JPH11294802A - 蓄熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄熱槽内に蓄えられた熱媒体の熱量を有効に
利用することができるとともに、負荷に対して所定の温
度の熱媒体を安定して供給できるようにした蓄熱装置を
提供すること。 【解決手段】 熱源機１を有する一次側供給回路Ａと、
負荷４を有する二次側供給回路Ｂとで、熱媒体Ｆを貯留
した蓄熱槽２及び熱交換器３を共有するように構成し、
二次側供給回路Ｂの熱媒体供給管７の基端側を複数に分
岐して蓄熱槽２に接続するとともに、分岐した各熱媒体
供給管７１，７２，７３に開度を調節できるようにした
バルブ８１，８２，８３を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、負荷に対して所定
の温度の熱媒体を安定して供給できるようにした蓄熱装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、蓄熱装置として、図２に示すよう
な、熱源機１を有する一次側供給回路Ａと、負荷４を有
する二次側供給回路Ｂとで、所要の熱媒体Ｆを貯留した
蓄熱槽２及び熱交換器３を共有するように構成した蓄熱
装置が用いられている。この蓄熱装置は、熱媒体Ｆを貯
留した蓄熱槽２に、熱源機１を駆動することにより一次
側供給回路Ａを介して蓄熱し、熱量を必要とするとき
に、熱媒体Ｆを貯留した蓄熱槽２から、二次側供給回路
Ｂの熱媒体供給管７及び混合弁６等を介して、所定の温
度に調整された熱媒体を負荷４に供給し、冷房等を行う
ようにしている。

【０００３】従来の蓄熱装置における蓄熱槽２内に蓄え
られた熱媒体Ｆの熱量の利用の可否等の判断は、蓄熱槽
２に設けたサーモＳ１及び配管１１に設けたサーモＳ２
によって検出された温度に基づいて行われ、蓄熱槽２に
設けたサーモＳ１及び／又は負荷４から戻ってきた熱媒
体と、蓄熱槽２から供給された熱媒体とが混合されて流
れる配管１１に設けたサーモＳ２によって検出された温
度が、所定の温度以上となった場合に、蓄熱槽２内に貯
留された熱媒体Ｆの利用を中止し、その後は、熱源機１
の単独運転により負荷４に対して熱量を供給するように
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の蓄熱
装置は、蓄熱槽２の容量が大きい場合であっても、二次
側供給回路Ｂの熱媒体供給管７の基端側を１本の配管で
以て構成して蓄熱槽２に接続するようにしているため、
蓄熱槽２内に蓄えられた熱媒体Ｆの熱量を有効に利用す
ることが困難であるとともに、負荷４に対して所定の温
度の熱媒体を安定して供給することができないという問
題があった。すなわち、例えば、蓄熱槽２内に冷熱量を
蓄え、負荷４に対して冷熱媒体を供給するように構成す
る場合、負荷４から蓄熱槽２内に戻った熱媒体は加温さ
れている。この戻りの熱媒体の熱量により、蓄熱槽２内
の凍結した熱媒体を溶解し、この溶解した冷熱媒体を負
荷４に対して順次供給することにより、熱媒体は、蓄熱
槽２と負荷４の間を循環することとなる。しかしなが
ら、負荷４から蓄熱槽２内に戻った熱媒体の温度が高い
場合等には、蓄熱槽２内の上部に高温の熱媒体が滞留
し、蓄熱槽２内の中間部や下部の凍結した熱媒体が溶解
せず、このため、蓄熱槽２内に蓄えられた熱媒体Ｆの熱
量を有効に利用することが困難となり、また、熱媒体の
溶解が円滑に行われないことにより、負荷４に対して所
定の温度の熱媒体を安定して供給することができなくな
る。

【０００５】本発明は、上記従来の蓄熱装置の有する問
題点に鑑み、蓄熱槽内に蓄えられた熱媒体の熱量を有効
に利用することができるとともに、負荷に対して所定の
温度の熱媒体を安定して供給できるようにした蓄熱装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の蓄熱装置は、熱源機を有する一次側供給回
路と、負荷を有する二次側供給回路とで、熱媒体を貯留
した蓄熱槽及び熱交換器を共有するように構成した蓄熱
装置において、二次側供給回路の熱媒体供給管の基端側
を複数に分岐して蓄熱槽に接続するとともに、分岐した
熱媒体供給管に開度を調節できるようにしたバルブを配
設したことを特徴とする。

【０００７】この蓄熱装置は、二次側供給回路の熱媒体
供給管の基端側を複数に分岐して蓄熱槽に接続するとと
もに、分岐した熱媒体供給管に開度を調節できるように
したバルブを配設することにより、蓄熱槽内の各部分か
ら均等に熱媒体を取り出すことができ、これにより、凍
結した熱媒体が部分的に溶解せずに蓄熱槽内に残ること
を防止することができ、蓄熱槽内に蓄えられた熱媒体の
熱量を有効に利用することができるとともに、負荷に対
して所定の温度の熱媒体を安定して供給することができ
る。

【０００８】この場合において、複数に分岐した熱媒体
供給管の基端側を蓄熱槽の上下方向の異なる位置に接続
することができる。

【０００９】これにより、蓄熱槽内の上下方向の温度分
布をなくし、凍結した熱媒体が部分的に溶解せずに蓄熱
槽内に残ることによって生じるブロッキング現象を確実
に防止することができる。

【００１０】また、蓄熱槽から供給される熱媒体の温度
に応じてバルブの開度を調節するようにすることができ
る。

【００１１】これにより、負荷に対して所定の温度の熱
媒体をより安定して供給することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の蓄熱装置の実施の
形態を図面に基づいて説明する。図１に、本発明の蓄熱
装置の一実施例を示す。

【００１３】この蓄熱装置は、従来の蓄熱装置と同様、
熱源機１を有する一次側供給回路Ａと、負荷４を有する
二次側供給回路Ｂとで、熱媒体Ｆを貯留した蓄熱槽２及
びプレート式の熱交換器３を共有するように構成した基
本的な回路構成を備えている。

【００１４】このうち、一次側供給回路Ａは、熱源機１
に、配管１０を介して、蓄熱槽２内に配設した熱交換器
２１及びプレート式の熱交換器３の一方の通路３１に接
続し、ポンプ１２を駆動するとともに、配管１０に配設
したバルブ１３を切り替えることにより、熱源機１から
蓄熱槽２内に配設した熱交換器２１又はプレート式の熱
交換器３の通路３１に、冷媒が選択的に循環するように
構成する。なお、蓄熱槽２内には、水、その他の適宜の
液体からなる熱媒体Ｆを貯留するようにするとともに、
貯留された熱媒体Ｆの温度を検出するためのサーモＳ１
を配設するようにする。

【００１５】一次側供給回路Ａと蓄熱槽２及びプレート
式の熱交換器３を共有するようにした二次側供給回路Ｂ
は、配管１１を介して、負荷４、プレート式の熱交換器
３の他方の通路３２及び蓄熱槽２を接続するとともに、
配管１１の途中に、ポンプ５、混合弁６を配設して、熱
媒体が循環するように構成する。

【００１６】この場合において、配管１１の一部を構成
する熱媒体供給管７の基端側を複数、本実施例において
は３本に分岐して、蓄熱槽２に接続するとともに、分岐
した各熱媒体供給管７１，７２，７３に、開度を調節で
きるようにしたバルブ８１，８２，８３を配設するよう
にする。

【００１７】このバルブ８１，８２，８３の開度は、蓄
熱槽２から供給される熱媒体の温度に応じて調節するよ
うにしたり、タイマーにより調節するようにすることが
でき、これにより、負荷４に対して所定の温度の熱媒体
を安定して供給することができるものとなる。

【００１８】配管１１の途中に配設した混合弁６には、
負荷４から戻ってきた熱媒体をバイパスさせるバイパス
管１１Ｃと、蓄熱槽２から熱媒体を供給する熱媒体供給
管７を接続するようにし、この混合弁６の開閉動作を制
御するためのサーモＳ２を配管１１のポンプ５と負荷４
の間に配設し、負荷４から戻ってきた熱媒体と、蓄熱槽
２から供給された熱媒体とが混合され、所定の温度とな
った熱媒体を負荷４に対して供給するようにする。

【００１９】また、負荷４から戻ってきた熱媒体を、混
合弁６の下流側にバイパスさせるバイパス管１１Ｂを配
設するとともに、バイパス管１１Ｂにはバルブ９を配設
し、サーモＳ２によって検出される負荷４へ供給される
熱媒体の温度等に基づいて、バルブ９の開度を調節する
ようにする。

【００２０】この蓄熱装置は、蓄熱槽２内に冷熱量を蓄
え、負荷４に対して冷熱媒体を供給するように構成する
場合、配管１０に配設したバルブ１３により、熱源機１
から蓄熱槽２内に配設した熱交換器２１に冷媒が循環す
るようにした状態で、熱源機１及びポンプ１２を駆動す
ることにより、熱媒体Ｆを貯留した蓄熱槽２に蓄熱、す
なわち、蓄熱槽２内の熱媒体Ｆを凍結させるようにす
る。この場合、蓄熱槽２内の熱媒体Ｆは、熱交換器２１
の外表面より凍結し、次第に蓄熱槽２内に貯留された熱
媒体Ｆの５０〜９０％程度が凍結して蓄熱される。

【００２１】そして、蓄熱された熱量を負荷４にて利用
する場合には、ポンプ５を駆動することにより、熱媒体
Ｆを貯留した蓄熱槽２から、二次側供給回路Ｂの分岐し
た熱媒体供給管７１，７２，７３、熱媒体供給管７及び
混合弁６等を介して、所定の温度に調整された熱媒体を
負荷４に供給し、冷房等を行うようにする。この場合、
配管１１に設けたサーモＳ２によって検出された温度に
基づいて混合弁６の開閉動作を制御することにより、負
荷４から戻ってきた熱媒体と、蓄熱槽２から供給された
熱媒体とが混合されるようにするとともに、分岐した各
熱媒体供給管７１，７２，７３に配設したバルブ８１，
８２，８３の開度を、配管１１に設けたサーモＳ２によ
って検出された温度等に基づいて調節することにより、
負荷４に対して所定の温度の熱媒体を供給することがで
きるようにする。このとき、負荷４から戻ってきた熱媒
体の一部は、蓄熱槽２に戻され、この戻りの熱媒体の熱
量により、蓄熱槽２内の凍結した熱媒体を溶解し、この
溶解した冷熱媒体を負荷４に対して順次供給することに
より、熱媒体は、蓄熱槽２と負荷４の間を循環すること
となる。

【００２２】なお、蓄熱槽２内に蓄熱した熱量と熱源機
１とを併用することも可能であり、この場合には、熱源
機１を駆動してプレート式の熱交換器３の通路３１，３
２間において熱交換を行うことにより、負荷４に対して
熱量を供給するようにする。

【００２３】この場合、従来の蓄熱装置と同様、蓄熱槽
２内に蓄えられた熱媒体Ｆの熱量の利用の可否等の判断
は、蓄熱槽２に設けたサーモＳ１及び配管１１に設けた
サーモＳ２によって検出された温度に基づいて行うよう
にするが、蓄熱槽２に設けたサーモＳ１及び／又は負荷
４から戻ってきた熱媒体と、蓄熱槽２から供給された熱
媒体とが混合されて流れる配管１１に設けたサーモＳ２
によって検出された温度が、所定の温度以上となった場
合には、分岐した各熱媒体供給管７１，７２，７３に配
設したバルブ８１，８２，８３を閉鎖するか、混合弁６
を操作することにより、蓄熱槽２内に貯留された熱媒体
Ｆの利用を中止し、その後は、熱源機１を単独運転する
ことにより、プレート式の熱交換器３の通路３１，３２
間において熱交換を行うことにより負荷４に対して熱量
を供給するようにする。

【００２４】

【発明の効果】本発明の蓄熱装置によれば、二次側供給
回路の熱媒体供給管の基端側を複数に分岐して蓄熱槽に
接続するとともに、分岐した熱媒体供給管に開度を調節
できるようにしたバルブを配設することにより、蓄熱槽
内の各部分から均等に熱媒体を取り出すことができ、こ
れにより、凍結した熱媒体が部分的に溶解せずに蓄熱槽
内に残ることを防止することができ、蓄熱槽内に蓄えら
れた熱媒体の熱量を有効に利用することができるととも
に、負荷に対して所定の温度の熱媒体を安定して供給す
ることができる。このため、蓄熱槽の小形化を図ること
ができ、蓄熱装置の製造コスト及びランニングコストを
低廉にすることができる。

【００２５】また、複数に分岐した熱媒体供給管の基端
側を蓄熱槽の上下方向の異なる位置に接続することによ
り、蓄熱槽内の上下方向の温度分布をなくし、凍結した
熱媒体が部分的に溶解せずに蓄熱槽内に残ることによっ
て生じるブロッキング現象を確実に防止することができ
る。

【００２６】また、蓄熱槽から供給される熱媒体の温度
に応じてバルブの開度を調節するようにすることによ
り、負荷に対して所定の温度の熱媒体をより安定して供
給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蓄熱装置の一実施例を示す回路説明図
である。

【図２】従来の蓄熱装置を示す回路説明図である。

【符号の説明】

Ａ 一次側供給回路 Ｂ 二次側供給回路 Ｆ 熱媒体 １ 熱源機 １０ 配管 １１ 配管 １２ ポンプ １３ バルブ ２ 蓄熱槽 ２１ 熱交換器 ３ 熱交換器 ３１ 通路 ３２ 通路 ４ 負荷 ５ ポンプ ６ 混合弁 ７ 熱媒体供給管 ７１，７２，７３ 熱媒体供給管（分岐管） ８１，８２，８３ バルブ ９ バルブ Ｓ１ サーモ Ｓ２ サーモ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱源機を有する一次側供給回路と、負荷
   を有する二次側供給回路とで、熱媒体を貯留した蓄熱槽
   及び熱交換器を共有するように構成した蓄熱装置におい
   て、二次側供給回路の熱媒体供給管の基端側を複数に分
   岐して蓄熱槽に接続するとともに、分岐した各熱媒体供
   給管に開度を調節できるようにしたバルブを配設したこ
   とを特徴とする蓄熱装置。
2. 【請求項２】 複数に分岐した熱媒体供給管の基端側を
   蓄熱槽の上下方向の異なる位置に接続したことを特徴と
   する請求項１記載の蓄熱装置。
3. 【請求項３】 蓄熱槽から供給される熱媒体の温度に応
   じてバルブの開度を調節するようにしたことを特徴とす
   る請求項１又は２記載の蓄熱装置。