JP2003232563A - Thermal storage hot water supply apparatus - Google Patents

Thermal storage hot water supply apparatus

Info

Publication number
JP2003232563A
JP2003232563A JP2002032158A JP2002032158A JP2003232563A JP 2003232563 A JP2003232563 A JP 2003232563A JP 2002032158 A JP2002032158 A JP 2002032158A JP 2002032158 A JP2002032158 A JP 2002032158A JP 2003232563 A JP2003232563 A JP 2003232563A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat storage
temperature side
side heat
high temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002032158A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3903804B2 (en
Inventor
Takayuki Setoguchi
隆之 瀬戸口
Mitsuharu Numata
光春 沼田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP2002032158A priority Critical patent/JP3903804B2/en
Publication of JP2003232563A publication Critical patent/JP2003232563A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3903804B2 publication Critical patent/JP3903804B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent lowering of COP of a refrigerant circuit in thermal storage in a thermal storage hot water supply apparatus using the refrigerant circuit performing a heat pump cycle operation as a heat source side part. <P>SOLUTION: Carbon dioxide is used as a refrigerant of the refrigerant circuit 2. A heat source side heat exchanger 25 performs heat exchange between the refrigerant of the refrigerant circuit 2 and water of a water circuit 20. A thermal storage means 3 of the water circuit 20 is provided with a high temperature side thermal storage material 62 for performing heat exchange with water of a high temperature side heat exchanger 63 and a low temperature side thermal storage material 66 formed of latent heat thermal storage material having a melting point lower than that of the high temperature side thermal storage material 62 for performing heat exchange with water of a low temperature side heat exchanger 67 connected in series to the high temperature side heat exchanger 63. The water circuit 20 is so constructed that at the time of thermal storage to a thermal storage means 3, water flows from the high temperature side heat exchanger 63 to the low temperature side heat exchanger 67, and water flowing out of the low temperature side heat exchanger 67 flows into the heat source side heat exchanger 25. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本願発明は、蓄熱給湯器に関
し、特に、ヒートポンプサイクルを行う熱源側部として
の冷媒回路のCOPを向上する対策に係るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat storage water heater, and more particularly to a measure for improving the COP of a refrigerant circuit as a heat source side portion for performing a heat pump cycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば、特開2001−20
7163号公報に開示されているように、熱源側部の熱
を熱媒体回路の蓄熱手段に一旦蓄熱し、この蓄熱手段の
熱を熱媒体を介して利用側に供給する蓄熱装置が一般に
知られている。この蓄熱装置は、例えば蓄熱材が充填さ
れた蓄熱手段に熱交換器を設け、この熱交換器の伝熱管
に熱媒体としての水を通し、蓄熱材によって加熱された
水を利用側に供給する給湯等を行う給湯器などに利用さ
れている。そして、蓄熱手段の蓄熱材としては、蓄熱量
をできるだけ多く確保するために、潜熱蓄熱材を利用し
たものがよく用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-20
As disclosed in Japanese Patent No. 7163, a heat storage device is generally known in which the heat of the heat source side is temporarily stored in the heat storage means of the heat medium circuit and the heat of the heat storage means is supplied to the user side via the heat medium. ing. In this heat storage device, for example, a heat exchanger is provided in a heat storage means filled with a heat storage material, water as a heat medium is passed through a heat transfer tube of the heat exchanger, and water heated by the heat storage material is supplied to a user side. It is used for water heaters that supply hot water. As the heat storage material of the heat storage means, a material using a latent heat storage material is often used in order to secure as much heat storage amount as possible.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記蓄熱装
置を給湯器に利用する場合には、上記熱源側部をヒート
ポンプサイクルを行う冷媒回路によって構成すると共
に、熱交換器で冷媒回路の冷媒と熱媒体回路の熱媒体と
を熱交換させる構成にすることが考えられる。
By the way, when the heat storage device is used for a water heater, the heat source side portion is constituted by a refrigerant circuit for performing a heat pump cycle, and a heat exchanger is used to cool the refrigerant and heat of the refrigerant circuit. It is conceivable to adopt a configuration in which the heat medium of the medium circuit is heat-exchanged.

【0004】しかしながら、このように構成した場合、
蓄熱時において蓄熱材の温度が上昇してくると、熱交換
器において熱交換される熱量が低下して冷媒回路のCO
Pが低下してしまうという問題が生じる。例えば、熱交
換器に流入する熱媒体の温度が上昇すると、冷媒回路側
における熱交換器の入口温度と熱媒体回路における熱交
換器の入口温度との温度差が小さくなり、熱交換器での
熱交換効率が低下して熱交換量が減少する。この結果、
熱交換器の入口側と出口側とのエンタルピ差が小さくな
って能力が急低下し、冷媒回路のCOPが低下してしま
うのである。
However, in the case of such a configuration,
When the temperature of the heat storage material rises during heat storage, the amount of heat exchanged in the heat exchanger decreases and the CO in the refrigerant circuit decreases.
There is a problem that P decreases. For example, when the temperature of the heat medium flowing into the heat exchanger rises, the temperature difference between the inlet temperature of the heat exchanger on the refrigerant circuit side and the inlet temperature of the heat exchanger on the heat medium circuit becomes small, and The heat exchange efficiency decreases and the heat exchange amount decreases. As a result,
The enthalpy difference between the inlet side and the outlet side of the heat exchanger is reduced, the capacity is sharply reduced, and the COP of the refrigerant circuit is reduced.

【0005】そこで、本願発明は、斯かる点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、熱源側部
としてヒートポンプサイクル運転を行う冷媒回路を用い
た蓄熱給湯器において、蓄熱時において冷媒回路のCO
Pが低下するのを防止しようとすることにある。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a heat storage water heater using a refrigerant circuit that performs a heat pump cycle operation as a heat source side portion during heat storage. CO in the refrigerant circuit
It is to prevent P from decreasing.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本願発明は、熱媒体回路(20)の熱媒体が、蓄熱手
段(3)への蓄熱時において、蓄熱手段(3)の高温側蓄
熱材(62)に放熱した後に高温側蓄熱材(62)よりも低
融点の低温側蓄熱材(66)に放熱して熱源側熱交換器
(25)に流入するようにしたものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a high temperature of the heat storage means (3) when the heat medium of the heat medium circuit (20) stores heat in the heat storage means (3). After radiating heat to the side heat storage material (62), it radiates heat to the low temperature side heat storage material (66) having a lower melting point than the high temperature side heat storage material (62) and flows into the heat source side heat exchanger (25). .

【0007】具体的に、第1の解決手段は、冷媒が循環
してヒートポンプサイクル運転を行う冷媒回路(2)
と、蓄熱手段(3)を有し、熱媒体が循環する熱媒体回
路(20)と、上記冷媒回路(2)の冷媒と熱媒体回路(2
0)の熱媒体との間で熱交換を行う熱源側熱交換器(2
5)とを備え、上記蓄熱手段(3)に蓄熱された熱を利用
した給湯を行う蓄熱給湯器を前提として、上記蓄熱手段
(3)は、高温側蓄熱材(62)と、該高温側蓄熱材(6
2)よりも融点が低い潜熱蓄熱材からなる低温側蓄熱材
(66)とを備え、上記熱媒体回路(20)は、熱媒体を、
蓄熱手段(3)への蓄熱時に蓄熱手段(3)の高温側蓄熱
材(62)に放熱させた後に低温側蓄熱材(66)に放熱さ
せて熱源側熱交換器(25)に流入させるように流すもの
とされている。
Specifically, the first solution is a refrigerant circuit (2) in which a refrigerant circulates to perform a heat pump cycle operation.
A heat medium circuit (20) having a heat storage means (3) for circulating a heat medium, and a refrigerant and a heat medium circuit (2) in the refrigerant circuit (2).
Heat source side heat exchanger (2) that exchanges heat with the heat medium
Assuming a heat storage water heater for supplying hot water using the heat stored in the heat storage means (3), the heat storage means (3) includes a high temperature side heat storage material (62) and the high temperature side. Heat storage material (6
And a low temperature side heat storage material (66) made of a latent heat storage material having a melting point lower than that of 2), and the heat medium circuit (20) includes a heat medium,
When heat is stored in the heat storage means (3), heat is radiated to the high temperature side heat storage material (62) of the heat storage means (3) and then radiated to the low temperature side heat storage material (66) to flow into the heat source side heat exchanger (25). It is supposed to be flushed to.

【0008】また、第2の解決手段は、冷媒が循環して
ヒートポンプサイクル運転を行う冷媒回路(2)と、蓄
熱手段(3)を有し、熱媒体が循環する熱媒体回路(2
0)と、上記冷媒回路(2)の冷媒と熱媒体回路(20)の
熱媒体との間で熱交換を行う熱源側熱交換器(25)とを
備え、上記蓄熱手段(3)に蓄熱された熱を利用した給
湯を行う蓄熱給湯器を前提として、上記蓄熱手段(3)
は、熱媒体回路(20)に接続された高温側熱交換器(6
3)の熱媒体との間で熱交換を行う高温側蓄熱材(62)
と、上記高温側蓄熱材(62)よりも融点が低い潜熱蓄熱
材からなり、熱媒体回路(20)において高温側熱交換器
(63)と直列に接続された低温側熱交換器(67)の熱媒
体との間で熱交換を行う低温側蓄熱材(66)とを備え、
上記熱媒体回路(20)は、蓄熱手段(3)への蓄熱時
に、熱媒体が高温側熱交換器(63)から低温側熱交換器
(67)へと流れ、低温側熱交換器(67)から流出した熱
媒体が熱源側熱交換器(25)に流入するように構成され
ている。
The second solution means has a refrigerant circuit (2) for circulating a refrigerant to perform a heat pump cycle operation and a heat storage means (3), and a heat medium circuit (2) for circulating a heat medium.
0) and a heat source side heat exchanger (25) for exchanging heat between the refrigerant of the refrigerant circuit (2) and the heat medium of the heat medium circuit (20), and the heat storage means (3) stores heat. The heat storage means (3) on the premise of a heat storage water heater that uses the generated heat to supply hot water.
Is the high temperature side heat exchanger (6) connected to the heat medium circuit (20).
High temperature side heat storage material (62) that exchanges heat with the heat medium of 3)
And a latent heat storage material having a lower melting point than the high temperature side heat storage material (62), and the low temperature side heat exchanger (67) connected in series with the high temperature side heat exchanger (63) in the heat medium circuit (20). A low temperature side heat storage material (66) for exchanging heat with the heat medium of
In the heat medium circuit (20), the heat medium flows from the high temperature side heat exchanger (63) to the low temperature side heat exchanger (67) during heat storage in the heat storage means (3), and the low temperature side heat exchanger (67). ), The heat medium flowing out from the heat source side heat exchanger (25) flows into the heat source side heat exchanger (25).

【0009】また、第3の解決手段は、上記第1又は第
2の解決手段において、蓄熱手段(3)の高温側蓄熱材
(62)は、潜熱蓄熱材により構成されている。
A third solving means is the above first or second solving means, wherein the high temperature side heat storage material (62) of the heat storage means (3) is composed of a latent heat storage material.

【0010】また、第4の解決手段は、上記第1から第
3の何れか1つの解決手段において、冷媒回路(2)
は、冷媒をその臨界圧力以上に圧縮するように構成され
ている。
The fourth solving means is the refrigerant circuit (2) according to any one of the above first to third solving means.
Are configured to compress the refrigerant above its critical pressure.

【0011】また、第5の解決手段は、上記第4の解決
手段において、冷媒として二酸化炭素が使用されてい
る。
The fifth solution is that in the fourth solution, carbon dioxide is used as the refrigerant.

【0012】また、第6の解決手段は、上記第1から第
5の何れか1つの解決手段において、高温側蓄熱材(6
2)は、酢酸ナトリウム3水和物、融点が50〜70℃
のパラフィン、及び融点が50〜70℃の糖アルコール
の何れか1つにより構成されている。
A sixth solving means is the high temperature side heat storage material (6) according to any one of the first to fifth solving means.
2) is sodium acetate trihydrate, melting point 50-70 ° C
Of paraffin and sugar alcohol having a melting point of 50 to 70 ° C.

【0013】また、第7の解決手段は、上記第1から第
6の何れか1つの解決手段において、低温側蓄熱材(6
6)は、硫酸ナトリウム10水和物、融点が20〜40
℃のパラフィン、及び塩化カルシウムの何れか1つによ
り構成されている。
A seventh solving means is the low-temperature side heat storage material (6) according to any one of the first to sixth solving means.
6) is sodium sulfate decahydrate, melting point is 20-40
It is composed of one of paraffin at a temperature of ℃ and calcium chloride.

【0014】すなわち、上記第1の解決手段では、蓄熱
手段(3)への蓄熱時において、熱源側熱交換器(25)
で冷媒回路(2)の冷媒が熱媒体回路(20)の熱媒体を
加熱する。そして、冷媒回路(2)の冷媒によって加熱
された熱媒体は、蓄熱手段(3)の高温側蓄熱材(62)
に放熱した後に更に低温側蓄熱材(66)に放熱し、該低
温側蓄熱材(66)を融解させる。即ち、熱媒体から低温
側蓄熱材(66)に放熱された熱は潜熱として蓄熱され
る。そして、この熱媒体は、熱源側熱交換器(25)に流
入する。
That is, according to the first solution means, the heat source side heat exchanger (25) is used when heat is stored in the heat storage means (3).
The refrigerant in the refrigerant circuit (2) heats the heat medium in the heat medium circuit (20). The heat medium heated by the refrigerant in the refrigerant circuit (2) is used as the high temperature side heat storage material (62) of the heat storage means (3).
After radiating heat to the low temperature side heat storage material (66), the low temperature side heat storage material (66) is melted. That is, the heat radiated from the heat medium to the low temperature side heat storage material (66) is stored as latent heat. Then, this heat medium flows into the heat source side heat exchanger (25).

【0015】つまり、低温側蓄熱材(66)が高温側蓄熱
材(62)よりも低融点の潜熱蓄熱材により構成されてい
るために、低温側蓄熱材(66)の温度が融点付近で安定
し、これにより熱源側熱交換器(25)に流入する熱媒体
の温度が上昇するのを抑制することができる。この結
果、蓄熱手段(3)の大きさを大きくすることなく、熱
源側熱交換器(25)における冷媒と熱媒体との熱交換量
を増大させることができる。そして、熱源側熱交換器
(25)における冷媒の入口側と出口側とのエンタルピ差
を大きく取ることができて能力を増大させることがで
き、蓄熱時に冷媒回路(2)のCOPが低下するのを防
止することができる。
That is, since the low temperature side heat storage material (66) is composed of a latent heat storage material having a lower melting point than the high temperature side heat storage material (62), the temperature of the low temperature side heat storage material (66) is stable near the melting point. In this way, it is possible to suppress the temperature of the heat medium flowing into the heat source side heat exchanger (25) from rising. As a result, the amount of heat exchange between the refrigerant and the heat medium in the heat source side heat exchanger (25) can be increased without increasing the size of the heat storage means (3). Then, the enthalpy difference between the inlet side and the outlet side of the refrigerant in the heat source side heat exchanger (25) can be made large, the capacity can be increased, and the COP of the refrigerant circuit (2) decreases during heat storage. Can be prevented.

【0016】また、上記第2の解決手段では、蓄熱手段
(3)への蓄熱時において、熱源側熱交換器(25)で冷
媒回路(2)の冷媒が熱媒体回路(20)の熱媒体を加熱
する。そして、冷媒回路(2)の冷媒によって加熱され
た熱媒体は、高温側熱交換器(63)に流入して蓄熱手段
(3)の高温側蓄熱材(62)に放熱する。そして、この
高温側蓄熱材(62)に放熱した熱媒体は、低温側熱交換
器(67)に流入して更に低温側蓄熱材(66)に放熱し、
該低温側蓄熱材(66)を融解させる。即ち、熱媒体から
低温側蓄熱材(66)に放熱された熱は潜熱として蓄熱さ
れる。そして、低温側蓄熱材(66)に放熱した熱媒体
は、熱媒体回路(20)を流れて熱源側熱交換器(25)に
戻る。
In the second solving means, the refrigerant in the refrigerant circuit (2) in the heat source side heat exchanger (25) is the heat medium in the heat medium circuit (20) when the heat is accumulated in the heat accumulating means (3). To heat. The heat medium heated by the refrigerant in the refrigerant circuit (2) flows into the high temperature side heat exchanger (63) and radiates heat to the high temperature side heat storage material (62) of the heat storage means (3). Then, the heat medium radiated to the high temperature side heat storage material (62) flows into the low temperature side heat exchanger (67) and further radiates heat to the low temperature side heat storage material (66),
The low temperature side heat storage material (66) is melted. That is, the heat radiated from the heat medium to the low temperature side heat storage material (66) is stored as latent heat. Then, the heat medium radiated to the low temperature side heat storage material (66) flows through the heat medium circuit (20) and returns to the heat source side heat exchanger (25).

【0017】つまり、低温側蓄熱材(66)が高温側蓄熱
材(62)よりも低融点の潜熱蓄熱材により構成されてい
るために、低温側蓄熱材(66)の温度が融点付近で安定
し、これにより熱源側熱交換器(25)に流入する熱媒体
の温度が上昇するのを抑制することができる。この結
果、蓄熱手段(3)の大きさを大きくすることなく、熱
源側熱交換器(25)における冷媒と熱媒体との熱交換量
を増大させることができる。そして、熱源側熱交換器
(25)における冷媒の入口側と出口側とのエンタルピ差
を大きく取ることができて能力を増大させることがで
き、蓄熱時に冷媒回路(2)のCOPが低下するのを防
止することができる。
That is, since the low temperature side heat storage material (66) is composed of a latent heat storage material having a lower melting point than the high temperature side heat storage material (62), the temperature of the low temperature side heat storage material (66) is stable near the melting point. In this way, it is possible to suppress the temperature of the heat medium flowing into the heat source side heat exchanger (25) from rising. As a result, the amount of heat exchange between the refrigerant and the heat medium in the heat source side heat exchanger (25) can be increased without increasing the size of the heat storage means (3). Then, the enthalpy difference between the inlet side and the outlet side of the refrigerant in the heat source side heat exchanger (25) can be made large, the capacity can be increased, and the COP of the refrigerant circuit (2) decreases during heat storage. Can be prevented.

【0018】また、上記第3の解決手段では、上記第1
又は第2の解決手段において、高温側蓄熱材(62)を潜
熱蓄熱材により構成するようにしたために、蓄熱手段
(3)への蓄熱を高効率で行うことができる。
In the third solving means, the first
Alternatively, in the second solving means, since the high temperature side heat storage material (62) is made of a latent heat storage material, heat can be stored in the heat storage means (3) with high efficiency.

【0019】また、上記第4の解決手段では、上記第1
から第3の何れか1つの解決手段において、冷媒回路
(2)では、冷媒がその臨界圧力以上に圧縮される。そ
して、蓄熱時には、この臨界圧力以上に圧縮された冷媒
は、熱源側熱交換器(25)において低温側蓄熱材(66)
によって冷却された熱媒体回路(20)の熱媒体と熱交換
して冷却される。つまり、熱源側熱交換器(25)に流入
する冷媒がその臨界圧力以上に圧縮されているために、
熱源側熱交換器(25)において相変化することなく冷却
される。したがって、冷媒温度と熱媒体温度との温度差
がそのまま熱源側熱交換器(25)での熱交換量に影響す
ることとなる。この結果、熱源側熱交換器(25)におけ
る冷媒の入口側と出口側とのエンタルピ差を大きく取る
ことができて能力を増大させることができ、蓄熱時に冷
媒回路(2)のCOPが低下するのを防止することがで
きる。
Further, in the fourth solving means, the first
According to any one of the third to third means, the refrigerant is compressed to its critical pressure or higher in the refrigerant circuit (2). Then, during heat storage, the refrigerant compressed to a pressure equal to or higher than the critical pressure is stored in the heat source side heat exchanger (25) at the low temperature side heat storage material (66).
It is cooled by exchanging heat with the heat medium of the heat medium circuit (20) cooled by. That is, since the refrigerant flowing into the heat source side heat exchanger (25) is compressed to the critical pressure or higher,
The heat source side heat exchanger (25) is cooled without phase change. Therefore, the temperature difference between the refrigerant temperature and the heat medium temperature directly affects the heat exchange amount in the heat source side heat exchanger (25). As a result, the enthalpy difference between the inlet side and the outlet side of the refrigerant in the heat source side heat exchanger (25) can be made large, the capacity can be increased, and the COP of the refrigerant circuit (2) decreases during heat storage. Can be prevented.

【0020】また、上記第5の解決手段では、上記第4
の解決手段において、冷媒回路(2)で二酸化炭素がそ
の臨界圧力以上に圧縮される。そして、臨界圧力以上に
圧縮された二酸化炭素は、蓄熱時に熱源側熱交換器(2
5)において、低温側蓄熱材(66)によって冷却された
熱媒体回路(20)の熱媒体と熱交換して冷却される。
In the fifth solving means, the fourth means is used.
In the solution, the carbon dioxide is compressed to its critical pressure or higher in the refrigerant circuit (2). Then, the carbon dioxide compressed to the critical pressure or higher is stored in the heat source side heat exchanger (2
In 5), it is cooled by exchanging heat with the heat medium of the heat medium circuit (20) cooled by the low temperature side heat storage material (66).

【0021】また、上記第6の解決手段では、上記第1
から第5の何れか1つの解決手段において、高温側蓄熱
材(62)を、酢酸ナトリウム3水和物、融点が50〜7
0℃のパラフィン、及び融点が50〜70℃の糖アルコ
ールの何れか1つにより構成するようにしたために、蓄
熱時に熱媒体を50〜70℃の範囲内に加熱することが
でき、適度な温度の給湯を確実に行うことができる。
In the sixth solving means, the first
In any one of the fifth to fifth solving means, the high temperature side heat storage material (62) is sodium acetate trihydrate, and the melting point is 50 to 7
Since it is constituted by any one of 0 ° C. paraffin and sugar alcohol having a melting point of 50 to 70 ° C., the heat medium can be heated within the range of 50 to 70 ° C. at the time of heat storage, and the temperature is moderate. It is possible to reliably supply hot water.

【0022】また、上記第7の解決手段では、上記第1
から第6の何れか1つの解決手段において、低温側蓄熱
材(66)を、硫酸ナトリウム10水和物、融点が20〜
40℃のパラフィン、及び塩化カルシウムの何れか1つ
により構成するようにしたために、蓄熱時において、熱
源側熱交換器(25)に流入する熱媒体が昇温するのを抑
制することができるために、熱源側熱交換器(25)にお
いて冷媒を確実に冷却することができる。特に、高温側
蓄熱材(62)を、酢酸ナトリウム3水和物、融点が50
〜70℃のパラフィン、及び融点が50〜70℃の糖ア
ルコールの何れか1つにより構成する場合には、蓄熱時
において高温側蓄熱材(62)の適度な温度への加熱と、
熱源側熱交換器(25)に流入する熱媒体の昇温抑制とを
両立させることができる。
In the seventh solving means, the first
In any one of the sixth to sixth means, the low temperature side heat storage material (66) is sodium sulfate decahydrate and has a melting point of 20 to
Since it is composed of one of 40 ° C. paraffin and calcium chloride, it is possible to suppress the temperature rise of the heat medium flowing into the heat source side heat exchanger (25) during heat storage. In addition, the refrigerant can be reliably cooled in the heat source side heat exchanger (25). Especially, the high temperature side heat storage material (62) is made of sodium acetate trihydrate and has a melting point of 50.
In the case of being composed of any one of paraffin of 70 ° C. and sugar alcohol having a melting point of 50 to 70 ° C., the high temperature side heat storage material (62) is heated to an appropriate temperature during heat storage,
It is possible to achieve both suppression of temperature rise of the heat medium flowing into the heat source side heat exchanger (25).

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0024】<実施形態1>図1に示すように、実施形
態1に係る蓄熱装置(1)は、冷媒回路(2)と、熱媒体
回路としての水回路(20)と、蓄熱手段(3)と、コン
トローラ(41)とを備え、給湯システムを構成してい
る。
<Embodiment 1> As shown in FIG. 1, a heat storage device (1) according to Embodiment 1 includes a refrigerant circuit (2), a water circuit (20) as a heat medium circuit, and a heat storage means (3). ) And a controller (41) to form a hot water supply system.

【0025】冷媒回路(2)は、圧縮機(4)と、冷媒回
路(2)の冷媒と水回路(20)の水とを熱交換させる熱
源側熱交換器(25)と、液−ガス熱交換器(7)と、減
圧機構としての膨張弁(8)と、蒸発器(9)とが順に接
続され、ヒートポンプサイクル運転を行ういわゆる蒸気
圧縮式の冷媒回路に構成されている。圧縮機(4)の吸
入側には、アキュムレータ(4A)が設けられている。液
−ガス熱交換器(7)は、冷媒回路(2)内において熱回
収を行うものである。液−ガス熱交換器(7)は、熱源
側熱交換器(25)を流出した冷媒が流れる高温側流路
(10)と、蒸発器(9)を流出した冷媒が流れる低温側
流路(11)とを有し、高温側流路(10)を流れる冷媒と
低温側流路(11)を流れる冷媒との間で熱交換を行わせ
るものである。
The refrigerant circuit (2) includes a compressor (4), a heat source side heat exchanger (25) for exchanging heat between the refrigerant in the refrigerant circuit (2) and the water in the water circuit (20), and liquid-gas. A heat exchanger (7), an expansion valve (8) as a pressure reducing mechanism, and an evaporator (9) are connected in order, and are configured as a so-called vapor compression type refrigerant circuit that performs a heat pump cycle operation. An accumulator (4A) is provided on the suction side of the compressor (4). The liquid-gas heat exchanger (7) recovers heat in the refrigerant circuit (2). The liquid-gas heat exchanger (7) includes a high temperature side passage (10) through which the refrigerant flowing out of the heat source side heat exchanger (25) flows, and a low temperature side passage (10) through which the refrigerant flowing out of the evaporator (9) flows. 11), and heat exchange is performed between the refrigerant flowing through the high temperature side flow path (10) and the refrigerant flowing through the low temperature side flow path (11).

【0026】冷媒回路(2)の冷媒は、二酸化炭素(C
2)により構成されている。
The refrigerant in the refrigerant circuit (2) is carbon dioxide (C
O 2 ).

【0027】水回路(20)は、ポンプ(21)と、蓄熱手
段(3)内に設けられた高温側熱交換器(63)及び低温
側熱交換器(67)と、三方弁(23)と、熱源側熱交換器
(25)とが順に水配管(24)によって接続されて構成さ
れている。
The water circuit (20) includes a pump (21), a high temperature side heat exchanger (63) and a low temperature side heat exchanger (67) provided in the heat storage means (3), and a three-way valve (23). And a heat source side heat exchanger (25) are sequentially connected by a water pipe (24).

【0028】熱源側熱交換器(25)は、冷媒回路(2)
の冷媒が流れる高温側流路(25a)と、水回路(20)の
水が流れる低温側流路(25b)とを備えている。高温側
流路(25a)は、その一端が圧縮機(4)の吐出側に接続
され、他端が液−ガス熱交換器(7)の高温側流路(1
0)に接続されている。低温側流路(25b)は、その一端
が三方弁(23)に接続され、他端がポンプ(21)の吸入
側に接続されている。
The heat source side heat exchanger (25) includes a refrigerant circuit (2).
The high temperature side flow path (25a) through which the refrigerant flows and the low temperature side flow path (25b) through which the water of the water circuit (20) flows. The high temperature side flow path (25a) has one end connected to the discharge side of the compressor (4) and the other end connected to the high temperature side flow path (1) of the liquid-gas heat exchanger (7).
0) is connected. The low temperature side flow path (25b) has one end connected to the three-way valve (23) and the other end connected to the suction side of the pump (21).

【0029】ポンプ(21)の吐出側には、逆止弁(26)
が設けられている。逆止弁(26)と高温側熱交換器(6
3)との間には、給湯用配管(27)が接続されている。
給湯用配管(27)は、水回路(20)の温水を図示しない
利用側に供給するための供給路である。給湯用配管(2
7)には、閉鎖弁(28)が設けられている。給湯用配管
(27)と高温側熱交換器(63)との間には、閉鎖弁(2
9)が設けられている。
A check valve (26) is provided on the discharge side of the pump (21).
Is provided. Check valve (26) and high temperature side heat exchanger (6
A hot water supply pipe (27) is connected between the above and 3).
The hot water supply pipe (27) is a supply path for supplying the hot water of the water circuit (20) to a user side (not shown). Hot water supply piping (2
A closing valve (28) is provided in 7). Between the hot water supply pipe (27) and the high temperature side heat exchanger (63), a shutoff valve (2
9) is provided.

【0030】水回路(20)は、三方弁(23)をバイパス
する第1バイパス管(30)を備えている。第1バイパス
管(30)には、閉鎖弁(31)が設けられている。また、
水回路(20)は、第2バイパス管(32)を備えている。
第2バイパス管(32)の一端は、閉鎖弁(29)と高温側
熱交換器(63)との間に接続され、第2バイパス管(3
2)の他端は、三方弁(23)と熱源側熱交換器(25)の
低温側流路(25b)との間に接続されている。第2バイ
パス管(32)には、閉鎖弁(33)が設けられている。三
方弁(23)の一端は、水回路(20)に水を供給する給水
配管(34)に接続されている。給水配管(34)には、閉
鎖弁(35)が設けられている。
The water circuit (20) includes a first bypass pipe (30) that bypasses the three-way valve (23). The first bypass pipe (30) is provided with a closing valve (31). Also,
The water circuit (20) includes a second bypass pipe (32).
One end of the second bypass pipe (32) is connected between the closing valve (29) and the high temperature side heat exchanger (63), and the second bypass pipe (3) is connected.
The other end of 2) is connected between the three-way valve (23) and the low temperature side flow path (25b) of the heat source side heat exchanger (25). A closing valve (33) is provided in the second bypass pipe (32). One end of the three-way valve (23) is connected to a water supply pipe (34) that supplies water to the water circuit (20). The water supply pipe (34) is provided with a closing valve (35).

【0031】蓄熱手段(3)は、高温側蓄熱槽(61)と
低温側蓄熱槽(65)とにより構成されている。高温側蓄
熱槽(61)及び低温側蓄熱槽(65)は、図2にも示すよ
うに、隔壁(70)によって上下2つに区画された略立方
体形状の容器(51)の内部の上側又は下側によって構成
されている。尚、図2では、容器(51)を実線で描くと
ころを便宜上仮想線にて描いている。
The heat storage means (3) comprises a high temperature side heat storage tank (61) and a low temperature side heat storage tank (65). As shown in FIG. 2, the high-temperature side heat storage tank (61) and the low-temperature side heat storage tank (65) are located above or inside the substantially cubic container (51) divided into upper and lower parts by a partition wall (70). It is composed of the lower side. Incidentally, in FIG. 2, where the container (51) is drawn by a solid line, it is drawn by a virtual line for convenience.

【0032】高温側蓄熱槽(61)には、高温側蓄熱材
(62)が充填されている。高温側蓄熱材(62)は、例え
ば酢酸ナトリウム3水和物、融点が50〜70℃のパラ
フィン及び融点が50〜70℃の糖アルコールの何れか
を好適に用いることができる。このパラフィンとして、
例えばパラフィン#140(C28H58、融点61.4℃;日本精蝋
(株)製)を使用することができる。
The high temperature side heat storage tank (61) is filled with the high temperature side heat storage material (62). As the high temperature side heat storage material (62), for example, any one of sodium acetate trihydrate, paraffin having a melting point of 50 to 70 ° C. and sugar alcohol having a melting point of 50 to 70 ° C. can be suitably used. As this paraffin,
Paraffin # 140 (C 28 H 58 , melting point 61.4 ° C; Nippon Seiro
(Manufactured by Co., Ltd.) can be used.

【0033】低温側蓄熱槽(65)には、低温側蓄熱材
(66)が充填されている。低温側蓄熱材(66)は、例え
ば硫酸ナトリウム10水和物、融点が20〜40℃のパ
ラフィン及び塩化カルシウムの何れかを好適に用いるこ
とができる。このパラフィンとして、例えばノルマルパ
ラフィンSCP-0028(C18H38、融点28.1℃;日本精蝋(株)
製)を使用することができる。
The low temperature side heat storage tank (65) is filled with the low temperature side heat storage material (66). As the low temperature side heat storage material (66), for example, any of sodium sulfate decahydrate, paraffin having a melting point of 20 to 40 ° C., and calcium chloride can be suitably used. As this paraffin, for example, normal paraffin SCP-0028 (C 18 H 38 , melting point 28.1 ° C; Nippon Seiro Co., Ltd.)
Manufactured) can be used.

【0034】上記水回路(20)に設けられた高温側熱交
換器(63)は、高温側蓄熱槽(61)内に配置されてい
る。高温側熱交換器(63)は、フィン(52)と、該フィ
ン(52)を貫通する伝熱管(53)とを備え、いわゆるフ
ィンアンドチューブ式の熱交換器に構成されている。フ
ィン(52)は、高温側蓄熱槽(61)の略全福に亘り、鉛
直方向に延びる複数の板状体が奥行き方向に等間隔をお
いて配置されて構成されている。伝熱管(53)は、複数
設けられており、それぞれが水回路(20)の水配管(2
4)に対して互いに並列に接続されている。各伝熱管(5
3)は、略水平方向に延びる水平部(54)と、略鉛直方
向に隣接する水平部(54)同士をその端部において互い
違いに接続する接続部(55)とを備え、高温側蓄熱槽
(61)の上端部から下端部に亘ってジクザク状に配列さ
れて構成されている。
The high temperature side heat exchanger (63) provided in the water circuit (20) is arranged in the high temperature side heat storage tank (61). The high temperature side heat exchanger (63) includes a fin (52) and a heat transfer tube (53) penetrating the fin (52), and is configured as a so-called fin-and-tube heat exchanger. The fin (52) is configured such that a plurality of plate-shaped bodies extending in the vertical direction are arranged at equal intervals in the depth direction over substantially the entire temperature of the high temperature side heat storage tank (61). A plurality of heat transfer tubes (53) are provided, each of which has a water pipe (2) of the water circuit (20).
4) are connected in parallel to each other. Each heat transfer tube (5
3) includes a horizontal portion (54) extending in a substantially horizontal direction and a connecting portion (55) that connects the horizontal portions (54) adjacent in the substantially vertical direction to each other at their end portions in a staggered manner. (61) are arranged in a zigzag shape from the upper end to the lower end.

【0035】上記水回路(20)に設けられた低温側熱交
換器(67)は、低温側蓄熱槽(65)内に配置されてい
る。低温側熱交換器(67)は、フィン(52)と、該フィ
ン(52)を貫通する伝熱管(53)とを備え、いわゆるフ
ィンアンドチューブ式の熱交換器に構成されている。フ
ィン(52)は、低温側蓄熱槽(65)の略全福に亘り、鉛
直方向に延びる複数の板状体が奥行き方向に等間隔をお
いて配置されて構成されている。伝熱管(53)は、複数
設けられており、その下端部がそれぞれ水回路(20)の
水配管(24)に対して互いに並列に接続されている。各
伝熱管(53)は、略水平方向に延びる水平部(54)と、
略鉛直方向に隣接する水平部(54)同士をその端部にお
いて互い違いに接続する接続部(55)とを備え、蓄熱槽
(65)の上端部から下端部に亘ってジクザク状に配列さ
れて構成されている。そして、低温側熱交換器(67)の
各伝熱管(53)の上端部同士がそれぞれ接続されてい
る。
The low temperature side heat exchanger (67) provided in the water circuit (20) is arranged in the low temperature side heat storage tank (65). The low temperature side heat exchanger (67) includes a fin (52) and a heat transfer tube (53) penetrating the fin (52), and is configured as a so-called fin-and-tube heat exchanger. The fin (52) is configured such that a plurality of plate-shaped bodies extending in the vertical direction are arranged at equal intervals in the depth direction over substantially the entire temperature of the low temperature side heat storage tank (65). A plurality of heat transfer tubes (53) are provided, and the lower ends thereof are connected to the water pipes (24) of the water circuit (20) in parallel with each other. Each heat transfer tube (53) includes a horizontal portion (54) extending in a substantially horizontal direction,
And a connecting portion (55) that alternately connects horizontal portions (54) adjacent to each other in a substantially vertical direction at their ends, and is arranged in a zigzag shape from the upper end to the lower end of the heat storage tank (65). It is configured. The upper ends of the heat transfer tubes (53) of the low temperature side heat exchanger (67) are connected to each other.

【0036】そして、高温側熱交換器(63)の各伝熱管
(53)の下端部と低温側熱交換器(67)の各伝熱管(5
3)の上端部とが橋渡し管(71)によって相互に接続さ
れて、各伝熱管(53)において水が高温側蓄熱槽(61)
の上端から低温側蓄熱槽(65)の下端に亘って、又はそ
の逆方向に流れるようになっている。つまり、高温側熱
交換器(63)と低温側熱交換器(67)とは、水回路(2
0)において直列に接続されている。
The lower end of each heat transfer tube (53) of the high temperature side heat exchanger (63) and each heat transfer tube (5 of the low temperature side heat exchanger (67)
The upper end of 3) is connected to each other by a bridge pipe (71), and in each heat transfer pipe (53), water is stored in the high temperature side heat storage tank (61).
From the upper end to the lower end of the low temperature side heat storage tank (65) or in the opposite direction. That is, the high temperature side heat exchanger (63) and the low temperature side heat exchanger (67) are connected to the water circuit (2
0) connected in series.

【0037】コントローラ(41)は、図1に示すよう
に、切換手段としての切換制御手段(42)と追炊制御手
段(43)とを備えている。切換制御手段(42)は、蓄熱
手段(3)に熱を蓄える蓄熱運転時には、水回路(20)
の水が高温側熱交換器(63)から低温側熱交換器(67)
へと流れ、その後熱源側熱交換器(25)に流入するよう
に切り換える一方、蓄熱手段(3)に蓄えられた熱を利
用する蓄熱利用運転時には、水回路(20)の水が低温側
熱交換器(67)から高温側熱交換器(63)へと流れ、そ
の後利用側に供給されるように水回路(20)の水の流れ
方向を切り換えるように構成されている。具体的に、切
換制御手段(42)は、蓄熱運転時には、給水配管(34)
の閉鎖弁(35)、給湯用配管(27)の閉鎖弁(28)、お
よび第2バイパス管(32)の閉鎖弁(33)を閉鎖し、閉
鎖弁(29)および第1バイパス管(30)の閉鎖弁(31)
を開放すると共に、ポンプ(21)を駆動させるように構
成されている。また、切換制御手段(42)は、蓄熱利用
運転時には、第1バイパス管(30)の閉鎖弁(31)およ
び第2バイパス管(32)の閉鎖弁(33)を閉鎖し、閉鎖
弁(29)、給水配管(34)の閉鎖弁(35)および給湯用
配管(27)の閉鎖弁(28)を開放すると共に、ポンプ
(21)を停止するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the controller (41) is provided with a switching control means (42) as a switching means and an additional cooking control means (43). The switching control means (42) is for the water circuit (20) during heat storage operation for storing heat in the heat storage means (3).
Water from the high temperature side heat exchanger (63) to the low temperature side heat exchanger (67)
Flow to the heat source side heat exchanger (25) and then switch to the heat source side heat exchanger (25), while the water in the water circuit (20) heats on the low temperature side during the heat storage operation in which the heat stored in the heat storage means (3) is used. The flow direction of the water in the water circuit (20) is switched so that the water flows from the exchanger (67) to the high temperature side heat exchanger (63) and is then supplied to the user side. Specifically, the switching control means (42) is configured to supply the water supply pipe (34) during the heat storage operation.
The closing valve (35), the closing valve (28) of the hot water supply pipe (27), and the closing valve (33) of the second bypass pipe (32) are closed, and the closing valve (29) and the first bypass pipe (30) are closed. ) Closure valve (31)
Is opened and the pump (21) is driven. Further, the switching control means (42) closes the closing valve (31) of the first bypass pipe (30) and the closing valve (33) of the second bypass pipe (32) during the heat storage utilization operation, and closes the closing valve (29). ), The closing valve (35) of the water supply pipe (34) and the closing valve (28) of the hot water supply pipe (27) are opened, and the pump (21) is stopped.

【0038】追炊制御手段(43)は、蓄熱手段(3)の
蓄熱および冷媒回路(2)の熱の両方を利用して水を加
熱する第2蓄熱利用運転を行うように構成されている。
具体的に、追炊制御手段(43)は、閉鎖弁(29)および
第1バイパス管(30)の閉鎖弁(31)を閉鎖し、給水配
管(34)の閉鎖弁(35)、第2バイパス管(32)の閉鎖
弁(33)、および給湯用配管(27)の閉鎖弁(28)を開
放すると共に、ポンプ(21)及び冷媒回路(2)を駆動
するように構成されている。
The additional cooking control means (43) is configured to perform a second heat storage utilization operation in which water is heated by utilizing both the heat storage of the heat storage means (3) and the heat of the refrigerant circuit (2). .
Specifically, the additional cooking control means (43) closes the closing valve (29) and the closing valve (31) of the first bypass pipe (30), and closes the closing valve (35) of the water supply pipe (34) and the second. The closing valve (33) of the bypass pipe (32) and the closing valve (28) of the hot water supply pipe (27) are opened, and the pump (21) and the refrigerant circuit (2) are driven.

【0039】続いて、本蓄熱装置(1)が実行する蓄熱
運転及び蓄熱利用運転につき、各運転の動作について説
明する。
The operation of each heat storage operation and heat storage utilization operation executed by the heat storage device (1) will be described below.

【0040】蓄熱運転は、蓄熱手段(3)の蓄熱材(62,
66)を融解することにより、当該蓄熱材(62,66)に熱
を蓄える運転である。冷媒回路(2)においては、冷媒
が以下のように循環する。すなわち、冷媒の二酸化炭素
が圧縮機(4)で臨界圧力以上に圧縮されて吐出され
る。この高温の冷媒は、熱源側熱交換器(25)の高温側
流路(25a)内で低温側流路(25b)の水と熱交換して冷
却される。この低温側流路(25b)の水は後述するよう
に水回路(20)の低温側熱交換器(67)で冷却されたも
のである。高温側流路(25a)を流出した高温の冷媒
は、液−ガス熱交換器(7)において、蒸発器(9)を流
出した低温の冷媒により更に冷却される。これら冷却に
おいて、図3に示すように、冷媒は例えば100℃から
30℃まで冷却されることとなるが、冷媒に相変化は生
じない。液−ガス熱交換器(7)の高温側流路(10)を
流出した冷媒は、膨張弁(8)によって減圧されると共
に冷却されて凝縮する。減圧によって温度が低下した冷
媒は、蒸発器(9)において蒸発する。蒸発器(9)を流
出した冷媒は、液−ガス熱交換器(7)の低温側流路(1
1)において高温側流路(10)の高温冷媒と熱交換を行
った後、アキュムレータ(4A)を経て圧縮機(4)に吸
入される。そして、この循環が繰り返される。
The heat storage operation is performed by the heat storage material (62,
This is an operation in which heat is stored in the heat storage material (62, 66) by melting 66). In the refrigerant circuit (2), the refrigerant circulates as follows. That is, carbon dioxide as a refrigerant is compressed to a critical pressure or higher in the compressor (4) and discharged. This high temperature refrigerant exchanges heat with the water in the low temperature side flow path (25b) in the high temperature side flow path (25a) of the heat source side heat exchanger (25) to be cooled. The water in the low temperature side flow path (25b) is cooled by the low temperature side heat exchanger (67) in the water circuit (20) as described later. The high temperature refrigerant flowing out of the high temperature side flow path (25a) is further cooled in the liquid-gas heat exchanger (7) by the low temperature refrigerant flowing out of the evaporator (9). In these coolings, as shown in FIG. 3, the refrigerant is cooled from 100 ° C. to 30 ° C., for example, but no phase change occurs in the refrigerant. The refrigerant flowing out of the high temperature side flow path (10) of the liquid-gas heat exchanger (7) is decompressed by the expansion valve (8) and is cooled and condensed. The refrigerant whose temperature has decreased due to the pressure reduction is evaporated in the evaporator (9). The refrigerant flowing out of the evaporator (9) is passed through the low temperature side flow path (1) of the liquid-gas heat exchanger (7).
In 1), after heat exchange with the high temperature refrigerant in the high temperature side flow path (10), it is sucked into the compressor (4) via the accumulator (4A). Then, this circulation is repeated.

【0041】水回路(20)においては、給水配管(34)
の閉鎖弁(35)、給湯用配管(27)の閉鎖弁(28)、お
よび第2バイパス管(32)の閉鎖弁(33)は閉鎖され、
閉鎖弁(29)および第1バイパス管(30)の閉鎖弁(3
1)は開放される。そして、水回路(20)の水は、ポン
プ(21)、高温側熱交換器(63)、低温側熱交換器(6
7)、熱源側熱交換器(25)の低温側流路(25b)の順に
循環する。
In the water circuit (20), the water supply pipe (34)
Closing valve (35), hot water supply pipe (27) closing valve (28), and second bypass pipe (32) closing valve (33) are closed,
Closing valve (29) and closing valve (3) of the first bypass pipe (30)
1) is opened. The water in the water circuit (20) is supplied to the pump (21), the high temperature side heat exchanger (63) and the low temperature side heat exchanger (6).
7), and circulates in the order of the low temperature side flow path (25b) of the heat source side heat exchanger (25).

【0042】具体的には、水回路(20)の水は、熱源側
熱交換器(25)の低温側流路(25b)において、冷媒回
路(2)の高温側流路(25a)を流れる冷媒によって例え
ば80℃程度に加熱され、高温の温水となる。この高温
水は、ポンプ(21)を通った後、蓄熱手段(3)の高温
側熱交換器(63)に流入する。そして、この高温水は、
分流して各伝熱管(53)の水平部(54)及び接続部(5
5)を流れ、高温側蓄熱材(62)と熱交換すると共に次
第に冷却される。その後、この冷却された高温水は、橋
渡し管(71)を通って低温側熱交換器(67)に流入す
る。この結果、高温側蓄熱材(62)は高温水によって加
熱されて上部から順に融解し、高温側蓄熱材(62)に熱
(潜熱および顕熱)が蓄えられる。蓄熱を完了すると
き、高温側蓄熱材(62)の温度は例えば上部で70℃程
度、下部で40℃程度となる。
Specifically, the water in the water circuit (20) flows through the high temperature side flow path (25a) of the refrigerant circuit (2) in the low temperature side flow path (25b) of the heat source side heat exchanger (25). The coolant is heated to, for example, about 80 ° C., and becomes high-temperature hot water. After passing through the pump (21), the high temperature water flows into the high temperature side heat exchanger (63) of the heat storage means (3). And this hot water is
The flow is split and the horizontal part (54) and connection part (5) of each heat transfer tube (53)
5), heat is exchanged with the high temperature side heat storage material (62), and it is gradually cooled. Then, the cooled high temperature water flows into the low temperature side heat exchanger (67) through the bridge pipe (71). As a result, the high temperature side heat storage material (62) is heated by the high temperature water and melted sequentially from the upper part, and heat (latent heat and sensible heat) is stored in the high temperature side heat storage material (62). When the heat storage is completed, the temperature of the high temperature side heat storage material (62) is, for example, about 70 ° C. at the upper portion and about 40 ° C. at the lower portion.

【0043】そして、この水は低温側熱交換器(67)に
おいて再び分流して各伝熱管(53)に流れ、低温側蓄熱
材(66)と熱交換して次第に冷却されて低温水となる。
この結果、低温側蓄熱材(66)は水によって加熱されて
上部から順に融解し、低温側蓄熱材(66)に熱(潜熱お
よび顕熱)が蓄えられる。蓄熱が完了するとき、低温側
蓄熱材(66)の温度は例えば上部で40℃程度、下部で
20℃程度となる。
Then, this water is split again in the low temperature side heat exchanger (67) and flows into each heat transfer tube (53), where it exchanges heat with the low temperature side heat storage material (66) and is gradually cooled to become low temperature water. .
As a result, the low temperature side heat storage material (66) is heated by water and melts in order from the top, and heat (latent heat and sensible heat) is stored in the low temperature side heat storage material (66). When the heat storage is completed, the temperature of the low temperature side heat storage material (66) becomes, for example, about 40 ° C. at the upper part and about 20 ° C. at the lower part.

【0044】低温側熱交換器(67)を流出した低温水は
例えば25℃程度となっており、水回路(20)の水配管
(24)に流出して第1バイパス管(30)を流通し、熱源
側熱交換器(25)の低温側流路(25b)に流入する。熱
源側熱交換器(25)の低温側流路(25b)に流入した水
は、高温側流路(25a)の冷媒と熱交換して該冷媒を冷
却し、上記の循環動作を繰り返す。
The low temperature water flowing out of the low temperature side heat exchanger (67) has a temperature of, for example, about 25 ° C., flows out into the water pipe (24) of the water circuit (20), and flows through the first bypass pipe (30). Then, it flows into the low temperature side flow path (25b) of the heat source side heat exchanger (25). The water flowing into the low temperature side flow path (25b) of the heat source side heat exchanger (25) exchanges heat with the refrigerant in the high temperature side flow path (25a) to cool the refrigerant, and the above circulation operation is repeated.

【0045】一方、蓄熱利用運転は、蓄熱手段(3)に
蓄えられた熱を利用する出湯時の運転である。本蓄熱装
置(1)では、蓄熱利用運転として、蓄熱手段(3)の蓄
熱のみを利用する第1蓄熱利用運転と、蓄熱手段(3)
の蓄熱および冷媒回路(2)の熱の両方を利用する第2
蓄熱利用運転とを選択的に実行可能である。
On the other hand, the heat storage utilization operation is an operation at the time of tapping, which utilizes the heat stored in the heat storage means (3). In this heat storage device (1), as the heat storage use operation, the first heat storage use operation that uses only the heat storage of the heat storage means (3) and the heat storage means (3)
Second, which uses both the heat storage of and the heat of the refrigerant circuit (2)
The heat storage utilization operation can be selectively executed.

【0046】第1蓄熱利用運転では、冷媒回路(2)は
運転を行わず、水回路(20)は以下のように運転する。
すなわち、コントローラ(41)の切換制御手段(42)に
より、第1バイパス管(30)の閉鎖弁(31)および第2
バイパス管(32)の閉鎖弁(33)は閉鎖され、閉鎖弁
(29)、給水配管(34)の閉鎖弁(35)および給湯用配
管(27)の閉鎖弁(28)は開放される。
In the first heat storage utilizing operation, the refrigerant circuit (2) is not operated and the water circuit (20) is operated as follows.
That is, by the switching control means (42) of the controller (41), the closing valve (31) and the second valve of the first bypass pipe (30).
The closing valve (33) of the bypass pipe (32) is closed, and the closing valve (29), the closing valve (35) of the water supply pipe (34) and the closing valve (28) of the hot water supply pipe (27) are opened.

【0047】そして、給水配管(34)から供給された常
温の水は低温側蓄熱槽(65)内に配置された低温側熱交
換器(67)に流入する。このとき、水は各伝熱管(53)
に分流すると共にその下端部側から流入する。そして、
この水は、伝熱管(53)の水平部(54)及び接続部(5
5)を流れて、低温側蓄熱材(66)と熱交換して次第に
加熱される。そして、この加熱された水は、橋渡し管
(71)を通って高温側蓄熱槽(61)内に配置された高温
側熱交換器(63)に流入する。この水は、高温側熱交換
器(63)において再び各伝熱管(53)に分流して流れ
る。このとき、水は高温側蓄熱材(62)によって更に約
65℃程度まで加熱されて温水となる。
Then, the room temperature water supplied from the water supply pipe (34) flows into the low temperature side heat exchanger (67) arranged in the low temperature side heat storage tank (65). At this time, water is transferred to each heat transfer tube (53).
It splits into and flows in from the lower end side. And
This water is supplied to the horizontal portion (54) and the connecting portion (5) of the heat transfer tube (53).
It flows through 5) and exchanges heat with the low temperature side heat storage material (66) and is gradually heated. Then, the heated water passes through the bridge pipe (71) and flows into the high temperature side heat exchanger (63) arranged in the high temperature side heat storage tank (61). This water splits into the heat transfer tubes (53) again in the high temperature side heat exchanger (63) and flows. At this time, the water is further heated to about 65 ° C. by the high temperature side heat storage material (62) to become hot water.

【0048】そして、この加熱された水は、高温側熱交
換器(61)の上端部側から水回路(20)の水配管(24)
に流出する。蓄熱手段(3)で加熱された温水は、高温
側熱交換器(63)を流出した後、給湯用配管(27)を通
じて、水回路(20)から利用側回路(図示せず)に供給
される。
The heated water is supplied from the upper end of the high temperature side heat exchanger (61) to the water pipe (24) of the water circuit (20).
Spill to. The hot water heated by the heat storage means (3) flows out of the high temperature side heat exchanger (63), and then is supplied from the water circuit (20) to the use side circuit (not shown) through the hot water supply pipe (27). It

【0049】第2蓄熱利用運転では、冷媒回路(2)お
よび水回路(20)の両方を運転させる。閉鎖弁(29)お
よび第1バイパス管(30)の閉鎖弁(31)は閉鎖され、
給水配管(34)の閉鎖弁(35)、第2バイパス管(32)
の閉鎖弁(33)、および給湯用配管(27)の閉鎖弁(2
8)は開放される。そして、給水配管(34)から供給さ
れた水は低温側熱交換器(67)及び高温側熱交換器(6
3)に流入し、蓄熱手段(3)の蓄熱材(62,66)によっ
て加熱される。
In the second heat storage utilizing operation, both the refrigerant circuit (2) and the water circuit (20) are operated. The closing valve (29) and the closing valve (31) of the first bypass pipe (30) are closed,
Closing valve (35) of water supply pipe (34), second bypass pipe (32)
Shutoff valve (33) and hot water supply pipe (27) shutoff valve (2)
8) is opened. The water supplied from the water supply pipe (34) is supplied to the low temperature side heat exchanger (67) and the high temperature side heat exchanger (6).
It flows into 3) and is heated by the heat storage material (62, 66) of the heat storage means (3).

【0050】蓄熱材(5)によって加熱された温水は、
例えば65℃程度となっており、高温側熱交換器(63)
から流出する。高温側熱交換器(63)を流出した温水
は、第2バイパス管(32)を流通し、熱源側熱交換器
(25)の低温側流路(25b)に流入する。低温側流路(2
5b)に流入した温水は、冷媒回路(2)の熱源側熱交換
器(25)の高温側流路(25a)を流れる冷媒によって加
熱され、さらに高温の温水となる。この温水は、例えば
75℃程度となっており、熱源側熱交換器(25)の低温
側流路(25b)を流出した後、給湯用配管(27)を通じ
て、水回路(20)から利用側回路(図示せず)に供給さ
れる。
The hot water heated by the heat storage material (5) is
For example, the temperature is around 65 ° C, and the high temperature side heat exchanger (63)
Drained from. The hot water flowing out of the high temperature side heat exchanger (63) flows through the second bypass pipe (32) and flows into the low temperature side flow path (25b) of the heat source side heat exchanger (25). Low temperature side flow path (2
The hot water flowing into 5b) is heated by the refrigerant flowing through the high temperature side flow path (25a) of the heat source side heat exchanger (25) of the refrigerant circuit (2), and becomes hot water of higher temperature. The hot water has a temperature of, for example, about 75 ° C., flows out from the low temperature side flow path (25b) of the heat source side heat exchanger (25), and then flows through the hot water supply pipe (27) from the water circuit (20) to the use side. Supplied to a circuit (not shown).

【0051】このように、第2蓄熱利用運転では、蓄熱
手段(3)によって加熱された水を熱源側(2)によって
更に加熱するので、より高温の温水を生成することがで
きる。つまり、第2蓄熱利用運転によれば、熱源側
(2)によるいわゆる追い焚き運転が可能となる。
As described above, in the second heat storage utilizing operation, the water heated by the heat storage means (3) is further heated by the heat source side (2), so that higher temperature hot water can be generated. That is, according to the second heat storage utilization operation, so-called reheating operation by the heat source side (2) is possible.

【0052】次に、図4を参照しながら、蓄熱運転時に
おける蓄熱手段(3)の入口温度と出口温度の測定結果
の一例について説明する。入口温度とは、高温側熱交換
器(63)に流入する水の温度を指し、出口温度とは、低
温側熱交換器(67)から流出する水の温度を指してい
る。この測定では、高温側蓄熱材(62)として酢酸ナト
リウム3水和物を使用し、低温側蓄熱材(66)として硫
酸ナトリウム10水和物を使用している。また、比較用
として蓄熱手段(3)の蓄熱材を酢酸ナトリウム3水和
物の1種類で構成した場合の測定結果についても図4に
示している。入口温度は、蓄熱運転開始後すぐに80℃
に安定する。つまり、蓄熱手段(3)に流入する水回路
(20)の水は、熱源側熱交換器(25)で冷媒回路(2)
の冷媒によって加熱されるために運転開始後すぐに約8
0℃に安定する。
Next, an example of the measurement results of the inlet temperature and the outlet temperature of the heat storage means (3) during the heat storage operation will be described with reference to FIG. The inlet temperature refers to the temperature of water flowing into the high temperature side heat exchanger (63), and the outlet temperature refers to the temperature of water flowing out from the low temperature side heat exchanger (67). In this measurement, sodium acetate trihydrate is used as the high temperature side heat storage material (62), and sodium sulfate decahydrate is used as the low temperature side heat storage material (66). Further, FIG. 4 also shows the measurement results when the heat storage material of the heat storage means (3) is composed of one type of sodium acetate trihydrate for comparison. The inlet temperature is 80 ° C immediately after the start of heat storage operation.
To be stable. That is, the water in the water circuit (20) flowing into the heat storage means (3) is transferred to the heat source side heat exchanger (25) in the refrigerant circuit (2).
Since it is heated by the refrigerant of about 8
Stabilizes to 0 ° C.

【0053】一方、出口温度は蓄熱材の温度に影響され
る。つまり、比較用の1種類の蓄熱材を使用した場合に
は、出口温度は、蓄熱運転開始すると蓄熱材の融点付近
(約50〜60℃)に達するまで上昇し続け、その後上
昇勾配が緩やかになって安定領域となる。これに対し、
2種類の蓄熱材を使用した場合には、出口温度が蓄熱運
転を開始後に緩やかに温度上昇するのみであり、運転開
始初期には低温側蓄熱材(66)の融点付近(約20℃前
後)での安定領域にある。その後、温度上昇して高温側
蓄熱材(62)の融点付近(約50℃)での安定領域とな
る。したがって、1種類の蓄熱材を使用した場合に比
べ、この蓄熱材とこれよりも低融点の潜熱蓄熱材とを使
用した場合には、蓄熱運転時において出口温度が上昇す
るのを抑制することが可能となっている。
On the other hand, the outlet temperature is affected by the temperature of the heat storage material. That is, when one type of heat storage material for comparison is used, the outlet temperature continues to rise until reaching the vicinity of the melting point of the heat storage material (about 50 to 60 ° C.) when the heat storage operation starts, and then the rising gradient becomes gentle. Becomes a stable region. In contrast,
When two kinds of heat storage materials are used, the outlet temperature only rises gradually after starting the heat storage operation, and near the melting point of the low temperature side heat storage material (66) (about 20 ° C) at the beginning of operation. It is in the stable area at. After that, the temperature rises and becomes a stable region near the melting point of the high temperature side heat storage material (62) (about 50 ° C.). Therefore, when using this heat storage material and a latent heat storage material having a melting point lower than that of the case where one type of heat storage material is used, it is possible to prevent the outlet temperature from increasing during heat storage operation. It is possible.

【0054】以上説明したように、本実施形態1に係る
蓄熱装置(1)によれば、蓄熱運転時において、熱源側
熱交換器(25)で冷媒回路(2)の冷媒が水回路(20)
の水を加熱する。そして、冷媒回路(2)の冷媒によっ
て加熱された水は、高温側熱交換器(63)に流入して高
温側蓄熱材(62)に放熱する。そして、この高温側蓄熱
材(62)に放熱した水は、低温側熱交換器(67)に流入
して更に低温側蓄熱材(66)に放熱し、該低温側蓄熱材
(66)を融解させる。即ち、水から低温側蓄熱材(66)
に放熱された熱は潜熱として蓄熱される。そして、低温
側蓄熱材(66)に放熱した水は、水回路(20)を流れて
熱源側熱交換器(25)に戻る。
As described above, according to the heat storage device (1) of the first embodiment, during the heat storage operation, the refrigerant of the refrigerant circuit (2) in the heat source side heat exchanger (25) has the water circuit (20). )
Of water. Then, the water heated by the refrigerant in the refrigerant circuit (2) flows into the high temperature side heat exchanger (63) and radiates heat to the high temperature side heat storage material (62). The water radiated to the high temperature side heat storage material (62) flows into the low temperature side heat exchanger (67) and further radiates heat to the low temperature side heat storage material (66) to melt the low temperature side heat storage material (66). Let That is, from water to low temperature side heat storage material (66)
The heat radiated to is stored as latent heat. Then, the water radiated to the low temperature side heat storage material (66) flows through the water circuit (20) and returns to the heat source side heat exchanger (25).

【0055】つまり、低温側蓄熱材(66)が高温側蓄熱
材(62)よりも低融点の潜熱蓄熱材により構成されてい
るために、低温側蓄熱材(66)の温度が融点付近で安定
し、これにより熱源側熱交換器(25)に流入する水の温
度が上昇するのを抑制することができる。この結果、蓄
熱手段(3)の大きさを大きくすることなく、熱源側熱
交換器(25)における冷媒と水との熱交換量を増大させ
ることができる。そして、熱源側熱交換器(25)におけ
る冷媒の入口側と出口側とのエンタルピ差を大きく取る
ことができて能力を増大させることができ、蓄熱時に冷
媒回路(2)のCOPが低下するのを防止することがで
きる。
That is, since the low temperature side heat storage material (66) is composed of the latent heat storage material having a lower melting point than the high temperature side heat storage material (62), the temperature of the low temperature side heat storage material (66) is stable near the melting point. However, this can prevent the temperature of the water flowing into the heat source side heat exchanger (25) from rising. As a result, the amount of heat exchange between the refrigerant and water in the heat source side heat exchanger (25) can be increased without increasing the size of the heat storage means (3). Then, the enthalpy difference between the inlet side and the outlet side of the refrigerant in the heat source side heat exchanger (25) can be made large, the capacity can be increased, and the COP of the refrigerant circuit (2) decreases during heat storage. Can be prevented.

【0056】また、冷媒回路(2)では、冷媒がその臨
界圧力以上に圧縮される。そして、蓄熱運転時には、こ
の臨界圧力以上に圧縮された冷媒は、熱源側熱交換器
(25)において低温側蓄熱材(66)によって冷却された
水回路(20)の水と熱交換して冷却される。つまり、熱
源側熱交換器(25)に流入する冷媒がその臨界圧力以上
に圧縮されているために、熱源側熱交換器(25)におい
て相変化することなく冷却される。したがって、冷媒温
度と水の温度との温度差がそのまま熱源側熱交換器(2
5)での熱交換量に影響することとなる。この結果、熱
源側熱交換器(25)における冷媒の入口側と出口側との
エンタルピ差を大きく取ることができて能力を増大させ
ることができ、蓄熱運転時に冷媒回路(2)のCOPが
低下するのを防止することができる。例えば、蓄熱材を
1種類とした構成では蓄熱材(62)の温度上昇により、
冷媒回路(2)のCOPが2.2まで低下してしまうの
に対し、この蓄熱材(62)よりも低融点の蓄熱材(66)
を低温側蓄熱槽(65)に充填することによりCOPを
2.5まで向上させることができる。
In the refrigerant circuit (2), the refrigerant is compressed to its critical pressure or higher. During the heat storage operation, the refrigerant compressed to the critical pressure or higher is cooled by exchanging heat with the water in the water circuit (20) cooled by the low temperature side heat storage material (66) in the heat source side heat exchanger (25). To be done. That is, since the refrigerant flowing into the heat source side heat exchanger (25) is compressed to the critical pressure or higher, the heat source side heat exchanger (25) is cooled without phase change. Therefore, the temperature difference between the refrigerant temperature and the water temperature is the same as the heat source side heat exchanger (2
This will affect the amount of heat exchange in 5). As a result, the enthalpy difference between the inlet side and the outlet side of the refrigerant in the heat source side heat exchanger (25) can be made large and the capacity can be increased, and the COP of the refrigerant circuit (2) decreases during heat storage operation. Can be prevented. For example, in the configuration with one type of heat storage material, due to the temperature rise of the heat storage material (62),
While the COP of the refrigerant circuit (2) drops to 2.2, the heat storage material (66) having a lower melting point than this heat storage material (62).
By filling the low temperature side heat storage tank (65) with COP, COP can be improved up to 2.5.

【0057】また、高温側蓄熱材(62)を、酢酸ナトリ
ウム3水和物、融点が50〜70℃のパラフィン、及び
融点が50〜70℃の糖アルコールの何れか1つにより
構成するようにしたために、蓄熱運転時に水を50〜7
0℃の範囲内に加熱することができ、適度な温度の給湯
を確実に行うことができる。
Further, the high temperature side heat storage material (62) is constituted by any one of sodium acetate trihydrate, paraffin having a melting point of 50 to 70 ° C. and sugar alcohol having a melting point of 50 to 70 ° C. As a result, 50 to 7 water was added during heat storage operation.
It can be heated within the range of 0 ° C., and hot water can be reliably supplied at an appropriate temperature.

【0058】また、低温側蓄熱材(66)を、硫酸ナトリ
ウム10水和物、融点が20〜40℃のパラフィン、及
び塩化カルシウムの何れか1つにより構成するようにし
たために、蓄熱運転時に熱源側熱交換器(25)に流入す
る水が昇温するのを抑制することができるために、冷媒
回路(2)の冷媒を確実に冷却することができる。特
に、高温側蓄熱材(62)を、酢酸ナトリウム3水和物、
融点が50〜70℃のパラフィン、及び融点が50〜7
0℃の糖アルコールの何れか1つにより構成しているた
めに、蓄熱運転時において高温側蓄熱材(62)の適度な
温度への加熱と、熱源側熱交換器(25)に流入する水の
昇温抑制とを両立させることができる。
Further, since the low temperature side heat storage material (66) is constituted by any one of sodium sulfate decahydrate, paraffin having a melting point of 20 to 40 ° C. and calcium chloride, the heat source during heat storage operation. Since it is possible to prevent the temperature of the water flowing into the side heat exchanger (25) from rising, it is possible to reliably cool the refrigerant in the refrigerant circuit (2). Particularly, the high temperature side heat storage material (62) is used as sodium acetate trihydrate,
Paraffin having a melting point of 50 to 70 ° C. and melting point of 50 to 7
Since it is composed of any one of sugar alcohol at 0 ° C., the high temperature side heat storage material (62) is heated to an appropriate temperature during the heat storage operation, and water flowing into the heat source side heat exchanger (25) is used. It is possible to achieve both the suppression of temperature rise.

【0059】<実施形態2>本実施形態2に係る蓄熱装
置(1)は、図5に示すように、実施形態1と異なり、
高温側蓄熱槽(61)と低温側蓄熱槽(65)とは互いに真
横に位置するように配置されると共に、両蓄熱槽(61,6
5)が一体に構成されている。尚、図5では、容器(5
1)を実線で描くところを便宜上仮想線にて描いてい
る。また、ここでは、実施形態1と同一構成要素には同
一の符号を付し、その説明を省略する。
<Embodiment 2> As shown in FIG. 5, the heat storage device (1) according to Embodiment 2 is different from Embodiment 1 in that
The high temperature side heat storage tank (61) and the low temperature side heat storage tank (65) are arranged so as to be directly next to each other, and both heat storage tanks (61, 6)
5) is constructed integrally. In FIG. 5, the container (5
Where 1) is drawn with a solid line, it is drawn with a virtual line for convenience. Further, here, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0060】容器(51)内は、鉛直方向に延びる隔壁
(70)によって左右に区画されており、その一方(図5
における左側)が高温側蓄熱槽(61)とされ、他方(図
5おける右側)が低温側蓄熱槽(65)とされている。
The inside of the container (51) is divided into left and right by a partition wall (70) extending in the vertical direction, one of which (see FIG. 5).
The left side in Fig. 5 is the high temperature side heat storage tank (61), and the other side (right side in Fig. 5) is the low temperature side heat storage tank (65).

【0061】高温側熱交換器(63)の各伝熱管(53)の
下端部と低温側熱交換器(67)の各伝熱管(53)の上端
部とが橋渡し管(71)によって相互に接続されている。
この結果、蓄熱運転時に高温側熱交換器(63)の上端か
ら流入した水は、高温側熱交換器(63)を流れた後に橋
渡し管(71)を流れ、その後低温側熱交換器(67)の下
端から水配管(24)に流出するようになっている。ま
た、蓄熱利用運転時において、低温側熱交換器(67)の
下端から流入した水は、低温側熱交換器(67)を流れて
橋渡し管(71)を流れ、その後に高温側熱交換器(63)
から水配管(24)に流出するようになっている。
The lower end of each heat transfer tube (53) of the high temperature side heat exchanger (63) and the upper end of each heat transfer tube (53) of the low temperature side heat exchanger (67) are mutually connected by a bridge pipe (71). It is connected.
As a result, the water flowing from the upper end of the high temperature side heat exchanger (63) during the heat storage operation flows through the high temperature side heat exchanger (63), then the bridge pipe (71), and then the low temperature side heat exchanger (67). ) From the lower end to the water pipe (24). Also, during the heat storage utilization operation, the water flowing from the lower end of the low temperature side heat exchanger (67) flows through the low temperature side heat exchanger (67), the bridging pipe (71), and then the high temperature side heat exchanger. (63)
It is designed to flow from this to the water pipe (24).

【0062】高温側蓄熱槽(61)には、高温側蓄熱材
(62)が充填されている。高温側蓄熱材(62)として、
例えば酢酸ナトリウム3水和物、融点が50〜70℃の
パラフィン(52)及び融点が50〜70℃の糖アルコー
ルの何れかを好適に用いることができる。
The high temperature side heat storage tank (61) is filled with the high temperature side heat storage material (62). As the high temperature side heat storage material (62),
For example, sodium acetate trihydrate, paraffin (52) having a melting point of 50 to 70 ° C. or sugar alcohol having a melting point of 50 to 70 ° C. can be preferably used.

【0063】低温側蓄熱槽(65)には、低温側蓄熱材
(66)が充填されている。低温側蓄熱材(66)として、
例えば硫酸ナトリウム10水和物、融点が20〜40℃
のパラフィン(52)及び塩化カルシウムの何れかを好適
に用いることができる。
The low temperature side heat storage tank (65) is filled with the low temperature side heat storage material (66). As the low temperature side heat storage material (66),
For example, sodium sulfate decahydrate, melting point 20-40 ° C
Any of paraffin (52) and calcium chloride can be preferably used.

【0064】その他の構成、作用及び効果は実施形態1
と同様である。
Other configurations, operations and effects are the same as those of the first embodiment.
Is the same as.

【0065】[0065]

【発明のその他の実施の形態】上記各実施形態につい
て、冷媒回路(2)の冷媒は、二酸化炭素に限られるも
のではない。また、冷媒回路(2)は、冷媒をその臨界
圧力以上に圧縮する構成には限られない。例えば、HF
C系冷媒、HCFC系冷媒等のフロン冷媒であってもよ
い。この場合には、冷媒は熱源側熱交換器(25)におい
て冷媒を確実に過冷却することができ、蓄熱時に冷媒回
路(2)のCOPが低下するのを防止することができ
る。
Other Embodiments of the Invention In each of the above embodiments, the refrigerant in the refrigerant circuit (2) is not limited to carbon dioxide. Further, the refrigerant circuit (2) is not limited to the configuration in which the refrigerant is compressed to its critical pressure or higher. For example, HF
Fluorocarbon refrigerants such as C-based refrigerants and HCFC-based refrigerants may be used. In this case, the refrigerant can be surely subcooled in the heat source side heat exchanger (25), and the COP of the refrigerant circuit (2) can be prevented from decreasing during heat storage.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1及び2に
係る発明によれば、蓄熱手段(3)の大きさを大きくす
ることなく、熱源側熱交換器(25)における冷媒と熱媒
体との熱交換量を増大させることができる。そして、熱
源側熱交換器(25)における冷媒の入口側と出口側との
エンタルピ差を大きく取ることができて能力を増大させ
ることができ、蓄熱時に冷媒回路(2)のCOPが低下
するのを防止することができる。
As described above, according to the inventions according to claims 1 and 2, the refrigerant and the heat medium in the heat source side heat exchanger (25) can be obtained without increasing the size of the heat storage means (3). The amount of heat exchange with can be increased. Then, the enthalpy difference between the inlet side and the outlet side of the refrigerant in the heat source side heat exchanger (25) can be made large, the capacity can be increased, and the COP of the refrigerant circuit (2) decreases during heat storage. Can be prevented.

【0067】また、請求項3に係る発明によれば、高温
側蓄熱材(62)を潜熱蓄熱材により構成するようにした
ために、蓄熱手段(3)への蓄熱を高効率で行うことが
できる。
Further, according to the invention of claim 3, since the high temperature side heat storage material (62) is composed of the latent heat storage material, heat can be stored in the heat storage means (3) with high efficiency. .

【0068】また、請求項4及び5に係る発明によれ
ば、熱源側熱交換器(25)において冷却される冷媒が臨
界圧力以上に圧縮されているために、熱源側熱交換器
(25)において相変化することなく冷却される。したが
って、冷媒温度と熱媒体温度との温度差がそのまま熱源
側熱交換器(25)での熱交換量に影響することとなる。
この結果、熱源側熱交換器(25)における冷媒の入口側
と出口側とのエンタルピ差を大きく取ることができて能
力を増大させることができ、蓄熱時に冷媒回路(2)の
COPが低下するのを防止することができる。
Further, according to the inventions of claims 4 and 5, since the refrigerant cooled in the heat source side heat exchanger (25) is compressed to the critical pressure or higher, the heat source side heat exchanger (25) Is cooled without phase change. Therefore, the temperature difference between the refrigerant temperature and the heat medium temperature directly affects the heat exchange amount in the heat source side heat exchanger (25).
As a result, the enthalpy difference between the inlet side and the outlet side of the refrigerant in the heat source side heat exchanger (25) can be made large, the capacity can be increased, and the COP of the refrigerant circuit (2) decreases during heat storage. Can be prevented.

【0069】また、請求項6に係る発明によれば、蓄熱
時に熱媒体を50〜70℃の範囲内に加熱することがで
き、適度な温度の給湯を確実に行うことができる。
According to the invention of claim 6, the heat medium can be heated within the range of 50 to 70 ° C. during heat storage, and hot water can be reliably supplied at an appropriate temperature.

【0070】また、請求項7に係る発明によれば、蓄熱
時において、熱源側熱交換器(25)に流入する熱媒体が
昇温するのを抑制することができるために、熱源側熱交
換器(25)において冷媒を確実に冷却することができ
る。特に、高温側蓄熱材(62)を、酢酸ナトリウム3水
和物、融点が50〜70℃のパラフィン、及び融点が5
0〜70℃の糖アルコールの何れか1つにより構成する
場合には、蓄熱時において高温側蓄熱材(62)の適度な
温度への加熱と、熱源側熱交換器(25)に流入する熱媒
体の昇温抑制とを両立させることができる。
Further, according to the invention of claim 7, it is possible to suppress the temperature rise of the heat medium flowing into the heat source side heat exchanger (25) during heat storage, so that the heat source side heat exchange The refrigerant can be reliably cooled in the container (25). Particularly, the high temperature side heat storage material (62) is made of sodium acetate trihydrate, paraffin having a melting point of 50 to 70 ° C., and melting point of 5
When it is composed of any one of sugar alcohols of 0 to 70 ° C., the heat of the high temperature side heat storage material (62) is heated to an appropriate temperature during heat storage and the heat flowing into the heat source side heat exchanger (25). It is possible to achieve both suppression of temperature rise of the medium.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施形態1に係る蓄熱給湯器の全体構成を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a heat storage water heater according to a first embodiment.

【図2】実施形態1における蓄熱手段の構成を示す斜視
図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of heat storage means in the first embodiment.

【図3】実施形態1における冷媒回路のモリエル線図で
ある。
FIG. 3 is a Mollier diagram of the refrigerant circuit according to the first embodiment.

【図4】蓄熱手段における水の入口温度及び出口温度の
変化を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing changes in inlet temperature and outlet temperature of water in the heat storage means.

【図5】実施形態2における蓄熱手段の構成を示す斜視
図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a heat storage unit according to a second exemplary embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(2) 冷媒回路 (3) 蓄熱手段 (20) 水回路 (25) 熱源側熱交換器 (62) 高温側蓄熱材 (63) 高温側熱交換器 (66) 低温側蓄熱材 (67) 低温側熱交換器 (2) Refrigerant circuit (3) Heat storage means (20) Water circuit (25) Heat source side heat exchanger (62) High temperature side heat storage material (63) High temperature side heat exchanger (66) Low temperature side heat storage material (67) Low temperature side heat exchanger

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 冷媒が循環してヒートポンプサイクル運
転を行う冷媒回路(2)と、蓄熱手段(3)を有し、熱媒
体が循環する熱媒体回路(20)と、上記冷媒回路(2)
の冷媒と熱媒体回路(20)の熱媒体との間で熱交換を行
う熱源側熱交換器(25)とを備え、上記蓄熱手段(3)
に蓄熱された熱を利用した給湯を行う蓄熱給湯器におい
て、 上記蓄熱手段(3)は、高温側蓄熱材(62)と、該高温
側蓄熱材(62)よりも融点が低い潜熱蓄熱材からなる低
温側蓄熱材(66)とを備え、 上記熱媒体回路(20)は、熱媒体を、蓄熱手段(3)へ
の蓄熱時に蓄熱手段(3)の高温側蓄熱材(62)に放熱
させた後に低温側蓄熱材(66)に放熱させて熱源側熱交
換器(25)に流入させるように流すものとされているこ
とを特徴とする蓄熱給湯器。
1. A refrigerant circuit (2) for circulating a refrigerant to perform a heat pump cycle operation, a heat medium circuit (20) having a heat storage means (3) for circulating a heat medium, and the refrigerant circuit (2).
And a heat source side heat exchanger (25) for exchanging heat between the refrigerant and the heat medium of the heat medium circuit (20), and the heat storage means (3).
In the heat storage water heater for supplying hot water using the heat stored in the above, the heat storage means (3) comprises a high temperature side heat storage material (62) and a latent heat storage material having a lower melting point than the high temperature side heat storage material (62). The heat medium circuit (20) for radiating the heat medium to the high temperature side heat storage material (62) of the heat storage means (3) during heat storage in the heat storage means (3). After that, the heat storage water heater is characterized in that it radiates heat to the low temperature side heat storage material (66) and then flows so as to flow into the heat source side heat exchanger (25).
【請求項2】 冷媒が循環してヒートポンプサイクル運
転を行う冷媒回路(2)と、蓄熱手段(3)を有し、熱媒
体が循環する熱媒体回路(20)と、上記冷媒回路(2)
の冷媒と熱媒体回路(20)の熱媒体との間で熱交換を行
う熱源側熱交換器(25)とを備え、上記蓄熱手段(3)
に蓄熱された熱を利用した給湯を行う蓄熱給湯器におい
て、 上記蓄熱手段(3)は、熱媒体回路(20)に接続された
高温側熱交換器(63)の熱媒体との間で熱交換を行う高
温側蓄熱材(62)と、 上記高温側蓄熱材(62)よりも融点が低い潜熱蓄熱材か
らなり、熱媒体回路(20)において高温側熱交換器(6
3)と直列に接続された低温側熱交換器(67)の熱媒体
との間で熱交換を行う低温側蓄熱材(66)とを備え、 上記熱媒体回路(20)は、蓄熱手段(3)への蓄熱時
に、熱媒体が高温側熱交換器(63)から低温側熱交換器
(67)へと流れ、低温側熱交換器(67)から流出した熱
媒体が熱源側熱交換器(25)に流入するように構成され
ていることを特徴とする蓄熱給湯器。
2. A refrigerant circuit (2) for circulating a refrigerant to perform a heat pump cycle operation, a heat medium circuit (20) having a heat storage means (3) for circulating a heat medium, and the refrigerant circuit (2).
And a heat source side heat exchanger (25) for exchanging heat between the refrigerant and the heat medium of the heat medium circuit (20), and the heat storage means (3).
In the heat storage water heater for supplying hot water using the heat stored in the heat storage means, the heat storage means (3) heats the heat medium with the heat medium of the high temperature side heat exchanger (63) connected to the heat medium circuit (20). The high temperature side heat storage material (62) to be exchanged and the latent heat storage material having a lower melting point than the high temperature side heat storage material (62) are used, and the high temperature side heat exchanger (6) is used in the heat medium circuit (20).
3) and a low temperature side heat storage material (66) for exchanging heat with the heat medium of the low temperature side heat exchanger (67) connected in series, wherein the heat medium circuit (20) comprises a heat storage means ( During heat storage in 3), the heat medium flows from the high temperature side heat exchanger (63) to the low temperature side heat exchanger (67), and the heat medium flowing out from the low temperature side heat exchanger (67) is the heat source side heat exchanger. A heat storage water heater characterized by being configured to flow into (25).
【請求項3】 請求項1又は2において、 蓄熱手段(3)の高温側蓄熱材(62)は、潜熱蓄熱材に
より構成されていることを特徴とする蓄熱給湯器。
3. The heat storage water heater according to claim 1 or 2, wherein the high temperature side heat storage material (62) of the heat storage means (3) is composed of a latent heat storage material.
【請求項4】 請求項1から3の何れか1項において、 冷媒回路(2)は、冷媒をその臨界圧力以上に圧縮する
ように構成されていることを特徴とする蓄熱給湯器。
4. The heat storage water heater according to any one of claims 1 to 3, wherein the refrigerant circuit (2) is configured to compress the refrigerant to a pressure equal to or higher than its critical pressure.
【請求項5】 請求項4において、 冷媒として二酸化炭素が使用されていることを特徴とす
る蓄熱給湯器。
5. The heat storage water heater according to claim 4, wherein carbon dioxide is used as the refrigerant.
【請求項6】 請求項1から5の何れか1項において、 高温側蓄熱材(62)は、酢酸ナトリウム3水和物、融点
が50〜70℃のパラフィン、及び融点が50〜70℃
の糖アルコールの何れか1つにより構成されていること
を特徴とする蓄熱給湯器。
6. The high temperature side heat storage material (62) according to any one of claims 1 to 5, wherein sodium acetate trihydrate, paraffin having a melting point of 50 to 70 ° C., and melting point of 50 to 70 ° C.
A heat storage water heater characterized by being constituted by any one of the above sugar alcohols.
【請求項7】 請求項1から6の何れか1項において、 低温側蓄熱材(66)は、硫酸ナトリウム10水和物、融
点が20〜40℃のパラフィン、及び塩化カルシウムの
何れか1つにより構成されていることを特徴とする蓄熱
給湯器。
7. The low temperature side heat storage material (66) according to claim 1, wherein the low temperature side heat storage material is any one of sodium sulfate decahydrate, paraffin having a melting point of 20 to 40 ° C., and calcium chloride. A heat storage water heater characterized by being constituted by.
JP2002032158A 2002-02-08 2002-02-08 Heat storage water heater Expired - Fee Related JP3903804B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002032158A JP3903804B2 (en) 2002-02-08 2002-02-08 Heat storage water heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002032158A JP3903804B2 (en) 2002-02-08 2002-02-08 Heat storage water heater

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003232563A true JP2003232563A (en) 2003-08-22
JP3903804B2 JP3903804B2 (en) 2007-04-11

Family

ID=27775359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002032158A Expired - Fee Related JP3903804B2 (en) 2002-02-08 2002-02-08 Heat storage water heater

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3903804B2 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006214658A (en) * 2005-02-04 2006-08-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat pump hot-water supply device
JP2006284046A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat storage device
JP2007254697A (en) * 2006-03-27 2007-10-04 Jfe Engineering Kk Latent heat accumulation material
JP2011033205A (en) * 2009-07-29 2011-02-17 Toshiba Corp Heat storage system, heat storage system plant and power generation system
CN102645043A (en) * 2012-05-17 2012-08-22 河北苏尔曼尼太阳能科技有限公司 Energy storage heat exchanger
CN105805906A (en) * 2016-04-28 2016-07-27 深圳市海吉源科技有限公司 Multi-stage pump long-distance delivery system for centralized cooling and heating plant
EP3121522A1 (en) * 2014-03-18 2017-01-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Heat storage device and hot water generation device provided with same
JP2017161192A (en) * 2016-03-11 2017-09-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Heat storage device and hot water generation device
CN108224845A (en) * 2017-12-21 2018-06-29 青岛海尔空调电子有限公司 A kind of systems for air conditioning and control method
JPWO2021156905A1 (en) * 2020-02-03 2021-08-12

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102563969A (en) * 2012-02-10 2012-07-11 山东美琳达再生能源开发有限公司 Double-system heat pump device capable of realizing circular heating and heating method
JP2015175581A (en) * 2014-03-18 2015-10-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 Hot water generation device
CN107860050A (en) * 2017-10-24 2018-03-30 昆明东启科技股份有限公司 A kind of CO2Heat pump and the method for improving thermal performance

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006214658A (en) * 2005-02-04 2006-08-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat pump hot-water supply device
JP2006284046A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat storage device
EP1715257A2 (en) * 2005-03-31 2006-10-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Heat storage apparatus
EP1715257A3 (en) * 2005-03-31 2007-04-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Heat storage apparatus
US7793651B2 (en) 2005-03-31 2010-09-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Heat storage apparatus
JP4725164B2 (en) * 2005-03-31 2011-07-13 パナソニック株式会社 Heat storage device
JP2007254697A (en) * 2006-03-27 2007-10-04 Jfe Engineering Kk Latent heat accumulation material
JP2011033205A (en) * 2009-07-29 2011-02-17 Toshiba Corp Heat storage system, heat storage system plant and power generation system
CN102645043A (en) * 2012-05-17 2012-08-22 河北苏尔曼尼太阳能科技有限公司 Energy storage heat exchanger
EP3121522A1 (en) * 2014-03-18 2017-01-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Heat storage device and hot water generation device provided with same
EP3121522A4 (en) * 2014-03-18 2017-03-29 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Heat storage device and hot water generation device provided with same
JP2017161192A (en) * 2016-03-11 2017-09-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Heat storage device and hot water generation device
CN105805906A (en) * 2016-04-28 2016-07-27 深圳市海吉源科技有限公司 Multi-stage pump long-distance delivery system for centralized cooling and heating plant
CN105805906B (en) * 2016-04-28 2022-05-20 深圳市海吉源科技有限公司 Multi-stage pump long-distance conveying system of centralized cooling and heating plant
CN108224845A (en) * 2017-12-21 2018-06-29 青岛海尔空调电子有限公司 A kind of systems for air conditioning and control method
CN108224845B (en) * 2017-12-21 2021-01-08 青岛海尔空调电子有限公司 Heat storage air conditioning system and control method
JPWO2021156905A1 (en) * 2020-02-03 2021-08-12
WO2021156905A1 (en) * 2020-02-03 2021-08-12 三菱電機株式会社 Heat storage water heater
JP7224504B2 (en) 2020-02-03 2023-02-17 三菱電機株式会社 Heat storage water heater

Also Published As

Publication number Publication date
JP3903804B2 (en) 2007-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5327308B2 (en) Hot water supply air conditioning system
JP4937244B2 (en) Heat pump device and heat pump water heater and air conditioner equipped with the same
JP6007123B2 (en) Heat pump system
JP2003232563A (en) Thermal storage hot water supply apparatus
CN105102902B (en) Hot-water supply
JP5592427B2 (en) Heating system
CN102378883A (en) Refrigeration cycle apparatus
JP2008196798A (en) Air conditioner
CN103836790A (en) Heat pump water heater
JP2006046702A (en) Heating device
JP5333507B2 (en) Heat pump water heater
JP4869320B2 (en) Refrigeration cycle apparatus and water heater equipped with the same
JP2003232595A (en) Thermal storage device
JP2003232569A (en) Thermal storage apparatus
JP4075633B2 (en) Heat pump water heater
JP2007293756A (en) Cup-type vending machine
JP3915637B2 (en) Water heater
CN208186911U (en) Air-conditioning system and air conditioner
JP3915638B2 (en) Hot water system
JP2015068577A (en) Heat pump system and hot water supply heating system
JP3915634B2 (en) Water heater
JP3564687B2 (en) Hot water supply device
JP2004278857A (en) Heat storage tank
JP2013245850A (en) Air conditioner
JP2003222416A (en) Heat storage type air conditioner

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050203

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060912

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060926

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070101

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 3903804

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100119

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110119

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120119

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130119

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130119

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees