JPH1163578A

JPH1163578A - 冷熱・温熱蓄熱装置

Info

Publication number: JPH1163578A
Application number: JP9232800A
Authority: JP
Inventors: Osamu Morikawa; 治森川; Kiyohiko Kitagawa; 希代彦北川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-08-28
Filing date: 1997-08-28
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】蓄熱槽の容量を小さくして冷熱または暖熱の蓄
熱能力を高めた冷熱・温熱蓄熱装置を提供する。【解決手段】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、蓄熱
槽１０に収容する低融点カプセル２０および高融点カプ
セル２１と、上記蓄熱槽１０に設けた冷熱・温熱蓄熱併
用系８と、冷熱・温熱蓄熱供給併用系９とを備えたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】

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

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

【０００４】このように、供給者側と需要者側との双方
の利益のバランスを図った冷熱・温熱蓄熱装置には、例
えば図７に示すものがある。

【０００５】この冷熱・温熱蓄熱装置は、冷凍機１、蓄
熱槽２、伝熱管３、温熱器４、空調機５を備え、冷熱蓄
熱運転時、夜間の余剰電力を利用し、冷凍機１を駆動
し、冷凍機１から生成された０℃以下の冷媒をポンプ６
を介して伝熱管３に供給し、ここで水の熱を奪って製氷
を生成している。また、昼間時、冷熱・温熱蓄熱装置
は、循環水ポンプ７を駆動し、蓄熱槽２からの冷水を空
調機５に供給して冷房負荷として利用し、暖められた冷
水を蓄熱槽２に貫流させ、伝熱管３に付着した氷を解か
し、その冷水を再び空調機５に供給している。

【０００６】他方、温熱蓄熱運転時、冷熱・温熱蓄熱装
置は、夜間の余剰電力を利用し、循環水ポンプ７を駆動
し、蓄熱槽２からの水を温熱器４に供給し、ここで例え
ばヒータ等の加熱源で加熱させ、その加熱温水を蓄熱槽
２に還流させて蓄熱している。昼間、蓄熱槽２に蓄熱さ
れた温水を暖房に利用する場合、温熱器４はその加熱源
の負荷を停止させ、代って空調機５が運転を行ってい
る。

【０００７】このように、従来の冷熱・温熱蓄熱装置
は、夜間、余剰電力を巧みに利用して冷水または温水を
蓄熱槽２に蓄熱させておき、昼間、冷房用または暖房用
の熱源として活用し、電力の昼夜における消費の平準化
を図っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】最近のように、民生部
門等の冷暖房の普及率が益々高まってくる今日、従来の
冷熱蓄熱装置では、既に冷房能力的に、または暖房能力
的に限界に達しつつある。冷房運転または暖房運転を行
う場合、従来の蓄熱槽２ではその容量を大きくしなけれ
ばならないが、その容量を大きくすると設置場所の確保
が難しくなる。また、冷房運転の場合、蓄熱槽２は、冷
凍機１の冷凍能力を大きくするために、伝熱管３で生成
された氷の容積が大きくなり、このため解氷して冷水に
するまで長時間を要し、迅速な冷房運転を行うことがで
きなくなる。また、伝熱管３に付着した氷の解氷に長時
間を要すると、運転効率が悪くなり無駄な電力を消費す
る等種々の不具合・不都合がある。

【０００９】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、蓄熱槽の容量を従来よりも小さくする一
方、冷房能力および暖房能力をより一層増加させて冷暖
房の大幅な需要増加に充分に対処できるように図った冷
熱・温熱蓄熱装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る冷熱・温熱
蓄熱装置は、上記目的を達成するために、請求項１に記
載したように、蓄熱槽に収容され、低融点物質を封入し
た低融点カプセルと、高融点物質を封入した高融点カプ
セルと、上記蓄熱槽に設けられ、上記低融点カプセルお
よび上記高融点カプセルに冷熱・温熱を蓄熱させる冷熱
・温熱蓄熱併用系と、上記低融点カプセルおよび上記高
融点カプセルに蓄熱させた冷熱・温熱を空調機に供給す
る冷熱・温熱蓄熱供給併用系とを備えたものである。

【００１１】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、上記
目的を達成するために、請求項２に記載したように、冷
熱・温熱蓄熱併用系は、バイパス路を境に冷熱蓄熱生成
系と温熱蓄熱生成系とに区分けしたものである。

【００１２】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、上記
目的を達成するために、請求項３に記載したように、蓄
熱槽に収容された低融点カプセルおよび高融点カプセル
のうち、低融点カプセルは、上記蓄熱槽の底部側に集約
配置させるとともに、高融点カプセルは、上記蓄熱槽の
頭部側に集約配置させたものである。

【００１３】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、上記
目的を達成するために、請求項４に記載したように、冷
熱・温熱蓄熱供給併用系は、三方弁を介して冷戻供給系
と暖戻供給系とに区分けしたものである。

【００１４】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、上記
目的を達成するために、請求項５に記載したように、蓄
熱槽は、低融点カプセルおよび高融点カプセルを集約区
分けする透口板を備えたものである。

【００１５】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、上記
目的を達成するために、請求項６に記載したように、冷
熱・温熱蓄熱併用系は、蓄熱槽の頭部側に分配管を備え
る一方、冷熱・温熱蓄熱供給併用系は、蓄熱槽の頭部側
および底部側に分配管を備えたものである。

【００１６】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、上記
目的を達成するために、請求項７に記載したように、蓄
熱槽は、頭部側および底部側に多孔板で画成したヘッダ
を備えたものである。

【００１７】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、上記
目的を達成するために、請求項８に記載したように、低
融点物質を封入した低融点カプセルを収容する冷熱用蓄
熱槽と、高融点物質を封入した高融点カプセルを収容す
る温熱用蓄熱槽と、上記冷熱用蓄熱槽に三方弁を介して
閉ループに形成する冷熱蓄熱生成系および冷熱蓄熱供給
系と、上記温熱用蓄熱槽に三方弁を介して閉ループに形
成する温熱蓄熱生成系および温熱蓄熱供給系とを備えた
ものである。

【００１８】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、上記
目的を達成するために、請求項９に記載したように、冷
熱蓄熱生成系は冷凍機を備えたものである。

【００１９】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、上記
目的を達成するために、請求項１０に記載したように、
冷熱蓄熱供給系は、空調機を備えたものである。

【００２０】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、上記
目的を達成するために、請求項１１に記載したように、
温熱蓄熱生成系は、排熱回収熱交換器を備えたものであ
る。

【００２１】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、上記
目的を達成するために、請求項１２に記載したように、
温熱蓄熱供給系は熱交換器を備えたものである。

【００２２】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、上記
目的を達成するために、請求項１３に記載したように、
低融点物質を封入した低融点カプセルを収容する冷熱用
蓄熱槽と、高融点物質を封入した高融点カプセルを収容
する温熱用蓄熱槽と、上記冷熱用蓄熱槽に設けた冷熱蓄
熱生成系と、上記温熱用蓄熱槽に設けた温熱蓄熱生成系
と、上記冷熱用蓄熱槽からの冷熱媒体と上記温熱用蓄熱
槽からの温熱媒体とを合流させて熱交換器に供給する合
流系と、この合流系に設けられ、合流媒体の温度を制御
する制御系とを備えたものである。

【００２３】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、上記
目的を達成するために、請求項１４に記載したように、
制御系は、合流系で検出した温度信号に基づいて冷熱用
蓄熱槽に設けた調整弁および温熱用蓄熱槽に設けた調整
弁に弁開度信号を与える弁開度演算部を備えたものであ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る冷熱・温熱蓄
熱装置の実施の形態を添付図および図中に付した符号を
引用して説明する。

【００２５】図１は、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
の第１実施形態を示す概略系統図である。

【００２６】本実施形態に係る冷熱・温熱蓄熱装置は、
冷熱・温熱蓄熱併用系８と冷熱・温熱蓄熱供給併用系９
とに区分けするとともに、冷熱・温熱蓄熱併用系８と温
熱蓄熱供給併用系９との間に冷・温熱蓄熱併用の蓄熱槽
１０を備えた構成になっている。また、冷熱・温熱蓄熱
装置は、冷熱・温熱蓄熱併用系８のバイパス路１１、三
方弁１５ａ，１５ｂを境に一方を冷熱蓄熱生成系１２に
し、他方を温熱蓄熱生成系１３とに区分けした構成にな
っている。

【００２７】冷熱・温熱蓄熱併用系８のうち、冷熱蓄熱
生成系１２は、冷凍機１４に、三方弁１５ａ，１５ｂ、
循環ポンプ１６を備え、蓄熱槽１０に閉ループで形成し
ており、また温熱蓄熱生成系１３は冷熱蓄熱生成系１２
を延長させて排熱回収熱交換器１７を備え、蓄熱槽１０
に閉ループで形成している。

【００２８】また、冷熱・温熱蓄熱供給併用系９は、空
調機１８、循環ポンプ１９を備え、蓄熱槽１０に閉ルー
プで形成している。

【００２９】一方、蓄熱槽１０には、低融点物質を封入
させた低融点カプセル２０と高融点物質を封入させた高
融点カプセル２１とが混在して収容されている。

【００３０】このような構成を備えた本発明に係る冷熱
・温熱蓄熱装置において、冷熱蓄熱運転時、冷熱蓄熱生
成系１２は、冷凍機１４、循環ポンプ１６を駆動させ、
蓄熱槽１０のブラインＢＬを冷凍機１４を介して循環さ
せて低温にし、低融点カプセル２０および高融点カプセ
ル２１内の物質を凝固して固体にし、各物質に冷熱を蓄
熱させる。各物質に冷熱を蓄熱させた蓄熱槽１０は、冷
熱蓄熱供給運転時、循環ポンプ１９を駆動させ、低温の
ブラインＢＬを空調機１８に供給し、空調機１８の循環
水ＣＷを冷却して冷戻運転を行わせる一方、循環水ＣＷ
の熱を吸収したブラインＢＬを蓄熱槽１０に回収させ、
その熱を低融点カプセル２０および高融点カプセル２１
の各物質の蓄熱とで熱授受を行わせ、その際、各物質の
相変化に伴う潜熱で再びブラインＢＬを低温にして空調
機１８に供給する。

【００３１】一方、温熱蓄熱生成系１３は、温熱蓄熱運
転時、循環ポンプ１６を駆動させ、蓄熱槽のブラインＢ
Ｌを三方弁１５ｂを介して排熱回収熱交換器１７に供給
し、加熱媒体ＨＦの熱を吸収して高温にし、その高温の
ブラインＢＬを三方弁１５ａを介して蓄熱槽１０に回収
させ、低融点カプセル２０および高融点カプセル２１の
各物質を融解して液体にし、各物質に温熱を蓄熱させ
る。各物質に温熱を蓄熱させた蓄熱槽１０は、温熱蓄熱
供給運転時、循環ポンプ１９を駆動させ、高温のフライ
ンＢＬを空調機１８に供給し、空調機１８の循環水ＣＷ
を加熱して暖房運転を行わせる一方、循環水ＣＷで冷さ
れたブラインＢＬを蓄熱槽１０に回収させ、その熱を低
融点カプセル２０および高融点カプセル２１の各物質の
蓄熱とで熱授受を行わせ、その際、各物質の相変化に伴
う潜熱で再びフラインＢＬを高温にして空調機１８に供
給する。

【００３２】このように本実施形態では、蓄熱槽１０に
冷熱・温熱蓄熱併用系８と冷熱・温熱蓄熱供給併用系９
とを設けるとともに、低融点カプセル２０および高融点
カプセル２１を収容し、冷熱蓄熱運転時、冷熱蓄熱生成
系１２を駆動して低融点カプセル２０および高融点カプ
セル２１を収容し、冷熱蓄熱運転時、冷熱蓄熱生成系１
２を駆動して低融点カプセル２０および高融点カプセル
２１に冷熱を蓄熱させ、冷熱蓄熱供給運転時、低融点カ
プセル２０および高融点カプセル２１の相変化に伴う潜
熱でブラインＢＬを低温にして空調機１８に供給し、冷
房運転を行う一方、温熱蓄熱運転時、温熱蓄熱生成系１
３を駆動して低融点カプセル２０および高融点カプセル
２１に温熱を蓄熱させ、温熱蓄熱供給運転時、低融点カ
プセル２０および高融点カプセル２１の相変化に伴う潜
熱でブラインＢＬを高温にして空調機１８に供給し、暖
房運転を行わせるので、蓄熱相１０の容量を小さくする
ことができ、冷・暖房効率を高くして安定運転のできる
冷熱・温熱蓄熱装置を実現することができる。

【００３３】図２は、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
の第２実施形態を示す概略系統図である。なお、第１実
施形態の構成部品と同一または対応する部分には同一符
号を付す。

【００３４】本実施形態は、冷熱・温熱蓄熱供給併用系
９を冷房供給系２２と暖房供給系２３とに区分けすると
ともに、蓄熱槽１０に収容する低融点カプセル２０およ
び高融点カプセル２１のうち、低融点カプセル２０をそ
の底部側に群として集約配置させ、高融点カプセル２１
をその頭部側に群として集約配置されたものである。

【００３５】冷房供給系２２は、循環ポンプ１９、三方
弁２４ａ、空調機１８、三方弁２４ｂを備え、冷熱蓄熱
供給運転時、低融点カプセル２０に蓄熱された冷熱で低
温にしたブラインＢＬを循環ポンプ１９、三方弁２４ａ
を介して空調機１８に供給し、ここで循環水ＣＷを冷却
して冷房運転を行い、循環水ＣＷを冷却してその熱を奪
ったブラインＢＬを三方弁２４ｂを介して蓄熱槽１０の
高融点カプセル２１の群側に回収させ、高融点カプセル
２１および低融点カプセル２０のそれぞれの相変化に伴
う潜熱でブラインＢＬを再び低温に戻すようになってい
る。

【００３６】一方、暖房供給系２３は、循環ポンプ２
５、三方弁２４ｂ、空調機１８、三方弁２４ａを備え、
温熱蓄熱供給運転時、高融点カプセル２１に蓄熱された
温熱で高温にしたブラインＢＬを循環ポンプ２５、三方
弁２４ｂを介して空調機１８に供給し、ここで循環粋Ｃ
Ｗを高温にして暖房運転を行わせる一方、循環水ＣＷを
高温にすることにより冷されたブラインＢＬを三方弁２
４ａを介して蓄熱槽１０の低融点カプセル２０の群側に
回収させ、低融点カプセル２０および高融点カプセル２
１のそれぞれの相変化に伴う潜熱でブラインＢＬを高温
に戻すようになっている。なお、他の構成は第１実施形
態の構成と同一なので、その説明を省略する。

【００３７】このように、本実施形態では、蓄熱槽１０
に収容する低融点カプセル２０および高融点カプセル２
１のうち、低融点カプセル２０をその底部側に群として
集約配置し、高融点カプセル２１をその頭部側に群とし
て集約配置するとともに、冷熱・温熱蓄熱供給併用系９
を冷房供給系２２と暖房供給系２３とに区分けし、各カ
プセル２０，２１の潜熱を効果的に利用したので、蓄熱
槽１０容量を小さくすることができ、効率のよい冷・暖
房運転のできる冷熱・温熱蓄熱装置を実現することがで
きる。

【００３８】図３は、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
の第３実施形態を示す概略図である。なお、第１実施形
態の構成部品と同一または対応する部分には同一符号を
付す。

【００３９】本実施形態は、蓄熱槽１０に細かいメッシ
ュの透口板２６を設け、低融点カプセル２０および高融
点カプセル２１を同種の群に区分けし、集約配置させた
ものである。

【００４０】このように、蓄熱槽１０は、低融点カプセ
ル２０および高融点カプセル２１を互いに同種の群に区
分けし、低融点カプセル２０および高融点カプセル２１
の潜熱をまとめて利用するので、冷房・暖房の効率のよ
い運転をすることができる。

【００４１】図４は、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
の第４実施形態を示す概略系統図である。なお、第１〜
第３実施形態の構成部品または対応する部分には同一符
号を付す。

【００４２】本実施形態は、冷熱・温熱蓄熱併用系８を
区分けした冷熱蓄熱生成系１２と温熱蓄熱生成系１３と
のそれぞれを、蓄熱槽１０に収容した高融点カプセル２
１側の接続部分に複数の分配管２７を設けたものであ
る。

【００４３】また、本実施形態は、冷熱・温熱蓄熱供給
併用系９を、高融点カプセル２１および低融点カプセル
２０側のそれぞれの接続部分に複数の分配管２８ａ，２
８ｂを設けるとともに、蓄熱槽１０の高融点カプセル２
１側および低融点カプセル２０側のそれぞれに多孔板２
９ａ，２９ｂで画成したヘッダ３０ａ，３０ｂを備えた
ものである。なお、他の構成は、第１〜第３実施形態と
同一なので、その説明を省略する。

【００４４】このような構成を備えた本実施形態に係る
冷熱・温熱蓄熱装置において、冷熱蓄熱運転時、冷熱蓄
熱生成系１２は、冷凍機１４で低温にしたブラインＢＬ
を、分配管２７、ヘッダ２９ａを介して高融点カプセル
２１および低融点カプセル２０に均等に供給し、高融点
カプセル２１および低融点カプセル２０のそれぞれに均
等にブラインＢＬの冷熱を蓄熱させるようになってい
る。

【００４５】また、温熱蓄熱生成系１３は、温熱蓄熱運
転時、排熱回収熱交換器１７で加熱媒体ＨＦの熱を吸収
した高温のブラインＢＬを、分配管２７、ヘッダ２９ａ
を介して高融点カプセル２１および低融点カプセル２０
に均等に供給し、高融点カプセル２１および低融点カプ
セル２０のそれぞれに均等にブラインＢＬの高熱を蓄熱
させるようになっている。

【００４６】一方、冷熱・温熱蓄熱供給併用系９は、冷
熱蓄熱供給運転時、高融点カプセル２１および低融点カ
プセル２０のそれぞれの蓄熱で低温になったブラインＢ
Ｌをヘッダ３０ｂ、分配管２８ｂ、三方弁３１、循環ポ
ンプ１９、三方弁２４ａを介して空調機１８に供給し、
空調機１８の循環水ＣＷを冷却して冷房運転を行わせる
一方、循環水ＣＷの熱を吸収したブラインＢＬを三方弁
２４ｂ、循環ポンプ２５、分配管２８ａ、ヘッダ３０ａ
を介して蓄熱槽１０に回収させ、その熱を高融点カプセ
ル２１および低融点カプセル２０の各物質の蓄熱とで熱
授受を行わせ、その際、各物質の相変化に伴う潜熱で再
びブラインＢＬを低温にして空調機１８に供給する。

【００４７】また、冷熱・温熱蓄熱供給併用系９は、温
熱蓄熱供給運転時、高融点カプセル２１および低融点カ
プセル２０のそれぞれの蓄熱で高温になったブラインＢ
Ｌをヘッダ３０ａ、分配管２８ａ、循環ポンプ２５、三
方弁２４ｂを介して空調機１８に供給し、空調機１８の
循環水ＣＷを高温にして暖房運転を行わせる一方、循環
水ＣＷを高温にすることにより冷されたブラインＢＬを
三方弁２４ａ、循環ポンプ１８，三方弁３１、分配管２
８ｂ、ヘッダ３０ｂを介して蓄熱槽１０に回収させ、そ
の熱を低融点カプセル２０および高融点カプセル２１の
各物質の蓄熱とで熱授受を行わせ、その際、各物質の相
変化に伴う潜熱で再びブラインＢＬを高温にして空調機
１８に供給する。

【００４８】このように、本実施形態では、冷・温熱蓄
熱生成系１２，１３に複数の分配管２７を設けてブライ
ンＢＬの低・高温の熱を高融点カプセル２１および低融
点カプセル２０のそれぞれに均質に蓄熱させるととも
に、冷熱・温熱蓄熱供給併用系９に複数の分配管２８
ａ，２８ｂを設けて高融点カプセル２１および低融点カ
プセル２０の蓄熱から受けたブラインＢＬの低・高温の
熱を均質にして空調機１８に供給するので、熱源の均質
にして効率的な冷・暖房運転を行うことができる。

【００４９】図５は、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
の第５実施形態を示す概略系統図である。なお、第１〜
第３実施形態の構成部品または対応する部分には同一符
号を付す。

【００５０】本実施形態は、空調機１８および熱交換器
３２の各分野に冷熱・温熱のそれぞれを個別に供給でき
るように、蓄熱槽１０を、冷熱用蓄熱槽３３と温熱用蓄
熱槽３４とに区分けするとともに、冷熱用蓄熱槽３３に
設けた冷熱蓄熱生成系１２と冷熱蓄熱供給系３５とを閉
ループに形成する一方、温熱用蓄熱槽３４に設けた温熱
蓄熱生成系１３と温熱蓄熱供給系３６とを閉ループに形
成したものである。なお、他の構成は、第１〜第４実施
形態の構成部品と同一なので、その説明を省略する。

【００５１】冷熱蓄熱運転時、冷熱蓄熱生成系１２は、
循環ポンプ１９および冷凍機１４を駆動させ、冷熱用蓄
熱槽３３のブラインＢＬを循環ポンプ１９、三方弁２４
ａ、冷凍機１４に供給し、冷凍機１４で低温になったブ
ラインＢＬを三方弁３７を介して冷熱用蓄熱槽３３に回
収させ、低融点カプセル２０を凝固させ、冷熱を蓄熱さ
せる。

【００５２】また、低融点カプセル２０に冷熱を蓄熱さ
せた冷熱用蓄熱槽３３において、冷熱蓄熱供給運転を行
う場合、冷熱蓄熱供給系３５は、循環ポンプ１９を駆動
させ、低温になったブラインＢＬを三方弁２４ａを介し
て空調機１８に供給し、空調機１８の循環水ＣＷを冷却
させ、冷房運転を行わせる一方、循環水ＣＷから熱を吸
収したブラインＢＬを三方弁３７を介して冷熱用蓄熱槽
３３に回収させ、その熱を低融点カプセル２０の物質の
蓄熱とで熱授受を行わせ、その際、その物質の相変化に
伴う潜熱で再びブラインＢＬを低温にして空調機１８に
供給する。

【００５３】一方、温熱蓄熱生成系１３は、温熱蓄熱運
転時、循環ポンプ２５を駆動させ、温熱用蓄熱槽３４の
ブラインＢＬを三方弁２４ｂを介して排熱回収熱交換器
１７に供給し、ここで加熱媒体ＨＦの熱を吸収して高温
にし、その高温のブラインＢＬを三方弁３８を介して温
熱用蓄熱槽３４に回収させ、高融点カプセル２１の物質
を融解して液体にし、温熱を蓄熱させる。

【００５４】また、高融点カプセル２１に温熱を蓄熱さ
せた温熱用蓄熱槽３４において、温熱蓄熱供給運転を行
う場合、温熱蓄熱供給系３６は、循環ポンプ２５を駆動
させ、高温になったブラインＢＬを三方弁２４ｂを介し
て熱交換器３２に供給し、熱交換器３２の媒体Ｆを加熱
させ、媒体Ｆから熱を吸収したブラインＢＬを三方弁３
８を介して温熱蓄熱槽３４に回収させ、その熱を高融点
カプセル２１の物質の蓄熱とで熱授受を行わせ、その
際、その物質の相変化に伴う潜熱で再びブラインＢＬを
高温にして熱交換器３２に供給する。

【００５５】このように、本実施形態では、蓄熱槽１０
を、冷熱用蓄熱槽３３と温熱用蓄熱槽３４とに区分けす
るとともに、冷熱用蓄熱槽３３に設けた冷熱蓄熱生成系
１２と冷熱蓄熱供給系３５とを閉ループに形成する一
方、温熱用蓄熱槽３４に設けた温熱蓄熱生成系１３と温
熱蓄熱供給系３６とを閉ループに形成し、冷・温熱生成
を平行して同時に行わせるようにしたので、空調機１８
および熱交換器３２のそれぞれの分野に平行して同時に
各熱を供給して迅速にしてタイムリーな運転を行わせる
ことができる。

【００５６】また、本実施形態では、蓄熱槽１０を、冷
熱用蓄熱槽３３と温熱用蓄熱槽３４とに区分けしたの
で、低融点カプセル２０および高融点カプセル２１の有
効利用と相俟ってその容量をより一層小さくすることが
できる。

【００５７】図６は、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
の第６実施形態を示す概略系統図である。なお、第１〜
第５実施形態の構成部品または対応する部分には同一符
号を付す。

【００５８】本実施形態は、冷熱用蓄熱槽３３で低温に
なったブラインＢＬと温熱用蓄熱槽３４で高温になった
ブラインＢＬとを合流させて熱交換器３９に供給する場
合、合流系４０に制御系４１を設けるとともに、各槽３
３，３４からのブラインＢＬを合流させた、その合流媒
体を適温にコントロールして熱交換器３９に供給したも
のである。

【００５９】熱交換器３９は、駆動機（図示せず）に駆
動媒体ＤＦを供給する場合、その駆動機の生産過程毎に
温度の異なった駆動媒体ＤＦを必要とする場合がある。

【００６０】本実施形態は、このような要望に対処した
もので、冷熱用蓄熱槽３３および温熱用蓄熱槽３４の出
口側のそれぞれに設け調整弁４２ａ，４２ｂを弁開閉制
御させる制御系４１を設けたものである。この制御系４
１は、合流系４０に設けた温度検出器４３と弁開度演算
部４４を備えている。なお、他の構成は、第１〜第５実
施形態の構成と同一なので、その説明を省略する。

【００６１】冷熱用蓄熱槽３３からの低温のブラインＢ
Ｌと温熱用蓄熱槽３４からの高温のブラインＢＬを合流
させ、その合流媒体を合流系４０、ポンプ４５を介して
熱交換器３９に供給する場合、熱交換器３９を通る駆動
機の駆動媒体ＤＦが高温の合流媒体を求めると、制御系
４１は、温度検出器４３で検出した温度信号に基づいて
弁開度演算部４４に弁開度信号を演算させ、その演算信
号を調整弁４２ａ，４２ｂに与えて調整弁４２ａ，４２
ｂの弁開度を調整させ、また、その駆動媒体ＤＦが比較
的低温の合流媒体を求めると、制御系４１は、調整弁４
２ａ，４２ｂに弁絞り開度を与えて合流媒体を適温にコ
ントロールして熱交換器３９に供給するようになってい
る。

【００６２】このように、本実施形態では、熱交換器３
９を通る駆動機の駆動媒体ＤＦが求める温度毎に、合流
媒体の温度コントロールを行って熱交換器３９に合流媒
体を供給するので、フレキシブルな温度設定および熱供
給に充分に対処することができる。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明の通り、本発明に係る冷熱・
温熱蓄熱装置は、蓄熱槽に低融点物質を封入した低融点
カプセルと高融点物質を封入した高融点カプセルを収容
し、これら低融点カプセルおよび高融点カプセルに冷熱
または温熱を蓄熱させ、その蓄熱を利用して空調機に冷
熱または温熱媒体を供給するので、蓄熱槽の容量を小さ
くすることができ、効率よい安定した暖房運転をするこ
とができる。

【００６４】また、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
は、低融点カプセルと高融点カプセルとを同種の群に集
約させる透口板を設けたので、各カプセルに均質な冷熱
または温熱を蓄熱させることができ、その結果、蓄熱槽
の容量を小さくすることができ、効率のよい冷・暖房運
転をすることができる。

【００６５】また、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
は、冷・温熱蓄熱生成系に分配管を設けるとともに、冷
熱・温熱蓄熱供給併用系に分配管を設けたので、低融点
カプセルおよび高融点カプセルに冷熱または温熱を均質
に蓄熱させることができ、空調機に均質な冷熱または温
熱の媒体を供給することができる。

【００６６】また、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
は、冷熱用温熱槽と温熱用蓄熱槽とに区分けしたので、
冷熱と温熱とを平行して同時に蓄熱させることができ、
各産業分野に迅速にしてタイムリーに冷熱または温熱を
供給することができる。

【００６７】また、本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置
は、冷熱用温熱槽からの冷熱媒体と温熱用蓄熱槽からの
温熱媒体とを合流させて熱交換器に供給するに際し、そ
の合流媒体を適温にコントロールする制御系を設けたの
で、熱交換器の要望温度に対応させてフレキシブルに供
給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置の第１実施形
態を示す概略系統図。

【図２】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置の第２実施形
態を示す概略系統図。

【図３】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置の第３実施形
態を示す概略図。

【図４】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置の第４実施形
態を示す概略系統図。

【図５】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置の第５実施形
態を示す概略系統図。

【図６】本発明に係る冷熱・温熱蓄熱装置の第６実施形
態を示す概略系統図。

【図７】従来の冷熱・温熱蓄熱装置を示す概略系統図。

【符号の説明】

１冷凍機２蓄熱槽３伝熱管４温熱器５空調機６ポンプ７循環水ポンプ８冷熱・温熱蓄熱併用系９冷熱・温熱蓄熱供給併用系１０蓄熱槽１１バイパス路１２冷熱蓄熱生成系１３温熱蓄熱生成系１４冷凍機１５ａ，１５ｂ三方弁１６循環ポンプ１７排熱回収熱交換器１８空調機１９循環ポンプ２０低融点カプセル２１高融点カプセル２２冷房供給系２３暖房供給系２４ａ，２４ｂ三方弁２５循環ポンプ２６透口板２７，２８ａ，２８ｂ分配管２９多孔板３０ａ，３０ｂヘッダ３１三方弁３２熱交換器３３冷熱用温熱槽３４温熱用温熱槽３５冷熱蓄熱供給系３６温熱蓄熱供給系３７，３８三方弁３９熱交換器４０合流系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蓄熱槽に収容され、低融点物質を封入し
た低融点カプセルと、高融点物質を封入した高融点カプ
セルと、上記蓄熱槽に設けられ、上記低融点カプセルお
よび上記高融点カプセルに冷熱・温熱を蓄熱させる冷熱
・温熱蓄熱併用系と、上記低融点カプセルおよび上記高
融点カプセルに蓄熱させた冷熱・温熱を空調機に供給す
る冷熱・温熱蓄熱供給併用系とを備えたことを特徴とす
る冷熱・温熱蓄熱装置。
【請求項２】冷熱・温熱蓄熱併用系は、バイパス路を
境に冷熱蓄熱生成系と温熱蓄熱生成系とに区分けしたこ
とを特徴とする請求項１記載の冷熱・温熱蓄熱装置。
【請求項３】蓄熱槽に収容された低融点カプセルおよ
び高融点カプセルのうち、低融点カプセルは、上記蓄熱
槽の底部側に集約配置させるとともに、高融点カプセル
は、上記蓄熱槽の頭部側に集約配置させたことを特徴と
する請求項１記載の冷熱・温熱蓄熱装置。
【請求項４】冷熱・温熱蓄熱供給併用系は、三方弁を
介して冷戻供給系と暖戻供給系とに区分けしたことを特
徴とする請求項１記載の冷熱・温熱蓄熱装置。
【請求項５】蓄熱槽は、低融点カプセルおよび高融点
カプセルを集約区分けする透口板を備えたことを特徴と
する請求項１または２記載の冷熱・温熱蓄熱装置。
【請求項６】冷熱・温熱蓄熱併用系は、蓄熱槽の頭部
側に分配管を備える一方、冷熱・温熱蓄熱供給併用系
は、蓄熱槽の頭部側および底部側に分配管を備えたこと
を特徴とする請求項１記載の冷熱・温熱蓄熱装置。
【請求項７】蓄熱槽は、頭部側および底部側に多孔板
で画成したヘッダを備えたことを特徴とする請求項１記
載の冷熱・温熱蓄熱装置。
【請求項８】低融点物質を封入した低融点カプセルを
収容する冷熱用蓄熱槽と、高融点物質を封入した高融点
カプセルを収容する温熱用蓄熱槽と、上記冷熱用蓄熱槽
に三方弁を介して閉ループに形成する冷熱蓄熱生成系お
よび冷熱蓄熱供給系と、上記温熱用蓄熱槽に三方弁を介
して閉ループに形成する温熱蓄熱生成系および温熱蓄熱
供給系とを備えたことを特徴とする冷熱・温熱蓄熱装
置。
【請求項９】冷熱蓄熱生成系は冷凍機を備えたことを
特徴とする請求項８記載の冷熱・温熱蓄熱装置。
【請求項１０】冷熱蓄熱供給系は、空調機を備えたこ
とを特徴とする請求項８記載の冷熱・温熱蓄熱装置。
【請求項１１】温熱蓄熱生成系は、排熱回収熱交換器
を備えたことを特徴とする請求項８記載の冷熱・温熱蓄
熱装置。
【請求項１２】温熱蓄熱供給系は熱交換器を備えたこ
とを特徴とする請求項８記載の冷熱・温熱蓄熱装置。
【請求項１３】低融点物質を封入した低融点カプセル
を収容する冷熱用蓄熱槽と、高融点物質を封入した高融
点カプセルを収容する温熱用蓄熱槽と、上記冷熱用蓄熱
槽に設けた冷熱蓄熱生成系と、上記温熱用蓄熱槽に設け
た温熱蓄熱生成系と、上記冷熱用蓄熱槽からの冷熱媒体
と上記温熱用蓄熱槽からの温熱媒体とを合流させて熱交
換器に供給する合流系と、この合流系に設けられ、合流
媒体の温度を制御する制御系とを備えたことを特徴とす
る冷熱・温熱蓄熱装置。
【請求項１４】制御系は、合流系で検出した温度信号
に基づいて冷熱用蓄熱槽に設けた調整弁および温熱用蓄
熱槽に設けた調整弁に弁開度信号を与える弁開度演算部
を備えたことを特徴とする請求項１３記載の冷熱・温熱
蓄熱装置。