[发明专利]蓄热装置及具备其的空气调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用水溶液作为蓄热溶液的蓄热装置和具备该蓄热装置的空气调节装置。

背景技术

对于水而言，因为其比热容量与其它物质相比相对较大、在常温为液体、并且价格低，所以被广泛地用作蓄热装置的蓄热溶液（蓄热材料、蓄热介质）。在利用水作为蓄热溶液的情况下，一般用作添加有乙二醇（ethylene glycol）等二元醇作为“防冻液”的二元醇水溶液。具体而言，作为使用这样的蓄热溶液的蓄热装置，例如在专利文献1中公开有安装在空气调节机的冷冻循环、具备蓄热容器的大气开放型蓄热装置的结构，其中，该蓄热容器具有以水为主成分的蓄热材料。对于这样的蓄热装置，还包括应用于空气调节机的结构，参照图10（a）、（b）对更具体的一个例子进行说明。

图10（a）表示专利文献1中公开的现有的蓄热装置910的截面。蓄热装置910由金属制的蓄热槽901和金属制的盖体902构成蓄热容器，在蓄热槽901内部空间存储有蓄热材料903。作为该蓄热材料903，为了防止低温的冻结，使用以水为主成分混合有30%乙二醇的盐水（brine）。此外，在蓄热槽901的内部空间，在浸渍到蓄热材料903的位置，设置有多个放热用热交换器904和多个吸热用热交换器905。

蓄热材料903积蓄从设置在蓄热容器的外部的蓄热加热器906和放热用热交换器904放出的热，利用吸热用热交换器905回收该热。在吸热用热交换器905的内部流动有制冷剂（未图示），因此，通过从蓄热材料903回收热，制冷剂被传导热而成为高温。现有的蓄热装置910利用这样的蓄热和热回收，来改善专利文献1中公开的冷冻循环（未图示）的供暖特性。

以如下方式构成：在蓄热材料903的表面，例如设置有具有3mm的膜厚的油膜907，通过该油膜907，抑制蓄热材料903的由于蒸发而导致的减少。此外，以如下方式构成：在盖体902设置有开口908，因此不会由于蓄热材料903的蒸发或热膨胀而导致的蓄热容器的内部压力过高。此外，在开口908，设置有蒸气抑制机构（未图示），以使得不过度地向大气放出蒸气。进一步，在油膜907与盖体902之间形成有空气层909。由此构成为，蓄热材料903不会由于其温度上升所带来的热膨胀而导致其一部分经由开口908（和蒸气抑制机构）向蓄热容器之外溢出。

图10（b）表示将上述结构的蓄热装置910安装于空气调节机的冷冻循环的结构。空气调节机包括：室内单元911、膨胀阀（未图示）、室外单元912、压缩机913和连接它们的配管916。室内单元911具备室内侧热交换器（未图示），室外单元912具备室外侧热交换器（未图示），在配管的内部流动有制冷剂。此外，由室内单元911、膨胀阀、室外单元912和压缩机913构成供暖用加热泵。

进一步，设置有旁通配管914，将与室内单元911连接的配管916中、流动制冷剂的方向的下游一侧和与压缩机913连接的配管916中、流动制冷剂的方向的上游一侧连接。该旁通配管914包括吸热用热交换器905，以通过打开二通阀915使得制冷剂流动的方式构成。

根据上述结构，制冷剂通过压缩机913成为高温高压，沿图中箭头m1（涂成黑色的实心箭头（块箭头））在配管916内流动，到达蓄热装置910。然后，通过放热用热交换器904，热量从高温的制冷剂被放出，存储在蓄热装置910内的蓄热材料903。同时，蓄热材料903被一并设置在蓄热装置910的蓄热加热器906进一步加热，例如升温至93～97℃，因此，来自蓄热加热器906的热也被存储在蓄热材料903。

利用这些蓄热而成为高温的蓄热材料903，通过打开二通阀915，经由吸热用热交换器905将沿图中以箭头m3（空心箭头）表示的方向流向旁通配管914的制冷剂加热。通过蓄热材料（蓄热物质）903变暖的（从蓄热材料903收回热的）制冷剂达到压缩机913，最终流至具备室内侧热交换器的室内单元911，通过在该室内单元911进行热交换，生成供暖用温风（暖风）。另外，在热交换后成为低温的制冷剂沿图中以箭头m2表示的方向在配管916流动，经室外单元912返回至压缩机913。