JP2001241706A - 冷熱・温熱蓄熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】蓄熱槽の容量を小さくして冷熱および温熱の能
力を増加させた冷熱・温熱蓄熱装置を提供する。 【解決手段】蓄熱槽に冷熱・温熱蓄熱生成併用系８と冷
熱・温熱蓄熱供給併用系９を設け、この両併用系８，９
の間に蓄熱槽１０を備えた構成になっている。冷熱・温
熱蓄熱生成併用系８は空冷ヒートポンプ１１と循環ポン
プ１２を備え、閉ループを形成している。又冷熱・温熱
蓄熱供給併用系９は、空調機１４と循環ポプ１５を備
え、別の閉ループを形成している。蓄熱槽１０には冷熱
用蓄熱カプセル１３ａと温熱用蓄熱カプセル１３ｂとが
収用されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、夜間余剰電力を利
用して冷熱または温熱を蓄熱させておき、昼間、ビル空
調や地域熱供給部に冷熱または温熱を供給する冷熱・温
熱蓄熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、産業および民間部門では、電気エ
ネルギの消費増加の一途を辿っており、ひところの最大
消費が夏期の昼間に集中していたのに対し、最近では冬
期の昼間でも最大電力消費が集中し、夏期、冬期を問わ
ず年間の電力消費が昼間だけ増加する傾向にある。冷房
および暖房の普及にあると考えられる。

【０００３】このように、電力消費が昼夜間で格差が出
ると、電力設備の稼動率が悪くなるので、最近では、夜
間の余剰電力を利用して製氷し、昼間、解氷して冷水を
取り出し冷房に供給する氷蓄熱装置や夜間に温水を生成
し、昼間、その温水を暖房に供給する温水装置が普及し
つつある。昼間の冷暖房ピーク負荷に対し、電力消費を
低減させる一方、夜間のオフピーク時、余剰電力を活用
し、電力の安定供給や冷暖房の経済的運用など供給側と
需要者側との双方の利益バランスを図ったものである。

【０００４】このように、供給者側と需要者側との双方
の利益のバランスを図った冷熱・温熱蓄熱装置には、例
えば図９に示すものがある。

【０００５】この冷熱・温熱蓄熱装置は、冷凍機１、蓄
熱槽２、蓄熱カプセル３、温熱器４、空調機５を備え、
冷熱蓄熱運転時、夜間の余剰電力を利用し、冷凍機１を
駆動し、冷凍機１から生成された０℃以下のブラインＢ
Ｌを循環ポンプ６を介して蓄熱カプセル３に供給し、こ
こで、蓄熱カプセル３内部に充填した蓄冷熱材の熱を奪
って製氷を生成している。

【０００６】また、昼間時、冷熱・温熱蓄熱装置は、循
環ポンプ７を駆動し、蓄熱槽２からのブラインＢＬを空
調機５に供給して冷房負荷として利用し、暖められたブ
ラインＢＬを蓄熱槽２に還流させ、蓄熱カプセル３の氷
を解かし、そのブラインＢＬを再び空調機５に供給して
いる。

【０００７】他方、温熱蓄熱運転時、冷熱・温熱蓄熱装
置は、夜間の余剰電力を利用し、循環ポンプ７を駆動
し、蓄熱槽２からのブラインＢＬを温熱器４に供給し、
ここで、例えばヒータ等の加熱源で加熱させ、そのブラ
インＢＬを蓄熱槽２に還流させて蓄熱カプセル３に蓄熱
している。

【０００８】昼間、蓄熱槽２に蓄熱された温水を暖房に
利用する場合、加熱器４はその加熱源の負荷を停止さ
せ、代って空調機５が運転されている。

【０００９】このように、従来の冷熱・温熱蓄熱装置
は、夜間、余剰電力を巧みに利用して冷ブラインまたは
温ブラインを蓄熱槽２に蓄熱させておき、昼間、冷房用
または暖房用の熱源として活用し、電力の昼夜における
消費の平準化を図っている。

【００１０】一方、冷熱・温熱蓄熱装置は、冷熱・温熱
時の蓄熱量が大きくなれば、蓄熱槽２も大きくなり設備
投資としてのイニシャルコストも高くなる。また、空調
としての必要熱量が大きくなれば空調機器の設備コスト
も高くなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】最近のように、民生部
門等の冷暖房の普及率が益々高まってくる今日、従来の
冷熱蓄熱装置では、既に冷房能力的に、または、暖房能
力的に限界に達しつつある。冷房運転または暖房運転を
行う場合、従来の蓄熱槽２ではその容量を大きくしなけ
ればならないが、その容量を大きくすると設置場所の確
保が難しくなる。また、コスト的にも折り合わなくなり
経済効果が半減してしまう。

【００１２】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、蓄熱槽の容量を従来より小さくする一方、
冷房能力および暖房能力をより一層増加させて冷暖房の
大幅な需要増加に十分に対処できるように図った冷熱・
温熱蓄熱装置を提供することを目的とする。

【００１３】また、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置の
他の目的は、空調設備としてイニシャルコストを低減さ
せることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る冷熱・温熱
蓄熱装置は、上述の目的を達成するために、請求項１に
記載したように、冷熱用蓄熱カプセルと温熱用蓄熱カプ
セルとを収容させた蓄熱槽と、この蓄熱槽に冷熱・温熱
蓄熱生成併用系と冷熱・温熱蓄熱供給併用系とを区分け
して設けるとともに、冷熱・温熱蓄熱生成併用系に空冷
式ヒートポンプを設けたものである。

【００１５】また、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載した
ように、空冷式ヒートポンプは、空気熱交換器に冷・温
風のうち、いずれか少なくとも一方を供給できる構成に
したものである。

【００１６】また、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
は、上述の目的を達成するために、請求項３に記載した
ように、冷熱・温熱蓄熱供給併用系は、空調機を備えた
ものである。

【００１７】また、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
は、上述の目的を達成するために、請求項４に記載した
ように、冷熱用蓄熱カプセルと温熱用蓄熱カプセルとを
収容させた蓄熱槽と、この蓄熱槽に冷熱・温熱蓄熱生成
併用系と冷熱・温熱蓄熱供給併用系とを区分けして設け
るとともに、冷熱・温熱蓄熱生成併用系に空冷式ヒート
ポンプを、冷熱・温熱蓄熱供給併用系に空調器をそれぞ
れ設ける一方、この空調機に室内用冷熱・温熱蓄熱供給
併用系を設けたものである。

【００１８】また、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
は、上述の目的を達成するために、請求項５に記載した
ように、室内用冷熱・温熱蓄熱供給併用系は、閉ループ
に形成し、閉ループに室内用空冷式ヒートポンプを備え
たものである。

【００１９】また、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
は、上述の目的を達成するために、請求項６に記載した
ように、室内用空冷式ヒートポンプは、入口側に室内用
循環ポンプを備えたものである。

【００２０】また、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
は、上述の目的を達成するために、請求項７に記載した
ように、冷熱用蓄熱カプセルと温熱用蓄熱カプセルとを
収容させた蓄熱槽と、この蓄熱槽に冷熱・温熱蓄熱生成
併用系と冷熱・温熱蓄熱供給併用系とを区分けして設け
るとともに、冷熱・温熱蓄熱生成併用系に空冷式ヒート
ポンプおよび熱交換器を、冷熱・温熱蓄熱供給併用系に
空調機をそれぞれ設ける一方、この空調機に設けた室内
用冷熱・温熱蓄熱供給併用系を上記熱交換器に接続させ
る温熱蓄熱運転専用循環系を備えたものである。

【００２１】また、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
は、上述の目的を達成するために、請求項８に記載した
ように、温熱蓄熱運転専用循環系は、室内用冷熱・温熱
蓄熱供給併用系に設けた室内用循環ポンプの入口側と室
内用空冷式ヒートポンプの出口側とのそれぞれに接続し
たものである。

【００２２】また、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
は、上述の目的を達成するために、請求項９に記載した
ように、冷熱用蓄熱カプセルと温熱用蓄熱カプセルとを
収容させた蓄熱槽と、この蓄熱槽に冷熱・温熱蓄熱生成
併用系と冷熱・温熱蓄熱供給併用系とを区分けして設け
るとともに、冷熱・温熱蓄熱生成併用系に空冷式ヒート
ポンプを、冷熱・温熱蓄熱供給併用系にファンを備えた
熱交換器をそれぞれ設ける一方、このファンを備えた熱
交換器からの冷・温風を受けて室内機を循環する媒体の
凝縮温度を下げるとともに蒸発温度を上げるマルチ用室
外機を備えたものである。

【００２３】また、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
は、上述の目的を達成するために、請求項１０に記載し
たように、マルチ用室外機は、熱交換器から供給された
冷・温風の一部を室内機を収容する室内に供給するダク
トを備えたものである。

【００２４】また、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
は、上述の目的を達成するために、請求項１１に記載し
たように、マルチ用室外機はダクトの入口側にファンを
備えたものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る冷熱・温熱蓄
熱装置の実施形態を図面および図面に付した符号を引用
して説明する。

【００２６】図１は、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
の第１実施形態を示す概略系統図である。

【００２７】本実施形態に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、
冷熱・温熱蓄熱生成併用系８と冷熱・温熱蓄熱供給併用
系９とに区分けして設けるとともに、冷熱・温熱蓄熱生
成併用系８と冷熱・温熱蓄熱供給併用系９との間に、冷
熱・温熱蓄熱生成併用系８用の蓄熱槽１０を備えた構成
になっている。

【００２８】また、冷熱・温熱蓄熱生成併用系８は、空
冷式ヒートポンプ１１、循環ポンプ１２を備え、これら
空冷式ヒートポンプ１１、循環ポンプ１２と蓄熱槽１０
とを閉ループで形成している。

【００２９】また、冷熱・温熱蓄熱供給併用系９は、空
調機１４、循環ポンプ１５を備え、これら空調機１４、
循環ポンプ１５と蓄熱槽１０とを閉ループで形成してい
る。

【００３０】また、蓄熱槽１０には、蓄冷熱材および蓄
温熱材のそれぞれを別々に封入した冷熱用蓄熱カプセル
１３ａと温熱用蓄熱カプセル１３ｂとが収容されてい
る。

【００３１】このような構成を備えた本実施形態に係る
冷熱・温熱蓄熱装置において、冷熱蓄熱運転時、冷熱・
温熱蓄熱生成併用系８は、空冷式ヒートポンプ１１、循
環ポンプ１２を駆動させ、蓄熱槽１０のブラインＢＬを
空冷式ヒートポンプ１１を介して循環させて低温にし、
蓄冷熱材を封入した冷熱用蓄熱カプセル１３ａを凝固し
て固体にし、冷熱を蓄熱させる。

【００３２】冷熱用蓄熱カプセル１３ａに冷熱を蓄熱さ
せた蓄熱槽１０は、冷熱供給運転時、循環ポンプ１５を
駆動させ、低温のブラインＢＬを空調機１４に供給し、
空調機１４の循環水ＣＷを冷却して冷房運転を行わせ
る。なお、循環水ＣＷの熱を吸収したブラインＢＬは、
蓄熱槽１０に回収させるとき、その熱を冷熱用蓄熱カプ
セル１３ａの蓄熱とで熱授受を行わせる。その際、カプ
セル内の蓄熱材の相変化に伴う潜熱で再びブラインＢＬ
は低温になり、空調機５に供給される。

【００３３】一方、冷熱・温熱蓄熱生成併用系８は、温
熱蓄熱運転時、空冷式ヒートポンプ１１、循環ポンプ１
２を駆動させ蓄熱槽１０のブラインＢＬを空冷式ヒート
ポンプ１１で高温にし、そのブラインＢＬの高温熱を蓄
温熱材を封入した温熱用蓄熱カプセル１３ｂに与えて温
熱を蓄熱させる。

【００３４】温熱を蓄熱させた蓄熱槽１０は、温熱供給
運転時、循環ポンプ１５を駆動させ高温のブラインＢＬ
を空調機１４に供給し、空調機１４の循環水ＣＷを加熱
して暖房運転を行わせる一方、循環水ＣＷで冷やされた
ブラインＢＬを蓄熱槽１０に回収させ、その熱を蓄温熱
材を封入した温熱用蓄熱カプセル１３ｂの蓄熱とで熱授
受を行わせる。その際、蓄温熱材を封入した温熱用蓄熱
カプセル１３ｂの相変化に伴う潜熱で再びブラインＢＬ
は高温にして空調機５に供給される。

【００３５】このように、本実施形態では、蓄熱槽２に
冷熱・温熱蓄熱生成併用系８と冷熱・温熱供給併用系９
とを設けるとともに、蓄冷熱材を封入した冷熱用蓄熱カ
プセル１３ａと温熱用蓄熱カプセル１３ｂを収容し、冷
熱蓄熱運転時、冷熱・温熱蓄熱生成併用系８を駆動して
蓄冷熱材を封入した冷熱用蓄熱カプセル１３ａの相変化
に伴う潜熱でブラインＢＬを低温にして空調機１４に供
給し、冷房運転を行う一方、温熱蓄熱運転時、冷熱・温
熱蓄熱生成併用系９を駆動して、蓄温熱材を封入した温
熱用蓄熱カプセル１３ｂに温熱を蓄熱させ、温熱供給運
転時、蓄温熱材を封入した温熱用蓄熱カプセル１３ｂの
相変化に伴う潜熱でブラインＢＬを高温にして空調機１
４に供給し、暖房運転を行わせるので、冷・暖房効率を
高くして安定運転のできる冷熱・温熱蓄熱装置を実現す
ることができる。

【００３６】また、本実施形態では、冷熱・温熱蓄熱生
成併用系として空冷式ヒートポンプ１１を備えたこと
で、冷熱・温熱生成が１台で済む。

【００３７】さらに、本実施形態では、冷熱・温熱蓄熱
生成の切替えが容易に行うことができるように系統上の
構造を簡単にしたので、設備上のコスト削減が図れる。

【００３８】図２は、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
の第２実施形態を示す概略系統図である。なお、図１に
示した構成要素と同一要素には同一符号を付してその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００３９】すなわち、本実施形態に係る冷熱・温熱蓄
熱装置は、冷熱・温熱を蓄熱させる時、空冷式ヒートポ
ンプ１１の空気熱交換器１１ａに冷熱・温熱を供給する
ものである。

【００４０】このように、本実施形態では、空冷式ヒー
トポンプ１１の空気熱交換器１１ａに冷熱・温熱を供給
すると、冷熱蓄熱運転時、図７の冷却能力線図で示すよ
うに、外気温度を下げ、また、温熱蓄熱運転時、図８の
加熱能力線図で示すように、外気温度を上げることがで
き、その結果、冷却能力および加熱能力のそれぞれを上
げるとともに、消費電力・運転電流を下げる空冷式ヒー
トポンプ１１の特性を活かすことができ、空冷式ヒート
ポンプ１１の容量を小さくすることができ、冷・暖房能
率を高くして安定運転のできる冷熱・温熱蓄熱装置を実
現することができる。

【００４１】図３は、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
の第３実施形態を示す概略系統図である。なお、図１に
示した構成要素と同一要素には同一符号を付す。

【００４２】本実施形態に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、
冷熱・温熱蓄熱生成併用系８と冷熱・温熱蓄熱供給併用
系９とに区分けするとともに、冷熱・温熱蓄熱生成併用
系８と冷熱・温熱蓄熱供給併用系９との間に冷熱・温熱
を交互に生成する蓄熱槽１０を備えた構成になってい
る。

【００４３】冷熱・温熱蓄熱生成併用系８は、空冷式ヒ
ートポンプ１１、二方弁１６ａ，１６ｃ、循環ポンプ１
２を備え、蓄熱槽１０に閉ループで形成している。

【００４４】また、冷熱・温熱蓄熱供給併用系９は、二
方弁１６ａ，１６ｂ、循環ポンプ１５、空調機１４を備
え、蓄熱槽１０に閉ループで形成している。

【００４５】また、冷熱・温熱蓄熱供給併用系９は、空
調機１４を介して閉ループに形成した室内用冷熱・温熱
蓄熱供給併用系１７を備えている。この室内用冷熱・温
熱蓄熱供給併用系１７は、室内機１８、室内用循環ポン
プ１９、室内用空冷式ヒートポンプ２０を備えている。

【００４６】また、蓄熱槽１０には、蓄冷熱材および蓄
温熱材のそれぞれを別々に封入した冷熱用蓄熱カプセル
１３ａと温熱用蓄熱カプセル１３ｂが収容されている。

【００４７】このような構成を備えた本実施形態に係る
冷熱・温熱蓄熱装置において、冷熱蓄熱運転時、冷熱・
温熱蓄熱生成併用系８は、空冷式ヒートポンプ１１、循
環ポンプ１２を駆動させ、蓄熱槽１０のブラインＢＬを
空冷式ヒートポンプ１１を介して循環させ低温にし、蓄
冷熱材を封入した冷熱用蓄熱カプセル１３ａを凝固して
固体にし、冷熱を蓄熱させる。なお、このとき、二方弁
１６ａ，１６ｃは開、二方弁１６ｂは閉、循環ポンプ１
５、室内用循環ポンプ１９は停止状態になっている。

【００４８】また、冷熱用蓄熱カプセル１３ａに冷熱を
蓄熱させた蓄熱槽１０は、冷熱供給運転時、循環ポンプ
１５を駆動させ低温のブラインＢＬを空調機１４に供給
し、ここで室内用冷熱・温熱蓄熱供給併用系１７からの
媒体と熱交換させ、その媒体を冷熱させる。

【００４９】空調機１４で冷熱となった媒体は、室内用
冷熱・温熱蓄熱供給併用系１７の室内機１８、室内用循
環ポンプ１９、室内用空冷式ヒートポンプ２０を閉ルー
プとして循環し、冷房運転を行う。

【００５０】また、空調機１４で熱を吸収したブライン
ＢＬは、蓄熱槽１０に回収させるとき、その熱を冷熱用
蓄熱カプセル１３ａの蓄熱とで熱授受を行う。その際、
カプセル内の蓄熱材の相変化に伴う潜熱で再びブライン
ＢＬは低温となり空調機１４に供給される。なお、この
とき、二方弁１６ａ，１６ｂは開、循環ポンプ１２は停
止、循環ポンプ１５および室内用循環ポンプ１９は運転
状態になっている。

【００５１】また、冷熱供給運転中、冷熱需要要求が急
激に増加した場合、本実施形態では、冷熱・温熱蓄熱生
成併用系８の空調式ヒートポンプ１１および循環ポンプ
１２を駆動させ、二方弁１６ｃを開にさせ、空冷式ヒー
トポンプ１１からの冷熱を蓄熱槽１０のブラインＢＬの
冷熱とともに、空調機１４に直接供給し、室内用冷熱・
温熱蓄熱供給併用系１７を介して室内機１８に冷房運転
を行わせる。

【００５２】一方、冷熱・温熱蓄熱生成併用系８は、温
熱蓄熱運転時、空冷式ヒートポンプ１１、循環ポンプ１
２を駆動させ、蓄熱槽１０のブラインＢＬを空冷式ヒー
トポンプ１１を介して循環させて高温にし、蓄温熱材を
封入した温熱用蓄熱カプセル１３ｂを高温にし、温熱を
蓄熱させる。なお、このとき、上述の冷熱蓄熱運転と同
様に、二方弁１６ａ，１６ｃは開、二方弁１６ｂは閉、
循環ポンプ１５、室内用循環ポンプ１９は停止状態にな
っている。

【００５３】温熱を蓄熱させた蓄熱槽１０は、温熱供給
運転時、循環ポンプ１５を駆動させ、高温のブラインＢ
Ｌを空調機１４に供給し、ここで室内用冷熱・温熱蓄熱
供給併用系１７からの媒体と熱交換させ、その媒体を温
熱させる。

【００５４】空調機１４で温熱となった媒体は、室内用
冷熱・温熱蓄熱供給併用系１７の室内機１８、室内用循
環ポンプ１９、室内用空冷式ヒートポンプ２０を閉ルー
プとして循環し、暖房運転を行う。

【００５５】また、空調機１４で熱を失ったブラインＢ
Ｌは、蓄熱槽１０に回収させるとき、その熱を温熱用蓄
熱カプセル１３ｂの蓄熱とで熱授受を行う。その際、カ
プセル内の蓄熱材の相変化に伴う潜熱で再びブラインＢ
Ｌは高温となり、空調機１４に供給される。なお、この
とき、上述の冷熱供給運転と同様に、二方弁１６ｃは
閉、二方弁１６ａ，１６ｂは開、循環ポンプ１２は停
止、循環ポンプ１５および室内用循環ポンプ１９は運転
状態になっている。

【００５６】また、温熱供給運転中、温熱需要要求が急
激に増加した場合、本実施形態では、冷熱・温熱蓄熱生
成併用系８の空冷式ヒートポンプ１１および循環ポンプ
１２を駆動させ、二方弁１６ｃを開にさせ、空冷式ヒー
トポンプ１１からの温熱を蓄熱槽１０のブラインＢＬの
温熱とともに、空調機１４に直接供給し、室内用冷熱・
温熱蓄熱供給併用系１７を介して室内機１８に暖房運転
を行わせる。

【００５７】このように、本実施形態では、冷熱・温熱
蓄熱供給運転中、冷熱・温熱蓄熱需要要求が急激に増加
しても空冷式ヒートポンプ１１がバックアップするの
で、室内用冷熱・温熱蓄熱供給併用系１７の室内機１８
に安定した冷・暖房運転を行わせることができる。

【００５８】また、本実施形態では、空冷式ヒートポン
プ１１をバックアップとして機能させたので、蓄熱槽１
０からの冷熱・温熱の生成量を少なくさせることがで
き、蓄熱槽１０の容量を少なくさせて設備のイニシャル
コストを低く抑えることができる。

【００５９】また、本実施形態では、室内用冷熱・温熱
蓄熱供給併用系１７に室内用空冷式ヒートポンプ２０を
設けているので、夜間、冷熱・温熱蓄熱運転中でも自由
に空調運転を行うことができる。

【００６０】図４は、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
の第４実施形態を示す概略系統図である。なお、図１に
示した構成要素と同一要素には同一符号を付す。

【００６１】本実施形態に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、
冷熱・温熱蓄熱生成併用系８の空冷式ヒートポンプ１１
と循環ポンプ１２との間に熱交換器２１を設けるととも
に、この熱交換器２１を室内用冷熱・温熱蓄熱供給併用
系１７の室内用循環ポンプ１９の入口側および室内用空
冷式ヒートポンプ２０の出口側のそれぞれに接続させる
温熱蓄熱運転専用循環系２２を設け、冷熱・温熱蓄熱生
成併用系８の温熱蓄熱運転時のみ温熱蓄熱運転専用循環
系２２を駆動させたものである。なお、符号２３ａ，２
３ｂは、温熱蓄熱運転時のみ、閉にする二方弁である。

【００６２】このように、本実施形態では、冷熱・温熱
蓄熱生成併用系８に熱交換器２１を設け、この熱交換器
２１を室内用冷熱・温熱蓄熱供給併用系１７に接続させ
る温熱蓄熱運転専用循環系２２を設け、温熱蓄熱運転
時、熱交換器２１を流れる高温のブラインＢＬと室内用
冷熱・温熱蓄熱供給併用系１７からの温熱蓄熱運転専用
循環系２５を介して供給される媒体とを互いに熱授受を
行わせたので、蓄熱槽１０の温熱蓄熱生成量を従来に較
べて相対的に少なくさせて温熱蓄熱運転時間を短くする
ことができ、温熱蓄熱生成に要する動力費を抑制するこ
とができる。

【００６３】図５は、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
の第５実施形態を示す概略系統図である。なお、図１に
示した構成要素と同一要素には同一符号を付す。

【００６４】本実施形態に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、
冷熱・温熱蓄熱供給併用系９にファン２４を備えた熱交
換器２５を設けるとともに、この熱交換器２５のファン
２４から供給される冷・温風を受けて室内機１８に冷・
暖房運転を行わせる、例えばビル等のマルチ用室外機２
６を設けたものである。

【００６５】このような構成を備えた本発明に係る冷熱
・温熱蓄熱装置において、冷熱蓄熱供給運転時、冷熱用
蓄熱カプセル１３ａに冷熱を蓄熱させた蓄熱槽１０およ
び空冷式ヒートポンプ１１を通過した低温のブラインＢ
Ｌは、循環ポンプ１２，１５および二方弁１６ｃ，１６
を介して冷熱・温熱蓄熱供給併用系９の熱交換器２５に
供給される。低温のブラインＢＬが供給された熱交換器
２５には、冷風をファン２４でマルチ用室外機２６に供
給し、冷風を受けたマルチ用室外機２６の媒体の凝縮温
度を下げ、室内機１８に冷房運転を行わせる。

【００６６】他方、温熱蓄熱供給運転時、温熱用蓄熱カ
プセル１３ｂに温熱を蓄熱させた蓄熱槽１０および空冷
式ヒートポンプ１１を通過した高温のブラインＢＬは、
循環ポンプ１２，１５および二方弁１６ｃ，１６ｂを介
して冷熱・温熱蓄熱供給併用系９の熱交換器２５に供給
される。高温のブラインＢＬが供給された熱交換器２５
は、温風をファン２４でマルチ用室外機２６に供給し、
温風を受けたマルチ用室外機２６の媒体の蒸発温度を上
げ、室内機１８に暖房運転を行わせる。

【００６７】このように、本実施形態では、冷熱蓄熱供
給運転時、蓄熱槽１０の冷熱用蓄熱カプセル１３ａおよ
び空冷式ヒートポンプ１１からのブラインＢＬを冷熱・
温熱蓄熱供給併用系９の熱交換器２５に供給し、発生し
た冷風をファン２４を介してマルチ用室外機２６に供給
し、マルチ用室外機２６の媒体の凝縮温度を下げて室内
機１８に冷房運転を行わせるとともに、温熱蓄熱供給運
転時、蓄熱槽１０の温熱用蓄熱カプセル１３ｂおよび空
冷式ヒートポンプ１１からのブラインＢＬを冷熱・温熱
蓄熱供給併用系９の熱交換器２５に供給し、発生した温
風をファン２４を介してマルチ用室外機２６に供給し、
マルチ用室外機２６の媒体の蒸発温度を上げて室内機１
８に暖房運転を行わせたので、マルチ用室外機２６の冷
・暖房能力を増大させることができる。つまり、マルチ
用室外機２６の成績係数を大きくすることができるの
で、マルチ用室外機２６の台数を少なくとして設備のイ
ニシャルコストを低くすることができ、電力消費量を低
減することができる。

【００６８】なお、本実施形態に係る冷熱・温熱蓄熱装
置は、冷熱・温熱蓄熱供給併用系９にファン２４を備え
た熱交換器２５を設け、熱交換器２５から発生した冷風
および温風のいずれか一方をファン２４を介してマルチ
用室外機２６に供給し、室内機１８に供給する媒体の凝
縮温度を下げるか蒸発温度を上げるかして室内機１８に
冷暖房を行わせるマルチ用室外機２６を設けていたが、
この例に限らず、例えば図６に示すように、マルチ用室
外機２６を室内２９に接続させるダクト２７を設け、熱
交換器２５からマルチ用室外機２６に供給する冷風およ
び温風のうち、いずれか一方の一部をマルチ用室外機２
６のダクト入口側に設けたファン２８およびダクト２７
を介して室内２９に供給してもよい。冷風および温風の
有効利用が図れて、冷・暖房運転効率を向上させること
ができ、効果的である。

【００６９】

【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明に係る冷熱
・温熱蓄熱装置は、蓄熱槽に冷熱・温熱蓄熱生成併用系
と冷熱・温熱蓄熱供給併用系とを区分けして設けるとと
もに、冷熱・温熱蓄熱生成併用系に冷熱・温熱能力をよ
り一層増加させる空冷式ヒートポンプを設ける一方、冷
熱・温熱蓄熱供給併用系に熱交換器を設けたので、従来
に較べて冷・暖房能力をより一層増加させることがで
き、急激な冷・暖房需要増加に対しても十分に対処させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置の第１実施形
態を示す概略系統図。

【図２】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置の第２実施形
態を示す概略系統図。

【図３】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置の第３実施形
態を示す概略系統図。

【図４】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置の第４実施形
態を示す概略系統図。

【図５】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置の第５実施形
態を示す概略系統図。

【図６】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置の第５実施形
態における変形例を示す概略系統図。

【図７】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置に適用する空
冷式ヒートポンプの冷却能力を示す線図。

【図８】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置に適用する空
冷式ヒートポンプの加熱能力を示す線図。

【図９】従来の冷熱・温熱蓄熱装置を示す概略系統図。

【符号の説明】

１ 冷凍機 ２ 蓄熱槽 ３ 蓄熱カプセル ４ 温熱器 ５ 空調機 ６，７ 循環ポンプ ８ 冷熱・温熱蓄熱生成併用系 ９ 冷熱・温熱蓄熱供給併用系 １０ 蓄熱槽 １１ 空冷式ヒートポンプ １１ａ 空気熱交換器 １２ 循環ポンプ １３ａ 冷熱用蓄熱カプセル １３ｂ 温熱用蓄熱カプセル １４ 空調機 １５ 循環ポンプ １６ａ，１６ｂ，１６ｃ 二方弁 １７ 室内用冷熱・温熱蓄熱供給併用系 １８ 室内機 １９ 室内用循環ポンプ ２０ 室内用空冷式ヒートポンプ ２１ 熱交換器 ２２ 温熱蓄熱運転専用循環系 ２３ａ，２３ｂ 二方弁 ２４ ファン ２５ 熱交換器 ２６ マルチ用室外機 ２７ ダクト ２８ ファン ２９ 室内

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北川 希代彦 神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 山下 勝也 神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 Ｆターム(参考） 3L054 BG08 BH07

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷熱用蓄熱カプセルと温熱用蓄熱カプセ
   ルとを収容させた蓄熱槽と、この蓄熱槽に冷熱・温熱蓄
   熱生成併用系と冷熱・温熱蓄熱供給併用系とを区分けし
   て設けるとともに、冷熱・温熱蓄熱生成併用系に空冷式
   ヒートポンプを設けたことを特徴とする冷熱・温熱蓄熱
   装置。
2. 【請求項２】 空冷式ヒートポンプは、空気熱交換器に
   冷・温風のうち、いずれか少なくとも一方を供給できる
   構成にしたことを特徴とする請求項１記載の冷熱・温熱
   蓄熱装置。
3. 【請求項３】 冷熱・温熱蓄熱供給併用系は、空調機を
   備えたことを特徴とする請求項１記載の冷熱・温熱蓄熱
   装置、
4. 【請求項４】 冷熱用蓄熱カプセルと温熱用蓄熱カプセ
   ルとを収容させた蓄熱槽と、この蓄熱槽に冷熱・温熱蓄
   熱生成併用系と冷熱・温熱蓄熱供給併用系とを区分けし
   て設けるとともに、冷熱・温熱蓄熱生成併用系に空冷式
   ヒートポンプを、冷熱・温熱蓄熱供給併用系に空調器を
   それぞれ設ける一方、この空調機に室内用冷熱・温熱蓄
   熱供給併用系を設けたことを特徴とする冷熱・温熱蓄熱
   装置。
5. 【請求項５】 室内用冷熱・温熱蓄熱供給併用系は、閉
   ループに形成し、閉ループに室内用空冷式ヒートポンプ
   を備えたことを特徴とする請求項４記載の冷熱・温熱蓄
   熱装置。
6. 【請求項６】 室内用空冷式ヒートポンプは、入口側に
   室内用循環ポンプを備えたことを特徴とする請求項５記
   載の冷熱・温熱蓄熱装置。
7. 【請求項７】 冷熱用蓄熱カプセルと温熱用蓄熱カプセ
   ルとを収容させた蓄熱槽と、この蓄熱槽に冷熱・温熱蓄
   熱生成併用系と冷熱・温熱蓄熱供給併用系とを区分けし
   て設けるとともに、冷熱・温熱蓄熱生成併用系に空冷式
   ヒートポンプおよび熱交換器を、冷熱・温熱蓄熱供給併
   用系に空調機をそれぞれ設ける一方、この空調機に設け
   た室内用冷熱・温熱蓄熱供給併用系を上記熱交換器に接
   続させる温熱蓄熱運転専用循環系を備えたことを特徴と
   する冷熱・温熱蓄熱装置。
8. 【請求項８】 温熱蓄熱運転専用循環系は、室内用冷熱
   ・温熱蓄熱供給併用系に設けた室内用循環ポンプの入口
   側と室内用空冷式ヒートポンプの出口側とのそれぞれに
   接続したことを特徴とする請求項７記載の冷熱・温熱蓄
   熱装置。
9. 【請求項９】 冷熱用蓄熱カプセルと温熱用蓄熱カプセ
   ルとを収容させた蓄熱槽と、この蓄熱槽に冷熱・温熱蓄
   熱生成併用系と冷熱・温熱蓄熱供給併用系とを区分けし
   て設けるとともに、冷熱・温熱蓄熱生成併用系に空冷式
   ヒートポンプを、冷熱・温熱蓄熱供給併用系にファンを
   備えた熱交換器をそれぞれ設ける一方、このファンを備
   えた熱交換器からの冷・温風を受けて室内機を循環する
   媒体の凝縮温度を下げるとともに蒸発温度を上げるマル
   チ用室外機を備えたことを特徴とする冷熱・温熱蓄熱装
   置。
10. 【請求項１０】 マルチ用室外機は、熱交換器から供給
    された冷・温風の一部を室内機を収容する室内に供給す
    るダクトを備えたことを特徴とする請求項９記載の冷熱
    ・温熱蓄熱装置。
11. 【請求項１１】 マルチ用室外機はダクトの入口側にフ
    ァンを備えたことを特徴とする請求項９記載の冷熱・温
    熱蓄熱装置。