JP2003090548A

JP2003090548A - 蓄熱装置

Info

Publication number: JP2003090548A
Application number: JP2001279224A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Setoguchi; 隆之瀬戸口; Mitsuharu Numata; 光春沼田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2003-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】糖アルコールを含んだ蓄熱材を備え、運転効
率が高く且つ設置箇所の制約の少ない蓄熱装置を提供す
る。【解決手段】蓄熱装置（1）は、熱源としてのヒート
ポンプ（2）と、水回路（20）と、蓄熱槽（3）とを備え
ている。蓄熱槽（3）には、融点が１００℃以下であっ
てエリスリトールとトレイトールとの混合物からなる蓄
熱材（5）が充填されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、蓄熱装置を利用した給湯器や
暖房装置などが知られている。蓄熱装置の蓄熱材として
は、蓄熱量を出来るだけ多く確保するために、潜熱蓄熱
を利用したものがよく用いられている。従来は、そのよ
うな蓄熱材として、パラフィン系の蓄熱材や、無機系蓄
熱材が用いられていた。

【０００３】しかし、蓄熱装置の更なる高性能化を図る
ためには、パラフィン系の蓄熱材では、潜熱量が十分で
あるとは言い難かった。一方、無機系蓄熱材は、毒性や
腐食性を有しているので、装置の安全性および信頼性確
保のために相当な注意が必要であった。

【０００４】そこで、特開平１０−２３８８６０号公
報、特開２０００−８７０２０号公報、および特開２０
０１−３１９５７号公報に開示されているように、潜熱
量が大きく且つ毒性のない蓄熱材として、糖アルコール
が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、糖アルコール
を蓄熱材として利用する従来の蓄熱装置は、潜熱量が大
きく且つ毒性がないという糖アルコールの特性のみに着
目したものであり、装置全体の高効率化が十分に図られ
ているとは言い難かった。

【０００６】つまり、糖アルコールは融点が８０℃〜１
６６℃程度であり、蓄熱材としては融点が比較的高いも
のである。そこで、従来の蓄熱装置では、蓄熱時に糖ア
ルコールを高温で加熱する必要があったため、蓄熱材を
加熱するための熱源として、電気ヒータや高温排熱を用
いていた。しかし、熱源として電気ヒータを用いたので
は、電気ヒータ自体はＣＯＰ＝１以下の熱源であること
から、高効率の蓄熱運転は難しい。また、高温排熱を利
用する装置では、設置箇所が排熱利用の可能な場所に限
定されてしまうという問題があった。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、糖アルコールを含ん
だ蓄熱材を備え、運転効率が高く且つ設置箇所の制約の
少ない蓄熱装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、熱源としてヒートポンプを利用すること
とした。

【０００９】第１の蓄熱装置は、糖アルコールを含む融
点が１００℃以下の蓄熱材を有する蓄熱部と、当該蓄熱
部を加熱するヒートポンプとを備え、前記ヒートポンプ
により前記蓄熱材を融解する蓄熱運転と、前記蓄熱材の
凝固熱を利用する蓄熱利用運転とを実行するものであ
る。

【００１０】第２の蓄熱装置は、第１の蓄熱装置におい
て、熱媒体が流通し、蓄熱利用運転時に蓄熱部の蓄熱材
と熱媒体とを熱交換させる蓄熱回収熱交換器を有する蓄
熱利用回路を更に備え、前記ヒートポンプは、蓄熱運転
時に前記蓄熱部の蓄熱材を加熱する第１加熱部と、蓄熱
利用運転時に前記蓄熱回収熱交換器から流出した熱媒体
を加熱する第２加熱部とを有しているものである。

【００１１】第３の蓄熱装置は、糖アルコールを含む融
点が１００℃以下の蓄熱材を有する蓄熱部と、熱媒体が
流通する熱媒体回路と、ヒートポンプと、前記ヒートポ
ンプの冷媒と前記熱媒体回路の熱媒体とを熱交換させる
第１熱交換器と、前記熱媒体回路の熱媒体と前記蓄熱部
の蓄熱材とを熱交換させる第２熱交換器とを備え、前記
ヒートポンプの冷媒によって前記熱媒体回路の熱媒体を
加熱し、加熱された当該熱媒体によって前記蓄熱材を融
解する蓄熱運転と、前記蓄熱材の凝固熱を利用する蓄熱
利用運転とを実行するものである。

【００１２】第４の蓄熱装置は、第３の蓄熱装置におい
て、熱媒体回路の熱媒体を第２熱交換器を介して蓄熱部
の蓄熱材により加熱する第１蓄熱利用運転と、前記熱媒
体回路の熱媒体を前記第２熱交換器を介して前記蓄熱部
の蓄熱材により加熱し、さらに第１熱交換器を介してヒ
ートポンプにより加熱する第２蓄熱利用運転とを選択的
に実行するものである。

【００１３】第５の蓄熱装置は、第２〜第４のいずれか
一の蓄熱装置において、熱媒体は水であり、給湯システ
ムを構成しているものである。

【００１４】第６の蓄熱装置は、第１〜第５のいずれか
一の蓄熱装置において、蓄熱材は、エリスリトールとト
レイトールとの混合物を含んでいるものである。

【００１５】第７の蓄熱装置は、第１〜第５のいずれか
一の蓄熱装置において、蓄熱材は、エリスリトールとキ
シリトールとの混合物を含んでいるものである。

【００１６】第８の蓄熱装置は、第１〜第５のいずれか
一の蓄熱装置において、蓄熱材は、糖アルコールと尿素
との混合物を含んでいるものである。

【００１７】前記各蓄熱装置では、蓄熱材が糖アルコー
ルを含んでいるため、装置の安全性および信頼性が向上
する。また、潜熱量が大きいので、装置の小型化が促進
される。蓄熱材の融点は１００℃以下であり、比較的低
温である。そのため、熱源としてヒートポンプを用いる
ことが容易になる。熱源としてヒートポンプを利用する
ので、装置の運転効率が向上し、また、設置自由度が増
大する。

【００１８】特に、第１の蓄熱装置では、蓄熱運転時に
蓄熱材をヒートポンプで直接的に加熱するので、間接的
に加熱する場合に比べて、加熱に際しての熱損失が少な
く、また、蓄熱材をより高温度にて加熱することができ
る。

【００１９】第２の蓄熱装置では、蓄熱利用運転時に、
熱媒体を蓄熱回収熱交換器および第２加熱部にて加熱す
ることができ、２段階に加熱することができる。そのた
め、より高温の熱媒体を生成することができる。

【００２０】第４の蓄熱装置では、第２蓄熱利用運転時
に、熱媒体は第２熱交換器および第１熱交換器にて加熱
され、２段階に加熱されることになる。そのため、熱媒
体はより高い温度にまで加熱される。したがって、蓄熱
利用に際して、より高温の熱媒体を利用することができ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、蓄熱材
が糖アルコールを含んでいるため、装置の安全性および
信頼性を向上させることができるとともに、小型化が容
易になる。また、蓄熱材の融点を１００℃以下に設定
し、熱源としてヒートポンプを備えているので、運転効
率を向上させることができ、また、設置箇所の制約を少
なくすることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２３】＜実施形態１＞図１に示すように、実施形
態１に係る蓄熱装置（1）は、熱源としてのヒートポン
プ（2）と、熱媒体回路としての水回路（20）と、蓄熱
槽（3）とを備え、給湯システムを構成している。

【００２４】ヒートポンプ（2）は、いわゆる蒸気圧縮
式の冷媒回路（2A）によって構成されている。この冷媒
回路（2A）は、圧縮機（4）と、冷媒回路（2A）の冷媒
と水回路（20）の水とを熱交換させる第１熱交換器（2
5）と、液−ガス熱交換器（7）と、減圧機構としての膨
張弁（8）と、熱源側熱交換器としての蒸発器（9）とが
順に接続されて構成されている。圧縮機（4）の吸入側
には、アキュムレータ（4A）が設けられている。液−ガ
ス熱交換器（7）は、冷媒回路（2A）内において熱回収
を行うものである。液−ガス熱交換器（7）は、第１熱
交換器（25）の高温側流路（6）を流出した冷媒が流れ
る高温側流路（10）と、蒸発器（9）を流出した冷媒が
流れる低温側流路（11）とを有し、高温側流路（10）を
流れる冷媒と低温側流路（11）を流れる冷媒との間で熱
交換を行わせるものである。

【００２５】冷媒回路（2A）の冷媒の種類は特に限定さ
れるものではなく、例えば、ＨＦＣ系冷媒、ＨＣＦＣ系
冷媒等のフロン冷媒の他、ＣＯ₂等の自然冷媒であって
もよい。

【００２６】水回路（20）は、ポンプ（21）と、蓄熱槽
（3）内に設けられた第２熱交換器（22）と、三方弁（2
3）と、第１熱交換器（25）の低温側流路（24）とが順
に接続されて構成されている。ポンプ（21）の吐出側に
は、逆止弁（26）が設けられている。逆止弁（26）と第
２熱交換器（22）との間には、給湯用配管（27）が接続
されている。給湯用配管（27）は、水回路（20）の温水
を図示しない利用側回路に供給するための供給路であ
る。給湯用配管（27）には、閉鎖弁（28）が設けられて
いる。給湯用配管（27）と第２熱交換器（22）との間に
は、閉鎖弁（29）が設けられている。

【００２７】水回路（20）は、三方弁（23）をバイパス
する第１バイパス管（30）を備えている。第１バイパス
管（30）には、閉鎖弁（31）が設けられている。また、
水回路（20）は、第２バイパス管（32）を備えている。
第２バイパス管（32）の一端は、閉鎖弁（29）と第２熱
交換器（22）との間に接続され、第２バイパス管（32）
の他端は、三方弁（23）と第１熱交換器（25）の低温側
流路（24）との間に接続されている。第２バイパス管
（32）には、閉鎖弁（33）が設けられている。三方弁
（23）の一端は、水回路（20）に水を供給する給水配管
（34）に接続されている。給水配管（34）には、閉鎖弁
（35）が設けられている。

【００２８】蓄熱槽（3）には、蓄熱材（5）として糖ア
ルコールが充填されている。本実施形態では、蓄熱槽
（3）には、蓄熱材（5）として、エリスリトールとトレ
イトールとの混合物が収容されている。ここで、エリス
リトールとトレイトールとは、混合物の融点が１００℃
以下になるように配合されている。このように蓄熱材
（5）の融点を１００℃以下に設定した理由は、融点を
ヒートポンプ（2）の高温側温度相当に調整することに
より、熱源としてのヒートポンプ（2）を効率よく運転
させるためである。

【００２９】すなわち、通常、ヒートポンプ（2）で得
られる熱源の温度は１００℃以下であり、当該温度が１
００℃よりも高温になると、ヒートポンプ本来の高効率
運転は困難となる。そこで、本実施形態では、ヒートポ
ンプ本来の効率の良さを十分に活用するために、蓄熱材
（5）の融点を、ヒートポンプで出湯できる温水の上限
温度相当に設定することとした。

【００３０】融点が１００℃以下の蓄熱材（5）として
は、例えば、エリスリトールとＤ−トレイトールとをそ
れぞれ５０ｗｔ％ずつ含んだ混合物（融点８４℃、蓄熱
密度２８０J/g（６６．９cal/g）等を好適に用いること
ができる。なお、Ｄ−トレイトール自体（Ｄ−トレイト
ール１００ｗｔ％）の融点は９２．１℃、蓄熱密度は２
７４J/g（６５．５cal/g）である。

【００３１】なお、糖アルコールを含む融点が１００℃
以下の蓄熱材は、上記エリスリトールとトレイトールと
の混合物に限定されるものではなく、例えば、エリスリ
トールとキシリトールとの混合物や、糖アルコールと尿
素との混合物等であってもよい。例えば、エリスリトー
ルとキシリトールとをそれぞれ５０ｗｔ％ずつ含んだ混
合物（融点８６．２℃、蓄熱密度２７９．５J/g（６
５．８cal/g））等を好適に用いることができる。な
お、エリスリトール自体（エリスリトール１００ｗｔ
％）の融点は１２３．４℃、蓄熱密度は３１３．８J/g
（７５．０cal/g）であり、キシリトール自体（キシリ
トール１００ｗｔ％）の融点は９６．２℃、蓄熱密度は
２３９．７J/g（５７．３cal/g）である。

【００３２】本蓄熱装置（1）は、蓄熱運転と蓄熱利用
運転とを実行する。次に、各運転について説明する。

【００３３】蓄熱運転は、蓄熱槽（3）の蓄熱材（5）を
融解することにより、当該蓄熱材（5）に熱を蓄える運
転である。冷媒回路（2A）においては、冷媒が以下のよ
うに循環する。すなわち、圧縮機（4）から吐出された
高温の冷媒は、第１熱交換器（25）の高温側流路（6）
内で凝縮する。高温側流路（6）を流出した高温の冷媒
は、液−ガス熱交換器（7）において、蒸発器（9）を流
出した低温の冷媒と熱交換を行う。液−ガス熱交換器
（7）の高温側流路（10）を流出した冷媒は、膨張弁
（8）によって減圧される。減圧によって温度が低下し
た冷媒は、蒸発器（9）において蒸発する。蒸発器（9）
を流出した冷媒は、液−ガス熱交換器（7）の低温側流
路（11）において高温側流路（10）の高温冷媒と熱交換
を行った後、アキュムレータ（4A）を経て圧縮機（4）
に吸入される。

【００３４】水回路（20）においては、給水配管（34）
の閉鎖弁（35）、給湯用配管（27）の閉鎖弁（28）、お
よび第２バイパス管（32）の閉鎖弁（33）は閉鎖され、
閉鎖弁（29）および第１バイパス管（30）の閉鎖弁（3
1）は開放される。そして、水回路（20）の水は、ポン
プ（21）、第２熱交換器（22）、第１熱交換器（25）の
低温側流路（24）の順に循環する。

【００３５】具体的には、水回路（20）の水は、第１熱
交換器（25）の低温側流路（24）において、冷媒回路
（2A）の高温側流路（6）を流れる冷媒によって加熱さ
れ、高温の温水となる。この高温水は、ポンプ（21）を
通った後、蓄熱槽（3）の第２熱交換器（22）に流入す
る。第２熱交換器（22）内の高温水は、蓄熱槽（3）の
蓄熱材（5）を加熱する。その結果、蓄熱材（5）は融解
し、蓄熱材（5）に熱（潜熱および顕熱）が蓄えられ
る。第２熱交換器（22）を流出した水は、第１バイパス
管（30）を流通し、第１熱交換器（25）の低温側流路
（24）に流入する。第１熱交換器（25）の低温側流路
（24）に流入した水は、冷媒回路（2A）の冷媒によって
再び加熱され、上記の循環動作を繰り返す。

【００３６】一方、蓄熱利用運転は、蓄熱槽（3）に蓄
えられた熱を熱源として利用する運転である。本蓄熱装
置（1）では、蓄熱利用運転として、蓄熱槽（3）の蓄熱
のみを利用する第１蓄熱利用運転と、蓄熱槽（3）の蓄
熱およびヒートポンプ（2）の両方を利用する第２蓄熱
利用運転とを選択的に実行可能である。

【００３７】第１蓄熱利用運転では、冷媒回路（2A）は
運転を行わず、水回路（20）は以下のように運転する。
すなわち、第１バイパス管（30）の閉鎖弁（31）および
第２バイパス管（32）の閉鎖弁（33）は閉鎖され、閉鎖
弁（29）、給水配管（34）の閉鎖弁（35）および給湯用
配管（27）の閉鎖弁（28）は開放される。そして、給水
配管（34）から供給された水は第２熱交換器（22）に流
入し、当該第２熱交換器（22）を介して蓄熱材（5）に
よって加熱される。蓄熱材（5）によって加熱された水
は温水となり、第２熱交換器（22）を流出した後、給湯
用配管（27）を通じて、水回路（20）から利用側回路
（図示せず）に供給される。

【００３８】第２蓄熱利用運転では、冷媒回路（2A）お
よび水回路（20）の両方を運転させる。閉鎖弁（29）お
よび第１バイパス管（30）の閉鎖弁（31）は閉鎖され、
給水配管（34）の閉鎖弁（35）、第２バイパス管（32）
の閉鎖弁（33）、および給湯用配管（27）の閉鎖弁（2
8）は開放される。そして、給水配管（34）から供給さ
れた水は第２熱交換器（22）に流入し、当該第２熱交換
器（22）を介して蓄熱材（5）によって加熱される。蓄
熱材（5）によって加熱された水は温水となり、第２熱
交換器（22）を流出する。第２熱交換器（22）を流出し
た温水は、第２バイパス管（32）を流通し、第１熱交換
器（25）の低温側流路（24）に流入する。低温側流路
（24）に流入した温水は、冷媒回路（2A）の第１熱交換
器（25）の高温側流路（6）を流れる冷媒によって加熱
され、さらに高温の温水となる。この温水は第１熱交換
器（25）の低温側流路（24）を流出した後、給湯用配管
（27）を通じて、水回路（20）から利用側回路（図示せ
ず）に供給される。

【００３９】このように、第２蓄熱利用運転では、蓄熱
槽（3）によって加熱された水をヒートポンプ（2）によ
って更に加熱するので、より高温の温水を生成すること
ができる。つまり、第２蓄熱利用運転によれば、ヒート
ポンプ（2）によるいわゆる追い焚き運転が可能とな
る。

【００４０】以上のように、本実施形態によれば、糖ア
ルコールを含む融点が１００℃以下の蓄熱材（5）を用
いることとしたので、加熱温度が比較的低いヒートポン
プ（2）を、蓄熱材（5）を加熱するための熱源として利
用することができる。このように熱源としてヒートポン
プ（2）を用いているので、装置の効率を向上させるこ
とができ、蓄熱装置の省エネルギー化を促進することが
できる。本実施形態では、ＣＯＰを３程度にまで向上さ
せることができる。また、設置箇所の制約が少ないた
め、設置自由度を向上させることができる。

【００４１】＜実施形態２＞実施形態１に係る蓄熱装置
（1）は、蓄熱運転時に、蓄熱槽（3）の蓄熱材（5）を
ヒートポンプ（2）によって間接的に加熱するものであ
った。これに対し、実施形態２に係る蓄熱装置（40）
は、図２に示すように、蓄熱運転時に蓄熱槽（3）の蓄
熱材（5）をヒートポンプ（2）によって直接加熱するも
のである。

【００４２】蓄熱装置（40）は、冷媒回路（2A）と蓄熱
利用回路（41）とを備えている。冷媒回路（2A）は、圧
縮機（4）と、追焚熱交換器（36）の高温側流路（37）
と、蓄熱槽（3）に設けられた第２熱交換器（22）と、
液−ガス熱交換器（7）の高温側流路（10）と、膨張弁
（8）と、蒸発器（9）と、液−ガス熱交換器（7）の低
温側流路（11）と、アキュムレータ（4A）とが順に接続
されることにより構成されている。

【００４３】蓄熱利用回路（41）は、給水配管（42）
と、蓄熱槽（3）に設けられた蓄熱回収熱交換器（39）
と、給湯用配管（43）とが順に接続されて構成されてい
る。給湯用配管（43）には、閉鎖弁（44）が設けられて
いる。また、給湯用配管（43）には、閉鎖弁（44）をバ
イパスするバイパス路（46）が設けられている。このバ
イパス路（46）には、閉鎖弁（45）と、追焚熱交換器
（36）の低温側流路（38）とが設けられている。なお、
蓄熱利用回路（41）を水道直圧式の回路にすれば、回路
内の水を搬送するためのポンプを省略することができ
る。

【００４４】蓄熱槽（3）には、実施形態１と同様、糖
アルコールを含む融点が１００℃以下の蓄熱材（5）が
充填されている。

【００４５】本蓄熱装置（40）も、蓄熱運転と蓄熱利用
運転とを実行する。

【００４６】蓄熱運転の際には、蓄熱利用回路（41）の
水は流通せず、冷媒回路（2A）のみが運転を行う。冷媒
回路（2A）にあっては、圧縮機（4）から吐出された冷
媒は、追焚熱交換器（36）の高温側流路（37）を流通し
た後、蓄熱槽（3）の第２熱交換器（22）に流入する。
第２熱交換器（22）に流入した冷媒は凝縮し、蓄熱槽
（3）の蓄熱材（5）を加熱する。この際、蓄熱材（5）
は融解し、蓄熱材（5）に熱が蓄えられる。第２熱交換
器（22）を流出した冷媒は、液−ガス熱交換器（7）の
高温側流路（10）を流通し、低温側流路（11）を流れる
低温の冷媒と熱交換を行う。液−ガス熱交換器（7）の
高温側流路（10）を流出した冷媒は、膨張弁（8）によ
って減圧され、蒸発器（9）において蒸発する。蒸発し
た冷媒は、液−ガス熱交換器（7）の低温側流路（11）
を流通し、高温側流路（10）の高温冷媒と熱交換を行っ
た後、アキュムレータ（4A）を経て圧縮機（4）に吸入
される。

【００４７】本蓄熱装置（40）では、蓄熱利用運転とし
て、ヒートポンプ（2）の運転を停止して行う第１蓄熱
利用運転と、ヒートポンプ（2）による蓄熱を行いなが
ら蓄熱利用を行う第２蓄熱利用運転と、蓄熱槽（3）の
蓄熱利用とヒートポンプ（2）による追い焚きとを行う
第３蓄熱利用運転とを選択的に実行可能である。

【００４８】第１蓄熱利用運転では、冷媒回路（2A）は
運転を行わない。蓄熱利用回路（41）においては、閉鎖
弁（44）は開放され、閉鎖弁（45）は閉鎖される。給水
配管（42）から供給された水は、蓄熱槽（3）の蓄熱回
収熱交換器（39）に流入する。蓄熱回収熱交換器（39）
内の水は、蓄熱材（5）によって加熱され、高温水とな
って蓄熱回収熱交換器（39）から流出する。蓄熱回収熱
交換器（39）を流出した高温水は、給湯用配管（43）を
通じて利用側回路（図示せず）に供給される。

【００４９】第２蓄熱利用運転では、冷媒回路（2A）に
おいては、圧縮機（4）から吐出された冷媒は、第２熱
交換器（22）で凝縮し、蓄熱槽（3）の蓄熱材（5）を加
熱する。第２熱交換器（22）を流出した冷媒は、液−ガ
ス熱交換器（7）の高温側流路（10）、膨張弁（8）、蒸
発器（9）、液−ガス熱交換器（7）の低温側流路（11）
の順に冷媒回路（2A）を流通し、アキュムレータ（4A）
を経て圧縮機（4）に吸入される。蓄熱利用回路（41）
にあっては、第１蓄熱利用運転と同様、閉鎖弁（44）は
開放され、閉鎖弁（45）は閉鎖される。そして、給水配
管（42）から供給された水は、蓄熱回収熱交換器（39）
を通じて蓄熱材（5）によって加熱され、高温水とな
る。蓄熱回収熱交換器（39）を流出した高温水は、給湯
用配管（43）を通じて利用側回路（図示せず）に供給さ
れる。

【００５０】このように、第２蓄熱利用運転によれば、
蓄熱槽（3）の蓄熱材（5）に蓄熱を行いながら、同時に
出湯を行うことができる。したがって、給湯負荷が急上
昇したような場合であっても、十分な給湯を実行するこ
とができる。

【００５１】第３蓄熱利用運転では、冷媒回路（2A）に
おいては、圧縮機（4）から吐出された冷媒は、まず、
追焚熱交換器（36）の高温側流路（37）において凝縮す
る。そして、高温側流路（37）を流出した冷媒は、第２
熱交換器（22）、液−ガス熱交換器（7）の高温側流路
（10）、膨張弁（8）、蒸発器（9）、液−ガス熱交換器
（7）の低温側流路（11）の順に冷媒回路（2A）を流通
し、アキュムレータ（4A）を経て圧縮機（4）に吸入さ
れる。一方、蓄熱利用回路（41）にあっては、閉鎖弁
（44）は閉鎖され、閉鎖弁（45）は開放される。そし
て、給水配管（42）から供給された水は、蓄熱回収熱交
換器（39）において蓄熱材（5）によって加熱され、高
温水となる。蓄熱回収熱交換器（39）を流出した高温水
は、バイパス路（46）を流れ、追焚熱交換器（36）の低
温側流路（38）に流入する。低温側流路（38）に流入し
た高温水は、追焚熱交換器（36）の高温側流路（37）を
流れる高温冷媒によって加熱され、さらに高温の温水と
なる。そして、追焚熱交換器（36）の低温側流路（38）
を流出した高温水は、利用側回路（図示せず）に供給さ
れる。

【００５２】このように、第３蓄熱利用運転によれば、
蓄熱槽（3）の蓄熱材（5）によって加熱した水を、追焚
熱交換器（36）によって更に高温にまで加熱することが
できる。したがって、より高温の温水を供給することが
可能となる。そのため、殺菌や高温すすぎなど、より温
度の高い温水が必要な用途に対しても、十分な温水を供
給することが可能となる。

【００５３】本実施形態によれば、蓄熱槽（3）の蓄熱
材（5）をヒートポンプ（2）によって直接的に加熱して
いるので、水回路（20）を介して間接的に加熱する場合
に比べて、熱損失が少ない。また、蓄熱材（5）をより
高温度で加熱することができる。

【００５４】蓄熱用の回路（すなわち冷媒回路（2A））
と蓄熱利用回路（41）とが独立しているので、蓄熱と出
湯とを同時に行うことができる。したがって、給湯負荷
に応じた多様な運転が可能となり、運転効率の更なる向
上を図ることができる。

【００５５】なお、通常、ヒートポンプでは、８５℃以
下の温水を出湯するので、蓄熱材の融点は８５℃以下が
特に好ましい。ただし、蓄熱材の融点の上限値は、これ
に限らず、ヒートポンプの種類によって任意に設定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係る蓄熱装置の構成図である。

【図２】実施形態２に係る蓄熱装置の構成図である。

【符号の説明】

（1）蓄熱装置（2）ヒートポンプ（2A）冷媒回路（3）蓄熱槽（蓄熱部）（4）圧縮機（5）蓄熱材（7）液−ガス熱交換器（8）膨張弁（9）蒸発器（21）ポンプ（22）第２熱交換器（23）三方弁（25）第１熱交換器（36）追焚熱交換器（39）蓄熱回収熱交換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２８Ｄ 20/00 Ｆ２８Ｄ 20/00 Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】糖アルコールを含む融点が１００℃以下
の蓄熱材（5）を有する蓄熱部（3）と、当該蓄熱部
（3）を加熱するヒートポンプ（2）とを備え、前記ヒートポンプ（2）により前記蓄熱材（5）を融解す
る蓄熱運転と、前記蓄熱材（5）の凝固熱を利用する蓄
熱利用運転とを実行する蓄熱装置。
【請求項２】請求項１に記載の蓄熱装置であって、熱
媒体が流通し、蓄熱利用運転時に蓄熱部（3）の蓄熱材
（5）と熱媒体とを熱交換させる蓄熱回収熱交換器（3
9）を有する蓄熱利用回路（41）を備え、ヒートポンプ（2）は、蓄熱運転時に前記蓄熱部（3）の
蓄熱材（5）を加熱する第１加熱部（22）と、蓄熱利用
運転時に前記蓄熱回収熱交換器（39）から流出した熱媒
体を加熱する第２加熱部（37）とを有している蓄熱装
置。
【請求項３】糖アルコールを含む融点が１００℃以下
の蓄熱材（5）を有する蓄熱部（3）と、熱媒体が流通する熱媒体回路（20）と、ヒートポンプ（2）と、前記ヒートポンプ（2）の冷媒と前記熱媒体回路（20）
の熱媒体とを熱交換させる第１熱交換器（25）と、前記熱媒体回路（20）の熱媒体と前記蓄熱部（3）の蓄
熱材（5）とを熱交換させる第２熱交換器（22）とを備
え、前記ヒートポンプ（2）の冷媒によって前記熱媒体回路
（20）の熱媒体を加熱し、加熱された当該熱媒体によっ
て前記蓄熱材（5）を融解する蓄熱運転と、前記蓄熱材（5）の凝固熱を利用する蓄熱利用運転とを
実行する蓄熱装置。
【請求項４】請求項３に記載の蓄熱装置であって、熱媒体回路（20）の熱媒体を第２熱交換器（22）を介し
て蓄熱部（3）の蓄熱材（5）により加熱する第１蓄熱利
用運転と、前記熱媒体回路（20）の熱媒体を前記第２熱交換器（2
2）を介して前記蓄熱部（3）の蓄熱材（5）により加熱
し、さらに第１熱交換器（25）を介してヒートポンプ
（2）により加熱する第２蓄熱利用運転とを選択的に実
行する蓄熱装置。
【請求項５】請求項２〜４のいずれか一つに記載の蓄
熱装置であって、熱媒体は水であり、給湯システムを構成している蓄熱装
置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか一つに記載の蓄
熱装置であって、蓄熱材（5）は、エリスリトールとトレイトールとの混
合物を含んでいる蓄熱装置。
【請求項７】請求項１〜５のいずれか一つに記載の蓄
熱装置であって、蓄熱材（5）は、エリスリトールとキシリトールとの混
合物を含んでいる蓄熱装置。
【請求項８】請求項１〜５のいずれか一つに記載の蓄
熱装置であって、蓄熱材（5）は、糖アルコールと尿素との混合物を含ん
でいる蓄熱装置。