CN102378881B - 制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制冷循环装置，其具有：经由制冷剂配管连接的压缩机(6)、室内热交换器(16)、膨胀阀(12)、室外热交换器(14)，其中，设置有蓄积压缩机(6)产生的热的蓄热装置，还具有控制器，其在收容于蓄热槽(32)的蓄热材料(36)的温度超过考虑蓄热材料(36)所含的水的沸点而设定的沸点以下的规定温度的情况下，从使从压缩机(6)排出的制冷剂通过室内热交换器(16)、膨胀阀(12)和室外热交换器(14)的第一空调运转，切换到使从压缩机(6)排出的制冷剂通过蓄热热交换器(34)的第二空调运转。

Description

制冷循环装置

技术领域

本发明涉及一种具有收容蓄积压缩机产生的热的蓄热材料的蓄热槽和通过蓄热材料的蓄热进行热交换的蓄热热交换器的制冷循环装置。

背景技术

现有技术中，热泵式空调机的供热运转时，在室外热交换器结霜的情况下，切换四通阀从供热循环到供冷循环进行除霜。在该除霜方式下，虽然室内风扇停止，但是存在由于从室内机徐徐放出冷气而有失去供热感的缺点。

于是，提案有在设置于室外机的压缩机设置蓄热装置，在供热运转中利用蓄积于蓄热槽的压缩机的废热进行除霜的装置(例如参照专利文献1)。

图9表示采用了这样的除霜方式的制冷循环装置的一例，其通过制冷剂配管将设置于室外机的压缩机100、四通阀102、室外热交换器104和毛细管(capillary tube)106以及设置于室内机的室内热交换器108连接，并且设置有对毛细管106加分路(bypass)的第一旁通回路110，和将一端连接于从压缩机100的排出侧经由四通阀102至室内热交换器108的配管且将另一端连接于从毛细管106至室外热交换器104的配管的第二旁通回路112。另外，在第一旁通回路110设置有二通阀114、单向阀116和蓄热热交换器118，在第二旁通回路112设置有二通阀120和单向阀122。

而且，在压缩机100的周围设置有蓄热槽124，在蓄热槽124的内部充填有用于与蓄热热交换器118进行热交换的蓄热材料126。

在该供冷循环中，在进行除霜运转时，两个二通阀114、120打开，使从压缩机100排出的制冷剂的一部分流向第二旁通回路112，使其余的制冷剂流向四通阀102和室内热交换器108。另外，在流过室内热交 换器108的制冷剂被用作供热之后，使极少的制冷剂通过毛细管106流向室外热交换器104，另一方面，使其余的大部分制冷剂流入第一旁通回路110，通过二通阀114流入蓄热热交换器118并由蓄热材料126吸收热，通过单向阀116之后，与通过毛细管106的制冷剂合流流向室外热交换器104。之后，在室外热交换器104的入口与流经第二旁通回路112的制冷剂合流，利用制冷剂保持的热进行除霜，进而在通过四通阀102之后，将其吸入到压缩机100。

在该制冷循环装置中，通过设置第二旁通回路112，而在除霜时将从压缩机100排出的热气导入到室外热交换器104，并且能够确保流入到室外热交换器104的制冷剂的高压力，所以能够提高除霜能力，能够在极短的时间完成除霜。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平3-31666号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1所述的制冷循环中，在不进行除霜运转的正常供热运转的情况下，关闭两个二通阀114、120，通过压缩机100的运转，将热蓄积于蓄热材料126，使其温度上升。

同样，在进行正常供冷运转的情况下，也是关闭两个二通阀114、120，通过压缩机100的运转，将热蓄积于蓄热材料126，使其温度上升。

但是，如果蓄热材料126的温度过度上升，则会引起蓄热材料126自身的变质(例如氧化)和蓄热材料126的水分沸腾，而有可能使蓄热材料126劣化。

本发明是鉴于现有技术所具有的这样的问题点而设立的，目的在于提供一种能够防止蓄积压缩机产生的热的蓄热材料劣化的制冷循环装置。

用于解决课题的方法

为了达成上述目的，本发明面向一种制冷循环装置，其具有：经 由制冷剂配管连接的压缩机、室内热交换器、膨胀阀和室外热交换器；和蓄热装置，该蓄热装置具有对蓄积压缩机产生的热的蓄热材料进行收纳的蓄热槽，和利用蓄热材料的蓄积的热进行热交换的蓄热热交换器，该制冷循环装置的特征在于：蓄热材料包含水溶液，并且该制冷循环装置还具有控制器，在蓄热材料的温度超过考虑与蓄热材料无关地唯一确定的蓄热材料所含的水的沸点而设定的沸点以下的规定温度的情况下，该控制器从使从压缩机排出的制冷剂通过室内热交换器、膨胀阀和室外热交换器的第一空调运转，切换到使从压缩机排出的制冷剂通过蓄热热交换器的第二空调运转。

发明效果

在本发明中，由于蓄热装置的蓄热材料蓄积有压缩机产生的热，并且当蓄热材料的温度超过规定温度时，通过由控制器切换到使蓄热热交换器利用蓄热材料的蓄热进行热交换的运转而使蓄热材料的温度下降，所以能够防止蓄热材料过度高温，而且还能够防止水分蒸发，所以能够防止蓄热材料的劣化。

附图说明

图1是表示具有本发明的蓄热装置的空调机的结构的图。

图2是表示图1的空调机在正常供热时(第一供热运转时)的动作和制冷剂的流向的示意图。

图3是表示图1的空调机在除霜·供热时的动作和制冷剂的流向的示意图。

图4是表示图1的空调机的第二供热运转时的动作和制冷剂的流向的示意图。

图5表示第一供热(供冷)运转和第二供热(供冷)运转的切换控制的变形例，是表示设置于从连接室内热交换器和膨胀阀的制冷剂配管分支而到达蓄热热交换器的制冷剂配管的电磁阀的开闭动作的时间图(timing chart)。

图6是为了开闭电磁阀而在上升时和下降时将蓄热材料的温度设定为不同的温度的情况的说明图。

图7是表示图1的空调机的正常供冷时(第一供冷运转时)的动 作和制冷剂的流向的示意图。

图8是表示图1的空调机的第二供冷运转时的动作和制冷剂的流向的示意图。

图9是表示现有技术的制冷循环装置的结构的示意图。

具体实施方式

本发明面向一种制冷循环装置，其具有：经由制冷剂配管连接的压缩机、室内热交换器、膨胀阀和室外热交换器；和蓄热装置，该蓄热装置具有对蓄积压缩机产生的热的蓄热材料进行收纳的蓄热槽，和利用蓄热材料的蓄积的热进行热交换的蓄热热交换器，该制冷循环装置的特征在于：蓄热材料包含水溶液，并且该制冷循环装置还具有控制器，在蓄热材料的温度超过考虑与蓄热材料无关地唯一确定的蓄热材料所含的水的沸点而设定的沸点以下的规定温度的情况下，该控制器从使从压缩机排出的制冷剂通过室内热交换器、膨胀阀和室外热交换器的第一空调运转，切换到使从压缩机排出的制冷剂通过蓄热热交换器的第二空调运转。

根据本发明，能够进行从第一供热运转至第二供热运转的切换。在第一供热运转中，将压缩机产生的热蓄积于蓄热材料，另一方面，在第二供热运转中，蓄热热交换器利用蓄热材料的蓄积的热进行热交换，由此降低蓄热材料的温度。由此，能够防止蓄热材料过度高温，还能够防止水分蒸发，所以能够防止蓄热材料的劣化。

具体而言，在从连接室内热交换器和膨胀阀的制冷剂配管分支而到达蓄热热交换器的制冷剂配管，还具有基于来自控制器的控制信号进行开闭的电磁阀，控制器通过打开电磁阀，从第一供热运转切换到第二供热运转。

优选的是，控制器对电磁阀进行开闭控制，使得在第二供热运转中，使电磁阀在第一规定时间处于打开状态，之后使电磁阀在第二规定时间处于关闭状态。在此，第二规定时间典型地比上述第一规定时间长。由此，能够使用较大尺寸的电磁阀保持所期望的供热运转。

将电磁阀的第一规定时间的开状态和第二规定时间的闭状态设为一个周期，重复电磁阀的开闭控制规定周期。由此，能够使蓄热材料 的温度下降至不至于引起蓄热材料劣化的温度。

另外，根据本发明，能够进行从第一供冷运转至第二供冷运转的切换。在第一供冷运转中，压缩机产生的热蓄积于蓄热材料，另一方面，在第二供冷运转中，蓄热热交换器利用蓄热材料的蓄热进行热交换，由此降低蓄热材料的温度。由此，能够防止蓄热材料过度高温，还能够防止水分蒸发，所以能够防止蓄热材料的劣化。

具体而言，在从连接室内热交换器和膨胀阀的制冷剂配管分支而到达蓄热热交换器的制冷剂配管，还具有基于来自控制器的控制信号进行开闭的电磁阀，控制器通过打开电磁阀，从第一供冷运转切换到第二供冷运转。

优选的是，控制器对电磁阀进行开闭控制，使得在第二供冷运转中，使电磁阀在第一规定时间处于打开状态，之后使电磁阀在第二规定时间处于关闭状态。在此，第二规定时间典型地比上述第一规定时间长。由此，能够使用较大尺寸的电磁阀保持所期望的供冷运转。

将电磁阀的第一规定时间的开状态和第二规定时间的闭状态设为一个周期，重复电磁阀的开闭控制规定周期。由此，能够使蓄热材料的温度下降至不至于引起蓄热材料劣化的温度。

另外，制冷循环装置还具有例如检测上述蓄热材料的温度的蓄热材料温度传感器，上述控制器基于上述蓄热材料温度传感器检测到的温度从上述第一供热运转切换到上述第二供热运转，或者从上述第一供冷运转切换到上述第二供冷运转。

作为另一例，制冷循环装置还具有检测上述压缩机的温度的压缩机温度传感器，上述控制器基于上述压缩机温度传感器检测到的温度从上述第一供热运转切换到上述第二供热运转，或者从上述第一供冷运转切换到上述第二供冷运转。

另外，作为又一例，制冷循环装置还具有检测从上述压缩机排出的制冷剂的温度的排出制冷剂温度传感器，上述控制器基于上述排出制冷剂温度传感器检测到的温度从上述第一供热运转切换到上述第二供热运转，或者从上述第一供冷运转切换到上述第二供冷运转。

作为又一例，制冷循环装置还具有检测上述蓄热槽自身温度的蓄热槽温度传感器，上述控制器基于上述蓄热槽温度传感器检测到的温 度从上述第一供热运转切换到上述第二供热运转，或者从上述第一供冷运转切换到上述第二供冷运转。

作为又一例，制冷循环装置还具有检测上述压缩机的运转电流的运转电流传感器，上述控制器基于上述运转电流传感器检测到的上述压缩机的运转电流而从上述第一供热运转切换到上述第二供热运转，或者从上述第一供冷运转切换到上述第二供冷运转。

另外，优选在上述第二供热运转中的上述压缩机的运转频率，比上述第一供热运转中的上述压缩机的运转频率低。同样，优选上述第二供冷运转中的上述压缩机的运转频率，比上述第一供冷运转中的上述压缩机的运转频率低。

另外，优选的是，在令上述规定温度为第一规定温度的情况下，当在上述第二供热运转中上述蓄热材料的温度下降到比上述第一规定温度低的第二规定温度时，上述控制器切换到上述第一供热运转。像这样，通过使第一规定温度和第二规定温度保持温差，能够防止相互频繁地切换第一供热运转和第二供热运转。同样，优选的是，在令上述规定温度为第一规定温度的情况下，当在上述第二供冷运转中上述蓄热材料的温度下降到比上述第一规定温度低的第二规定温度时，上述控制器切换到上述第一供冷运转。像这样，通过使第一规定温度和第二规定温度保持温差，能够防止相互频繁地切换第一供冷运转和第二供冷运转。 

另外，制冷循环装置还具有至少能够对切换到上述第二供热运转之后的经过时间进行计时的计时器，上述控制器在上述第二供热运转中，当上述计时器计测的经过时间达到预定的时间时，切换到上述第一供热运转。同样，制冷循环装置还具有至少能够对切换到上述第二供冷运转之后的经过时间进行计时的计时器，在上述第二供冷运转中，当上述计时器计测到的经过时间达到预定的时间时，上述控制器切换到上述第一供冷运转。

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

图1表示作为本发明的制冷循环装置的空调机的结构，空调机由通过制冷剂配管彼此连接的室外机2和室内机4构成。

如图1所示，在室外机2的内部设置有压缩机6、四通阀8、过滤 器(strainer)10、膨胀阀12和室外热交换器14，在室内机4的内部设置有室内热交换器16，通过将它们经由制冷剂配管彼此连接而构成供冷循环。

进一步详细说明，压缩机6和室内热交换器16经由设置有四通阀8的第一配管18连接，室内热交换器16和膨胀阀12经由设置有过滤器10的第二配管20连接。另外，膨胀阀12和室外热交换器14经由第三配管22连接，室外热交换器14和四通阀8经由第四配管24连接。

四通阀8和压缩机6的制冷剂吸入侧经由第八配管41连接，在压缩机6的制冷剂吸入侧的第八配管41设置有用于分离液相制冷剂和气相制冷剂的蓄能器(accumulator)26。另外，压缩机6和第三配管22经由第五配管28连接，在第五配管28设置有第一电磁阀30。

而且，在压缩机6的周围设置有蓄热槽32，在蓄热槽32的内部设置有蓄热热交换器34，并且充填有用于与蓄热热交换器34进行热交换的蓄热材料(例如乙二醇水溶液)36，蓄热装置由蓄热槽32、蓄热热交换器34和蓄热材料36构成。另外，在蓄热材料36中除使用上述乙二醇水溶液之外，也可以使用丙二醇等二醇类水溶液或食盐水等。

另外，如本发明的蓄热装置所述，在使用以水溶液为成分的蓄热材料36的情况下，需要在抑制水的蒸发的同时，对因蒸汽而造成的蓄热槽32内部压力的上升进行处理。于是，在本发明的蓄热装置31中，采用能够实现缓和压力上升和抑制蓄热溶液等的减少的非密闭系统的结构。即，在蓄热槽32的上部设置有通气孔，作为对压力上升等的内压调整的机构，使用在蓄热槽32的上部由嵌合在与内部空气接触的位置的具有针孔(pin hole)的橡胶材料构成的装置。另外，通过将通气孔的开口面积设定得较小而将蓄热槽32大致密闭，能够抑制蓄热材料36的蒸发量。

另外，第二配管20和蓄热热交换器34经由第六配管38连接，蓄热热交换器34和第四配管24经由第七配管40连接，在第六配管38设置有第二电磁阀42。

在室内机4的内部除室内热交换器16之外，还设置有送风风扇(未图示)、上下叶片(未图示)和左右叶片(未图示)，室内热交换器16通过送风风扇使吸入到室内机4内部的室内空气和流入到室内热交换 器16内部的制冷剂进行热交换，在供热时通过热交换将变暖后的空气吹入室内，另一方面，在供冷时通过热交换将冷却后的空气吹入室内。上下叶片根据需要上下变更从室内机4吹出的空气的方向，左右叶片根据需要左右变更从室内机4吹出的空气的方向。

另外，压缩机6、送风风扇、上下叶片、左右叶片、四通阀8、膨胀阀12、电磁阀30、42等与控制器48(参照图4，例如微型计算机)电连接，基于来自控制器48的控制信号对压缩机6、送风风扇、上下叶片、左右叶片、四通阀8、膨胀阀12的运转或动作进行控制，并且基于来自控制器48的控制信号对两个电磁阀30、42进行开闭。

在上述结构的本发明的制冷循环装置中，以供热运转时的情况为例，结合制冷剂的流动说明各部件的相互连接关系和功能。

从压缩机6的排出口排出的制冷剂通过第一配管18从四通阀8达到室内热交换器16。利用室内热交换器16与室内空气进行热交换而凝缩的制冷剂从室内热交换器16流出并通过第二配管20，通过防止杂物进入膨胀阀12的过滤器10而到达膨胀阀12。由膨胀阀12进行了减压的制冷剂通过第三配管22达到室外热交换器14，利用室外热交换器14与室外空气进行热交换而蒸发的制冷剂通过第四配管24、四通阀8、第八配管41和蓄能器26返回到压缩机6的吸入口。

另外，在第一配管18的压缩机6排出口和四通阀8之间分岔的第五配管28，经由第一电磁阀30在第三配管22的膨胀阀12和室外热交换器14之间合流。

而且，内部收纳有蓄热材料36和蓄热热交换器34的蓄热槽32配置成与压缩机6相接并环绕其周围，将压缩机6产生的热蓄积于蓄热材料36，从第二配管20在室内热交换器16和过滤器10之间分岔的第六配管38经由第二电磁阀42到达蓄热热交换器34的入口，从蓄热热交换器34的出口出来的第七配管40在第八配管41中的四通阀8和蓄能器26之间合流。

<供热时>

下面，参照示意性地表示图1所示的空调机的正常供热时的动作和制冷剂的流向的图2，说明正常供热时的动作。

在正常供热运转时，第一电磁阀30和第二电磁阀42关闭，如上 述，从压缩机6的排出口排出的制冷剂通过第一配管18从四通阀8达到室内热交换器16。利用室内热交换器16与室内空气进行热交换而凝缩的制冷剂从室内热交换器16流出并通过第二配管20达到膨胀阀12，由膨胀阀12进行减压后的制冷剂通过第三配管22达到室外热交换器14。利用室外热交换器14与室外空气进行热交换而蒸发的制冷剂通过第四配管24并通过四通阀8，从第八配管41返回到压缩机6的吸入口。

另外，由压缩机6产生的热从压缩机6的外壁经由蓄热槽32的外壁蓄积于收容在蓄热槽32的内部的蓄热材料36。

接着，参照示意性地表示图1所示的空调机的除霜·供热时的动作和制冷剂的流向的图3说明除霜·供热时的动作。图中，实线箭头表示供给供热的制冷剂的流向，虚线箭头表示供给除霜的制冷剂的流向。

在上述正常供热运转中，当室外热交换器14结霜，且结成的霜成长时，室外热交换器14的通风阻力增加而风量减少，致使室外热交换器14内的蒸发温度下降。如图3所示，在作为本发明的制冷循环装置的空调机，设置有检测室外热交换器14的配管温度的配管温度传感器44，如果由配管温度传感器44检测到蒸发温度比不结霜时低，则由控制器48输出从正常供热运转切换到除霜·供热运转的指示。

当从正常供热运转转换到除霜·供热运转时，对第一电磁阀30和第二电磁阀42进行开控制，除上述正常供热时制冷剂的流向外，还使从压缩机6的排出口排出的气相制冷剂的一部分通过第五配管28和第一电磁阀30，与通过第三配管22的制冷剂合流，对室外热交换器14进行加热，使其凝缩并液相化之后，使其通过第四配管24并经由四通阀8、第八配管41和蓄能器26返回到压缩机6的吸入口。

另外，在第二配管20的室内热交换器16和过滤器10之间分流后的液相制冷剂的一部分，经由第六配管38和第二电磁阀42，且利用蓄热热交换器34从蓄热材料36吸热而蒸发、气相化，与通过第七配管40且通过第八配管41的制冷剂合流，从蓄能器26返回到压缩机6的吸入口。

在返回到蓄能器26的制冷剂中含有从室外热交换器14返回的液相制冷剂，但是，通过将其与从蓄热热交换器34返回的高温的气相制 冷剂混合，促使液相制冷剂蒸发，使液相制冷剂不能通过蓄能器26返回到压缩机6，能够实现压缩机6可靠性的提高。

除霜·供热开始时因附着有霜而达到冰点以下的室外热交换器14的温度，利用从压缩机6的排出口排出的气相制冷剂而被加热，在零度附近霜融化，当完成霜的融化时，室外热交换器14的温度再次开始上升。如果配管温度传感器44检测到该室外热交换器14的温度上升，则判断为完成除霜，由控制器48输出从除霜·供热运转切换到正常供热运转的指示。

<第一供热运转和第二供热运转的切换控制>

在此，注目于图2所示的正常供热运转，在不进行除霜运转的正常供热运转的情况下，以将两个电磁阀30、42关闭的状态使压缩机6运转，压缩机6产生的热被蓄积于蓄热材料36，所以其温度徐徐上升。

但是，如果蓄热材料36的温度过度上升，则会引起蓄热材料36自身的变质(例如氧化)和蓄热材料36的水分沸腾，有可能使蓄热材料36劣化，所以在本发明中，通过使控制器48进行以下说明的第一供热运转和第二供热运转的切换控制，来防止蓄热材料36的劣化。

具体而言，由于第一供热运转为图2所示的正常供热运转，在正常供热运转时将第一电磁阀30和第二电磁阀42关闭，所以从压缩机6排出的制冷剂通过室内热交换器16、膨胀阀12和室外热交换器14而返回到压缩机6。此时，由于将第二电磁阀42关闭，所以制冷剂不流过蓄热热交换器34，收容于蓄热槽32的蓄热材料36的温度因在压缩机6产生的热而徐徐上升。

另一方面，第二供热运转为图4所示的供热运转，在第二供热运转时，第一电磁阀30关闭，与此相对地，第二电磁阀42打开。因此，从缩机6排出的制冷剂通过室内热交换器16和蓄热热交换器34而返回到压缩机6。此时，流经蓄热热交换器34的制冷剂因供热而在室内热交换器16进行热交换，其温度下降，所以回收蓄积于蓄热材料36的热，所以收容于蓄热槽32的蓄热材料36的温度徐徐下降。

在本发明中，设置有检测蓄热材料36的温度的蓄热材料温度传感器46，基于蓄热材料温度传感器46的检测温度由控制器48控制第二电磁阀42并酌情选择第一供热运转和第二供热运转。具体而言，在蓄 热材料温度传感器46的检测温度为规定温度(例如90℃)以下期间，进行第一供热运转使蓄热材料36蓄热，另一方面，当蓄热材料温度传感器46的检测温度超过上述规定温度时，从第一供热运转切换到第二供热运转，由此降低蓄热材料36的温度。

另外，在本发明中将规定温度设定为90℃，但这是考虑到蓄热材料36的水分的沸点而选择的沸点以下的温度。

在正常运转中，在蓄热材料36对压缩机6产生的热进行了蓄热的情况下，蓄热材料36的温度再高也是60～65℃程度。在此，在因异常运转等而使压缩机6的温度变高的情况下，有可能使蓄热材料36局部成为高温而沸腾，需要保护蓄热材料36。

在此，作为设置使用了本发明的蓄热装置的空调机的地域的高度，考虑到一般民居最高为高度约2000m的场所。这样，受高度影响的水的沸点的降低为7℃。因此，考虑到这样的设置环境下的气压可以设定93℃以下的规定温度。

另外，如本实施方式，在以包围压缩机6的方式设置蓄热槽32而蓄积压缩机6的废热的结构中，因压缩机6和蓄热槽32的紧贴度的偏差，也会产生蓄热材料的温度偏差。因此，也可以将此时的温度偏差估计±3℃程度来设定规定温度(例如90℃以下的规定温度)。而且，考虑到传感器的公差也可以估计±4℃程度的余裕(例如86℃以下的规定温度)。

另外，关于这些规定温度，在蓄热材料36为除本发明的乙二醇水溶液以外的二醇类水溶液、食盐水等的情况下，也能够从防止蓄热材料36所含的水分的蒸发的观点同样地考虑。而且，在后述的供冷时的情况下这些规定温度也同样如此。

如以上说明，根据本发明，在第一供热运转中使用压缩机6、室内热交换器16、膨胀阀12和室外热交换器14，其间，在蓄热装置的蓄热材料36蓄积压缩机6产生的热。当蓄热材料36的温度超过规定温度时，控制器48切换到使用了蓄热热交换器34的第二供热运转，在第二供热运转中，蓄热热交换器34将通过内部的制冷剂的热和蓄积于蓄热材料36的热进行交换，由此降低蓄热材料36的温度。通过这样的控制器48的控制，能够防止蓄热材料36过度高温，进而能够防止 水分蒸发。由此，能够防止蓄热材料36的劣化。

另外，为了降低蓄热材料36的温度，也可以降低压缩机6的运转频率。因此，在第二供热运转中，如果降低压缩机6的运转频率，则能够使蓄热材料36的温度下降更快。

另外，降低压缩机6的运转频率的情况和切换到第二供热运转打开第二电磁阀42的情况，蓄热材料36的温度下降的速度不同。即，在降低运转频率的情况下温度下降缓慢，与之相对地，在切换到第二供热运转的情况下，由于是吸收掉蓄热材料36的热的运转，所以温度下降的速度快。因此，出于控制成达到合适的温度时控制的容易和防止蓄热材料36的温度急剧下降得过度而吸收掉特意蓄热的热量引起热损失的观点，也可以将优先顺序设定成先进行降低压缩机6的运转频率的控制，之后从第一供热运转切换到第二供热运转。

<供冷时>

接着，参照示意性地表示图1所示的空调机的正常供冷(第一供冷)时的动作和制冷剂的流向的图7，说明正常供冷时的动作。

在正常供冷运转时，将第一电磁阀30和第二电磁阀42关闭，使以上述方式从压缩机6的排出口排出的制冷剂通过第四配管24从四通阀8到达室外热交换器14。使利用室外热交换器14与室外空气进行热交换而凝缩的制冷剂从室外热交换器14排出，通过第三配管22到达膨胀阀12，被膨胀阀12进行了减压的制冷剂通过第二配管20到达室内热交换器16。使利用室内热交换器16与室内空气进行热交换而蒸发的制冷剂通过第一配管18从四通阀8返回到压缩机6的吸入口。

另外，将压缩机6产生的热从压缩机6的外壁经由蓄热槽32的外壁蓄积于收容在蓄热槽32内部的蓄热材料36。

接着，参照示意性地表示图1所示的空调机第二供冷时的动作和制冷剂的流向的图8说明第二供冷时的动作。

当从正常供冷(第一供冷)运转移至第二供冷运转时，对第二电磁阀42进行开控制，除上述的正常供冷运转时的制冷剂的流动外，还有通过膨胀阀12、过滤器10的液相制冷剂的一部分在第二配管20的室内热交换器16和过滤器10之间分流，经由第六配管38和第二电磁阀42，利用蓄热热交换器34从蓄热材料36中进行吸热而蒸发、气相 化，与通过第七配管40并通过第八配管41的制冷剂合流，从蓄能器26返回到压缩机6的吸入口。

<第一供冷运转和第二供冷运转的切换控制>

在此，关注图7所示的正常供冷运转，以将两个电磁阀30、42关闭的状态使压缩机6运转，将压缩机6产生的热蓄积于蓄热材料36，所以其温度徐徐上升。

但是，如果蓄热材料36的温度过度上升，则有可能引起蓄热材料36自身的变质(例如氧化)和蓄热材料36的水分沸腾，致使蓄热材料36劣化，所以在本发明中，通过由控制器48进行以下说明的第一供冷运转和第二供冷运转的切换控制，能够防止蓄热材料36的劣化。

具体而言，第一供冷运转是如图7所示的正常供冷运转，在正常供冷运转时，由于将第一电磁阀30和第二电磁阀42关闭，所以从压缩机6排出的制冷剂通过室外热交换器14、膨胀阀12和室内热交换器16返回到压缩机6。此时，由于第二电磁阀42被关闭，所以制冷剂不会流过蓄热热交换器34，因压缩机6产生的热而使收容于蓄热槽32的蓄热材料36的温度徐徐上升。

另一方面，在第二供冷运转时，如上所述第一电磁阀30关闭，与此相对地，第二电磁阀42打开。因此，使从压缩机6排出的制冷剂通过室外热交换器14和蓄热热交换器34返回到压缩机6。此时，由于流过蓄热热交换器34的制冷剂利用室外热交换器14进行热交换而使其温度下降，所以将蓄积于蓄热材料36的热回收，所以收容于蓄热槽32的蓄热材料36的温度徐徐下降。

另外，在第二供冷运转中，散热侧只有室外热交换器14，与之相对地，吸热侧不仅有室内热交换器16还有蓄热热交换器34，所以存在室内的供冷能力低的不利，但是，由于具有对偶尔有可能产生的蓄热材料36的温度过度上升的保护这一功能，所以十分有用。

在本发明中，设置有检测蓄热材料36的温度的蓄热材料温度传感器46，基于蓄热材料温度传感器46的检测温度由控制器48控制第二电磁阀42并酌情选择第一供冷运转和第二供冷运转。具体而言，在蓄热材料温度传感器46的检测温度为规定温度(例如90℃)以下期间，进行第一供冷运转允许蓄热材料36的温度上升，另一方面，当蓄热材 料温度传感器46的检测温度超过上述规定温度时，从第一供冷运转切换到第二供冷运转，由此降低蓄热材料36的温度。

另外，在本发明中，将规定温度设定为90℃，这是考虑到蓄热材料36的水分的沸点而选择的温度。

如以上说明，根据本发明，在第一供冷运转中，使用压缩机6、室内热交换器16、膨胀阀12和室外热交换器14，其间，在蓄热装置的蓄热材料36蓄积压缩机6产生的热。当蓄热材料36的温度超过规定温度时，由控制器48将蓄热热交换器34切换到使制冷剂通过的第二供冷运转，在第二供冷运转中，通过由蓄热热交换器34使通过内部的制冷剂的热和蓄积于蓄热材料36的热进行交换，降低蓄热材料36的温度。通过这样的控制器48的控制，能够防止蓄热材料36过度高温，进而能够防止水分蒸发。由此，能够防止蓄热材料36的劣化。

另外，为了降低蓄热材料36的温度，也可以降低压缩机6的运转频率。即使在供冷运转时，也不会因压缩机运转频率的降低而引起效率下降，至少不会变大。因此，在第二供冷运转中，如果降低压缩机6的运转频率，则能够使蓄热材料36的温度下降更快。

另外，降低压缩机6的运转频率的情况和切换到第二供冷运转打开第二电磁阀42的情况，蓄热材料36的温度下降的速度不同。即，在降低运转频率的情况下温度下降缓慢，与之相对地，在切换到第二供冷运转的情况下由于是吸收掉蓄热材料36的热的运转，所以温度降低的速度快。因此，出于控制成达到合适的温度时控制的容易和供冷时即使降低运转频率效率也不会降低的观点，也可以将优先顺序设定成首先进行降低压缩机6的运转频率的控制，之后从第一供冷运转切换到第二供冷运转。

<切换控制的变形例>

另外，此后的说明为控制的说明，由于不论供热还是供冷控制的目的和思路定性上相同，所以综合进行说明。

图5表示上述的切换控制的变形例，在蓄热材料温度传感器46的检测温度为规定温度以下的情况下，进行与上述同样的第一供热(供冷)运转，另一方面，当蓄热材料温度传感器46的检测温度超过规定温度时，进行伴随第二电磁阀42的开闭的第二供热(供冷)运转。

进一步详述，在将第二电磁阀42关闭的状态的第一供热(供冷)运转时，当蓄热材料温度传感器46的检测温度超过上述的规定温度时，切换到第二供热(供冷)运转，通过由控制器48降低压缩机6的运转频率并且给予控制信号，首先在第一规定时间(约1秒钟)打开第二电磁阀42。而且，在经过第一规定时间后，通过由控制器48给予控制信号，仅在第二规定时间(约20秒钟)关闭第二电磁阀42。

在此，如果以第一规定时间和第二规定时间的合计为一个周期，则在第二供热(供冷)运转中，使第二电磁阀42的开闭例如进行10个周期。在本变形例中，以该10个周期时间进行第二供热(供冷)运转。但是，在第二供热(供冷)运转中，可酌情选择任意周期重复第二电磁阀42的开闭。

另外，第一和第二规定时间主要取决于第二电磁阀42的尺寸，通常优选第二规定时间比第一规定时间长，例如，将第一规定时间设定为1秒，将第二规定时间设定为20秒。在这种情况下，如果使第二供热(供冷)运转和第一供热(供冷)运转重复10个周期，则进行第二供热(供冷)运转和第一供热(供冷)运转的切换控制210秒钟之后，进行向第一供热(供冷)运转的切换。在这种情况下，控制器48计数控制信号中的ON的次数，当ON次数达到10次时进行向第一供热(供冷)运转的切换。另外，作为替代，控制器48也可以内藏有计数时间的计时器481，当切换到第二供热(供冷)运转之后计数到210秒时，进行向第一供热(供冷)运转的切换。另外，也可以在重复10个周期之前，当蓄热材料温度传感器46的检测温度达到规定温度以下时，进行向第一供热(供冷)运转的继续运转的切换。

另外，如图6所示，通过在蓄热材料36的温度上升时和下降时将用于开闭第二电磁阀42的蓄热材料温度传感器46的检测温度设定为不同的温度，能够防止频繁重复第二电磁阀42的开闭。

在图6所示的例中，设定第一规定温度(例如90℃)和比第一规定温度低的第二规定温度(例如85℃)，在蓄热材料36的温度为第一规定温度以下的情况下将第二电磁阀42保持在闭状态，当蓄热材料36的温度超过第一规定温度时，对第二电磁阀42进行开控制，另一方面，当蓄热材料36的温度达到第二规定温度以下时，对第二电磁阀42进 行闭控制。

而且，还可以替代用于根据蓄热材料36的温度对第二电磁阀42进行开闭的蓄热材料温度传感器46，使用检测压缩机6的温度的压缩机温度传感器、检测从压缩机6排出的制冷剂的温度的排出制冷剂温度传感器、检测蓄热槽32自身温度的蓄热槽温度传感器、检测压缩机6的运转电流的运转电流传感器等。

这是基于下面的理由。

·压缩机温度传感器：压缩机6的温度与蓄热材料36的温度密切相关，如果压缩机6的温度高则蓄热材料36的温度也高。

·排出制冷剂温度传感器：从压缩机6排出的制冷剂的温度与蓄热材料36的温度密切相关，如果排出制冷剂的温度高则蓄热材料36的温度也高。

·蓄热槽温度传感器：蓄热槽32的温度也是基本上与蓄热材料36的温度相关，如果蓄热槽32的温度高，则蓄热材料36的温度也高。

·运转电流传感器：如果压缩机6的运转电流大则蓄热材料36的温度也高。

另外，在替代蓄热材料温度传感器46使用压缩机温度传感器、排出制冷剂温度传感器、蓄热槽温度传感器的情况下，也如图6所示，优选通过在温度上升时和下降时设定为不同的温度，来防止频繁重复第二电磁阀42的开闭。

另外，在替代蓄热材料温度传感器46使用检测压缩机6的运转电流的运转电流传感器的情况下，在运转电流传感器的检测电流为规定电流以下时，进行第一供热(供冷)运转使蓄热材料36的温度上升，另一方面，当运转电流传感器的检测电流超过规定电流时，从第一供热(供冷)运转切换到第二供热(供冷)运转使蓄热材料36冷却。

或者，也可以在将第二电磁阀42关闭的状态的第一供热(供冷)运转时，当运转电流传感器的检测电流超过规定电流时，降低压缩机6的运转频率并且对第二电磁阀42进行开控制移至第二供热(供冷)运转，在继续第二供热(供冷)运转第一规定时间，进而在经过第一规定时间后，对第二电磁阀42进行闭控制从第二供热(供冷)运转切换到第一供热(供冷)运转(其中，维持降低了压缩机6的运转频率的 状态)，在继续第一供热(供冷)运转第二规定时间，使其重复规定次数(例如10个周期)。

而且，与使用各种温度传感器的情况同样，优选通过在运转电流的上升时和下降时设定为不同的电流，来防止频繁重复第二电磁阀42的开闭。

另外，在上述的实施方式(也包含变形例)中，基于各种传感器的检测结果进行第一供热(供冷)运转和第二供热(供冷)运转的切换控制。另外，特别是说明了，从第二供热(供冷)运转至第一供热(供冷)运转的切换控制也可以基于计时器481的计时结果进行。根据计时器481的计时结果进行的切换也可以是基于以下的思路。

即，一旦决定蓄热材料36的组成和量，则蓄热材料36的温度从达到规定温度以上至再次低于该规定温度的时间能够进行一定程度的推测。另外，为了达成防止蓄热材料的沸腾这一目的，需要高精度地从第一供热(供冷)运转切换到第二供热(供冷)运转，但是，从第二供热(供冷)运转向第一供热(供冷)运转的切换精度没有太多的问题。在本发明中，由于蓄热材料36的组成和量不发生变化，所以能够预先通过实验等求出在压缩机6运转之后蓄热材料36达到规定温度的时间和在达到规定温度之后至准确地达到规定温度以下的时间。而且，控制器48能够在达到规定温度以上的时刻将该求得的时间设定于计时器481，在达到时间(time out)时进行从第二供热(供冷)运转向第一供热(供冷)运转的切换控制。另外，在蓄热材料36温度上升时和下降时设定有温度差的情况下，一旦决定蓄热材料的组成和量，则在达到图6所示的第一规定温度(例如90℃)后，基本上已经决定了至返回到第二规定温度(例如85℃)的时间。

另外，这些控制时的各种规定温度和规定时间可以根据供热时和供冷时变更。

产业上的可利用性

本发明的制冷循环装置由于能够防止蓄积压缩机产生的热的蓄热材料的劣化，所以对空调机、冰箱、热水器、热泵式洗衣机等是有用的。

附图符号说明

2   室外机

4   室内机

6   压缩机

8   四通阀

10  过滤器

12  膨胀阀

14  室外热交换器

16  室内热交换器

18  第一配管

20  第二配管

22  第三配管

24  第四配管

26  蓄能器

28  第五配管

30  第一电磁阀

32  蓄热槽

34  蓄热热交换器

36  蓄热材料

38  第六配管

40  第七配管

41  第八配管

42  第二电磁阀

44  配管温度传感器

46  蓄热材料温度传感器

48  控制器

481 计时器

Claims (16)

1.一种制冷循环装置，其具有：经由制冷剂配管连接的压缩机、室内热交换器、膨胀阀和室外热交换器；和蓄热装置，该蓄热装置具有对蓄积所述压缩机产生的热的蓄热材料进行收纳的蓄热槽，和利用所述蓄热材料的蓄积的热进行热交换的蓄热热交换器，该制冷循环装置的特征在于：

所述蓄热材料包含水溶液，并且该制冷循环装置还具有控制器，在所述蓄热材料的温度超过考虑与所述蓄热材料无关地唯一确定的所述蓄热材料所含的水的沸点而设定的所述沸点以下的规定温度的情况下，该控制器从使从所述压缩机排出的制冷剂通过所述室内热交换器、所述膨胀阀和所述室外热交换器的第一供热运转，切换到使从所述压缩机排出的制冷剂通过所述室内热交换器和所述蓄热热交换器的第二供热运转，

在从连接所述室内热交换器和所述膨胀阀的制冷剂配管分支而到达所述蓄热热交换器的制冷剂配管，还具有基于来自所述控制器的控制信号进行开闭的电磁阀，

所述控制器，通过打开所述电磁阀而从所述第一供热运转切换到所述第二供热运转，并且对所述电磁阀进行开闭控制，使得在所述第二供热运转中，使所述电磁阀在第一规定时间处于打开状态，之后使所述电磁阀在第二规定时间处于关闭状态。

2.如权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于：

在令所述规定温度为第一规定温度的情况下，当在所述第二供热运转中所述蓄热材料的温度下降到比所述第一规定温度低的第二规定温度时，所述控制器切换到所述第一供热运转。

3.如权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于：

所述第二规定时间比所述第一规定时间长。

4.如权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于：

将所述电磁阀的所述第一规定时间的开状态和所述第二规定时间的闭状态设为一个周期，重复所述电磁阀的开闭控制规定周期。

5.如权利要求1～4中任一项所述的制冷循环装置，其特征在于：

还具有检测所述蓄热材料的温度的蓄热材料温度传感器，所述控制器基于所述蓄热材料温度传感器检测到的温度从所述第一供热运转切换到所述第二供热运转。

6.如权利要求1～4中任一项所述的制冷循环装置，其特征在于：

还具有检测所述压缩机的温度的压缩机温度传感器，所述控制器基于所述压缩机温度传感器检测到的温度从所述第一供热运转切换到所述第二供热运转。

7.如权利要求1～4中任一项所述的制冷循环装置，其特征在于：

在所述第二供热运转中的所述压缩机的运转频率，比所述第一供热运转中的所述压缩机的运转频率低。

8.如权利要求1、3和4中任一项所述的制冷循环装置，其特征在于：

还具有至少能够对切换到所述第二供热运转之后的经过时间进行计时的计时器，所述控制器在所述第二供热运转中，当所述计时器计测的经过时间达到预定的时间时，切换到所述第一供热运转。

9.一种制冷循环装置，其具有：经由制冷剂配管连接的压缩机、室内热交换器、膨胀阀和室外热交换器；和蓄热装置，该蓄热装置具有对蓄积所述压缩机产生的热的蓄热材料进行收纳的蓄热槽，和利用所述蓄热材料的蓄积的热进行热交换的蓄热热交换器，该制冷循环装置的特征在于：

所述蓄热材料包含水溶液，并且该制冷循环装置还具有控制器，在所述蓄热材料的温度超过考虑与所述蓄热材料无关地唯一确定的所述蓄热材料所含的水的沸点而设定的所述沸点以下的规定温度的情况下，该控制器从使从所述压缩机排出的制冷剂通过所述室外热交换器、所述膨胀阀、所述室内热交换器的第一供冷运转，切换到使从所述压缩机排出的制冷剂通过所述蓄热热交换器的第二供冷运转，

在从连接所述室内热交换器和所述膨胀阀的制冷剂配管分支而到达所述蓄热热交换器的制冷剂配管，还具有基于来自所述控制器的控制信号进行开闭的电磁阀，

所述控制器，通过打开所述电磁阀而从所述第一供冷运转切换到所述第二供冷运转，并且对所述电磁阀进行开闭控制，使得在所述第二供冷运转中，使所述电磁阀在第一规定时间处于打开状态，之后使所述电磁阀在第二规定时间处于关闭状态。

10.如权利要求9所述的制冷循环装置，其特征在于：

在令所述规定温度为第一规定温度的情况下，当在所述第二供冷运转中所述蓄热材料的温度下降到比所述第一规定温度低的第二规定温度时，所述控制器切换到所述第一供冷运转。

11.如权利要求9所述的制冷循环装置，其特征在于：

所述第二规定时间比所述第一规定时间长。

12.如权利要求9所述的制冷循环装置，其特征在于：、

将所述电磁阀的所述第一规定时间的开状态和所述第二规定时间的闭状态设为一个周期，重复所述电磁阀的开闭控制规定周期。

13.如权利要求9～12中任一项所述的制冷循环装置，其特征在于：

还具有检测所述蓄热材料的温度的蓄热材料温度传感器，所述控制器基于所述蓄热材料温度传感器检测到的温度从所述第一供冷运转切换到所述第二供冷运转。

14.如权利要求9～12中任一项所述的制冷循环装置，其特征在于：

还具有检测所述压缩机的温度的压缩机温度传感器，所述控制器基于所述压缩机温度传感器检测到的温度从所述第一供冷运转切换到所述第二供冷运转。

15.如权利要求9～12中任一项所述的制冷循环装置，其特征在于：

所述第二供冷运转中的所述压缩机的运转频率，比所述第一供冷运转中的所述压缩机的运转频率低。

16.如权利要求9、11和12中任一项所述的制冷循环装置，其特征在于：

还具有至少能够对切换到所述第二供冷运转之后的经过时间进行计时的计时器，在所述第二供冷运转中，当所述计时器计测到的经过时间达到预定的时间时，所述控制器切换到所述第一供冷运转。