蓄热箱机组和空调系统的制作方法

本发明涉及一种利用蓄热介质的蓄热作用将冷热储存的蓄热箱机组以及利用该冷热来进行空气调节的空调系统。

背景技术：

如专利文献1所述，如下所述的空调系统已为人所知，该系统由蓄热回路和制冷剂回路构成，该系统利用蓄热介质作为冷热源，对室内进行空气调节。蓄热回路主要由贮存蓄热介质的蓄热箱、使蓄热介质与制冷剂等载热体进行热交换的蓄热用热交换器以及循环泵等构成。制冷剂回路主要由蓄热用热交换器和利用侧热交换器等构成。利用侧热交换器利用在蓄热用热交换器中从蓄热介质取出来的冷热对室内空气进行冷却。

在上述专利文献1中，使用通过冷却来生成笼形水合物的蓄热材料(例如四正丁基溴化铵水溶液)作为蓄热介质。在专利文献1中，为了将冷热储存在蓄热箱内，进行将已在蓄热用热交换器中被冷却的蓄热介质贮存在蓄热箱内的蓄冷运转。

专利文献1：日本公开专利公报特开2013-083439号公报

技术实现要素：

－发明要解决的技术问题－

在蓄冷运转下，存在蓄热用热交换器中的蓄热介质的通路(蓄热侧通路)被笼形水合物封闭而导致蓄热用热交换器的热交换能力降低的可能性。因此，优选：在进行了一定程度的蓄冷运转时，进行利用载热体对蓄热侧通路进行加热的加热运转。这是由于通过对蓄热侧通路进行加热，将蓄热侧通路封闭的笼形水合物被从蓄热侧通路剥离，从而蓄热侧通路的封闭状态得以消除之故。剥离后的笼形水合物流入蓄热箱。

在进行该加热运转之际，蓄热箱内贮存有已在蓄冷运转下被冷却的蓄热介质(具体而言是包含过冷却的溶液和笼形水合物的蓄热介质)。另一方面，在加热运转下，蓄热侧通路被加热，因此温度相比蓄冷运转时还高的(例如水合物生成温度以上的)蓄热介质流入蓄热箱。流入到蓄热箱内的蓄热介质使笼形水合物溶解，溶解后大致变为溶液的蓄热介质向蓄热箱的上部流动。

然而，一般情况下，蓄热箱中蓄热介质的流入口位于比流出口更靠下部的位置上，而且，流入口和流出口均设置于箱体的侧壁上。作为溶液的蓄热介质有在箱体的侧壁等容易流动的部分上流动的倾向。因此，在进行加热运转时，在蓄热箱内会形成以最短距离将流入口与流出口相连的蓄热介质的规定流路。这样一来，在加热运转之后进行的蓄冷运转下，已在蓄热用热交换器中被冷却的蓄热介质在不使蓄热箱内的蓄热介质发生任何温度变化的情况下以流入后的状态直接经过蓄热箱内的规定流路向蓄热箱外流出。这样一来，所需量的冷热难以贮存在蓄热箱内。此外，由于已向蓄热箱外流出的蓄热介质会再次流入蓄热用热交换器，因此在蓄热用热交换器内容易发生封闭，从而热交换能力降低。

本发明是鉴于所述问题而完成的。其目的在于：抑制在蓄热箱内形成规定流路。

－用以解决技术问题的技术方案－

本公开的第一方面涉及一种蓄热箱机组，其连接到在通过冷却而生成笼形水合物的蓄热介质与载热体之间进行热交换的蓄热用热交换器29上，上述蓄热箱机组的特征在于：具备：筒状的蓄热箱52，上述蓄热箱52能够在内部贮存在上述蓄热用热交换器29进行热交换后的上述蓄热介质，上述蓄热箱52的轴向为上下方向；流入管55，上述流入管55的入口端与上述蓄热用热交换器29的流出侧连接，上述流入管55的出口端55a与上述蓄热箱52内部连通，上述流入管55使上述蓄热介质向该蓄热箱52内部流入；以及流出管56，上述流出管56的入口端56a与上述蓄热箱52内部连通，上述流出管56的出口端与上述蓄热用热交换器29的流入侧连接，上述流出管56使上述蓄热箱52内部的上述蓄热介质从该蓄热箱52流出，上述流入管55的出口端55a位于比上述流出管56的入口端56a还靠下方的位置，在观看横截面时，上述流入管55在上述蓄热箱52内部的大致中心处向该蓄热箱52的轴向排出上述蓄热介质。

在该蓄热箱机组中，在蓄热介质被排向蓄热箱52内部之际，蓄热介质在蓄热箱52的大致中心处沿蓄热箱52的轴向被排出。于是，蓄热介质容易按照下述方式流动，即：蓄热介质从被排出的部位向四面八方朝蓄热箱52内部分散。由此，能够抑制规定流路pa形成在蓄热箱52内部。由此，所需量的冷热贮存在蓄热箱52内。此外，在蓄热用热交换器29中难以发生蓄热侧通路29b被笼形水合物封闭的情况，从而抑制热交换能力降低。

本公开的第二方面的特征在于：在第一方面的基础上，在上述蓄热箱52内，上述流入管55向上述蓄热箱52的轴向中的下方排出上述蓄热介质。

由此，蓄热介质如果从流入管55向蓄热箱52的底部侧排出，则蓄热介质容易一边沿着底部和箱侧壁向四面八方传开一边向蓄热箱52的上部侧流动。由此，抑制规定流路pa形成。

本公开的第三方面的特征在于：在第一方面的基础上，在上述蓄热箱52内，上述流入管55向上述蓄热箱52的轴向中的上方排出上述蓄热介质。

由此，蓄热介质如果从流入管55向蓄热箱52的上部侧被排出，则蓄热介质暂且向蓄热箱52的上部侧流动，与蓄热箱52所包含的蓄热介质中的笼形水合物层(料浆层)发生碰撞。然后，该蓄热介质容易一边沿着底部和箱侧壁向四面八方传开一边向蓄热箱52的上部侧流动。由此，抑制规定流路pa形成。

本公开的第四方面的特征在于：在第二方面或第三方面的基础上，上述流出管56的入口端56a位于上述蓄热箱52的侧壁附近，上述蓄热介质大致沿水平方向被吸入至上述流出管56。

这里，以溶液为主的蓄热介质若在蓄热箱52内的上部沿水平方向被吸入至流出管56，则向蓄热箱52的外部流出。

本公开的第五方面的特征在于：在第二方面或第三方面的基础上，在观看横截面时，在上述蓄热箱52内部的大致中心处，上述蓄热介质从上述蓄热箱52的轴向中的上方被吸入至上述流出管56。

这里，以溶液为主的蓄热介质在蓄热箱52内部的大致中心处从上方被吸入至流出管56。由此，从流入管55排出后的蓄热介质在蓄热箱52内部更容易向四面八方传开并且向蓄热箱52的上部侧流动，蓄热介质在蓄热箱52内更难以发生偏流。而且，相比不是从上方吸入蓄热介质的类型的流出管56，能够使温度更高的蓄热介质从蓄热箱52流出。由此，相比采用了不是从上方吸入蓄热介质的类型的流出管56的蓄热箱机组，更难以发生蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b被封闭的情况，蓄热用热交换器29的热交换率能力也提高。

本公开的第六方面的特征在于：在第五方面的基础上，上述流出管56的入口端56a相比上述流出管56的管径宽。

由此，即使蓄热介质中的笼形水合物附着在流出管56的入口端56a的周缘部而堆积在该周缘部，该入口端56a也难以被封闭。

本公开的第七方面涉及一种空调系统，其特征在于：具备：第一方面到第六方面中任一方面所述的蓄热箱机组50；上述蓄热用热交换器29，上述蓄热用热交换器29具有供上述蓄热介质流动的蓄热侧通路29b和供上述载热体流动的载热体侧通路29a，上述蓄热侧通路29b与上述蓄热箱机组50连接，利用侧热交换器25，上述利用侧热交换器25与上述载热体侧通路29a连接，并且能够将已贮存在上述蓄热箱机组50的上述蓄热箱52内的上述蓄热介质作为冷热源来对空调对象空间进行制冷；以及运转控制部100，上述运转控制部100能够执行制冷运转和加热运转，在上述制冷运转下，将上述蓄热介质作为冷热源来对空调对象空间进行制冷，上述加热运转如下：在由包含笼形水合物的上述蓄热介质封闭了上述蓄热侧通路29b的情况下，使温度比上述蓄热介质的水合物生成温度还高的载热体流向上述载热体侧通路29a，由此使该蓄热介质从上述蓄热侧通路29b剥离。

规定流路pa主要是在进行加热运转时形成在蓄热箱52内的。相对于此，在该空调系统中，由于采用了上述第一方面至第六方面中任一方面所涉及的蓄热箱机组51，因此即使进行了加热运转，也难以形成上述的规定流路pa。由此，能够在蓄热箱52内贮存所需量的冷热，能够利用已贮存的冷热对空调对象空间进行制冷。

－发明的效果－

根据本公开的第一方面，能够抑制规定流路pa形成在蓄热箱52内部。由此，所需量的冷热贮存在蓄热箱52中。此外，在蓄热用热交换器29，难以发生由笼形水合物封闭蓄热侧通路29b的情况，从而抑制热交换能力降低。

此外，根据第二方面和第三方面，抑制规定流路pa的形成。

此外，根据第四方面，在蓄热箱52内的上部，如果作为溶液的蓄热介质从水平方向吸入至流出管56，则向蓄热箱52的外部流出。

此外，根据第五方面，相比采用了不是从上方吸入蓄热介质的类型的流出管56的蓄热箱机组，更难以发生蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b被封闭的情况，蓄热用热交换器29的热交换率也提高。

此外，根据第六方面，即使笼形水合物附着在流出管56的入口端56a的周缘部而堆积在该周缘部，该入口端56a也难以被封闭。

此外，根据第七方面，即使进行了加热运转，也难以形成规定流路pa。由此，能够在蓄热箱52内贮存所需量的冷热，能够利用已贮存的冷热对空调对象空间进行制冷。

附图说明

图1是空调系统的结构图。

图2是表示蓄冷运转时和加热运转时的制冷剂的流动和蓄热介质的流动的图。

图3是表示第一利用制冷运转时的制冷剂的流动情况和蓄热介质的流动情况的图。

图4是表示第二利用制冷运转时的制冷剂的流动情况和蓄热介质的流动情况的图。

图5(A)表示第一实施方式所涉及的蓄热箱机组的外观，图5(B)表示上述蓄热箱机组的纵截面。

图6是现有蓄热箱机组的纵向剖视图。

图7(A)表示第二实施方式所涉及的蓄热箱机组的外观，图7(B)表示上述蓄热箱机组的纵截面。

图8(A)表示第三实施方式所涉及的蓄热箱机组的外观，图8(B)表示上述蓄热箱机组的纵截面。

图9是表示第四实施方式所涉及的蓄热箱机组的外观的图。

图10(A)表示现有流出管的入口端附近，图10(B)表示图9的流出管的入口端附近。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式进行详细的说明。需要说明的是，下面的实施方式是本质上优选的示例，并没有对本发明、本发明的应用对象或本发明的用途的范围加以限制的意图。

<第一实施方式>

图1是空调系统10的结构图。如图1所示，空调系统10具有空调装置20、蓄热装置50以及控制器100(相当于运转控制部)。

蓄热装置50具有本第一实施方式所涉及的蓄热箱机组51、辅助热交换器28、蓄热用热交换器29、蓄热用膨胀阀30、循环泵58以及其它各种阀32、33、34。由蓄热装置50所具有的设备构成蓄热回路61。

空调装置20具有室外机组20a和室内机组20b。制冷剂回路11由各机组20a、20b所包括的设备和蓄热装置50所具有的一部分设备(具体而言是辅助热交换器28、蓄热用热交换器29、蓄热用膨胀阀30以及其它各种阀32、33、34)构成。

控制器100用于控制空调系统10的运转，其对制冷剂回路11中的压缩机21、蓄热回路61中的循环泵58等的运转进行控制。

<制冷剂回路的构成方式>

制冷剂(相当于载热体)充填在制冷剂回路11中，制冷循环是借助制冷剂的循环来进行的。如图1所示，制冷剂回路11主要由压缩机21、室外热交换器22、室外膨胀阀23、室内膨胀阀24、室内热交换器25、四通换向阀26、辅助热交换器28、蓄热用热交换器29以及蓄热用膨胀阀30构成。压缩机21、室外热交换器22、室外膨胀阀23以及四通换向阀26设置在室外机组20a内，室内膨胀阀24和室内热交换器25设置在室内机组20b内。

压缩机21将制冷剂压缩后喷出。压缩机21例如是可变容量式压缩机，可由未图示的变频电路改变上述压缩机21的转速(工作频率)。

室外热交换器22经由管道12与四通换向阀26连接。室外热交换器22例如是横肋管片式热交换器，若由设置在室外机组20a内的室外风扇22a向室外热交换器22供给室外空气，则在该室外空气与制冷剂之间进行热交换。

室外膨胀阀23经由管道13与室外热交换器22连接，并且经由管道14a、14b与室内膨胀阀24连接。室外膨胀阀23和室内膨胀阀24例如由电子膨胀阀构成，它们通过使开度变化来调节制冷剂的压力。

室内热交换器25经由管道15与室内膨胀阀24连接，并且经由管道16与四通换向阀26连接。室内热交换器25例如是横肋管片式热交换器，若由设置在室内机组20b内的室内风扇25a向室内热交换器25供给室内空气，则在该室内空气与制冷剂之间进行热交换。

四通换向阀26具有四个通口。具体而言，四通换向阀26的第一通口与压缩机21的喷出侧连接，四通换向阀26的第二通口经由储液器(accumulator)27与压缩机21的吸入侧连接。四通换向阀26的第三通口经由管道12与室外热交换器22连接，四通换向阀26的第四通口经由管道16与室内热交换器25连接。四通换向阀26根据空调系统10的运转种类将各通口的连接状态切换为第一状态(在图1中用实线表示的状态)或者第二状态(在图1中用虚线表示的状态)。

辅助热交换器28具有制冷剂侧通路28a和蓄热侧通路28b。制冷剂侧通路28a位于管道14a上，即位于室外膨胀阀23与蓄热用膨胀阀30之间，制冷剂在制冷剂侧通路28a的内部流动。蓄热侧通路28b串联连接在蓄热回路61中，蓄热介质(在下文中说明)在蓄热侧通路28b的内部流动。在辅助热交换器28，在制冷剂与蓄热介质之间进行热交换。

蓄热用热交换器29具有制冷剂侧通路29a(相当于载热体侧通路)和蓄热侧通路29b。制冷剂侧通路29a在管道14b上位于蓄热用膨胀阀30与室内膨胀阀24之间，制冷剂在制冷剂侧通路29a的内部流动。蓄热侧通路29b串联连接在蓄热回路61中，蓄热介质在蓄热侧通路29b的内部流动。在蓄热用热交换器29，在制冷剂与蓄热介质之间进行热交换。

蓄热用膨胀阀30经由管道14a与辅助热交换器28连接，并且经由管道14b与蓄热用热交换器29连接。蓄热用膨胀阀30例如由电子膨胀阀构成，其通过使开度变化来调节制冷剂的压力。

此外，在制冷剂回路11中设置有三个开关阀31、32、33和一个止回阀34。第一开关阀31位于第一旁路管道17上，第二开关阀32位于第二旁路管道18上。这里，第一旁路管道17将管道12与管道14a上的下述部位连接，该部位位于室外膨胀阀23与辅助热交换器28之间。第二旁路管道18将管道16与管道14b上的下述部位连接，该部位位于蓄热用热交换器29与室内膨胀阀24之间。第三开关阀33位于管道14b上的、蓄热用热交换器29与室内膨胀阀24之间的位置上，并且位于比第二旁路管道18与管道14b的连接部分更靠室内膨胀阀24侧的位置上。止回阀34与第三开关阀33并联连接。止回阀34被设置成如下，即：在第三开关阀33中的室内膨胀阀24侧的制冷剂压力超过了规定值的情况下，止回阀34使制冷剂从室内膨胀阀24侧朝向蓄热用热交换器29侧流动。

<蓄热回路的构成方式>

蓄热介质充填在蓄热回路61中，在蓄热回路61中进行使蓄热介质循环来将冷热储存的循环等。蓄热回路61主要由蓄热箱机组51和循环泵58以及除此之外的上述的辅助热交换器28和蓄热用热交换器29构成。

这里，对本第一实施方式所涉及的蓄热介质进行说明。蓄热介质采用通过冷却来生成笼形水合物的蓄热材料，即具有流动性的蓄热材料。作为蓄热介质的具体例子，可以列举四正丁基溴化铵(TBAB：Tetra Butyl Ammonium Bromide)水溶液、三羟甲基乙烷(TME：Trimethylolethane)水溶液、石蜡类料浆等。例如，四正丁基溴化铵水溶液可被稳定地冷却，即使处于该水溶液的温度比水合物生成温度还低的过冷却状态，四正丁基溴化铵水溶液也维持其水溶液的状态，但是如果其在该过冷却状态下受到了某种刺激，则过冷却的溶液过渡到包含了笼形水合物的溶液(即料浆)。即，四正丁基溴化铵水溶液解除其过冷却状态，生成由四正丁基溴化铵和水分子形成的笼形水合物(水合物结晶)，从而成为粘性比较高的料浆状。这里，过冷却状态是指如下所述的状态，即：即使蓄热介质达到了水合物生成温度以下的温度也不会生成笼形水合物，而是将溶液的状态保持下去的状态。相反，变为料浆状的四正丁基溴化铵水溶液，如果该水溶液的温度因加热而升高至比水合物生成温度还高的温度，则笼形水合物融化而成为流动性比较高的液体状态(溶液)。需要说明的是，四正丁基溴化铵水溶液的水合物生成温度为比0℃高的温度，例如为12℃。

如图1和图5所示，蓄热箱机组51具备蓄热箱52、流入管55以及流出管56。如图5所示，蓄热箱52是以其轴向成为上下方向的方式布置的中空圆筒状容器，其上端和下端被封闭。蓄热介质贮存在蓄热箱52的内部。此外，在蓄热箱52的侧壁上的、该蓄热箱52的下部形成有第一开口53，在蓄热箱52的侧壁上的、该蓄热箱52的上部形成有第二开口54。

如图1和图5所示，流入管55经由第一开口53安装在蓄热箱52上，其使蓄热介质流入蓄热箱52内部。流入管55的蓄热介质的入口端经由管道62与蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b的一端连接。流入管55的蓄热介质的出口端55a与蓄热箱52内部连通。

如图1和图5所示，流出管56经由第二开口54安装在蓄热箱52上，其使蓄热箱52内部的蓄热介质从该蓄热箱52流出。流出管56的蓄热介质的入口端56a与蓄热箱52内部连通。流出管56的蓄热介质的出口端经由管道63与辅助热交换器28的蓄热侧通路28b的一端连接。

需要说明的是，在下文中对蓄热箱机组51的其它构成方式进行说明。

在图1的蓄热回路61中，循环泵58使蓄热介质向从辅助热交换器28到蓄热用热交换器29的方向循环。循环泵58经由管道64与辅助热交换器28的蓄热侧通路28b的另一端连接，并且经由管道65与蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b的另一端连接。由此，可以说：流入管55的入口端与蓄热用热交换器29的蓄热介质的流出侧连接，流出管56的出口端与蓄热用热交换器29的蓄热介质的流入侧连接。循环泵58的运转和停止运转、蓄热介质的运送量受控制器100的控制。

根据上述的构成方式，蓄热回路61构成为封闭回路。

<空调系统的运转动作>

空调系统10的运转种类大体上分为：并行地进行制冷剂回路11中的制冷剂的循环与蓄热回路61中的蓄热介质的循环的运转；以及只进行制冷剂回路11中的制冷剂的循环的运转。下面，针对前一情况的运转动作进行说明。作为前一情况，可以列举蓄冷运转、利用制冷运转(相当于制冷运转)以及加热运转。

-蓄冷运转-

在图2所示的蓄冷运转下，已在室外热交换器22和辅助热交换器28中被冷凝和冷却的制冷剂在蓄热用热交换器29的制冷剂侧通路29a蒸发，由此，蓄热侧通路29b内的蓄热介质被冷却后贮存在蓄热箱52。制冷剂回路11进行室外热交换器22成为冷凝器且蓄热用热交换器29成为蒸发器的制冷循环。蓄热回路61使蓄热介质循环，使得已从蓄热箱52流出的蓄热介质依次通过辅助热交换器28和蓄热用热交换器29后再次流入蓄热箱52。

具体而言，四通换向阀26被设定为第一状态，第一开关阀31和第三开关阀33被设定为关闭状态，第二开关阀32被设定为打开状态。室外膨胀阀23的开度被设定为全开状态，室内膨胀阀24的开度被设定为全关状态，蓄热用膨胀阀30的开度被设定为规定的开度(蓄热用热交换器29的制冷剂侧通路29a的出口处制冷剂的过热度达到规定目标值的开度)。压缩机21和室外风扇22a进行工作。

已从压缩机21喷出的制冷剂经由管道12流入室外热交换器22，上述制冷剂在室外热交换器22中向室外空气散热而冷凝。已冷凝的制冷剂经由室外膨胀阀23流入辅助热交换器28的制冷剂侧通路28a，而在通过制冷剂侧通路28a的期间，上述制冷剂被在蓄热侧通路28b中流动的蓄热介质进一步冷却。已从辅助热交换器28流出的制冷剂在蓄热用膨胀阀30中被减压后，在蓄热用热交换器29中从蓄热介质吸热而蒸发。蒸发后的制冷剂经由第二旁路管道18和四通换向阀26暂且被吸入至储液器27，从液态制冷剂分离出来的气态制冷剂在自液态制冷剂分离出来后吸入至压缩机21内而被压缩。

在蓄热回路61中，循环泵58进行工作。蓄热箱52内的蓄热介质经由第二开口54和管道56、63流入辅助热交换器28的蓄热侧通路28b。在通过该蓄热侧通路28b的期间，蓄热介质被在制冷剂侧通路28a流动的制冷剂加热。已被加热的蓄热介质经由循环泵58和管道64、65流入蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b。在通过该蓄热侧通路29b的期间，蓄热介质被在制冷剂侧通路29a流动的制冷剂冷却。已被冷却的蓄热介质经由管道62、55和第一开口53流入蓄热箱52内。这样，冷热储存在蓄热箱52内。

-利用制冷运转-

在图3和图4所示的利用制冷运转下，将在上述蓄冷运转下已贮存在蓄热箱52内的蓄热介质作为冷热源使用，由室内热交换器25对室内(相当于空调对象空间)进行制冷。制冷剂回路11使制冷剂循环，使得在蓄热用热交换器29中从蓄热介质得到了冷热的制冷剂在室内热交换器25中蒸发。蓄热回路61使蓄热介质循环，使得已从蓄热箱52流出的蓄热介质依次通过辅助热交换器28和蓄热用热交换器29后再次流入蓄热箱52。

利用制冷运转有图3中的第一利用制冷运转和图4中的第二利用制冷运转。

-第一利用制冷运转-

在第一利用制冷运转下，利用储存在蓄热箱52内的冷热和通过制冷剂回路11的制冷循环而得到的冷热对室内进行制冷。制冷剂回路11进行室外热交换器22成为冷凝器、辅助热交换器28和蓄热用热交换器29成为过冷却器(即散热器)、室内热交换器25成为蒸发器的制冷循环。

具体而言，如图3所示，四通换向阀26被设定为第一状态，第一开关阀31和第二开关阀32被设定为关闭状态，第三开关阀33被设定为打开状态。室外膨胀阀23和蓄热用膨胀阀30的开度被设定为全开状态，室内膨胀阀24的开度被设定为规定的开度(在室内热交换器25的出口处制冷剂的过热度达到规定目标值的开度)。压缩机21、室外风扇22a以及室内风扇25a进行工作。

已从压缩机21喷出的制冷剂经由管道12流入室外热交换器22，上述制冷剂在室外热交换器22中向室外空气散热而冷凝。已冷凝的制冷剂经由全开状态的室外膨胀阀23流入辅助热交换器28的制冷剂侧通路28a，在通过制冷剂侧通路28a的期间，上述制冷剂被在蓄热侧通路28b中流动的蓄热介质进一步冷却。已从辅助热交换器28流出的制冷剂经由全开状态的蓄热用膨胀阀30流入蓄热用热交换器29的制冷剂侧通路29a，上述制冷剂被在蓄热侧通路29b中流动的蓄热介质进一步冷却。该制冷剂在室内膨胀阀24中被减压后，在室内热交换器25中从室内空气吸热而蒸发。由此，室内空气被冷却。蒸发后的制冷剂经由管道16和四通换向阀26暂且被吸入至储液器27，从液态制冷剂分离出来的气态制冷剂在自液态制冷剂分离出来后吸入至压缩机21内而被压缩。

在蓄热回路61中，循环泵58进行工作。蓄热箱52内的蓄热介质经由第二开口54和管道56、63流入辅助热交换器28的蓄热侧通路28b。在通过该蓄热侧通路28b的期间，蓄热介质从在制冷剂侧通路28a流动的制冷剂吸热。吸热后的蓄热介质经由循环泵58和管道64、65流入蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b。在通过该蓄热侧通路29b的期间，蓄热介质从在制冷剂侧通路29a流动的制冷剂进一步吸热。进一步吸热后的蓄热介质经由管道62、55和第一开口53流入蓄热箱52内。这样，从蓄热介质向制冷剂赋予冷热。

-第二利用制冷运转-

在第二利用制冷运转下，只利用已储存在蓄热箱52内的冷热对室内进行制冷。制冷剂回路11使制冷剂循环，使得已通过蓄热用热交换器29的制冷剂在室内热交换器25蒸发。

具体而言，如图4所示，四通换向阀26被设定为第一状态，第二开关阀32被设定为关闭状态，第一开关阀31和第三开关阀33被设定为打开状态。室外膨胀阀23的开度被设定为全关状态，蓄热用膨胀阀30的开度被设定为全开状态，室内膨胀阀24的开度被设定为规定的开度(在室内热交换器25的出口处制冷剂的过热度达到规定目标值的开度)。压缩机21和室内风扇25a进行工作。

已从压缩机21喷出的制冷剂经由管道12、第一旁路管道17和管道14a流入辅助热交换器28的制冷剂侧通路28a，并向在蓄热侧通路28b流动的蓄热介质散热而冷凝。已冷凝的制冷剂在通过处于全开状态的蓄热用膨胀阀30后流入蓄热用热交换器29的制冷剂侧通路29a，在通过制冷剂侧通路29a的期间，上述制冷剂被在蓄热侧通路29b流动的蓄热介质进一步冷却。然后，该制冷剂经由第三开关阀33流入室内膨胀阀24并被减压。减压后的制冷剂在通过室内热交换器25的期间从室内空气吸热而蒸发。由此，室内空气被冷却。蒸发后的制冷剂经由管道16和四通换向阀26暂且被吸入至储液器27，从液态制冷剂分离出来的气态制冷剂在自液态制冷剂分离出来后吸入至压缩机21内而被压缩。

在蓄热回路61中，循环泵58进行工作。蓄热箱52内的蓄热介质按照第二开口54、管道56、63、辅助热交换器28的蓄热侧通路28b、管道64、循环泵58、管道65的顺序流过上述部件后，流入蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b。在通过各蓄热侧通路28b、29b的期间，蓄热介质从在各制冷剂侧通路28a、29a通过的制冷剂吸热。吸热后的蓄热介质经由管道62、55和第一开口53流入蓄热箱52内。这样，从蓄热介质向制冷剂赋予冷热。

－加热运转－

如上所述，在本第一实施方式中，使用了通过冷却而生成笼形水合物的蓄热介质。这样一来，在蓄热用热交换器29中使蓄热介质冷却的蓄冷运转下，通过冷却而过渡到笼形水合物的蓄热介质积存在蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b内，从而可能会存在由该蓄热介质封闭蓄热侧通路29b的可能性。如果蓄热侧通路29b被封闭，则蓄热用热交换器29中的制冷剂与蓄热介质之间的热交换受阻，蓄热用热交换器29的热交换效率下降。

因此，例如在蓄热介质的流量比规定量还低的情况或在蓄热用热交换器29中蓄热侧通路29b的入口与出口之间的温度差比规定温度还低的情况下，空调系统10进行通过对蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b进行加热来强制性地使笼形水合物从该蓄热侧通路29b剥离的加热运转。

具体而言，在加热运转下，进行如下所述的动作，该动作除了蓄热用膨胀阀30的开度比蓄冷运转时还大(例如全开状态)这一点之外，其余的与图2所涉及的蓄冷运转相同。即，已从压缩机21喷出的制冷剂在室外热交换器22被冷凝后，按照室外膨胀阀23、辅助热交换器28的制冷剂侧通路28a、蓄热用膨胀阀30、蓄热用热交换器29的制冷剂侧通路29a以及第二旁路管道18的顺序在上述部件中流动。特别是，由于蓄热用膨胀阀30的开度比蓄冷运转时还大，因此已流出辅助热交换器28的制冷剂以减压量比较小的状态流入蓄热用热交换器29。在蓄热用热交换器29中流动的制冷剂的温度比在蓄冷运转下在蓄热用热交换器29中流动的制冷剂的温度还高，具体而言是比蓄热介质的水合物生成温度还高。制冷剂在流过了蓄热用热交换器29后经由四通换向阀26吸入储液器27内。

在蓄热回路61中，从蓄热箱52流出后流入到辅助热交换器28的蓄热侧通路28b内的蓄热介质从在制冷剂侧通路28a流动的制冷剂吸热后，流入蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b。在制冷剂侧通路29a流动的制冷剂的温度比蓄热介质的水合物生成温度还高，因此将蓄热侧通路29b封闭的笼形水合物从与构成蓄热侧通路29b的管道的内壁较近的部分开始逐渐融化，不久就从该管道的内壁剥离。剥离后的笼形水合物借助由循环泵58进行的循环动作，再次流入蓄热箱52的内部。

<本第一实施方式所涉及的蓄热机组的其它构成方式>

然而，根据流入管55与蓄热箱52连接的连接结构、和流出管56与蓄热箱52连接的连接结构，在进行上述的加热运转之际可能会发生蓄热用热交换器29的热交换能力降低等问题。

例如，可以想到如下所述的现有例：如图6所示，流入管55的出口端55a和流出管56的入口端56a被设置成在蓄热箱52的侧壁附近向水平方向开口，并且流出管56的入口端56a位于比流入管55的出口端55a还靠上方的位置处。在进行加热运转时，包含已从蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b剥离的笼形水合物的蓄热介质以温度比水合物生成温度还高的状态经由流入管55的出口端55a流入蓄热箱52内。该蓄热介质一边使已经贮存在蓄热箱52内的蓄热介质中的笼形水合物层(图6中的黑点部分)的一部分融化一边朝向流出管56的入口端56a流动。然而，在现有例中，流入进来的蓄热介质沿着容易流动的蓄热箱52的侧壁向流出管56的入口端56a流动，因此导致形成规定流路pa。作为一个例子，在图6中示出了规定流路pa是按照下述方式形成的流路的情况，该流路沿蓄热箱52的侧壁延伸并且以最短距离连接从流入管55的出口端55a到流出管56的入口端56a的部分。

若上述规定流路pa在进行加热运转时形成，则在加热运转后进行了蓄冷运转之际，在蓄热用热交换器29被冷却后从流入管55的出口端55a流入到蓄热箱52内的蓄热介质会通过规定流路pa后从流出管56的入口端56a向蓄热箱52外部流出。于是，在进行蓄冷运转时，在蓄热箱52内难以发生新流入进来的蓄热介质与预先贮存的蓄热介质中的过冷却的溶液接触而过冷却的溶液向笼形水合物过渡的现象(即难以消除过冷却)，由此，在蓄热箱52内维持蓄热介质的温度不发生变化的状态。因此，在蓄热箱52内可能没有储存有所需量的冷热。此外，在该状态下，已从蓄热箱52流出的蓄热介质在蓄热回路61中循环后再次流入蓄热用热交换器29。再次流入进来的蓄热介质包含过冷却的溶液和笼形水合物，因此蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b容易被再次流入进来的蓄热介质中的笼形水合物封闭，从而蓄热用热交换器29的热交换能力可能会降低。

于是，在本第一实施方式中，作为蓄热箱机组51的构成方式，采用了图5(A)、图5(B)所示的结构。如图5(A)、图5(B)所示，流入管55的出口端55a位于比流出管56的入口端56a还靠下方的位置处。流入管55的出口端55a位于蓄热箱52内部，流出管56的入口端56a被设置成在蓄热箱52的侧壁附近向水平方向开口。

特别是，在观看横截面时，流入管55位于蓄热箱52内部的中心，上述流入管55构成为向蓄热箱52的轴向中的下方排出蓄热介质。即，流入管55沿水平方向从第一开口53插入蓄热箱52内部，并且流入管55在中途发生弯曲以便流入管55的出口端55a在圆筒状的蓄热箱52的中心轴O上朝向蓄热箱52的底部开口。

由此，在进行加热运转时，从蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b流出来的蓄热介质在其温度比水合物生成温度还高的状态下，经由流入管55流入蓄热箱52内。此时，该蓄热介质向蓄热箱52的中心轴O的下方从流入管55排出，因此，该蓄热介质与蓄热箱52的底部发生碰撞。另一方面，在进行加热运转时，借助在加热运转前进行过的蓄冷运转，包含过冷却的溶液和笼形水合物的蓄热介质贮存在蓄热箱52内部。这样一来，如图5(B)中的箭头所示，与蓄热箱52的底部发生了碰撞的、刚流入后的蓄热介质一边沿蓄热箱52的底部和侧壁向四面八方传开一边向蓄热箱52的上部侧流动。此外，刚流入后的蓄热介质的温度比水合物生成温度还高，因此上述蓄热介质在蓄热箱52内流动的同时，与已经贮存在蓄热箱52内的蓄热介质中的笼形水合物边接触边使该笼形水合物融化。因溶解而包含少量笼形水合物的溶液状蓄热介质(即笼形水合物的密度比较低的蓄热介质)留在笼形水合物层的上层，其从流出管56的入口端56a向蓄热箱52的外部(具体而言为辅助热交换器28的蓄热侧通路28b)排出。

即，在本第一实施方式中，在进行加热运转时，向蓄热箱52内流入进来的蓄热介质通过如图5(B)中的箭头所示那样流动，从而妨碍如图6所示的规定流路pa的形成。因此，在加热运转后进行蓄冷运转之际，在蓄热用热交换器29已被冷却的蓄热介质如果流入蓄热箱52内部，则会使该蓄热箱52内的过冷却的溶液向笼形水合物过渡。由此，在进行蓄冷运转时，进行稳定的生成笼形水合物的动作，从而储存所需量的冷热。此外，即使在蓄热用热交换器29已被冷却的蓄热介质中含有笼形水合物，也无需担心该笼形水合物再次流入蓄热用热交换器29，防止蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b被封闭。由此，成为蓄热用热交换器29的热交换能力不会降低而是得到了维持的状态。

需要说明的是，优选：在进行加热运转时流入蓄热箱52内的蓄热介质的流速足够小。作为一个例子，在蓄热箱52的容积为约250升、蓄热箱52的高度为约2m的情况下，通过调节流入管55的管径，将蓄热介质的流速设为约“0.3m/sec”。

认为其理由如下：在进行加热运转时，如果蓄热介质的流速相对于蓄热箱52的尺寸而言过大，则只要流入管55的出口端55a与蓄热箱52的底面之间的距离稍微偏离了规定距离，蓄热箱52内的蓄热介质就不会如图5(B)那样流动而是发生偏流，反而可能会形成规定流路pa。由此，在进行加热运转时，优选根据蓄热箱52的容积、高度等将蓄热介质的流速适当地设定为足够小的值，使得：无论流入管55的出口端55a与蓄热箱52内的底面之间的距离的误差如何，蓄热介质都会如图5(B)所示那样流动。

<效果>

在本第一实施方式所涉及的蓄热箱机组51中，蓄热介质是在蓄热箱52内的大致中心处向蓄热箱52的轴向、进一步具体而言是向下方被排出的。于是，如图5(B)所示，该蓄热介质一边沿蓄热箱52的底部和侧壁向四面八方传开一边向蓄热箱52的上部侧流动。由此，能够抑制如图6所示的规定流路pa形成在蓄热箱52内部。由此，所需量的冷热贮存在蓄热箱52中。此外，在蓄热用热交换器29中难以发生由笼形水合物引起蓄热侧通路29b封闭的情况，从而抑制热交换能力的降低。

此外，流出管56的入口端56a位于蓄热箱52的侧壁附近，其构成为蓄热介质大致沿水平方向吸入流出管56内。因此，以溶液为主的蓄热介质如果在蓄热箱52内的上部从水平方向吸入至流出管56，则向蓄热箱52的外部流出。

此外，在本第一实施方式的空调系统10中，采用了图5所涉及的结构作为蓄热箱机组51，因此即使进行了加热运转，也难以形成图6所示的规定流路pa。由此，空调系统10能够在蓄热箱52贮存所需量的冷热，能够利用所贮存的冷热对室内进行制冷。

<第二实施方式>

在本第二实施方式中，蓄热箱机组51的构成方式与上述第一实施方式不同。需要说明的是，本第二实施方式所涉及的空调系统10的其它构成方式则与上述第一实施方式相同。

在本第二实施方式中，如图7(A)、图7(B)所示，流入管55的出口端55a位于比流出管56的入口端56a还靠下方的位置处。流入管55的出口端55a位于蓄热箱52内部，流出管56的入口端56a被设置成在蓄热箱52的侧壁附近向水平方向开口。

特别是，在观看横截面时，流入管55位于蓄热箱52内部的中心，上述流入管55构成为向蓄热箱52的轴向中的上方排出蓄热介质。即，流入管55沿水平方向从第一开口53插入蓄热箱52内部，并且流入管55在中途发生弯曲以便出口端55a以与上述第一实施方式相反的方式在蓄热箱52的中心轴O上朝向蓄热箱52的上面部开口。

由此，在进行加热运转时，温度比水合物生成温度还高的蓄热介质从蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b向流入管55流入。该蓄热介质在蓄热箱52的中心轴O上朝上从流入管55被排出，因此，该蓄热介质与位于流入管55的出口端55a上方的蓄热箱52内的笼形水合物层发生碰撞。这样一来，如图7(B)的箭头所示，碰撞后的蓄热介质沿着流入管55朝向蓄热箱52的底部流动，然后一边沿蓄热箱52的底部和侧壁向四面八方传开一边向蓄热箱52的上部侧流动。此外，刚流入后的蓄热介质的温度比水合物生成温度还高，因此在蓄热箱52内流动的同时，与蓄热箱52内的笼形水合物边接触边使该笼形水合物融化。因溶解而包含少量笼形水合物的溶液状蓄热介质(即笼形水合物的密度比较低的蓄热介质)留在笼形水合物层的上层，其从流出管56的入口端56a向蓄热箱52的外部(具体而言为辅助热交换器28的蓄热侧通路28b)排出。

这样的蓄热箱机组51能够实现与上述第一实施方式相同的效果。

需要说明的是，与上述第一实施方式相同，在本第二实施方式的情况下，也优选蓄热介质的流速足够小。其理由如下：在进行加热运转时，如果蓄热介质的流速过大，则已流入蓄热箱52内的蓄热介质不仅使位于流入管55的出口端55a正上方的笼形水合物溶解，而且还朝向蓄热箱52的上面侧贯穿笼形水合物层，从而反而会有形成规定流路pa这样的忧虑。

<第三实施方式>

在本第三实施方式中，蓄热箱机组51的构成方式与上述第一、第二实施方式不同。需要说明的是，本第三实施方式所涉及的空调系统10的其它构成方式则与上述第一、第二实施方式相同。

在本第三实施方式中，如图8(A)、图8(B)所示，流入管55的出口端55a位于比流出管56的入口端56a还靠下方的位置处。

特别是，流入管55的出口端55a和流出管56的入口端56a都位于蓄热箱52内部。在观看横截面时，流入管55位于蓄热箱52内部的中心，上述流入管55构成为向蓄热箱52的轴向中的下方排出蓄热介质。即，流入管55沿水平方向从第一开口53插入蓄热箱52内部，并且流入管55在中途发生弯曲以便出口端55a在蓄热箱52的中心轴O上朝向蓄热箱52的底部开口。

进而，在观看横截面时，流出管56位于蓄热箱52内部的中心，上述流出管56构成为从蓄热箱52的轴向中的上方吸入蓄热介质。即，流出管56沿水平方向从第二开口54插入蓄热箱52内部，并且流出管56在中途发生弯曲以便入口端56a在蓄热箱52的中心轴O上朝向蓄热箱52的上面部开口。

由此，在进行加热运转时，温度比水合物生成温度还高的蓄热介质从蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b向流入管55流入。该蓄热介质在蓄热箱52的中心轴O上朝下从流入管55被排出，其与蓄热箱52的底部发生碰撞。如图8(B)中的箭头所示，与蓄热箱52的底部碰撞后的蓄热介质一边沿蓄热箱52的底部和侧壁向四面八方传开一边向蓄热箱52的上部侧流动。此外，刚流入后的蓄热介质的温度比水合物生成温度还高，因此上述蓄热介质在蓄热箱52内流动的同时，与已经贮存在蓄热箱52内的蓄热介质中的笼形水合物边接触边使该笼形水合物融化。因溶解而包含少量笼形水合物的溶液状蓄热介质(即笼形水合物的密度比较低的蓄热介质)留在笼形水合物层的上层。如图8(B)所示，留在上层的蓄热介质从流出管56的入口端56a向蓄热箱52的外部(具体而言为辅助热交换器28的蓄热侧通路28b)排出。

这样的蓄热箱机组51能够实现与上述第一、第二实施方式相同的效果。

特别是，在本第三实施方式中，流出管56的入口端56a被设置成在蓄热箱52的中心朝向上方，因此可以说，在进行加热运转时，在蓄热箱52内相比上述第一、第二实施方式更难以发生蓄热介质的偏流。由此，在本第三实施方式中，相比上述第一、第二实施方式更难以形成规定流路pa。此外，由于流出管56的入口端56a朝向上方，因此流出管56能够使留在上层的蓄热介质中温度较高的蓄热介质从蓄热箱52流出。由此，例如在进行加热运转时，蓄热用热交换器29的热交换率能力也相比上述第一、第二实施方式提高，对蓄热用热交换器29的蓄热侧通路29b的封闭也相比上述第一、第二实施方式更加难以发生。

需要说明的是，与上述第一、第二实施方式相同，在本第三实施方式的情况下，也优选蓄热介质的流速足够小。

<第四实施方式>

如图9所示，在本第四实施方式中，虽然流入管55的出口端55a和流出管56的入口端56a的朝向是与上述第三实施方式相同的，但是本第四实施方式所涉及的流出管56的入口端56a相比流出管56的管径宽。

如上所述，滞留在笼形水合物层的上层的蓄热介质大体上是溶液状载热体，但是其包含少量的笼形水合物。如图10(A)所示，笼形水合物的结晶粒径越大，笼形水合物sl就越容易附着在流出管56的入口端56a的周缘部。如果笼形水合物sl附着在入口端56a的周缘部，则笼形水合物sl逐渐地在该周缘部堆积下去，根据入口端56a的大小，该入口端56a可能被封闭。

相对于此，在本第四实施方式中，流出管56的入口端56a相比流出管56的管径宽。因此，如图10(B)所示，即使笼形水合物sl附着在入口端56a的周缘部而在该周缘部堆积，该入口端56a也难以被封闭。

这里，例如根据笼形水合物sl的标准结晶粒径等来适当地决定与管径相比将流出管56的入口端56a扩大到何种程度。作为具体的例子，在流出管56的管径为约16mm的情况下，可以将入口端56a的直径设为管径的约2倍(约32mm)。

需要说明的是，在第四实施方式中，由于流入管55的出口端55a和流出管56的入口端56a的朝向是与上述第三实施方式相同的，因此能够实现与上述第三实施方式更加相同的效果。

<其它实施方式>

也可以按照如下方式弯曲，即：除了如上述第二实施方式所示那样流入管55的出口端55a朝向上方之外，还如第三实施方式所示那样流出管56的入口端56a在蓄热箱52的中心朝向该蓄热箱52的上面部。进而，也可以为：与上述第四实施方式相同，流出管56的入口端56a相比流出管56的管径宽。

在上述第一～第四实施方式中，也可以为：只有流入管55，或流入管55和流出管56双方不一定在蓄热箱52内部沿轴向弯曲。即，也可以为：适当地调节第一开口53和第二开口54的在蓄热箱52上的形成位置、流入管55和流出管56的弯曲方向等，使得：只有流入管55的出口端55a，或流入管55的出口端55a和流出管56的入口端56a在蓄热箱52的中心朝向图5、图7～图9所示的方向。

在上述第一～第四实施方式中，流入管55和流出管56各自的管径可以相等，也可以不相等。

蓄热箱52的形状也可以为圆筒状以外的形状，例如可以为多边形筒状。

－产业实用性－

如上述说明，作为使用通过冷却而生成笼形水合物的蓄热介质来将冷热储存的蓄热箱机组、以及、利用蓄热到该机组内的冷热来进行空气调节的空调系统，本发明非常有用。

－符号说明－

10 空调系统

29 蓄热用热交换器

29a 制冷剂侧通路(载热体侧通路)

29b 蓄热侧通路

51 蓄热箱机组

52 蓄热箱

55 流入管

55a 出口端

56 流出管

56a 入口端

100 控制器(运转控制部)