JP2012078011A - 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】蓄熱槽と圧縮機外表面に隙間が生じることなく蓄積装置を提供すること。
【解決手段】圧縮機６を囲むように配設され、圧縮機６で発生した熱を蓄積するための蓄熱装置であって、圧縮機６で発生した熱を蓄積する蓄熱材３６を収容する蓄熱槽３２と、アスカーＣ硬度計で５０度以下の硬度を有し、熱伝導度が０．４３Ｗ／ｍＫ以上あり、厚さが１〜５ｍｍであって、圧縮機６と対向する位置に配置されて圧縮機６と密着するための密着部材５２とを備え、当該蓄熱槽３２と圧縮機６をバンドあるいはネジ締めによって押し付けるように密着固定したことで、断熱材となる空気層を小さくして、圧縮機６で発生した熱を蓄熱材に効率的に伝熱、蓄積することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、圧縮機を囲む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、ヒートポンプ式空気調和機による暖房運転時、室外熱交換器に着霜した場合には、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縦断面図である。図９において、蓄熱装置１００は、圧縮機１０２の周囲に少なくとも圧縮機外周表面の一部と接する形状をした容器である蓄熱槽１０１を配設し、圧縮機１０２と蓄熱槽１０１の隙間にはシリコン系の充填材１０４を充填し、蓄熱槽１０１の中には蓄熱材１０３を充填している。

特許第１８７３５９８号公報

上述したように、図９に示される従来の蓄熱装置では、蓄熱槽１０１は、圧縮機１０２の外表面に接するように配設されているが、実際には、蓄熱槽１０１と圧縮機１０２の外表面に隙間が生じることなく蓄積装置を製造することは難しい。さらには、上述のようにこの隙間にシリコン系の充填材１０４を充填しても、この隙間が大きい場合や、圧縮機１０２と蓄熱槽１０１の接触面積が大きい場合などには、十分に隙間を埋めることができず、殆どの場合、圧縮機１０２と蓄熱槽１０１との間には大きい面積の隙間が生じてしまう。このような隙間には断熱材として作用する空気層が存在することになり、圧縮機１０２からの熱を蓄熱材１０３に効率的に蓄積することができなくなるという問題点がある。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、圧縮機で発生した熱を蓄熱材に効率的に蓄積することが可能な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を目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、圧縮機を囲むように配設され、圧縮機で発生した熱を蓄積するための蓄熱装置であって、圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材を収容する蓄熱槽とを設け、蓄熱槽が圧縮機と接する伝熱部と圧縮機との間に、アスカーＣ硬度計で５０度以下の硬度を有する密着部材をはさんだものである。

本発明によれば、密着部材は十分な柔らかさと厚さを備えており、かつ圧縮機との対向位置に配置されているので、密着部材は、蓄熱槽を固定するための押し付け圧によって、
圧縮機と蓄熱槽の隙間が小さい部分が薄くなるように変形することで、接触面積を十分大きくすることができる。したがって、断熱材となる空気層を小さくすることになり、圧縮機で発生した熱を蓄熱材に効率的に伝熱、蓄積することが可能となる。

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 本発明に係わる蓄熱装置の断面を示す模式図 伝熱性能（熱通過率）と４０分で可能な蓄熱量の関係を示すグラフ アスカーＣ硬度とヤング率の関係を示すグラフ 密着部材のアスカーＣ硬度と必要押し付け力の関係を示すグラフ 従来の蓄熱装置の断面を示す模式図

本発明は、圧縮機を囲むように配設され、圧縮機で発生した熱を蓄積するための蓄熱装置であって、前記圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材と、前記蓄熱材を収容する蓄熱槽とを設け、蓄熱槽が圧縮機と接する伝熱部と圧縮機との間にアスカーＣ硬度計で５０度以下の硬度を有する密着部材をはさんだ構成としている。

この構成により、密着部材は、蓄熱槽を固定するための押し付け圧によって、圧縮機と蓄熱槽の隙間が小さい部分が薄くなるように変形することで、接触面積を十分大きくすることができる。したがって、断熱材となる空気層を小さくすることになり、圧縮機で発生した熱を蓄熱材に効率的に伝熱、蓄積することができる。

また好ましくは、密着部材の熱伝導率は、変形圧縮されない状態において、０．４３Ｗ／ｍＫ以上である。

また好ましくは、密着部材の厚さは、変形圧縮されない状態において、１乃至５ｍｍである。

また好ましくは、密着部材の面積が１５０乃至６００ｃｍ^２の範囲である。

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、この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２
２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。なお、合流する場所はアキュームレータ２６と圧縮機６の間でも良く、その場合、アキュームレータ２６自身が持つ熱容量によって熱を奪われること避けることができる。

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、５は蓄熱装置を示しており、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３６とで構成されている。なお、図４は、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に、バンドを用いて蓄熱装置を押し付けるように取り
付けた状態を比較的写実的に示している。また、図５は蓄熱装置の特に本発明に係わる各構成要素の関連を模式的に示した断面図である（アキュームレータは図示せず）。なお、これまで使用した図１〜３は冷媒の流れを説明するために描かれており、特に蓄熱装置の圧縮機まわりの位置関係に関しては、図４、５がより正確である。

図５に示されるように、蓄熱槽３２は、側壁４６ａと底壁を有し、上方が開口した樹脂製の蓄熱槽本体４６と、この蓄熱槽本体４６の上方開口部を閉塞する樹脂製の蓋体４８を備え、蓋体４８は蓄熱槽本体４６に螺着される。また、蓄熱槽本体４６の側壁４６ａの一部（つまり、側壁４６ａで圧縮機６と対向する部分）は特に圧縮機６の外表面を構成する胴シェル６ａからの伝熱に寄与する伝熱側壁４６ａａで、胴シェル６ａと伝熱側壁４６ａａの間には密着部材５２がはさみ込まれている。

密着部材５２は、アスカーＣ硬度で５度と非常に柔軟なシリコンゲルあるいはシリコンゴム等で、金属を別とすれば比較的高い熱伝導率（１〜１５Ｗ／ｍＫ）を有する素材で形成されている。蓄熱槽３２は、胴シェル表面に貼り付けられた密着部材５２に、図４に示すバンド５０によって押し付けられ、その押し付け圧で、密着部材５２の少なくとも一部が変形圧縮されることで、密着部材５２と伝熱側壁４６ａａの密着性を維持している。

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（詳細形状は図示せず）で、蓄熱槽本体４６の内部に収容されており、蓄熱熱交換器３４の両端は蓋体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が収容され、側壁４６ａと底壁と伝熱側壁４６ａａで囲繞された蓄熱槽本体４６の内部空間には、蓄熱材３６が充填される。

次に、上記構成の蓄熱装置の作用を説明する。

なお、以下の説明では、本発明のような蓄熱装置において、上記密着部材の仕様が実際にどの程度の数値範囲である必要があるかを分かり易くするため、具体的かつ代表的な数値を用いて説明するが、いうまでもなく、本発明のような蓄熱装置においてある程度の数値の違いがあっても、以下の説明と同じ傾向の、類似の量の効果を奏することはいうまでもない。
＜必要とされる伝熱性能＞
まず、本発明のような蓄熱装置がどの程度の蓄熱量を必要とするかを説明する。本発明においては、蓄熱量は除霜運転時に暖房運転をする場合に不足する熱量の補充に使用される。

除霜運転時の暖房能力がいかほどかについては、次のように考えられる。

本発明のような蓄熱装置を装備した空気調和機が使用される一般家屋の一部屋の広さとしては、大半が６畳から２３畳（約１０〜３８ｍ^２）程度と考えられる。また、日本の温暖地における住宅の断熱性能は、１９９９年の省エネ基準によれば、損失係数２．７Ｗ／ｍ^２Ｋであることから、例えば着霜の起こる冬季の気温２℃時に、室内を２０℃に維持する場合、３８ｍ^２の部屋であれば、３８×２．７×（２０−２）＝約１８５０Ｗの暖房能力が必要である。（なお、欧米や寒冷地では外気温も低いが、それに応じて住宅の断熱性能も高いためこの数値は大差ない。また、実際の住宅の断熱性能は千差万別であるとしても、上記の数値は設計値としてはほぼ妥当と考えられる）。

本蓄熱装置は、除霜運転時にも、室内を暖房するための熱源である。一般の、空気調和機の除霜運転においては、暖房能力はゼロで、除霜運転中の熱量供給源である圧縮機６の入力は、すべて除霜（及びそのための室外熱交換器の温度上昇）のための熱量に振り向け
られる。したがって、本発明のように蓄熱という別の熱源がある場合、その熱量はすべて暖房能力に振り向けても、除霜能力は低下しない。

一般的に、除霜運転は５分程度で完了するので、この間、上記の暖房能力１８５０Ｗを維持するためには、蓄熱量として５×６０×１８５０＝５５５ｋＪ必要である。

次に、上記の蓄熱量を確保するためには、圧縮機から蓄熱材に対してどのように伝熱が行われなければならないかを説明する。

空気調和機の暖房運転中の着霜進行を簡単に説明すると、室外熱交換器の表面温度が室外空気の露点温度以下で、なおかつ氷点下である場合、霜が着く条件が整う。このような条件で、霜が着き始めると、徐々に熱交換器が霜で覆われ、熱交換器の通風抵抗が増加して、空気調和機の暖房能力が低下するとともに、熱交換器の温度も低下する。しかし、顕著な暖房能力の低下や熱交換器温度の低下が起こり、除霜運転が必要になるとともに、熱交換器温度変化によって除霜運転開始の必要なことを検出可能になるのは、相当に着霜量が増加しての後のことであり、多くの場合４０分±１０分程度までは、暖房能力の変化はわずかで、暖房運転を継続可能である。

つまり、この約４０分間に、圧縮機６から蓄熱槽３２の蓄熱材３６に、上述の５５５ｋＪの熱量を蓄熱する必要がある。

図４の構成において、本発明のような蓄熱装置を装備した空気調和機において、圧縮機６の胴シェル６ａ部直径１２０ｍｍ、密着部材を介して伝熱に係わる部分の高さ２００ｍｍは極一般的なサイズである。また、本実施例では伝熱部に係わる部分が、圧縮機のほぼ３／４周を占めていることから、この伝熱に係わる部分の面積は１２０×π×２００×３／４×１／１００＝約５６５ｃｍ^２である。

ところで、一般的に胴シェルは厚さ２ｍｍ前後の鋼板を丸く形成し、接合部を溶接して製作するのであるが、通常完成した胴シェルと真円との間には場所によって、１〜２ｍｍ程度の寸法差が存在する。一方、蓄熱槽の伝熱側壁４６ａａについても、真円との差は存在するし、さらに固定時にバンドで締めることによる変形も生じる。このことから、胴シェル６ａと蓄熱槽伝熱側壁４６ａａとの隙間は一定にはならず、仮に密着部材がなければ、固定時には、最も近い点が接触した場合にも、それ以外の場所は０〜２ｍｍ程度の隙間が空いている状態となっている。このように、固体同士が接触せず、空気を介して伝熱する場合の伝熱量は極めて小さい。

この隙間に密着部材５２が入っている場合、密着部材５２が変形して、密着する部分の面積が増加し、密着した面積分が伝熱面積として機能する。

図６は、代表的なケースとして暖房中の圧縮機６の温度が７０℃、蓄熱材３６の初期温度を１０℃とした場合における、圧縮機６から蓄熱材３６への熱通過率と４０分間での蓄熱量の関係を示したグラフである。なお、本実施例では、蓄熱材は２５％エチレングリコール水溶液、蓄熱材容積は３Ｌ、伝熱面積は上記のように５６５ｃｍ^２である。このグラフから、この条件で蓄熱量５５５ｋＪを実現するためには、熱通過率は約６．９Ｗ／Ｋが必要である。なお、一般に熱通過率は通過面積当りの数値として定義するが、ここでは便宜上、通過面積を乗じた値を使用している。
＜必要とされる硬度＞
次に、密着部材が変形して密着する過程を説明する。

一般に、この種の密着部材５２として使用される市販品は伝熱シートと呼ばれ、主に電
子部品の冷却性能向上のために使われることが多く、ゴムやシリコンゲルなどで形成されている。しかし、このような使用例では一般的に数ｃｍ角であり、本発明のように硬度を厳密に検討しなくとも、以下に述べるような押し付けのために大きい力が必要なケースは少ない。

この種の材質の硬さを表す指標としてはアスカーＣ硬度が用いられることが多いが、その硬度値は、ヤング率との相関が強いことが知られている。図７は、本実施例で用いた密着部材５２のアスカーＣ硬度とヤング率の関係を示したグラフである。

このグラフによれば、本実施例で用いた密着部材５２はアスカーＣ硬度が５度なので、ヤング率はほぼ０．０６ＭＰａ程度に相当する。なお、いうまでもなく、アスカーＣ硬度とヤング率は本来異なる指標であり、正確に１：１で対応するものではないが、計算にはヤング率が便利なため、今後の説明はヤング率に基づいて行う。

代表的な場合として、胴シェル６ａと蓄熱槽伝熱側壁４６ａａの隙間のばらつきが２ｍｍの場合、密着部材の厚さはこれ以上が必要なので３ｍｍを用いるとする。この条件で、完全に密着した場合、最も密着部材の変形が少ない場合は、密着部材の厚みは１ｍｍから３ｍｍの間で分布する。

上記のように、ヤング率を０．０６Ｍｐａとし、変形後の密着部材５２の平均厚みを２ｍｍと仮定した場合、歪は（３−２）／３＝３３％であり、応力は０．０６ＭＰａ×０．３３＝２００００Ｐａなので、この変形を起こさせるために必要な押し付け力は２００００Ｐａ×５６５ｃｍ^２＝１１５ｋｇｆである。

上記を代表的な例として、本発明のような構成において一般的な、胴シェル６ａと蓄熱槽伝熱側壁４６ａａの隙間のばらつきが０．５〜２ｍｍ、密着部材の厚さが１〜５ｍｍの範囲で、アスカーＣ硬度と押し付け力の関係をグラフ化したものが図８である。

本実施例のバンド５０による押し付け力は通常５０ｋｇｆ程度で、最大３本用いるとしても１５０ｋｇｆ程度が上限と考えられる。これは、蓄熱槽の強度から見ても実用的な上限と考えられる。図８のように隙間寸法やシート厚さが上述のようなほぼ妥当と思われる数値を取る場合、押し付け力が１５０ｋｇｆ以下の条件で限定すれば、少なくともアスカーＣ硬度は５０度程度以下である必要がある。

また、硬度の下限に関しては、上述のような理由から柔らかければ柔らかいほどよいが、通常、１度以下では殆ど液状となるため、組み立てが困難となるため現実的ではない。

また、厚さについても、押し付け力に関しては厚いほど望ましいが、当然のことながら厚くすれば伝熱性能が低下するほか、隙間のばらつきも上限は２ｍｍ程度であることから、５ｍｍ前後が実用上の上限と考えられる。

すなわち、密着部材の硬度は５０度程度以下でなければ、広い面積で変形して、広い伝熱面積を確保することは、実用上困難であると考えられる。
＜必要とされる熱伝導率＞
また、前述のように、密着部材が広い伝熱面積を実現するだけでなく、熱通過率も６．９Ｗ／Ｋ程度の性能を持つことが必要である。熱の通過は、胴シェル表面から、密着部材、蓄熱槽伝熱側壁を介して、最終的には蓄熱材の熱伝達率によって伝えられる。本実施例における蓄熱材の熱伝達率は約８００Ｗ／ｍ^２Ｋなので、密着部材、蓄熱槽伝熱側壁の熱通過率は、１／（１／６．９−１／（８００×５６５／１００００）＝８．１４Ｗ／Ｋ程度である。

ここで、仮に蓄熱槽の伝熱側壁の熱抵抗はないという理想状態を仮定すると、密着部材の熱通過率が８．１４Ｗ／Ｋなので、この場合厚さ３ｍｍの密着部材に求められる熱伝導率は、８．１４×（３／１０００）／（５６５／１００００）＝０．４３Ｗ／ｍＫ以上である。蓄熱槽の側壁が熱伝導率の高い金属性の場合が、この状態に相当する。

また、仮に蓄熱槽の伝熱側壁４６ａａが熱抵抗の大きい厚さ２ｍｍの合成樹脂性の場合、一般に合成樹脂の熱伝導率は０．３Ｗ／ｍＫ程度であるので、この場合は、密着部材の熱通過率は、１／（１／８．１４−１／（０．３×（５６５／１００００）／（２／１０００）））＝２０６Ｗ／Ｋなので、この場合厚さ３ｍｍの密着部材に求められる熱伝導率は、２０６×（３／１０００）／（５６５／１００００）＝１０．９Ｗ／ｍＫ以上なければならない。合成樹脂の厚さがさらに厚い場合などは、さらに高い熱伝導率が必要なことはいうまでもない。

また、ここまでの説明は、広さ３８ｍ^２の部屋に対して、５６５ｃｍ^２の伝熱面積（密着部材面積）の例をあげて説明してきたが、広さが１０ｍ^２の部屋に対しては、１５０ｃｍ^２程度の伝熱面積を考えるだけでもよいが、その場合でも本発明はそのまま適用できる。

さらに、圧縮機に蓄熱槽伝熱側壁を押し付けるのにバンドを使う例を説明したが、ネジ締め等、同様の作用を持つ方法で代替しても差し支えない。

さらには、密着部材５２の厚さや熱伝導率はいうまでもなく、圧縮されて変形すれば数値が変わるが、本明細書内で特に断りのない場合は、厚さ、熱伝導率ともに圧縮されない状態での値を指す。

これらのことから、本発明のような構成において、密着部材５２はアスカーＣ硬度において５０度以下の硬度程度の柔らかさが求められ、一方において、その伝熱性能に関しては、０．４３Ｗ／ｍＫ以上の高い熱伝導性能を有する必要がある。

本発明に係る蓄熱装置は圧縮機と蓄熱槽の間に、アスカーＣ硬度において５０度以下の柔軟な密着部材を備えており、圧縮機で発生した熱を蓄熱材に効率的に蓄積することができるので、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、 ６ａ 胴シェル、
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、 ４６ 蓄熱槽本体、 ４６ａ 側壁、 ４６ａａ 伝熱側壁、
４８ 蓋体、 ５０ バンド、 ５２ 密着部材。

Claims (6)

1. 圧縮機を囲むように配設され、該圧縮機で発生した熱を蓄積するための蓄熱装置であって、
   前記圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材と、前記蓄熱材を収容する蓄熱槽と、を備え、前記蓄熱槽が前記圧縮機と接する伝熱部と前記圧縮機との間に、アスカーＣ硬度計で５０度以下の硬度の密着部材をはさんだことを特徴とする蓄熱装置。
2. 前記密着部材の熱伝導率は、変形圧縮されない状態において、０．４３Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱装置。
3. 前記密着部材の厚さは、変形圧縮されない状態において、１乃至５ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の蓄熱装置。
4. 前記密着部材の面積は、１５０乃至６００ｃｍ^２であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蓄熱装置。
5. 前記蓄熱槽と、前記圧縮機を、バンドあるいは、ネジ締めによって、前記密着部材を緩衝材として、押し付けるように密着固定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蓄熱装置。
6. 圧縮機と、該圧縮機を囲むように配設された請求項１乃至５のいずれか１項に記載の蓄熱装置と、を備えることを特徴とする空気調和機。