扇27a則停止工作。

從壓縮機(jī)21噴出后的制冷劑經(jīng)由管道12流入室外熱交換器22，在室外熱交換器22向室外空氣散熱而被冷凝。被冷凝后的制冷劑經(jīng)由管道13、14a、室外膨脹閥23以及室外側(cè)過冷卻熱交換器24的高壓側(cè)通路24a流入管道14b。由于第一開關(guān)閥25處于打開狀態(tài)，因此該制冷劑滯留在管道14b中的從分向旁通流路31的分支點(diǎn)到室內(nèi)膨脹閥26為止的管道內(nèi)，并且還流入旁通流路31側(cè)，從而在預(yù)熱用熱交換器36的制冷劑側(cè)通路36a被進(jìn)一步冷卻。從預(yù)熱用熱交換器36流出后的制冷劑在蓄熱用膨脹閥38被減壓，然后在蓄熱用熱交換器37的制冷劑側(cè)通路37a中從蓄熱介質(zhì)吸熱而蒸發(fā)。蒸發(fā)后的制冷劑經(jīng)由第三開關(guān)閥40和管道34從旁通流路31流出后流入管道16。然后，制冷劑經(jīng)由四通換向閥28被壓縮機(jī)21吸入，再次被壓縮。

在蓄熱回路61中，循環(huán)泵63進(jìn)行工作。蓄熱箱62內(nèi)的蓄熱介質(zhì)從該蓄熱箱62流出后流入預(yù)熱用熱交換器36的蓄熱側(cè)通路36b。在通過蓄熱側(cè)通路36b的期間，蓄熱介質(zhì)被在制冷劑側(cè)通路36a中流動(dòng)的制冷劑加熱。加熱后的蓄熱介質(zhì)經(jīng)由循環(huán)泵63流入蓄熱用熱交換器37的蓄熱側(cè)通路37b。在通過蓄熱側(cè)通路37b的期間，蓄熱介質(zhì)被在制冷劑側(cè)通路37a流動(dòng)的制冷劑冷卻。冷卻后的蓄熱介質(zhì)流入蓄熱箱62內(nèi)。根據(jù)所述方式，通過蓄熱介質(zhì)的蓄熱作用所得到的冷熱儲(chǔ)存在蓄熱箱62內(nèi)。

-利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)-

如圖5所示，在利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)下，利用儲(chǔ)存到蓄熱箱62內(nèi)的冷熱和通過制冷劑回路11的制冷循環(huán)所得的冷熱對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷。即，在室外熱交換器22被冷凝和冷卻后的制冷劑進(jìn)一步在預(yù)熱用熱交換器36和蓄熱用熱交換器37中從蓄熱介質(zhì)得到冷熱之后，在室內(nèi)熱交換器27進(jìn)行蒸發(fā)，由此室內(nèi)空氣得到冷卻。蓄熱回路61使蓄熱介質(zhì)按照如下方式循環(huán)，即：從蓄熱箱62流出后的蓄熱介質(zhì)依次通過預(yù)熱用熱交換器36和蓄熱用熱交換器37后，再次流入蓄熱箱62。

該情況下，在制冷劑回路11側(cè)，室外熱交換器22發(fā)揮冷凝器的作用、室內(nèi)熱交換器27發(fā)揮蒸發(fā)器的作用。特別是，在旁通流路31，預(yù)熱用熱交換器36和蓄熱用熱交換器37都發(fā)揮過冷卻器(即散熱器)的作用，制冷劑在旁通流路31的中途流向第一分支流路35。

具體而言，將四通換向閥28設(shè)為第一狀態(tài)，將第一開關(guān)閥25和第三開關(guān)閥40設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)，將第二開關(guān)閥39和第四開關(guān)閥41設(shè)為打開狀態(tài)。將室外膨脹閥23和蓄熱用膨脹閥38的開度設(shè)為全開狀態(tài)，將室外側(cè)過冷卻熱交換器24的膨脹閥24c設(shè)為全關(guān)狀態(tài)，將室內(nèi)膨脹閥26的開度設(shè)為規(guī)定的開度(室內(nèi)熱交換器27的出口處的制冷劑的過熱度達(dá)到目標(biāo)過熱度的開度)。壓縮機(jī)21、室外風(fēng)扇22a以及室內(nèi)風(fēng)扇27a進(jìn)行工作。

從壓縮機(jī)21噴出后的制冷劑經(jīng)由管道12流入室外熱交換器22，在室外熱交換器22向室外空氣散熱而被冷凝。被冷凝后的制冷劑經(jīng)由處于全開狀態(tài)的室外膨脹閥23和室外側(cè)過冷卻熱交換器24的高壓側(cè)通路24a流入管道14b。由于第一開關(guān)閥25處于關(guān)閉狀態(tài)，因此該制冷劑在管道14b的中途流入旁通流路31內(nèi)。流入了旁通流路31的制冷劑在通過預(yù)熱用熱交換器36的制冷劑側(cè)通路36a的期間，被在蓄熱側(cè)通路36b中流動(dòng)的蓄熱介質(zhì)進(jìn)一步冷卻，然后經(jīng)由處于全開狀態(tài)的蓄熱用膨脹閥38或者第二開關(guān)閥39，流入蓄熱用熱交換器37。流入到蓄熱用熱交換器37的制冷劑在通過制冷劑側(cè)通路37a的期間，被在蓄熱側(cè)通路37b流動(dòng)的蓄熱介質(zhì)進(jìn)一步冷卻。該制冷劑經(jīng)由第一分支流路35流入管道14c。然后，制冷劑流入蓄熱側(cè)過冷卻熱交換器29而被進(jìn)一步冷卻。被進(jìn)一步冷卻后的制冷劑經(jīng)由管道14d流入室內(nèi)膨脹閥26。上述制冷劑在室內(nèi)膨脹閥26被減壓之后，在室內(nèi)熱交換器27中從室內(nèi)空氣吸熱而蒸發(fā)。由此，室內(nèi)空氣得到冷卻。蒸發(fā)后的制冷劑經(jīng)由管道16和四通換向閥28被壓縮機(jī)21吸入而再次被壓縮。

在蓄熱回路61中，循環(huán)泵63進(jìn)行工作。蓄熱箱62內(nèi)的蓄熱介質(zhì)從該蓄熱箱62流出后流入預(yù)熱用熱交換器36的蓄熱側(cè)通路36b。在通過蓄熱側(cè)通路36b的期間，蓄熱介質(zhì)從在制冷劑側(cè)通路36a中流動(dòng)的制冷劑吸熱。吸熱后的蓄熱介質(zhì)經(jīng)由循環(huán)泵63流入蓄熱用熱交換器37的蓄熱側(cè)通路37b。在通過蓄熱側(cè)通路37b的期間，蓄熱介質(zhì)從在制冷劑側(cè)通路37a中流動(dòng)的制冷劑進(jìn)一步吸熱。進(jìn)一步吸熱后的蓄熱介質(zhì)流入蓄熱箱62內(nèi)。通過上述方式，冷熱從蓄熱介質(zhì)被傳遞至制冷劑。

-制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)-

如圖6所示，在制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)下，在制冷劑回路11中進(jìn)行制冷劑按照如下所述的方式循環(huán)的制冷循環(huán)，即：制冷劑在室外熱交換器22冷凝后在室內(nèi)熱交換器27蒸發(fā)。特別是，在制冷劑回路11中，制冷劑的一部分還流入旁通流路31。因此，在制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)下，在蓄熱回路61中進(jìn)行蓄冷循環(huán)，上述蓄冷循環(huán)是蓄熱介質(zhì)在蓄熱用熱交換器37中被制冷劑冷卻后貯存在蓄熱箱62內(nèi)的循環(huán)。即，同時(shí)進(jìn)行制冷循環(huán)和蓄冷循環(huán)。

該情況下，在制冷劑回路11側(cè)，室外熱交換器22發(fā)揮冷凝器的作用、室內(nèi)熱交換器27發(fā)揮蒸發(fā)器的作用。特別是，在旁通流路31，預(yù)熱用熱交換器36發(fā)揮過冷卻器(即散熱器)的作用且蓄熱用熱交換器37發(fā)揮蒸發(fā)器的作用。需要說明的是，制冷劑不流入第一分支流路35。

具體而言，將四通換向閥28設(shè)為第一狀態(tài)，將第一開關(guān)閥25和第三開關(guān)閥40設(shè)為打開狀態(tài)，將第二開關(guān)閥39和第四開關(guān)閥41設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)。將室外膨脹閥23的開度設(shè)為全開狀態(tài)，將室外側(cè)過冷卻熱交換器24的膨脹閥24c設(shè)為全關(guān)狀態(tài)，由控制器100對(duì)蓄熱用膨脹閥38和室內(nèi)膨脹閥26進(jìn)行用于調(diào)節(jié)制冷劑流量的開度控制。壓縮機(jī)21、室外風(fēng)扇22a以及室內(nèi)風(fēng)扇27a進(jìn)行工作。

從壓縮機(jī)21噴出后的制冷劑經(jīng)由管道12流入室外熱交換器22，在室外熱交換器22向室外空氣散熱而被冷凝。被冷凝后的制冷劑通過處于全開狀態(tài)的室外膨脹閥23及室外側(cè)過冷卻熱交換器24的高壓側(cè)通路24a。由于第一開關(guān)閥25處于打開狀態(tài)并且蓄熱用膨脹閥38并不處于全關(guān)狀態(tài)，因此從室外側(cè)過冷卻熱交換器24流出后的制冷劑在管道14b的中途分流而流向第一開關(guān)閥25側(cè)和旁通流路31側(cè)。

流向第一開關(guān)閥25側(cè)的制冷劑經(jīng)由管道14c流入蓄熱側(cè)過冷卻熱交換器29的高壓側(cè)通路29a后被進(jìn)一步冷卻。被進(jìn)一步冷卻后的制冷劑經(jīng)由管道14d流入室內(nèi)膨脹閥26，在室內(nèi)膨脹閥26被減壓。在室內(nèi)膨脹閥26被減壓后的制冷劑在室內(nèi)熱交換器27中從室內(nèi)空氣吸熱而蒸發(fā)。由此，室內(nèi)空氣得到冷卻。

另一方面，流到旁通流路31側(cè)的制冷劑經(jīng)由管道32流入預(yù)熱用熱交換器36的制冷劑側(cè)通路36a，在通過該制冷劑側(cè)通路36a的期間，對(duì)在蓄熱側(cè)通路36b中流動(dòng)的蓄熱介質(zhì)進(jìn)行加熱。由此，含在從蓄熱箱62流出的蓄熱介質(zhì)中的籠形水合物會(huì)發(fā)生融化。由此能夠防止下述的現(xiàn)象：在通過預(yù)熱用熱交換器36之后的蓄熱介質(zhì)所通過的管道(包括蓄熱用熱交換器37的蓄熱側(cè)通路37b)中，大量生成蓄熱介質(zhì)的籠形水合物，從而蓄熱回路61被堵塞。

特別是，制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)下，在室外側(cè)過冷卻熱交換器24中并不對(duì)制冷劑進(jìn)行冷卻。其原因如下：假設(shè)制冷劑在室外側(cè)過冷卻熱交換器24得到冷卻，則制冷劑在預(yù)熱用熱交換器36對(duì)蓄熱介質(zhì)進(jìn)行加熱的效果就會(huì)降低，從而容易發(fā)生由籠形水合物堵塞蓄熱回路61的現(xiàn)象。

因此，在預(yù)熱用熱交換器36中對(duì)蓄熱介質(zhì)進(jìn)行了加熱后的制冷劑以被冷卻之后的狀態(tài)從預(yù)熱用熱交換器36流出，然后在蓄熱用膨脹閥38被減壓。然后，在蓄熱用熱交換器37中，制冷劑在通過制冷劑側(cè)通路37a的期間，從在蓄熱側(cè)通路37b中流動(dòng)的蓄熱介質(zhì)吸熱而蒸發(fā)。蒸發(fā)后的制冷劑流過第三開關(guān)閥40和管道34，然后在管道16中與通過了室內(nèi)熱交換器27的制冷劑匯合。匯合后的制冷劑經(jīng)由四通換向閥28被壓縮機(jī)21吸入后再次被壓縮。

在蓄熱回路61中，循環(huán)泵63進(jìn)行工作。蓄熱箱62內(nèi)的蓄熱介質(zhì)從該蓄熱箱62流出后流入預(yù)熱用熱交換器36的蓄熱側(cè)通路36b。在通過該蓄熱側(cè)通路36b的期間，蓄熱介質(zhì)通過從在制冷劑側(cè)通路36a中流動(dòng)的制冷劑吸熱而被加熱。由此，含在蓄熱介質(zhì)中的籠形水合物會(huì)融化。吸熱后的蓄熱介質(zhì)經(jīng)由循環(huán)泵63流入蓄熱用熱交換器37的蓄熱側(cè)通路37b。在通過蓄熱側(cè)通路37b的期間，蓄熱介質(zhì)被在制冷劑側(cè)通路37a中流動(dòng)的制冷劑冷卻。冷卻后的蓄熱介質(zhì)流入蓄熱箱62內(nèi)。通過上述方式，將冷熱儲(chǔ)存在蓄熱箱62內(nèi)。

需要說明的是，在以上的說明中列舉了：在制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)下，將蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥43的開度設(shè)為全關(guān)狀態(tài)、將第三開關(guān)閥40設(shè)為打開狀態(tài)的情況。然而在制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)下，也可以將第三開關(guān)閥40設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)、將蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥43的開度調(diào)節(jié)為規(guī)定的開度。在該情況下，從蓄熱用熱交換器37流出后的制冷劑在蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥43中被減壓，然后依次通過管道16和四通換向閥28后被吸入至壓縮機(jī)21中。通過按照上述方式進(jìn)行控制，從而能夠使蓄熱用熱交換器37中的制冷劑的蒸發(fā)壓力大于壓縮機(jī)21的吸入壓力，并且能夠防止蓄熱用熱交換器37中的制冷劑的蒸發(fā)溫度過于降低的現(xiàn)象。由此，能夠防止如下所述的現(xiàn)象，即：在蓄熱用熱交換器37中蓄熱介質(zhì)被過于冷卻，從而產(chǎn)生大量的籠形水合物，導(dǎo)致蓄熱介質(zhì)的循環(huán)效率降低的現(xiàn)象。

＜電力使用的抑制請(qǐng)求時(shí)、促進(jìn)請(qǐng)求時(shí)、請(qǐng)求解除時(shí)的動(dòng)作＞

在室內(nèi)熱交換器27發(fā)揮蒸發(fā)器的作用的制冷運(yùn)轉(zhuǎn)中，根據(jù)與電力使用請(qǐng)求相關(guān)的信號(hào)，對(duì)蓄熱式空調(diào)機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行切換。根據(jù)圖8說明對(duì)上述切換的控制。

例如用戶選擇運(yùn)轉(zhuǎn)操作部(遙控器等)上的“制冷運(yùn)轉(zhuǎn)”，則執(zhí)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的指令被輸入至控制器100(步驟st1)。這樣一來，進(jìn)入步驟st2，進(jìn)行單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。在該單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)下，如上所述那樣蓄熱回路61處于停止?fàn)顟B(tài)，并且在制冷劑回路11中，進(jìn)行制冷劑在室內(nèi)熱交換器27中蒸發(fā)的制冷循環(huán)。

假設(shè)：在單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，例如供給側(cè)的電力達(dá)到峰值附近，電力公司等電力管理者發(fā)送了如下所述的信號(hào)(第一信號(hào))，上述信號(hào)(第一信號(hào))表示抑制電力使用的請(qǐng)求。這樣一來，如果控制器100的接收部101接收了第一信號(hào)(步驟st3)，則控制器100對(duì)制冷劑回路11和蓄熱回路61的各個(gè)組成設(shè)備進(jìn)行控制，使得從單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟st4)。其結(jié)果是，進(jìn)行利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)，蓄熱介質(zhì)的冷熱用于對(duì)制冷劑回路11的制冷劑進(jìn)行過冷卻。由此，蓄熱式空調(diào)機(jī)10整體的功耗降低，從而能夠應(yīng)對(duì)抑制電力使用的請(qǐng)求。

假設(shè)：在單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，例如太陽能、風(fēng)力等發(fā)電設(shè)施的發(fā)電量比平時(shí)多，電力管理者發(fā)送了如下所述的信號(hào)(第二信號(hào))，上述信號(hào)(第二信號(hào))表示促進(jìn)電力使用的請(qǐng)求。這樣一來，如果控制器100的接收部101接收了第二信號(hào)(步驟st5)，則控制器100對(duì)制冷劑回路11和蓄熱回路61的各個(gè)組成設(shè)備進(jìn)行控制，使得從單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟st6)。其結(jié)果是，進(jìn)行制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)，由制冷劑冷卻蓄熱介質(zhì)。由此，邊將冷熱儲(chǔ)存在蓄熱介質(zhì)中，邊使蓄熱式空調(diào)機(jī)10整體的功耗增大。其結(jié)果是，蓄熱式空調(diào)機(jī)10整體的功耗增大，從而能夠應(yīng)對(duì)促進(jìn)電力使用的請(qǐng)求。

假設(shè)：例如在利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)或者制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，電力管理者發(fā)送了如下所述的信號(hào)(第三信號(hào))，上述信號(hào)(第三信號(hào))表示解除電力使用的抑制請(qǐng)求或促進(jìn)請(qǐng)求。這樣一來，如果控制器100的接收部101接收了第三信號(hào)(步驟st7)，則控制器100對(duì)制冷劑回路11和蓄熱回路61的各個(gè)組成設(shè)備進(jìn)行控制，使得從利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)或者制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟st2)。需要說明的是，在接收了第三信號(hào)時(shí)的控制只是一個(gè)例子，但是并不限于此，還可以經(jīng)過其它步驟。

〈蓄熱箱的蓄熱容量〉

蓄熱箱62的額定蓄熱容量(設(shè)計(jì)蓄熱容量)是基于額定制冷能力下的利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間t1來決定的。具體而言，蓄熱箱62的額定蓄熱容量c1優(yōu)選為如下所述的蓄熱容量，即:假設(shè)在以額定制冷能力進(jìn)行利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，該利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)能夠持續(xù)執(zhí)行一個(gè)小時(shí)以上的蓄熱容量，其中，上述一個(gè)小時(shí)以上為運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間t1。在此，可以說額定制冷能力是能夠?qū)︻A(yù)先設(shè)計(jì)的室內(nèi)的額定空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行處理所需的制冷能力。

例如在電力需求達(dá)到峰值而供給電力不足的情況下，要啟動(dòng)新的發(fā)電機(jī)通常需要一個(gè)小時(shí)左右。由此，通過使額定蓄熱容量c1在上述蓄熱容量以上，從而能夠預(yù)計(jì)在利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)過程中電力使用的抑制請(qǐng)求得到解除，能夠可靠地應(yīng)對(duì)電力使用的抑制請(qǐng)求。需要說明的是，上述運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間t1可以為兩個(gè)小時(shí)或者三個(gè)小時(shí)。

蓄熱箱62的實(shí)際的蓄熱容量ca優(yōu)選大于額定蓄熱容量c1，優(yōu)選滿足ca＝α×c1(1.1＜α＜3.0)這樣的關(guān)系。

假設(shè)：例如在夜間，相當(dāng)于額定蓄熱容量c1的蓄熱量存儲(chǔ)在蓄熱箱62內(nèi)。在該狀態(tài)下，即使因有電力使用的促進(jìn)請(qǐng)求而進(jìn)行了制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)，也不能夠進(jìn)一步將冷熱積存，從而可能會(huì)無法應(yīng)對(duì)電力使用的促進(jìn)請(qǐng)求。

相對(duì)于此，通過使蓄熱箱62的實(shí)際的蓄熱容量ca大于上述額定蓄熱容量c1，從而即使在如上所述的條件下，也能夠?qū)⒗錈醿?chǔ)存在蓄熱箱62內(nèi)，從而能夠應(yīng)對(duì)電力使用的促進(jìn)請(qǐng)求。

在有電力使用的促進(jìn)請(qǐng)求時(shí)，例如要限制發(fā)電設(shè)備的輸出需要例如約30分鐘的時(shí)間。由此，優(yōu)選為：考慮額定制冷能力下能夠使制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)進(jìn)行0.5小時(shí)以上的蓄熱容量c2，決定蓄熱箱62的實(shí)際的蓄熱容量c1。將蓄熱箱62的實(shí)際的蓄熱容量ca設(shè)為c1+c2。由此，即使在如上所述的條件下，也能夠在額定制冷能力下至少持續(xù)進(jìn)行30分鐘的制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)，從而能夠可靠地應(yīng)對(duì)電力使用的促進(jìn)請(qǐng)求。

(本實(shí)施方式的效果)

在本實(shí)施方式中，例如如圖7所示，在中午12點(diǎn)發(fā)出了“電力使用的抑制請(qǐng)求”時(shí)，接收了第一信號(hào)的蓄熱式空調(diào)機(jī)10會(huì)進(jìn)行利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，能夠迅速地應(yīng)對(duì)“電力使用的抑制請(qǐng)求”。

蓄熱箱62的蓄熱容量ca大于在額定制冷能力下進(jìn)行一個(gè)小時(shí)的利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需的蓄熱容量c1。因此，能夠良好地應(yīng)對(duì)通常在數(shù)分鐘至一個(gè)小時(shí)左右就得到解除的“電力使用的抑制請(qǐng)求”。

此外，例如在下午4點(diǎn)發(fā)出了“電力使用的促進(jìn)請(qǐng)求”時(shí)，接收了第二信號(hào)的蓄熱式空調(diào)機(jī)10會(huì)進(jìn)行制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，能夠迅速地應(yīng)對(duì)“電力使用的促進(jìn)請(qǐng)求”。

蓄熱箱62的蓄熱容量ca大于c1，上述蓄熱容量ca滿足ca＝α×c1(1.1＜α＜3.0)或者ca＝c1+c2這樣的關(guān)系。因此，能夠良好地應(yīng)對(duì)通常在30分鐘左右就得到解除的“電力使用的促進(jìn)請(qǐng)求”。

(其它實(shí)施方式)

上述實(shí)施方式也可以構(gòu)成為如下。在實(shí)施方式中，貯存蓄熱介質(zhì)的貯存部由一個(gè)蓄熱箱62構(gòu)成。但是，貯存部也可以由兩個(gè)或兩個(gè)以上的多個(gè)蓄熱箱構(gòu)成。例如，假設(shè)由兩個(gè)蓄熱箱構(gòu)成貯存部。在該情況下，例如可以為：將第一蓄熱箱的額定蓄熱容量設(shè)為上述c1且將第二蓄熱箱的蓄熱容量設(shè)為c1、或者2×c1、或者c2。在該情況下，貯存部?jī)?yōu)選構(gòu)成為：在存在第一貯存箱的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步設(shè)置第二貯存箱。此外，在采用兩個(gè)以上的蓄熱箱的情況下，多個(gè)蓄熱箱的蓄熱容量(大小)并非一定要相等。

在單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，若接收部101接收第一信號(hào)，則上述實(shí)施方式的控制部100將運(yùn)轉(zhuǎn)種類從單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)改變?yōu)槔弥评溥\(yùn)轉(zhuǎn)。此外，在單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，若接收部101接收第二信號(hào)，則控制部100將運(yùn)轉(zhuǎn)種類從單純制冷運(yùn)轉(zhuǎn)改變?yōu)橹评湫罾溥\(yùn)轉(zhuǎn)。但是也可以為：在制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，若接收部101接收第一信號(hào)，則控制部100將運(yùn)轉(zhuǎn)種類從制冷蓄冷運(yùn)轉(zhuǎn)改變?yōu)槔弥评溥\(yùn)轉(zhuǎn)。此外，也可以為：在利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，若接收第二信號(hào)，則控制部100將運(yùn)轉(zhuǎn)種類從利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)改變?yōu)橹评湫罾溥\(yùn)轉(zhuǎn)。

此外，制冷劑回路11也可以不具有過冷卻熱交換器24。

空調(diào)系統(tǒng)10也可以構(gòu)成為：在進(jìn)行利用制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從壓縮機(jī)21噴出后的制冷劑不通過室外熱交換器22和過冷卻熱交換器24，而是直接流入預(yù)熱用熱交換器36。

蓄熱介質(zhì)只要是通過冷卻而在比0℃高且比20℃低的溫度下能夠生成固體成分的蓄熱介質(zhì)即可，其也可以為含四正丁基溴化銨的四正丁基溴化銨水溶液以外的蓄熱材。

－產(chǎn)業(yè)實(shí)用性－

綜上所述，本發(fā)明應(yīng)用于將冷熱蓄在蓄熱箱內(nèi)的蓄熱式空調(diào)機(jī)，本發(fā)明作為蓄熱式空調(diào)機(jī)非常有用。

－符號(hào)說明－

10空調(diào)系統(tǒng)(蓄熱式空調(diào)機(jī))

11制冷劑回路

22室外熱交換器(熱源側(cè)熱交換器)

27室內(nèi)熱交換器(使用側(cè)熱交換器)

37蓄熱用熱交換器

61蓄熱回路

62蓄熱箱

63循環(huán)泵

100控制器

101接收部