JP2573137Y2 - 蓄熱暖房装置 - Google Patents

蓄熱暖房装置

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JP2573137Y2
JP2573137Y2 JP1992027856U JP2785692U JP2573137Y2 JP 2573137 Y2 JP2573137 Y2 JP 2573137Y2 JP 1992027856 U JP1992027856 U JP 1992027856U JP 2785692 U JP2785692 U JP 2785692U JP 2573137 Y2 JP2573137 Y2 JP 2573137Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は暖房温度よりも高温の
熱媒を貯溜して暖房する蓄熱暖房装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の蓄熱暖房装置においては、図3に
示すように、貯湯槽51、放熱器52、ポンプ53を配
管を介して相互に接続して循環回路を構成している。貯
湯槽51には所定の暖房温度の湯水を貯溜し、この湯水
をポンプ53で循環させることによって放熱器52で暖
房している。この放熱器52で放熱し、冷却された湯水
は、貯湯槽51に返流される。この一連の循環を繰り返
すことによって、所定の温度の暖房を行っている。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】しかし1日の暖房負荷
を想定すると、この従来の蓄熱暖房装置においては、所
定の暖房温度に加熱された湯水を貯溜する貯湯槽51が
大容量になるという問題がある。
【0004】一方、図4に示すように、放熱器52、ポ
ンプ53、加熱器54を配管を介して相互に接続して循
環回路を構成した暖房装置もあるが、この暖房装置は循
環回路内に保有する湯水量が少量であるため、一定能力
である加熱器54では発停回数が多くなり、温度調節す
ることが難しいという問題がある。
【0005】この考案は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、貯液槽に暖房温
度よりも高温の熱媒を貯溜して貯液槽を小形化し、しか
も快適な暖房を可能とする蓄熱暖房装置を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで請求項1の蓄熱暖
房装置は、熱媒を貯溜する貯液槽1、熱媒の保有熱を放
出して暖房する放熱手段3及び送液手段4を有し、貯液
槽1の熱媒を送液手段4で放熱手段3に循環させて暖房
する蓄熱暖房装置において、貯液槽1の上部に高温液出
口1aを設けると共に、下部に低温液出口1b及び液返
流口1cを設け、液出口温度を略一定に調節する混合手
段2の高温液入口2aに上記高温液出口1aを連通接続
すると共に、低温液入口2bに上記低温液出口1bを連
通接続して、混合熱媒を混合液出口2cから流出させ、
この混合液出口2cを放熱手段3の液入口3aに、放熱
手段3の液出口3bを上記貯液槽1の返流口1cにそれ
ぞれ連通接続し、貯液槽1の熱媒を暖房温度よりも高温
に加熱する加熱手段5を設けたことを特徴としている。
【0007】また上記の蓄熱暖房装置は、上記放熱手段
3の液出口3bと送液手段4の吸込口4aとの間に、液
出口6cを2個の液入口6a、6bのいずれかに切換可
能に連通できる三方切換弁6を介設すると共に、上記低
温液出口1bとは別の低温液出口1dを貯液槽1の下部
に設けて、この低温液出口1dを上記三方切換弁6の一
方の液入口6bに、放熱手段3の液出口3bを三方切換
弁6の他方の液入口6aにそれぞれ連通接続し、三方切
換弁6の液出口6cと貯液槽1の液返流口1cとの間に
ヒートポンプ熱交換器7を介設すると共に、貯液槽1の
内部にヒータ8を配置したことを特徴としている。
【0008】
【作用】上記請求項1の蓄熱暖房装置においては、送液
手段4を稼働して、貯液槽1の熱媒を混合手段2を介し
て放熱手段3に送液する。この放熱手段3で暖房した
後、冷却された熱媒は貯液槽1の下部に返流される。こ
のため貯液槽1の上部には高温熱媒が、また下部には低
温熱媒が滞留することになる。
【0009】一方、貯液槽1の上部には高温液出口1
a、下部には第1低温液出口1bが設けられると共に、
混合手段2の高温液入口2aに高温液出口1aを、また
低温液入口2bに低温液出口1bをそれぞれ連通してい
る。このため混合手段2で上部の高温熱媒と下部の低温
熱媒とを略一定温度に混合して、つまり暖房温度にして
放熱手段3に送液できるので、貯液槽1には、従来より
も高温の熱媒を貯溜でき、このため貯液槽1を小形化で
きる。
【0010】 また蓄熱時には三方切換弁6を操作し
て、放熱手段3に熱媒を循環させることなく貯液槽1の
下部の低温熱媒を回流させて、ヒートポンプ熱交換器7
でその加熱可能な上限温度、例えば65℃まで加熱でき
る。その後さらにヒータ8で、それ以上に高温に加熱で
きる。以上のように2段階に加熱できるので、エネルギ
ー効率を向上できる。
【0011】 さらに高温熱媒を使い尽くした場合で
も、ヒートポンプ熱交換器7を運転して加熱しながら暖
房運転を継続できる。この場合、従来例の場合と異な
り、保有熱媒量が多いので、ヒートポンプ熱交換器7の
発停回数が多くなることもない。
【0012】
【実施例】次にこの考案の蓄熱暖房装置の具体的な実施
例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は
湯水を熱媒として用いる床暖房装置の装置回路図を示し
ている。
【0013】1は暖房温度より高温の湯水(熱媒)を貯
溜できる貯湯槽(貯液槽)、2は混合液出口2cから略
一定の湯水を流出させるミキシングバルブ(混合手
段)、3は湯水の保有熱を放出させて暖房する床パネル
(放熱手段)、4は湯水を循環させる循環ポンプ(送液
手段)、6は三方弁(三方切換弁)であり、この三方弁
6は、2個の液入口6a、6bと1個の液出口6cを有
し、この液出口6cを液入口6a、6bのいずれかに切
換可能に連通できるようなっている。また7はヒートポ
ンプサイクルを利用して循環湯水を加熱する加熱器(加
熱手段)、8は夜間電力を利用して湯水を加熱するヒー
タ(加熱手段)である。
【0014】上記貯湯槽1は、上部に高温湯水出口1a
を設けると共に、下部に第1低温湯水出口1b及び湯水
返流口1cを設けている。この高温湯水出口1aをミキ
シングバルブ2の高温湯水入口2aに連通接続すると共
に、第1低温湯水出口1bをミキシングバルブ2の低温
湯水入口2bに連通接続している。
【0015】 このミキシングバルブ2は、図2に示す
ように、混合湯水の温度をエレメント31が感知して伸
縮し、このエレメント31の動きに連動して開口部3
2、33の開度を調節することによって高温湯水と低温
湯水の流入量を調整し、略一定温度の混合湯水を混合湯
水出口cから流出するようになっている。
【0016】 この混合湯水出口cを床パネル3の湯
水入口3aに連通接続して、床パネル3は混合湯水の保
有する熱量を放熱して暖房することになる。この床パネ
ル3の湯水出口3bを、三方弁6の一方の湯水入口6
a、湯水出口6cを連通させて、循環ポンプ4の吸込口
4aに連通接続している。循環ポンプ4は、床パネル3
で放熱して冷却された湯水を吐出口4bから吐出する。
この吐出口4bを加熱器7の湯水入口7a、湯水出口7
bを連通させて、上記貯湯槽1の湯水返流口1cに連通
接続し、循環ポンプ4から吐出された湯水を貯湯槽1の
下部に返流している。
【0017】また貯湯槽1の下部には第2低温湯水出口
1dが設けられているが、この第2低温湯水出口1d
は、前記三方弁6の他方の湯水入口6bに連通接続して
いる。三方弁6を操作すれば、図1の破線で示すよう
に、湯水入口6bと湯水出口6cが連通して、第2低温
湯水出口1dと循環ポンプ4の吸込口4aとを連通接続
できる。
【0018】これによってミキシングバルブ2、床パネ
ル3に熱媒を循環させることなく、貯湯槽1の湯水を加
熱器7を経由して回流させることができる。さらに貯湯
槽1にはヒータ8が配置され、湯水を加熱できるように
なっている。
【0019】なお前記貯湯槽1の高温湯水出口1aはヒ
ータ8より上方の位置に、また第1低温湯水出口1b及
び第2低温湯水出口1dは下方の位置に設けることが望
ましく、第2低温湯水出口1dは、第1低温湯水出口1
bとミキシングバルブ2の低温湯水入口2bとの間に設
けてもよい。
【0020】上記構成の蓄熱暖房装置の蓄熱運転につい
て、図1に基づきながら説明する。まず三方弁6を操作
して破線で示すように、貯湯槽1の第2低温湯水出口1
dと循環ポンプ4の吸込口4aとが三方弁6を介して連
通接続され、矢印(破線)で示すように、時計回りに貯
湯槽1、三方弁6、循環ポンプ4、加熱器7、貯湯槽1
の循環回路を構成する。このときミキシングバルブ2、
床パネル3には湯水は循環しない。
【0021】まず加熱器7は、ヒートポンプサイクルに
より外部熱源から吸収した熱を循環湯水に供給し、徐々
に貯湯槽1の湯水温度を上昇させ、ヒートポンプサイク
ルの昇温可能温度である65℃まで昇温させる。湯水温
度が65℃まで達すると、次に循環ポンプ4の運転を停
止し、湯水をヒータ8によってさらに85℃まで加熱す
る。これにより貯湯槽1内には、ヒータ8より上方の上
部領域Aには高温熱源としての85℃の湯水、下部領域
Bには低温熱源としての65℃の湯水が貯溜されること
になる。以上の2段階の加熱によって、電力料金の安い
深夜電力を利用して効率よく、2種類の熱源を得ること
ができる。
【0022】次に昼間の暖房運転について述べる。まず
三方弁6を操作して、図1に示す実線のように回路を接
続して、床パネル3の湯水出口3bと循環ポンプ4の吸
込口4aとを連通接続させる。このとき貯湯槽1の第2
低温湯水出口1dと循環ポンプ4の吸込口4aとは三方
弁6を介して連通しておらず、ヒータ8及び加熱器7も
湯水に熱を供給していない。
【0023】循環ポンプ4を稼働させると、ミキシング
バルブ2の混合湯水出口温度が40℃に設定されている
ので、図1の矢印(実線)で示すように、貯湯槽1の下
部領域B内の低温熱源(65℃)がミキシングバルブ2
を経由して床パネル3に送液される。当初は下部領域B
の湯水温度はミキシングバルブ2の設定温度より高い
が、床パネル3で放熱されるので、循環が繰り返される
と低温熱源が消費され、下部領域Bに40℃以下の低温
の湯水が滞留することになる。さらに循環が進むと、上
部領域Aに高温熱源を有したまま、循環湯水温度がミキ
シングバルブ2の設定温度よりも下がることになる。こ
の下がった循環湯水温度をミキシングバルブ2のエレメ
ント31が感知して、高温湯水入口2a側の開口部32
の開度を上げて、高温湯水を流入させることになる。
【0024】そしてミキシングバルブ2は、この高温湯
水と低温湯水を略一定温度になるように混合し、混合湯
水出口2cより流出し、床パネル3に送液し、一定温度
の暖房を継続することになる。
【0025】一方、貯湯槽1内ではこの循環が繰り返さ
れることによって、下部領域Bに低温湯水の滞留量が増
加すると共に、上部領域Aの高温熱源としての高温湯水
量が減少することになる。
【0026】この蓄熱暖房装置の貯湯槽1内の高温湯水
量は、1日の暖房負荷を賄うことができる熱量を有する
ように設計されるべきであるが、仮に高温熱源を使い尽
くした場合は、貯湯槽1の上部に設置された検出器(図
示せず)等で設定温度以下になったことを検出し、加熱
器7を稼働させて暖房を継続できる。この場合、貯湯槽
1に充分な湯水を有しているので、従来例のように加熱
器7の発停が頻繁に行われることはない。
【0027】以上にこの考案の蓄熱暖房装置の具体的な
実施例について説明したが、この考案は上記実施例に限
定されるものではなく、この考案の範囲内で種々変更し
て実施することが可能である。例えば上記実施例におい
ては、ミキシングバルブ2を用いて床パネル3に送る湯
水を一定温度に温度コントロールしているが、第1低温
湯水出口1bと低温湯水入口2bとの間に調節弁を、混
合湯水出口2cと床パネル3の湯水入口3aとの間にそ
の検出部をそれぞれ介設し、床パネル3に流入する湯水
が設定温度以下になれば、調節弁の弁開度を下げて低温
熱源の流入量を減じるように作動させて、床バネル3に
送液する湯水の温度をコントロールしてもよい。
【0028】
【考案の効果】以上のように請求項1の蓄熱暖房装置で
は、混合手段を設けて貯液槽の上部高温熱媒と下部低温
熱媒とを一定温度に混合して放熱手段に送液できるの
で、貯液槽に暖房温度よりも高温の熱媒を貯溜でき、こ
れにより貯液槽を小形化できる。
【0029】 また熱媒を2段階に加熱して貯液槽に貯
溜できるので、エネルギー効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この考案の一実施例を示す装置回路図である。
【図2】上記実施例のミキンシングバルブの縦断面図で
ある。
【図3】従来例を示す装置回路図である。
【図4】他の従来例を示す装置回路図である。
【符号の説明】
1 貯液槽 2 混合手段 3 放熱手段 4 送液手段6 三方切換弁 7 ヒートポンプ熱交換器 8 ヒータ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F24D 11/00 F24D 11/02 F24H 1/20

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱媒を貯溜する貯液槽(1)、熱媒の保
    有熱を放出して暖房する放熱手段(3)及び送液手段
    (4)を有し、貯液槽(1)の熱媒を送液手段(4)で
    放熱手段(3)に循環させて暖房する蓄熱暖房装置にお
    いて、貯液槽(1)の上部に高温液出口(1a)を設け
    ると共に、下部に低温液出口(1b)及び液返流口(1
    c)を設け、液出口温度を略一定に調節する混合手段
    (2)の高温液入口(2a)に上記高温液出口(1a)
    を連通接続すると共に、低温液入口(2b)に上記低温
    液出口(1b)を連通接続して、混合熱媒を混合液出口
    (2c)から流出させ、この混合液出口(2c)を放熱
    手段(3)の液入口(3a)に、放熱手段(3)の液出
    口(3b)を上記貯液槽(1)の返流口(1c)にそれ
    ぞれ連通接続し、貯液槽(1)の熱媒を暖房温度よりも
    高温に加熱する加熱手段を設ける一方、上記送液手段
    (4)は、上記放熱手段(3)の液出口(3b)と貯液
    槽(1)の液返流口(1c)との間に介設し、上記液出
    口(3b)と送液手段(4)の吸込口(4a)との間
    に、その液出口(6c)を2個の液入口(6a)(6
    b)のいずれかに切換可能に連通できる三方切換弁
    (6)を介設すると共に、上記低温液出口(1b)とは
    別の低温液出口(1d)を貯液槽(1)の下部に設け
    て、この低温液出口(1d)を上記三方切換弁(6)の
    一方の液入口(6b)に、放熱手段(3)の液出口(3
    b)を三方切換弁(6)の他方の液入口(6a)にそれ
    ぞれ連通接続し、さらに上記加熱手段は、三方切換弁
    (6)の液出口(6c)と貯液槽(1)の液返流口(1
    c)との間に介設したヒートポンプ熱交換器(7)と、
    貯液槽(1)の内部に配置したヒータ(8)とから成る
    ことを特徴とする蓄熱暖房装置。
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JPS60221656A (ja) * 1984-04-16 1985-11-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 給湯装置

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