JP2012052682A - 蓄熱装置及び該蓄熱装置を備えた空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機に外接して配置する際に、省スペース化が必要な場合でも、所定の容積が確保できる蓄熱装置、及びこの蓄熱装置を用いた空気調和機を提供すること。
【解決手段】圧縮機６と外接するように蓄熱装置を配置し、この蓄熱装置を、圧縮機６で発生した熱を蓄積する蓄熱材を収容した蓄熱槽３２と、蓄熱槽３２に収容された蓄熱熱交換器３４とで構成し、蓄熱槽３２は圧縮機６に外接するように配置され、蓄熱槽３２と圧縮機６が接する圧縮機外周部分のうち１カ所に切れ目があり、その切れ目に面する蓄熱槽３２の終端部４６、４７のうち少なくとも一方の槽幅は、最も槽幅の薄い部分に比べて厚くしたことで、省スペース化を実現しつつ所定の容積を確保できる。
【選択図】図５

Description

本発明は、圧縮機に外接するように配置され圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材を収容する蓄熱装置及びこの蓄熱装置を備えた空気調和機に関する。

従来、この種のヒートポンプ式空気調和機では、暖房運転時に室外熱交換器に霜が付着した場合には、暖房サイクルから冷房サイクルに四方弁を切り替えて除霜を行っている。この除霜方式では、室内ファンは停止するものの、室内機から冷気が徐々に放出されることから暖房感が失われるという欠点がある。

そこで、室外機に設けられた圧縮機に蓄熱装置を設け、暖房運転中に蓄熱槽に蓄えられた圧縮機の廃熱を利用して除霜するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図９は、従来の蓄熱装置の一例を示す平面図である。図９において、蓄熱槽１０１は、圧縮機１０２で発生する廃熱を蓄える蓄熱材１０３と、この蓄熱材１０３に蓄えられた熱を有効に利用するために熱と冷媒を熱交換する蓄熱熱交換器１０４を収納すると同時に、伝熱シート１０５を介して圧縮機１０２に接触するように取り付けられている。また、圧縮機１０２には液相冷媒が圧縮機１０２に流入しないようにするためのアキュームレータ１０６が取り付けられている。

ここで、図９に示される従来の蓄熱装置では、上述したように蓄熱槽１０１は、圧縮機１０２の外側に伝熱シート１０５を介して接触するように取り付けられているが、アキュームレータ１０６とぶつからないように、圧縮機１０２に対して全周で接するのではなくその一部は切り欠かれている。

特開平３−１６０２４２号公報

前記従来の構成では蓄熱槽１０１の切り欠かれた部分に面する終端部は他の部分の槽幅に比べて薄いので、例えば蓄熱槽に蓋を設けて、蓄熱熱交換器１０４の出入り口の配管と、その配管を通すために蓋に設けた穴とをシールしようとした場合、蓄熱熱交換器１０４は熱交換を効率的に行うために熱交換できる管の長さを長く配置する必要があり、そのためにできるだけ蓄熱熱交換器１０４の出入り口の配管を蓄熱槽３２の終端部に配置した方がいいにもかかわらず、そのシール部を設けるスペースがないという課題を有していた。

また、蓄熱装置に蓄熱する熱容量を確保するためには、装置全体としては省スペースを実現しつつもある程度の容量が必要であるため、その両立について課題もある。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、省スペースを実現しつつ容量を確保が可能な蓄熱熱交換蓄熱装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、圧縮機と外接するように配置された蓄熱装置で
あって、圧縮機で発生した熱を蓄熱する蓄熱材と、蓄熱材を収容する蓄熱槽と、蓄熱槽に収容された蓄熱熱交換器とを備え、蓄熱槽には、蓄熱槽と圧縮機とが接する圧縮機外周部分のうち１カ所に切れ目があり、蓄熱槽の終端部分のうち少なくとも一方の槽幅は、最も槽幅の薄い部分に比べて厚くしたものである。

これによって除霜性能に寄与する蓄熱材の容量を増やすことができるのに加え、例えば、蓄熱熱交換器の出入り口の管を蓄熱槽の終端部に設け、蓄熱槽に蓋を設けた場合でも、蓄熱熱交換器の出入り口の管と蓋との間をシールするスペースが確保できる。

また、本発明の蓄熱装置は、圧縮機と外接するように配置された蓄熱装置であって、圧縮機で発生した熱を蓄熱する蓄熱材と、前記蓄熱材を収容する蓄熱槽と、前記蓄熱槽に収容された蓄熱熱交換器とを備え、圧縮機と蓄熱槽とが接する部分は圧縮機の外周のうち２００°以下の角度であり、蓄熱槽の両最終端部を結ぶ線は圧縮機の投影面を横切らないとしたものである。

これによって、蓄熱槽の終端部の長さを長くすることができるので蓄熱槽を圧縮機に取り付ける際に、蓄熱槽の終端部を手で持って蓄熱槽を広げながら取り付けることがしやすくなり、蓄熱槽と圧縮機をより密着させることができて、結果として除霜運転時の除霜性能を向上させることが可能となる。

本発明によれば、除霜性能に寄与する蓄熱材の容量を増やすことができる。特に、蓄熱装置の設置スペースが少なく省スペース化をはからねばならない場合でも、圧縮機とアキュームレータの間にあるスペースを有効に利用しつつ、蓄熱槽の容量を確保することが可能である。

本発明に係る蓄熱装置を備えた空気調和機の構成を示す図 図１の空気調和機の通常暖房時の動作及び冷媒の流れを示す模式図 図１の空気調和機の除霜・暖房時の動作及び冷媒の流れを示す模式図 圧縮機とアキュームレータを取り付けた状態の本発明に係る蓄熱装置の斜視図 本発明に係る蓄熱装置における蓄熱槽の終端部を示す図 本発明に係る蓄熱装置における蓄熱熱交換器の構成例を示す図 上面に蓋を取り付けた状態の本発明に係る蓄熱槽の斜視図 本発明に係る蓄熱装置における蓄熱槽の断面形状を示す図 従来の蓄熱装置の横面図

本発明の蓄熱装置は、圧縮機と外接するように配置された蓄熱装置であって、圧縮機で発生した熱を蓄熱する蓄熱材と、蓄熱材を収容する蓄熱槽と、蓄熱槽に収容された蓄熱熱交換器とを備え、蓄熱槽には、蓄熱槽と圧縮機とが接する圧縮機外周部分のうち１カ所に切れ目があり、蓄熱槽の終端部のうち少なくとも一方の槽幅は、最も槽幅の薄い部分に比べて厚くするものである。これにより、除霜性能に寄与する蓄熱材の容量を増やすことができるのに加え、例えば、蓄熱熱交換器の出入り口を蓄熱槽の終端部に設け、蓄熱槽に蓋を設けた場合に、蓄熱熱交換器の出入り管と蓋との間をシールするスペースが確保できる。

また、蓄熱熱交換器の出入り口の少なくとも一方を、蓄熱装置の上面に設けた場合には、装置としての横幅をコンパクトに構成できる。

また、蓄熱熱交換器の出入り口が存在する部分を厚くし、シール部材を設けたものであり、蓄熱装置をシールして蓄熱材がこぼれたり、蒸発したりすることを防止できる。

また、本発明の蓄熱装置は、圧縮機と外接するように配置された蓄熱装置であって、圧縮機で発生した熱を蓄熱する蓄熱材と、前記蓄熱材を収容する蓄熱槽と、前記蓄熱槽に収容された蓄熱熱交換器とを備え、圧縮機と蓄熱槽とが接する部分は圧縮機の外周のうち２００°以下であり、蓄熱槽の両最終端部を結ぶ線は圧縮機の投影面を横切らないとしたものである。

これによって、蓄熱槽の終端部の長さを長くすることができるので、蓄熱槽を圧縮機に取り付ける際に蓄熱槽の終端部を手で持って蓄熱槽を広げながら取り付けることがしやすくなり、蓄熱槽と圧縮機をより密着させることができて、結果として除霜運転時の除霜性能を向上させることが可能となる。

また、圧縮機と前記蓄熱槽との間に伝熱性シートを設けた場合には、圧縮機からの熱を効率よく蓄熱材に伝えることができる。

また、本発明の蓄熱装置は、蓄熱槽を樹脂により構成し、前記圧縮機に対して側面方向から取り付けるとしたもので、蓄熱装置の組立てを容易に行うことができる。

また、本発明の他の態様は、圧縮機と、圧縮機に外接するように配置された上述した蓄熱装置とを備える空気調和機である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明に係る蓄熱装置を備えた空気調和機の構成を示しており、空気調和機は、冷媒配管で互いに接続された室外機２と室内機４とで構成されている。

図１に示されるように、室外機２の内部には、圧縮機６と四方弁８とストレーナ１０と膨張弁１２と室外熱交換器１４とが設けられ、室内機４の内部には、室内熱交換器１６が設けられ、これらは冷媒配管を介して互いに接続されることで冷凍サイクルを構成している。

さらに詳述すると、圧縮機６と室内熱交換器１６は、四方弁８が設けられた第１配管１８を介して接続され、室内熱交換器１６と膨張弁１２は、ストレーナ１０が設けられた第２配管２０を介して接続されている。また、膨張弁１２と室外熱交換器１４は第３配管２２を介して接続され、室外熱交換器１４と圧縮機６は第４配管２４を介して接続されている。

第４配管２４の中間部には四方弁８が配置されており、圧縮機６の冷媒吸入側における第４配管２４には、液相冷媒と気相冷媒を分離するためのアキュームレータ２６が設けられている。また、圧縮機６と第３配管２２は、第５配管２８を介して接続されており、第５配管２８には第１電磁弁３０が設けられている。

さらに、圧縮機６の周囲には蓄熱槽３２が設けられ、蓄熱槽３２の内部には、蓄熱熱交換器３４が設けられるとともに、蓄熱熱交換器３４と熱交換するための蓄熱材（例えば、エチレングリコール水溶液）３６が充填されており、蓄熱槽３２と蓄熱熱交換器３４と蓄
熱材３６とで蓄熱装置を構成している。

また、第２配管２０と蓄熱熱交換器３４は第６配管３８を介して接続され、蓄熱熱交換器３４と第４配管２４は第７配管４０を介して接続されており、第６配管３８には第２電磁弁４２が設けられている。

室内機４の内部には、室内熱交換器１６に加えて、送風ファン（図示せず）と上下羽根（図示せず）と左右羽根（図示せず）とが設けられており、室内熱交換器１６は、送風ファンにより室内機４の内部に吸込まれた室内空気と、室内熱交換器１６の内部を流れる冷媒との熱交換を行い、暖房時には熱交換により暖められた空気を室内に吹き出す一方、冷房時には熱交換により冷却された空気を室内に吹き出す。上下羽根は、室内機４から吹き出される空気の方向を必要に応じて上下に変更し、左右羽根は、室内機４から吹き出される空気の方向を必要に応じて左右に変更する。

なお、圧縮機６、送風ファン、上下羽根、左右羽根、四方弁８、膨張弁１２、電磁弁３０，４２等は制御装置（図示せず、例えばマイコン）に電気的に接続され、制御装置により制御される。

上記構成の本発明に係る冷凍サイクル装置において、各部品の相互の接続関係と機能とを、暖房運転時を例にとり冷媒の流れとともに説明する。

圧縮機６の吐出口から吐出された冷媒は、第１配管１８を通って四方弁８から室内熱交換器１６へと至る。室内熱交換器１６で室内空気と熱交換して凝縮した冷媒は、室内熱交換器１６を出て第２配管２０を通り、膨張弁１２への異物侵入を防止するストレーナ１０を通って、膨張弁１２に至る。膨張弁１２で減圧した冷媒は、第３配管２２を通って室外熱交換器１４に至り、室外熱交換器１４で室外空気と熱交換して蒸発した冷媒は、第４配管２４と四方弁８とアキュームレータ２６を通って圧縮機６の吸入口へと戻る。

また、第１配管１８の圧縮機６吐出口と四方弁８の間から分岐した第５配管２８は、第１電磁弁３０を介して第３配管２２の膨張弁１２と室外熱交換器１４の間に合流している。

さらに、内部に蓄熱材３６と蓄熱熱交換器３４を収納した蓄熱槽３２は、圧縮機６に接して取り囲むように配置され、圧縮機６で発生した熱を蓄熱材３６に蓄積し、第２配管２０から室内熱交換器１６とストレーナ１０の間で分岐した第６配管３８は、第２電磁弁４２を経て蓄熱熱交換器３４の入口へと至り、蓄熱熱交換器３４の出口から出た第７配管４０は、第４配管２４における四方弁８とアキュームレータ２６の間に合流する。

次に、図１に示される空気調和機の通常暖房時の動作及び冷媒の流れを模式的に示す図２を参照しながら通常暖房時の動作を説明する。

通常暖房運転時、第１電磁弁３０と第２電磁弁４２は閉制御されており、上述したように圧縮機６の吐出口から吐出された冷媒は、第１配管１８を通って四方弁８から室内熱交換器１６に至る。室内熱交換器１６で室内空気と熱交換して凝縮した冷媒は、室内熱交換器１６を出て、第２配管２０を通り膨張弁１２に至り、膨張弁１２で減圧した冷媒は、第３配管２２を通って室外熱交換器１４に至る。室外熱交換器１４で室外空気と熱交換して蒸発した冷媒は、第４配管２４を通って四方弁８から圧縮機６の吸入口へと戻る。

また、圧縮機６で発生した熱は、圧縮機６の外壁から蓄熱槽３２の外壁を介して蓄熱槽３２の内部に収容された蓄熱材３６に蓄積される。

次に、図１に示される空気調和機の除霜・暖房時の動作及び冷媒の流れを示す模式的に示す図３を参照しながら除霜・暖房時の動作を説明する。図中、実線矢印は暖房に供する冷媒の流れを示しており、破線矢印は除霜に供する冷媒の流れを示している。

上述した通常暖房運転中に室外熱交換器１４に着霜し、着霜した霜が成長すると、室外熱交換器１４の通風抵抗が増加して風量が減少し、室外熱交換器１４内の蒸発温度が低下する。本発明に係る空気調和機には、図３に示されるように、室外熱交換器１４の配管温度を検出する温度センサ４４が設けられており、非着霜時に比べて、蒸発温度が低下したことを温度センサ４４で検出すると、制御装置から通常暖房運転から除霜・暖房運転への指示が出力される。

通常暖房運転から除霜・暖房運転に移行すると、第１電磁弁３０と第２電磁弁４２は開制御され、上述した通常暖房運転時の冷媒の流れに加え、圧縮機６の吐出口から出た気相冷媒の一部は第５配管２８と第１電磁弁３０を通り、第３配管２２を通る冷媒に合流して、室外熱交換器１４を加熱し、凝縮して液相化した後、第４配管２４を通って四方弁８とアキュームレータ２６を介して圧縮機６の吸入口へと戻る。

また、第２配管２０における室内熱交換器１６とストレーナ１０の間で分流した液相冷媒の一部は、第６配管３８と第２電磁弁４２を経て、蓄熱熱交換器３４で蓄熱材３６から吸熱し蒸発、気相化して、第７配管４０を通って第４配管２４を通る冷媒に合流し、アキュームレータ２６から圧縮機６の吸入口へと戻る。

アキュームレータ２６に戻る冷媒には、室外熱交換器１４から戻ってくる液相冷媒が含まれているが、これに蓄熱熱交換器３４から戻ってくる高温の気相冷媒を混合することで、液相冷媒の蒸発が促され、アキュームレータ２６を通過して液相冷媒が圧縮機６に戻ることがなくなり、圧縮機６の信頼性の向上を図ることができる。

除霜・暖房開始時に霜の付着により氷点下となった室外熱交換器１４の温度は、圧縮機６の吐出口から出た気相冷媒によって加熱されて、零度付近で霜が融解し、霜の融解が終わると、室外熱交換器１４の温度は再び上昇し始める。この室外熱交換器１４の温度上昇を温度センサ４４で検出すると、除霜が完了したと判断し、制御装置から除霜・暖房運転から通常暖房運転への指示が出力される。

図４は、蓄熱装置が圧縮機６と、圧縮機６に組み付けられるアキュームレータ２６とに取り付けられた状態を示している。蓄熱装置は上述したように、蓄熱槽３２と蓄熱熱交換器３４と蓄熱材（図示せず）とで構成されている。蓄熱槽３２には、蓄熱熱交換器３４が収容され、蓄熱槽３２の内部空間には蓄熱材が充填される。ここで蓄熱槽３２は、圧縮機６の外側に接するように配置されているが、圧縮機６に対して全周で接するのではなく、アキュームレータ２６にぶつからないようにその一部は切り欠かれている。この時、蓄熱槽３２の切り欠かれた部分で、アキュームレータ２６に最も近い箇所を蓄熱槽３２の終端部４６、４７とする（図５参照）。

図６は、蓄熱槽３２に収容された蓄熱熱交換器３４の構成例を図示したのもので、図６（ａ）が平面図、図６（ｂ）が正面図を示す。蓄熱熱交換器３４は、例えば銅管等を蛇行状に折曲したもので構成されている。このとき蓄熱材と冷媒との熱交換の促進を考えると、蓄熱熱交換器３４の形状としては、冷媒が流れる際の圧損が大幅に増大しない限り熱交換できる管の長さ部分が長いほど良い。また、蓄熱槽３２の終端部４６から他の終端部４７までを往復するような構成をとるのが良い。そして、蓄熱槽３２に出入りする口部分の配管は、終端部４６、４７付近に設けるのが良い。

蓄熱槽３２に蓋４８を取り付けた様子を図７に示す。蓄熱槽３２は、上方が開口した樹脂製の蓄熱槽本体４５と、底板（図示せず）と、この蓄熱槽本体４５の上方開口部を閉塞する樹脂製の蓋４８と、蓄熱槽本体４５と蓋４８の間に介装されシリコンゴム等で作製されたパッキン（図示せず）とを備え、蓋４８は蓄熱槽本体４５に螺着される。ここで、蓄熱熱交換器３４の蓄熱槽３２への出入り口管は、蓄熱槽３２の両終端部にある。ここで、蓄熱装置が傾いた場合に蓄熱槽３２に充填された蓄熱材が蓄熱槽３２からこぼれないように、あるいは、蓄熱材の温度が上昇して、これが蒸発するのを防ぐために蓄熱槽３２に蓋４８を備えた場合を考える。この場合、蓄熱熱交換器３４の蓄熱槽３２への出入り口管は蓋４８から上方に延出され、一端は第６配管３８（図１参照）に接続される一方、他端は第７配管４０（図１参照）に接続される。また、蓄熱熱交換器３４の蓄熱槽３２への出入り口管と、これを通すために蓋４８に設けた穴との間には、シール部材４９、５０が設けられる。シール部材４９、５０は、例えばシリコン性の樹脂で、内径を蓄熱熱交換器３４の出入り口管より若干小さめで、外形を蓄熱熱交換器３４の出入り口管が蓋４８を通るために設けた穴よりも若干大きめに構成されている。これによって、上述のように蓄熱装置が傾いた場合に蓄熱槽３２に充填された蓄熱材が蓄熱槽３２からこぼれないようにしたり、あるいは、蓄熱材の温度が上昇して、これが蒸発するのを防いだりする。ここで、このシール部材４９、５０を蓋４８に設けようとすると、蓋４８にはこれらを取り付けるためのスペースが必要となる。また、蓄熱槽３２の断面形状が蓋４８の投影形状とほぼ等しい場合は、蓄熱槽３２の終端部に一定のスペースが必要となる。

図８は蓄熱槽３２の断面形状を示す図で、中央に圧縮機６を備えている。ここで、５１、５２は蓄熱槽の槽幅を示す。圧縮機６と接する部分の槽幅５１は、圧縮機６の中心部から圧縮機６の周方向に伸びた半径方向延長上で切り取られる部分の長さで決定される。また、圧縮機６とは接さない部分の槽幅５２は、圧縮機６と接する槽幅５１が連続的に延長されたものとして決定される。ここで蓄熱槽３２の両終端部４６、４７の槽幅は、上述の通り、シール部材４９、５０を蓋４８に備えるためのスペースを確保するために、他の槽幅に比べて薄くなることはない。つまり、蓄熱槽３２の両終端部４６、４７の槽幅は、蓄熱槽３２の中で最も槽幅の薄い部分よりも厚くなる。これによって、蓄熱槽３２の容量を大きくすることができるので、蓄熱材の充填量を増やすことができ、結果として通常暖房運転時に蓄熱材３６に蓄えられる熱量を増やすことができる。したがって、除霜・暖房運転時の除霜性能を向上させることが可能となる。

なお、蓄熱熱交換器３４の出入り口管は終端部４６、４７の両側に設けずに、いずれかの終端部に両方の口の配管を配置することも可能である。この場合、いずれかの終端部のみが蓄熱槽３２の中で槽幅の最も薄くならない部分となり、もう一方の終端部の厚さはこの限りではなく、必要に応じて槽幅の最も薄い部分となり得る。

また上述の例とは別に、蓄熱装置全体の設置スペースの関係上、省スペース化をしなければならない場合には、蓄熱槽３２の両終端部にシール部材４９、５０を取り付け可能なスペースを確保しつつ蓄熱槽３２の小型化をはかる必要がある。つまり、両終端部４６、４７の槽幅を確保しながら他の部分の槽幅を薄くすれば、蓄熱装置全体の設置スペースの省スペース化が実現可能となる。なおこの場合も、蓄熱熱交換器３４の出入り口管を終端部４６、４７の両側に設けるのではなく、いずれかの終端部に両方の出入り口管を配置すれば、終端部のうちスペースを確保するのは両方ではなく、蓄熱熱交換器３４の出入り口管を設ける側の終端部だけとなり、もう一方の終端部を薄くして省スペース化が実現できる。

以上の例とは別に、もともと圧縮機６とアキュームレータ２６との間のスペースは空きスペースとなることから、ここを削っても蓄熱装置全体の省スペース化にはつながらない
。このため、蓄熱槽３２の終端部の槽幅を確保しながら他の部分の槽幅を薄くして、蓄熱装置全体の省スペース化をはかることは、このスペースを有効に利用しつつ蓄熱槽３２の容積を確保することを可能とする。

圧縮機６の表面には圧縮機６製造過程で生じる溶接による凸凹箇所や表面のざらざらした部分が存在するため、蓄熱槽３２を圧縮機６に取り付ける場合、その接する面を密着させるのは困難である。このため、本発明においては圧縮機６と蓄熱槽３２との間に、粘着性があり、かつ弾性がある伝熱性能に優れた樹脂製シート（例えばシリコン系：図示せず）を挟んでいる。厚みは０．５〜３ｍｍで、伝熱性能を維持しつつ、圧縮機６表面の凸凹やざらざらによる密着性の悪化を改善できるための適切な厚みを有する。あるいは、この方法以外に、圧縮機６の表面に凸凹やざらざらの箇所がありながら蓄熱槽３２との密着性を高める方法としては、蓄熱槽３２のうち圧縮機６表面の凸凹箇所と接する部分にのみ、例えば断面形状がコの字型の切り欠きを設けておくというのも有用である。

なお蓄熱槽３２は、圧縮機６に密着して取り付けられることから、上記伝熱性シートの厚みを含めた取付公差等を考慮して蓄熱槽３２の圧縮機６と接する部分の内径は圧縮機６の外径より僅かに大きい値（例えば、２ｍｍ程度）に設定されるか、もしくは、蓄熱槽３２が樹脂等の弾性体で、蓄熱槽３２を圧縮機６に取り付ける際に、蓄熱槽３２の両終端部４６、４７を広げながら取り付けられる場合は、逆に、蓄熱槽３２と圧縮機６との密着性を高めるために、蓄熱槽３２の圧縮機６と接する部分の内径は圧縮機６の外径より僅かに小さい値（例えば、２ｍｍ程度）に設定される。

図８において、蓄熱槽３２と圧縮機６とが接する部分は圧縮機６の全周のうちの約１８０°の角度であり、この場合蓄熱槽３２は圧縮機６に対して上から取り付けるのではなく、横から取り付けることが容易となる。ここで、蓄熱槽３２を圧縮機に対して上から取り付けることを考えると、例えば上述のような伝熱シートを圧縮機６と蓄熱槽３２の間に挟む場合には、予め伝熱シートを圧縮機６の周囲に巻き付けておくか、もしくは蓄熱槽３２の圧縮機６と接する部分に備えておく必要がある。仮に圧縮機６の周囲に巻き付けておく場合、伝熱シートには粘着性があるため、蓄熱槽３２はこれと触れないようにして取り付けなければならないもののそれは困難で、蓄熱槽３２の取り付け作業を進める過程で、蓄熱槽３２に伝熱シートに触れてしまって、これをはがしてしまうことになる。また、蓄熱槽３２を圧縮機６に取り付けた後に、何らかの理由で、蓄熱槽３２をメンテナンスするために圧縮機６から取り外す場合で、かつ圧縮機６の吐出管（図示せず）が、蓄熱槽３２の上方近傍を横切っている場合は、蓄熱槽３２を圧縮機６の上から取り外そうとすると、この吐出管が邪魔になるため、先にこの吐出管の接続を取り外してからでないと、蓄熱槽３２は取り外せない。

一方、蓄熱槽３２が圧縮機６に対して横から取り付け、取り外しが可能な場合は、蓄熱槽３２が弾性体でその両終端部を持って蓄熱槽３２を広げることが出来るならば、圧縮機６に粘着性の伝熱シートが巻かれていても、これに触れないように取り付けることが可能である。また、蓄熱槽３２をメンテナンスするために圧縮機６から蓄熱槽３２を取り外す場合でかつ、蓄熱槽３２上方近傍を圧縮機６吐出管が横切っている場合も、蓄熱熱交換器３４の出入り口管を取り外せば、圧縮機６吐出管を取り外さなくでも済む。一般に圧縮機６吐出管は、冷媒配管の中でも太めの配管が用いられ、この管の取り外し取り付けには他の管に比べて溶接の際に労力を要するので、これが省力化できる。

また上記に加えて、図８のように蓄熱槽３２の両終端部４６、４７にあるそれぞれの最終端部５３、５４を互いに結ぶ線５５は、圧縮機６の投影面を横切らないようにすれば、つまり、蓄熱槽３２の両最終端部５３、５４を共に結ぶ線５５が、圧縮機６もしくは圧縮機６の上方のいずれをも横切らないようにするならば、蓄熱槽３２の終端部４６、４７の
部分を長くすることが出来て、蓄熱槽３２を圧縮機６に取り付ける場合に、蓄熱槽３２の終端部４６、４７を持って広げやすくなるので、取り付けやすくなる。特に、蓄熱槽３２と圧縮機６との間に伝熱促進の粘着性のある伝熱性シートを挟む場合は、蓄熱槽３２を圧縮機６に取り付ける過程で蓄熱槽３２とシートがくっついてしまうと、それ以上取り付け作業を継続するのが困難となるため、蓄熱槽３２を十分に広げながら取り付ける必要があり、蓄熱槽３２の両終端部４６、４７を長くすることは蓄熱槽３２を広げ易くできることから大変有用である。

なお、圧縮機６の全周のうちの蓄熱槽３２と接する部分の角度は、蓄熱槽３２との密着性を向上させるために、蓄熱槽３２が樹脂など弾性変形することが前提として１８０°より大きくして、広げながら蓄熱槽３２を圧縮機６に取り付けるのが良い。しかしながらその一方で、蓄熱槽３２を広げすぎで破損させることを考慮するとその角度は２００°以下が望ましい。

次に、上記構成の蓄熱装置の作用を説明する。

上述したように、蓄熱槽３２は、通常暖房運転時に圧縮機６で発生した熱を蓄熱材３６に蓄積し、通常暖房運転から除霜・暖房運転に移行したときに、第２配管２０における室内熱交換器１６とストレーナ１０の間で分流した液相冷媒の一部が、蓄熱熱交換器３４で蓄熱材３６から吸熱し蒸発、気相化するためのものであることから、圧縮機６で発生した熱の吸熱効率は高いほど好ましい。吸熱効率は、蓄熱槽３２と圧縮機６との密着度に依存しているが、圧縮機６は円筒型の金属製でその外周面には凹凸があるので、蓄熱槽３２と圧縮機６との密着度を向上させるために圧縮機６と蓄熱槽３２の間に粘着性の伝熱性シートを挟んで、吸熱効率を向上させている。

通常暖房運転時に蓄熱槽３２に蓄えられた熱は、除霜・暖房運転時には霜の溶解に利用されるため、蓄熱材３６には通常暖房運転時の間に高い温度の熱を蓄えた方が、除霜性能を高くすることができる。すなわち、通常暖房運転時間と圧縮機６の表面温度が同じ場合でも、圧縮機６の表面から蓄熱槽３２に収容された蓄熱材３６への熱の伝わり方が悪い場合は蓄熱材３６の温度の上昇も悪くなり、逆に圧縮機６表面から蓄熱材３６への熱の伝わり方が良い場合は蓄熱材３６の温度の上昇も良くなる。これら熱の伝わり方に寄与するのが、蓄熱槽３２と圧縮機６との密着性で、両者の間に余分な空気が存在すれば、これが断熱効果となって熱の伝わりが悪くなる。

以上の点を改善するために本発明では、圧縮機６と蓄熱槽３２との間に適度な厚さの粘着性伝熱シートを挟んで、伝熱性能上げるべく密着性を高めるようにしている。このため、蓄熱槽３２を圧縮機６に設置する場合、蓄熱槽３２を圧縮機６に対して上側から取り付けようとすると、このシートをはがしてしまうことになるので、横から取り付け可能なように、圧縮機６と蓄熱槽３２の接する角度を圧縮機６の周囲に対して２００°以下とし、樹脂製の蓄熱槽３２を終端部を持ちやすいようにして、広げながら取り付け易くしている。そして蓄熱槽３２はバンド（図示せず）により圧縮機６に固定される。

以上のようにして、通常暖房運転時に蓄熱材に十分に熱を蓄えることができ蓄熱材の温度を高めつつ除霜・暖房運転に臨むことができるので、その結果、除霜性能を向上させることが可能となる。ここで、蓄熱槽３２から出る蓄熱熱交換器３４の出入り口管は、蓄熱槽３２の終端部４６、４７から出入りされるので、蓋４８にはシール部材４９、５０パッキンの設置が必要となり、この部分の槽幅は厚くなる。

また、通常暖房運転時に蓄熱槽３２に収納された蓄熱材３６に蓄えられた熱は、上述の通り、除霜・暖房運転時の除霜用に用いられる他、除霜・暖房運転後や、機器が一度停止
した後の、通常暖房運転を再び実施する際の補助熱源として用いることで、素早い暖房の立ち上げを実現することも可能である。

なお、本発明の蓄熱装置を利用する冷凍サイクルの構成としては、本実施の形態で示したものは一例であり、これに限られるものではないことは言うまでもない。

本発明に係る蓄熱装置は、圧縮機で発生した廃熱を蓄熱材へ蓄積するのに関わるもので、空気調和機、冷蔵庫、給湯器、ヒートポンプ式洗濯機等に有用である。

２ 室外機、 ４ 室内機、 ６ 圧縮機、 ８ 四方弁、 １０ ストレーナ、 １２
膨張弁、 １４ 室外熱交換器、 １６ 室内熱交換器、 １８ 第１配管、 ２０ 第２配管、 ２２ 第３配管、 ２４ 第４配管、 ２６ アキュームレータ、 ２８ 第５配管、 ３０ 第１電磁弁、 ３２ 蓄熱槽、 ３４ 蓄熱熱交換器、 ３６ 蓄熱材、 ３８ 第６配管、 ４０ 第７配管、 ４２ 第２電磁弁、 ４４ 温度センサ、
４５ 蓄熱槽本体、 ４６、４７ 終端部、 ４８ 蓋、 ４９、５０ シール部材、
５１、５２ 槽幅、 ５３、５４ 最終端部、 ５５ 両最終端部を互いに結ぶ線。

Claims (7)

1. 圧縮機と外接するように配置された蓄熱装置であって、
   圧縮機で発生した熱を蓄熱する蓄熱材と、前記蓄熱材を収容する蓄熱槽と、前記蓄熱槽に収容された蓄熱熱交換器とを備え、
   前記蓄熱槽には、前記蓄熱槽と前記圧縮機とが接する前記圧縮機の外周部分のうち１カ所に切れ目があり、
   前記蓄熱槽の終端部のうち少なくとも一方の槽幅は、蓄熱槽の最も槽幅の薄い部分に比べて厚くすることを特徴とする蓄熱装置。
2. 前記蓄熱熱交換器の出入り口の少なくとも一方は、前記蓄熱装置の上面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱装置。
3. 前記槽幅を厚くする部分は、前記蓄熱熱交換器の出入り口が存在する部分であり、前記出入り口にシール部材を設けたことを特徴とする請求項２に記載の蓄熱装置。
4. 圧縮機と外接するように配置された蓄熱装置であって、
   圧縮機で発生した熱を蓄熱する蓄熱材と、前記蓄熱材を収容する蓄熱槽と、前記蓄熱槽に収容された蓄熱熱交換器とを備え、
   前記圧縮機と前記蓄熱槽とが接する部分は前記圧縮機の外周のうち２００°以下であり、
   前記蓄熱槽の両最終端部を結ぶ線は、前記圧縮機の投影面を横切らないことを特徴とする蓄熱装置。
5. 前記圧縮機と前記蓄熱槽との間に、伝熱性シートを設けたことを特徴とする請求項４に記載の蓄熱装置。
6. 前記蓄熱槽を樹脂により構成し、前記圧縮機に対して側面方向から取り付けることを特徴とする請求項４または５に記載の蓄熱装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄熱装置を備えることを特徴とする空気調和機。