JP5029039B2 - Hot water system - Google Patents

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Description

本発明は、ヒートポンプを利用した給湯システムに関する。   The present invention relates to a hot water supply system using a heat pump.

ヒートポンプ（ヒートポンプ回路）を備えた給湯システムは、大気の熱を利用することから、電気温水器などの他の一般的な給湯機に比べて、水加熱時におけるエネルギー利用効率が比較的高いことが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００４−２８４７９号公報 特開２００５−１６７５９号公報 Since a hot water supply system equipped with a heat pump (heat pump circuit) uses the heat of the atmosphere, the energy utilization efficiency during water heating is relatively high compared to other general hot water heaters such as electric water heaters. Known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
JP 2004-28479 A JP 2005-16759 A

従来より、ヒートポンプ給湯システムでは、貯湯スペース（タンク）の容量が比較的大きいことが課題となっている。ヒートポンプ給湯システムの一般家庭へのさらなる普及のために、貯湯スペースの縮小化が望まれている。また、より一層のエネルギー効率の向上が望まれている。   Conventionally, heat pump hot water supply systems have a problem that the capacity of a hot water storage space (tank) is relatively large. In order to further spread the heat pump hot water supply system to general households, it is desired to reduce the hot water storage space. In addition, further improvement in energy efficiency is desired.

本発明の態様に従えば、第１媒体が流れるヒートポンプであり、前記第１媒体を多段に圧縮する圧縮部を有する前記ヒートポンプと、前記ヒートポンプと熱的に接続され、前記ヒートポンプからの熱を蓄える蓄熱ユニットと、第２媒体が流れる供給ユニットであり、前記蓄熱ユニット及び前記ヒートポンプの少なくとも一方からの熱によって前記第２媒体が加熱される前記供給ユニットと、を備える給湯システムが提供される。   According to an aspect of the present invention, the heat pump is a heat pump through which the first medium flows, the heat pump having a compression section that compresses the first medium in multiple stages, and the heat pump that is thermally connected to store heat from the heat pump. There is provided a hot water supply system including a heat storage unit and a supply unit through which a second medium flows, and the supply unit in which the second medium is heated by heat from at least one of the heat storage unit and the heat pump.

この給湯システムによれば、ヒートポンプ回路とは別に水加熱用の蓄熱ユニットを備えることから、従来に比べて貯湯タンクの容量削減あるいは貯湯タンク全体の削除が可能となる。   According to this hot water supply system, since the heat storage unit for water heating is provided separately from the heat pump circuit, the capacity of the hot water storage tank can be reduced or the entire hot water storage tank can be deleted as compared with the conventional hot water supply system.

この給湯システムにおいて、前記ヒートポンプは、それによって前記蓄熱材が潜熱加熱される第１放熱部と、それによって前記第２媒体が顕熱加熱される第２放熱部と、をさらに有することができる。   In this hot water supply system, the heat pump may further include a first heat radiating portion where the heat storage material is latently heated and a second heat radiating portion where the second medium is sensible heat heated.

この場合、前記ヒートポンプは、前記第１放熱部からの前記第１媒体の一部が前記第２放熱部を迂回するバイパス経路と、前記バイパス経路内の前記第１媒体からの熱が前記圧縮部の上流の前記第１媒体に伝わる再生器とをさらに有する、ことができる。   In this case, the heat pump includes a bypass path in which a part of the first medium from the first heat radiating part bypasses the second heat radiating part, and heat from the first medium in the bypass path is the compressing part. And a regenerator that is transmitted to the first medium upstream of the first medium.

また、前記供給ユニットは、前記第２放熱部によって加熱された前記第２媒体を貯えるタンクを有することができる。   The supply unit may include a tank that stores the second medium heated by the second heat radiating unit.

この給湯システムにおいて、前記ヒートポンプが稼動する第１モードであり、前記第１放熱部からの熱を前記蓄熱ユニットに蓄える動作と、前記第２放熱部によって加熱された前記第２媒体を前記タンクに貯える動作とを有する前記第１モードと、前記第２放熱部によって加熱された前記第２媒体を前記タンクから供給する第２モードと、前記蓄熱ユニットからの熱によって加熱された前記第２媒体を供給する第３モードと、を備えることができる。   In this hot water supply system, it is a first mode in which the heat pump operates, an operation of storing heat from the first heat radiating unit in the heat storage unit, and the second medium heated by the second heat radiating unit to the tank. A first mode having a storing operation; a second mode in which the second medium heated by the second heat radiating unit is supplied from the tank; and the second medium heated by heat from the heat storage unit. A third mode to be supplied.

また、この給湯システムにおいて、時間帯に応じて、前記ヒートポンプの稼動状態を制御する制御装置をさらに備えることができる。
また、この給湯システムにおいて、前記蓄熱ユニットは、潜熱蓄熱材を有することができる。 The hot water supply system may further include a control device that controls the operating state of the heat pump according to a time zone.
In the hot water supply system, the heat storage unit may include a latent heat storage material.

この場合、前記潜熱蓄熱材は、融点が互いに異なる複数の材料を有することができる。   In this case, the latent heat storage material can include a plurality of materials having different melting points.

また、前記蓄熱ユニットは、そこから第１温度を有する前記第２媒体が供給される第１蓄熱部と、そこから第２温度を有する前記第２媒体が供給される第２蓄熱部とをさらに有することができる。   The heat storage unit further includes a first heat storage unit from which the second medium having the first temperature is supplied, and a second heat storage unit from which the second medium having the second temperature is supplied. Can have.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態を示す概略図である。図１において、給湯システム１０は、ヒートポンプ（ヒートポンプ回路）２０、、供給ユニット３０、蓄熱ユニット５０、及び制御装置７０を備える。制御装置７０は、システム全体を統括的に制御する。給湯システム１０の構成は、設計要求に応じて様々に変更可能である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the first embodiment. In FIG. 1, the hot water supply system 10 includes a heat pump (heat pump circuit) 20, a supply unit 30, a heat storage unit 50, and a control device 70. The control device 70 comprehensively controls the entire system. The configuration of the hot water supply system 10 can be variously changed according to design requirements.

ヒートポンプ２０は、蒸発、圧縮、凝縮、及び膨張の各工程からなるサイクルにより、冷媒の状態変化を利用して複数の物体間で熱の授受を行う回路であり、エネルギー効率が比較的高いという利点を有する。本実施形態において、ヒートポンプ２０は、大気から熱を汲み上げ、それを熱源として水を加熱する。   The heat pump 20 is a circuit that transfers heat between a plurality of objects by using a change in the state of the refrigerant by a cycle including evaporation, compression, condensation, and expansion, and has an advantage of relatively high energy efficiency. Have In the present embodiment, the heat pump 20 pumps heat from the atmosphere and heats water using it as a heat source.

本実施形態において、ヒートポンプ２０は、吸熱部２１、圧縮部２２、放熱部２３、及び膨張部２４を有し、これらは配管を介して順次接続されている。吸熱部２１では、主経路２５内を流れる作動媒体がサイクル外の熱源（大気）の熱を吸収する。なお、吸熱部２１が大気以外の熱源（例えば冷熱供給装置）の熱を吸収する構成とすることもできる。   In the present embodiment, the heat pump 20 includes a heat absorption part 21, a compression part 22, a heat radiation part 23, and an expansion part 24, which are sequentially connected via a pipe. In the heat absorption part 21, the working medium flowing in the main path 25 absorbs heat from a heat source (atmosphere) outside the cycle. In addition, the heat absorption part 21 can also be set as the structure which absorbs the heat | fever of heat sources (for example, cold supply apparatus) other than air | atmosphere.

圧縮部２２は、圧縮機等によって作動媒体を圧縮する。本実施形態において、圧縮部２２は、作動媒体を多段に圧縮する構造を有する。図１の圧縮部２２は、第１圧縮部２２Ａ、第２圧縮部２２Ｂ、第３圧縮部２２Ｃ、及び第４圧縮部２２Ｄを含む４段圧縮構造を有する。圧縮の段数は、給湯システム１０の仕様に応じて設定され、２、３、４、５、６、７、８、９、あるいは１０以上である。圧縮部２２は、軸流圧縮機、遠心圧縮機、レシプロ式圧縮機、ロータリー式圧縮機などの様々な圧縮機のうち、作動媒体の圧縮に適するものが適用される。圧縮機には動力が供給される。圧縮部２２は、各圧縮部２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄに対応する回転数が個々に制御される多軸圧縮構造を有することができる。あるいは、圧縮部２２は、同軸圧縮構造を有することができる。本実施形態において、圧縮部２２Ａ及び２２Ｂが同軸に構成され、圧縮部２２Ｃ及び２２Ｄが同軸に構成される。２軸のそれぞれに動力が供給される。各圧縮部２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄの圧縮比（圧力比）は、給湯システム１０の仕様に応じて設定される。   The compression unit 22 compresses the working medium using a compressor or the like. In the present embodiment, the compression unit 22 has a structure for compressing the working medium in multiple stages. The compression unit 22 in FIG. 1 has a four-stage compression structure including a first compression unit 22A, a second compression unit 22B, a third compression unit 22C, and a fourth compression unit 22D. The number of stages of compression is set according to the specification of the hot water supply system 10 and is 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 or more. Among the various compressors such as an axial flow compressor, a centrifugal compressor, a reciprocating compressor, and a rotary compressor, a compressor suitable for compressing a working medium is applied. Power is supplied to the compressor. The compression unit 22 may have a multiaxial compression structure in which the rotation speeds corresponding to the compression units 22A, 22B, 22C, and 22D are individually controlled. Alternatively, the compression unit 22 can have a coaxial compression structure. In the present embodiment, the compression units 22A and 22B are configured coaxially, and the compression units 22C and 22D are configured coaxially. Power is supplied to each of the two shafts. The compression ratios (pressure ratios) of the compression units 22A, 22B, 22C, and 22D are set according to the specifications of the hot water supply system 10.

放熱部２３は、圧縮部２２で圧縮された作動媒体が流れる配管を有し、主経路２５内を流れる作動媒体の熱をサイクル外の物体に与える。本実施系形態において、放熱部２３は、作動媒体の流れ方向に沿って直列に配置された、５つの放熱部２３Ａ〜２３Ｅを有する。放熱部の数は、給湯システム１０の仕様に応じて設定され、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、あるいは１１以上である。第１放熱部２３Ａは圧縮部２２Ａと２２Ｂとの段間に配置され、第２放熱部２３Ｂは圧縮部２２Ｂと２２Ｃとの段間に配置され、第３放熱部２３Ｃは圧縮部２２Ｃと２２Ｄとの段間に配置され、第４放熱部２３Ｄは圧縮部２２Ｄの下流位置に配置され、第５放熱部２３Ｅは、第４放熱部２３Ｄの下流位置に配置される。第１〜第４放熱部２３Ａ〜２３Ｄは、蓄熱ユニット５０に熱的に接続されている。第５放熱部２３Ｅは、供給ユニット３０の一部に熱的に接続されている。   The heat radiating unit 23 has a pipe through which the working medium compressed by the compressing unit 22 flows, and gives heat of the working medium flowing in the main path 25 to an object outside the cycle. In the present embodiment, the heat dissipating part 23 has five heat dissipating parts 23A to 23E arranged in series along the flow direction of the working medium. The number of heat radiating units is set according to the specifications of the hot water supply system 10 and is 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or 11 or more. The first heat radiating portion 23A is disposed between the compression portions 22A and 22B, the second heat radiating portion 23B is disposed between the compression portions 22B and 22C, and the third heat radiating portion 23C includes the compression portions 22C and 22D. The fourth heat dissipating part 23D is disposed downstream of the compression part 22D, and the fifth heat dissipating part 23E is disposed downstream of the fourth heat dissipating part 23D. The first to fourth heat radiating portions 23 </ b> A to 23 </ b> D are thermally connected to the heat storage unit 50. The fifth heat radiating portion 23E is thermally connected to a part of the supply unit 30.

膨張部２４は、減圧弁またはタービン等によって作動媒体を膨張させる。タービンを使用した場合には膨張部２４から動力を取り出すことができ、その動力を例えば圧縮部２２に供給してもよい。ヒートポンプ２０に使用される作動媒体として、フロン系媒体（HFC 245faなど）、アンモニア、水、二酸化炭素、空気などの公知の様々な熱媒体が、給湯システム１０の仕様及び熱バランス等に応じて用いられる。   The expansion unit 24 expands the working medium using a pressure reducing valve, a turbine, or the like. When a turbine is used, power can be taken out from the expansion unit 24, and the power may be supplied to the compression unit 22, for example. As a working medium used for the heat pump 20, various known heat mediums such as a chlorofluorocarbon medium (such as HFC 245fa), ammonia, water, carbon dioxide, and air are used according to the specifications and heat balance of the hot water supply system 10. It is done.

本実施形態において、ヒートポンプ２０はさらに、バイパス経路２７と、再生器２８とを有する。バイパス経路２７の入口端がヒートポンプ２０の主経路２５における第４放熱部２３Ｄと第５放熱部２３Ｅとの間の配管に流体的に接続される。バイパス経路２７の出口端が主経路２５における第５放熱部２３Ｅと膨張部２４との間の配管に流体的に接続される。バイパス経路２７の入口に、作動媒体のバイパス流量を制御する流量制御弁を設けることができる。バイパス経路２７において、第４放熱部２３Ｄからの作動媒体の一部が、第５放熱部２３Ｅを迂回し、膨張部２４の手前で第５放熱部２３Ｅからの作動媒体と合流する。第４放熱部２３Ｄからの残りの作動媒体は、第５放熱部２３Ｅを流れ、第１熱交換器６１においてその作動媒体と供給ユニット３０内の水とが熱交換する。   In the present embodiment, the heat pump 20 further includes a bypass path 27 and a regenerator 28. The inlet end of the bypass path 27 is fluidly connected to a pipe between the fourth heat radiating part 23D and the fifth heat radiating part 23E in the main path 25 of the heat pump 20. An outlet end of the bypass path 27 is fluidly connected to a pipe between the fifth heat radiating part 23 </ b> E and the expansion part 24 in the main path 25. A flow rate control valve for controlling the bypass flow rate of the working medium can be provided at the inlet of the bypass path 27. In the bypass path 27, a part of the working medium from the fourth heat radiating unit 23 </ b> D bypasses the fifth heat radiating part 23 </ b> E and merges with the working medium from the fifth heat radiating part 23 </ b> E before the expansion unit 24. The remaining working medium from the fourth heat radiating section 23D flows through the fifth heat radiating section 23E, and the working medium and water in the supply unit 30 exchange heat in the first heat exchanger 61.

再生器２８は、バイパス経路２７の配管の一部と、ヒートポンプ２０の主経路２５の配管（吸熱部２１と圧縮部２２との間の配管）の一部とが熱的に接続された構成を有する。例えば、両配管が互いに接触あるいは隣接して配置される。ヒートポンプ２０において、吸熱部２１からの作動媒体に比べて、第４放熱部２３Ｄからの作動媒体は高温である。再生器２８において、バイパス経路２７を流れる第４放熱部２３Ｄからの作動媒体と、ヒートポンプ２０の主経路２５を流れる吸熱部２１からの作動媒体とが熱交換する。この熱交換により、バイパス経路２７内の作動媒体の温度が降下し、主経路２５内の作動媒体の温度が上昇する。再生器２８は、低温の流体（主経路２５内の作動媒体）と高温の流体（バイパス経路２７内の作動媒体）とが対向して流れる向流型の熱交換方式を有することができる。あるいは、再生器２８は、高温流体と低温流体とが並行して流れる並行流型の熱交換方式を有してもよい。   The regenerator 28 has a configuration in which a part of the pipe of the bypass path 27 and a part of the pipe of the main path 25 of the heat pump 20 (a pipe between the heat absorption part 21 and the compression part 22) are thermally connected. Have. For example, both pipes are arranged in contact with or adjacent to each other. In the heat pump 20, the working medium from the fourth heat radiating unit 23 </ b> D is hotter than the working medium from the heat absorbing unit 21. In the regenerator 28, the working medium from the fourth heat radiating part 23 </ b> D flowing through the bypass path 27 and the working medium from the heat absorbing part 21 flowing through the main path 25 of the heat pump 20 exchange heat. By this heat exchange, the temperature of the working medium in the bypass path 27 is lowered, and the temperature of the working medium in the main path 25 is raised. The regenerator 28 can have a countercurrent heat exchange system in which a low-temperature fluid (a working medium in the main passage 25) and a high-temperature fluid (a working medium in the bypass passage 27) face each other. Alternatively, the regenerator 28 may have a parallel flow type heat exchange system in which a high-temperature fluid and a low-temperature fluid flow in parallel.

供給ユニット３０は、水の供給源１５、第１経路３２、第２経路３４、貯湯タンク３６、及び排出管３８を有する。供給ユニット３０は、必要に応じてポンプ及びバルブをさらに有する。本実施形態において、供給源１５からの水は、バルブ４１を介して第１経路３２及び／又は第２経路３４に送られる。制御装置７０の制御によって、バルブ４１及び／又は他の流量制御手段を介して、第１経路３２を流れる水の流量及び第２経路３４を流れる水の流量が制御される。   The supply unit 30 includes a water supply source 15, a first path 32, a second path 34, a hot water storage tank 36, and a discharge pipe 38. The supply unit 30 further includes a pump and a valve as necessary. In the present embodiment, water from the supply source 15 is sent to the first path 32 and / or the second path 34 via the valve 41. Under the control of the control device 70, the flow rate of water flowing through the first path 32 and the flow rate of water flowing through the second path 34 are controlled via the valve 41 and / or other flow rate control means.

第１経路３２は、ヒートポンプ２０の第５放熱部２３Ｅに熱的に接続されかつ供給源１５からの水が流れる第１加熱配管４２を有する。第１加熱配管４２と第５放熱部２３Ｅとによって前記第１熱交換器６１が構成される。第１熱交換器６１は、低温の流体（第１加熱配管４２内の水）と高温の流体（ヒートポンプ２０内の作動流体）とが対向して流れる向流型の熱交換方式を有することができる。あるいは、第１熱交換器６１は、高温流体と低温流体とが並行して流れる並行流型の熱交換方式を有してもよい。本実施形態において、第１熱交換器６１の熱交換構造として、公知の様々なものを採用することができる。第１加熱配管４２と第５放熱部２３Ｅの配管とは互いに接触あるいは隣接して配置される。例えば、第５放熱部２３Ｅの配管を、第１加熱配管４２の配管の外周面や内部に配設することができる。ヒートポンプ２０の第５放熱部２３Ｅからの伝達熱によって、第１加熱配管４２内の水が温度上昇する。   The first path 32 includes a first heating pipe 42 that is thermally connected to the fifth heat radiating portion 23E of the heat pump 20 and through which water from the supply source 15 flows. The first heat exchanger 61 is configured by the first heating pipe 42 and the fifth heat radiating portion 23E. The first heat exchanger 61 may have a countercurrent heat exchange system in which a low-temperature fluid (water in the first heating pipe 42) and a high-temperature fluid (working fluid in the heat pump 20) flow opposite to each other. it can. Alternatively, the first heat exchanger 61 may have a parallel flow type heat exchange method in which a high-temperature fluid and a low-temperature fluid flow in parallel. In the present embodiment, various known ones can be adopted as the heat exchange structure of the first heat exchanger 61. The first heating pipe 42 and the pipe of the fifth heat radiating portion 23E are arranged in contact with or adjacent to each other. For example, the pipe of the fifth heat radiating portion 23E can be disposed on the outer peripheral surface or inside of the pipe of the first heating pipe 42. Due to the heat transferred from the fifth heat radiating portion 23E of the heat pump 20, the temperature of the water in the first heating pipe 42 rises.

第２経路３４は、蓄熱ユニット５０に熱的に接続されかつ供給源１５からの水が流れる第２加熱配管４４を有する。蓄熱ユニット５０からの伝達熱によって第２加熱配管４４内の水が温度上昇する。   The second path 34 includes a second heating pipe 44 that is thermally connected to the heat storage unit 50 and through which water from the supply source 15 flows. The water in the second heating pipe 44 rises in temperature due to the heat transferred from the heat storage unit 50.

第１経路３２及び第２経路３４は貯湯タンク３６に流体的に接続される。第１経路３２の第１加熱配管４２からの温水はタンク３６に送られる。第２経路３４の第２加熱配管４４からの温水もタンク３６に送られる。タンク３６に、液面を計測するレベルセンサ及び／又は気液分離器を配置してもよい。タンク３６からの温水は、排出管３８を介して配水部９５に送られる。   The first path 32 and the second path 34 are fluidly connected to the hot water storage tank 36. Hot water from the first heating pipe 42 of the first path 32 is sent to the tank 36. Hot water from the second heating pipe 44 of the second path 34 is also sent to the tank 36. A level sensor and / or a gas-liquid separator that measures the liquid level may be disposed in the tank 36. Hot water from the tank 36 is sent to the water distribution unit 95 via the discharge pipe 38.

蓄熱ユニット５０は、ヒートポンプ２０の第１〜第４放熱部２３Ａ〜２３Ｄから伝わる熱を蓄える蓄熱材５２を有する。蓄熱材５２の熱は供給ユニット３０の第２加熱配管４４に伝わる。給湯システム１０の仕様に応じて、蓄熱材５２の材料特性が定められる。本実施形態において、蓄熱材５２は、液体−固体の相変化を伴って蓄熱及び放熱する潜熱蓄熱材(PCM: Phase Change Material）を含む。すなわち、蓄熱材５２は、融解する際に熱を蓄え、凝固するときに放熱する。本実施形態において、潜熱蓄熱材の融点が、供給ユニット３０からの温水の出口温度と同程度であるのが熱効率の上で好ましい。潜熱蓄熱材の融点は、給湯システム１０の仕様に応じて設定され、例えば、２０〜３０℃、３０〜４０℃、４０〜５０℃、５０〜６０℃、６０〜７０℃、７０〜８０℃、８０〜９０℃、９０〜１００℃、又は１００℃以上である。潜熱蓄熱材としては、エリスリトール、アルカン類等の炭化水素、ワックス系（パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等）、酢酸ナトリウム、酢酸ナトリウム三水塩、又は無機水和塩等を主成分とする材料が挙げられる。一例として、RUBITHRM 社製の RUBITHERM RTシリーズ（登録商標）、ENVIRONMENTAL PROCESS SYSTEMS 社製の PULSE ICE Eシリーズ（登録商標）、三菱化学エンジニアリング社製の STL シリーズ（登録商標）などがある。潜熱蓄熱材は、相変化に伴う体積変化が小さく（すなわち、蓄積エネルギー密度が高い）、装置のコンパクト化に有利である。蓄熱材５２として、顕熱蓄熱材、化学反応蓄熱材、超臨界流体を用いた蓄熱材等の他の物質を用いてもよい。   The heat storage unit 50 includes a heat storage material 52 that stores heat transmitted from the first to fourth heat radiation units 23 </ b> A to 23 </ b> D of the heat pump 20. The heat of the heat storage material 52 is transmitted to the second heating pipe 44 of the supply unit 30. The material characteristics of the heat storage material 52 are determined according to the specifications of the hot water supply system 10. In the present embodiment, the heat storage material 52 includes a latent heat storage material (PCM: Phase Change Material) that stores and releases heat with a liquid-solid phase change. That is, the heat storage material 52 stores heat when melting and dissipates heat when solidified. In the present embodiment, the melting point of the latent heat storage material is preferably about the same as the outlet temperature of the hot water from the supply unit 30 in terms of thermal efficiency. Melting | fusing point of a latent heat storage material is set according to the specification of the hot water supply system 10, for example, 20-30 degreeC, 30-40 degreeC, 40-50 degreeC, 50-60 degreeC, 60-70 degreeC, 70-80 degreeC, It is 80-90 degreeC, 90-100 degreeC, or 100 degreeC or more. Examples of the latent heat storage material include materials mainly composed of hydrocarbons such as erythritol and alkanes, wax systems (paraffin wax, microcrystalline wax, etc.), sodium acetate, sodium acetate trihydrate, or inorganic hydrate salts. It is done. Examples include the RUBITHERM RT series (registered trademark) manufactured by RUBITHRM, the PULSE ICE E series (registered trademark) manufactured by ENVIRONMENTAL PROCESS SYSTEMS, and the STL series (registered trademark) manufactured by Mitsubishi Chemical Engineering. The latent heat storage material has a small volume change accompanying a phase change (that is, a high stored energy density), and is advantageous for downsizing the apparatus. As the heat storage material 52, other substances such as a sensible heat storage material, a chemical reaction heat storage material, and a heat storage material using a supercritical fluid may be used.

図２Ａ及び２Ｂは、蓄熱ユニット５０の構造例を示す断面図である。図２Ａにおいて、蓄熱ユニット５０は、筐体５４内に、蓄熱材５２と、ヒートポンプ２０の放熱部２３Ａ〜２３Ｄの配管と、供給ユニット３０の第２加熱配管４４とが配置された構造を有する。蓄熱材５２は、放熱部２３Ａ〜２３Ｄの配管と第２加熱配管４４との隙間を含む、筐体５４の内部空間において、放熱部２３Ａ〜２３Ｄの配管と第２加熱配管４４とを覆うように、配置されている。蓄熱材５２は、放熱部２３Ａ〜２３Ｄの配管及び第２加熱配管４４の各外面に直接接触している。   2A and 2B are cross-sectional views showing an example of the structure of the heat storage unit 50. In FIG. 2A, the heat storage unit 50 has a structure in which a heat storage material 52, the piping of the heat radiating portions 23 </ b> A to 23 </ b> D of the heat pump 20, and the second heating piping 44 of the supply unit 30 are arranged in a housing 54. The heat storage material 52 covers the piping of the heat dissipation portions 23A to 23D and the second heating piping 44 in the internal space of the housing 54 including the gap between the piping of the heat dissipation portions 23A to 23D and the second heating piping 44. Have been placed. The heat storage material 52 is in direct contact with the outer surfaces of the heat radiating portions 23 </ b> A to 23 </ b> D and the second heating pipe 44.

図２Ｂにおいて、蓄熱ユニット５０は、ヒートポンプ２０の放熱部２３Ａ〜２３Ｄの配管の内方に、蓄熱材５２と、供給ユニット３０の第２加熱配管４４とが配置された構造を有する。放熱部２３Ａ〜２３Ｄの配管は、環状断面の流路を有する。蓄熱材５２は、放熱部２３Ａ〜２３Ｄの配管と第２加熱配管４４との間の空間に配置されている。また、図２Ｃに示すように、蓄熱ユニット５０は、ヒートポンプ２０の放熱部２３Ａ〜２３Ｄの配管の内方に、蓄熱材５２と、供給ユニット３０の複数の第２加熱配管４４とが配置された構造を有することもできる。他の実施形態において、蓄熱ユニット５０は、環状断面の流路を有する第２加熱配管４４の内方に、蓄熱材５２と、放熱部２３Ａ〜２３Ｄの配管とが配置された構造を有してもよい。   2B, the heat storage unit 50 has a structure in which the heat storage material 52 and the second heating pipe 44 of the supply unit 30 are arranged inside the pipes of the heat radiation units 23A to 23D of the heat pump 20. The piping of the heat radiating portions 23A to 23D has a flow path having an annular cross section. The heat storage material 52 is disposed in a space between the heat radiation portions 23 </ b> A to 23 </ b> D and the second heating pipe 44. Moreover, as shown to FIG. 2C, the thermal storage unit 50 has the thermal storage material 52 and the several 2nd heating piping 44 of the supply unit 30 arrange | positioned inside the piping of the thermal radiation part 23A-23D of the heat pump 20. As shown in FIG. It can also have a structure. In another embodiment, the heat storage unit 50 has a structure in which the heat storage material 52 and the pipes of the heat radiating portions 23A to 23D are arranged inside the second heating pipe 44 having a channel having an annular cross section. Also good.

なお、各配管の形状、配列、材質などは任意に設定可能であり、蓄熱ユニット５０について様々な形態が適用可能である。蓄熱ユニット５０には、断熱材が必要に応じて配置される。各配管にはフィンが必要に応じて設けられる。   In addition, the shape, arrangement | sequence, material, etc. of each piping can be set arbitrarily, and various forms are applicable about the heat storage unit 50. FIG. A heat insulating material is disposed in the heat storage unit 50 as necessary. Each pipe is provided with fins as necessary.

図１に戻り、制御装置７０は、ヒートポンプ２０における各機器、及びポンプ及びバルブを含む各種配管機器等の制御を行って、給湯システム１０を統括的に制御するものであり、演算及び制御を行う演算部の他、記憶部、入出力部等を有する。タンク３６、供給ユニット３０の各配管には、不図示の温度センサ及び流量センサ等の計測器が適宜配設されている。制御装置７０は例えばこれらの計測器の計測結果に基づいて上記制御を行う。   Returning to FIG. 1, the control device 70 performs overall control of the hot water supply system 10 by controlling each device in the heat pump 20 and various piping devices including a pump and a valve, and performs calculation and control. In addition to the calculation unit, it includes a storage unit, an input / output unit, and the like. Measuring instruments such as a temperature sensor and a flow rate sensor (not shown) are appropriately disposed in each pipe of the tank 36 and the supply unit 30. The control device 70 performs the above control based on the measurement results of these measuring instruments, for example.

次に、給湯システム１０の基本的な動作について説明する。蓄熱ユニット５０を利用した給湯システム１０の各種運転方法については後述する。   Next, the basic operation of the hot water supply system 10 will be described. Various operation methods of the hot water supply system 10 using the heat storage unit 50 will be described later.

給湯システム１０において、ヒートポンプ２０が稼動されることにより、第１経路３２を流れる水が第１熱交換器６１によって加熱され、その温水がタンク３６に貯えられる。さらに、ヒートポンプ２０からの熱が蓄熱ユニット５０（蓄熱材５２）に蓄えられる。また、温水需要に応じて、タンク３６に貯えられた温水が排出管３８を介して配水部９５に送られる。このとき、第２経路３４を流れる水が蓄熱ユニット５０からの熱によって加熱され、その温水がタンク３６に送られる。配水部９５からの温水は、風呂、台所、洗面所などの各種設備に供給される。温水は、製造プラント、調理施設、空調設備、発電プラントなどに供給されてもよい。   In the hot water supply system 10, when the heat pump 20 is operated, water flowing through the first path 32 is heated by the first heat exchanger 61, and the hot water is stored in the tank 36. Furthermore, the heat from the heat pump 20 is stored in the heat storage unit 50 (heat storage material 52). Further, the hot water stored in the tank 36 is sent to the water distribution unit 95 through the discharge pipe 38 in accordance with the hot water demand. At this time, the water flowing through the second path 34 is heated by the heat from the heat storage unit 50, and the hot water is sent to the tank 36. Hot water from the water distribution unit 95 is supplied to various facilities such as a bath, a kitchen, and a washroom. The hot water may be supplied to a manufacturing plant, a cooking facility, an air conditioning facility, a power plant, and the like.

本実施形態において、従来の貯湯タンクの機能の少なくとも一部を、蓄積エネルギー密度の高い潜熱蓄熱材５２を有する蓄熱ユニット５０の使用で補完するから、タンク３６の必要容量を少なくできる。結果、装置全体のコンパクト化が図られる。   In this embodiment, since at least a part of the function of the conventional hot water storage tank is supplemented by the use of the heat storage unit 50 having the latent heat storage material 52 having a high stored energy density, the required capacity of the tank 36 can be reduced. As a result, the entire apparatus can be made compact.

また、本実施形態では、ヒートポンプ２０が多段式の圧縮部２２を有することにより、潜熱蓄熱材５２の加熱に損失が少ない。さらに、ヒートポンプ２０が再生器２８を有することにより、熱利用効率が最適化される。結果、本実施形態は、ＣＯＰ（coefficient of performance）の向上に有利である。   In the present embodiment, since the heat pump 20 includes the multistage compression unit 22, there is little loss in heating the latent heat storage material 52. Furthermore, heat utilization efficiency is optimized by the heat pump 20 having the regenerator 28. As a result, this embodiment is advantageous in improving COP (coefficient of performance).

図３及び図４は、熱交換に伴う、ヒートポンプの作動媒体、及び潜熱蓄熱材（ＰＣＭ）の温度変化の一例を模式的に示す図である。図３は、図１の給湯システム１０に対応する。図４は、従来の給湯システムに潜熱蓄熱材を適用した形態に対応する。   3 and 4 are diagrams schematically showing an example of temperature changes of the working medium of the heat pump and the latent heat storage material (PCM) accompanying heat exchange. FIG. 3 corresponds to the hot water supply system 10 of FIG. FIG. 4 corresponds to a form in which a latent heat storage material is applied to a conventional hot water supply system.

図３及び図４に示すように、熱が与えられると、潜熱蓄熱材は、融点付近においてほぼ一定温度のまま固体から液体に相変化する。図４に示すように、従来の給湯システムと潜熱蓄熱材とを単に組み合わせた形態では、潜熱蓄熱材と作動媒体との間で温度の接近又は逆転が生じやすい。これは、熱交換効率の上で不利である。   As shown in FIGS. 3 and 4, when heat is applied, the latent heat storage material changes from a solid to a liquid while maintaining a substantially constant temperature in the vicinity of the melting point. As shown in FIG. 4, in the form in which the conventional hot water supply system and the latent heat storage material are simply combined, the temperature tends to approach or reverse between the latent heat storage material and the working medium. This is disadvantageous in terms of heat exchange efficiency.

これに対して、本実施形態では、図１に示すように、ヒートポンプ２０は、多段式の圧縮部２２を有する。蓄熱ユニット５０は、それぞれ圧縮部２２の段間である、第１放熱部２３Ａ、第２放熱部２３Ｂ、及び第３放熱部２３Ｃからの熱を奪う。その結果、図３の（ａ）部に示すように、圧縮過程における作動媒体の温度が一定のレンジ内で上昇及び降下を繰り返す。また、図１に示すように、圧縮部２２から出た作動媒体は、第４放熱部２３Ｄを流れる。第４放熱部２３Ｄにおいて、作動媒体は、沸点付近において蒸気から液体に相変化する。その結果、図３の（ｂ）部に示すように、凝縮過程における作動媒体の温度が一定に維持される。   On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the heat pump 20 includes a multistage compression unit 22. The heat storage unit 50 takes heat from the first heat radiating part 23A, the second heat radiating part 23B, and the third heat radiating part 23C, which are between the stages of the compression part 22, respectively. As a result, as shown in part (a) of FIG. 3, the temperature of the working medium in the compression process repeatedly rises and falls within a certain range. Moreover, as shown in FIG. 1, the working medium that has come out of the compression unit 22 flows through the fourth heat dissipation unit 23D. In the fourth heat radiating portion 23D, the working medium changes phase from vapor to liquid in the vicinity of the boiling point. As a result, as shown in part (b) of FIG. 3, the temperature of the working medium in the condensation process is kept constant.

このように、本実施形態において、ヒートポンプ２０の圧縮部２２が多段式であるから、凝縮過程に加えて、圧縮過程における作動媒体の温度が一定のレンジ内に維持される。これにより、潜熱蓄熱材と作動媒体との間で温度プロファイルが好ましくフィット可能である。これは、熱交換効率の上で有利である。さらに、圧縮効率及び圧縮機の動力低減の上でも有利である。作動媒体の温度上昇と降下の繰り返し数（再熱の段数）は、２、３、４、５、６、７、８、９、あるいは１０以上である。再熱の段数が装置構成上の制約の範囲内で多いのが、エネルギー効率の向上に有利である。   Thus, in this embodiment, since the compression part 22 of the heat pump 20 is a multistage type, in addition to a condensation process, the temperature of the working medium in a compression process is maintained in a fixed range. Thereby, the temperature profile can be preferably fitted between the latent heat storage material and the working medium. This is advantageous in terms of heat exchange efficiency. Further, it is advantageous in terms of compression efficiency and reduction of compressor power. The number of repetitions of the temperature rise and fall of the working medium (the number of reheating stages) is 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 or more. It is advantageous for improving energy efficiency that the number of stages of reheating is large within the range of restrictions on the apparatus configuration.

また、本実施形態において、バイパス経路２７を介して作動媒体の一部が第１熱交換器６１を迂回することにより、第１熱交換器６１に入る作動媒体の流量が最適化される。これは、作動媒体の保有熱を有効に使う上で有利である。作動媒体のバイパス量は、水及び作動媒体の各物性値（比熱など）等に応じて定められる。   In the present embodiment, a part of the working medium bypasses the first heat exchanger 61 via the bypass path 27, so that the flow rate of the working medium entering the first heat exchanger 61 is optimized. This is advantageous in effectively using the retained heat of the working medium. The amount of bypass of the working medium is determined according to each physical property value (such as specific heat) of water and the working medium.

バイパス経路２７を流れる作動媒体は、再生器２８において、ヒートポンプ２０の主経路２５を流れる吸熱部２１からの作動媒体と熱交換する。この熱交換により、バイパス経路２７内の作動媒体の温度が降下し、ヒートポンプ２０の主経路２５内の作動媒体の温度が上昇する。圧縮部２２に対する作動媒体の入力温度の上昇により、圧縮部２２の動力の低減が図られる。   The working medium flowing through the bypass path 27 exchanges heat with the working medium from the heat absorbing portion 21 flowing through the main path 25 of the heat pump 20 in the regenerator 28. By this heat exchange, the temperature of the working medium in the bypass path 27 is lowered, and the temperature of the working medium in the main path 25 of the heat pump 20 is raised. Due to the increase in the input temperature of the working medium to the compression unit 22, the power of the compression unit 22 is reduced.

また、本実施形態において、再生器２８で温度降下したバイパス経路２７内の作動媒体は、膨張部２４の手前で、ヒートポンプ２０の主経路２５を流れる第１熱交換器６１（第５放熱部２３Ｅ）からの作動媒体と合流する。前述した流量最適化の効果により、第１熱交換器６１からの作動媒体の出力温度も十分に低い。そのため、膨張部２４には、比較的低い温度の作動媒体が導入される。膨張部２４に対する作動媒体の入力温度の低下は、作動媒体の液ガス比の最適化に有利である。その結果、吸熱部２１においてサイクル外の熱源（大気）から有効に熱が吸収される。   Further, in the present embodiment, the working medium in the bypass path 27 whose temperature has dropped in the regenerator 28 is the first heat exchanger 61 (the fifth heat radiating section 23E) that flows through the main path 25 of the heat pump 20 before the expansion section 24. ) From the working medium. Due to the effect of the flow rate optimization described above, the output temperature of the working medium from the first heat exchanger 61 is also sufficiently low. Therefore, a working medium having a relatively low temperature is introduced into the expansion portion 24. The reduction of the input temperature of the working medium to the expansion part 24 is advantageous for optimizing the liquid gas ratio of the working medium. As a result, the heat absorption unit 21 effectively absorbs heat from a heat source (atmosphere) outside the cycle.

このように、本実施形態において、蓄熱ユニット５０の加熱に用いた後の作動媒体が水の加温と作動媒体の再生とに用いられることにより、熱の有効利用が図られる。   As described above, in the present embodiment, the working medium after being used for heating the heat storage unit 50 is used for warming water and regenerating the working medium, thereby effectively using heat.

図５は、給湯システム１０の蓄熱モードの例を示す図である。また、図６及び図７はそれぞれ、タンク３６、及び蓄熱ユニット５０の少なくとも１つを熱源として利用した給湯モードの例を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a heat storage mode of the hot water supply system 10. 6 and 7 are diagrams showing examples of the hot water supply mode in which at least one of the tank 36 and the heat storage unit 50 is used as a heat source.

図５に示すように、蓄熱モードにおいて、主に夜間電力（深夜電力）を利用して給湯システム１０のヒートポンプ２０が稼動される。ヒートポンプ２０の稼動は、例えば電力料金が低く設定されている時間帯とする。こうした時間帯の電力利用により、エネルギーコストの低減が図られる。ヒートポンプ２０の第１〜第４放熱部２３Ａ〜２３Ｄからの熱が蓄熱材５２に蓄えられる。すなわち、第１〜第４放熱部２３Ａ〜２３Ｄから伝わる熱によって蓄熱材５２が加熱され、蓄熱材５２が固相から液相に変化する。潜熱蓄熱材の融点は、例えば５０〜６５℃である。制御装置７０は、システムを統括的に制御する。蓄熱ユニット５０において、蓄熱材５２の液状化に伴い、蓄熱材５２の融解潜熱が蓄えられる。この際、温水需要がない場合には、供給ユニット３０の第２経路３４に水は導入されなくてよい。   As shown in FIG. 5, in the heat storage mode, the heat pump 20 of the hot water supply system 10 is operated mainly using nighttime power (midnight power). The operation of the heat pump 20 is, for example, a time zone in which the power rate is set low. The energy cost can be reduced by using the power in such a time zone. Heat from the first to fourth heat radiation portions 23 </ b> A to 23 </ b> D of the heat pump 20 is stored in the heat storage material 52. That is, the heat storage material 52 is heated by the heat transmitted from the first to fourth heat radiation portions 23A to 23D, and the heat storage material 52 changes from the solid phase to the liquid phase. The melting point of the latent heat storage material is, for example, 50 to 65 ° C. The control device 70 comprehensively controls the system. In the heat storage unit 50, the latent heat of fusion of the heat storage material 52 is stored with the liquefaction of the heat storage material 52. At this time, when there is no demand for hot water, water does not have to be introduced into the second path 34 of the supply unit 30.

蓄熱ユニット５０の蓄熱と並行して、第１熱交換器６１を利用してタンク３６に温水が貯えられる。すなわち、ヒートポンプ２０の稼動状態において、供給源１５から第１経路３２に水が導入される。第１経路３２の第１加熱配管４２を流れる水が第５放熱部２３Ｅからの伝達熱によって加熱され、その温水がタンク３６に貯えられる。供給源１５からの水の温度は、例えば約２０℃、タンク３６内の温水の温度は、例えば約５０〜５５℃である。   In parallel with the heat storage of the heat storage unit 50, hot water is stored in the tank 36 using the first heat exchanger 61. That is, water is introduced from the supply source 15 to the first path 32 in the operating state of the heat pump 20. The water flowing through the first heating pipe 42 of the first path 32 is heated by the heat transferred from the fifth heat radiating portion 23E, and the hot water is stored in the tank 36. The temperature of water from the supply source 15 is, for example, about 20 ° C., and the temperature of hot water in the tank 36 is, for example, about 50-55 ° C.

所定時間を経過すると、タンク３６に所定量の温水が貯えられ、蓄熱材５２に所定量の熱が蓄えられる。例えば、時刻、処理時間、及び／又はタンク３６の貯水量に基づいて、蓄熱モードの終了が判断される。必要に応じて、蓄熱モードの少なくとも一部を繰り返してもよい。例えば、夜間又は夜間以外において、蓄熱ユニット５０は、蓄熱量の減少に応じて、適宜に熱を蓄えることができ、これと並行して、タンク３６は、貯湯量の減少に応じて、温水を貯えることができる。   When a predetermined time elapses, a predetermined amount of hot water is stored in the tank 36, and a predetermined amount of heat is stored in the heat storage material 52. For example, the end of the heat storage mode is determined based on the time, the processing time, and / or the amount of water stored in the tank 36. You may repeat at least one part of heat storage mode as needed. For example, at night or other than at night, the heat storage unit 50 can store heat appropriately according to the decrease in the amount of stored heat. In parallel with this, the tank 36 stores hot water according to the decrease in the amount of stored hot water. Can be stored.

図６は、第１熱交換器６１を利用した給湯モードを示している。図６に示すように、蓄熱モードの際に、第１熱交換器６１を熱源とした温水がタンク３６に貯えられている。バルブやポンプ等の制御によって、タンク３６からの温水が配水部９５に導入される。その温水が配水部９５から、風呂、台所、洗面所などの設備に供給される。このモードにおいて、通常、ヒートポンプ２０は非稼動状態である。このモードは、主に給湯開始時、又は少量の給湯時に好ましく用いられる。このモードでは、指示から給湯に要する時間が比較的短く、タンク３６の貯湯容量の範囲内で持続的に給湯可能である。   FIG. 6 shows a hot water supply mode using the first heat exchanger 61. As shown in FIG. 6, in the heat storage mode, hot water using the first heat exchanger 61 as a heat source is stored in the tank 36. Hot water from the tank 36 is introduced into the water distribution unit 95 by control of a valve, a pump, and the like. The warm water is supplied from the water distribution unit 95 to facilities such as a bath, a kitchen, and a washroom. In this mode, the heat pump 20 is normally not operating. This mode is preferably used mainly at the start of hot water supply or when a small amount of hot water is supplied. In this mode, the time required for hot water supply from the instruction is relatively short, and hot water can be continuously supplied within the range of the hot water storage capacity of the tank 36.

図７は、蓄熱ユニット５０を利用した給湯モードを示している。図６の給湯モードにおいて、バルブやポンプ等の制御によって、供給源１５から第２経路３４に水が導入される。第２経路３４への水の導入は、タンク３６からの給湯開始に合わせて開始してもよく、タンク３６の貯湯量が一定量以下になるのに合わせて開始してもよい。第２経路３４の第２加熱配管４４を流れる水が、蓄熱ユニット５０の蓄熱材５２からの伝達熱によって加熱され、その温水がタンク３６に送られる。この熱伝達に伴って、蓄熱材５２の一部が液体から固体に相変化する。温水の温度は、例えば約５０〜５５℃である。その温水が配水部９５を介して、風呂、台所、洗面所などの設備に供給される。このモードにおいて、通常、ヒートポンプ２０は非稼動状態である。このモードは、蓄熱ユニット５０の蓄熱容量に応じた給湯能力（貯湯量）を有している。このモードでは、長時間にわたり持続的かつ安定的に一定範囲内の量の給湯を行うことができる。   FIG. 7 shows a hot water supply mode using the heat storage unit 50. In the hot water supply mode of FIG. 6, water is introduced from the supply source 15 to the second path 34 by control of a valve, a pump, or the like. The introduction of water into the second path 34 may be started when hot water supply from the tank 36 is started, or may be started when the amount of hot water stored in the tank 36 becomes a certain amount or less. The water flowing through the second heating pipe 44 of the second path 34 is heated by the heat transferred from the heat storage material 52 of the heat storage unit 50, and the hot water is sent to the tank 36. Along with this heat transfer, a part of the heat storage material 52 changes from a liquid to a solid. The temperature of the hot water is, for example, about 50 to 55 ° C. The hot water is supplied to facilities such as a bath, a kitchen, and a washroom through the water distribution unit 95. In this mode, the heat pump 20 is normally not operating. This mode has a hot water supply capacity (hot water storage amount) corresponding to the heat storage capacity of the heat storage unit 50. In this mode, it is possible to perform hot water supply in a certain range continuously and stably over a long period of time.

このように、本実施形態によれば、電気料金の低い夜間にヒートポンプ２０を稼動し、需要に応じて温水が供給される。蓄熱モードでは、蓄熱材５２と、タンク３６との２箇所で蓄熱される。タンク３６に温水が貯えられることにより、温水供給の立ち上がり時間の短縮に有利である。タンク３６の容量（貯湯スペース）は、例えば立ち上がり時間（蓄熱材５２を利用した給湯が可能となるまでの時間）に対応する大きさがあればよく、従来に比べて縮小可能である。   Thus, according to this embodiment, the heat pump 20 is operated at night when the electricity rate is low, and hot water is supplied according to demand. In the heat storage mode, heat is stored at two locations, the heat storage material 52 and the tank 36. The hot water is stored in the tank 36, which is advantageous for shortening the rising time of the hot water supply. The capacity | capacitance (hot water storage space) of the tank 36 should just be a magnitude | size corresponding to stand-up time (time until hot water supply using the thermal storage material 52 becomes possible), for example, and can be reduced compared with the past.

また、蓄熱材５２を利用した給湯モードでは、水加熱用の熱源は蓄熱材５２のみであり、蓄熱材５２の融点と同程度の温度に水が加熱される。前述したように、供給源１５の水の温度は例えば約２０℃であり、蓄熱材５２の融点は例えば５０〜６５℃である。熱交換される２つの物体の間の温度差が小さいことは、ＣＯＰの向上に有利である。これは、加熱源として、高い熱容量（蓄積エネルギー密度）を有する潜熱蓄熱材５２を効果的に利用することにより可能となる。   In the hot water supply mode using the heat storage material 52, the heat source for water heating is only the heat storage material 52, and the water is heated to a temperature approximately equal to the melting point of the heat storage material 52. As described above, the temperature of the water in the supply source 15 is, for example, about 20 ° C., and the melting point of the heat storage material 52 is, for example, 50-65 ° C. A small temperature difference between the two objects subjected to heat exchange is advantageous for improving COP. This can be achieved by effectively using the latent heat storage material 52 having a high heat capacity (accumulated energy density) as a heating source.

システム全体の温度レベルが低いことは、装置コスト及び熱損失の抑制、ＣＯＰの向上に有利である。ヒートポンプ２０の圧縮部２２における各圧縮部２２Ａ〜２２Ｄの出口温度は、例えば５５〜７５℃である。本実施形態では、潜熱蓄熱材５２の効果的に利用により、少ない貯湯スペースでありながら、温水の加熱温度を、実際の使用温度に近づけることができる。   The low temperature level of the entire system is advantageous for reducing the apparatus cost, heat loss, and COP. The outlet temperature of each compression part 22A-22D in the compression part 22 of the heat pump 20 is 55-75 degreeC, for example. In the present embodiment, by effectively using the latent heat storage material 52, it is possible to bring the heating temperature of the hot water close to the actual use temperature while the hot water storage space is small.

他の実施形態において、第１熱交換器６１に蓄熱材を配置することができる。この場合、蓄熱モードにおいて、タンク３６の温水貯溜に代えて又は加えて、第１熱交換器６１の蓄熱材に熱が蓄えられる。タンク３６の削除が可能である。吸熱部２１及び／又は再生器２８など、他の箇所に蓄熱材を配置することも可能である。   In another embodiment, a heat storage material can be disposed in the first heat exchanger 61. In this case, in the heat storage mode, heat is stored in the heat storage material of the first heat exchanger 61 instead of or in addition to the hot water storage in the tank 36. The tank 36 can be deleted. It is also possible to arrange the heat storage material in other places such as the heat absorption part 21 and / or the regenerator 28.

潜熱蓄熱材５２による蓄熱は、バッテリを使用した蓄熱に比べて、イニシャルコストの抑制に有利であり、また、同等以上の蓄熱効率を期待できる。電力補完的に、バッテリを使用することも可能である。例えば、給湯開始時における水の加熱に、バッテリに蓄えたエネルギーを利用することが可能である。   The heat storage by the latent heat storage material 52 is advantageous for suppressing the initial cost as compared with the heat storage using the battery, and the heat storage efficiency equal to or higher than that can be expected. It is also possible to use a battery as a power complement. For example, the energy stored in the battery can be used for heating water at the start of hot water supply.

図８は、第２実施形態を示す概略図である。以下の説明では、上記実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。   FIG. 8 is a schematic diagram showing the second embodiment. In the following description, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図８の給湯システム１０Ａにおいて、ヒートポンプ２０の第１〜第４放熱部２３Ａ〜２３Ｄと供給ユニット３０の第２加熱配管４４とが熱的に接続されている。第２加熱配管４４と第１放熱部２３Ａとを含んで第２熱交換器６２が構成される。同様に、第２加熱配管４４と第２放熱部２３Ｂとを含んで第３熱交換器６３が構成される。第２加熱配管４４と第３放熱部２３Ｃとを含んで第４熱交換器６４が構成され、第２加熱配管４４と第４放熱部２３Ｄとを含んで第５熱交換器６５が構成される。第２〜第５熱交換器６２〜６５は、低温の流体（供給ユニット３０内の水）と高温の流体（ヒートポンプ２０内の作動流体）とが対向して流れる向流型の熱交換方式を有することができる。あるいは、第２〜第５熱交換器６２〜６５は、高温流体と低温流体とが並行して流れる並行流型の熱交換方式を有してもよい。第２〜第５熱交換器６２〜６５の熱交換構造として、公知の様々なものを採用することができる。本実施形態において、第２〜第５熱交換器６２〜６５に対して蓄熱ユニット５０が設けられている。蓄熱ユニット５０は、ヒートポンプ２０から伝わる熱を蓄える蓄熱材５２を有する。蓄熱材５２の熱は第２加熱配管４４に伝わる。   In the hot water supply system 10 </ b> A of FIG. 8, the first to fourth heat radiation units 23 </ b> A to 23 </ b> D of the heat pump 20 and the second heating pipe 44 of the supply unit 30 are thermally connected. A second heat exchanger 62 is configured including the second heating pipe 44 and the first heat radiating portion 23A. Similarly, the 3rd heat exchanger 63 is comprised including the 2nd heating piping 44 and the 2nd thermal radiation part 23B. A fourth heat exchanger 64 is configured including the second heating pipe 44 and the third heat radiating portion 23C, and a fifth heat exchanger 65 is configured including the second heating pipe 44 and the fourth heat radiating portion 23D. . The second to fifth heat exchangers 62 to 65 employ a counter-current heat exchange method in which a low-temperature fluid (water in the supply unit 30) and a high-temperature fluid (working fluid in the heat pump 20) flow opposite to each other. Can have. Alternatively, the second to fifth heat exchangers 62 to 65 may have a parallel flow type heat exchange system in which a high-temperature fluid and a low-temperature fluid flow in parallel. As the heat exchange structure of the second to fifth heat exchangers 62 to 65, various known ones can be adopted. In this embodiment, the heat storage unit 50 is provided with respect to the 2nd-5th heat exchangers 62-65. The heat storage unit 50 includes a heat storage material 52 that stores heat transmitted from the heat pump 20. The heat of the heat storage material 52 is transmitted to the second heating pipe 44.

図９Ａ〜９Ｃは、第２熱交換器６２に対応する蓄熱ユニット５０の構造例を示す断面図である。図９Ａにおいて、第２熱交換器６２は、筐体５４内で、ヒートポンプ２０の放熱部２３Ａの配管と第２加熱配管４４とが直接接触した構造を有する。また、放熱部２３Ａの配管と第２加熱配管４４とを覆うように、筐体５４内に蓄熱材５２が配置されている。第２加熱配管４４は、放熱部２３Ａと直接的に熱的に接続されている。   9A to 9C are cross-sectional views illustrating structural examples of the heat storage unit 50 corresponding to the second heat exchanger 62. In FIG. 9A, the second heat exchanger 62 has a structure in which the piping of the heat radiating portion 23 </ b> A of the heat pump 20 and the second heating piping 44 are in direct contact within the housing 54. Further, a heat storage material 52 is arranged in the housing 54 so as to cover the piping of the heat radiating portion 23 </ b> A and the second heating piping 44. The second heating pipe 44 is directly thermally connected to the heat radiating portion 23A.

図９Ｂにおいて、第２熱交換器６２は、環状断面の流路を有する第２加熱配管４４の内方にヒートポンプ２０の放熱部２３Ａの配管が配置された構造を有する。また、第２加熱配管４４と放熱部２３Ａの配管との隙間に蓄熱材５２が配置されている。第２加熱配管４４は、蓄熱材５２を介して放熱部２３Ａに熱的に接続されている。第２加熱配管４４を囲む筐体５４を設け、筐体５４と第２加熱配管４４との隙間にも蓄熱材５２を配置することが可能である。他の実施形態において、第２熱交換器６２は、環状断面の流路を有する放熱部２３Ａの配管の内方に第２加熱配管４４が配置されてもよい。放熱部２３Ａから第２加熱配管４４への熱移動促進のために、蓄熱材５２が熱伝導物質を含んでもよい。   In FIG. 9B, the second heat exchanger 62 has a structure in which the piping of the heat radiating portion 23A of the heat pump 20 is disposed inside the second heating piping 44 having an annular cross-section flow path. Moreover, the heat storage material 52 is arrange | positioned in the clearance gap between the 2nd heating piping 44 and the piping of the thermal radiation part 23A. The second heating pipe 44 is thermally connected to the heat radiating part 23 </ b> A via the heat storage material 52. A housing 54 surrounding the second heating pipe 44 is provided, and the heat storage material 52 can also be arranged in the gap between the housing 54 and the second heating pipe 44. In another embodiment, in the second heat exchanger 62, the second heating pipe 44 may be disposed inside the pipe of the heat dissipating part 23A having a channel having an annular cross section. In order to promote heat transfer from the heat radiating portion 23 </ b> A to the second heating pipe 44, the heat storage material 52 may include a heat conductive material.

図９Ｃにおいて、第２熱交換器６２は、環状断面の流路を有する第２加熱配管４４の内方に放熱部２３Ａの複数（本例では２つ）の配管が配置された構造を有する。放熱部２３Ａの各配管が第２加熱配管４４に直接接触している。また、第２加熱配管４４の内方の空間に蓄熱材５２が配置されている。第２加熱配管４４は、直接的に放熱部２３Ａに熱的に接続され、あるいは蓄熱材５２を介して放熱部２３Ａに熱的に接続されている。第２加熱配管４４を囲む筐体５４を設け、筐体５４と第２加熱配管４４との隙間にも蓄熱材５２を配置することが可能である。   9C, the second heat exchanger 62 has a structure in which a plurality of (two in this example) pipes of the heat dissipating part 23A are arranged inside the second heating pipe 44 having a channel having an annular cross section. Each pipe of the heat radiating portion 23 </ b> A is in direct contact with the second heating pipe 44. A heat storage material 52 is disposed in the space inside the second heating pipe 44. The second heating pipe 44 is directly thermally connected to the heat radiating part 23 </ b> A or is thermally connected to the heat radiating part 23 </ b> A via the heat storage material 52. A housing 54 surrounding the second heating pipe 44 is provided, and the heat storage material 52 can also be arranged in the gap between the housing 54 and the second heating pipe 44.

なお、各配管の形状、配列、材質などは任意に設定可能であり、蓄熱ユニット５０が設けられた第２熱交換器６２について様々な形態が適用可能である。第２熱交換器６２には、断熱材が必要に応じて配置される。各配管にはフィンが必要に応じて設けられる。他の熱交換器６３、６４、６５についても第２熱交換器６２と同様の構成にできる。   In addition, the shape, arrangement | sequence, material, etc. of each piping can be set arbitrarily, and various forms are applicable about the 2nd heat exchanger 62 in which the heat storage unit 50 was provided. A heat insulating material is disposed in the second heat exchanger 62 as necessary. Each pipe is provided with fins as necessary. The other heat exchangers 63, 64 and 65 can be configured in the same manner as the second heat exchanger 62.

本実施形態においても、図８に示すように、ヒートポンプ２０が稼動されることにより、第１経路３２を流れる水が第１熱交換器６１によって加熱され、その温水がタンク３６に貯えられる。さらに、ヒートポンプ２０からの熱が蓄熱ユニット５０（蓄熱材５２）に蓄えられる。また、温水需要に応じて、タンク３６に貯えられた温水が排出管３８を介して配水部９５に送られる。このとき、第２経路３４を流れる水が蓄熱ユニット５０からの熱によって加熱され、その温水がタンク３６に送られる。配水部９５からの温水は、風呂、台所、洗面所などの各種設備に供給される。   Also in this embodiment, as shown in FIG. 8, when the heat pump 20 is operated, the water flowing through the first path 32 is heated by the first heat exchanger 61, and the hot water is stored in the tank 36. Furthermore, the heat from the heat pump 20 is stored in the heat storage unit 50 (heat storage material 52). Further, the hot water stored in the tank 36 is sent to the water distribution unit 95 through the discharge pipe 38 in accordance with the hot water demand. At this time, the water flowing through the second path 34 is heated by the heat from the heat storage unit 50, and the hot water is sent to the tank 36. Hot water from the water distribution unit 95 is supplied to various facilities such as a bath, a kitchen, and a washroom.

本実施形態は、図５の蓄熱モード、図６及び図７の各給湯モードに加え、図１０及び図１１に示す給湯モードに対応可能である。   This embodiment is compatible with the hot water supply mode shown in FIGS. 10 and 11 in addition to the heat storage mode of FIG. 5 and the hot water supply modes of FIGS. 6 and 7.

図１０は、ヒートポンプ２０を利用した給湯モードを示している。図７の蓄熱ユニット５０の給湯モードにおいて、蓄熱ユニット５０の蓄熱量が所定レベルより低くなった場合に、ヒートポンプ２０が稼動される。その結果、図１０に示すように、ヒートポンプ２０によって加熱された温水が配水部９５に導入される。すなわち、ヒートポンプ２０の稼動状態において、供給源１５から第１経路３２に水が導入され、第１経路３２の第１加熱配管４２を流れる水が第５放熱部２３Ｅからの伝達熱によって加熱され、その温水がタンク３６に貯えられる。これと並行して、供給源１５から第２経路３４にも水が導入され、第２経路３４の第２加熱配管４４を流れる水が第１〜第４放熱部２３Ｄからの伝達熱によって加熱され、その温水がタンク３６に貯えられる。タンク３６からの温水が配水部９５から、風呂、台所、洗面所などの設備に供給される。供給源１５からの水の温度は、例えば約２０℃、タンク３６内の温水の温度は、例えば約５０〜５５℃である。このモードは、例えば、蓄熱ユニット５０の蓄熱量が落ちた場合における、補完的な給湯モードとして使用することができる。   FIG. 10 shows a hot water supply mode using the heat pump 20. In the hot water supply mode of the heat storage unit 50 in FIG. 7, the heat pump 20 is operated when the heat storage amount of the heat storage unit 50 becomes lower than a predetermined level. As a result, as shown in FIG. 10, the hot water heated by the heat pump 20 is introduced into the water distribution unit 95. That is, in the operating state of the heat pump 20, water is introduced from the supply source 15 to the first path 32, and the water flowing through the first heating pipe 42 of the first path 32 is heated by the heat transferred from the fifth heat radiating unit 23E. The warm water is stored in the tank 36. In parallel with this, water is also introduced from the supply source 15 to the second path 34, and the water flowing through the second heating pipe 44 of the second path 34 is heated by the heat transferred from the first to fourth heat radiating portions 23D. The hot water is stored in the tank 36. Hot water from the tank 36 is supplied from the water distribution unit 95 to facilities such as a bath, a kitchen, and a washroom. The temperature of water from the supply source 15 is, for example, about 20 ° C., and the temperature of hot water in the tank 36 is, for example, about 50-55 ° C. This mode can be used, for example, as a complementary hot water supply mode when the heat storage amount of the heat storage unit 50 is reduced.

図１１は、蓄熱ユニット５０及びヒートポンプ２０を利用した給湯モードを示している。図１１に示すように、蓄熱ユニット５０の蓄熱材５２が一定レベル以上の熱保有の状態で、ヒートポンプ２０が稼動される。その結果、蓄熱ユニット５０及びヒートポンプ２０で加熱された温水が配水部９５に導入される。すなわち、ヒートポンプ２０の稼動状態において、供給源１５から第１経路３２に水が導入され、第１経路３２の第１加熱配管４２を流れる水が第５放熱部２３Ｅからの伝達熱によって加熱され、その温水がタンク３６に貯えられる。これと並行して、供給源１５から第２経路３４にも水が導入され、第２経路３４の第２加熱配管４４を流れる水が蓄熱材５２からの伝達熱、及び第１〜第４放熱部２３Ｄからの伝達熱によって加熱され、その温水がタンク３６に貯えられる。タンク３６からの温水が配水部９５から、風呂、台所、洗面所などの設備に供給される。供給源１５からの水の温度は、例えば約２０℃、タンク３６内の温水の温度は、例えば約５０〜５５℃である。このモードは、例えば、比較的大きい給湯需要が生じた場合における、補完的な給湯モードとして使用することができる。   FIG. 11 shows a hot water supply mode using the heat storage unit 50 and the heat pump 20. As shown in FIG. 11, the heat pump 20 is operated in a state where the heat storage material 52 of the heat storage unit 50 retains heat at a certain level or higher. As a result, hot water heated by the heat storage unit 50 and the heat pump 20 is introduced into the water distribution unit 95. That is, in the operating state of the heat pump 20, water is introduced from the supply source 15 to the first path 32, and the water flowing through the first heating pipe 42 of the first path 32 is heated by the heat transferred from the fifth heat radiating unit 23E. The warm water is stored in the tank 36. In parallel with this, water is also introduced from the supply source 15 to the second path 34, and the water flowing through the second heating pipe 44 of the second path 34 is transferred heat from the heat storage material 52 and the first to fourth heat dissipation. Heated by the heat transferred from the section 23 </ b> D, the hot water is stored in the tank 36. Hot water from the tank 36 is supplied from the water distribution unit 95 to facilities such as a bath, a kitchen, and a washroom. The temperature of water from the supply source 15 is, for example, about 20 ° C., and the temperature of hot water in the tank 36 is, for example, about 50-55 ° C. This mode can be used as a complementary hot water supply mode when, for example, a relatively large hot water supply demand occurs.

図１２は、第３実施形態を示す概略図である。以下の説明では、上記実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。   FIG. 12 is a schematic diagram showing the third embodiment. In the following description, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図１２の給湯システム１０Ｂにおいては、蓄熱材として、融点が互いに異なる複数（２つ）の蓄熱材５２Ａ及び５２Ｂが用いられる。本実施形態において、供給ユニット３０は、水の供給源１５、第１経路３２、第２経路３４、第３経路３６、貯湯タンク（第１タンク３６Ａ及び第２タンク３６Ｂ）、及び排出管（第１排出管３８Ａ及び第２排出管３８Ｂ）を有する。供給ユニット３０は、必要に応じてポンプ及びバルブをさらに有する。本実施形態において、供給源１５からの水は、バルブ４１を介して第１経路３２及び／又は第２経路３４に送られる。制御装置７０の制御によって、バルブ４１及び／又は他の流量制御手段を介して、第１経路３２を流れる水の流量及び第２経路３４を流れる水の流量が制御される。また、第１タンク３６Ａからの温水は、バルブ４３を介して第３経路３６及び／又は第１排出管３８Ａに送られる。制御装置７０の制御によって、バルブ４３及び／又は他の流量制御手段を介して、第３経路３６を流れる水の流量が制御される。   In the hot water supply system 10B of FIG. 12, a plurality (two) of heat storage materials 52A and 52B having different melting points are used as the heat storage materials. In the present embodiment, the supply unit 30 includes a water supply source 15, a first path 32, a second path 34, a third path 36, a hot water storage tank (first tank 36A and second tank 36B), and a discharge pipe (first tank). 1 discharge pipe 38A and 2nd discharge pipe 38B). The supply unit 30 further includes a pump and a valve as necessary. In the present embodiment, water from the supply source 15 is sent to the first path 32 and / or the second path 34 via the valve 41. Under the control of the control device 70, the flow rate of water flowing through the first path 32 and the flow rate of water flowing through the second path 34 are controlled via the valve 41 and / or other flow rate control means. Further, the warm water from the first tank 36A is sent to the third path 36 and / or the first discharge pipe 38A via the valve 43. The flow rate of water flowing through the third path 36 is controlled by the control of the control device 70 via the valve 43 and / or other flow rate control means.

第２経路３４は、蓄熱ユニット５０に熱的に接続されかつ供給源１５からの水が流れる第２加熱配管４４を有する。蓄熱ユニット５０からの伝達熱によって第２加熱配管４４内の水が温度上昇する。第１経路３２及び第２経路３４は第１タンク３６Ａに流体的に接続される。すなわち、第１経路３２の第１加熱配管４２からの温水は第１タンク３６Ａに送られる。第２経路３４の第２加熱配管４４からの温水も第１タンク３６Ａに送られる。第１タンク３６Ａに、液面を計測するレベルセンサ及び／又は気液分離器を配置してもよい。第１タンク３６Ａからの温水は、第１排出管３８Ａを介して配水部９５に送られる、あるいは、バルブ４３を介して第３経路３６に送られる。   The second path 34 includes a second heating pipe 44 that is thermally connected to the heat storage unit 50 and through which water from the supply source 15 flows. The water in the second heating pipe 44 rises in temperature due to the heat transferred from the heat storage unit 50. The first path 32 and the second path 34 are fluidly connected to the first tank 36A. That is, the hot water from the first heating pipe 42 of the first path 32 is sent to the first tank 36A. Hot water from the second heating pipe 44 of the second path 34 is also sent to the first tank 36A. You may arrange | position the level sensor and / or gas-liquid separator which measure a liquid level in the 1st tank 36A. Hot water from the first tank 36 </ b> A is sent to the water distribution unit 95 via the first discharge pipe 38 </ b> A, or is sent to the third path 36 via the valve 43.

第３経路３６は、蓄熱ユニット５０に熱的に接続されかつ第１タンク３６Ａからの温水が流れる第３加熱配管４６を有する。蓄熱ユニット５０からの伝達熱によって第３加熱配管４６内の温水がさらに温度上昇する。第３経路３６は第２タンク３６Ｂに流体的に接続される。第３経路３６の第３加熱配管４６からの温水は第２タンク３６Ｂに送られる。第２タンク３６Ｂに、液面を計測するレベルセンサ及び／又は気液分離器を配置してもよい。第２タンク３６Ｂからの温水は、第２排出管３８Ｂを介して配水部９５に送られる。   The third path 36 includes a third heating pipe 46 that is thermally connected to the heat storage unit 50 and through which hot water from the first tank 36A flows. The temperature of the hot water in the third heating pipe 46 is further increased by the heat transferred from the heat storage unit 50. The third path 36 is fluidly connected to the second tank 36B. Hot water from the third heating pipe 46 of the third path 36 is sent to the second tank 36B. You may arrange | position the level sensor and / or gas-liquid separator which measure a liquid level in the 2nd tank 36B. Hot water from the second tank 36B is sent to the water distribution unit 95 via the second discharge pipe 38B.

蓄熱ユニット５０は、ヒートポンプ２０の第４放熱部２３Ｄから伝わる熱を蓄える第１蓄熱材５２Ａを有する第１蓄熱部５０Ａと、ヒートポンプ２０の第１〜第３放熱部２３Ａ〜２３Ｃから伝わる熱を蓄える第２蓄熱材５２Ｂを有する第２蓄熱部５０Ｂとを有する。蓄熱ユニット５０の蓄熱部５０Ａ及び５０Ｂの各構造は、例えば、図２Ａ−２Ｃ、又は９Ａ−９Ｃに示した形態を適用することができる。第１蓄熱部５０Ａの第１蓄熱材５２Ａの熱は供給ユニット３０の第２加熱配管４４に伝わる。第２蓄熱部５０Ｂの第２蓄熱材５２Ｂの熱は、供給ユニット３０の第３加熱配管４６に伝わる。   The heat storage unit 50 stores the first heat storage unit 50A having the first heat storage material 52A that stores heat transmitted from the fourth heat radiation unit 23D of the heat pump 20 and the heat transmitted from the first to third heat radiation units 23A to 23C of the heat pump 20. It has the 2nd heat storage part 50B which has the 2nd heat storage material 52B. As each structure of the heat storage units 50A and 50B of the heat storage unit 50, for example, the form shown in FIGS. 2A-2C or 9A-9C can be applied. The heat of the first heat storage material 52 </ b> A of the first heat storage unit 50 </ b> A is transmitted to the second heating pipe 44 of the supply unit 30. The heat of the second heat storage material 52 </ b> B of the second heat storage unit 50 </ b> B is transmitted to the third heating pipe 46 of the supply unit 30.

給湯システム１０の仕様に応じて、蓄熱材５２Ａ及び５２Ｂの材料特性が定められる。蓄熱材５２Ａ及び５２Ｂはともに、液体−固体の相変化を伴って蓄熱及び放熱する潜熱蓄熱材(ＰＣＭ）を含む。すなわち、蓄熱材５２Ａ及び５２Ｂは、融解する際に熱を蓄え、凝固するときに放熱する。本実施形態において、第２蓄熱材５２Ｂの融点は、第１蓄熱材５２Ａの融点に比べて高い。例えば、第１蓄熱材５２Ａの融点が５０〜６５℃であり、第２蓄熱材５２Ｂの融点が７０〜１２０℃である。また、第１蓄熱材５２Ａの融点に応じて、ヒートポンプ２０の第１〜第３圧縮部２２Ａ〜２２Ｃの各圧縮比が設定され、第２蓄熱材５２Ｂの融点に応じて、ヒートポンプ２０の第４圧縮部２２Ｄの圧縮比が設定される。   Depending on the specifications of the hot water supply system 10, the material characteristics of the heat storage materials 52A and 52B are determined. Both the heat storage materials 52A and 52B include a latent heat storage material (PCM) that stores and dissipates heat with a liquid-solid phase change. That is, the heat storage materials 52A and 52B store heat when melting and dissipate heat when solidified. In the present embodiment, the melting point of the second heat storage material 52B is higher than the melting point of the first heat storage material 52A. For example, the melting point of the first heat storage material 52A is 50 to 65 ° C., and the melting point of the second heat storage material 52B is 70 to 120 ° C. Further, the compression ratios of the first to third compression portions 22A to 22C of the heat pump 20 are set according to the melting point of the first heat storage material 52A, and the fourth of the heat pump 20 is set according to the melting point of the second heat storage material 52B. The compression ratio of the compression unit 22D is set.

本実施形態において、ヒートポンプ２０が稼動されることにより、第１経路３２を流れる水が第１熱交換器６１によって加熱され、その温水が第１タンク３６Ａに貯えられる。供給源１５からの水の温度は、例えば約２０℃、第１タンク３６Ａ内の温水の温度は、例えば約５０〜５５℃である。さらに、ヒートポンプ２０の第４放熱部２３Ｄからの熱が第１蓄熱部５０Ａ（第１蓄熱材５２Ａ）に蓄えられ、ヒートポンプ２０の第１〜第３放熱部２３Ａ〜２３Ｃからの熱が第２蓄熱部５０Ｂ（第２蓄熱材５２Ｂ）に蓄えられる。すなわち、第１蓄熱部５０Ａにおいて、第４放熱部２３Ｄから伝わる熱によって第１蓄熱材５２Ａが加熱され、第１蓄熱材５２Ａの固体から液体への相変化に伴い、第１蓄熱材５２Ａの融解潜熱が蓄えられる。また、第２蓄熱部５０Ｂにおいて、第１〜第３放熱部２３Ａ〜２３Ｃから伝わる熱によって第２蓄熱材５２Ｂが加熱され、第２蓄熱材５２Ｂの固体から液体への相変化に伴い、第２蓄熱材５２Ｂの融解潜熱が蓄えられる。   In the present embodiment, when the heat pump 20 is operated, the water flowing through the first path 32 is heated by the first heat exchanger 61, and the hot water is stored in the first tank 36A. The temperature of water from the supply source 15 is, for example, about 20 ° C., and the temperature of hot water in the first tank 36A is, for example, about 50-55 ° C. Furthermore, heat from the fourth heat radiating unit 23D of the heat pump 20 is stored in the first heat storage unit 50A (first heat storage material 52A), and heat from the first to third heat radiating units 23A to 23C of the heat pump 20 is second heat storage. It is stored in the part 50B (second heat storage material 52B). That is, in the first heat storage unit 50A, the first heat storage material 52A is heated by the heat transmitted from the fourth heat dissipation unit 23D, and the first heat storage material 52A melts as the phase of the first heat storage material 52A changes from solid to liquid. Latent heat is stored. Moreover, in the 2nd heat storage part 50B, the 2nd heat storage material 52B is heated with the heat | fever transmitted from the 1st-3rd thermal radiation part 23A-23C, and with the phase change from the solid of the 2nd heat storage material 52B to 2nd, it is 2nd. The latent heat of fusion of the heat storage material 52B is stored.

比較的低温度の温水需要に応じて、バルブやポンプ等の制御によって、第１タンク３６Ａに貯えられた温水が第１排出管３８Ａを介して第１配水部９５Ａに送られる。このとき、第２経路３４を流れる水が第１蓄熱部５０Ａからの熱によって加熱され、その温水が第１タンク３６Ａに送られる。第１配水部９５Ａの温水温度は例えば５０〜５５℃である。   Hot water stored in the first tank 36A is sent to the first water distribution unit 95A via the first discharge pipe 38A by control of a valve, a pump, or the like in response to a relatively low temperature hot water demand. At this time, the water flowing through the second path 34 is heated by the heat from the first heat storage unit 50A, and the hot water is sent to the first tank 36A. The warm water temperature of the first water distribution unit 95A is, for example, 50 to 55 ° C.

また、比較的高温度の温水需要に応じて、バルブやポンプ等の制御によって、第１タンク３６Ａに貯えられた温水が第３経路３６を流れる。第３経路３６の第３加熱配管４６内の水は、第２蓄熱部５０Ｂからの熱によってさらに加熱され、その温水が第２タンク３６Ｂに送られる。第２タンク３６Ｂからの温水は第２配水部９５Ｂに送られる。第２配水部９５Ｂの温水温度は例えば６５〜９０℃である。第２配水部９５Ｂからの温水は、必要に応じて第１配水部９５Ａの温水と混合されて、風呂、台所、洗面所などの各種設備に供給される。   Further, the hot water stored in the first tank 36 </ b> A flows through the third path 36 by controlling valves and pumps according to the demand for hot water at a relatively high temperature. The water in the 3rd heating piping 46 of the 3rd path | route 36 is further heated with the heat from the 2nd heat storage part 50B, and the warm water is sent to the 2nd tank 36B. Hot water from the second tank 36B is sent to the second water distribution section 95B. The warm water temperature of the 2nd water distribution part 95B is 65-90 degreeC, for example. The hot water from the second water distribution unit 95B is mixed with the hot water of the first water distribution unit 95A as necessary, and supplied to various facilities such as a bath, a kitchen, and a washroom.

このように、本実施形態では、融点が互いに異なる２つの蓄熱材５２Ａ及び５２Ｂを使用することにより、低温及び高温の温水需要に対応可能である。蓄熱材５２の選択並びに圧縮部２２Ａ〜２２Ｄの各圧縮比の最適化により、様々な温度需要パターンに柔軟に対応可能である。また、２つのタンク３６Ａ及び３８Ｂからの温水を適宜混合することにより、水の加熱温度（出力温度）の温調精度を向上させることができる。   Thus, in this embodiment, it is possible to meet low-temperature and high-temperature hot water demands by using two heat storage materials 52A and 52B having different melting points. By selecting the heat storage material 52 and optimizing the compression ratios of the compression units 22A to 22D, it is possible to flexibly cope with various temperature demand patterns. Moreover, the temperature control precision of the heating temperature (output temperature) of water can be improved by mixing the warm water from two tanks 36A and 38B suitably.

本実施形態においても、タンク３６Ａ及び３６Ｂに温水が貯えられることにより、温水供給の立ち上がり時間の短縮に有利である。タンク３６Ａ及び３６Ｂの容量（貯湯スペース）は、例えば立ち上がり時間（蓄熱材５２を利用した給湯が可能となるまでの時間）に対応する大きさがあればよく、従来に比べて縮小可能である。   Also in the present embodiment, the hot water is stored in the tanks 36A and 36B, which is advantageous for shortening the rising time of the hot water supply. The capacity (hot water storage space) of the tanks 36A and 36B only needs to have a size corresponding to, for example, a rising time (time until hot water supply using the heat storage material 52 is possible), and can be reduced as compared with the conventional case.

また、本実施形態において、高温の温水供給において、第１熱交換器６１又は第１蓄熱部５０Ａで加熱された温水が、第２蓄熱部５０Ｂで再加熱される。熱交換される２つの物体の間の温度差が小さいことは、ＣＯＰの向上に有利である。   Moreover, in this embodiment, in hot hot water supply, the hot water heated by the 1st heat exchanger 61 or the 1st heat storage part 50A is reheated by the 2nd heat storage part 50B. A small temperature difference between the two objects subjected to heat exchange is advantageous for improving COP.

図１３は、第４実施形態を示す概略図である。以下の説明では、上記実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。   FIG. 13 is a schematic diagram showing the fourth embodiment. In the following description, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図１３の給湯システム１０Ｃにおいては、第３実施形態と同様に、蓄熱材として、融点が互いに異なる複数（２つ）の蓄熱材５２Ａ及び５２Ｂが用いられる。本実施形態では、第３実施形態と異なり、ヒートポンプ２０の圧縮部２２の前部に対して低温融点の第２蓄熱材５２Ｂが用いられ、圧縮部２２の後部に対して高温融点の第１蓄熱材５２Ａが用いられる。   In the hot water supply system 10C of FIG. 13, as in the third embodiment, a plurality (two) of heat storage materials 52A and 52B having different melting points are used as the heat storage materials. In the present embodiment, unlike the third embodiment, the second heat storage material 52B having a low melting point is used for the front part of the compression part 22 of the heat pump 20, and the first heat storage having a high melting point for the rear part of the compression part 22. Material 52A is used.

本実施形態において、供給ユニット３０は、水の供給源１５、第１経路３２、第２経路３４、第３経路３６、貯湯タンク（第１タンク３６Ａ及び第２タンク３６Ｂ）、及び排出管（第１排出管３８Ａ及び第２排出管３８Ｂ）を有する。供給ユニット３０は、必要に応じてポンプ及びバルブをさらに有する。本実施形態において、供給源１５からの水は、バルブ４１を介して第１経路３２及び／又は第２経路３４に送られる。制御装置７０の制御によって、バルブ４１及び／又は他の流量制御手段を介して、第１経路３２を流れる水の流量及び第２経路３４を流れる水の流量が制御される。また、第１タンク３６Ａからの温水は、バルブ４３を介して第３経路３６及び／又は第１排出管３８Ａに送られる。制御装置７０の制御によって、バルブ４３及び／又は他の流量制御手段を介して、第３経路３６を流れる水の流量が制御される。   In the present embodiment, the supply unit 30 includes a water supply source 15, a first path 32, a second path 34, a third path 36, a hot water storage tank (first tank 36A and second tank 36B), and a discharge pipe (first tank). 1 discharge pipe 38A and 2nd discharge pipe 38B). The supply unit 30 further includes a pump and a valve as necessary. In the present embodiment, water from the supply source 15 is sent to the first path 32 and / or the second path 34 via the valve 41. Under the control of the control device 70, the flow rate of water flowing through the first path 32 and the flow rate of water flowing through the second path 34 are controlled via the valve 41 and / or other flow rate control means. Further, the warm water from the first tank 36A is sent to the third path 36 and / or the first discharge pipe 38A via the valve 43. The flow rate of water flowing through the third path 36 is controlled by the control of the control device 70 via the valve 43 and / or other flow rate control means.

第２経路３４は、蓄熱ユニット５０に熱的に接続されかつ供給源１５からの水が流れる第２加熱配管４４を有する。蓄熱ユニット５０からの伝達熱によって第２加熱配管４４内の水が温度上昇する。本実施形態において、第１経路３２は第２タンク３６Ｂに流体的に接続され、第２経路３４は第１タンク３６Ａに流体的に接続される。すなわち、第１経路３２の第１加熱配管４２からの温水は第２タンク３６Ｂに送られる。第２経路３４の第２加熱配管４４からの温水は第１タンク３６Ａに送られる。第１タンク３６Ａからの温水は、第１排出管３８Ａを介して配水部９５に送られる、あるいは、バルブ４３を介して第３経路３６に送られる。第２タンク３６Ｂからの温水は、第２排出管３８Ｂを介して配水部９５に送られる。   The second path 34 includes a second heating pipe 44 that is thermally connected to the heat storage unit 50 and through which water from the supply source 15 flows. The water in the second heating pipe 44 rises in temperature due to the heat transferred from the heat storage unit 50. In the present embodiment, the first path 32 is fluidly connected to the second tank 36B, and the second path 34 is fluidly connected to the first tank 36A. That is, the hot water from the first heating pipe 42 of the first path 32 is sent to the second tank 36B. Hot water from the second heating pipe 44 of the second path 34 is sent to the first tank 36A. Hot water from the first tank 36 </ b> A is sent to the water distribution unit 95 via the first discharge pipe 38 </ b> A, or is sent to the third path 36 via the valve 43. Hot water from the second tank 36B is sent to the water distribution unit 95 via the second discharge pipe 38B.

第３経路３６は、蓄熱ユニット５０に熱的に接続されかつ第１タンク３６Ａからの温水が流れる第３加熱配管４６を有する。蓄熱ユニット５０からの伝達熱によって第３加熱配管４６内の温水がさらに温度上昇する。第３経路３６は第２タンク３６Ｂに流体的に接続される。第３経路３６の第３加熱配管４６からの温水は第２タンク３６Ｂに送られる。   The third path 36 includes a third heating pipe 46 that is thermally connected to the heat storage unit 50 and through which hot water from the first tank 36A flows. The temperature of the hot water in the third heating pipe 46 is further increased by the heat transferred from the heat storage unit 50. The third path 36 is fluidly connected to the second tank 36B. Hot water from the third heating pipe 46 of the third path 36 is sent to the second tank 36B.

蓄熱ユニット５０は、ヒートポンプ２０の第１〜第３放熱部２３Ａ〜２３Ｃ（圧縮部２２の前部）から伝わる熱を蓄える第１蓄熱材５２Ａを有する第１蓄熱部５０Ａと、ヒートポンプ２０の第４放熱部２３Ｄ（圧縮部２２の後部）から伝わる熱を蓄える第２蓄熱材５２Ｂを有する第２蓄熱部５０Ｂとを有する。蓄熱ユニット５０の蓄熱部５０Ａ及び５０Ｂの各構造は、例えば、図２Ａ−２Ｃ、又は９Ａ−９Ｃに示した形態を適用することができる。第１蓄熱部５０Ａの第１蓄熱材５２Ａの熱は供給ユニット３０の第２加熱配管４４に伝わる。第２蓄熱部５０Ｂの第２蓄熱材５２Ｂの熱は、供給ユニット３０の第３加熱配管４６に伝わる。   The heat storage unit 50 includes a first heat storage unit 50 </ b> A having a first heat storage material 52 </ b> A that stores heat transmitted from the first to third heat radiation units 23 </ b> A to 23 </ b> C (the front part of the compression unit 22) of the heat pump 20, and a fourth of the heat pump 20. It has the 2nd heat storage part 50B which has the 2nd heat storage material 52B which stores the heat transmitted from thermal radiation part 23D (rear part of compression part 22). As each structure of the heat storage units 50A and 50B of the heat storage unit 50, for example, the form shown in FIGS. 2A-2C or 9A-9C can be applied. The heat of the first heat storage material 52 </ b> A of the first heat storage unit 50 </ b> A is transmitted to the second heating pipe 44 of the supply unit 30. The heat of the second heat storage material 52 </ b> B of the second heat storage unit 50 </ b> B is transmitted to the third heating pipe 46 of the supply unit 30.

給湯システム１０の仕様に応じて、蓄熱材５２Ａ及び５２Ｂの材料特性が定められる。蓄熱材５２Ａ及び５２Ｂはともに、液体−固体の相変化を伴って蓄熱及び放熱する潜熱蓄熱材(ＰＣＭ）を含む。第２蓄熱材５２Ｂの融点は、第１蓄熱材５２Ａの融点に比べて高い。例えば、第１蓄熱材５２Ａの融点が５０〜６５℃であり、第２蓄熱材５２Ｂの融点が７０〜１２０℃である。また、第１蓄熱材５２Ａの融点に応じて、ヒートポンプ２０の第１〜第３圧縮部２２Ａ〜２２Ｃの各圧縮比が設定され、第２蓄熱材５２Ｂの融点に応じて、ヒートポンプ２０の第４圧縮部２２Ｄの圧縮比が設定される。   Depending on the specifications of the hot water supply system 10, the material characteristics of the heat storage materials 52A and 52B are determined. Both the heat storage materials 52A and 52B include a latent heat storage material (PCM) that stores and dissipates heat with a liquid-solid phase change. The melting point of the second heat storage material 52B is higher than the melting point of the first heat storage material 52A. For example, the melting point of the first heat storage material 52A is 50 to 65 ° C., and the melting point of the second heat storage material 52B is 70 to 120 ° C. Further, the compression ratios of the first to third compression portions 22A to 22C of the heat pump 20 are set according to the melting point of the first heat storage material 52A, and the fourth of the heat pump 20 is set according to the melting point of the second heat storage material 52B. The compression ratio of the compression unit 22D is set.

本実施形態において、ヒートポンプ２０が稼動されることにより、第１経路３２を流れる水が第１熱交換器６１によって加熱され、その温水が第２タンク３６Ｂに貯えられる。供給源１５からの水の温度は、例えば約２０℃、第２タンク３６Ｂ内の温水の温度は、例えば６５〜９０℃である。さらに、ヒートポンプ２０の第１〜第３放熱部２３Ａ〜２３Ｃからの熱が第１蓄熱部５０Ａ（第１蓄熱材５２Ａ）に蓄えられ、ヒートポンプ２０の第４放熱部２３Ｄからの熱が第２蓄熱部５０Ｂ（第２蓄熱材５２Ｂ）に蓄えられる。すなわち、第１蓄熱部５０Ａにおいて、第１〜第３放熱部２３Ａ〜２３Ｃから伝わる熱によって第１蓄熱材５２Ａが加熱され、第１蓄熱材５２Ａの融解潜熱が蓄えられる。また、第２蓄熱部５０Ｂにおいて、第４放熱部２３Ｄから伝わる熱によって第２蓄熱材５２Ｂが加熱され、第２蓄熱材５２Ｂ融解潜熱が蓄えられる。   In the present embodiment, when the heat pump 20 is operated, the water flowing through the first path 32 is heated by the first heat exchanger 61, and the hot water is stored in the second tank 36B. The temperature of the water from the supply source 15 is, for example, about 20 ° C., and the temperature of the hot water in the second tank 36B is, for example, 65 to 90 ° C. Furthermore, the heat from the first to third heat radiating portions 23A to 23C of the heat pump 20 is stored in the first heat storage portion 50A (first heat storage material 52A), and the heat from the fourth heat radiating portion 23D of the heat pump 20 is the second heat storage. It is stored in the part 50B (second heat storage material 52B). That is, in the first heat storage unit 50A, the first heat storage material 52A is heated by the heat transmitted from the first to third heat radiation units 23A to 23C, and the latent heat of fusion of the first heat storage material 52A is stored. Moreover, in the 2nd heat storage part 50B, the 2nd heat storage material 52B is heated with the heat | fever transmitted from 4th thermal radiation part 23D, and the 2nd heat storage material 52B melting latent heat is stored.

比較的低温度の温水需要に応じて、バルブやポンプ等の制御によって、第１タンク３６Ａに貯えられた温水が第１排出管３８Ａを介して第１配水部９５Ａに送られる。このとき、第２経路３４を流れる水が第１蓄熱部５０Ａからの熱によって加熱され、その温水が第１タンク３６Ａに送られる。第１配水部９５Ａの温水温度は例えば５０〜５５℃である。   Hot water stored in the first tank 36A is sent to the first water distribution unit 95A via the first discharge pipe 38A by control of a valve, a pump, or the like in response to a relatively low temperature hot water demand. At this time, the water flowing through the second path 34 is heated by the heat from the first heat storage unit 50A, and the hot water is sent to the first tank 36A. The warm water temperature of the first water distribution unit 95A is, for example, 50 to 55 ° C.

また、比較的高温度の温水需要に応じて、バルブやポンプ等の制御によって、第１タンク３６Ａに貯えられた温水が第３経路３６を流れる。第３経路３６の第３加熱配管４６内の水は、第２蓄熱部５０Ｂからの熱によってさらに加熱され、その温水が第２タンク３６Ｂに送られる。第２タンク３６Ｂからの温水は第２配水部９５Ｂに送られる。第２配水部９５Ｂの温水温度は例えば６５〜９０℃である。第２配水部９５Ｂからの温水は、必要に応じて第１配水部９５Ａの温水と混合されて、風呂、台所、洗面所などの各種設備に供給される。   Further, the hot water stored in the first tank 36 </ b> A flows through the third path 36 by controlling valves and pumps according to the demand for hot water at a relatively high temperature. The water in the 3rd heating piping 46 of the 3rd path | route 36 is further heated with the heat from the 2nd heat storage part 50B, and the warm water is sent to the 2nd tank 36B. Hot water from the second tank 36B is sent to the second water distribution section 95B. The warm water temperature of the 2nd water distribution part 95B is 65-90 degreeC, for example. The hot water from the second water distribution unit 95B is mixed with the hot water of the first water distribution unit 95A as necessary, and supplied to various facilities such as a bath, a kitchen, and a washroom.

このように、本実施形態でも、融点が互いに異なる２つの蓄熱材５２Ａ及び５２Ｂを使用することにより、低温及び高温の温水需要に対応可能である。蓄熱材５２の選択並びに圧縮部２２Ａ〜２２Ｄの各圧縮比の最適化により、様々な温度需要パターンに柔軟に対応可能である。また、２つのタンク３６Ａ及び３８Ｂからの温水を適宜混合することにより、水の加熱温度（出力温度）の温調精度を向上させることができる。   Thus, also in this embodiment, by using the two heat storage materials 52A and 52B having different melting points, it is possible to meet the demand for hot water at low and high temperatures. By selecting the heat storage material 52 and optimizing the compression ratios of the compression units 22A to 22D, it is possible to flexibly cope with various temperature demand patterns. Moreover, the temperature control precision of the heating temperature (output temperature) of water can be improved by mixing the warm water from two tanks 36A and 38B suitably.

本実施形態では、第３実施形態に対して、低温加熱の位置と高温加熱の位置とが概ね入れ代わっている。各温度加熱の位置設定は、設計要求に応じて最適化される。他の実施形態において、融点が異なる蓄熱材の数を、３以上とすることができる。   In this embodiment, the position of the low temperature heating and the position of the high temperature heating are substantially replaced with respect to the third embodiment. The position setting for each temperature heating is optimized according to the design requirements. In another embodiment, the number of heat storage materials having different melting points can be 3 or more.

上記説明において使用した数値は一例であって、本発明はこれに限定されない。   The numerical value used in the above description is an example, and the present invention is not limited to this.

以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。上記説明において使用した数値は一例であって、本発明はこれに限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の請求の範囲によってのみ限定される。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments. The numerical value used in the above description is an example, and the present invention is not limited to this. Additions, omissions, substitutions, and other modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. The present invention is not limited by the above description, but only by the appended claims.

第１実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows 1st Embodiment. 蓄熱ユニットの構成例である。It is a structural example of a thermal storage unit. 蓄熱ユニットの別の構成例である。It is another structural example of a thermal storage unit. 蓄熱ユニットの別の構成例である。It is another structural example of a thermal storage unit. 第１実施形態に対応し、熱交換に伴う、ヒートポンプの作動媒体、及び潜熱蓄熱材の温度変化の一例を模式的に示す図である。It is a figure corresponding to a 1st embodiment and showing typically an example of a temperature change of a working medium of a heat pump, and a latent heat storage material accompanying heat exchange. 従来の給湯システムに潜熱蓄熱材を適用した形態に対応し、熱交換に伴う、ヒートポンプの作動媒体、及び潜熱蓄熱材の温度変化の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the temperature change of the working medium of a heat pump, and a latent heat storage material accompanying heat exchange corresponding to the form which applied the latent heat storage material to the conventional hot-water supply system. 給湯システムの蓄熱モードの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the thermal storage mode of a hot water supply system. 給湯システムの給湯モードの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the hot water supply mode of a hot water supply system. 給湯システムの給湯モードの別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the hot water supply mode of a hot water supply system. 第２実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows 2nd Embodiment. 蓄熱ユニットの構成例である。It is a structural example of a thermal storage unit. 蓄熱ユニットの別の構成例である。It is another structural example of a thermal storage unit. 蓄熱ユニットの別の構成例である。It is another structural example of a thermal storage unit. 給湯システムの給湯モードの別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the hot water supply mode of a hot water supply system. 給湯システムの給湯モードの別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the hot water supply mode of a hot water supply system. 第３実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows 3rd Embodiment. 第４実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…給湯システム、１５…供給源、２０…ヒートポンプ、２１…吸熱部、２２…圧縮部、２３…放熱部、２４…膨張部、２５…主経路、２７…バイパス経路、２８…再生器、３０…供給ユニット、３１…加温部、３６…タンク、３８…排出管、４２、４４、４６…加熱配管、５０…蓄熱ユニット、５０Ａ…第１蓄熱部、５０Ｂ…第２蓄熱部、５２…蓄熱材、５２Ａ…第１蓄熱材、５２Ｂ…第２蓄熱材、６１…第１熱交換器、７０…制御装置、９５…配水部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10A, 10B, 10C ... Hot water supply system, 15 ... Supply source, 20 ... Heat pump, 21 ... Heat absorption part, 22 ... Compression part, 23 ... Radiation part, 24 ... Expansion part, 25 ... Main path, 27 ... Bypass path, 28 ... regenerator, 30 ... supply unit, 31 ... heating unit, 36 ... tank, 38 ... discharge pipe, 42, 44, 46 ... heating pipe, 50 ... heat storage unit, 50A ... first heat storage unit, 50B ... second Heat storage section, 52 ... heat storage material, 52A ... first heat storage material, 52B ... second heat storage material, 61 ... first heat exchanger, 70 ... control device, 95 ... water distribution section.

Claims (7)

第１媒体が流れるヒートポンプであり、前記第１媒体を多段に圧縮する圧縮部を有する前記ヒートポンプと、
前記ヒートポンプと熱的に接続され、前記ヒートポンプからの熱を蓄える蓄熱ユニットと、
第２媒体が流れる供給ユニットであり、前記蓄熱ユニット及び前記ヒートポンプの少なくとも一方からの熱によって前記第２媒体が加熱される前記供給ユニットと、
を備え、
前記ヒートポンプは、それによって前記蓄熱ユニットの蓄熱材が潜熱加熱される第１放熱部と、それによって前記第２媒体が顕熱加熱される第２放熱部と、前記第１放熱部からの前記第１媒体の一部が前記第２放熱部を迂回するバイパス経路と、前記バイパス経路内の前記第１媒体からの熱が前記圧縮部の上流の前記第１媒体に伝わる再生器とをさらに有することを特徴とする給湯システム。 A heat pump through which the first medium flows, and the heat pump having a compression section that compresses the first medium in multiple stages;
A heat storage unit that is thermally connected to the heat pump and stores heat from the heat pump;
A supply unit through which the second medium flows, the supply unit in which the second medium is heated by heat from at least one of the heat storage unit and the heat pump;
Equipped with a,
The heat pump includes a first heat radiating portion in which the heat storage material of the heat storage unit is latently heated, a second heat radiating portion in which the second medium is sensible heat heated, and the first heat radiating portion from the first heat radiating portion. A bypass path in which a part of one medium bypasses the second heat radiating unit; and a regenerator in which heat from the first medium in the bypass path is transferred to the first medium upstream of the compression unit. A hot water supply system characterized by that. 前記供給ユニットは、前記第２放熱部によって加熱された前記第２媒体を貯えるタンクを有することを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。   The hot water supply system according to claim 1, wherein the supply unit includes a tank that stores the second medium heated by the second heat radiating unit. 第１媒体が流れるヒートポンプであり、前記第１媒体を多段に圧縮する圧縮部を有する前記ヒートポンプと、
前記ヒートポンプと熱的に接続され、前記ヒートポンプからの熱を蓄える蓄熱ユニットと、
第２媒体が流れる供給ユニットであり、前記蓄熱ユニット及び前記ヒートポンプの少なくとも一方からの熱によって前記第２媒体が加熱される前記供給ユニットと、
を備え、
前記ヒートポンプは、それによって前記蓄熱材が潜熱加熱される第１放熱部と、それによって前記第２媒体が顕熱加熱される第２放熱部と、をさらに有し、
前記供給ユニットは、前記第２放熱部によって加熱された前記第２媒体を貯えるタンクを有しており、
前記ヒートポンプが稼動する第１モードであり、前記第１放熱部からの熱を前記蓄熱ユニットに蓄える動作と、前記第２放熱部によって加熱された前記第２媒体を前記タンクに貯える動作とを有する前記第１モードと、
前記第２放熱部によって加熱された前記第２媒体を前記タンクから供給する第２モードと、
前記蓄熱ユニットからの熱によって加熱された前記第２媒体を供給する第３モードと、
を備えることを特徴とする給湯システム。 A heat pump through which the first medium flows, and the heat pump having a compression section that compresses the first medium in multiple stages;
A heat storage unit that is thermally connected to the heat pump and stores heat from the heat pump;
A supply unit through which the second medium flows, the supply unit in which the second medium is heated by heat from at least one of the heat storage unit and the heat pump;
Equipped with a,
The heat pump further includes a first heat radiating portion by which the heat storage material is latently heated, and a second heat radiating portion by which the second medium is sensible heat heated,
The supply unit has a tank for storing the second medium heated by the second heat radiation part,
It is a first mode in which the heat pump operates, and has an operation of storing heat from the first heat radiating unit in the heat storage unit and an operation of storing the second medium heated by the second heat radiating unit in the tank. The first mode;
A second mode in which the second medium heated by the second heat radiating unit is supplied from the tank;
A third mode for supplying the second medium heated by heat from the heat storage unit;
A hot water supply system comprising: 時間帯に応じて、前記ヒートポンプの稼動状態を制御する制御装置をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の給湯システム。 The hot water supply system according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a control device that controls an operating state of the heat pump according to a time zone. 前記蓄熱ユニットは、潜熱蓄熱材を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の給湯システム。 The hot water supply system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the heat storage unit includes a latent heat storage material. 前記潜熱蓄熱材は、融点が互いに異なる複数の材料を有することを特徴とする請求項５に記載の給湯システム。 The hot water supply system according to claim 5 , wherein the latent heat storage material includes a plurality of materials having different melting points. 前記蓄熱ユニットは、そこから第１温度を有する前記第２媒体が供給される第１蓄熱部と、そこから第２温度を有する前記第２媒体が供給される第２蓄熱部とをさらに有することを特徴とする請求項６に記載の給湯システム。 The heat storage unit further includes a first heat storage unit from which the second medium having a first temperature is supplied, and a second heat storage unit from which the second medium having a second temperature is supplied. The hot water supply system according to claim 6 .
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