JP2000297938A - Heating system - Google Patents

Heating system

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JP2000297938A
JP2000297938A JP11106320A JP10632099A JP2000297938A JP 2000297938 A JP2000297938 A JP 2000297938A JP 11106320 A JP11106320 A JP 11106320A JP 10632099 A JP10632099 A JP 10632099A JP 2000297938 A JP2000297938 A JP 2000297938A
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heat
pipe
heat medium
storage tank
heat storage
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Takaaki Fujikake
掛 高 昭 藤
Naoaki Ishikawa
川 直 明 石
Toshikimi Ikeda
田 勇 公 池
Susumu Hoshino
野 進 星
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱搬送設備にポンプ等の搬送機器を別途設け
る必要が無く、単一の配管により熱を消費先に対して授
受出来る様な暖房システムの提供。 【解決手段】 熱源(10)と、該熱源(10)から供
給される熱により熱媒蒸気を発生する蒸気発生手段(1
2)と、該蒸気発生手段(12)から蓄熱槽(H、H
1、H2、H3)とを熱的に接続する熱媒用配管(L、
L−H、L−V、L−B、20)とを有しており、前記
蓄熱槽(H、H1、H2、H3)はその内部に充填され
た蓄熱材(MH)とその内部に挿入された熱媒用配管
(20)内部の熱媒蒸気(VH)との間で熱交換を行う
様に構成されており、前記熱媒用配管(L、L−H、L
−V、L−B、20)は、その内部で熱媒蒸気(VH)
が蓄熱槽(H、H1、H2、H3)に向かって流れると
共に、液相熱媒(LLH)が蒸気発生器(12)に向か
って流れる様に構成されている
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a heating system in which heat transfer equipment does not require a separate transfer device such as a pump, and heat can be transferred to and from consumers through a single pipe. SOLUTION: A heat source (10) and steam generating means (1) for generating a heat medium vapor by heat supplied from the heat source (10).
2) and a heat storage tank (H, H) from the steam generating means (12).
1, H2, H3) and a heat medium pipe (L,
LH, LV, LB, 20), and the heat storage tanks (H, H1, H2, H3) have a heat storage material (MH) filled therein and inserted therein. And heat exchange between the heat medium vapor (VH) inside the heat medium pipe (20) and the heat medium pipe (L, LH, L).
-V, LB, 20) is a heat medium vapor (VH) inside
Flows toward the heat storage tanks (H, H1, H2, H3), and the liquid phase heat medium (LLH) flows toward the steam generator (12).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱媒流体により、
単一の熱源から複数の熱量消費部へ熱を搬送する暖房シ
ステムに関する。
[0001] The present invention relates to a heat transfer fluid,
The present invention relates to a heating system that transfers heat from a single heat source to a plurality of heat consuming units.

【0002】[0002]

【従来の技術】この様な暖房システムは、集合住宅等で
採用されている。図1において、全体を符号Mで示す集
合住宅の屋上部分Rには、熱源器HG、貯湯槽1、ポン
プ2が設備されており、そして集合住宅Mには、温水配
管系PL−Sが設けられている。
2. Description of the Related Art Such a heating system is employed in an apartment house or the like. In FIG. 1, a heat source HG, a hot water storage tank 1, and a pump 2 are provided on a roof portion R of an apartment house denoted by reference numeral M as a whole, and the apartment house M is provided with a hot water piping system PL-S. Have been.

【0003】熱源器HGとしては、ボイラ、ガスエンジ
ン、その他の公知の部材が用いられ、上水を加熱して温
水とする。この温水は温水ラインPL−1を介して貯湯
槽1に送られ、そこで貯蔵される。そして、温水ライン
PL−2を介してポンプ2でヘッドが付加され、温水配
管系PL−Sに送られる。すなわち、図1で示す様な暖
房システムでは、熱エネルギを温水顕熱の形態で貯蔵
し、往復温水循環ループラインで搬送している。そし
て、熱源に近い消費先から順次遠方へ温水を循環・配給
する方式であり、消費先では任意の時間に循環温水を直
接或いは熱交換器を介して上水を加熱・利用している。
As the heat source HG, a boiler, a gas engine or other known members are used, and the tap water is heated to be hot water. This hot water is sent to hot water tank 1 via hot water line PL-1, where it is stored. Then, a head is added by the pump 2 via the hot water line PL-2 and sent to the hot water piping system PL-S. That is, in a heating system as shown in FIG. 1, heat energy is stored in the form of hot water sensible heat, and is conveyed in a reciprocating hot water circulation loop line. In this method, hot water is circulated and distributed sequentially from a consumer located close to the heat source to a distant place. In the consumer, circulating hot water is heated and used at an arbitrary time directly or via a heat exchanger.

【0004】この様な往復温水循環ループラインを構成
する温水配管系PL−Sが、図14で示されている。図
14において、温水配管系PL−Sの供給側(往路)P
L−SGと戻り側(復路)PL−SRとの間で、集合住
宅Mにおける熱消費先である各家庭が符号FHが示され
ている。
FIG. 14 shows a hot water piping system PL-S constituting such a reciprocating hot water circulation loop line. In FIG. 14, the supply side (outgoing path) P of the hot water piping system PL-S
Between the L-SG and the return side (return route) PL-SR, each household that is a heat consuming destination in the apartment house M is denoted by the symbol FH.

【0005】しかし、この様な往復温水循環ループライ
ン方式の暖房システムにおいては、熱発生源から離れる
毎に(図14では右側の熱消費先家庭FHに行く毎
に)、熱損失に伴って温度レベルが低下してしまうとい
う問題がある。特に、末端消費先における温度レベルの
低下は深刻である。
[0005] However, in such a heating system of the reciprocating hot water circulation loop line system, every time the heating system is separated from the heat generating source (in FIG. 14, every time it goes to the right-hand heat-consuming home FH), the temperature increases with the heat loss. There is a problem that the level is lowered. In particular, the decrease in temperature level at the end consumer is serious.

【0006】また、温水を循環させるためにポンプ2
(図1)を駆動しなければならず、そのために必要な電
力消費が、暖房システムの運転コストを増加させてしま
う。
In order to circulate hot water, a pump 2
(FIG. 1) must be driven, and the power consumption required thereby increases the operating costs of the heating system.

【0007】さらに、蓄熱設備である貯湯槽1が小さい
場合には、熱利用負荷が急激に増加した場合における追
従性能が限定されてしまう。これに対して、熱利用負荷
が最大となる場合を想定して機器を準備すれば、追従性
能の問題は回避される。しかしながら、暖房システムに
要する設備が大型化してしまう、という問題が新たに発
生する。
Further, when the hot water storage tank 1 as the heat storage facility is small, the follow-up performance when the heat utilization load increases rapidly is limited. On the other hand, if the equipment is prepared on the assumption that the heat utilization load is maximized, the problem of the following performance is avoided. However, a new problem arises in that the equipment required for the heating system becomes large.

【0008】そして、往復温水循環ループライン方式を
採用する場合には、必然的に往路用のラインと復路用の
ラインの2本が必要となる。この様な2本のラインを並
行して設けることは、単一のラインのみを(単線で)設
備する場合に比較して、レイアウトが著しく制限され
る。それと共に、設置コストが高くなる。
When the reciprocating hot water circulation loop line system is adopted, two lines, an outgoing line and a returning line, are inevitably required. Providing such two lines in parallel greatly limits the layout as compared to providing only a single line (single line). At the same time, the installation cost increases.

【0009】これに加えて、熱エネルギを温水顕熱の形
態で貯蔵する方式では、その他の方式(例えば、潜熱の
形態で貯蔵する方式)に比較して、貯蔵設備が大型化す
るという問題がある。
In addition, the method of storing heat energy in the form of hot water sensible heat has the problem that the storage equipment becomes larger than other methods (for example, the method of storing heat energy in the form of latent heat). is there.

【0010】その他の従来技術として、例えば特開昭6
0−186626号公報においては、飽和蒸気を放熱部
へ搬送し、凝縮時の真空作用によって凝縮水を還流する
技術が提案されている。その様に、飽和蒸気によって熱
消費先である各家庭FMに熱を搬送する暖房システム
が、図15で示されている。図15で示すシステムの様
に、蒸気で熱を搬送すれば、搬送ラインは1本のみで済
むので好都合である。
As another prior art, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
Japanese Patent Application Publication No. 0-186626 proposes a technique in which saturated steam is conveyed to a heat radiating section, and condensed water is refluxed by a vacuum action during condensation. Thus, FIG. 15 shows a heating system that transfers heat to each home FM that is a heat consuming destination by using saturated steam. If the heat is transferred by steam as in the system shown in FIG. 15, only one transfer line is required, which is convenient.

【0011】しかし、図15で示す様なシステムにおい
ては、コジェネレーション設備その他の熱源設備(熱源
器HGに相当する設備)が少なくとも100℃以上でな
ければ成立しない。そのため、今後において特に普及が
期待される固体高分子型燃料電池の排熱温度を利用する
システムでは、従来の蒸気による熱搬送を行う暖房シス
テムを駆動することが不可能である。
However, in the system as shown in FIG. 15, the cogeneration facility and other heat source facilities (equipment corresponding to the heat source HG) cannot be established unless the temperature is at least 100 ° C. or higher. Therefore, in a system using the exhaust heat temperature of a polymer electrolyte fuel cell, which is expected to be particularly popular in the future, it is impossible to drive a conventional heating system that performs heat transfer using steam.

【0012】さらに別の従来技術としては、特開平9−
264498号公報で示す様に、水素等の吸蔵・放出時
における吸熱・発熱現象を利用した熱搬送技術も提案さ
れている。しかし、その様な技術を上述した様な既存の
暖房スステムに適用するためには、水素供給設備を設け
る必要があり、コストアップ等の問題を生じてしまう。
Still another prior art is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No.
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 264498, a heat transfer technique utilizing an endothermic / exothermic phenomenon at the time of occlusion / release of hydrogen or the like has been proposed. However, in order to apply such a technology to the existing heating system as described above, it is necessary to provide a hydrogen supply facility, which causes problems such as an increase in cost.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、熱搬送
設備にポンプ等の搬送機器を別途設ける必要が無く、単
一の配管により熱を消費先に対して授受出来る様な暖房
システムの提供を目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems of the prior art, and there is no need to separately provide a transfer device such as a pump in the heat transfer equipment, and a single pipe is provided. It aims to provide a heating system that can transfer heat to and from consumers.

【0014】[0014]

【課題が解決しようとする手段】本発明の暖房システム
は、熱源と、該熱源から供給される熱により熱媒蒸気を
発生する蒸気発生手段と、該蒸気発生手段から蓄熱槽と
を熱的に接続する熱媒用配管とを有しており、前記蓄熱
槽はその内部に充填された蓄熱材とその内部に挿入され
た熱交換器内部の熱媒蒸気との間で熱交換を行う様に構
成されており、前記熱媒用配管は、その内部で熱媒蒸気
が蓄熱槽に向かって流れると共に、液相熱媒が蒸気発生
器に向かって流れる様に構成されている。
SUMMARY OF THE INVENTION A heating system according to the present invention includes a heat source, a steam generating means for generating a heating medium vapor by heat supplied from the heat source, and a heat storage tank from the steam generating means. A heat medium pipe connected to the heat storage tank so that the heat storage tank exchanges heat between the heat storage material filled therein and the heat medium vapor inside the heat exchanger inserted therein. The heat medium pipe is configured such that the heat medium vapor flows toward the heat storage tank and the liquid phase heat medium flows toward the steam generator inside the heat medium pipe.

【0015】かかる構成を具備する本発明によれば、飽
和蒸気の圧力によって熱媒蒸気を蓄熱槽まで供給するこ
とが出来るので、ポンプ等の搬送設備が不要になる。ま
た、熱源(蒸気発生源)と消費先(一般家庭等)との距
離が空いても、熱媒蒸気は飽和蒸気の圧力によって供給
されるので、当該距離の影響は極めて軽微である。そし
て、ポンプ等の搬送設備が不要な本発明によれば、少な
くとも熱搬送に限って言えば電力その他の原動力が不要
であり、電力が節約出来ると共に、熱媒用ポンプの故障
とは全く無縁である。それと共に、本発明によれば、凝
縮した熱媒は重力により回収されるので、配管を所謂
「単線」で構成することが出来る。そのため、熱媒用配
管のレイアウトが容易となり、設置コストが低減され
る。
According to the present invention having such a configuration, the heat medium vapor can be supplied to the heat storage tank by the pressure of the saturated vapor, so that a transport facility such as a pump is not required. Further, even if the distance between the heat source (steam generation source) and the consumer (such as a general household) is large, the influence of the distance is extremely small because the heat medium vapor is supplied by the pressure of the saturated vapor. According to the present invention, which does not require a transfer facility such as a pump, electric power and other motive power are unnecessary at least in terms of heat transfer, power can be saved, and the heat medium pump is completely free of trouble. is there. In addition, according to the present invention, the condensed heat medium is recovered by gravity, so that the pipe can be constituted by a so-called “single line”. Therefore, the layout of the heat medium piping is facilitated, and the installation cost is reduced.

【0016】ここで前記蓄熱槽は、そこに供給される熱
媒蒸気が保有する熱量により溶解する程度の融点を有す
る蓄熱材が充填されており、蓄熱材と冷媒蒸気とが潜熱
・潜熱熱交換を行う様に構成されているのが好ましい。
Here, the heat storage tank is filled with a heat storage material having a melting point enough to be dissolved by the amount of heat held by the heat medium vapor supplied thereto, and the heat storage material and the refrigerant vapor exchange latent heat and latent heat. It is preferable to perform the following.

【0017】すなわち本発明によれば、蓄熱槽内におい
て熱エネルギを潜熱(例えば融解熱)の形態で貯蔵する
ことが可能であるので、温水循環タイプの従来技術で用
いられる貯湯槽に比較して、蓄熱槽を遥かに小さくする
ことが出来る。
That is, according to the present invention, since heat energy can be stored in the form of latent heat (for example, heat of fusion) in the heat storage tank, compared with the hot water storage tank used in the related art of the hot water circulation type. The heat storage tank can be made much smaller.

【0018】或いは本発明において、前記蓄熱槽に水を
供給する配管が接続され、供給された水は蓄熱材として
前記蓄熱槽内に充填しても良い。
Alternatively, in the present invention, a pipe for supplying water to the heat storage tank may be connected, and the supplied water may be filled in the heat storage tank as a heat storage material.

【0019】また、前記熱媒用配管は、水平方向配管
と、垂直方向配管、分岐配管とから構成されており、垂
直方向配管は底部ヘッダを介して水平方向配管に接続し
ており、前記底部ヘッダは蒸気発生手段よりも上方に位
置しており、前記水平方向配管には蒸気発生手段に向か
って下降する様な傾斜が設けられているのが好ましい。
或いは、前記熱媒用配管は、水平方向配管と、垂直方向
配管、分岐配管とから構成されており、垂直方向配管は
底部ヘッダを介して水平方向配管に接続しており、前記
底部ヘッダは蒸気発生手段よりも下方に位置しており、
前記水平方向配管は、熱媒蒸気流過用の第1の配管と、
液相熱媒流過用の第2の配管の2つに分けて構成されて
いるのが好ましい。
The heat medium pipe comprises a horizontal pipe, a vertical pipe, and a branch pipe. The vertical pipe is connected to the horizontal pipe via a bottom header. Preferably, the header is located above the steam generating means, and the horizontal pipe is preferably provided with a slope which descends toward the steam generating means.
Alternatively, the heat medium pipe is composed of a horizontal pipe, a vertical pipe, and a branch pipe, and the vertical pipe is connected to the horizontal pipe via a bottom header, and the bottom header is a steam pipe. It is located below the generating means,
A first pipe for passing a heat medium vapor through the horizontal pipe,
It is preferable that the second pipe for liquid-phase heat medium flow is divided into two.

【0020】本発明において、熱源から蒸気発生手段に
熱を搬送する配管を有し、該配管系は蒸気発生手段をバ
イパスするバイパス配管を設け、該バイパス配管には開
閉弁が介装されており、該開閉弁は蒸気発生手段内の圧
力に応答して開閉する様に構成されているのが好まし
い。この様にすれば、冷媒蒸気圧力を一定に維持するこ
とが出来る。
In the present invention, a pipe for transferring heat from the heat source to the steam generating means is provided, and the pipe system is provided with a bypass pipe for bypassing the steam generating means, and an on-off valve is interposed in the bypass pipe. Preferably, the on-off valve is configured to open and close in response to the pressure in the steam generating means. In this way, the refrigerant vapor pressure can be kept constant.

【0021】さらに本発明において、蒸気発生手段は熱
源と熱的に接続されていると共に、バックアップ用熱源
とも熱的に接続されており、該バックアップ用熱源は、
前記熱源の運転が停止すると作動する様に構成されてい
るのが好ましい。この様に構成すれば、例えば燃料電池
コージェネレーション装置により構成される熱源に対す
るメンテナンス作業時においても、バックアップ用熱源
により蒸気発生手段を運転し続けることが出来るからで
ある。
Further, in the present invention, the steam generating means is thermally connected to a heat source, and is also thermally connected to a backup heat source.
It is preferable that the heat source be configured to be activated when the operation of the heat source is stopped. With such a configuration, for example, even during maintenance work on the heat source constituted by the fuel cell cogeneration apparatus, the steam generating means can be continuously operated by the backup heat source.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、添付図面の図1−図12を
参照して、本発明の実施の形態について説明する。な
お、図面において、同様な部材には同様な符号が付され
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the drawings, similar members are denoted by similar reference numerals.

【0023】図1は本発明の暖房システムを集合住宅に
ついて用いた実施形態を示す。全体を符号Mで示す集合
住宅には、複数の消費先家庭が入居しており、該消費先
家庭の各々は、そこに1個ずつ設けられている蓄熱槽H
によって表現されている。
FIG. 1 shows an embodiment in which the heating system of the present invention is used for an apartment house. A plurality of consumer homes are occupied in an apartment house, which is entirely denoted by a symbol M, and each of the consumer homes has a heat storage tank H provided one by one.
Is represented by

【0024】図1の実施形態において、個々の蓄熱槽H
に対して熱を搬送する熱媒(例えば、50℃−90℃の
沸点を有するフロン系物質)による飽和蒸気は、燃料電
池コージェネレーション装置10(熱源)で発生した熱
により熱媒蒸気或いは気相熱媒を発生する蒸気発生装置
12(蒸気発生手段)から供給される。すなわち、蒸気
発生装置12で発生した熱媒蒸気(飽和蒸気)はその自
圧により、換言すれば所謂「自圧供給」によって、水平
方向配管L−H、垂直方向配管L−V、該配管L−Vか
ら各々の蓄熱槽H…へ分岐する分岐配管L−Bを介し
て、各蓄熱槽Hに送られるのである。なお熱媒として
は、上述した50℃−90℃の沸点を有するフロン系物
質のみならず、例えば、水(減圧して使用され、沸点が
100℃よりも低温となっている水)、シクロペンタン
(沸点が49℃)、ヘキサン(沸点が64℃)、メタノ
ール(沸点が64℃)、エタノール(沸点が84℃)等
も利用可能である。
In the embodiment of FIG. 1, the individual heat storage tanks H
Saturated steam generated by a heat medium (for example, a fluorocarbon-based material having a boiling point of 50 ° C. to 90 ° C.) that transports heat to the heat medium vapor or gas phase is generated by heat generated in the fuel cell cogeneration apparatus 10 (heat source). The heat medium is supplied from a steam generator 12 (steam generating means). That is, the heat medium steam (saturated steam) generated by the steam generator 12 is caused by its own pressure, in other words, by the so-called “self-pressure supply”, by the horizontal pipe LH, the vertical pipe LV, and the pipe L. Are sent to each heat storage tank H via a branch pipe LB that branches from -V to each heat storage tank H. Examples of the heat medium include not only the above-mentioned fluorocarbon-based substances having a boiling point of 50 ° C. to 90 ° C., but also water (water used under reduced pressure and having a boiling point lower than 100 ° C.), cyclopentane (Boiling point: 49 ° C.), hexane (boiling point: 64 ° C.), methanol (boiling point: 64 ° C.), ethanol (boiling point: 84 ° C.), etc. can also be used.

【0025】図2は、蒸気発生装置12、配管L−H、
L−V、L−B、蓄熱槽H…における熱搬送媒体の移動
状態を分かり易く表現するため、配管L−H、L−V、
L−Bを包括的に表現した配管L(熱媒用配管)によ
り、一つの蓄熱槽Hと、蒸気発生装置12のみの簡略化
したモデルを示している。ここで、「熱媒用配管」は、
前記配管L、水平方向配管L−H、垂直方向配管L−
V、分岐配管L−B、後述する配管20で構成される。
図2において、蒸気発生装置12から発生した気相熱媒
或いは熱媒蒸気(矢印VH)は、圧力差或いは密度差に
よってポンプ等を別途設けること無く配管Lを上昇し、
蒸気発生装置12よりも上方にある蓄熱槽Hに到達す
る。そして、蓄熱槽Hに充填された蓄熱材(例えば、融
点が60℃近傍のアルコール類:詳細は後述)に対して
保有する熱量を供給する事により、蒸気VHは気化熱を
奪われて凝縮し、液相熱媒(例えば、液化したフロン)
LLHとなる。液相熱媒LLHは、気相熱媒VHに比較
して比重が遥かに大きいので、重力により配管Lを下降
し、蒸気発生装置12に戻される。ここで、凝縮した液
相熱媒LLHが下降するのは重力の作用であり、別途設
けたポンプによりヘッドを付加された訳ではない。換言
すれば、この場合においても別途ポンプを設ける必要が
無い。
FIG. 2 shows a steam generator 12, pipes LH,
Pipes LH, LV, L-V, L-B, heat storage tanks H ...
A simplified model of only one heat storage tank H and the steam generator 12 is shown by a pipe L (pipe for heat medium) that comprehensively expresses LB. Here, “pipe for heat medium”
The pipe L, horizontal pipe LH, vertical pipe L-
V, a branch pipe LB, and a pipe 20 described later.
In FIG. 2, the vapor-phase heat medium or the heat medium vapor (arrow VH) generated from the steam generator 12 rises in the pipe L without separately providing a pump or the like due to a pressure difference or a density difference.
It reaches the heat storage tank H above the steam generator 12. The steam VH is deprived of heat of vaporization and condensed by supplying a retained amount of heat to a heat storage material (for example, alcohols having a melting point of about 60 ° C .; details will be described later) filled in the heat storage tank H. , Liquid heating medium (for example, liquefied Freon)
LLH. Since the liquid-phase heat medium LLH has a much higher specific gravity than the gas-phase heat medium VH, the liquid heat medium LLH moves down the pipe L by gravity and is returned to the steam generator 12. Here, the lowering of the condensed liquid-phase heat medium LLH is caused by the action of gravity, and the head is not added by a separately provided pump. In other words, in this case, it is not necessary to provide a separate pump.

【0026】蒸気熱媒VHと液相熱媒LLHとは、配管
Lにおいて、別途ポンプ等を設けなくても上昇し(自圧
供給による)或いは下降する(重力による)ので、上昇
する熱媒(蒸気熱媒VH)と下降する熱媒(液相熱媒L
LH)とを別々の配管に流す必要が無く、同一の配管
(図2では符号Lで包括的に示す配管)に流せば良いの
である。なお蓄熱材としては、融点60℃のパラフィン
系物質のみならず、例えば、オクタデカン(融点47
℃)、セチルアルコール(融点50℃)、ステアリルア
ルコール(融点59℃)等を利用することが出来る。
The vapor heating medium VH and the liquid-phase heating medium LLH rise (by self-pressure supply) or descend (by gravity) without providing a separate pump or the like in the pipe L, so that the rising heat medium ( The vapor heat medium VH and the descending heat medium (liquid heat medium L)
LH) does not need to flow through separate pipes, but only needs to flow through the same pipe (the pipe indicated by the symbol L in FIG. 2). As the heat storage material, not only a paraffin-based material having a melting point of 60 ° C. but also, for example, octadecane (melting point 47
° C), cetyl alcohol (melting point 50 ° C), stearyl alcohol (melting point 59 ° C), and the like.

【0027】ここで、蓄熱槽Hについては、図3以下で
示されている。図3において、蓄熱槽Hの内部には、例
えば融点が60℃近傍であるアルコール類が、蓄熱材M
Hとして充填されている。そして、(図1で示す蒸気発
生器12に連通している)分岐配管L−Bに接続された
熱媒用配管20が蓄熱槽Hの内部に挿入されている。一
方、蓄熱槽Hを設けた消費先家庭に温水を供給するため
の配管22(蓄熱槽Hにより上水を温水とするための配
管)も、蓄熱槽H内に挿入されている。なお、図3にお
いて符号24は、配管22を流れる上水にヘッドを付加
するためのポンプを示している。
Here, the heat storage tank H is shown in FIG. In FIG. 3, for example, an alcohol having a melting point of about 60 ° C.
H. The heat medium pipe 20 connected to the branch pipe LB (communicating with the steam generator 12 shown in FIG. 1) is inserted into the heat storage tank H. On the other hand, a pipe 22 for supplying hot water to a consumer home provided with the heat storage tank H (a pipe for making hot water hot water by the heat storage tank H) is also inserted into the heat storage tank H. In FIG. 3, reference numeral 24 indicates a pump for adding a head to the tap water flowing through the pipe 22.

【0028】熱媒用配管20は、符号20Eで示す領域
が熱交換器様に図示されている。これは、配管20内を
上昇する気相熱媒(蒸気熱媒)VHが保有する熱量が、
蓄熱槽H内に充填された蓄熱材MHに供給されて蓄熱材
MHを融解する(融解熱:潜熱の供給)と共に、気相熱
媒VH自身は気化熱(潜熱)を奪われて凝縮し、液相熱
媒LLHとなることによる。すなわち、符号20Eで示
す領域は、潜熱・潜熱熱交換器として作用するのであ
る。一方、消費先家庭に温水を供給するための配管22
の、符号22Eで示す領域も熱交換器様に図示されてい
る。融解した蓄熱材MHの保有する熱量が配管22内を
流れる上水に供給されて、上水の温度を上昇するからで
ある。
In the heat medium pipe 20, an area indicated by reference numeral 20E is illustrated like a heat exchanger. This is because the amount of heat held by the gas-phase heat medium (steam heat medium) VH rising in the pipe 20 is
The heat storage material MH filled in the heat storage tank H is supplied to melt the heat storage material MH (heat of fusion: supply of latent heat), and the vapor-phase heat medium VH itself is deprived of heat of vaporization (latent heat) and condensed. It is because it becomes the liquid phase heat medium LLH. That is, the region indicated by reference numeral 20E functions as a latent heat / latent heat exchanger. On the other hand, a pipe 22 for supplying hot water to the consumer home
The area designated by reference numeral 22E is also illustrated like a heat exchanger. This is because the amount of heat held by the melted heat storage material MH is supplied to the tap water flowing in the pipe 22 to increase the temperature of the tap water.

【0029】熱媒用配管20は、その上端部23が閉塞
している。上述した様に、配管L−Bを介して熱媒用配
管20まで上昇してきた蒸気熱媒VHは、蓄熱材MHと
潜熱・潜熱熱交換を行って凝縮し、液相冷媒として配管
20、L−B内を降下する。この蓄熱槽Hにより、消費
先家庭の昼夜における消費熱量のピークを吸収するので
ある。
The upper end 23 of the heat medium pipe 20 is closed. As described above, the vapor heat medium VH that has risen to the heat medium pipe 20 via the pipe LB is condensed by performing latent heat / latent heat exchange with the heat storage material MH, and is condensed as a liquid-phase refrigerant. -Descend inside B. The heat storage tank H absorbs the peak of the amount of heat consumed by the consumer home day and night.

【0030】図3で示す蓄熱槽Hでは、蒸気熱媒VHと
蓄熱材MHとは潜熱・潜熱熱交換を行っている。それに
対して、図4で示す蓄熱槽H1では、蒸気熱媒VHの気
化熱(潜熱)により蓄熱材MH(図4では、例えば水)
の温度(水温)が上昇する(顕熱)ので、潜熱・顕熱熱
交換が行われている。図4において、熱媒用配管20に
関する構成は図3と同様である。しかし図4において
は、消費先家庭に温水を供給するための配管22の構成
が異なっている。図4において、配管22は、蓄熱槽H
よりも上水側の領域22Uと下流側の領域22Dとに分
けて設けられている。配管22の上水側領域22Uから
蓄熱槽Hに供給された水は、蓄熱材MHとして蓄熱槽H
内に充填される。そして、熱媒用配管20内の熱媒蒸気
VHと潜熱・顕熱熱交換を行い、(水温が)昇温し、ポ
ンプ24により、ストレーナ25を介して配管22の下
流側領域22Dに吸入され、図示しない温水負荷に送ら
れるのである。
In the heat storage tank H shown in FIG. 3, latent heat / latent heat exchange is performed between the vapor heat medium VH and the heat storage material MH. On the other hand, in the heat storage tank H1 shown in FIG. 4, the heat storage material MH (for example, water in FIG. 4) is generated by the heat of vaporization (latent heat) of the steam heat medium VH.
Temperature (water temperature) rises (sensible heat), so that latent heat / sensible heat exchange is performed. 4, the configuration relating to the heat medium pipe 20 is the same as that of FIG. However, in FIG. 4, the configuration of a pipe 22 for supplying hot water to a consumer home is different. In FIG. 4, a pipe 22 is connected to a heat storage tank H.
The water supply region 22U and the downstream region 22D are provided separately. The water supplied to the heat storage tank H from the upper water side region 22U of the pipe 22 serves as the heat storage material MH.
Is filled in. Then, latent heat and sensible heat exchange with the heat medium vapor VH in the heat medium pipe 20 is performed, the (water temperature) rises, and the heat is sucked into the downstream region 22D of the pipe 22 via the strainer 25 by the pump 24. Are sent to a hot water load (not shown).

【0031】図3、図4は、温水機等の温水負荷へ供給
される温水を製造するためにのみ蓄熱槽Hが用いられて
いるが、温水式床暖房や風呂の追い焚き等については、
配管22とは別系統の配管から温水を供給するのが一般
的である。図5、図6は、温水負荷へ温水を供給する配
管が2系統設けられている実施形態における蓄熱槽を示
している。
FIGS. 3 and 4 show that the heat storage tank H is used only for producing hot water supplied to a hot water load such as a hot water heater, but for hot water floor heating and reheating of a bath, etc.
In general, hot water is supplied from a pipe of a different system from the pipe 22. 5 and 6 show a heat storage tank in an embodiment in which two systems for supplying hot water to a hot water load are provided.

【0032】図5で示す蓄熱槽H2は、図3で示す蓄熱
槽Hと同様に、熱媒用配管20と蓄熱材MHとの間で潜
熱・潜熱熱交換が行われるタイプである。蒸気発生器1
2(図1)から分岐配管L−Bを介して蓄熱槽H2内の
熱媒用配管20まで上昇するのは、例えば50℃−90
℃の沸点を有するフロン系物質の熱媒蒸気VHである。
そして、蓄熱槽Hの内部には、例えば融点が60℃近傍
のアルコール類が蓄熱材MHとして充填されており、熱
媒蒸気VHと蓄熱材MHとが潜熱・潜熱熱交換をして、
熱媒は凝縮して液相熱媒LLHとなって、配管22、L
−B内を重力により降下する。
The heat storage tank H2 shown in FIG. 5 is of a type in which latent heat and latent heat exchange are performed between the heat medium pipe 20 and the heat storage material MH, similarly to the heat storage tank H shown in FIG. Steam generator 1
2 (FIG. 1) through the branch pipe LB to the heat medium pipe 20 in the heat storage tank H2 is, for example, 50 ° C.-90 ° C.
It is a heating medium vapor VH of a CFC-based substance having a boiling point of ° C.
Then, inside the heat storage tank H, for example, alcohols having a melting point of about 60 ° C. are filled as the heat storage material MH, and the heat medium vapor VH and the heat storage material MH exchange latent heat and latent heat,
The heat medium is condensed to become a liquid-phase heat medium LLH.
-It descends in B by gravity.

【0033】蓄熱槽H2内には、消費先家庭に温水を供
給するための配管22と、配管22とは別系統の配管2
6とが設けられており、該配管26は、温水式床暖房や
風呂の追い焚き等に対して温水を供給するために設けら
れている。なお符号28は、配管26内を流れる水にヘ
ッドを負荷するためのポンプである。蓄熱槽H2におい
て、配管22及び配管26は融解した蓄熱材MHが保有
する熱量(潜熱)が供給されて水温が上昇し、ポンプ2
4、28により、それぞれの熱負荷に対して供給される
のである。その他の構成及び作用効果については、図3
と同様である。
In the heat storage tank H2, a pipe 22 for supplying hot water to a consumer home and a pipe 2 of a different system from the pipe 22 are provided.
The piping 26 is provided for supplying hot water to hot-water floor heating, reheating of a bath, and the like. Reference numeral 28 denotes a pump for loading the head into the water flowing in the pipe 26. In the heat storage tank H2, the pipe 22 and the pipe 26 are supplied with the amount of heat (latent heat) possessed by the melted heat storage material MH, and the water temperature rises.
4 and 28, it is supplied to each heat load. For other configurations and operational effects, see FIG.
Is the same as

【0034】図6で示す蓄熱槽H3は、図4で示す蓄熱
槽H2と同様に、蓄熱材MHとして水を使用し、熱媒用
配管20を上昇する熱媒蒸気VHと蓄熱材MH(水)と
の間で潜熱・顕熱熱交換をする様に構成されたタイプで
ある。図6において、配管22の上水側領域22Uから
蓄熱槽Hに供給された水は、蓄熱材MHとして蓄熱槽H
内に充填され、配管20内の熱媒蒸気VHと潜熱・顕熱
熱交換を行い、(水温が)昇温し、ポンプ24により、
ストレーナ25を介して配管22の下流側領域22Dに
吸入され、図示しない温水負荷に送られる。ここで蓄熱
槽H2内には、温水式床暖房や風呂の追い焚き等に対し
て熱を供給するために設けられている配管26が存在
し、配管26内の水は蓄熱槽H2内の蓄熱材MHである
温水により加熱されるのである。その他の構成及び作用
効果については、図4と同様である。
The heat storage tank H3 shown in FIG. 6 uses water as the heat storage material MH similarly to the heat storage tank H2 shown in FIG. 4, and heat medium vapor VH rising through the heat medium pipe 20 and heat storage material MH (water ) And latent heat / sensible heat exchange. In FIG. 6, the water supplied to the heat storage tank H from the upper water side region 22U of the pipe 22 is used as the heat storage material MH.
And exchanges latent heat and sensible heat with the heat medium vapor VH in the pipe 20, and the temperature (water temperature) rises.
It is sucked into the downstream area 22D of the pipe 22 via the strainer 25 and sent to a hot water load (not shown). Here, in the heat storage tank H2, there is a pipe 26 provided for supplying heat to hot-water floor heating, reheating of a bath, and the like, and water in the pipe 26 stores heat in the heat storage tank H2. It is heated by the hot water that is the material MH. Other configurations and operational effects are the same as those in FIG.

【0035】水平方向配管L−H、垂直方向配管L−
V、分岐配管L−B、蓄熱槽Hにおける熱媒の移動につ
いては、図2において既に説明されているが、図7、図
9では特に明確に示されている。蒸気発生器12(図
1)で発生した熱媒蒸気VHは自圧供給により蓄熱槽H
(H1、H2、H3)へ供給され、気化熱を奪われて凝
縮し、液相冷媒LLHとして、分岐配管L−B及び垂直
方向配管L−V内を重力により下降して、底部ヘッダ3
4に到達する。
Horizontal piping LH, vertical piping L-
The movement of the heat medium in the V, the branch pipe LB, and the heat storage tank H has already been described in FIG. 2, but is particularly clearly shown in FIGS. 7 and 9. The heat medium vapor VH generated by the steam generator 12 (FIG. 1) is supplied to the heat storage tank H by self-pressure supply.
(H1, H2, H3), deprived of heat of vaporization, condensed, and as a liquid-phase refrigerant LLH, descends in the branch pipe LB and the vertical pipe LV by gravity to form the bottom header 3
Reach 4

【0036】ここで、底部ヘッダ34の位置が、図7で
は示されていない蒸気発生器12(図1参照)よりも上
方の位置にある場合には、図7では明示されてはいない
が、水平方向配管L−Hに勾配(底部ヘッダ34が上、
蒸気発生器12が下となる勾配)を設け、底部ヘッダ3
4に存在する凝縮した熱媒LLHが、重力の作用により
蒸気発生器12へ戻る様に構成される。それと共に、水
平方向配管L−Hの口径を大きくして、該配管L−Hの
上方の領域では蒸気熱媒VHが蓄熱槽H側に向かって流
れ、配管L−Hの下方の領域では液相冷媒LLHが蒸気
発生器12へ向かって流れる様に構成される。換言すれ
ば、底部ヘッダ34が蒸発器12(図1)よりも上方に
ある場合には、図8で示す様に、水平方向配管L−H1
本のみを蒸気発生器12と接続させることにより、蒸気
熱媒VH、液相熱媒LLHを循環させることが出来る。
Here, when the position of the bottom header 34 is higher than the steam generator 12 (see FIG. 1) not shown in FIG. 7, it is not explicitly shown in FIG. The horizontal pipe L-H is sloped (the bottom header 34 is up,
The steam generator 12 has a downward slope, and the bottom header 3
4 is configured so that the condensed heat medium LLH existing in 4 returns to the steam generator 12 by the action of gravity. At the same time, the diameter of the horizontal pipe L-H is increased, so that the steam heat medium VH flows toward the heat storage tank H in the area above the pipe L-H, and the liquid flows in the area below the pipe L-H. The phase refrigerant LLH is configured to flow toward the steam generator 12. In other words, when the bottom header 34 is above the evaporator 12 (FIG. 1), as shown in FIG.
By connecting only the book to the steam generator 12, the steam heat medium VH and the liquid phase heat medium LLH can be circulated.

【0037】これに対して、底部ヘッダ34が蒸気発生
器12(図1)よりも下方にある場合には、例えば図9
で示す様に、水平方向配管L−H(図1)を2本に分け
て、上方の配管L−H−1に熱媒蒸気VHを流し、下方
の配管L−H−2に液相熱媒LLHを流し、以って液相
熱媒LLHを蒸気発生器12に回収させれば良い。すな
わち、底部ヘッダ34が蒸気発生器12(図1)よりも
下方にある場合、図10で示す様に、2本の配管L−H
−1、L−H−2を蒸気発生器12に接続しなければな
らない。なお、図9、図10では示されていないが、液
相熱媒LLHに対してヘッドを付加するため、配管L−
H−2にはポンプ(図示せず)が介装されている。
On the other hand, when the bottom header 34 is located below the steam generator 12 (FIG. 1), for example, FIG.
As shown by, the horizontal pipe LH (FIG. 1) is divided into two pipes, the heat medium vapor VH flows through the upper pipe LH-1, and the liquid phase heat flows through the lower pipe LH-2. The medium LLH may be flown, and the liquid phase heat medium LLH may be recovered by the steam generator 12. That is, when the bottom header 34 is located below the steam generator 12 (FIG. 1), as shown in FIG.
-1, LH-2 must be connected to the steam generator 12. Although not shown in FIGS. 9 and 10, a pipe L-
A pump (not shown) is interposed in H-2.

【0038】図11で示す実施形態では、蒸気発生装置
12において適切な熱媒蒸気圧力を維持する様に構成さ
れている。図11において、燃料電池コージェネレーシ
ョン装置10で発生した熱は、ラインL10を流れる熱
媒体を介して、蒸気発生装置12内に貯留されている液
相熱媒LLHへ供給される。ラインL10を介して燃料
電池コージェネレーション装置10から供給された熱量
により、液相冷媒LLHは気化して熱媒蒸気が発生し、
水平方向配管L−Hを介して各消費先家庭の蓄熱槽へ供
給される。
In the embodiment shown in FIG. 11, the steam generator 12 is configured to maintain an appropriate heat medium vapor pressure. In FIG. 11, heat generated in the fuel cell cogeneration apparatus 10 is supplied to a liquid phase heat medium LLH stored in the steam generator 12 via a heat medium flowing through a line L10. Due to the amount of heat supplied from the fuel cell cogeneration apparatus 10 via the line L10, the liquid-phase refrigerant LLH is vaporized to generate a heat medium vapor,
It is supplied to the heat storage tank of each consumer home via the horizontal pipe LH.

【0039】ここで、前記ラインL10には、蒸気発生
器12をバイパスするバイパスラインL12(バイパス
配管)が設けられており、該バイパスラインL12には
開閉弁40が介装されている。この開閉弁40は、信号
伝達ラインCL−1を介して圧力センサ42と電気的に
接続されており、圧力センサ42は蒸気発生器12内の
圧力を検出する。ラインL10を介して蒸気発生器12
内へ供給される熱量が過剰となり、熱媒蒸気VH発生量
も過剰になると、蒸気発生器12内の圧力が上昇する。
この圧力上昇が圧力センサ42により検知され、信号伝
達ラインCL−1を介して開閉弁40に伝達され、開閉
弁40を開放する。開閉弁40が開放されれば、燃料電
池コージェネレーション装置10で発生した熱を搬送す
る熱媒体はバイパスラインL12を流れ、蒸気発生器1
2をバイパスする。その結果、蒸気発生器12に供給さ
れる熱量及び熱媒蒸気VHの発生量が減少し、蒸気発生
器12内の圧力が適正な数値以下に保たれる。
Here, the line L10 is provided with a bypass line L12 (bypass pipe) for bypassing the steam generator 12, and an on-off valve 40 is interposed in the bypass line L12. The on-off valve 40 is electrically connected to a pressure sensor 42 via a signal transmission line CL- 1, and the pressure sensor 42 detects a pressure in the steam generator 12. Steam generator 12 via line L10
When the amount of heat supplied to the inside becomes excessive and the amount of heat medium vapor VH generated also becomes excessive, the pressure in the steam generator 12 increases.
This pressure increase is detected by the pressure sensor 42 and transmitted to the on-off valve 40 via the signal transmission line CL- 1 to open the on-off valve 40. When the on-off valve 40 is opened, the heat medium that carries the heat generated in the fuel cell cogeneration apparatus 10 flows through the bypass line L12, and the steam generator 1
Bypass 2. As a result, the amount of heat supplied to the steam generator 12 and the generation amount of the heat medium vapor VH are reduced, and the pressure in the steam generator 12 is maintained at an appropriate value or less.

【0040】図1−図11の実施形態において、燃料電
池コージェネレーション装置10で発生した熱を蒸気発
生器12に供給することによって、熱媒蒸気は発生す
る。しかし、燃料電池コージェネレーション装置10が
燃料電池のメンテナンス等の定期点検や、その他の作業
により運転が停止されると、蒸気発生器12には熱が供
給されなくなり、熱媒蒸気の発生も停止してしまう恐れ
がある。図12は、その様な事態にも対処出来る様な実
施形態を示している。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 11, the heat generated by the fuel cell cogeneration system 10 is supplied to the steam generator 12 to generate a heat medium vapor. However, when the operation of the fuel cell cogeneration apparatus 10 is stopped due to periodic inspections such as maintenance of the fuel cell and other operations, heat is not supplied to the steam generator 12 and generation of heat medium vapor is also stopped. There is a risk that it will. FIG. 12 shows an embodiment capable of coping with such a situation.

【0041】図12において、蒸気発生機12はライン
L10を介して燃料電池コージェネレーション装置10
(熱源)と熱的に接続されていると共に、ラインL30
を介してバックアップ用熱源器50(バックアップ用熱
源)とも熱的に接続されている。ここで、バックアップ
用熱源器50については、公知市販のものをそのまま利
用することが出来る。また、バックアップ用熱源器50
は、常設であっても、仮設であっても、共に適用可能な
タイプのものが選択されることが好ましい。
In FIG. 12, a steam generator 12 is connected to a fuel cell cogeneration system 10 via a line L10.
(Heat source) and a line L30
Is also thermally connected to the backup heat source device 50 (backup heat source). Here, as the heat source 50 for backup, a known commercially available heat source can be used as it is. In addition, the backup heat source 50
It is preferable to select a type that is applicable to both permanent and temporary.

【0042】燃料電池コージェネレーション装置10が
燃料電池のメンテナンス等の定期点検や、その他の作業
により運転が停止されると、バックアップ用熱源器50
を作動し、蒸気発生機12にはバックアップ用熱源器5
0からラインL30を介して熱が投入される。その結
果、蓄熱槽H(H1、H2、H3)に蒸気熱媒が供給さ
れなくなる、という事態を回避することが出来る。燃料
電池コージェネレーション装置10が再開された際に
は、バックアップ用熱源器50を停止して、図1−図1
1で示すような通常の運転を行えば良い。
When the operation of the fuel cell cogeneration apparatus 10 is stopped due to periodic inspections such as maintenance of the fuel cell and other operations, the backup heat source unit 50 is stopped.
And the steam generator 12 has a backup heat source 5
Heat is input from 0 through line L30. As a result, it is possible to avoid a situation in which the steam heat medium is not supplied to the heat storage tanks H (H1, H2, H3). When the fuel cell cogeneration apparatus 10 is restarted, the backup heat source device 50 is stopped, and FIG.
Normal operation as shown in FIG.

【0043】図示の実施形態はあくまでも例示であり、
本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記載ではない旨を
付記する。例えば、図示の実施形態では熱源として燃料
電池コージェネレーション装置を用いているが、ガスエ
ンジン、タービン、その他の装置を用いることが出来
る。また、本発明を適用するのは集合住宅に限定される
訳ではなく、蓄熱槽を建築物上部に設けることが出来る
のであれば、一般家屋に対しても適用可能である
The illustrated embodiment is merely an example,
It is noted that the description is not intended to limit the technical scope of the present invention. For example, in the illustrated embodiment, a fuel cell cogeneration device is used as a heat source, but a gas engine, a turbine, and other devices can be used. Further, the application of the present invention is not limited to an apartment house, but can be applied to a general house as long as a heat storage tank can be provided above a building.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、飽和蒸気
の圧力によって熱媒蒸気を蓄熱槽まで供給するので、ポ
ンプ等の搬送設備が不要となり、例えば従来の温水循環
方式で必要とされた搬送動力が不要になる。また、熱源
(蒸気発生源)と消費先(一般家庭等)との距離による
悪影響が、従来の温水循環タイプのものに比較して遥か
に小さい。ここで本発明によれば、非常に高温を発生す
る熱源器を設ける事無く、蒸気を用いて熱を搬送する暖
房システムを提供することが可能となるのである。そし
て、ポンプ等の搬送設備が不要な本発明によれば、少な
くとも熱搬送に限って言えば電力その他の原動力が不要
であり、停電時であっても熱利用が可能である。また、
ポンプ等の搬送設備が不要であるため、熱媒用ポンプの
故障とは全く無縁である。また本発明によれば、熱の消
費先(である一般家庭)近傍に蓄熱槽を設置するので、
消費先の任意時間における熱利用に対して迅速に対応す
ることが出来るので、負荷変動に対する追従性が大幅に
改善される。それと共に、熱媒からの熱の受け入れを熱
利用時にオンタイムで行う必要が無く、且つ、熱利用時
間が集中してしまうことを回避することが出来る。或い
は、熱利用時間が集中する消費先の熱利用パターンと、
常時一定供給される熱源との時間差を、吸収することが
出来る。これにより、熱供給の平滑化が可能となり、発
生した熱の利用効率を改善・向上することが可能となる
のである。さらに本発明によれば、蓄熱槽内において熱
エネルギを潜熱(例えば融解熱)の形態で貯蔵出来るの
で、温水循環タイプの従来技術で用いられる貯湯槽に比
較して、蓄熱槽を遥かに小さくすることが出来る。これ
に加えて本発明によれば、凝縮した熱媒は重力により回
収されるので、配管を所謂「単線」で構成することが出
来る。
According to the present invention described above, since the heating medium vapor is supplied to the heat storage tank by the pressure of the saturated vapor, a transporting device such as a pump is not required, and for example, a conventional hot water circulation system is required. Transport power is not required. In addition, the adverse effect due to the distance between the heat source (steam generating source) and the consumer (general household or the like) is much smaller than that of the conventional hot water circulation type. Here, according to the present invention, it is possible to provide a heating system that transports heat using steam without providing a heat source that generates a very high temperature. According to the present invention, which does not require a transfer facility such as a pump, electric power and other motive power are not required at least for heat transfer, and heat can be used even during a power outage. Also,
Since no transport equipment such as a pump is required, there is absolutely no failure of the heat medium pump. Further, according to the present invention, since the heat storage tank is installed in the vicinity of the heat consumer (or a general household),
Since it is possible to quickly respond to the heat utilization at an arbitrary time of the consumer, the ability to follow a load change is greatly improved. At the same time, it is not necessary to receive heat from the heat medium on-time at the time of using heat, and it is possible to avoid concentration of heat use time. Or the heat use pattern of the consumer where the heat use time is concentrated,
It is possible to absorb a time difference from a heat source which is always supplied at a constant rate. As a result, the heat supply can be smoothed, and the utilization efficiency of the generated heat can be improved / improved. Further, according to the present invention, since the heat energy can be stored in the form of latent heat (for example, heat of fusion) in the heat storage tank, the heat storage tank is much smaller than the hot water storage tank used in the related art of the hot water circulation type. I can do it. In addition to this, according to the present invention, since the condensed heat medium is recovered by gravity, the pipe can be constituted by a so-called “single line”.

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

【図1】本発明の1実施形態を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】熱媒の移動を説明する図。FIG. 2 is a diagram illustrating movement of a heat medium.

【図3】本発明で用いられる蓄熱槽の1例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a heat storage tank used in the present invention.

【図4】蓄熱槽の他の例を示す図。FIG. 4 is a view showing another example of the heat storage tank.

【図5】蓄熱槽の別の例を示す図。FIG. 5 is a view showing another example of the heat storage tank.

【図6】蓄熱槽の更に別の例を示す図。FIG. 6 is a view showing still another example of the heat storage tank.

【図7】蓄熱槽と水平方向配管との間における熱媒の移
動を示す図。
FIG. 7 is a view showing movement of a heat medium between a heat storage tank and a horizontal pipe.

【図8】図7の実施形態で用いられる水平方向配管と蒸
気発生器との接続状態を示す図。
FIG. 8 is a view showing a connection state between a horizontal pipe and a steam generator used in the embodiment of FIG. 7;

【図9】蓄熱槽と水平方向配管との間における熱媒の移
動を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing movement of a heat medium between a heat storage tank and a horizontal pipe.

【図10】図9の実施形態で用いられる水平方向配管と
蒸気発生器との接続状態を示す図。
FIG. 10 is a view showing a connection state between a horizontal pipe and a steam generator used in the embodiment of FIG. 9;

【図11】本発明の他の実施形態を示す図。FIG. 11 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図12】本発明の更に別の実施形態を示す図。FIG. 12 is a view showing still another embodiment of the present invention.

【図13】従来技術の1例を示す図。FIG. 13 is a diagram showing an example of the related art.

【図14】温水により熱を搬送する従来技術の1例を示
す図。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a conventional technique for transferring heat by hot water.

【図15】蒸気により熱を搬送する従来技術の1例を示
す図。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a conventional technique for transferring heat by steam.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…貯湯槽 PL−S、PL−SG、PL−SR…温水配管系 2、24、28…ポンプ H、H1、H2、H3…蓄熱槽 L−H…水平方向配管 L−V…垂直方向配管 L−B…分岐配管 10…燃料電池コージェネレーション装置 12…蒸気発生装置 VH…熱媒蒸気 LLH…液相熱媒 MH…蓄熱材 20…熱媒用配管 22…蓄熱槽を設けた消費先家庭に温水を供給するため
の配管 22U…配管(22)の上水側領域 22D…配管(22)の下流側領域 26…温水式床暖房や風呂の追い焚き等に対して温水を
供給するための配管 34…底部ヘッダ L10、L30…蒸気発生装置に熱を供給するライン L12…バイパスライン 40…開閉弁 42…圧力センサ 50…バックアップ用熱源器
1: Hot water storage tank PL-S, PL-SG, PL-SR: Hot water piping system 2, 24, 28: Pump H, H1, H2, H3: Heat storage tank LH: Horizontal piping LV: Vertical piping LB ... Branch pipe 10 ... Fuel cell cogeneration apparatus 12 ... Steam generator VH ... Heat medium vapor LLH ... Liquid phase heat medium MH ... Heat storage material 20 ... Heat medium pipe 22 ... Consumer home provided with a heat storage tank Piping for supplying hot water 22U ... Water supply side area of pipe (22) 22D ... Downstream area of pipe (22) 26 ... Piping for supplying hot water to hot water floor heating, reheating of bath, etc. 34 bottom header L10, L30 line supplying heat to steam generator L12 bypass line 40 on-off valve 42 pressure sensor 50 backup heat source

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱源と、該熱源から供給される熱により
熱媒蒸気を発生する蒸気発生手段と、該蒸気発生手段か
ら蓄熱槽とを熱的に接続する熱媒用配管とを有してお
り、前記蓄熱槽はその内部に充填された蓄熱材とその内
部に挿入された熱交換器内部の熱媒蒸気との間で熱交換
を行う様に構成されており、前記熱媒用配管は、その内
部で熱媒蒸気が蓄熱槽に向かって流れると共に、液相熱
媒が蒸気発生器に向かって流れる様に構成されているこ
とを特徴とする暖房システム。
A heat source, a steam generating means for generating a heat medium vapor by heat supplied from the heat source, and a heat medium pipe for thermally connecting the steam generating means to a heat storage tank. The heat storage tank is configured to perform heat exchange between a heat storage material filled therein and a heat medium vapor inside a heat exchanger inserted therein, and the heat medium pipe is A heating system in which the heat medium vapor flows toward the heat storage tank and the liquid phase heat medium flows toward the steam generator.
【請求項2】 前記蓄熱槽は、そこに供給される熱媒蒸
気が保有する熱量により溶解する程度の融点を有する蓄
熱材が充填されており、蓄熱材と冷媒蒸気とが潜熱・潜
熱熱交換を行う様に構成されている請求項1の暖房シス
テム。
2. The heat storage tank is filled with a heat storage material having a melting point enough to be dissolved by the amount of heat held by the heat medium vapor supplied thereto, and the heat storage material and the refrigerant vapor exchange latent heat and latent heat. The heating system of claim 1, wherein the heating system is configured to:
【請求項3】 前記蓄熱槽に水を供給する配管が接続さ
れ、供給された水は蓄熱材として前記蓄熱槽内に充填さ
れている請求項1の暖房システム。
3. The heating system according to claim 1, wherein a pipe for supplying water is connected to the heat storage tank, and the supplied water is filled in the heat storage tank as a heat storage material.
【請求項4】 前記熱媒用配管は、水平方向配管と、垂
直方向配管、分岐配管とから構成されており、垂直方向
配管は底部ヘッダを介して水平方向配管に接続してお
り、前記底部ヘッダは蒸気発生手段よりも上方に位置し
ており、前記水平方向配管には蒸気発生手段に向かって
下降する様な傾斜が設けられている請求項1−3のいず
れか1項の暖房システム。
4. The heat medium pipe comprises a horizontal pipe, a vertical pipe, and a branch pipe, and the vertical pipe is connected to the horizontal pipe via a bottom header. The heating system according to any one of claims 1 to 3, wherein the header is located above the steam generating means, and the horizontal pipe is provided with a slope that descends toward the steam generating means.
【請求項5】 前記熱媒用配管は、水平方向配管と、垂
直方向配管、分岐配管とから構成されており、垂直方向
配管は底部ヘッダを介して水平方向配管に接続してお
り、前記底部ヘッダは蒸気発生手段よりも下方に位置し
ており、前記水平方向配管は、熱媒蒸気流過用の第1の
配管と、液相熱媒流過用の第2の配管の2つに分けて構
成されている請求項1−3のいずれか1項の暖房システ
ム。
5. The heat medium pipe comprises a horizontal pipe, a vertical pipe, and a branch pipe, and the vertical pipe is connected to the horizontal pipe via a bottom header. The header is located below the steam generating means, and the horizontal pipe is divided into a first pipe for flowing the heat medium vapor and a second pipe for flowing the liquid phase heat medium. The heating system according to claim 1, wherein the heating system is configured as follows.
【請求項6】 熱源から蒸気発生手段に熱を搬送する配
管を有し、該配管系は蒸気発生手段をバイパスするバイ
パス配管を設け、該バイパス配管には開閉弁が介装され
ており、該開閉弁は蒸気発生手段内の圧力に応答して開
閉する様に構成されている請求項1−5のいずれか1項
の暖房システム。
6. A piping system for transferring heat from a heat source to a steam generating means, wherein the piping system is provided with a bypass piping for bypassing the steam generating means, and an on-off valve is interposed in the bypass piping. The heating system according to any one of claims 1 to 5, wherein the on-off valve is configured to open and close in response to a pressure in the steam generating means.
【請求項7】 蒸気発生手段は熱源と熱的に接続されて
いると共に、バックアップ用熱源とも熱的に接続されて
おり、該バックアップ用熱源は、前記熱源の運転が停止
すると作動する様に構成されている請求項1−6のいず
れか1項の暖房システム。
7. The steam generating means is thermally connected to a heat source and also thermally connected to a backup heat source, and the backup heat source is configured to operate when the operation of the heat source is stopped. The heating system according to any one of claims 1 to 6, wherein
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