JPH109623A - 氷蓄熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過冷却水生成用の満液式の熱交換器の構成を
改良することにより、管板付近での過冷却解消動作の発
生を回避し、製氷効率の向上を図る。 【解決手段】 冷媒循環回路と水循環回路とを備え、蓄
熱熱交換器(42)で水を冷却して過冷却状態にし、この水
に氷核生成器で生成した氷核を混入して過冷却状態を解
消して製氷する装置に対し、蓄熱熱交換器(42)を満液式
のシェルアンドチューブ型で成し、伝熱管(49)内に水
を、伝熱管(49)外に冷媒を流す。水の流通方向下流側の
管板(36)を蓄熱熱交換器(42)の容器(48)を構成する材料
よりも熱伝導率が低い材料で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水又は水溶液等の
蓄熱媒体を冷媒との熱交換により過冷却状態まで冷却し
た後にこの過冷却状態を解消して生成されるスラリー状
の氷を蓄熱タンクに貯蔵する氷蓄熱装置において、蓄熱
媒体と冷媒とを熱交換する過冷却熱交換器の構造の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、氷蓄熱型の空気調和装置等に
設けられている氷蓄熱装置として、冷房負荷のピーク時
における電力需要の軽減及びオフピーク時における電力
需要の拡大を図ることに鑑みて、冷房負荷のピーク時に
冷熱として利用するためのスラリー状の氷を冷房負荷の
オフピーク時に生成して蓄熱タンクに貯蔵しておくもの
が知られている。

【０００３】この種の氷蓄熱装置の一例として、例え
ば、特開平４−２５１１７７号公報に開示されているよ
うに、圧縮機、凝縮器、膨張機構及び冷媒熱交換部を冷
媒配管によって順次接続して成る冷媒循環回路と、蓄熱
タンク、上記冷媒熱交換部との間で熱交換可能な蓄熱媒
体熱交換部及び過冷却解消部を水配管によって順次接続
して成る水循環回路とを備えたものが知られている。

【０００４】そして、この種の氷蓄熱装置の製氷動作と
しては、蓄熱タンクから水配管へ取出した水（蓄熱媒
体）を、蓄熱媒体熱交換部において冷媒熱交換部の冷媒
と熱交換して過冷却状態まで冷却し、過冷却解消部にお
いてこの過冷却状態を解消してスラリー状の氷を生成す
る。そして、この氷を蓄熱タンクに供給して貯留する。

【０００５】また、上記蓄熱媒体熱交換部と冷媒熱交換
部との間で熱交換を行わせるための過冷却熱交換器の１
タイプとして満液式の熱交換器がある。この種の熱交換
器は、鉛直方向に軸芯を有する筒形状の容器を備えてお
り、この容器内には、その下端部分に蓄熱媒体導入空間
を上端部分に蓄熱媒体導出空間を夫々区画形成するよう
に上下一対の管板が設けられている。また、この各管板
には複数本の伝熱管が架設され、該伝熱管によって蓄熱
媒体導入空間と蓄熱媒体導出空間とが連通されている。
そして、上記蓄熱媒体導入空間及び蓄熱媒体導出空間に
は水配管が接続されている一方、各管板の間で各伝熱管
の周囲には冷媒がほぼ満液状態で流通されており、この
容器内において、蓄熱媒体導入空間から蓄熱媒体導出空
間に向って伝熱管内を流れる水とこの伝熱管回りの冷媒
との間で熱交換が行われるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の満
液式の熱交換器を使用して過冷却水を生成する場合、該
熱交換器内の冷媒の気液界面付近では、冷媒の沸騰に伴
って液滴状の冷媒が低温側（過冷却水が流れる側）に位
置する上側の管板の下面に飛散することになる。このよ
うな状況では、この飛散した冷媒が管板の下面から蒸発
することによって該管板が冷却され、管板での熱伝導に
より、管板全体が冷却されることになる。そして、上記
伝熱管から蓄熱媒体導出空間へ流出した過冷却状態の水
がこの管板に接触した場合には、該水が管板によって更
に冷却されることになり、この蓄熱媒体導出空間で過冷
却解消動作が発生してしまう可能性がある。このような
状況では、管板に氷が付着生成され、伝熱管から流出し
た過冷却水がこの氷に接触することにより、この部分で
連続的に過冷却解消動作が行われて、この氷が成長し、
伝熱管が閉塞してしまって製氷効率が著しく悪化すると
いった不具合を招く虞れがある。

【０００７】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、この種の熱交換器の構成
を改良することにより、管板付近での過冷却解消動作の
発生を回避し、製氷効率の向上を図ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、過冷却水に臨む管板を熱伝
導率の低い材料によって構成することにより、この管板
のうち過冷却水に接触する面に、冷媒が蒸発することに
よって発生する冷熱が伝わり難くした。

【０００９】具体的には、圧縮機(1) と、熱源側熱交換
器(3) と、膨張機構(52a) と、過冷却熱交換器(42)の冷
媒熱交換部(42a) とが冷媒配管(8) によって冷媒の循環
が可能に接続されてなる冷媒循環回路(A) を備えている
とともに、蓄熱媒体を貯留する蓄熱タンク(T) と、蓄熱
媒体を圧送する循環手段(P) と、上記冷媒熱交換部(42
a) との間で熱交換可能な過冷却熱交換器(42)の蓄熱媒
体熱交換部(42b) とが循環配管(45)によって蓄熱媒体の
循環が可能に接続されてなる蓄熱循環回路(B) とを備
え、上記冷媒熱交換部(42a) で蒸発する冷媒と、蓄熱媒
体熱交換部(42b) を流れる液相の蓄熱媒体とを熱交換さ
せて該蓄熱媒体を過冷却状態まで冷却し、この蓄熱媒体
を過冷却熱交換器(42)から導出した後に、その過冷却状
態を解消して氷を生成し、該氷を蓄熱タンク(T) に回収
するようにした氷蓄熱装置を前提としている。そして、
上記過冷却熱交換器(42)に、容器(48)の内部に蓄熱媒体
導出空間(48a) を区画形成する管板(36)と、上流側が循
環配管(45)に連通し下流端が蓄熱媒体導出空間(48a) に
開口する伝熱管(49)とを備えさせる。また、蓄熱媒体熱
交換部(42b) を蓄熱媒体導出空間(48a) と伝熱管(49)と
で構成する一方、冷媒熱交換部(42a) を、容器(48)内に
おいて管板(36)によって蓄熱媒体導出空間(48a)から仕
切られて伝熱管(49)の周囲に形成されて冷媒をほぼ満液
状態で流通させる冷媒流通空間(48c) を備えさせて構成
する。そして、この冷媒流通空間(48c) 内の冷媒と、伝
熱管(49)内を蓄熱媒体導出空間(48a) に向って流れる蓄
熱媒体との間で熱交換が行われるようにする。更に、上
記管板(36)の少なくともその一部を上記容器(48)を構成
する材料よりも熱伝導率が低い材料で構成するようにし
ている。

【００１０】この構成により、製氷時の動作としては、
蓄熱タンク(T) から取出された蓄熱媒体が、蓄熱媒体熱
交換部(42b) において冷媒熱交換部(42a) で蒸発する冷
媒との間で熱交換を行って過冷却状態まで冷却され、蓄
熱媒体熱交換部(42b) から導出した後に過冷却状態が解
消されて相変化して氷となる。そして、この氷は蓄熱タ
ンク(T) に回収され、蓄冷熱として貯蔵される。このよ
うな製氷動作の際、過冷却熱交換器(42)では、蓄熱媒体
が伝熱管(49)内を蓄熱媒体導出空間(48a) に向って流れ
ている一方、冷媒は、容器(48)内の冷媒流通空間(48c)
において伝熱管(49)の周囲でほぼ満液状態で流通してい
る。そして、この冷媒流通空間(48c) における冷媒の気
液界面付近では、沸騰した冷媒が液滴状となって管板(3
6)に飛散することになる。そして、この飛散した冷媒が
管板(36)から蒸発することによって該管板(36)における
冷媒流通空間(48c) に臨む面が冷却される。ところが、
本発明では、管板(36)の少なくともその一部を熱伝導率
が低い材料で構成したことにより、この冷媒の蒸発に伴
って発生する冷熱は管板(36)における蓄熱媒体導出空間
(48a) に臨む面には伝わり難くなっているので、伝熱管
(49)から蓄熱媒体導出空間(48a) へ流出した過冷却状態
の蓄熱媒体が管板(36)に接触したとしても、この蓄熱媒
体が管板(36)によって更に冷却されるといったことは抑
制され、この蓄熱媒体導出空間(48a) での過冷却解消動
作の発生が阻止されることになる。

【００１１】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の氷蓄熱装置において、管板(36)を複数層(36a〜36c)で
構成し、各層のうち少なくとも一層を容器(48)を構成す
る材料よりも熱伝導率が低い材料で形成した構成として
いる。

【００１２】この構成により、各層(36a〜36c)のうち熱
伝導率が低い材料で形成されている層を、管板(36)にお
ける蓄熱媒体導出空間(48a) に臨む面への冷熱の伝熱を
抑制する層として機能させ、それ以外の層に剛性の高い
材料を使用することで冷媒流通空間(48c) の内圧に耐え
得る耐圧層として機能させることができる。つまり、管
板(36)として要求される耐圧性を維持しながら断熱機能
を備えさせることが可能となる。

【００１３】請求項３記載の発明は、上記請求項２記載
の氷蓄熱装置において、各層のうち少なくとも一層を樹
脂材料とした構成としている。

【００１４】この構成により、冷熱の伝熱を抑制する層
の断熱機能をいっそう向上させることができ、蓄熱媒体
導出空間(48a) での過冷却解消動作の発生を確実に阻止
することができる。

【００１５】請求項４記載の発明は、上記請求項１記載
の氷蓄熱装置において、管板(36)を３層構造で成し、両
外側層(36a,36b) を金属材料により、中間層(36c) を樹
脂材料により夫々形成した構成としている。

【００１６】この構成により、樹脂材料により形成され
る中間層(36c) は蓄熱媒体や冷媒に接触することがない
ので該材料の腐食等による断熱性能の劣化が回避される
ことになる。

【００１７】請求項５記載の発明は、上記請求項１記載
の氷蓄熱装置において、管板(36)の全体を樹脂材料で形
成した構成としている。

【００１８】この構成により、管板(36)の厚さ寸法を小
さくしたとしても十分な断熱性能を得ることができ、上
述した請求項１記載の発明に係る作用を確保しながら管
板(36)の薄肉化に伴う過冷却熱交換器(42)の小型化を図
ることができる。

【００１９】請求項６記載の発明は、伝熱管(49)から蓄
熱媒体導出空間(48a) 内に流出する過冷却状態の蓄熱媒
体を管板(36)に接触しないように伝熱管(49)の配設状態
を改良したものであって、たとえ管板(36)が冷却されて
いたとしても蓄熱媒体導出空間(48a) で過冷却解消動作
が行われないようにした。具体的には、前提を上述した
請求項１記載の発明と同様とし、管板(36)の構成材料を
改良したのに代えて、伝熱管(49)を、蓄熱媒体導出空間
(48a) 内に流出する蓄熱媒体が管板(36)に沿って流れな
いように蓄熱媒体導出空間(48a) の内部に延長させた構
成としている。

【００２０】この構成により、伝熱管(49)から蓄熱媒体
導出空間(48a) に流出した過冷却状態の蓄熱媒体が管板
(36)に沿って流れることがないので、従来と同様の材料
により管板(36)を形成した場合であっても、蓄熱媒体導
出空間(48a) で過冷却解消動作が行われることはない。

【００２１】請求項７記載の発明は、冷媒流通空間内の
冷媒と、管板の蓄熱媒体導出空間に臨む面との間の断熱
を行うことにより、過冷却状態の蓄熱媒体が、管板に接
触したとしても過冷却が解消しないようにした。具体的
には、前提を上述した請求項１記載の発明と同様とし、
管板(36)の構成材料を改良したのに代えて、管板(36)
を、所定間隔を存して間に空間(C) を形成する一対の板
材(68,69) により構成した。

【００２２】これにより、空間(C) により、冷媒流通空
間(48c) 内の冷媒と、管板(36)の蓄熱媒体導出空間(48
a) に臨む面との間の断熱が行われ、管板(36)に過冷却
状態の蓄熱媒体が接触したとしてもその過冷却が解消す
ることはない。

【００２３】請求項８記載の発明は、上記請求項７記載
の氷蓄熱装置において、板材(68,69) 同士の間の空間
(C) に、冷媒流通空間(48c) 内の冷媒と、蓄熱媒体導出
空間(48a) に臨む側の板材(69)との間の断熱を行う断熱
用気体を充填させた構成としている。

【００２４】請求項９記載の発明は、上記請求項７記載
の氷蓄熱装置において、板材(68,69) 同士の間の空間
(C) を、冷媒流通空間(48c) 内の冷媒と、蓄熱媒体導出
空間(48a) に臨む側の板材(69)との間の断熱を行うよう
に真空状態とした構成としている。

【００２５】これらの構成により、空間(C) に高い断熱
性能を備えさせることができ、蓄熱媒体導出空間(48a)
において蓄熱媒体の過冷却が解消してしまうことをより
確実に回避することができる。

【００２６】請求項１０記載の発明は、上記請求項７記
載の氷蓄熱装置において、板材(68,69) 同士の間の空間
(C) に、板材(69)における蓄熱媒体導出空間(48a) に臨
む面での蓄熱媒体の凍結を阻止するように該板材(69)の
温度を所定値以上に維持する冷媒を導入する構成として
いる。

【００２７】これにより、板材(69)における蓄熱媒体導
出空間(48a) に臨む面が、蓄熱媒体の過冷却解消が行わ
れない温度に常に維持されることになって、蓄熱媒体導
出空間(48a) における過冷却の解消動作は生じない。

【００２８】請求項１１記載の発明は、上記請求項１０
記載の氷蓄熱装置において、板材(68,69) 同士の間の空
間(C) に冷媒配管(8) の高圧側配管を接続すると共に、
この空間(C) と冷媒流通空間(48c) とを連通する連通配
管(75)を設け、該連通配管(75)に膨張機構(52a) を設け
た構成としている。

【００２９】この構成により、冷媒配管(8) を流れる冷
媒のうちの高圧側配管を流れている高温高圧の冷媒は板
材(68,69) 同士の間の空間(C) に導入され、この板材(6
8,69) を加熱する。つまり、管板(36)が加熱されること
になる。その後、この冷媒は、連通配管(75)において膨
張機構(52a) により減圧され、冷媒流通空間(48c) に導
入されて伝熱管(49)を流れる蓄熱媒体との間で熱交換を
行うことになる。このため、蓄熱媒体導出空間(48a) に
臨んでいる板材(69)は常に冷媒によって加熱されている
ので、この板材(69)に過冷却状態の蓄熱媒体が接触した
としても過冷却が解消することはない。また、空間(C)
に冷媒を凝縮させる機能を備えさせることもできる。

【００３０】請求項１２記載の発明は、管板を、冷媒循
環回路を流れる冷媒によって加熱することで、過冷却状
態の蓄熱媒体が、管板に接触したとしても過冷却が解消
しないようにした。具体的には、前提を上述した請求項
１記載の発明と略同様とする。管板(36)の構成材料を改
良したのに代えて、管板(36)を、冷媒循環回路(A) を流
れる冷媒のうち蓄熱媒体導出空間(48a) を流れる蓄熱媒
体よりも温度が高い冷媒との間で熱交換させるようにし
た。

【００３１】この特定事項により、冷媒循環回路(A) で
の冷媒循環動作に伴い、管板(36)は比較的高温の冷媒に
よって加熱されることになる。従って、この場合にも、
伝熱管(49)から蓄熱媒体導出空間(48a) へ流出した過冷
却状態の蓄熱媒体が管板(36)に接触したとしても、この
蓄熱媒体が管板(36)によって更に冷却されるといったこ
とは抑制され、この蓄熱媒体導出空間(48a) での過冷却
解消動作の発生が阻止される。

【００３２】請求項１３及び１４記載の発明は、上述し
た請求項１２記載の発明の構成を具体化したものであ
る。つまり、請求項１３記載の発明は、管板(36)に、冷
媒循環回路(A) を流れる冷媒のうち蓄熱媒体導出空間(4
8a) を流れる蓄熱媒体よりも温度が高い冷媒を導通した
配管(11)を接触させ、該管板(36)と配管(11)を流れる冷
媒とが熱交換を行うようにした。請求項１４記載の発明
は、管板(36)に冷媒配管(8) の高圧側配管(11)を接触さ
せ、該管板(36)と高圧側配管(11)を流れる冷媒とが熱交
換を行うようにした、これら特定事項により、配管(11)
を流れる高温の冷媒によって管板(36)を加熱でき、蓄熱
媒体導出空間(48a) での過冷却解消動作の発生の阻止が
確実に行われることになる。

【００３３】請求項１５記載の発明は、上記請求項１３
記載の氷蓄熱装置において、配管(11)を管板(36)にろう
付けした構成としている。

【００３４】この特定事項により、配管(11)と管板(36)
との接触面積が拡大され、この両者(11,36) 間での熱伝
導が良好に行われることになる。

【００３５】請求項１６記載の発明は、上記請求項１３
記載の氷蓄熱装置において、管板(36)の外周部を容器(4
8)の外周面よりも外周側に突出させ、この突出部分(36
d) に溝(80)を形成する。配管(11)を、この溝(80)に嵌
め込んだ構成としている。

【００３６】この特定事項により、配管(11)を管板(36)
に保持させることが可能となる。また、この両者の接触
面積も比較的大きくできるので、管板(36)の加熱を十分
に行うことができる。

【００３７】請求項１７記載の発明は、上記請求項１６
記載の氷蓄熱装置において、溝(80)を、管板(36)の板厚
方向の一方の面に形成した構成としている。また、請求
項１８記載の発明は、溝(80)を、管板(36)の外周端面に
形成した構成としている。

【００３８】これらの特定事項により、配管(11)を嵌め
込むための溝(80)の形成位置を具体的に得ることがで
き、配管(11)を管板(36)に接触させる構成の実用性が向
上する。

【００３９】請求項１９記載の発明は、上記請求項１６
記載の氷蓄熱装置において、配管(11)を溝(80)の内面に
ろう付けした構成としている。

【００４０】この特定事項により、配管(11)が溝(80)か
ら離脱することが防止できる。また、この配管(11)と溝
(80)との密着性が向上するので、この両者(11,80) 間で
の熱伝導が良好に行われることになる。

【００４１】請求項２０記載の発明は、上記請求項１６
記載の氷蓄熱装置において、容器(48)に、管板(36)の厚
さ方向の一方側に冷媒流通空間(48c) を形成する本体部
(48A) と、管板(36)の厚さ方向の他方側に蓄熱媒体導出
空間(48a) を形成する蓋部(48B) とを備えさせる。ま
た、溝(80)を、管板(36)における蓋部(48B) 側の面に形
成する。上記蓋部(48B) に、溝(80)内部に嵌め込まれた
配管(11)の離脱を防止するように溝(80)の開放側を閉塞
する規制部(82)を設けた構成としている。

【００４２】この特定事項によっても、配管(11)が溝(8
0)から離脱することが防止でき、配管(11)の外周面と溝
(80)の内周面との接触状態が良好に得られる。

【００４３】請求項２１記載の発明は、上記請求項１２
記載の氷蓄熱装置において、管板(36)の内部に、蓄熱媒
体導出空間(48a) を流れる蓄熱媒体よりも温度が高い冷
媒が流通する流通路(80)を形成した構成としている。具
体的には、請求項２２記載の発明のように、管板(36)に
伝熱管(49)貫通用の孔を形成し、流通路(80)を、管板(3
6)の厚さ方向に対して直交する方向に、上記伝熱管(49)
貫通用の孔に干渉しないように延長させた構成としてい
る。

【００４４】この特定事項により、管板(36)を、比較的
高温の冷媒を流すための部材として兼用でき、液側配管
(11)の外周面と管板(36)とを接触させるための特別な構
造が必要なくなる。

【００４５】請求項２３記載の発明は、上記請求項２１
記載の氷蓄熱装置において、管板(36)を、互いに重ね合
わされた複数枚の板材(36A,36B) でなす。各板材(36A,3
6B)に、その厚さ方向に対して直交する方向に延長され
た溝(80A,80B) を形成する。これら板材(36A,36B) 同士
を重ね合わせて、各溝(80A,80B) 同士により流通路(80)
を形成する構成としている。

【００４６】この特定事項により、比較的簡単な作製作
業でもって、管板(36)の内部に、蓄熱媒体導出空間(48
a) を流れる蓄熱媒体よりも温度が高い冷媒が流通する
流通路(80)を形成できることになる。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００４８】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態に係る氷蓄熱式空気調和装置に備えられた冷媒
循環回路(A) の全体構成を示している。また、図２は蓄
熱循環回路としての水循環回路(B) を示す図である。図
１に示すように、本空気調和装置は、室外ユニット(X)
と複数の室内ユニット(Y,Y,Y) とが上記冷媒循環回路
(A) の一部を構成する液側及びガス側の連絡管(RL,RG)
により接続された所謂室内マルチタイプに構成されてい
る。以下、冷媒循環回路(A) 及び水循環回路(B) につい
て説明する。

【００４９】−冷媒循環回路の説明− 先ず、冷媒循環回路(A) の主要回路構成について説明す
る。

【００５０】この冷媒循環回路(A) は、室外ユニット
(X) に備えられた圧縮機構(1) 、四路切換弁(2) 、室外
ファン(F) が近接配置された熱源側熱交換器としての室
外熱交換器(3) 、レシーバ(4) 及び第１室外電動膨張弁
(5) と、室内ユニット(Y) に備えられた複数の室内電動
膨張弁(6,6,6) 及び利用側熱交換器としての室内熱交換
器(7,7,7) とが冷媒配管(8) によって順に接続されて成
るメイン冷媒回路(A-1)を備えている。

【００５１】各機器の冷媒配管(8) による接続状態につ
いて詳しく説明すると、上記室外熱交換器(3) における
ガス側である一端にはガス側配管(10)が、液側である他
端には液側配管(11)が夫々接続されている。ガス側配管
(10)は、四路切換弁(2) によって圧縮機構(1) の吐出側
と吸込側とに切換可能に接続されている。つまり、この
ガス側配管(10)は、圧縮機構(1) の吐出側と四路切換弁
(2) とを接続する第１吐出ガスライン(10a) 、四路切換
弁(2) と室外熱交換器(3) とを接続する第２吐出ガスラ
イン(10b) 、四路切換弁(2) と圧縮機構(1) の吸入側と
を接続する吸入ガスライン(10c) を備えている。また、
この吸入ガスライン(10c) にはアキュムレータ(12)が設
けられている。

【００５２】一方、液側配管(11)は、室外熱交換器(3)
とレシーバ(4) とを接続する第１液ライン(11a) 、レシ
ーバ(4) と第１室外電動膨張弁(5) とを接続する第２液
ライン(11b) 、室外電動膨張弁(5) と液側連絡管(RL)と
を接続する第３液ライン(11c) を備えている。また、第
１液ライン(11a) には、室外熱交換器(3) からレシーバ
(4) へ向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV1)
が、第３液ライン(11c)には、室外電動膨張弁(5) から
液側連絡管(RL)へ向かう冷媒の流通のみを許容する２個
の逆止弁(CV2,CV3) が夫々設けられている。

【００５３】また、第１液ライン(11a) における逆止弁
(CV1) とレシーバ(4) との間と、第３液ライン(11c) に
おける逆止弁(CV3) の下流側とは第４液ライン(11d) に
より接続されている。この第４液ライン(11d) には、第
３液ライン(11c) から第１液ライン(11a) へ向かう冷媒
の流通のみを許容する逆止弁(CV4) が設けられている。

【００５４】また、上記液側連絡管(RL)は、複数の室内
液配管(7a,7a,7a)を介して各室内熱交換器(7,7,7) の液
側に接続されている。この各室内液配管(7a,7a,7a)には
上記室内電動膨張弁(6,6,6) が設けられている。

【００５５】一方、上記ガス側連絡管(RG)は、複数の室
内ガス配管(7b,7b,7b)を介して各室内熱交換器(7,7,7)
のガス側に接続されている。また、このガス側連絡管(R
G)は、ガス配管(15)を介して四路切換弁(2) に接続され
ており、この四路切換弁(2)によって圧縮機構(1) の吐
出側及び吸込側に対する接続状態が切換え可能となって
いる。

【００５６】上記圧縮機構(1) は、インバータ制御され
て多数段階に容量制御される可変容量型の上流側圧縮機
（COMP-1）と、フルロード、アンロード及び停止の３段
階に切換え制御されるアンローダ機構付きの下流側圧縮
機（COMP-2）とが並列に接続された所謂ツイン型に構成
されている。

【００５７】そして、本冷媒循環回路(A) には、圧縮機
構(1) に潤滑油を戻す油戻し機構（20）が設けられてい
る。この油戻し機構（20）は、油分離器（21,22)と油戻
し管（23,24)とを備えている。上記油分離器（21,22)
は、第１吐出ガスライン(10a)の一部である上流側圧縮
機（COMP-1）と下流側圧縮機（COMP-2）との各吐出管(1
0a-1,10a-2) の夫々に配設されている。また、上記油戻
し管（23,24)は、キャピラリチューブ（CP）を備え、油
分離器（21,22)の下端部と上記吸入ガスライン(10c) の
一部である上流側圧縮機（COMP-1）の吸込管(10c-1) と
に接続され、油分離器（21,22)に溜った潤滑油を上流側
圧縮機（COMP-1）に戻すように構成されている。また、
各吐出管(10a-1,10a-2) における油分離器(21,22) の下
流側には各圧縮機(COMP-1,COMP-2) から四路切換弁(2)
に向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV5,CV6) が
夫々設けられている。

【００５８】また、上記吸入ガスライン(10c) の一部で
ある下流側圧縮機（COMP-2）の吸込管(10c-2) は、上流
側圧縮機（COMP-1）の吸込管(10c-1) より圧力損失が大
きく設定され、両圧縮機（COMP-1，COMP-2）の間にキャ
ピラリチューブ(CP)を備えた均油管（25）が接続されて
いる。この結果、高圧側となる上流側圧縮機（COMP-1）
に回収された潤滑油が、低圧側となる下流側圧縮機（CO
MP-2）に供給されて、各圧縮機（COMP-1,COMP-2)に均等
に潤滑油が回収されるようになっている。

【００５９】また、上記室外熱交換器(3) に隣接して補
助熱交換器(30)が設けられており、この補助熱交換器(3
0)のガス側は、補助ガスライン(31)によって第１吐出ガ
スライン(10a) における逆止弁(CV5,CV6) の下流側に接
続されている。一方、補助熱交換器(30)の液側は、補助
液ライン(32)によって第１液ライン(11a) における逆止
弁(CV1) の下流側に接続されている。また、この補助液
ライン(32)にはキャピラリチューブ(CP)及び第１電磁弁
(SV1) が設けられている。

【００６０】更に、第３液ライン(11c) における逆止弁
(CV2) の上流側と第１液ライン(11a) における逆止弁(C
V1) の上流側との間は暖房液ライン(33)により接続され
ている。この暖房液ライン(33)には第３液ライン(11c)
から室外熱交換器(3) へ向う冷媒の流通のみを許容する
逆止弁(CV7) が設けられている。

【００６１】また、第２液ライン(11b) と、第３液ライ
ン(11c) における逆止弁(CV2) の下流側とはバイパスラ
イン(34)により接続されている。このバイパスライン(3
4)には第２電磁弁(SV2) 及び第２液ライン(11b) から第
３液ライン(11c) へ向う冷媒の流通のみを許容する逆止
弁(CV8) が設けられている。以上が冷媒循環回路(A)の
主要な回路構成である。

【００６２】−水循環回路の説明− 次に、水循環回路(B) の構成について説明する。

【００６３】この水循環回路(B) は、図２に示すよう
に、蓄熱タンク(T) 、循環手段としてのポンプ(P) 、二
重管構造の熱交換器で成る予熱器(40)、混合器(41)、縦
型のシェルアンドチューブ式の熱交換器で成る過冷却熱
交換器としての蓄熱熱交換器(42)、及び過冷却解消器(4
3)が水配管(45)によって水の循環（図２の矢印参照）が
可能に順に接続されている。また、蓄熱熱交換器(42)と
過冷却解消器(43)とを接続する水配管(45a) には、氷核
生成器(46)及び氷進展防止器(47)が備えられている。そ
して、予熱器(40)及び蓄熱熱交換器(42)では冷媒循環回
路(A) を流れる冷媒と水との間で熱交換を行うようにな
っている。

【００６４】以下、この予熱器(40)及び蓄熱熱交換器(4
2)に対し、水との間で熱交換を行う冷媒を供給するため
の冷媒循環回路(A) の構成について説明する。

【００６５】図１に示すように、予熱器(40)は、上記第
３液ライン(11c) の途中に設けられており、この二重管
でなる予熱器(40)の中央側空間を水が外側空間を第３液
ライン(11c) 内の冷媒が流れることで、この両者間で熱
交換を行うようになっている（図２参照）。また、第３
液ライン(11c) における予熱器(40)とバイパスガスライ
ン(34)の接続位置との間と、アキュムレータ(12)の上流
側とは解凍バイパスライン(50)により接続されている。
この解凍バイパスライン(50)には第３電磁弁(SV3) が設
けられている。

【００６６】次に、本形態の特徴とする部材としての蓄
熱熱交換器(42)の構成について説明する。該蓄熱熱交換
器(42)は、図３にも示すように、上下方向に延びる軸芯
を有する密閉型の円筒形状の容器(48)を備えている。こ
の容器(48)内の上下両端部には、管板(36),(37) により
画成された蓄熱媒体の導出及び導入空間としての導出側
及び導入側の水流通部(48a),(48b) を備えているととも
に、その導出側水流通部(48a) と導入側水流通部(48b)
との間を上下方向に延びて連結する複数の伝熱管(49,4
9, …) が設けられている。詳しくは、上側に位置する
導出側の管板(36)は、容器(48)の上面に対して所定間隔
を存した下側位置において該容器(48)の内面全体に亘っ
て配置されて、その上側の空間である導出側水流通部(4
8a) と下側の空間である冷媒流通空間としての冷媒流通
部(48c) とを区画形成している。一方、下側に位置する
導入側の管板(37)は、容器(48)の下面に対して所定間隔
を存した上側位置において該容器(48)の内面全体に亘っ
て配置されて、その下側の空間である導入側水流通部(4
8b) と上記冷媒流通部(48c) とを区画形成している。そ
して、導入側水流通部(48b) には混合器(41)から延びる
水配管(45c) が、導出側水流通部(48a) には過冷却解消
器(43)へ繋がる水配管(45d) が夫々接続されている。ま
た、各伝熱管(49,49, …) は、外周面に図示しない放熱
フィンを備えた直管で成り、互いに等間隔隔てた位置に
平行状態で配置されており、上端は導出側管板(36)を貫
通して導出側水流通部(48a) に開口し、下端は導入側管
板(37)を貫通して導入側水流通部(48b) に開口してい
る。つまり、各伝熱管(49,49, …)は、導入側水流通部
(48b) から導出側水流通部(48a) へ向う水の流通が可能
となっている。

【００６７】上記冷媒流通部(48c) には、その下部に下
部接続管(52)が、上部に上部接続管(51)が夫々接続され
ている。この上部接続管(51)および下部接続管(52)は、
後述する冷蓄熱運転、解凍運転、冷蓄熱／冷房同時運
転、温蓄熱利用暖房運転の際、蓄熱熱交換器(42)の冷媒
流通部(48c) 内に冷媒を導入する冷媒導入管および冷媒
流通部(48c) 内から冷媒を導出する冷媒導出管として機
能するようになっている。このような構成により、各水
流通部(48a,48c) と伝熱管(49)とにより蓄熱媒体熱交換
部(42b) が構成され、冷媒流通空間(48c) により冷媒熱
交換部(42a) が構成されている。

【００６８】上部接続管(51)は、図１の如く、一端が冷
媒流通部(48c) の外周面上端位置に、他端が吸入ガスラ
イン(10c) における上記解凍バイパスライン(50)の接続
位置の上流側に夫々接続されている。一方、下部接続管
(52)は、一端が冷媒流通部(48c) の外周面下端位置に、
他端が第３液ライン(11c) における上記予熱器(40)と逆
止弁(CV3) との間に夫々接続されている。また、上部接
続管(51)には第４電磁弁(SV4) が、下部接続管(52)には
第２室外電動膨脹弁(52a) がそれぞれ設けられている。
そして、冷媒流通部(48c) 内には、上部接続管(51)およ
び下部接続管(52)からの冷媒の導入又は導出によって冷
媒流通部(48c) 内に冷媒が気液界面(G)を有してほぼ満
液状態で循環するようになっている。つまり、蓄熱熱交
換器(42)は、冷媒流通部(48c) 内において上部接続管(5
1)及び下部接続管(52)により導入、導出される冷媒が各
伝熱管(49)の周囲を流通し、この冷媒と各伝熱管(49)内
を流通する水との熱交換を行うよう構成されている。

【００６９】そして、本形態の特徴は導出側管板(36)の
構成材料にある。この蓄熱熱交換器(42)を構成する各部
材の材質について説明すると、上記容器(48)は圧力配管
用炭素鋼(STPG:熱伝導率約５０W/mK（常温))、導入側管
板(37)は軟鋼（熱伝導率約５２W/mK（常温))で構成され
ており、冷媒流通部(48c) の内圧変化に対して十分に耐
え得る剛性を有する熱交換器として一般的な材料により
形成されているのに対し、導出側管板(36)は、これらよ
りも熱伝導率の低い材料により構成されている。例え
ば、ねずみ鋳鉄（熱伝導率約４２W/mK（常温))やステン
レス鋼（熱伝導率約１６W/mK（オーステナイト系，常
温))等が適用される。つまり、この導出側管板(36)で
は、冷媒流通部(48c) に臨む下面が冷却されたとして
も、その冷熱が導出側水流通部(48a) に臨む上面に伝達
され難い構成となっている。以上が蓄熱熱交換器(42)の
主な構成である。

【００７０】また、上記レシーバ(4) の上端部と、下部
接続管(52)における第２室外電動膨張弁(52a) と蓄熱熱
交換器(42)との間は蓄熱利用バイパス管(53)により接続
されている。そして、この蓄熱利用バイパス管(53)には
キャピラリチューブ(CP)及び第５電磁弁(SV5) が設けら
れている。

【００７１】更に、第１吐出ガスライン(10a) における
補助ガスライン(31)の接続位置と逆止弁(CV5,CV6) との
間と、下部接続管(52)における蓄熱利用バイパス管(53)
の接続位置と第２室外電動膨張弁(52a) との間はホット
ガス供給管(54)により接続されている。このホットガス
供給管(54)には第６電磁弁(SV6) が設けられている。

【００７２】また、このホットガス供給管(54)における
第６電磁弁(SV6) の下流側と蓄熱熱交換器(42)の側面上
部との間は蓄熱利用供給管(55)により接続されている。
この蓄熱利用供給管(55)には第７電磁弁(SV7) が設けら
れている。

【００７３】このようにして予熱器(40)及び蓄熱熱交換
器(42)に冷媒配管が接続されていることにより、各冷媒
配管より各機器(40,42) に冷媒が供給されると、該冷媒
と水との間で熱交換が行われて該水を冷却或いは加熱す
るようになっている。具体的には、例えば、蓄熱熱交換
器(42)において製氷用の過冷却水を生成するよう水を冷
却したり、水配管(45)を氷が循環する際には該氷を融解
するよう予熱器(40)により水を加熱する。

【００７４】次に、上記氷核生成器(46)及び氷進展防止
器(47)について説明する。氷核生成器(46)は、水配管(4
5a) を流れる水の一部を冷媒循環回路(A) を流れる冷媒
により冷却氷化し、それを氷核として過冷却解消器(43)
に供給するものである。そして、この氷核生成器(46)に
は氷核生成冷媒導入管(58)及び氷核生成冷媒導出管(59)
が接続されている。氷核生成冷媒導入管(58)は、一端が
下部接続管(52)におけるホットガス供給管(54)の接続位
置と第２室外電動膨張弁(52a) との間に、他端が氷核生
成器(46)に夫々接続されている。また、この氷核生成冷
媒導入管(58)はキャピラリチューブ(CP)を備えている。
氷核生成冷媒導出管(59)は、一端が上記下流側圧縮機(C
OMP-2)の吸入管(10c-2) に、他端が氷核生成器(46)に夫
々接続されている。これにより、氷核生成冷媒導入管(5
8)から氷核生成器(46)に導入された冷媒と水配管(45a)
を流れる水との間で熱交換を行って該水を冷却し、この
水の一部を氷塊として水配管(45a) の内壁面に付着生成
し、水配管(45a) 内の水圧により氷塊の一部を剥離さ
せ、これを氷核として過冷却解消部(43)に向って流す構
成となっている。

【００７５】また、氷進展防止器(47)は、上記氷核生成
器(46)よりも水の流通方向上流側に配設されており、氷
核生成器(46)から水配管(45a) の管壁に沿った氷の進展
を防止するものである。そして、この氷進展防止器(47)
には進展防止冷媒導入管(60)及び進展防止冷媒導出管(6
1)が接続されている。進展防止冷媒導入管(60)は、一端
が補助ガスライン(31)に、他端が氷進展防止器(47)に夫
々接続されている。進展防止冷媒導出管(61)は、一端が
上記補助液ライン(32)におけるキャピラリチューブ(CP)
と第１電磁弁(SV1) との間に、他端が氷進展防止器(47)
に夫々接続されている。また、この進展防止冷媒導出管
(61)はキャピラリチューブ(CP)を備えている。これによ
り、進展防止冷媒導入管(60)から導入された冷媒により
水配管(45a) の管壁を加熱することにより氷核生成器(4
6)からの氷の進展を阻止するようになっている。

【００７６】また、上記混合器(41)及び過冷却解消器(4
3)は、共に中空円筒状の容器で成り、水配管(45)により
内周面接線方向から水が導入され容器内に導入された水
が旋回流となる構成とされている。これにより、混合器
(41)では、後述するように蓄熱タンク(T) から流出され
た氷と予熱器(40)で加熱された水とを混合撹拌すること
で、この氷の融解を促進させ、一方、過冷却解消器(43)
では、上記氷核生成器(46)で生成された氷核と蓄熱熱交
換器(42)で生成された過冷却水とを混合撹拌して過冷却
の解消を促進するようになっている。

【００７７】また、図２における(62)は、予熱器(40)に
導入する水に含まれる氷や不純物を除去するためのフィ
ルタである。

【００７８】そして、上述した四路切換弁(2) 、各電磁
弁(SV1〜SV7)及び各電動膨張弁(5,6,52a) はコントロー
ラ(70)によって開閉状態が制御されるようになってい
る。

【００７９】−センサ類の構成− 上記冷媒循環回路(A) 及び水循環回路(B) には、各種の
センサが設けられている。この各センサについて説明す
ると、先ず、冷媒循環回路(A) には、室外空気温度を検
出する外気温センサ(Th-1)が室外熱交換器(3) の近傍
に、室外熱交換器(3) の液冷媒温度を検出する室外液温
センサ(Th-2)が分流管側に、圧縮機構(1)の吐出ガス冷
媒温度を検出する吐出ガス温センサ(Th-31,Th-32) が各
圧縮機（COMP-1，COMP-2）の吐出管（10a-1,10a-2)に、
圧縮機構(1) の吸入ガス冷媒温度検出する吸入ガス温セ
ンサ(Th-4)が圧縮機構(1) の吸入ガスライン(10c) にそ
れぞれ設けられている。更に、圧縮機構(1) の吐出冷媒
圧力を検出する高圧圧力センサ（SEN-H)が第１吐出ガス
ライン(10a) に、圧縮機構(1）の吸込冷媒圧力を検出す
る低圧圧力センサ（SEN-L)が吸入ガスライン(10c) に繋
がる上記上部接続管(51)にそれぞれ設けられると共に、
各圧縮機（COMP-1，COMP-2）の吐出冷媒圧力が所定高圧
になると作動する高圧保護開閉器（HPS,HPS)が各圧縮機
（COMP-1，COMP-2）の吐出管(10a-1,10a-2) に設けられ
ている。

【００８０】一方、水循環回路(B) には、予熱器(40)下
端部の水入口部分に入口水温センサ(Th-W1) が、混合器
(41)の下端部の水出口部分近傍に出口水温センサ(Th-W
2) が、蓄熱熱交換器(42)上端部の水出口側に過冷却水
温センサ(Th-W3) が、過冷却解消器(43)に氷生成検知セ
ンサ(Th-W4) がそれぞれ設けられており、各部での水温
を検知するようになっている。更に、予熱器(40)の下端
に繋がる水入口管(45b)には該水入口管(45b) 内の水の
流速を検知し、該流速が所定値以下になるとＯＮ作動す
るフロースイッチ(SW-F)が設けられている。

【００８１】−制御の構成− そして、本空気調和装置は、各センサ（Th-1〜SEN-L,Th
-W1 〜Th-W4)、開閉器（HPS)、スイッチ(SW-F)の検出信
号がコントローラ(70)に入力され、これら検出信号に基
づいて各電磁弁(SV1〜SV7)の開閉切換え、各電動膨張弁
(5,6,52a) の開度調整及び圧縮機構(1) の容量等を制御
している。

【００８２】−運転動作− 次に、上述の如く構成された空気調和装置の運転動作に
ついて説明する。本空気調和装置の運転モードとして
は、通常冷房運転、通常暖房運転、氷核生成運転、冷蓄
熱運転、解凍運転、冷蓄熱／冷房同時運転、冷蓄熱利用
冷房運転、温蓄熱運転、温蓄熱／暖房同時運転及び温蓄
熱利用暖房運転がある。

【００８３】以下、各運転モードにおける冷媒循環動作
について説明する。

【００８４】−通常冷房運転− この運転モードでは、コントローラ(70)により、四路切
換弁(2) が図中実線側に切換えられ、室内電動膨張弁
(6) が所定開度に調整（過熱度制御）され、それ以外の
電動膨張弁が閉鎖される。一方、第２電磁弁(SV2) が開
放され、それ以外の電磁弁が閉鎖される。

【００８５】この状態で圧縮機構(1) が駆動すると、該
圧縮機構(1) から吐出された冷媒は図４に矢印で示すよ
うに、四路切換弁(2) を経て室外熱交換器(3) に導入さ
れ、該室外熱交換器(3) において外気との間で熱交換を
行って凝縮する。その後、この冷媒は液側配管(11)及び
バイパスライン(34)を経て室内ユニット(Y,Y,Y) に導入
され、室内電動膨張弁(6,6,6) で減圧された後、室内熱
交換器(7,7,7) において室内空気との間で熱交換を行い
蒸発して室内空気を冷却する。そして、このガス冷媒は
ガス配管(15)、四路切換弁(2) 及び吸入ガスライン(10
c) を経て圧縮機構(1) の吸入側に戻される。このよう
な冷媒の循環動作を行うことにより室内の冷房が行われ
る。

【００８６】−通常暖房運転− この運転モードでは、コントローラ(70)により、四路切
換弁(2) が破線側に切換えられ、第１室外電動膨張弁
(5) が所定開度に調整される一方、室内電動膨張弁(6)
が全開状態にされる。また、第２室外電動膨張弁(52a)
及び各電磁弁は共に閉鎖される。

【００８７】この状態で圧縮機構(1) が駆動すると、該
圧縮機構(1) から吐出された冷媒は図５に矢印で示すよ
うに、四路切換弁(2) 及びガス配管(15)を経て室内ユニ
ット(Y,Y,Y) に導入され、室内熱交換器(7,7,7) におい
て室内空気との間で熱交換を行って凝縮して室内空気を
加温する。その後、この冷媒は、第３液ライン(11c)及
び第４液ライン(11d) を経てレシーバ(4) に達し、該レ
シーバ(4) から第２液ライン(11b) を流れて第１室外電
動膨張弁(5) で減圧された後、暖房液ライン(33)から室
外熱交換器(3) に導入され、該室外熱交換器(3) におい
て外気との間で熱交換を行って蒸発する。その後、四路
切換弁(2) 、吸入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1)
の吸入側に戻される。このような冷媒の循環動作を行う
ことにより室内の暖房が行われる。

【００８８】−氷核生成運転− この運転モードは、後述する冷蓄熱運転において過冷却
水の過冷却状態を解消するための氷核を生成するもので
ある。また、この運転モードでは氷核生成動作の開始前
に水循環回路(B) 内の水を所定温度（例えば２℃）まで
冷却する水冷却動作が行われる。この水冷却動作の水及
び冷媒の循環動作について説明すると、第２室外電動膨
張弁(52a) を所定開度に調整し、且つ第１及び第２電磁
弁(SV1,SV2) を開放する。それ以外の電動膨張弁及び電
磁弁は閉塞する。また、四路切換弁(2) は実線側に切換
えられる。この状態で、ポンプ(P) を駆動して水循環回
路(B) において水を循環させ、圧縮機構(1) を駆動す
る。そして、この圧縮機構(1) から吐出された冷媒は、
室外熱交換器(3) で凝縮した後、液側配管(11)及び下部
接続管(52)を経て第２室外電動膨張弁(52a) で減圧した
後、蓄熱熱交換器(42)の冷媒流通部(48c) 内に導入し、
ここで各伝熱管(49)内を流通する水との間で熱交換を行
い、該水を冷却して蒸発する。その後、この冷媒流通部
(48c) 内の冷媒は、上部接続管(51)及び吸入ガスライン
(10c) によって圧縮機構(1) の吸入側に戻される。この
とき、上部接続管(51)は、冷媒流通部(48c) 内の冷媒を
導出する冷媒導出管として機能する。

【００８９】そして、このような水冷却動作が所定時間
行われて水循環回路(B) の水温が所定温度に達すると、
以下の氷核生成動作に移る。

【００９０】この氷核生成動作では、コントローラ(70)
により、四路切換弁(2) が実線側とされ、第２室外電動
膨張弁(52a) が所定開度に調整される一方、他の電動膨
張弁は閉鎖される。また、第１及び第２電磁弁(SV1,SV
2) が開放される一方、他の電磁弁は閉鎖される。

【００９１】この状態で、水循環回路(B) にあっては、
ポンプ(P) が駆動して該水循環回路(B) において上述し
た水冷却動作によって冷却された水が循環する。一方、
冷媒循環回路(A) にあっては、圧縮機構(1) の上流側圧
縮機(COMP-1)のみが駆動する。そして、この圧縮機(COM
P-1)から吐出された冷媒は、図６に矢印で示すように、
その一部が、四路切換弁(2) を経て室外熱交換器(3) に
導入され、該室外熱交換器(3) において外気との間で熱
交換を行って凝縮する。その後、この冷媒は、液側配管
(11)及びバイパスライン(34)、下部接続管(52)、第２室
外電動膨張弁(52a) 、氷核生成冷媒導入管(58)を経て氷
核生成器(46)に導入される。また、圧縮機(COMP-1)から
吐出された冷媒の他の一部は補助ガスライン(31)を経て
補助熱交換器(30)に導入され、該補助室外熱交換器(30)
においても外気との間で熱交換を行って凝縮する。その
後、この冷媒は、液側配管(11)に合流する。そして、こ
の室外熱交換器(3) 及び補助室外熱交換器(30)で凝縮し
た冷媒は、第２室外電動膨張弁(52a) により減圧され、
氷核生成器(46)内部において水配管(45a) を流れている
水を冷却して氷核を生成した後、氷核生成冷媒導出管(5
9)及び吸込管(10c-1) を経て上流側圧縮機(COMP-1)の吸
入側に戻される。

【００９２】一方、上記補助ガスライン(31)を流れる冷
媒の一部は、進展防止冷媒導入管(60)より氷進展防止器
(47)に供給され、水配管(45a) の管壁を加熱することに
より、氷核生成器(46)から管壁に沿って氷が進展するこ
とを防止する。そして、この冷媒は、進展防止冷媒導出
管(61)より補助液ライン(32)に合流される。このため、
仮に氷が壁面に沿って上流側（蓄熱熱交換器(42)側）に
成長する所謂氷の進展が発生する状況であっても、この
進展する氷は進展防止器(47)にまで達した部分では迅速
に融解されることになるので、この進展が蓄熱熱交換器
(42)にまで達することはない。このような氷核生成運転
が所定時間（例えば５分間）継続して行われた後、後述
する冷蓄熱運転に移る。

【００９３】−冷蓄熱運転− この運転モードは、上述した氷核生成運転によって生成
された氷核に対して過冷却水を接触させることにより、
この氷核の周囲で過冷却状態を解消して蓄熱用の氷を生
成するためのものである。

【００９４】この運転モードでは、コントローラ(70)に
より、四路切換弁(2) が実線側とされ、第２室外電動膨
張弁(52a) が所定開度に調整される一方、他の電動膨張
弁は閉鎖される。また、第１、第２、第４電磁弁(SV1,S
V2,SV4) が開放される一方、他の電磁弁は閉鎖される。

【００９５】この状態で、水循環回路(B) にあっては、
ポンプ(P) が駆動して該水循環回路(B) において水が循
環する。一方、冷媒循環回路(A) にあっては、圧縮機構
(1)が駆動し、この圧縮機構(1) から吐出された冷媒
は、図７に矢印で示すように、その一部が、四路切換弁
(2) を経て室外熱交換器(3) に導入され、該室外熱交換
器(3) において外気との間で熱交換を行って凝縮する。
その後、この冷媒は、液側配管(11)及びバイパスライン
(34)、下部接続管(52)を経て蓄熱熱交換器(42)に導入さ
れる。また、圧縮機構(1) から吐出された冷媒の他の一
部は補助ガスライン(31)を経て補助熱交換器(30)に導入
され、該補助室外熱交換器(30)において外気との間で熱
交換を行って凝縮する。その後、この冷媒は補助液ライ
ン(32)を経て液側配管(11)に合流する。各熱交換器(3,3
0)で凝縮した冷媒は第２室外電動膨張弁(52a) により減
圧される。そして、この蓄熱熱交換器(42)の冷媒流通部
(48c) 内に導入された冷媒は、該蓄熱熱交換器(42)の冷
媒流通部(48c) 内を各伝熱管(49)を介して流れている水
との間で熱交換を行って蒸発し、この水を過冷却状態
（例えば−２℃）まで冷却する。その後、上部接続管(5
1)及び吸入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1) の吸入
側に戻される。このときも、上部接続管(51)は、冷媒流
通部(48c) 内から冷媒を導出する冷媒導出管として機能
する。

【００９６】また、本運転にあっても、同時に上述した
氷核生成動作が行われている。つまり、下部接続管(52)
を流れる冷媒の一部が氷核生成冷媒導入管(58)を経て氷
核生成器(46)に導入されている。これにより、連続した
製氷が行えることになる。そして、この氷核生成器(46)
において水を冷却して氷核を生成した冷媒は、上述した
氷核生成運転と同様に氷核生成冷媒導出管(59)及び吸入
ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1) の吸入側に戻され
る。

【００９７】また、これと同時に、補助ガスライン(31)
を流れる冷媒の一部は氷進展防止器(47)に供給され、上
記と同様に氷の進展を防止している。これによって、こ
の氷の進展が蓄熱熱交換器(42)にまで達して、その内部
で過冷却水の過冷却状態が解消されて該蓄熱熱交換器(4
2)が凍結してしまうことが回避される。

【００９８】このような水及び冷媒の循環動作を行うこ
とにより蓄熱熱交換器(42)で生成された過冷却水には、
氷核生成器(46)近傍において、該氷核生成器(46)からの
氷核が混入され、この状態で過冷却解消器(43)に導入さ
れる。そして、この過冷却解消器(43)において、過冷却
水は、その旋回流に伴って氷核の周囲で過冷却状態が解
消し、これによって蓄熱用のスラリー状の氷が生成され
る。この氷は、蓄熱タンク(T) に回収され、該蓄熱タン
ク(T) 内で貯留されることになる。

【００９９】この際、過冷却解消器(43)において過冷却
解消動作が行われているか否かの確認は、上記過冷却水
温センサ(Th-W3) 及び氷生成検知センサ(Th-W4) によっ
て夫々検知される水温によって行われる。つまり、良好
な製氷動作が行われている場合、過冷却水温センサ(Th-
W3) では過冷却状態の水温（例えば−２℃）が、氷生成
検知センサ(Th-W4) では過冷却が解消され氷と水とが混
在した水温（例えば０℃）が夫々検出されることにな
り、これら水温を各センサ(Th-W3,Th-W4) が検知するこ
とで過冷却解消動作が行われていることが確認できる。

【０１００】また、この冷蓄熱運転における圧縮機構
(1) の容量制御は、過冷却水温センサ(Th-W3) によって
検出される水温が所定温度（例えば上述した−２℃）に
維持されるように行われる。また、本運転時には、予熱
器(40)にも比較的高温の冷媒が流れるようになっている
ので、仮に蓄熱タンク(T) から水配管(45)に氷が流出
し、これが予熱器(40)に混入した場合には、該予熱器(4
0)において加熱された水と氷とが混合器(41)において撹
拌されることで氷が融解し、蓄熱熱交換器(42)に氷が混
入してしまうことを回避しながら蓄熱熱交換器(42)にお
ける過冷却水の生成動作が良好に行われ、この過冷却水
は過冷却解消器(43)に達するまでその過冷却状態が解消
されないようになっている。つまり、蓄熱熱交換器(42)
で過冷却解消してしまうことにより凍結が回避されるこ
とになる。

【０１０１】−解凍運転− 上述したような冷蓄熱運転の際、蓄熱熱交換器(42)にお
いて水の過冷却が解消して該蓄熱熱交換器(42)が凍結し
た場合には、この冷蓄熱運転を一時的に中断して解凍運
転に切り換える。この解凍運転では、第２室外電動膨張
弁(52a) 、第３、第４、第６の各電磁弁(SV3,SV4,SV6)
が開放され、その他の電動膨張弁及び電磁弁は閉鎖され
る。この状態で、圧縮機構(1) が駆動し、図８に矢印で
示すように、圧縮機構(1) からの高温のガス冷媒をホッ
トガス供給管(54)により下部接続管(52)に供給し、この
下部接続管(52)を経て一部は蓄熱熱交換器(42)の冷媒流
通部(48c) 内に、他は予熱器(40)に導入される。そし
て、蓄熱熱交換器(42)に導入された冷媒（ホットガス）
は、その温熱によって蓄熱熱交換器(42)内の氷を融解す
る。また、この際、水循環回路(B) のポンプ(P) を駆動
させておけば、氷が僅かに融解した状態で、この氷がポ
ンプ(P) からの水圧によって蓄熱熱交換器(42)内の水経
路の壁面から容易に離脱されて過冷却解消器(43)に向っ
て押し流されることになる。そして、この冷媒は上部接
続管(51)及び吸入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1)
の吸入側に戻される。一方、予熱器(40)に導入された冷
媒は、解凍バイパスライン(50)及び吸入ガスライン(10
c) を経て圧縮機構(1) の吸入側に戻される。このとき
も、上部接続管(51)は、蓄熱熱交換器(42)の冷媒流通部
(48c) 内の冷媒を導出する冷媒導出管として機能する。

【０１０２】尚、冷蓄熱運転時において蓄熱熱交換器(4
2)が凍結したことを検知する動作としては、過冷却水温
センサ(Th-W3) によって検出される水温度が−２℃から
０℃に急激に上昇した場合に、この過冷却水温センサ(T
h-W3) の上流側で過冷却解消動作が行われて氷が生成さ
れていると判断し、これによって上記の解凍運転を所定
時間（例えば５分間）行う。また、その他に、解凍運転
を開始する動作としては、上記フロースイッチ(SW-F)に
よって検出される水の流速が所定値以下になった場合、
氷が水循環回路(B) の一部を閉塞していると判断し、こ
の場合にも解凍運転を行って氷を融解する。そして、こ
の解凍運転が終了すると、再び冷蓄熱運転が開始される
ことになる。

【０１０３】−冷蓄熱／冷房同時運転− この運転モードは、室内の冷房を行いながら蓄熱タンク
(T) に氷を貯留する動作であって、比較的冷房負荷が小
さい状態において行われる。

【０１０４】この運転モードでは、上述した冷蓄熱運転
において、室内電動膨張弁(6,6,6)を開放することによ
って行われる。つまり、図９に矢印で示すように、室外
熱交換器(3) 及び補助熱交換器(30)で凝縮された冷媒の
一部を室内ユニット(Y,Y,Y)に供給し、室内電動膨張弁
(6,6,6) で減圧した後、室内熱交換器(7,7,7) で蒸発さ
せるようにしている。そして、このガス冷媒はガス配管
(15)、四路切換弁(2)、吸入ガスライン(10c) を経て圧
縮機構(1) の吸入側に戻されることになる。その他の水
及び冷媒の循環動作は上述した冷蓄熱運転と同様であ
る。

【０１０５】−冷蓄熱利用冷房運転− この運転モードは、上述した冷蓄熱運転において蓄熱タ
ンク(T) に貯留された氷の冷熱を利用しながら室内の冷
房を行うものである。

【０１０６】この運転モードでは、コントローラ(70)に
より、四路切換弁(2) が実線側に切換えられ、室内電動
膨張弁(6,6,6) が所定開度に調整され、第２室外電動膨
張弁(52a) が全開状態にされる一方、第１室外電動膨張
弁(5) が閉鎖される。また、第５，第６，第７電磁弁(S
V5,SV6,SV7) が開放され、それ以外の電磁弁が閉鎖され
る。

【０１０７】この状態で、水循環回路(B) にあっては、
ポンプ(P) が駆動して該水循環回路(B) において水が循
環する。これにより、水循環回路(B) には蓄熱タンク
(T) 内の氷によって冷却された冷水が循環することにな
る。一方、冷媒循環回路(A) にあっては、圧縮機構(1)
が駆動し、この圧縮機構(1) から吐出された冷媒は、図
１０に矢印で示すように、その一部が、四路切換弁(2)
を経て室外熱交換器(3)に導入され、該室外熱交換器(3)
において外気との間で熱交換を行って凝縮する。その
後、この冷媒は、第１液ライン(11a) 、レシーバ(4) 、
蓄熱利用バイパス管(53)、下部接続管(52)及び第３液ラ
イン(11c) を経て室内ユニット(Y,Y,Y) に向って流れ
る。また、他の一部の冷媒は、四路切換弁(2) 及び室外
熱交換器(3)をバイパスしてホットガス供給管(54)及び
蓄熱利用供給管(55)を流れて蓄熱熱交換器(42)に導入さ
れ、ここで水循環回路(B) を循環する冷水との間で熱交
換を行って凝縮し、下部接続管(52)に導入される。そし
て、この下部接続管(52)に導入された冷媒は第３液ライ
ン(11c) に合流して室内ユニット(Y,Y,Y) に向って流れ
る。そして、この室内ユニット(Y,Y,Y) に達した冷媒
は、室内電動膨張弁(6,6,6) で減圧された後、室内熱交
換器(7,7,7) で蒸発し、ガス配管(15)及び吸入ガスライ
ン(10c) を経て圧縮機構(1) の吸入側に戻される。この
ようにして、蓄熱タンク(T) 内に貯留されている氷の冷
熱を利用した室内冷房運転が行われる。

【０１０８】また、このような冷蓄熱利用冷房運転にお
いて、過冷却水温センサ(Th-W3) によって検出される水
温が所定温度（例えば５℃）に達した場合には、第２室
外電動膨張弁(52a) 、第５、第６及び第７電磁弁(SV5,S
V6,SV7) が閉鎖されると共に第２電磁弁(SV2) が開放さ
れて、冷蓄熱利用冷房運転を終了して、通常の冷房運転
に切換えられる。つまり、過冷却水温センサ(Th-W3) の
水温検知により、蓄熱タンク(T) 内の冷熱の殆どを利用
したと判断した後には、通常の冷房運転に切り換えられ
る。

【０１０９】−温蓄熱運転− この運転モードは、暖房運転時に利用する温熱として蓄
熱タンク(T) 内に温水を貯留するためのものである。

【０１１０】この運転モードでは、コントローラ(70)に
より、四路切換弁(2) が破線側に切換えられ、第１室外
電動膨張弁(5) が所定開度に調整され、第２室外電動膨
張弁(52a) 及び第７電磁弁(SV7) が開放される一方、そ
の他の電動膨張弁及び電磁弁が閉鎖される。

【０１１１】この状態で、水循環回路(B) にあっては、
ポンプ(P) が駆動して該水循環回路(B) において水が循
環する。一方、冷媒循環回路(A) にあっては、圧縮機構
(1)が駆動し、この圧縮機構(1) から吐出された冷媒
は、図１１に矢印で示すように、ホットガス供給管(54)
及び蓄熱利用供給管(55)を経て蓄熱熱交換器(42)に導入
され、ここで水循環回路(B) の水との間で熱交換を行っ
て該水を加熱して凝縮する。そして、この冷媒は、下部
接続管(52)、第３液ライン(11c) 、第４液ライン(11d)
、第２液ライン(11b) 及び暖房液ライン(33)を経て、
第１室外電動膨張弁(5) で減圧された後、室外熱交換器
(3) に導入される。そして、この室外熱交換器(3) にお
いて外気との間で熱交換を行って蒸発した後、四路切換
弁(2) 及び吸入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1) の
吸入側に戻される。このような水及び冷媒の循環動作を
行うことにより水循環回路(B) を流れる水は蓄熱熱交換
器(42)において冷媒からの熱を受け、高温の温水となっ
て蓄熱タンク(T) 内に貯留されることになる。

【０１１２】そして、このような温蓄熱運転中におい
て、入口水温センサ(Th-W1) によって検出される水温が
所定の高温（例えば３５℃）に達すると、蓄熱タンク
(T) 内に十分な温熱が貯留されたと判断して運転を終了
する。

【０１１３】−温蓄熱／暖房同時運転− この運転モードは、室内の暖房を行いながら蓄熱タンク
(T) に温水を貯留する動作であって、比較的暖房負荷が
小さい状態において行われる。

【０１１４】この運転モードでは、上述した温蓄熱運転
において、室内電動膨張弁(6,6,6)を開放することによ
って行われる。つまり、図１２に矢印で示すように、圧
縮機構(1) から吐出された冷媒の一部をガス配管(15)に
よって室内熱交換器(7,7,7)に導入し、この室内熱交換
器(7,7,7) において室内空気との間で熱交換を行って該
室内空気を加温して凝縮した後、第３液ライン(11c) の
冷媒に合流させている。その他の水及び冷媒の循環動作
は上述した温蓄熱運転と同様である。

【０１１５】−温蓄熱利用暖房運転− この運転モードは、上述した温蓄熱運転において蓄熱タ
ンク(T) に貯留された温水の温熱を利用しながら室内の
暖房を行うものである。

【０１１６】この運転モードでは、コントローラ(70)に
より、四路切換弁(2) が破線側に切換えられ、第１室外
電動膨張弁(5) が所定開度に調整される一方、室内電動
膨張弁(6,6,6) 及び第２室外電動膨張弁(52a) が全開状
態にされる。また、第４電磁弁(SV4) が開放され、それ
以外の電磁弁が閉鎖される。

【０１１７】この状態で圧縮機構(1) が駆動すると、該
圧縮機構(1) から吐出された冷媒は図１３に矢印で示す
ように、四路切換弁(2) 及びガス配管(15)を経て室内ユ
ニット(Y,Y,Y) に導入され、室内熱交換器(7,7,7) にお
いて室内空気との間で熱交換を行って凝縮して室内空気
を加温する。その後、この冷媒は、第３液ライン(11c)
及び第４液ライン(11d) を経てレシーバ(4) に達し、該
レシーバ(4) から第２液ライン(11b) を経て第１室外電
動膨張弁(5) により減圧される。その後、この冷媒は一
部が第２液ライン(11b) 及び下部接続管(52)を経て蓄熱
熱交換器(42)の冷媒流通部(48c) 内に導入され、ここで
温水との間で熱交換を行って蒸発した後、上部接続管(5
1)及び吸入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1) の吸入
側に回収される。このときも、上部接続管(51)が、蓄熱
熱交換器(42)の冷媒流入部(48c)内から冷媒を導出する
冷媒導出管として機能する。

【０１１８】そして、第１室外電動膨張弁(5) で減圧さ
れた冷媒の他の一部は暖房液ライン(33)を経て室外熱交
換器(3) に導入され、この室外熱交換器(3) において室
外空気との間で熱交換を行って蒸発した後、四路切換弁
(2) 及び吸入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1) の吸
入側に戻される。このようにして、蓄熱タンク(T) 内に
貯留されている温水の温熱を利用した室内暖房運転が行
われる。

【０１１９】また、この温蓄熱利用暖房運転において
も、上述した冷蓄熱利用暖房運転と同様に、入口水温セ
ンサ(Th-W1) によって検出される水温が所定温度（例え
ば２０℃）に達した場合には、第２室外電動膨張弁(52
a) 及び第４電磁弁(SV4) が閉鎖され、温蓄熱利用暖房
運転を終了して、通常の暖房運転に移行する。つまり、
入口水温センサ(Th-W1) の水温検知により、蓄熱タンク
(T) 内の温熱の殆どを利用したと判断した後には、通常
の暖房運転に切り換えられる。以上のような各運転によ
り室内の空気調和が行われる。

【０１２０】そして、本形態の特徴とする動作として
は、上述した冷蓄熱運転時及び冷蓄熱／冷房同時運転時
における蓄熱熱交換器(42)内部での動作にある。つま
り、このような運転状態にあっては、上述したように、
下部接続管(52)から冷媒流通部(48c) に導入された液冷
媒は、伝熱管(49)内を流通する水との間で熱交換を行っ
て蒸発して上部接続管(51)より導出されることになる
が、この際、冷媒流通部(48c) 内における冷媒の気液界
面(G) 付近では、冷媒の沸騰に伴って液滴状の冷媒が導
出側管板(36)の下面に向って飛散することになる。そし
て、このような状況では、この飛散した冷媒が導出側管
板(36)の下面から蒸発することによって該下面が冷却さ
れることになる。ところが、本形態にあっては、この管
板(36)を熱伝導率の低い材料によって形成しているの
で、この冷熱が管板(36)の上面には伝達され難くなって
いる。つまり、導出側水流通部(48a) に臨む管板(36)の
上面が冷却されることがないので、伝熱管(49)の上端か
ら導出側水流通部(48a) に流出した過冷却状態の水が管
板(36)の上面に接触したとしても該水が更に冷却される
といったことが抑制され、その過冷却状態が解消してし
まうといったことはない。このため、従来のように、導
出側水流通部(48a) で過冷却が解消して管板(36)の上面
に氷が付着生成し、この氷が成長して伝熱管(49)を閉塞
するといった状況の発生を回避することができる。この
ため、製氷効率を常に安定して高く維持することがで
き、装置の信頼性の向上を図ることができる。

【０１２１】また、本形態では、導出側の管板(36)を金
属材料で構成するようにしたが、その全体を樹脂材料で
構成するようにしてもよい。この場合、管板(36)の厚さ
寸法を小さくしたとしても十分な断熱性能を得ることが
できるので、管板(36)を薄肉化することができ、これに
伴って過冷却熱交換器(42)の小型化を図ることができ
る。尚、このような構成を採用する場合には、管板(36)
の材料としては耐圧性及び耐腐食性を考慮して選択する
必要がある。

【０１２２】（変形例）次に、導出側管板(36)の熱伝導
率を低く設定するための第１〜第３タイプの変形例につ
いて説明する。

【０１２３】−第１タイプの変形例− 先ず、第１タイプの変形例として図１４（伝熱管上端部
分の縦断面図）に示すように、導出側管板(36)を２層構
造で成し、下面側の層(36b) を従来より一般に管板の構
成材料として使用されている軟鋼で形成し、上面側の層
(36a) を、この軟鋼よりも熱伝導率の低い材料で構成し
ている。具体的には、上述した第１実施例において上側
の管板(36)の構成材料として使用したような金属材料で
なる板材(36a) を下面側の層(36b) に一体的に溶着した
り、樹脂材料などを使用し、これを下面側の層(36b) の
上側に接着するなどして管板(36)を構成するようにして
いる。また、断熱性を有する塗料を下面側の層(36b) の
上側に塗布するようにしてもよい。尚、図１４における
(63)は、各伝熱管(49)の内部に挿通され、該伝熱管(49)
の内周面との間で水の流通路を形成する樹脂棒である。

【０１２４】この構成によれば、導出側管板(36)の剛性
（耐圧性）を下側の層(36b) により十分に確保しなが
ら、上側の層(36a) によって管板(36)の熱伝導率を低下
させることができる。つまり、管板(36)本来の機能であ
る耐圧性を維持しながら断熱機能を備えさせることが可
能となる。

【０１２５】−第２タイプの変形例− 次に、第２タイプの変形例について説明する。図１５に
示すように本変形例も導出側管板(36)を２層構造で成し
ている。そして、上面側の層(36a) を従来より一般に管
板の構成材料として使用されている軟鋼で形成し、下面
側の層(36b) を、この軟鋼よりも熱伝導率の低い材料で
構成している。具体的な材料としては上述した第１タイ
プの変形例と同様である。

【０１２６】この構成によれば、導出側管板(36)の剛性
を上側の層(36a) により十分に確保しながら、下側の層
(36b) によって管板(36)の熱伝導率を低下させることが
できる。但し、本例の場合、下側の層(36b) が冷媒に接
触することになるので、その材料として樹脂などを使用
する場合には、冷媒によって腐食してしまうことがない
材料を選択する必要がある。

【０１２７】−第３タイプの変形例− 次に、第３タイプの変形例について説明する。本変形例
は図１６に示すように、導出側管板(36)を３層構造で成
している。そして、上下両側に位置する層(36a,36b) を
軟鋼で形成し、中間に位置する層(36c) を、この軟鋼よ
りも熱伝導率の低い材料で構成している。具体的な材料
としては上述した第１タイプの変形例と同様である。

【０１２８】この構成によれば、管板(36)の剛性を上下
両側の層(36a,36b) により十分に確保しながら、中間に
位置する層(36c) によって管板(36)の熱伝導率を低下さ
せることができ、また、この中間層(36c) を構成する材
料は、水にも冷媒にも接触することがないので錆や腐食
を考慮する必要がなく、適用可能な材料の種類を大幅に
増大することができる。

【０１２９】また、この管板(36)を３層構造で成したも
のにおいて、中間層(36c) だけでなく他の層も断熱層と
して機能させるような構成としてもよい。

【０１３０】以上の各変形例では、管板(36)を２層或い
は３層で構成するようにしたが、４層以上で構成し、少
なくとも何れかの１層を断熱層として機能させるように
材料を選択することも可能である。

【０１３１】（第２の実施形態）次に、本発明に係る第
２の実施形態について説明する。本形態は、伝熱管(49)
を改良したものであって、その他の構成は上述した第１
の実施形態と同様であるので、ここでは、伝熱管(49)の
構成についてのみ説明する。

【０１３２】図１７に示すように、本形態における伝熱
管(49)は、その上端部が導出側管板(36)を貫通して導出
側水流通部(48a) の内部に所定寸法だけ突出している。
つまり、この伝熱管(49)の水流出部分である上端部が管
板(36)の上面よりも上側に位置した構成となっている。

【０１３３】以下、この構成による作用について説明す
る。上述した冷蓄熱運転時等にあっては、伝熱管(49)を
流通して過冷却状態となり該伝熱管(49)の上端部から導
出水流通部(48a) に流出した水は、図１７に矢印で示す
ように、導出側管板(36)の上面よりも所定寸法だけ上側
を流れて水配管(45d) に流出することになる。つまり、
この伝熱管(49)から流出した過冷却水は管板(36)の上面
から離れた領域を流れることになって、該管板(36)には
接触し難くなっている。

【０１３４】このため、上述した第１実施形態の場合と
同様に、管板(36)の上面に氷が付着生成し、この氷が成
長して伝熱管(49)を閉塞するといった状況の発生を回避
することができ、製氷効率を高く維持して、装置の信頼
性の向上を図ることができる。従って、従来と同様の材
質により形成した管板(36)を使用した場合であっても、
この管板(36)に氷が付着生成することはなくなる。ま
た、本形態の構成と上述した第１実施形態或いは各変形
例の構成とを組合わせれば管板(36)に氷が付着生成する
こをより確実に阻止することができる。

【０１３５】尚、上述した各実施形態では、蓄熱熱交換
器(42)に対し、下側から水を導入し、上側から過冷却水
を導出するようにしたものに本発明を適用した場合につ
いて説明したが、逆に、上側から水を導入し、下側から
過冷却水を導出するようにした蓄熱熱交換器に対しても
適用可能であり、その場合には、下側に位置する管板や
伝熱管の下端に上述したような改良を行うことになる。

【０１３６】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態を図１８以下の図面に基づいて説明する。

【０１３７】図１８は、本形態に係る冷媒循環回路(A)
の全体構成を、また、図１９は水循環回路(B) の詳細を
示している。冷媒循環回路(A) は、圧縮機(1) 、室外熱
交換器(3) 、第１室外電動膨張弁(5) 、蓄熱熱交換器(4
2)、予熱器(40)、室内電動膨張弁(6) 、室内熱交換器
(7) 及びアキュムレータ(12)が冷媒配管(8) によって接
続され、四路切換弁(2) によって、圧縮機(1) の吐出側
を室外熱交換器(3) に接続し且つ吸入側を室内熱交換器
(7) に接続する状態（図１８に実線で示す状態）と、圧
縮機(1) の吐出側を室内熱交換器(7) に接続し且つ吸入
側を室外熱交換器(3) に接続する状態（図１８に破線で
示す状態）とで切換え可能となっている。

【０１３８】また、第１室外電動膨張弁(5) と蓄熱熱交
換器(42)との間の２箇所には第１及び第２の三方電磁弁
(CRV-1,CRV-2) が設けられている。各電磁弁(CRV-1,CRV
-2)について説明すると、第１室外電動膨張弁(5) 側に
位置する第１三方電磁弁(CRV-1) は、３つのポートのう
ち第１ポート(P-1) が室外熱交換器(3) 側に、第２ポー
ト(P-2) が第２三方電磁弁(CRV-2) 側に、第３ポート(P
-3) が第１バイパス管(8a)を介して予熱器(40)と室内電
動膨張弁(6) との間に夫々接続されている。また、蓄熱
熱交換器(42)側に位置する第２三方電磁弁(CRV-2) は、
３つのポートのうち第１ポート(P-1) が第１三方電磁弁
(CRV-1) 側に、第２ポート(P-2) が蓄熱熱交換器(42)側
に、第３ポート(P-3) が第２バイパス管(8b)を介して室
内熱交換器(7) と四路切換弁(2) との間に夫々接続され
ている。

【０１３９】更に、室外熱交換器(3) と第１室外電動膨
張弁(5) との間と、第１バイパス管(8a)には第３バイパ
ス管(8c)が架設されている。また、蓄熱熱交換器(42)に
は、上部接続管(51)の接続位置よりも下側から冷媒を取
出すためのパイロット配管(8d)が接続されており（図２
０参照）、このパイロット配管(8d)の他端は上記アキュ
ムレータ(12)の下流側に接続されている。そして、この
第３バイパス管(8c)とパイロット配管(8d)とは一部が熱
交換可能に接触されてパイロット熱交換器(65)を構成し
ている。

【０１４０】次に、本形態に係る水循環回路(B) につい
て説明する。図１９に示すように、本形態に係る水循環
回路(B) は、蓄熱タンク(T) 、ポンプ(P) 、予熱器(4
0)、蓄熱熱交換器(42)及び過冷却解消器(43)が水配管(4
5)によって水の循環（図１９における矢印参照）が可能
に順に接続されている。また、本形態のものは、過冷却
解消器(43)に対し氷核生成器(46)が一体的に備えられて
いる。つまり、過冷却解消器(43)の内部において氷核の
生成と過冷却解消とが共に行われるようになっている。
また、蓄熱熱交換器(42)は、上側に水の流入口が、下側
に流出口が夫々形成されている。尚、図１９における(6
6)は、解凍運転時に蓄熱熱交換器(42)から導出された水
を過冷却解消器(43)及び蓄熱タンク(T) をバイパスして
ポンプ(P)の上流側に流すためのバイパス配管であり、
(67)は、予熱器(40)から流出した水の一部をポンプ(P)
の上流側に戻すための戻し管である。

【０１４１】次に、本形態の特徴とする蓄熱熱交換器(4
2)の構成について説明する。尚、ここでは、上述した第
１実施形態の蓄熱熱交換器(42)との相違点についてのみ
説明する。また、上述したように、本形態の蓄熱熱交換
器(42)は上側に水の流入口が、下側に流出口が夫々形成
されているので、導入側管板(37)が上側に、導出側管板
(36)が下側に夫々位置することになる。また、この導入
側管板(37)で区画形成される上側の空間が導入側水流通
部(48b) となり、導出側管板(36)で区画形成される下側
の空間が導出側水流通部(48a) となっている。

【０１４２】図２０に示すように、本形態の蓄熱熱交換
器(42)は、導出側管板(36)が上下方向に所定間隔を存し
た一対の板材(68,69) で構成されている。そして、下部
接続管(52)は、この板材(68,69) 同士の間の空間(C) に
冷媒導入可能に接続されている。また、この空間(C) と
冷媒流通部(48c) との間には連通配管としての減圧用配
管(75)が架設されており、この減圧用配管(75)に第２室
外電動膨張弁(52a) が設けられている。この第２室外電
動膨張弁(52a) は、上記パイロット配管(8d)から導出さ
れてパイロット熱交換器(65)で過熱された冷媒の過熱度
を一定にするように開度調整される。

【０１４３】次に、本形態における冷蓄熱運転時の動作
について説明する。この冷蓄熱運転時には、水循環回路
(B) にあっては、ポンプ(P) が駆動して該水循環回路
(B) において水が循環する。一方、冷媒循環回路(A) で
は、四路切換弁(2) が図１８中実線側に切換わり、第１
三方電磁弁(CRV-1) が、第１ポート(P-1) と第３ポート
(P-3) とを連通させる切換え状態となり、第２三方電磁
弁(CRV-2) が、第２ポート(P-2) と第３ポート(P-3) と
を連通させる切換え状態となる。また、第２室外電動膨
張弁(52a) はパイロット熱交換器(65)の下流側のパイロ
ット配管(8d)における冷媒過熱度を一定にするように開
度制御され、室内電動膨張弁(6) は全閉状態に、第１室
外電動膨張弁(5) は全開状態にされる。これにより、図
１８に実線の矢印で示すように、圧縮機(1) から吐出さ
れた冷媒は、四路切換弁(2) を経て室外熱交換器(3) に
導入され、該室外熱交換器(3) において外気との間で熱
交換を行って凝縮する。その後、この冷媒は、予熱器(4
0)を経て下部接続管(52)より蓄熱熱交換器(42)における
各板材(68,69) の間の空間(C) に導入される。この空間
(C) に導入された冷媒は、各板材(68,69) を加熱した
後、減圧用配管(75)を流れ、ここで第２室外電動膨張弁
(52a) により減圧される。そして、この低圧となった冷
媒は、冷媒流通部(48c) に導入されて、伝熱管(49)内を
流通する水との間で熱交換を行って蒸発して上部接続管
(51)より導出されることになる。また、冷媒流通部(48
c) の気液界面(G) 付近の冷媒の一部はパイロット配管
(8d)に導出され、パイロット熱交換器(65)で過熱された
後、圧縮機(1) に戻される。尚、このパイロット配管(8
d)は下流側に向って下側に傾斜するように配設されてお
り、気液界面(G) 付近の潤滑油を圧縮機(1) に回収する
機能や気液界面(G) の高さを調整する機能を備えてい
る。

【０１４４】このように、本形態によれば、低温側に位
置する導出側管板(36)が、空間(C)を流れる冷媒によっ
て加温されているために、特に、下側の板材(69)の下面
に過冷却水が接触したとしても該水が更に冷却されると
いったことが抑制され、その過冷却状態が解消してしま
うといったことはない。従って、本形態によれば、管板
(36)に氷が付着生成し、この氷が成長して伝熱管(49)を
閉塞するといった状況の発生を長期間に亘って回避する
ことができる。

【０１４５】また、本実施形態のように管板(36)を一対
の板材(68,69) で構成したものの変形例として、この板
材(68,69) の間に形成されている空間(C) を密閉空間と
し、この空間(C) を真空状態にしたり、該空間(C) 内に
空気その他（不活性ガスなど）を充填するようにしても
よく、この場合には、管板(36)の導出側水流通部(48a)
に臨む面を冷媒から断熱することを、簡単な構成によっ
て実現でき、管板(36)に氷が付着生成することが回避で
きる。

【０１４６】尚、本実施形態では、蓄熱熱交換器(42)に
対し、上側から水を導入し、下側から過冷却水を導出す
るようにしたものに本発明を適用した場合について説明
したが、逆に、下側から水を導入し、上側から過冷却水
を導出するようにした蓄熱熱交換器に対しても適用可能
であり、その場合には、上側に位置する管板を二重構造
で構成することになる。

【０１４７】また、本形態の冷媒循環回路(A) では、冷
媒流通部(48c) に導入される冷媒は、全てが一旦空間
(C) に導入されるようにしているが、本発明はこれに限
らず、室外熱交換器(3) から導出した冷媒のうち一部を
空間(C) に導入し、他の冷媒を個別の膨張弁によって減
圧した後に冷媒流通部(48c) に導入するようにしてもよ
い。 また、この空間(C) に導入される冷媒は、室外熱
交換器(3) から導出したものに限らず、管板(36)を所定
温度以上（過冷却水の過冷却解消を行わせない温度以
上）に維持するものであれば、如何なる冷媒を流通させ
てもよい。

【０１４８】（第４の実施形態）次に、本発明に係る第
４の実施形態について説明する。本形態は、蓄熱熱交換
器(42)を改良したものであって、その他の構成は上述し
た第１の実施形態と同様であるので、ここでは、蓄熱熱
交換器(42)の構成についてのみ説明する。

【０１４９】図２１に示すように、本形態における蓄熱
熱交換器(42)の容器(48)は、本体部(48A) と蓋部(48B)
とを備えている。本体部(48A) は、円筒状であって、そ
の上端面が導出側管板(36)の下面に接合されている。一
方、蓋部(48B) は、有底円筒状であって、その開放側で
ある下端が導出側管板(36)の上面に接合されている。つ
まり、導出側管板(36)は、本体部(48A) と蓋部(48B) と
の間に挟み込まれた状態となっており、本体部(48A) 内
部に形成されている冷媒流通部(48c) と、蓋部(48B) 内
部に形成されている導出側水流通部(48a) とを区画して
いる。また、本体部(48A) 及び蓋部(48B) の外径寸法は
略同一であるのに対し、導出側管板(36)の外径寸法は本
体部(48A) 及び蓋部(48B) の外径寸法よりも大きく設定
されている。つまり、この導出側管板(36)の外周部分は
本体部(48A) 及び蓋部(48B) よりも外周側に突出した突
出部(36d) となっている。

【０１５０】上記突出部(36d) の上面には蓋部(48B) の
周囲を囲むような平面視円環状の溝(80)が形成されてい
る。この溝(80)は断面形状が略Ｕ字状であって、その底
部分における曲率半径は上記液側配管(11)の半径寸法に
略一致している。

【０１５１】この溝(80)には液側配管(11)の一部（例え
ば第１液ライン(11a))が嵌め込まれている。これによ
り、導出側管板(36)は、液側配管(11)に常時接触された
状態となっている。つまり、この液側配管(11)を流れる
冷媒と導出側管板(36)との間で熱交換が可能となる構成
である。

【０１５２】以下、この構成による作用について説明す
る。上述した冷蓄熱運転時等にあっては、室外熱交換器
(3) で凝縮した高温の液冷媒が液側配管(11)を流れる。
この液側配管(11)を流れる液冷媒は、導出側管板(36)と
の間で熱交換を行い、該導出側管板(36)を加熱する。

【０１５３】このため、導出側管板(36)を導出側水流通
部(48a) を流れている過冷却状態の水よりも高い温度に
維持できる。従って、この管板(36)の上面に氷が付着生
成し、この氷が成長して伝熱管(49)を閉塞するといった
状況の発生を回避することができ、製氷効率を高く維持
して、装置の信頼性の向上を図ることができる。

【０１５４】（変形例）次に、本第４実施形態の第１〜
第３タイプの変形例について説明する。

【０１５５】−第１タイプの変形例− 先ず、第１タイプの変形例として図２２に示すように、
導出側管板(36)の突出部(36d) の外周端面に、その全周
に亘って溝(80)が形成されており、この溝(80)に液側配
管(11)の一部が嵌め込まれている。

【０１５６】本例においても、導出側管板(36)を比較的
高い温度に維持でき、この管板(36)の上面に氷が付着生
成し、この氷が成長して伝熱管(49)を閉塞するといった
状況の発生を回避することができる。

【０１５７】−第２タイプの変形例− 本例は、導出側管板(36)に形成された溝(80)に対する液
側配管(11)の接合状態の変形例である。上述した第４実
施形態（図２１）及び第１タイプの変形例（図２２）に
おいて、溝(80)と液側配管(11)との間にはロウ材（図示
省略）が流し込まれている。これにより、液側配管(11)
が溝(80)の内面に一体的に接合され、該液側配管(11)の
離脱が防止できる。また、この液側配管(11)と溝(80)と
の密着性が向上するので、この両者(11,80) 間での熱伝
導が良好に行われることになる。従って、導出側管板(3
6)の加熱を確実に行うことができ、管板(36)の上面での
氷の成長を阻止する機能の信頼性を高く維持できる。

【０１５８】−第３タイプの変形例− 本例は、上述した第４実施形態の如く導出側管板(36)の
上面に形成された溝(80)に液側配管(11)を嵌め込む場合
の蓋部(48B) の変形例である。図２３に示すように、本
例に係る蓄熱熱交換器(42)の蓋部(48B) は、その下端部
に半径方向外側に延びる複数枚（本例では４枚）の規制
部としての押え板(82,82, …) が突設されている。図２
３(b) の如く蓋部(48B) が導出側管板(36)の上面に接合
された状態では、この押え板(82,82, …) が、溝(80)内
に嵌め込まれた液側配管(11)の上側を押え込むことにな
る。

【０１５９】本例の構成によっても、液側配管(11)が溝
から離脱するといった状況が確実に防止できる。

【０１６０】また、液側配管(11)を押え込む部材として
周方向に所定間隔を存した位置に押え板(82,82, …) を
設けるようにしたが、蓋部(48B) の下端部の全周にフラ
ンジ状の押え板を設ける構成としてもよい。

【０１６１】−第４タイプの変形例− 本例は、導出側管板(36)との間で熱交換を行う液冷媒の
流通路の変形例である。図２４に示すように、本例に係
る導出側管板(36)は、その内部に複数本の貫通孔(80,8
0, …) が形成されており、この貫通孔(80,80, …) の
内部が液冷媒の流通路となっている。これら貫通孔(80,
80, …) は、図示しないが、その上流側及び下流側の両
端部で合流されていると共に、伝熱管(49,49, …) と干
渉しない位置に設けられている。この合流した貫通孔(8
0,80, …) の上流端及び下流端は夫々液側配管(11)に連
通している。

【０１６２】この構成によれば、導出側管板(36)の中央
部分においても液冷媒との間で熱交換が行われ、導出側
管板(36)の全体を比較的高い温度に維持できる。つま
り、上述した各タイプでは導出側管板(36)の中央部分で
氷が付着生成してしまうことが懸念されるが、本例によ
れば、このような状況が回避できる。

【０１６３】−第５タイプの変形例− 本例は、上述した第４タイプの変形例の構成を容易に得
るために改良したものである。図２５に示すように、本
例の導出側管板(36)は、２枚の板材(36A,36B)が重ね合
わされて成る。詳しくは、個々の板材の表面（上側の板
材(36A) では下面、下側の板材(36B) では上面）には、
断面半円状の溝(80A,80B) が夫々形成されており、これ
ら板材(36A,36B) 同士を表面同士が接触するように重ね
合わされ、この両者が一体的に接合されて導出側管板(3
6)が構成されている。

【０１６４】このように、本例によれば、各板材(36A,3
6B) に溝(80A,80B) を形成し、これらを重ね合わせるの
みで、内部に冷媒流通路(80)を備えた導出側管板(36)を
作製できる。従って、比較的簡単な作製作業でもって上
述した第４タイプの変形例と同様の効果を奏することが
できる導出側管板(36)を得ることができる。

【０１６５】尚、上述した第４の実施形態及びその変形
例では、液側配管(11)を流れる高圧液冷媒によって導出
側管板(36)を加熱するようにしたが、圧縮機構(1) から
の吐出ガス冷媒によって導出側管板(36)を加熱してもよ
い。また、管板(36)に溝(80)を設けることなく、配管(1
1)を管板(36)に直接ろう付けするようにしてもよい。

【０１６６】尚、上述した各実施形態では、蓄熱用の蓄
熱媒体として水を使用したが、その他ブライン水溶液等
を使用するようにしてもよい。また、空気調和装置用の
氷蓄熱装置に本発明を適用した場合について説明した
が、その他の蓄冷熱を利用する装置に対しても適用可能
である。

【０１６７】また、上述した第１、第２及び第４の実施
形態では、蓄熱熱交換器(42)内部での冷媒と水との流通
方向を同一方向とし、第３の実施形態では、互いに逆方
向としたが、これら流通方向はこれに限るものではな
い。

【０１６８】また、各実施形態では、蓄熱熱交換器(42)
と過冷却解消器(43)とを個別に設けたが、これらを一体
化してもよい。また、予熱器(40)と蓄熱熱交換器(42)と
を一体化してもよい。

【０１６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下に述べるような効果が発揮される。請求項１記載の発
明によれば、満液式のシェルアンドチューブ型熱交換器
によって蓄熱媒体を過冷却し、この過冷却状態を解消し
て氷を生成するようにした氷蓄熱装置に対し、過冷却状
態の蓄熱媒体が流れる側の管板の少なくともその一部
を、熱交換器の容器を構成する材料よりも熱伝導率が低
い材料で構成することで、冷媒流通空間側に位置する面
が冷媒の蒸発に伴って冷却されても、蓄熱媒体導出空間
に臨む面には冷熱が伝わり難くした。このため、伝熱管
から流出した過冷却状態の蓄熱媒体が管板によって更に
冷却されるといったことを抑制でき、この蓄熱媒体導出
空間での過冷却解消動作の発生を阻止することができ
る。従って、伝熱管が氷によって閉塞してしまうといっ
たような状況の発生を回避することができ、製氷効率を
常に安定して高く維持することができて装置の信頼性の
向上を図ることができる。

【０１７０】請求項２記載の発明によれば、管板を複数
層で構成し、各層のうち少なくとも一層を容器を構成す
る材料よりも熱伝導率が低い材料で形成したために、断
熱機能を有する層と耐圧機能を有する層とを備えさせる
ことが可能となり、管板に要求される耐圧性を維持しな
がら断熱機能を備えさせることが可能となって、管板の
実用性の向上を図ることができる。

【０１７１】請求項３記載の発明によれば、管板を構成
する各層のうち少なくとも一層を樹脂材料としたため
に、管板の断熱機能をいっそう向上させることができ、
蓄熱媒体導出空間での過冷却解消動作の発生をより確実
に阻止することができる。

【０１７２】請求項４記載の発明によれば、管板を３層
構造で成し、両外側層を金属材料により、中間層を樹脂
材料により夫々形成して、中間層が蓄熱媒体や冷媒に接
触しないようにしたために、蓄熱媒体や冷媒による腐食
等を考慮することなく断熱層を構成する材料を選択する
ことができ、該材料の選択自由度の向上を図ることがで
きる。

【０１７３】請求項５記載の発明によれば、管板の全体
を樹脂材料で形成したために、管板の厚さ寸法を小さく
したとしても十分な断熱性能を得ることができる。この
ため、上述した請求項１記載の発明に係る効果を確保し
ながら管板の薄肉化に伴う過冷却熱交換器の小型化を図
ることができ、実用性の高い過冷却熱交換器を得ること
ができる。

【０１７４】請求項６記載の発明によれば、蓄熱媒体導
出空間内に流出する蓄熱媒体が管板に沿って流れないよ
うに伝熱管を蓄熱媒体導出空間の内部に延長させたため
に、従来と同様の材料により管板を形成した場合であっ
ても、蓄熱媒体導出空間で過冷却解消動作が行われるこ
とはなく、伝熱管の配設状態を改良するといった簡単な
構成で製氷効率を常に安定して高く維持することができ
て装置の信頼性の向上を図ることができる。

【０１７５】請求項７記載の発明によれば、管板を、所
定間隔を存して間に空間を形成する一対の板材により構
成したことで、この空間が、冷媒流通空間内の冷媒と、
管板の蓄熱媒体導出空間に臨む面との断熱を行うことに
なるので、本発明によっても、蓄熱媒体導出空間での過
冷却解消動作の発生を阻止することができて、装置の信
頼性の向上を図ることができる。

【０１７６】請求項８記載の発明では、板材同士の間の
空間に断熱用気体を充填させ、請求項９記載の発明で
は、この空間を真空状態としたことにより、簡単な構成
でもって空間に高い断熱性能を備えさせることができ、
装置の実用性の向上を図ることができる。

【０１７７】請求項１０記載の発明によれば、板材同士
の間の空間に板材の温度を所定値以上に維持する冷媒を
導入したことで、板材における蓄熱媒体導出空間に臨む
面を、蓄熱媒体の過冷却解消が行われない温度に常に維
持させることができ、蓄熱媒体導出空間での過冷却解消
動作の発生の阻止をより確実に行うことができる。

【０１７８】請求項１１記載の発明によれば、板材同士
の間の空間に冷媒配管の高圧側配管を接続すると共に、
この空間と冷媒流通空間とを連通する連通配管を設け、
該連通配管に膨張機構を設けて、蓄熱媒体導出空間に臨
んでいる板材が常に冷媒によって加熱されるようにした
ので、長期間に亘って、且つ確実に蓄熱媒体導出空間で
の過冷却解消動作の発生を阻止することができる。

【０１７９】請求項１２記載の発明では、管板を、冷媒
循環回路を流れる冷媒のうち蓄熱媒体導出空間を流れる
蓄熱媒体よりも温度が高い冷媒との間で熱交換させるよ
うにした。このため、本発明では、管板を比較的高い温
度に維持でき、伝熱管から蓄熱媒体導出空間へ流出した
過冷却状態の蓄熱媒体が管板に接触したとしても、この
蓄熱媒体が管板によって更に冷却されるといったことは
抑制される。従って、伝熱管が氷によって閉塞してしま
うといったような状況の発生を回避することができ、製
氷効率を常に安定して高く維持することができる。

【０１８０】請求項１３及び１４記載の発明では、比較
的高温の冷媒により管板を加熱するようにした。このた
め、蓄熱媒体導出空間での過冷却解消動作の発生の阻止
が確実に行われ、氷により伝熱管が閉塞してしまうこと
を防止する機能の信頼性がよりいっそう向上できる。

【０１８１】請求項１５記載の発明では蓄熱装置におい
て、比較的高温の冷媒が流れる配管を管板にろう付けし
た。これにより、配管と管板との接触面積が拡大され、
この両者間での熱伝導が良好に行われることになる。従
って、この両者間での熱伝導が良好に行われ、伝熱管が
氷によって閉塞してしまうことがより確実に阻止でき
る。

【０１８２】請求項１６記載の発明では、容器の外周面
よりも外周側に突出した管板の突出部分に溝を形成し、
この溝に配管を嵌め込むようにしている。請求項１７記
載の発明では、この溝を管板の板厚方向の一方の面に、
請求項１８記載の発明では、この溝を管板の外周端面に
夫々形成している。このため、配管を管板に保持させる
ことが可能となり、また、この両者の接触面積も比較的
大きくできるので、管板の加熱を十分に行うことができ
る。

【０１８３】請求項１９記載の発明は、配管を溝の内面
にろう付けしている。このため、液側配管が溝から離脱
することが防止でき、また、この液側配管と溝との密着
性が向上するので、この両者間での熱伝導が良好に行わ
れ、伝熱管が氷によって閉塞してしまうことがより確実
に阻止できる。

【０１８４】請求項２０記載の発明では、溝を、管板に
おける蓋部側の面に形成し、蓋部に形成した規制部によ
って溝の開放側を閉塞した。これにより、配管の離脱を
防止でき、配管の外周面と溝の内周面との接触状態を良
好に得ることができる。また、配管が管板から離脱する
ことを防止するための締結具などの特別な手段が必要な
くなる。

【０１８５】請求項２１記載の発明では、管板の内部
に、温度が高い冷媒が流通する流通路を形成した。ま
た、請求項２２記載の発明では、この流通路を、管板の
厚さ方向に対して直交する方向に延長させた。これによ
り、管板を、比較的高温の冷媒を流すための部材として
兼用でき、配管の外周面と管板とを接触させるための特
別な構造が必要なくなり、部品点数の削減を図ることが
できる。

【０１８６】請求項２３記載の発明では、複数枚の板材
に、その厚さ方向に対して直交する方向に延長された溝
を形成し、これら板材同士を重ね合わせて、各溝同士に
より流通路を形成するようにした、これにより、比較的
簡単な作製作業でもって、管板の内部に、蓄熱媒体導出
空間を流れる蓄熱媒体よりも温度が高い冷媒が流通する
流通路を形成でき、実用性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る空気調和装置に備えられ
た冷媒循環回路の全体構成を示す図である。

【図２】水循環回路の構成を示す図である。

【図３】蓄熱熱交換器の内部構造を示す断面図である。

【図４】通常冷房運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。

【図５】通常暖房運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。

【図６】氷核生成運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。

【図７】冷蓄熱運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。

【図８】解凍運転の冷媒循環動作を示す回路図である。

【図９】冷蓄熱／冷房同時運転の冷媒循環動作を示す回
路図である。

【図１０】冷蓄熱利用冷房運転の冷媒循環動作を示す回
路図である。

【図１１】温蓄熱運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。

【図１２】温蓄熱／暖房同時運転の冷媒循環動作を示す
回路図である。

【図１３】温蓄熱利用暖房運転の冷媒循環動作を示す回
路図である。

【図１４】第１タイプの変形例に係る伝熱管上端部分の
断面図である。

【図１５】第２タイプの変形例に係る図１４相当図であ
る。

【図１６】第３タイプの変形例に係る図１４相当図であ
る。

【図１７】第２実施形態における図１４相当図である。

【図１８】第３実施形態における図１相当図である。

【図１９】同実施形態における図２相当図である。

【図２０】同実施形態における図３相当図である。

【図２１】第４実施形態における蓄熱熱交換器の上部を
示す断面図である。

【図２２】同実施形態における第１タイプの変形例に係
る図２１相当図である。

【図２３】同実施形態における第２タイプの変形例を示
し、(a) は蓋部の平面図、(b) は図２１相当図である。

【図２４】同実施形態における第３タイプの変形例に係
る図２１相当図である。

【図２５】同実施形態における第４タイプの変形例に係
る図２１相当図である。

【符号の説明】

(1) 圧縮機 (3) 室外熱交換器（熱源側熱交換器） (8) 冷媒配管 (11) 液側配管（高圧側配管） (36) 管板 (42) 蓄熱熱交換器（過冷却熱交換器） (42a) 冷媒熱交換部 (42b) 蓄熱媒体熱交換部 (45) 循環配管 (48) 容器 (48a) 水流通部（蓄熱媒体導出空間） (48c) 冷媒流通部（冷媒流通空間） (48A) 本体部 (48B) 蓋部 (49) 伝熱管 (52a) 第２室外電動膨張弁（膨張機構） (68) 上側板材 (69) 下側板材 (75) 減圧用配管（連通配管） (80) 溝 (82) 押え板（規制部） (A) 冷媒循環回路 (B) 水循環回路 (C) 空間 (P) 循環手段 (T) 蓄熱タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 功 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 安尾 晃一 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機(1) と、熱源側熱交換器(3) と、
   膨張機構(52a) と、過冷却熱交換器(42)の冷媒熱交換部
   (42a) とが冷媒配管(8) によって冷媒の循環が可能に接
   続されてなる冷媒循環回路(A) を備えているとともに、 蓄熱媒体を貯留する蓄熱タンク(T) と、蓄熱媒体を圧送
   する循環手段(P) と、上記冷媒熱交換部(42a) との間で
   熱交換可能な過冷却熱交換器(42)の蓄熱媒体熱交換部(4
   2b) とが循環配管(45)によって蓄熱媒体の循環が可能に
   接続されてなる蓄熱循環回路(B) とを備え、 上記冷媒熱交換部(42a) で蒸発する冷媒と、蓄熱媒体熱
   交換部(42b) を流れる液相の蓄熱媒体とを熱交換させて
   該蓄熱媒体を過冷却状態まで冷却し、この蓄熱媒体を過
   冷却熱交換器(42)から導出した後に、その過冷却状態を
   解消して氷を生成し、該氷を蓄熱タンク(T) に回収する
   ようにした氷蓄熱装置において、 上記過冷却熱交換器(42)は、容器(48)の内部に蓄熱媒体
   導出空間(48a) を区画形成する管板(36)と、上流側が循
   環配管(45)に連通し下流端が蓄熱媒体導出空間(48a) に
   開口する伝熱管(49)とを備え、蓄熱媒体熱交換部(42b)
   は蓄熱媒体導出空間(48a) と伝熱管(49)とで構成される
   一方、冷媒熱交換部(42a) は、容器(48)内において管板
   (36)によって蓄熱媒体導出空間(48a) から仕切られて伝
   熱管(49)の周囲に形成されて冷媒をほぼ満液状態で流通
   させる冷媒流通空間(48c) を備えて構成され、この冷媒
   流通空間(48c) 内の冷媒と、伝熱管(49)内を蓄熱媒体導
   出空間(48a) に向って流れる蓄熱媒体との間で熱交換が
   行われるようになっており、 上記管板(36)は、少なくともその一部が上記容器(48)を
   構成する材料よりも熱伝導率が低い材料で構成されてい
   ることを特徴とする氷蓄熱装置。
2. 【請求項２】 管板(36)は複数層(36a〜36c)で構成され
   ており、各層のうち少なくとも一層が容器(48)を構成す
   る材料よりも熱伝導率が低い材料で形成されていること
   を特徴とする請求項１記載の氷蓄熱装置。
3. 【請求項３】 各層のうち少なくとも一層は樹脂材料で
   あることを特徴とする請求項２記載の氷蓄熱装置。
4. 【請求項４】 管板(36)は３層構造で成っており、両外
   側層(36a,36b) が金属材料により、中間層(36c) が樹脂
   材料により夫々形成されていることを特徴とする請求項
   １記載の氷蓄熱装置。
5. 【請求項５】 管板(36)は、その全体が樹脂材料で形成
   されていることを特徴とする請求項１記載の氷蓄熱装
   置。
6. 【請求項６】 圧縮機(1) と、熱源側熱交換器(3) と、
   膨張機構(52a) と、過冷却熱交換器(42)の冷媒熱交換部
   (42a) とが冷媒配管(8) によって冷媒の循環が可能に接
   続されてなる冷媒循環回路(A) を備えているとともに、 蓄熱媒体を貯留する蓄熱タンク(T) と、蓄熱媒体を圧送
   する循環手段(P) と、上記冷媒熱交換部(42a) との間で
   熱交換可能な過冷却熱交換器(42)の蓄熱媒体熱交換部(4
   2b) とが循環配管(45)によって蓄熱媒体の循環が可能に
   接続されてなる蓄熱循環回路(B) とを備え、 上記冷媒熱交換部(42a) で蒸発する冷媒と、蓄熱媒体熱
   交換部(42b) を流れる液相の蓄熱媒体とを熱交換させて
   該蓄熱媒体を過冷却状態まで冷却し、この蓄熱媒体を過
   冷却熱交換器(42)から導出した後に、その過冷却状態を
   解消して氷を生成し、該氷を蓄熱タンク(T) に回収する
   ようにした氷蓄熱装置において、 上記過冷却熱交換器(42)は、容器(48)の内部に蓄熱媒体
   導出空間(48a) を区画形成する管板(36)と、上流側が循
   環配管(45)に連通し下流端が蓄熱媒体導出空間(48a) に
   開口する伝熱管(49)とを備え、蓄熱媒体熱交換部(42b)
   は蓄熱媒体導出空間(48a) と伝熱管(49)とで構成される
   一方、冷媒熱交換部(42a) は、容器(48)内において管板
   (36)によって蓄熱媒体導出空間(48a) から仕切られて伝
   熱管(49)の周囲に形成されて冷媒をほぼ満液状態で流通
   させる冷媒流通空間(48c) を備えて構成され、この冷媒
   流通空間(48c) 内の冷媒と、伝熱管(49)内を蓄熱媒体導
   出空間(48a) に向って流れる蓄熱媒体との間で熱交換が
   行われるようになっており、 上記伝熱管(49)は、蓄熱媒体導出空間(48a) 内に流出す
   る蓄熱媒体が管板(36)に沿って流れないように蓄熱媒体
   導出空間(48a) の内部に延長されていることを特徴とす
   る氷蓄熱装置。
7. 【請求項７】 圧縮機(1) と、熱源側熱交換器(3) と、
   膨張機構(52a) と、過冷却熱交換器(42)の冷媒熱交換部
   (42a) とが冷媒配管(8) によって冷媒の循環が可能に接
   続されてなる冷媒循環回路(A) を備えているとともに、 蓄熱媒体を貯留する蓄熱タンク(T) と、蓄熱媒体を圧送
   する循環手段(P) と、上記冷媒熱交換部(42a) との間で
   熱交換可能な過冷却熱交換器(42)の蓄熱媒体熱交換部(4
   2b) とが循環配管(45)によって蓄熱媒体の循環が可能に
   接続されてなる蓄熱循環回路(B) とを備え、 上記冷媒熱交換部(42a) で蒸発する冷媒と、蓄熱媒体熱
   交換部(42b) を流れる液相の蓄熱媒体とを熱交換させて
   該蓄熱媒体を過冷却状態まで冷却し、この蓄熱媒体を過
   冷却熱交換器(42)から導出した後に、その過冷却状態を
   解消して氷を生成し、該氷を蓄熱タンク(T) に回収する
   ようにした氷蓄熱装置において、 上記過冷却熱交換器(42)は、容器(48)の内部に蓄熱媒体
   導出空間(48a) を区画形成する管板(36)と、上流側が循
   環配管(45)に連通し下流端が蓄熱媒体導出空間(48a) に
   開口する伝熱管(49)とを備え、蓄熱媒体熱交換部(42b)
   は蓄熱媒体導出空間(48a) と伝熱管(49)とで構成される
   一方、冷媒熱交換部(42a) は、容器(48)内において管板
   (36)によって蓄熱媒体導出空間(48a) から仕切られて伝
   熱管(49)の周囲に形成されて冷媒をほぼ満液状態で流通
   させる冷媒流通空間(48c) を備えて構成され、この冷媒
   流通空間(48c) 内の冷媒と、伝熱管(49)内を蓄熱媒体導
   出空間(48a) に向って流れる蓄熱媒体との間で熱交換が
   行われるようになっており、 上記管板(36)は、所定間隔を存して間に空間(C) を形成
   する一対の板材(68,69) により構成されていることを特
   徴とする氷蓄熱装置。
8. 【請求項８】 板材(68,69) 同士の間の空間(C) には、
   冷媒流通空間(48c)内の冷媒と、蓄熱媒体導出空間(48a)
   に臨む側の板材(69)との間の断熱を行う断熱用気体が
   充填されていることを特徴とする請求項７記載の氷蓄熱
   装置。
9. 【請求項９】 板材(68,69) 同士の間の空間(C) は、冷
   媒流通空間(48c) 内の冷媒と、蓄熱媒体導出空間(48a)
   に臨む側の板材(69)との間の断熱を行うように真空状態
   とされていることを特徴とする請求項７記載の氷蓄熱装
   置。
10. 【請求項１０】 板材(68,69) 同士の間の空間(C) に
    は、板材(69)における蓄熱媒体導出空間(48a) に臨む面
    での蓄熱媒体の凍結を阻止するように該板材(69)の温度
    を所定値以上に維持する冷媒が導入されていることを特
    徴とする請求項７記載の氷蓄熱装置。
11. 【請求項１１】 板材(68,69) 同士の間の空間(C) に冷
    媒配管(8) の高圧側配管が接続されていると共に、この
    空間(C) と冷媒流通空間(48c) とを連通する連通配管(7
    5)が設けられ、該連通配管(75)に膨張機構(52a) が設け
    られていることを特徴とする請求項１０記載の氷蓄熱装
    置。
12. 【請求項１２】 圧縮機(1) と、熱源側熱交換器(3)
    と、膨張機構(52a) と、過冷却熱交換器(42)の冷媒熱交
    換部(42a) とが冷媒配管(8) によって冷媒の循環が可能
    に接続されてなる冷媒循環回路(A) を備えているととも
    に、 蓄熱媒体を貯留する蓄熱タンク(T) と、蓄熱媒体を圧送
    する循環手段(P) と、上記冷媒熱交換部(42a) との間で
    熱交換可能な過冷却熱交換器(42)の蓄熱媒体熱交換部(4
    2b) とが循環配管(45)によって蓄熱媒体の循環が可能に
    接続されてなる蓄熱循環回路(B) とを備え、 上記冷媒熱交換部(42a) で蒸発する冷媒と、蓄熱媒体熱
    交換部(42b) を流れる液相の蓄熱媒体とを熱交換させて
    該蓄熱媒体を過冷却状態まで冷却し、その後、この蓄熱
    媒体の過冷却状態を解消手段(43)において解消して氷を
    生成し、該氷を蓄熱タンク(T) に回収するようにした氷
    蓄熱装置において、 上記過冷却熱交換器(42)は、容器(48)の内部に蓄熱媒体
    導出空間(48a) を区画形成する管板(36)と、上流側が循
    環配管(45)に連通し下流端が蓄熱媒体導出空間(48a) に
    開口する伝熱管(49)とを備え、蓄熱媒体熱交換部(42b)
    は蓄熱媒体導出空間(48a) と伝熱管(49)とで構成される
    一方、冷媒熱交換部(42a) は、容器(48)内において管板
    (36)によって蓄熱媒体導出空間(48a) から仕切られて伝
    熱管(49)の周囲に形成されて冷媒をほぼ満液状態で流通
    させる冷媒流通空間(48c) を備えて構成され、この冷媒
    流通空間(48c) 内の冷媒と、伝熱管(49)内を蓄熱媒体導
    出空間(48a) に向って流れる蓄熱媒体との間で熱交換が
    行われるようになっており、 上記管板(36)は、冷媒循環回路(A) を流れる冷媒のうち
    蓄熱媒体導出空間(48a) を流れる蓄熱媒体よりも温度が
    高い冷媒と熱交換が可能とされていることを特徴とする
    氷蓄熱装置。
13. 【請求項１３】 管板(36)は、冷媒循環回路(A) を流れ
    る冷媒のうち蓄熱媒体導出空間(48a) を流れる蓄熱媒体
    よりも温度が高い冷媒を導通した配管(11)が接触され、
    該配管(11)を流れる冷媒と熱交換を行うようになってい
    ることを特徴とする請求項１２記載の氷蓄熱装置。
14. 【請求項１４】 管板(36)は、冷媒配管(8) の高圧側配
    管(11)が接触され、該高圧側配管(11)を流れる冷媒と熱
    交換を行うようになっていることを特徴とする請求項１
    ２記載の氷蓄熱装置。
15. 【請求項１５】 配管(11)は、管板(36)にろう付けされ
    ていることを特徴とする請求項１３記載の氷蓄熱装置。
16. 【請求項１６】 管板(36)の外周部は、容器(48)の外周
    面よりも外周側に突出しており、この突出部分(36d) に
    は溝(80)が形成され、配管(11)は、この溝(80)に嵌め込
    まれていることを特徴とする請求項１３記載の氷蓄熱装
    置。
17. 【請求項１７】 溝(80)は管板(36)の板厚方向の一方の
    面に形成されていることを特徴とする請求項１６記載の
    氷蓄熱装置。
18. 【請求項１８】 溝(80)は管板(36)の外周端面に形成さ
    れていることを特徴とする請求項１６記載の氷蓄熱装
    置。
19. 【請求項１９】 配管(11)は溝(80)の内面にろう付けさ
    れていることを特徴とする請求項１６記載の氷蓄熱装
    置。
20. 【請求項２０】 容器(48)は、管板(36)の厚さ方向の一
    方側に冷媒流通空間(48c) を形成する本体部(48A) と、
    管板(36)の厚さ方向の他方側に蓄熱媒体導出空間(48a)
    を形成する蓋部(48B) とを備えており、 溝(80)は、管板(36)における蓋部(48B) 側の面に形成さ
    れていて、 上記蓋部(48B) には、溝(80)内部に嵌め込まれた配管(1
    1)の離脱を防止するように溝(80)の開放側を閉塞する規
    制部(82)が設けられていることを特徴とする請求項１６
    記載の氷蓄熱装置。
21. 【請求項２１】 管板(36)の内部には、蓄熱媒体導出空
    間(48a) を流れる蓄熱媒体よりも温度が高い冷媒が流通
    する流通路(80)が形成されていることを特徴とする請求
    項１２記載の氷蓄熱装置。
22. 【請求項２２】 管板(36)には伝熱管(49)貫通用の孔が
    形成され、流通路(80)は、管板(36)の厚さ方向に対して
    直交する方向に、上記伝熱管(49)貫通用の孔に干渉しな
    いように延長されていることを特徴とする請求項２１記
    載の氷蓄熱装置。
23. 【請求項２３】 管板(36)は、互いに重ね合わされた複
    数枚の板材(36A,36B) でなり、各板材(36A,36B) には、
    その厚さ方向に対して直交する方向に延長された溝(80
    A,80B) が形成されており、これら板材(36A,36B) 同士
    が重ね合わされて、各溝(80A,80B) 同士により流通路(8
    0)が形成されていることを特徴とする請求項２１記載の
    氷蓄熱装置。