JP2007192451A - Heat storage tank - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat storage tank capable of quickly exchanging heat between heat source hot water capable of supplying heat, low temperature water capable of receiving heat, or their mixture water, and a heat storage material hc with high efficiency, and quickly coping with prescribed heat load demand from a heat storage material hc side in a heat storing state. <P>SOLUTION: An intermediate cylindrical portion formed between an inner cylinder and an outer cylinder is formed as a bottomed cylindrical heat storage material storing space receiving the heat storage material hc, a first coil heat exchanger 180 in which the heat source hot water and the low temperature water cooler than the heat source hot water flow to exchange heat between the inside water and the heat storage material hc existing at an outer portion of a coil, and a second coil heat exchanger 181 in which the heat load hot water flows to exchange heat between the inside water and the heat storage material hc existing at an outer portion of a coil, are respectively disposed, and heat transfer fins 100b promoting movement of heat are disposed in the heat storage material hc storing space. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、蓄熱材を内部に収納した蓄熱部を備え、前記蓄熱部に熱を供給するとともに、前記蓄熱部から熱を払い出し可能な蓄熱タンクに関する。   The present invention relates to a heat storage tank that includes a heat storage unit that houses therein a heat storage material, supplies heat to the heat storage unit, and can dissipate heat from the heat storage unit.

この種の蓄熱タンクを使用するシステムとして、例えば、熱需要家である各家庭に給湯を行うシステムで、所定の地域内にある複数の家庭に対して、その地域を対象とする共通のコジェネレーション設備を利用し、トータルとしてエネルギ効率の高い給湯を行うことができるシステムがある。   As a system that uses this type of heat storage tank, for example, a system that supplies hot water to each household that is a heat consumer, and for a plurality of households in a predetermined area, a common cogeneration targeting that area There is a system that can supply hot water with high energy efficiency as a total using equipment.

この種のシステムは温水熱源供給システムと呼ばれるが、このシステムには、共通施設側で発生される熱源温水（温水温度６０〜９０℃）が循環する熱源温水循環ラインが備えられるとともに、各家庭に引き込まれている上水といった前記熱源温水より低温の低温水を各家庭に供給する低温水供給ラインが備えられる。この低温水供給ラインを介して供給される低温水としては、例えば前記共通のコジェネレーション設備から廃棄される排ガスが有する排熱により予熱された予熱水も利用可能とされる。この種の低温水の温度は、ほぼ５〜２５℃程度となる。   This type of system is called a hot water heat source supply system. This system is equipped with a heat source hot water circulation line through which heat source hot water (hot water temperature 60 to 90 ° C.) generated on a common facility side is circulated. A low-temperature water supply line is provided for supplying each household with low-temperature water having a temperature lower than that of the heat-source hot water, such as drawn water. As the low-temperature water supplied through this low-temperature water supply line, for example, preheated water preheated by exhaust heat of exhaust gas discarded from the common cogeneration facility can be used. The temperature of this type of low-temperature water is about 5 to 25 ° C.

さて、発明者らは、特許文献１において、この種の温水熱源供給システムとして、「温水熱源給湯装置およびエネルギ供給システム」を提案している。
このシステムの概略構成を示すのが、当該明細書で図１に示される「エネルギ供給システム」と呼ぶシステムである。このシステムでは、燃料電池、マイクロガスエンジン（ＭＧＥ）或いはマイクロガスタービン（ＭＧＴ）がコジェネレーション設備であり、この設備から高温水（９０℃）が払い出されるとともに、５０℃の温水として設備に戻ることが示されている。即ち、熱源温水循環ラインが地域内にある家庭を対象として設けられている。 The inventors have proposed “a hot water heat source hot water supply apparatus and an energy supply system” as this type of hot water heat source supply system in Patent Document 1.
A schematic configuration of this system is a system called an “energy supply system” shown in FIG. 1 in the specification. In this system, a fuel cell, a micro gas engine (MGE) or a micro gas turbine (MGT) is a cogeneration facility, and high temperature water (90 ° C.) is discharged from the facility and returned to the facility as hot water of 50 ° C. It is shown. That is, the heat source hot water circulation line is provided for households in the area.

一方、各家庭内に備えられる温水熱源給湯装置の構成を示したのが、当該明細書の図２であり、熱源温水供給ライン２から、そのラインを循環する熱源温水の一部を取り出して、温水熱源給湯装置４において、熱源温水からの蓄熱、給湯水への放熱等を行っている。   On the other hand, it is FIG. 2 of the said specification which showed the structure of the hot water heat source hot water supply apparatus with which each household is equipped, and it takes out a part of heat source hot water circulating through the line from the heat source hot water supply line 2, In the hot water heat source hot water supply device 4, heat storage from the heat source hot water, heat radiation to the hot water supply water, and the like are performed.

この構成にあっては、熱交換ユニット２２は、需要側の循環温水が流れる循環路は、循環温水の戻り部において、熱源温水若しくは水道水と熱交換可能とされるとともに、その下流側で蓄熱セル２２ａ内に導かれて蓄熱セル内に蓄えられた熱をも利用して、需要目的に応じた温水を生成可能とされている。   In this configuration, the heat exchange unit 22 is configured such that the circulation path through which the circulating hot water on the demand side can exchange heat with the heat source hot water or tap water at the return portion of the circulating hot water, and stores heat at the downstream side thereof. It is also possible to generate hot water according to the purpose of demand using the heat guided into the cell 22a and stored in the heat storage cell.

一方、発明者は、特許文献２において、発明者が「滲み出し方式」と呼ぶ方式を提案している。
この方式では、熱源温水循環ラインから各家庭内に熱源温水を取り込み、熱源温水循環ラインの下流側に戻す戸別温水循環手段Ｌを設けるのであるが、その戸別温水循環手段に、水道水と言った低温水を混合可能な混合部２２を設けるとともに、温水の払い出し部２３を設け、この払い出し部２３から所定の温度に調整された温水を給湯水として払い出し可能としている。
この方式を採用すると、蓄熱貯湯タンク内の蓄熱を全て消費した状況において、熱需要を賄うことが可能な戸数（家庭の数）を格段に増加させることが可能となる。 On the other hand, the inventor has proposed a method that the inventor calls the “bleeding method” in Patent Document 2.
In this system, the hot water warm water circulation means L is provided in each household from the heat source hot water circulation line and returned to the downstream side of the heat source hot water circulation line, but the hot water circulation means is called tap water. While providing the mixing part 22 which can mix low temperature water, the discharge part 23 of warm water is provided, and the warm water adjusted to predetermined temperature from this discharge part 23 can be discharged as hot-water supply water.
By adopting this method, it becomes possible to significantly increase the number of houses (number of households) that can cover the heat demand in a situation where all the heat storage in the heat storage hot water storage tank is consumed.

特開２００５−１３４０１４号公報JP 2005-134014 A 特願２００５−３６３６２号Japanese Patent Application No. 2005-36362

しかしながら、特許文献１に記載の方式では、上記構成の熱交換ユニットでは、例えば、熱源温水が有する熱が直接蓄熱セルに蓄えられることがない（熱移動は、熱源温水→循環温水→蓄熱材とされている）ため、循環温水の温度を適切な温度に制御するという目的は達成できるものの、蓄熱材に貯めることが可能な熱を有効且つ迅速に利用するという目的に対しては限界がある。   However, in the method described in Patent Document 1, in the heat exchange unit configured as described above, for example, the heat of the heat source hot water is not directly stored in the heat storage cell (the heat transfer is as follows: heat source hot water → circulated hot water → heat storage material Therefore, although the purpose of controlling the temperature of the circulating hot water to an appropriate temperature can be achieved, there is a limit to the purpose of effectively and quickly using the heat that can be stored in the heat storage material.

特許文献２に記載の方式では、給湯需要に対して良好に対応できるが、その他の風呂追い炊き機能、暖房機能等に対して別個の熱交換を行える機能部を備える必要がある。そして、可能な限り蓄熱部への蓄熱及び、蓄熱部からの給熱を高い熱効率で実現できるとともに、熱交換が迅速に行われる構造を得る必要があるが、好適な構造は未だ提案されていない。   The method described in Patent Document 2 can cope with hot water supply demand well, but it is necessary to provide a functional unit that can perform separate heat exchange for other bath-heating functions, heating functions, and the like. And it is necessary to obtain a structure that can store heat to the heat storage section and supply heat from the heat storage section with high thermal efficiency as much as possible, and heat exchange is performed quickly, but no suitable structure has been proposed yet. .

本発明の目的は、熱を供給可能な熱源温水、熱を受熱可能な低温水、或いは、これらの混合水と、蓄熱材とが高効率且つ迅速に熱交換可能で、さらに、所定の熱負荷需要にも、蓄熱状態にある蓄熱材側から高効率且つ迅速に対応できる蓄熱タンクを得ることにある。   An object of the present invention is to provide heat source hot water capable of supplying heat, low temperature water capable of receiving heat, or a mixed water thereof and a heat storage material that can exchange heat efficiently and quickly, and further, a predetermined heat load. The demand is to obtain a heat storage tank that can respond quickly and efficiently from the side of the heat storage material in the heat storage state.

上記目的を達成するための、本願に係る蓄熱タンクの特徴構成は、以下の通りである。
内筒と外筒とを備え、前記内筒と外筒との間に形成される中間筒部を、蓄熱材が収納される有底筒状の蓄熱材収納空間として備えるとともに、
熱源温水、前記熱源温水より低温の低温水、若しくはこれらの混合水が内部を流れ、内部水とコイル外部に存する前記蓄熱材との間で熱交換を行う第一コイル熱交換器と、
熱負荷温水が内部を流れ、内部水とコイル外部に存する前記蓄熱材との間で熱交換を行う第二コイル熱交換器とを前記蓄熱材収納空間に備え、
前記第一コイル熱交換器、第二コイル熱交換器を成すコイルの外部に位置する前記蓄熱材収納空間に、空間内に収納された前記蓄熱材間における熱移動を促進する伝熱フィンを多数備える。 In order to achieve the above object, the characteristic configuration of the heat storage tank according to the present application is as follows.
An inner cylinder and an outer cylinder are provided, and an intermediate cylinder portion formed between the inner cylinder and the outer cylinder is provided as a bottomed cylindrical heat storage material storage space in which the heat storage material is stored,
A first coil heat exchanger that performs heat exchange between heat source hot water, low-temperature water having a temperature lower than the heat source hot water, or a mixed water thereof, and between the internal water and the heat storage material existing outside the coil;
The heat storage hot water flows through the inside, and the heat storage material storage space includes a second coil heat exchanger that exchanges heat between the internal water and the heat storage material existing outside the coil,
Many heat transfer fins that promote heat transfer between the heat storage materials stored in the space in the heat storage material storage space located outside the coils constituting the first coil heat exchanger and the second coil heat exchanger. Prepare.

この蓄熱タンクは、二重筒構造が採用され、内筒と外筒との間に設けられる中間筒部が有底とされ、その空間内に蓄熱材が収納される。即ち、この空間が、蓄熱タンクにおいて熱の授受を行う蓄熱材収納空間とされる。
そして、この蓄熱材収納空間内には、第一コイル熱交換器及び第二コイル熱交換器が配設される。コイル熱交換器は、コイルを螺旋状に巻いて構成されるものであり、コイル内外における熱交換を可能とする。従って、本願に示す構造では、各コイル内を流れる内部水とコイル外に存する蓄熱材とが熱交換を行うこととなる。 This heat storage tank has a double cylinder structure, an intermediate cylinder provided between the inner cylinder and the outer cylinder is bottomed, and the heat storage material is accommodated in the space. That is, this space is a heat storage material storage space for transferring heat in the heat storage tank.
A first coil heat exchanger and a second coil heat exchanger are disposed in the heat storage material storage space. The coil heat exchanger is configured by spirally winding a coil, and enables heat exchange inside and outside the coil. Therefore, in the structure shown in the present application, the internal water flowing through each coil and the heat storage material existing outside the coil perform heat exchange.

この構成では、第一コイル熱交換器内を熱源温水が流れる状態では蓄熱材への蓄熱が可能であり、蓄熱材の温度より内部水の温度が低い状態（第一コイル熱交換器内を混合水若しくは低温水が流れる状態）では、蓄熱材から内部水への給熱が可能となる。
さらに、第二コイル熱交換器を備えることで、この熱交換器内を流れる温水（本願においては熱負荷温水となる）への蓄熱材からの給熱を高効率且つ迅速に行うことができる。 In this configuration, in the state where the heat source hot water flows in the first coil heat exchanger, heat storage to the heat storage material is possible, and the temperature of the internal water is lower than the temperature of the heat storage material (mixed in the first coil heat exchanger). In a state where water or low-temperature water flows), heat can be supplied from the heat storage material to the internal water.
Furthermore, by providing the second coil heat exchanger, the heat supply from the heat storage material to the warm water flowing through the heat exchanger (which is the heat load warm water in the present application) can be performed with high efficiency and speed.

そして、蓄熱材収納空間内に伝熱フィンを多数備えることにより、蓄熱材と内部水間との授熱・給熱をさらに高効率且つ迅速なものとできる。   And by providing many heat-transfer fins in the heat storage material accommodation space, heat transfer and heat supply between the heat storage material and the internal water can be made more efficient and quick.

さて、上記の構成において、前記第一コイル熱交換器及び第二コイル熱交換器を成す前記コイルが前記蓄熱材収納空間内の径方向中間部位に配設され、当該径方向において、前記コイルの内径側及び外径側の両側部位に前記蓄熱材が位置されることが好ましい。   Now, in the above configuration, the coils constituting the first coil heat exchanger and the second coil heat exchanger are disposed in a radial intermediate portion in the heat storage material storage space, and in the radial direction, It is preferable that the heat storage material is positioned on both the inner diameter side and the outer diameter side.

本願にあっては、蓄熱タンクが二重筒構造となり、蓄熱材収納空間内においてコイル熱交換器内を流れる内部水と蓄熱材との熱交換を行うが、内部筒内の空間は、後にも示すように、貯湯の用に供したり、給熱の用に供することができる。本願にあっては、蓄熱或いは給熱に関して、蓄熱材に対する蓄熱或いは蓄熱材からの給熱を先ず行い、蓄熱材の蓄熱が消費された後、所定の給湯・熱負荷需要に対応することが好ましい動作形態であるが、例えば、コイル熱交換器が、内筒或いは外筒に密着される状態では、内部水と貯湯或いは配管との間での熱交換が発生してしまい、好適な動作状態を実現できない。
よって、第一コイル熱交換器及び第二コイル熱交換器を成すコイルが蓄熱材収納空間内の径方向中間部位に配設され、当該径方向において、コイルの内径側及び外径側の両側部位に蓄熱材が位置される構成を採用することで、蓄熱或いは給熱に関して、蓄熱材に対する蓄熱或いは蓄熱材からの給熱を先ず行い、蓄熱材の蓄熱が消費された後、所定の給湯・熱負荷需要に対応することができる。 In the present application, the heat storage tank has a double cylinder structure, and heat exchange is performed between the internal water flowing in the coil heat exchanger and the heat storage material in the heat storage material storage space. As shown, it can be used for hot water storage or for heat supply. In the present application, with respect to heat storage or heat supply, it is preferable to first perform heat storage for the heat storage material or heat supply from the heat storage material, and after the heat storage of the heat storage material has been consumed, meet the predetermined hot water supply / heat load demand. For example, in a state where the coil heat exchanger is in close contact with the inner cylinder or the outer cylinder, heat exchange occurs between the internal water and the hot water storage or the piping, and a suitable operation state is obtained. Cannot be realized.
Therefore, the coils constituting the first coil heat exchanger and the second coil heat exchanger are disposed in the radial intermediate portion in the heat storage material storage space, and both the inner diameter side and the outer diameter side of the coil in the radial direction. By adopting a configuration in which the heat storage material is positioned, the heat storage or heat supply is first performed by heat storage to the heat storage material or heat supply from the heat storage material, and after the heat storage of the heat storage material is consumed, the predetermined hot water supply / heat It can respond to load demand.

さて、前記コイルの内径側及び外径側の両側部位に前記伝熱フィンが配設されていることが好ましい。
このようにすることで、コイルの両側及び蓄熱材収納空間内の熱移動を良好なものとして、蓄熱・給熱に高効率且つ迅速に対応できる。 Now, it is preferable that the said heat-transfer fin is arrange | positioned in the both-sides site | part of the inner diameter side and outer diameter side of the said coil.
By doing in this way, the heat transfer in the both sides of a coil and the heat storage material accommodation space is made favorable, and heat storage and heat supply can be handled with high efficiency and speed.

さて、前記コイルを上下方向に巻重ねて形成されるコイル群の径方向端面に、アルミニウム若しくは銅製の薄板を配設し、前記薄板に前記フィンが径方向に伸びる横行状態で配設されていることが好ましい。
このように巻重ね構造とすることで、コイル-コイル間の伝熱性を良化できるとともに、伝熱性の良好な薄板を介して、伝熱フィンを巻重ねられたコイル群と熱的に接続することができた。
例えば、このような伝熱フィンのフィン間ピッチを１〜３ｍｍ、フィンの高さ（薄板からフィン先端までの長さ）を１０〜２５ｍｍ、周方向におけるフィンの厚みを０．１〜０．２ｍｍとすることで、充分な伝熱性能を実現することができる。 Now, a thin plate made of aluminum or copper is disposed on the radial end surface of the coil group formed by winding the coils in the vertical direction, and the fins are disposed in a transverse state in which the fins extend in the radial direction. It is preferable.
By adopting such a winding structure, the heat transfer between the coil and the coil can be improved, and the heat transfer fins are thermally connected to the wound coil group through a thin plate having good heat transfer. I was able to.
For example, the fin pitch between such heat transfer fins is 1 to 3 mm, the fin height (length from the thin plate to the fin tip) is 10 to 25 mm, and the fin thickness in the circumferential direction is 0.1 to 0.2 mm. By doing so, sufficient heat transfer performance can be realized.

このフィンで構成される１層の伝熱フィンブロックの幅は、前記コイルの外周又は内周に相当する長さとして規定される。また、その上下方向の高さは２００〜４００ｍｍがコイルを縛り付けるには好適である。
さらに、薄板付きの伝熱フィンブロックをさらにフィンブロックの上から重ねて、蓄熱材の容量を増やすこともできる。
伝熱フィンとして薄板を取り付けた伝熱フィンブロックを採用することで、コイル間に関しても、極力均等に蓄熱及び給熱を行える。 The width of the one-layer heat transfer fin block constituted by the fins is defined as a length corresponding to the outer periphery or inner periphery of the coil. Further, the height in the vertical direction is preferably 200 to 400 mm for binding the coil.
Furthermore, the capacity | capacitance of a thermal storage material can also be increased by pile | stacking the heat-transfer fin block with a thin plate further on a fin block.
By adopting a heat transfer fin block with a thin plate attached as a heat transfer fin, heat storage and heat supply can be performed evenly between the coils.

また、前記第一コイル熱交換器を成すコイル内を流れる内部水と、前記第二コイル熱交換器を成すコイル内を流れる内部水との流れ方向が、蓄熱タンクの上下方向において対向していることが好ましい。
第二コイル熱交換器が働く熱需要のある状態（風呂追い炊き運転或いは暖房運転状態等）においては、蓄熱材に蓄積される熱が利用される外、その蓄熱が消費された後は、第一コイル熱交換器に熱源温水を流して熱需要に対応する必要が発生するが、この状態にあっても、対向状態で熱交換を行なわせることで、高効率且つ迅速に熱需要に対応できる。 Moreover, the flow directions of the internal water flowing in the coil constituting the first coil heat exchanger and the internal water flowing in the coil constituting the second coil heat exchanger are opposed in the vertical direction of the heat storage tank. It is preferable.
In a state where the second coil heat exchanger is in a heat demand (such as a bath-heating operation or a heating operation state), the heat stored in the heat storage material is not used, but after the heat storage is consumed, Although it is necessary to supply the heat source hot water to one coil heat exchanger to meet the heat demand, even in this state, it is possible to respond to the heat demand with high efficiency and speed by causing heat exchange in the opposed state. .

さて、前記第二コイル熱交換器を複数備え、異なった前記第二コイル熱交換器内を異なった熱負荷温水が流れる構成で、
前記第一コイル熱交換器と前記第二コイル熱交換器とを対として、当該対を成すコイル熱交換器のコイルが上下方向で交互に配設される温水路層を、蓄熱タンクの径方向に複数備え、前記複数の温水路層間に前記伝熱フィンが配設されるフィン層を備えることが好ましい。 Now, a plurality of the second coil heat exchanger, a different heat load hot water flows through the different second coil heat exchanger,
The first coil heat exchanger and the second coil heat exchanger are paired, and a hot water channel layer in which the coils of the coil heat exchanger forming the pair are alternately arranged in the vertical direction is formed in the radial direction of the heat storage tank. It is preferable that a plurality of heat transfer fins are provided between the plurality of hot water channel layers.

このように、複数の第二コイル熱交換器を備えることで、複数種の熱需要に個別且つ適切に対応できる。また、夫々の第二コイル熱交換器に対して、対となる第一コイル熱交換器を備えることで、この構成からも異なった熱需要に好適に対応できる。   Thus, by providing a plurality of second coil heat exchangers, it is possible to individually and appropriately respond to a plurality of types of heat demand. Moreover, it can respond suitably to the heat demand different also from this structure by providing the 1st coil heat exchanger used as a pair with respect to each 2nd coil heat exchanger.

また、温水路層間にフィン層を備えることで、これら層間に配設される蓄熱材に関する蓄熱・給熱挙動を、本願の趣旨に沿った、蓄熱材優先の挙動とできる。   Moreover, by providing the fin layer between the hot water channel layers, the heat storage / heat supply behavior regarding the heat storage material disposed between these layers can be made the behavior of the heat storage material according to the spirit of the present application.

さらに、前記内筒の内部に貯湯タンクを備え、第一コイル熱交換器のコイル終端が、前記貯湯タンクの入口に接続され、蓄熱タンクの上下方向において、前記貯湯タンクの出口が、前記貯湯タンクの入口とは反対側に設けられていることが好ましい。   Furthermore, a hot water storage tank is provided inside the inner cylinder, a coil end of the first coil heat exchanger is connected to an inlet of the hot water storage tank, and an outlet of the hot water storage tank is connected to the hot water storage tank in the vertical direction of the heat storage tank. It is preferable that it is provided on the opposite side to the inlet of.

この構成を採用することで、内筒内の空間を貯湯タンクとして利用することが可能となり、貯湯量を確保し、例えば、夜間の貯湯量を確保できる。
貯湯タンクの入口及び出口を、貯湯タンクの上下位置に確保することで、貯湯タンクを備えた蓄熱タンクの構造をシンプル且つコンパクトなものとできる。 By adopting this configuration, the space in the inner cylinder can be used as a hot water storage tank, and the amount of hot water stored can be ensured, for example, the amount of hot water stored at night can be ensured.
By securing the inlet and outlet of the hot water storage tank at the upper and lower positions of the hot water storage tank, the structure of the heat storage tank provided with the hot water storage tank can be made simple and compact.

さて、この構成において、前記貯湯タンクの上部空間に前記蓄熱材が収納され、
前記第一熱交換器を成すコイルが、前記貯湯タンクの上部空間に配策され、当該上部空間内に収納される前記蓄熱材とコイル内を流れる内部水との間で、熱交換可能に構成されていることが好ましい。 Now, in this configuration, the heat storage material is stored in the upper space of the hot water storage tank,
The coil constituting the first heat exchanger is arranged in the upper space of the hot water storage tank and is configured to be able to exchange heat between the heat storage material housed in the upper space and the internal water flowing in the coil. It is preferable that

本願で使用する蓄熱材としては、相変化を伴うものが好ましいが、この種の蓄熱材は固相と液相間での変化に伴って容積が変化する。さらに、二重筒構造の蓄熱タンクで貯湯タンクを内筒内に備えたものでは、貯湯タンクの上部空間も蓄熱材を配設する蓄熱材収納空間として利用できるが、この部位に、第一コイルを配設しないと熱の授受が中間筒内の授受状態から乖離することとなりやすい。そこで、本願にいう貯湯タンクの上部空間にコイルを配設することで、中間筒部における挙動と、貯湯タンク上部における挙動を合わせることができる。さらに、貯湯タンク上から蓄熱材を、その溶解により迅速かつ充分に、中間筒内に供給できる。   As the heat storage material used in the present application, a material accompanied by a phase change is preferable, but the volume of this type of heat storage material changes with a change between the solid phase and the liquid phase. Furthermore, in the case of a heat storage tank having a double cylinder structure with a hot water storage tank in the inner cylinder, the upper space of the hot water storage tank can also be used as a heat storage material storage space for arranging the heat storage material. Otherwise, the heat transfer is likely to deviate from the transfer state in the intermediate cylinder. Therefore, by arranging the coil in the upper space of the hot water storage tank referred to in the present application, the behavior in the intermediate tube portion and the behavior in the upper portion of the hot water storage tank can be matched. Furthermore, the heat storage material can be quickly and sufficiently supplied from the hot water storage tank into the intermediate cylinder by its melting.

さて、前記内筒内に、前記第一コイル熱交換器、第二コイル熱交換器を成すコイル内に導入される温水を、蓄熱タンクの底部から天部に導く上昇管を設け、
前記熱源温水、前記低温水、前記混合水及び前記熱負荷温水から選択される一種以上の温水の蓄熱タンクへの導入及び蓄熱タンクからの導出が、前記底部において行われることが好ましい。 Now, in the inner cylinder, a riser pipe is provided for guiding the hot water introduced into the coils constituting the first coil heat exchanger and the second coil heat exchanger from the bottom of the heat storage tank to the top,
It is preferable that introduction of one or more types of hot water selected from the heat source hot water, the low temperature water, the mixed water, and the heat load hot water into the heat storage tank and the derivation from the heat storage tank is performed at the bottom.

この構成を採用することで、内筒内の空間を利用して、所要の配管を当該部位に配策することで、蓄熱タンクをコンパクトなものとできる。   By adopting this configuration, it is possible to make the heat storage tank compact by using the space in the inner cylinder and arranging necessary piping to the part.

以下、図面に基づいて、本願に係る蓄熱タンクを採用した温水熱源給湯システム１に関して説明する。
図１は、システム全体の概略構成を示す図面であり、図２は、熱需要家である各戸２に備えられる温水熱源給湯装置３００の構成及び熱源温水循環ライン４及び低温水供給ライン５との接続構成を示したものである。 Hereinafter, based on the drawings, a hot water heat source hot water supply system 1 employing the heat storage tank according to the present application will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the entire system, and FIG. 2 is a configuration of a hot water heat source hot water supply device 300 provided in each door 2 that is a heat consumer, and a heat source hot water circulation line 4 and a low temperature water supply line 5. It shows a connection configuration.

図１に示すように、このシステム１は複数の給湯対象である各戸２を対象とする設備であり、図１は１００戸を対象とする例を示している。後に詳細に図２に基づいて説明するように、各戸２においては、例えば４０〜６０℃といった温度の給湯が可能とされるとともに、各戸２に備えられる風呂追い焚き回路６ａ、暖房温水回路６ｂ等の循環型の熱循環回路６内を流れる熱負荷用温水を加温可能に構成されている。
このシステム１にあっては、その熱源は、上記複数の各戸（熱需要家）２を対象として設けられる熱源装置としてのコジェネレーション設備７である。この種の設備７は、分散型エネルギー供給機器としての、燃料電池、マイクロガスエンジン、マイクロガスタービンを挙げることができる。 As shown in FIG. 1, the system 1 is a facility that targets a plurality of hot water supply targets 2, and FIG. 1 shows an example that targets 100 units. As will be described in detail later with reference to FIG. 2, in each door 2, hot water at a temperature of, for example, 40 to 60 ° C. can be supplied, and a bath reheating circuit 6 a and a heating hot water circuit 6 b provided in each door 2. The heat load hot water flowing in the circulation type heat circulation circuit 6 is configured to be heated.
In this system 1, the heat source is a cogeneration facility 7 as a heat source device provided for each of the plurality of doors (heat consumers) 2. Examples of this type of equipment 7 include fuel cells, micro gas engines, and micro gas turbines as distributed energy supply devices.

１ 温水熱源給湯システムの全体構成
図１に示す例は、１００戸の家庭に対して単一の熱源装置を設備したものであり、この熱源装置７が発生する熱により発生される熱源温水を貯湯する熱源温水貯湯タンク８を備えている。この熱源温水貯湯タンク８は、５０戸毎に２群に分割された戸群に対して夫々設けられる熱源温水循環ライン４と接続されている。 1 Overall Configuration of Hot Water Heat Source Hot Water Supply System In the example shown in FIG. 1, a single heat source device is installed for 100 households, and hot water generated by the heat generated by the heat source device 7 is stored as hot water. A heat source hot water hot water storage tank 8 is provided. The heat source hot water hot water storage tank 8 is connected to the heat source hot water circulation line 4 provided for each of the door groups divided into two groups for every 50 households.

それぞれの熱源温水循環ライン４には、熱源温水循環ポンプ９が、その循環基端部４ａに備えられ、各戸２側を一巡した後、戻り部４ｂを介して熱源温水貯湯タンク８に戻るように構成されている。ここで、熱源温水の送り出し温度は７５〜８５℃程度であり、戻り温度は６０℃程度である。
同図に示すように、熱源温水循環ライン４と各戸２内（具体的には、本願にいう温水熱源給湯装置３００）では、熱源温水若しくは、これに低温水が混合された混合水が、温水熱源給湯装置３００に備えられる蓄熱貯湯タンク１００（図２参照）を介して、逆流することなく流れる往路１１ａ及び復路１１ｂで接続されている。 In each heat source hot water circulation line 4, a heat source hot water circulation pump 9 is provided at the circulation base end portion 4 a so that it goes around each door 2 and then returns to the heat source hot water hot water storage tank 8 through the return portion 4 b. It is configured. Here, the supply temperature of the heat source hot water is about 75 to 85 ° C., and the return temperature is about 60 ° C.
As shown in the figure, in the heat source hot water circulation line 4 and each door 2 (specifically, the hot water heat source hot water supply apparatus 300 referred to in the present application), the heat source hot water or the mixed water in which the low temperature water is mixed is heated water. The heat source hot water supply apparatus 300 is connected via a heat storage hot water storage tank 100 (see FIG. 2) by a forward path 11a and a return path 11b that flow without backflow.

上記熱源温水循環ポンプ９の運転制御に関して述べると、図１に示すように、熱源温水循環ライン４を経て熱源温水貯湯タンク８に戻ってくる戻り温水の温水温度及び量に応じて、熱源温水貯湯タンク８から熱源温水循環ライン４へ送り出す送出量を、熱源温水循環ポンプ９の回転数で制御するように構成されている。図１に各熱源温水循環ライン４の戻り側から熱源温水循環ポンプ９への温水温度及び量の取り込みラインを一点鎖線で示した。熱源温水循環ライン４を流れる熱源温水の圧力は、２００〜８００ｋPaに設定されている。   The operation control of the heat source hot water circulation pump 9 will be described. As shown in FIG. 1, the heat source hot water hot water storage hot water according to the hot water temperature and amount of the return hot water returning to the heat source hot water hot water storage tank 8 through the heat source hot water circulation line 4. The delivery amount sent from the tank 8 to the heat source hot water circulation line 4 is configured to be controlled by the rotation speed of the heat source hot water circulation pump 9. In FIG. 1, a hot water temperature and amount intake line from the return side of each heat source hot water circulation line 4 to the heat source hot water circulation pump 9 is indicated by a one-dot chain line. The pressure of the heat source hot water flowing through the heat source hot water circulation line 4 is set to 200 to 800 kPa.

さて、本願にあっては、後述するように、各戸２に備えられる温水熱源給湯装置３００の構成上、熱源温水の一部が給湯用に使用されるため、熱源温水循環ライン４内に水を補給する必要が生じる。そこで、図１に示すように、低温水供給ライン５と熱源温水貯湯タンク８の下部とを接続する接続管１２が備えられている。
この接続管１２により、温水熱源貯湯タンク８の温水が給湯需要に応じて減少しても自動的に補給することが可能である。 In the present application, as will be described later, since a part of the heat source hot water is used for hot water supply due to the configuration of the hot water heat source hot water supply apparatus 300 provided in each door 2, water is supplied into the heat source hot water circulation line 4. Need to replenish. Therefore, as shown in FIG. 1, a connecting pipe 12 that connects the low temperature water supply line 5 and the lower part of the heat source hot water hot water storage tank 8 is provided.
This connecting pipe 12 can be automatically replenished even if the hot water in the hot water heat source hot water storage tank 8 decreases according to the hot water supply demand.

熱源装置７に導入される温水１３は、熱源温水循環ライン４の戻り温水（６０℃前後）であり、給湯に利用されて流量が減る。そこで、熱源温水貯湯タンク８の底部より２０〜２５℃の予熱水が補給され、熱源装置７に導入される。
この導入される温水１３は、流量制御弁１３ｂで、導入温水温度に応じて水量が制御され、熱源装置７から７５〜８５℃の温水を回収できる。 The hot water 13 introduced into the heat source device 7 is returned hot water (around 60 ° C.) of the heat source hot water circulation line 4 and is used for hot water supply to reduce the flow rate. Therefore, preheated water of 20 to 25 ° C. is supplied from the bottom of the heat source hot water hot water storage tank 8 and introduced into the heat source device 7.
This introduced hot water 13 is controlled by the flow rate control valve 13b in accordance with the temperature of the introduced hot water, and 75 to 85 ° C. hot water can be recovered from the heat source device 7.

図１に示すように、前記熱源装置７に対して、補助機１４として、その排ガス及び外気から熱回収を行うヒートポンプが備えられている。このヒートポンプ１４によって回収される熱により、前記熱源温水に加温することが可能になっているとともに、熱源温水貯湯タンク８に対して備えられる予熱水タンク１５内の予熱水を予熱可能に構成されている。
この予熱水タンク１５には、５〜２５℃の上水が補給されるように構成されており、予熱水タンク１５の下手側に設けられる低温水供給ライン５より各戸２に２０〜２５℃の予熱水を供給可能に構成されている。この予熱水の供給は予熱水供給ポンプ１６の作動によるものとされ、同図に示されるように、この予熱水の供給圧は熱源温水の圧力より低い、１５０〜２００ｋPaの範囲に選択されている。図１に示されるように、この低圧水供給ライン５は下流側で各戸２に分岐されており、給湯等の用に供される構成が採用されている。 As shown in FIG. 1, the heat source device 7 is provided with a heat pump as an auxiliary machine 14 for recovering heat from the exhaust gas and outside air. The heat recovered by the heat pump 14 can be used to warm the heat source hot water, and the preheat water in the preheat water tank 15 provided for the heat source hot water hot water storage tank 8 can be preheated. ing.
The preheated water tank 15 is configured to be replenished with 5 to 25 ° C. clean water, and 20 to 25 ° C. is supplied to each door 2 from the low temperature water supply line 5 provided on the lower side of the preheated water tank 15. It is configured to be able to supply preheated water. The supply of the preheated water is based on the operation of the preheated water supply pump 16, and as shown in the figure, the supply pressure of the preheated water is selected in the range of 150 to 200 kPa, which is lower than the pressure of the heat source hot water. . As shown in FIG. 1, the low-pressure water supply line 5 is branched to each door 2 on the downstream side, and a configuration used for hot water supply or the like is adopted.

第一実施の形態
以下、図２、３，４を使用して、この例における各戸２内の構成をさらに詳細に説明する。
図２は、各戸２内の構成を示したものであり、図３は、蓄熱部１００ａ内の構成を詳細に示す図であり、図４は、熱源温水循環ライン４と各戸２との接続部位（取り込み部１９と戻り部２０）の詳細構造を示した図面である。 1st embodiment Hereinafter, the structure in each door 2 in this example is demonstrated still in detail using FIG.2, 3,4.
FIG. 2 shows the configuration in each door 2, FIG. 3 is a diagram showing in detail the configuration in the heat storage section 100a, and FIG. 4 shows the connection site between the heat source hot water circulation line 4 and each door 2. It is drawing which showed the detailed structure of (take-in part 19 and return part 20).

２ 各戸内の構成
図２には、左側から低温水供給ライン５、熱源温水循環ライン４を示しており、各戸２内の温水熱源給湯装置３００を示している。同図右側には各戸２内のユーティリティである、給湯水の出口１７、熱負荷温水の循環回路（風呂追い焚き回路６ａ、暖房温水回路６ｂ）を示している。 2 Configuration in Each Door FIG. 2 shows a low-temperature water supply line 5 and a heat source hot water circulation line 4 from the left side, and shows a hot water heat source hot water supply apparatus 300 in each door 2. On the right side of the figure, there are shown hot water outlet 17 and hot load hot water circulation circuit (bath reheating circuit 6a, heating hot water circuit 6b) as utilities in each door 2.

温水熱源給湯装置３００は、その主要機器として蓄熱部１００ａを備えた蓄熱貯湯タンク１００を備えて構成されている。このタンク１００は、本願にいう、蓄熱タンクの一種である。
図２に示すように、蓄熱貯湯タンク１００は、２重筒構造が採用されており、内筒１００１内には貯湯槽として働く貯湯タンク１００ｃが収納されている。そして、内筒１００１と外筒１００２との間の空間は有底に構成されており、蓄熱材ｈｃが収納される蓄熱部１００ａとされている。この蓄熱部１００ａ（蓄熱材収納空間）内には、３種の螺旋管であるコイル熱交換器１８１，１８１，１８０が配設されるとともに、蓄熱材ｈｃ間及び蓄熱材ｈｃとコイル熱交換器１８１，１８１，１８０内を流れる流体との間に於ける熱循環を良好なものとすべく、コイルに当接して設けられる薄板１００ｐに植設された多数のアルミ製フィン１００ｂ（図３）が配設されている。このフィンを伝熱フィンと称する。
このような伝熱フィンとしては、フィン間ピッチを１〜３ｍｍ、フィンの高さ（薄板１００ｐからフィン先端までの長さ）を１０〜２５ｍｍ、周方向におけるフィンの厚みを０．１〜０．２ｍｍとすることで、充分な伝熱性能を実現することができる。 The hot water heat source hot water supply apparatus 300 includes a heat storage hot water storage tank 100 including a heat storage unit 100a as its main equipment. This tank 100 is a kind of heat storage tank referred to in the present application.
As shown in FIG. 2, the heat storage hot water storage tank 100 has a double cylinder structure, and a hot water storage tank 100 c serving as a hot water storage tank is accommodated in the inner cylinder 1001. And the space between the inner cylinder 1001 and the outer cylinder 1002 is comprised with the bottom, and is made into the thermal storage part 100a in which the thermal storage material hc is accommodated. In this heat storage unit 100a (heat storage material storage space), coil heat exchangers 181, 181, 180 which are three kinds of spiral tubes are disposed, and between the heat storage materials hc and between the heat storage materials hc and the coil heat exchanger. A large number of aluminum fins 100b (FIG. 3) implanted in a thin plate 100p provided in contact with the coil in order to improve the heat circulation between the fluid flowing in the 181, 181 and 180. It is arranged. This fin is called a heat transfer fin.
As such a heat transfer fin, the pitch between the fins is 1 to 3 mm, the height of the fin (the length from the thin plate 100p to the tip of the fin) is 10 to 25 mm, and the thickness of the fin in the circumferential direction is 0.1 to 0.3 mm. By setting the thickness to 2 mm, sufficient heat transfer performance can be realized.

図示するように、コイル熱交換器１８１，１８１，１８０は、蓄熱貯湯タンク１００の径方向で、蓄熱部１００ａのほぼ中央部位に上下方向に配設されており、蓄熱材ｈｃはコイル熱交換器１８１，１８１，１８０の径方向両側に位置するように構成されている。この構造を採用することにより、コイル熱交換器１８１，１８１，１８０と前記貯湯タンク１００ｃとの間にも、蓄熱材ｈｃの層が介装される構造が採用されている。コイル熱交換器１８１、１８１、１８０は、内部を流体が流れる可撓性の管材をコイル状に巻き重ねて形成したものであり、本願の場合、銅製の管材を採用している。   As shown in the figure, the coil heat exchangers 181, 181 and 180 are arranged in the radial direction of the heat storage hot water storage tank 100 and in the vertical direction at a substantially central portion of the heat storage unit 100a, and the heat storage material hc is a coil heat exchanger. It is comprised so that it may be located in the radial direction both sides of 181,181,180. By adopting this structure, a structure in which a layer of the heat storage material hc is interposed between the coil heat exchangers 181, 181, 180 and the hot water storage tank 100c is also employed. The coil heat exchangers 181, 181, and 180 are formed by winding a flexible pipe material in which a fluid flows inside in a coil shape, and in the present application, a copper pipe material is used.

さて、これら３つのコイル熱交換器１８１、１８１、１８０に関して、前記貯湯タンク１００ｃに接続される第一コイル熱交換器１８０（このコイル熱交換器には、熱源温水、低温水或いはこれらの混合水が流れるが、残り２つのコイル熱交換器１８１と区別するため熱源温水熱交換器と呼ぶ）は、蓄熱貯湯タンク１００の上下方向、底部から天部まで全上下方向領域に亘って螺旋を成して配設されている。
一方、残り２つの第二コイル熱交換器１８１、１８１（このコイル熱交換器を熱負荷水熱交換器と呼ぶ）は、前記熱源温水熱交換器１８０のコイル間に上下方向で熱負荷水熱交換器１８１のコイルが挟まれるように、配設されている。
また、蓄熱貯湯タンク１００の外側には断熱保温材層ｈｓが備えられており、外界との断熱が図られている。 Now, regarding these three coil heat exchangers 181, 181, 180, a first coil heat exchanger 180 connected to the hot water storage tank 100 c (this coil heat exchanger includes heat source hot water, low temperature water, or mixed water thereof). However, the heat source hot water heat exchanger is called a heat source hot water heat exchanger in order to distinguish it from the remaining two coil heat exchangers 181), and forms a spiral over the entire vertical region of the heat storage hot water storage tank 100 from the bottom to the top. Arranged.
On the other hand, the remaining two second coil heat exchangers 181 and 181 (this coil heat exchanger is referred to as a heat load water heat exchanger) are arranged between the coils of the heat source hot water heat exchanger 180 in the vertical direction. It arrange | positions so that the coil of the exchanger 181 may be pinched | interposed.
In addition, a heat insulating and heat insulating material layer hs is provided outside the heat storage hot water storage tank 100 to insulate the outside from the outside.

熱源温水熱交換器１８０にあっては、その内部水は蓄熱部１００ａ内を鉛直方向下から上に温水が流れるように配設されており、貯湯タンク１００ｃの天面に設けられた貯湯タンク入口１００ｅから内部へ内部水が流入するように構成されている。貯湯タンク１００ｃ内にあっては、その天面側から底面に向けて貯湯水が流れる。   In the heat source hot water heat exchanger 180, the internal water is arranged so that the hot water flows in the heat storage section 100a from the bottom in the vertical direction to the top, and the hot water tank inlet provided on the top surface of the hot water tank 100c. The internal water is configured to flow into the inside from 100e. In the hot water storage tank 100c, hot water flows from the top surface toward the bottom.

さらに、図２からも判明するように、熱源温水熱交換器１８０は、先ず、貯湯タンク１００ｃの底面下側部位で中心側から外側に遷移しながら螺旋を成す底部１８０ａと、前記蓄熱部１００ａ内を上方向に螺旋を成しながら上昇する上昇部１８０ｂと、貯湯タンク１００ｃの天面外部位置で外側から中心側に遷移しながら螺旋を成す天部１８０ｃとを有して構成されている。   Further, as can be seen from FIG. 2, the heat source hot water heat exchanger 180 first includes a bottom portion 180 a that spirals while transitioning from the center side to the outside at the bottom bottom portion of the hot water storage tank 100 c, and the heat storage portion 100 a And a rising portion 180b that rises while forming a spiral in the upward direction, and a top portion 180c that forms a spiral while transitioning from the outside to the center side at the outer surface of the hot water storage tank 100c.

図示するように、この熱源温水熱交換器１８０内を流れてきた流体は、貯湯タンク１００ｃの天面中心部位１００ｅで、貯湯タンク１００ｃ内に流入する構成が採用されている。結果、この貯湯タンク１００ｃは、蓄熱部１００aの蓄熱をも利用することで熱源温水熱交換器１８０において生成される所定温度の温水を貯湯タンク１００ｃに溜め込むことが可能となっている。そして、貯湯タンク１００ｃの下部から温水を取り出すことができる。   As shown in the drawing, a configuration is adopted in which the fluid flowing in the heat source hot water heat exchanger 180 flows into the hot water storage tank 100c at the top surface central portion 100e of the hot water storage tank 100c. As a result, the hot water storage tank 100c can also store hot water of a predetermined temperature generated in the heat source hot water heat exchanger 180 in the hot water storage tank 100c by utilizing the heat storage of the heat storage unit 100a. And hot water can be taken out from the lower part of the hot water storage tank 100c.

図３に示すように、蓄熱部１００aには、概略、コイルを包むように、ほぼ横方向に多数のアルミ製の熱交換用フィン１００ｂが設けられており、多数のフィン１００ｂを設けることによりこの部内における熱移動は良好に維持される。このフィン１００ｂは、コイルに当接する薄板１００ｐに植設された構成とされており、薄板１００ｐを介して熱的にコイルに接続される。結果、この蓄熱部１００ａ内に鉛直方向に配設されている全てのコイル熱交換器１８１，１８１，１８０内を流れる流体と、内部に収納されている蓄熱材ｈｃとの間において、熱交換が迅速且つ十分に行われるように構成されている。   As shown in FIG. 3, the heat storage section 100a is generally provided with a large number of aluminum heat exchange fins 100b in a substantially lateral direction so as to wrap the coil. The heat transfer at is well maintained. The fin 100b is configured to be implanted in a thin plate 100p that contacts the coil, and is thermally connected to the coil via the thin plate 100p. As a result, heat exchange is performed between the fluid flowing in all the coil heat exchangers 181, 181, and 180 disposed in the vertical direction in the heat storage unit 100 a and the heat storage material hc housed therein. It is configured to be performed quickly and sufficiently.

さらに、先にも示したように、この例における蓄熱部１００ａは有底の蓄熱材収容空間とされており、その使用状態にあっては、図２に示すように、貯湯タンク１００ｃの上部にも蓄熱材ｈｃを充填した状態で使用する。この部位には、熱源温水熱交換器１８０の天部１８０ｃが配設されていることから、この熱源温水熱交換器１８０内を流れる流体と蓄熱材ｈｃとの間における熱交換を良好に実行し、例えば、固化状態にある蓄熱材ｈｃを熱源温水の有する熱で迅速に溶解させることができ、蓄熱材ｈｃの固化・溶解に伴う体積変化を良好に吸収できる。   Furthermore, as previously indicated, the heat storage unit 100a in this example is a bottomed heat storage material accommodation space, and in the state of use, as shown in FIG. 2, at the top of the hot water storage tank 100c. Is also used in a state filled with the heat storage material hc. Since the top portion 180c of the heat source hot water heat exchanger 180 is disposed at this portion, heat exchange between the fluid flowing in the heat source hot water heat exchanger 180 and the heat storage material hc is performed satisfactorily. For example, the heat storage material hc in the solidified state can be quickly dissolved by the heat of the heat source hot water, and the volume change accompanying the solidification / dissolution of the heat storage material hc can be absorbed well.

図２に、濃度を変えて示すように、蓄熱部１００ａ内には３つのコイル熱交換器１８１，１８１，１８０が配設されているが、先に説明した熱源温水熱交換器１８０を成す熱源温水コイル（最濃色の丸で示す）と、熱負荷水熱交換器１８１を成す熱負荷水コイル（白丸及び淡い灰丸で示す）は、上下方向で交互に配設されている。
この構成から熱源温水の有する熱は、熱源温水熱交換器１８０と熱負荷水熱交換器１８１が接触して伝導するとともに、フィンブロックに取り付けられた薄板１００ｐを介して、回路６６ａ，６ｂ内を流れる温水を加温することが可能となる。さらに、この加温過程で、熱源温水の温度が蓄熱材ｈｃの温度より下がる場合は、蓄熱材ｈｃからも熱が回路６ａ，６ｂ内を流れる温水に供給される。図示する例にあっては、白丸で示す熱負荷水コイル１８１が風呂追い炊き用であり、淡い灰丸で示す熱負荷水コイル１８１が暖房用である。 As shown in FIG. 2 with varying concentrations, three coil heat exchangers 181, 181, and 180 are disposed in the heat storage unit 100 a, but the heat source that constitutes the heat source hot water heat exchanger 180 described above. The hot water coils (indicated by the darkest circles) and the heat load water coils (indicated by white circles and light gray circles) forming the heat load water heat exchanger 181 are alternately arranged in the vertical direction.
The heat of the heat source hot water from this configuration is conducted through contact between the heat source hot water heat exchanger 180 and the heat load water heat exchanger 181 and through the thin plates 100p attached to the fin blocks in the circuits 66a and 6b. It becomes possible to warm the flowing warm water. Further, in this heating process, when the temperature of the heat source hot water falls below the temperature of the heat storage material hc, heat is also supplied from the heat storage material hc to the hot water flowing in the circuits 6a and 6b. In the example shown in the figure, the heat load water coil 181 indicated by a white circle is for bathing, and the heat load water coil 181 indicated by a light gray circle is for heating.

２つの熱負荷水熱交換器１８１の配置に関して説明すると、蓄熱部１００ａの下側から順に、暖房温水回路６ｂを構成する熱負荷水熱交換器１８１と、風呂追い焚き回路６ａを構成する熱負荷水熱交換器１８１が備えられている。この構成から、熱源温水の有する熱を利用して、蓄熱材ｈｃを介してこれら回路６ａ，６ｂ内を流れる温水を加温することが可能となる。   The arrangement of the two heat load water heat exchangers 181 will be described. In order from the lower side of the heat storage unit 100a, the heat load water heat exchanger 181 constituting the heating hot water circuit 6b and the heat load constituting the bath reheating circuit 6a. A water heat exchanger 181 is provided. With this configuration, it is possible to heat the hot water flowing in the circuits 6a and 6b through the heat storage material hc using the heat of the heat source hot water.

熱源温水熱交換器１８０の流入部は、熱源温水循環ライン４に接続されている。この接続路が先に説明した往路１１ａであり、往路１１ａの基端部を取り込み部１９と呼んでいる。
前記貯湯タンク１００ｃの下端である貯湯タンク出口１００ｆも、熱源温水循環ライン４に接続されている。この接続路が先に説明して復路１１ｂであり、復路１１ｂの先端部を戻り部２０と呼んでいる。 The inflow portion of the heat source hot water heat exchanger 180 is connected to the heat source hot water circulation line 4. This connection path is the forward path 11a described above, and the proximal end portion of the forward path 11a is referred to as the capturing section 19.
A hot water storage tank outlet 100f, which is the lower end of the hot water storage tank 100c, is also connected to the heat source hot water circulation line 4. This connecting path is the return path 11b described earlier, and the tip of the return path 11b is called the return section 20.

これら取り込み部１９と戻り部２０との位置関係は、前者１９が後者２０に対して熱源温水の流れ方向で上流側とされている。   The positional relationship between the intake unit 19 and the return unit 20 is such that the former 19 is upstream of the latter 20 in the flow direction of the heat source hot water.

取り込み部１９、戻り部２０の詳細構造を示したのが図４である。同図は、両部位１９、２０を単一のＴ型配管部材２００で実現していることを示している。
このＴ型配管部材２００は、熱源温水循環ライン４に、それぞれ接続される一対の循環ライン側接続部２０１，２０１（図４の上下方向で対を成している）と、この接続部２０１，２０１間に熱源温水循環ライン４からの熱源温水の取り込みを行う取り込み配管２０２と、戻しを行う戻り配管２０３とが一体形成されている。 FIG. 4 shows the detailed structure of the capturing unit 19 and the return unit 20. The figure shows that both parts 19 and 20 are realized by a single T-shaped piping member 200.
The T-shaped piping member 200 includes a pair of circulation line side connection portions 201 and 201 (which are paired in the vertical direction in FIG. 4) connected to the heat source hot water circulation line 4, respectively, An intake pipe 202 for taking in the heat source hot water from the heat source hot water circulation line 4 and a return pipe 203 for returning are integrally formed between 201.

取り込み配管２０２は直管とされており、戻り配管２０３は直管部２０３ａに、この直管２０３ａとは直交する方向に延出する分岐管部２０３ｂを備えて構成されている。一体化状態の取り込み配管２０２と戻り配管２０３とは、図４に示すように、一対の接続部２０１をつなぐ直線流路内に一部進入した構成とされており、その流路において、絞りとしての役割も果たせるように構成されている。従って、この進入の程度を調整することで、熱源温水循環ライン４内を流れる熱源温水に与える抵抗を調整することができる。   The intake pipe 202 is a straight pipe, and the return pipe 203 includes a straight pipe portion 203a and a branch pipe portion 203b extending in a direction orthogonal to the straight pipe 203a. As shown in FIG. 4, the integrated intake pipe 202 and the return pipe 203 are configured to partially enter a straight flow path connecting the pair of connection portions 201, and in the flow path, It is configured so that it can also play a role. Therefore, the resistance given to the heat source hot water flowing in the heat source hot water circulation line 4 can be adjusted by adjusting the degree of this approach.

同図からも明らかなように、図４において、前記取り込み配管２０２の循環ライン側端部２０２ｅは、循環ライン４を流れる熱源温水を良好に取り込めるように、流れ下手側程、ライン内に進入する端面構成が採用されている。即ち、図４において右下がりの端面を有している。
一方、前記戻り配管２０３の循環ライン側端部２０３ｅは、この配管２０３に戻ってくる温水を良好に循環ライン４に合流させるように、流れ上手側ほど、ライン内に進入する構成が採用されている。即ち、図４において右上がりの端面を有している。
従って、この例では、単一のＴ型配管部材２００を熱源温水循環ライン４に装着することで、熱源温水の取り込み及び戻しが可能となる。 As apparent from FIG. 4, the circulation line side end portion 202e of the intake pipe 202 enters the line toward the lower side of the flow so that the heat source hot water flowing through the circulation line 4 can be well taken in. An end face configuration is adopted. That is, in FIG.
On the other hand, the circulation line side end portion 203e of the return pipe 203 is configured to enter the line toward the upper side of the flow so that the warm water returning to the pipe 203 is well joined to the circulation line 4. Yes. In other words, it has an end face that rises to the right in FIG.
Therefore, in this example, the heat source hot water can be taken in and returned by attaching the single T-shaped piping member 200 to the heat source hot water circulation line 4.

取り込み部１９から戻り部２０までの温水の移流に関しては、熱源温水循環ポンプ９と、温水熱源給湯装置３個々に備えられる温水ポンプ１０ｇがこれを受持つ。この温水ポンプ１０ｇは、貯湯タンク１００ｃの下側に設けられている。
熱源温水循環ライン４より熱源温水を蓄熱貯湯タンク１００に取り込み、熱源温水の取り込み部１９より循環ライン下流側の戻り部２０に、蓄熱貯湯タンク１００から貯湯水の一部又は全部を戻す戸別温水循環手段Ｌが形成される。 Regarding the hot water advection from the intake unit 19 to the return unit 20, the heat source hot water circulation pump 9 and the hot water pump 10g provided in each of the hot water heat source hot water supply devices 3 take charge of this. The hot water pump 10g is provided below the hot water storage tank 100c.
The individual hot water circulation in which the heat source hot water is taken into the heat storage hot water storage tank 100 from the heat source hot water circulation line 4 and part or all of the hot water is returned from the heat storage hot water storage tank 100 to the return part 20 downstream of the circulation line from the heat source hot water take-in part 19. Means L are formed.

図２に示すように、往路１１ａには、低温水供給ライン５から供給される低温水を混合可能な混合部２２が設けられるとともに、復路１１ｂの貯湯タンク出口１００ｆと戻り部２０との間に給湯水を払い出すための払い出し部２３が設けられている。   As shown in FIG. 2, the forward path 11a is provided with a mixing unit 22 capable of mixing the low temperature water supplied from the low temperature water supply line 5, and between the hot water tank outlet 100f and the return unit 20 of the return path 11b. A payout unit 23 for paying out hot water is provided.

図２に示すように、混合部２２には、給湯時において前記低温水供給ライン５から逆止弁３６、流量調整弁ＭＶ２を介して低温水が流入する構造が採用されている。給湯の初期においては貯湯水や蓄熱材ｈｃは十分に低温水より温度が高いため、流量調整弁ＭＶ３からの低温水で給湯温度Ｔ６となるように、流量調整弁ＭＶ２とＭＶ３の開度が調整される。往路１１aに設けられる流量調整弁ＭＶ１は、給湯時において常に全閉状態となる。流量調整弁ＭＶ２からの低温水の貯湯タンク１００ｃへの導入を続けると、時間の経過とともに貯湯タンク１００ｃの温度も下がるので、流量調整弁ＭＶ３を閉じるとともに、流量調整弁ＭＶ４の開度を調整して、給湯温度Ｔ６を制御する。本発明によれば、貯湯水や蓄熱材ｈｃをほぼ熱源温水循環ライン４を流れる温水温度から低温温水供給ライン５を流れる低温温水温度の温度差に応じた蓄熱量を有効に利用することができる。   As shown in FIG. 2, the mixing unit 22 employs a structure in which low-temperature water flows from the low-temperature water supply line 5 through the check valve 36 and the flow rate adjustment valve MV2 during hot water supply. In the initial stage of hot water supply, the temperature of the hot water storage water and the heat storage material hc is sufficiently higher than that of the low temperature water. Is done. The flow rate adjustment valve MV1 provided in the forward path 11a is always fully closed during hot water supply. If the introduction of the low-temperature water into the hot water storage tank 100c from the flow rate adjustment valve MV2 is continued, the temperature of the hot water storage tank 100c also decreases with time, so the flow rate adjustment valve MV3 is closed and the opening degree of the flow rate adjustment valve MV4 is adjusted. Thus, the hot water supply temperature T6 is controlled. According to the present invention, the amount of stored heat corresponding to the temperature difference between the hot water temperature flowing through the heat source hot water circulation line 4 and the low temperature hot water temperature flowing through the low temperature hot water supply line 5 can be effectively used for the hot water and the heat storage material hc. .

さらに、熱負荷温水の循環回路（風呂追い炊き回路６ａ、暖房温水回路６ｂ）には、ポンプＰ３，Ｐ２が設けられているが、これらポンプＰ３，Ｐ２は、それぞれ、各回路６ａ，６ｂの戻り温水の温度に従って、その循環量を設定するように構成されており、回路に求められる温度を維持するように構成されている。   Furthermore, pumps P3 and P2 are provided in the heat load hot water circulation circuit (bath reheating circuit 6a, heating hot water circuit 6b), and these pumps P3 and P2 are respectively returned to the circuits 6a and 6b. The circulation amount is set in accordance with the temperature of the hot water, and the temperature required for the circuit is maintained.

以下に上記温水熱源給湯装置３００の作動状態を、蓄熱運転状態、放熱運転状態、給湯運転状態、熱負荷運転状態の順に説明する。
１ 蓄熱運転状態
この状態は、例えば深夜時間帯等の、給湯、熱負荷需要が無い時間帯に、蓄熱部１００ａに備えられる蓄熱材ｈｃへの蓄熱を目的として行う運転状態である。
この運転状態にあっては、往路１１ａに設けられる流量調整弁ＭＶ１と流量調整弁ＭＶ４を全開又は全開に近い状態とし、温水ポンプ１０ｇを可動状態とする。この時、流量調整弁ＭＶ２，ＭＶ３は閉状態とする。
この動作状態では、蓄熱貯湯タンク１００の熱源温水熱交換器１８０内を熱源温水が流れ、蓄熱部１００ａでの蓄熱を完了することができる。 Hereinafter, the operation state of the hot water heat source hot water supply apparatus 300 will be described in the order of a heat storage operation state, a heat radiation operation state, a hot water supply operation state, and a heat load operation state.
1 Heat storage operation state This state is an operation state for the purpose of storing heat to the heat storage material hc provided in the heat storage unit 100a in a time zone where there is no demand for hot water supply or heat load, such as a midnight time zone.
In this operating state, the flow rate adjustment valve MV1 and the flow rate adjustment valve MV4 provided in the forward path 11a are fully opened or close to full open, and the hot water pump 10g is moved. At this time, the flow rate adjusting valves MV2 and MV3 are closed.
In this operation state, the heat source hot water flows through the heat source hot water heat exchanger 180 of the heat storage hot water storage tank 100, and heat storage in the heat storage unit 100a can be completed.

２ 放熱運転状態
この状態は、基本的に所望の温度の給水を得るために実行される運転状態であり、蓄熱状態にある蓄熱部１００ａから熱を熱源温水熱交換器１８０内に流れる温水に与え、蓄熱を有効利用する運転状態である。
この運転状態にあっては、往路１１ａに設けられる流量調整弁ＭＶ１は、得たい暖房水６ａや風呂追い炊き水６ａの温度等に従って開度調整又は閉状態とされる。 2 Heat Dissipation Operation State This state is basically an operation state executed to obtain water supply at a desired temperature, and heat is supplied from the heat storage unit 100a in the heat storage state to the hot water flowing in the heat source hot water heat exchanger 180. This is an operating state in which heat storage is effectively used.
In this operating state, the flow rate adjustment valve MV1 provided in the forward path 11a is adjusted in opening or closed according to the temperature of the heating water 6a or the bath cooking water 6a to be obtained.

２−１ 給湯運転状態
給湯に際しては、給湯温は別途指定により特定されている。そして、止水栓３０を開栓することで、給湯水の払い出しが可能となる。
この時、出湯流量を検知して、基本的に流量調整弁ＭＶ１を閉、蓄熱中なら温水ポンプ１０ｇを停止する。そして、流量調整弁ＭＶ４、ＭＶ２を給湯温度に応じて開とし指定により特定された給湯温度より高い温水を得る。そして、この貯湯水を払い出し部２３から給湯出口１７側へ払い出す。細かな出湯温度制御を低温水の混合を行える流量調整弁ＭＶ３の開度調整で行う。時間の経過とともに、貯湯タンク出口１００ｆの温度が下がるので、流量調整弁ＭＶ３を閉じるとともに、流量調整弁ＭＶ４の開度を調整して給湯温度Ｔ６を制御する。さらに、貯湯タンク出口１００ｆにおける温度が過度に低下した場合（蓄熱を使い果たした状況）には、流量調整弁ＭＶ１の開度調整により、熱源温水と低温水との混合比を調整し、所定の給湯を続行する。
結果、所望の温度の給湯水を給湯に供することができる。 2-1 Hot water supply operation state When hot water is supplied, the hot water supply temperature is specified separately. Then, by opening the stop cock 30, the hot water can be discharged.
At this time, the hot water flow rate is detected, the flow rate adjustment valve MV1 is basically closed, and the hot water pump 10g is stopped during heat storage. Then, the flow rate adjusting valves MV4 and MV2 are opened according to the hot water supply temperature to obtain hot water higher than the hot water supply temperature specified by the designation. Then, the stored hot water is discharged from the discharge section 23 to the hot water supply outlet 17 side. Fine tapping temperature control is performed by adjusting the opening of the flow rate adjustment valve MV3 that can mix low temperature water. As the temperature of the hot water storage tank outlet 100f decreases with time, the flow rate adjustment valve MV3 is closed and the opening degree of the flow rate adjustment valve MV4 is adjusted to control the hot water supply temperature T6. Further, when the temperature at the hot water storage tank outlet 100f is excessively decreased (a situation where the heat storage is exhausted), the mixing ratio of the heat source hot water and the low temperature water is adjusted by adjusting the opening degree of the flow rate adjustment valve MV1 to obtain a predetermined hot water supply. To continue.
As a result, hot water at a desired temperature can be supplied to the hot water.

この例に示すような潜熱蓄熱材（例えば、融点約７０℃のパラフィン）を５０リットル備えた蓄熱タンクの温度変化に対する蓄熱量特性を、図７に示した。この図は、蓄熱タンクの温度（℃）を横軸に、蓄熱量（ｋＷｈ）を縦軸に取ったものである。仮に、低温水の温度を５℃とし、蓄熱タンクが８４℃の状態にある場合は、約５．７ｋＷｈの低温水への放熱が可能である。温度の低下に従って、蓄熱量は低下するが、潜熱状態での蓄熱量が比較的大きな割合を占めていることが判る。   FIG. 7 shows a heat storage amount characteristic with respect to a temperature change of a heat storage tank provided with 50 liters of latent heat storage material (for example, paraffin having a melting point of about 70 ° C.) as shown in this example. In this figure, the temperature (° C.) of the heat storage tank is taken on the horizontal axis, and the heat storage amount (kWh) is taken on the vertical axis. If the temperature of the low-temperature water is 5 ° C. and the heat storage tank is in a state of 84 ° C., heat can be radiated to the low-temperature water of about 5.7 kWh. As the temperature decreases, the heat storage amount decreases, but it can be seen that the heat storage amount in the latent heat state occupies a relatively large proportion.

２−２ 風呂追い炊き運転状態
この運転状態にあっては、風呂追い炊き回路６ａ内に備えられる循環ポンプＰ３を運転するとともに、風呂追い炊き回路６ａの戻り温水温度の昇温速度が所定値以下であることを条件として、温水ポンプ１０ｇを運転する。このようにすることで、蓄熱部１００ａに蓄熱された熱を有効に利用できる。蓄熱を消費した後（この状況が発生する確率はかなり低い）は、熱源温水との熱交換により、風呂追い炊きを行える。
２−３ 暖房運転状態
この運転状態にあっては、暖房温水回路６ｂ内に備えられる循環ポンプＰ２を運転するとともに、温水ポンプ１０ｇを運転する。そして、暖房温水回路６ｂの戻り温水温度が所定値になるように、温水ポンプ１０ｇの運転・運転停止を制御することで、良好な暖房運転状態を実現できる。蓄熱を消費した後（この状況が発生する確率はかなり低い）は、熱源温水との熱交換により、風呂追い炊きを行える。 2-2 Bath additional cooking operation state In this operation state, the circulation pump P3 provided in the bath additional cooking circuit 6a is operated, and the temperature increase rate of the return hot water temperature of the bath additional cooking circuit 6a is below a predetermined value. The hot water pump 10g is operated on condition that it is. By doing in this way, the heat stored in heat storage part 100a can be used effectively. After the heat storage is consumed (the probability of this situation occurring is quite low), the bath can be reheated by heat exchange with the heat source hot water.
2-3 Heating operation state In this operation state, the circulation pump P2 provided in the heating / warming water circuit 6b is operated and the warm water pump 10g is operated. And a favorable heating operation state is realizable by controlling the driving | operation / operation stop of the hot water pump 10g so that the return hot water temperature of the heating hot water circuit 6b may become predetermined value. After the heat storage is consumed (the probability of this situation occurring is quite low), the bath can be reheated by heat exchange with the heat source hot water.

第二実施の形態
上記の第一実施の形態を踏襲しながら、蓄熱タンクの更なるコンパクト化を図ったのが、第二実施の形態である。図５、図６は、この例の構成を示すものであり、図５は図２に相当する縦断面図を、図６は、この例における蓄熱貯湯タンク３３０の天部３３０ｂに設けられている分配管群３０１の構成（実線で示す）、さらに、蓄熱貯湯タンク３３０の底部３３０ａに設けられている分配管群３０２の構成（破線で示す）を示したものである。 Second Embodiment In the second embodiment, the heat storage tank is further reduced in size while following the first embodiment. 5 and 6 show the configuration of this example. FIG. 5 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 2, and FIG. 6 is provided at the top portion 330b of the heat storage hot water storage tank 330 in this example. The configuration of the distribution pipe group 301 (shown by a solid line) and the configuration of the distribution pipe group 302 provided at the bottom 330a of the heat storage hot water storage tank 330 (shown by a broken line) are shown.

この実施の形態においても、基本的には２重筒構造の蓄熱貯湯タンク３３０を有する構成が採用されており、内筒１００１と外筒１００２との間に設けられる有底の空間が、蓄熱材ｈｃが配設される蓄熱部１００ａ（蓄熱材収納空間）とされている。そして、この蓄熱部１００ａ内に３種のコイル熱交換器１８１，１８１，１８０が配設されている。   Also in this embodiment, a configuration having a heat storage hot water storage tank 330 having a double cylinder structure is basically adopted, and a bottomed space provided between the inner cylinder 1001 and the outer cylinder 1002 is a heat storage material. It is set as the heat storage part 100a (heat storage material accommodation space) by which hc is arrange | positioned. And three types of coil heat exchangers 181, 181, and 180 are disposed in the heat storage unit 100 a.

但し、この例にあっては、先の例に示すような貯湯タンクは設けられておらず、蓄熱部１００ａと、蓄熱部１００ａ内に収納されているコイル熱交換器１８１，１８１，１８０が、実質的な貯湯機能を果たすとともに、所望の温度の温水を得る構成となっている。従って、基本的に蓄熱材ｈｃに蓄熱される熱を最大限、有効に利用して、給湯及び熱負荷需要に対応できる構成となっている。   However, in this example, the hot water storage tank as shown in the previous example is not provided, and the heat storage unit 100a and the coil heat exchangers 181, 181, 180 housed in the heat storage unit 100a are While having a substantial hot water storage function, it is configured to obtain hot water at a desired temperature. Therefore, basically, the heat stored in the heat storage material hc can be utilized to the maximum and effectively to meet the demand for hot water supply and heat load.

図５に示すように、この例にあっても、蓄熱貯湯タンク３３０の動作制御に係る流体制御機器（流量制御弁ＭＶ１、ＭＶ２，ＭＶ３，ＭＶ４，逆止弁３６、ポンプ１０ｇ、Ｐ２，Ｐ３、温度Ｔ５、Ｔ６の検出器、圧力Ｐの検出器、給湯量Ｆ１の検出器）は、蓄熱貯湯タンク３３０の下側に纏めて配設されている。   As shown in FIG. 5, even in this example, fluid control devices (flow control valves MV1, MV2, MV3, MV4, check valves 36, pumps 10g, P2, P3, etc.) related to the operation control of the heat storage hot water storage tank 330. The detectors for temperatures T5 and T6, the detector for pressure P, and the detector for hot water supply amount F1 are collectively arranged below the heat storage hot water storage tank 330.

これら流体制御機器に繋がる配管系等は、内筒１００１内の空間を利用して、蓄熱貯湯タンク３３０の底部３３０ａから天部３３０ｂに先ず配策される。そして、３種のコイル熱交換器のコイルに対する分配管群３０２、３０１が、蓄熱貯湯タンク３３０の天部３３０ｂ及び底部３３０ａに設けられている。   Piping systems and the like connected to these fluid control devices are first routed from the bottom 330 a of the heat storage hot water storage tank 330 to the top 330 b using the space in the inner cylinder 1001. Distribution pipe groups 302 and 301 for the coils of the three types of coil heat exchangers are provided on the top portion 330 b and the bottom portion 330 a of the heat storage hot water storage tank 330.

また、この例では、先の例で、貯湯タンク１００ｃ（図２）の下手側（戻り側）に設けられていた温水ポンプ１０ｇは、流量調整弁ＭＶ１の下手側近傍（実質的な貯湯タンクである熱源温水熱交換器１８０の上手側）に設けられている。   In this example, the hot water pump 10g provided on the lower side (return side) of the hot water storage tank 100c (FIG. 2) in the previous example is the vicinity of the lower side of the flow rate adjusting valve MV1 (substantially hot water storage tank). It is provided on the upper side of a certain heat source hot water heat exchanger 180.

図５に示すように、内筒１００１、外筒１００２間に設けられる蓄熱部１００ａは、径方向に４層のフィン層５００を備えて構成されており、内筒１００１側から第１フィン層５００ａ、熱源温水熱交換器１８０と暖房温水回路６ｂに接続される熱負荷水熱交換器１８１が備えられる内側温水路層６００ａ、第２フィン層５００ｂ、熱源温水熱交換器１８０と風呂追い炊き回路６ａに接続される熱負荷水熱交換器１８１が備えられる外側温水路層６００ｂ、第３フィン層５００ｃ、第４フィン層５００ｄを備えて構成されている。   As shown in FIG. 5, the heat storage part 100a provided between the inner cylinder 1001 and the outer cylinder 1002 is configured to include four fin layers 500 in the radial direction, and the first fin layer 500a from the inner cylinder 1001 side. The heat source hot water heat exchanger 180 and the heat load water heat exchanger 181 connected to the heating hot water circuit 6b are provided with the inner hot water channel layer 600a, the second fin layer 500b, the heat source hot water heat exchanger 180 and the bath cooking circuit 6a. The outer hot water channel layer 600b, the third fin layer 500c, and the fourth fin layer 500d that are provided with the heat load water heat exchanger 181 connected to the first fin layer 500d are provided.

以下、熱源温水、低温水若しくはこれらの混合水が流れる熱源温水熱交換器１８０に繋がる流路、暖房温水回路６ｂに接続される熱負荷水熱交換器１８１に繋がる流路、風呂追い炊き回路６ａに接続される熱負荷水熱交換器１８１に繋がる流路に関して順に説明する。   Hereinafter, a flow path connected to the heat source hot water heat exchanger 180 through which the heat source hot water, low temperature water or a mixed water thereof flows, a flow path connected to the heat load water heat exchanger 181 connected to the heating hot water circuit 6b, and a bath cooking circuit 6a The flow path connected to the heat load water heat exchanger 181 connected to the will be described in order.

熱源温水、若しくは熱源温水と低温水との混合水が流れる流路
図５に示すように、この流路は、内筒１００１内に設けられた上昇管ＬＵを介して、タンクの底部３３０ａから天部３３０ｂに上昇してきた流れが、天部３３０ｂにおいてＴ字型とされる分配配管ＬＳ１を介して内側温水路層６００ａ及び外側温水路層６００ｂに導かれる。これら両流路層６００ａ，６００ｂには、それぞれ、熱源温水熱交換器１８０が備えられており、そのコイルを、天部３３０ｂ側から底部３３０ａ側に内部水が流下する。この構成を採用することにより、内部水と、蓄熱材ｈｃ及び熱負荷水熱交換器１８１内を流れる内部水との間で、熱交換が可能な構成が採用されている。 Flow path through which heat source hot water or mixed water of heat source hot water and low temperature water flows As shown in FIG. 5, this flow path extends from the bottom 330 a of the tank through a rising pipe LU provided in the inner cylinder 1001. The flow that has risen to the portion 330b is guided to the inner hot water channel layer 600a and the outer hot water channel layer 600b via the distribution pipe LS1 that is T-shaped in the top portion 330b. Each of the flow path layers 600a and 600b is provided with a heat source hot water heat exchanger 180, and the internal water flows down from the top portion 330b side to the bottom portion 330a side of the coil. By adopting this configuration, a configuration is adopted in which heat exchange is possible between the internal water and the internal water flowing in the heat storage material hc and the heat load water heat exchanger 181.

さて、蓄熱貯湯タンク３３０の底部３３０ａにおいて、流路は、径方向外側に導かれる構成が採用されており、第４フィン層５００ｄに対応する底部３３０ａ部位に導かれる。この部位には、第４フィン層５００ｄを上下方向鉛直に貫く一対の上昇管ＬＵが設けられており、この上昇管ＬＵを介して、天部３３０ｂまで導かれる。そして、天部３３０ｂにおいてＴ時型とされる出口側の合流管ＬＭ１を介して、内筒１００１内に導かれ、内筒１００１内に設けられた下降管ＬＤにより、蓄熱貯湯タンク３３０の底部３３０ａに導かれる構成とされている。   Now, in the bottom part 330a of the heat storage hot water storage tank 330, the structure by which a flow path is guide | induced to the radial direction outer side is employ | adopted, and it guide | induces to the bottom part 330a site | part corresponding to the 4th fin layer 500d. In this portion, a pair of ascending pipes LU penetrating the fourth fin layer 500d vertically is provided, and led to the top portion 330b through the ascending pipe LU. Then, the bottom 330a of the heat storage hot water storage tank 330 is introduced into the inner cylinder 1001 through a confluence pipe LM1 on the outlet side which is a T-time type in the top portion 330b and is provided in the inner cylinder 1001. It is the structure led to.

暖房温水回路に接続される熱負荷水熱交換器に繋がる流路
図６に示すように、内筒１００１内を上昇してきた流れは、蓄熱貯湯タンク３３０の天部３３０ｂにおいて、径方向に設けられた案内管ＬＧ１を介して内筒１００１内部位から第４フィン層５００ｄまで導かれる。この第４フィン層５００ｄ部位には、鉛直方向に配設される下降管ＬＤが設けられており、流れは、天部３３０ｂから底部３３０ａに一旦導かれる。そして、破線で示すように、底部３３０ａに設けられた案内管ＬＧ２により第４フィン層５００ｄから内側温水路層６００ａに導かれる。 A flow path connected to a heat load water heat exchanger connected to the heating hot water circuit As shown in FIG. 6, the flow rising in the inner cylinder 1001 is provided in the radial direction in the top portion 330 b of the heat storage hot water storage tank 330. It is led from the inner cylinder 1001 portion to the fourth fin layer 500d through the guide tube LG1. The fourth fin layer 500d is provided with a downcomer LD disposed in the vertical direction, and the flow is once guided from the top 330b to the bottom 330a. And as shown with a broken line, it is guide | induced to the inner side hot water channel layer 600a from the 4th fin layer 500d by the guide pipe LG2 provided in the bottom part 330a.

この内側温水路層６００ａには、暖房温水回路６ｂを成す熱負荷水熱交換器１８１が備えられ、この熱交換器１８１を介して、底部３３０ａから天部３３０ｂに螺旋状に流れが移流される。先にも示したように、内側温水路層６００ａには、熱源温水熱交換器１８０も設けられているため、対向流状態で、両者間１８１，１８０及び蓄熱材ｈｃとの間で熱交換が可能となっている。
図６に示すように、天部３３０ｂに到達した流れは、内側温水路層６００ａから内筒１００１内に到る案内管ＬＧ３によりタンク中央側に案内され、以降、下降して蓄熱貯湯タンク３３０外へ内部水が供給されることとなる。 The inner hot water channel layer 600a is provided with a heat load water heat exchanger 181 forming a heating hot water circuit 6b, and the flow is spirally transferred from the bottom portion 330a to the top portion 330b via the heat exchanger 181. . As described above, since the heat source hot water heat exchanger 180 is also provided in the inner hot water channel layer 600a, heat exchange is performed between the two members 181 and 180 and the heat storage material hc in a counter flow state. It is possible.
As shown in FIG. 6, the flow that has reached the top portion 330 b is guided to the center of the tank by the guide pipe LG <b> 3 from the inner hot water channel layer 600 a into the inner cylinder 1001, and then descends to the outside of the heat storage hot water storage tank 330. Internal water will be supplied to

風呂追い炊き回路に接続される熱負荷水熱交換器に繋がる流路
この流路の構成は、先に示した暖房温水の構成と基本的には同様であるが、暖房温水が内側温水流路６００ａを介して上昇されたのに対して、この場合は、外側温水流路６００ｂを介して上昇される。
さらに詳細に説明すると、図６に示すように、内筒１００１内を上昇してきた流れは、蓄熱貯湯タンク３３０の天部３３０ｂにおいて、径方向に設けられた案内管ＬＧ４を介して内筒１００１内部位から第４フィン層５００ｄまで導かれる。この第４フィン層５００ｄ部位には、鉛直方向に配設される下降管ＬＤが設けられており、流れは、天部３３０ｂから底部３３０ａに一旦導かれる。そして、底部３３０ａに設けられた案内管ＬＧ５により第４フィン層５００ｄから外側温水路層６００ｂに導かれる。この外側温水路層６００ｂには、風呂追い炊き回路６ａを成す熱負荷水熱交換器１８１が備えられ、この熱交換器１８１を介して、底部３３０ａから天部３３０ｂに螺旋状に流れが移流される。先にも示したように、外側温水路層６００ｂにも、熱源温水熱交換器１８０も設けられているため、対向流状態で、両者１８１，１８０間及び蓄熱材ｈｃとの間で熱交換が可能となっている。そして、図６に示すように、天部３３０ｂに到達した流れは、外側温水路層６００ｂから内筒１００１内に到る案内管ＬＧ６によりタンク中央側に案内され、以降、下降して蓄熱貯湯タンク３３０外へ内部水が供給される。 The flow path connected to the heat load water heat exchanger connected to the bath reheating circuit The configuration of this flow path is basically the same as the configuration of the heating hot water shown above, but the heating hot water is the inner hot water flow path. In this case, the temperature is raised via the outer hot water flow path 600b.
More specifically, as shown in FIG. 6, the flow rising in the inner cylinder 1001 is generated in the inner cylinder 1001 via a guide pipe LG4 provided in the radial direction at the top portion 330b of the heat storage hot water storage tank 330. From the top to the fourth fin layer 500d. The fourth fin layer 500d is provided with a downcomer LD disposed in the vertical direction, and the flow is once guided from the top 330b to the bottom 330a. And it is guide | induced to the outer side hot-water channel layer 600b from the 4th fin layer 500d by the guide pipe LG5 provided in the bottom part 330a. The outer hot water channel layer 600b is provided with a heat load water heat exchanger 181 forming a bath reheating circuit 6a, and the flow is spirally transferred from the bottom portion 330a to the top portion 330b via the heat exchanger 181. The As described above, since the heat source hot water heat exchanger 180 is also provided in the outer hot water channel layer 600b, heat exchange is performed between the two 181 and 180 and between the heat storage material hc in the counterflow state. It is possible. As shown in FIG. 6, the flow that has reached the top portion 330b is guided to the center of the tank by the guide pipe LG6 from the outer hot water channel layer 600b to the inner cylinder 1001, and thereafter descends to the heat storage hot water storage tank. Internal water is supplied outside 330.

この第二実施の形態にあっても、蓄熱貯湯タンク３３０の底部３３０ａに設けられる流体制御機器及び配管の接続系統は、第一実施の形態と同様である。また、蓄熱、給湯、風呂追い炊き時及び暖房運転時の運転制御も第一実施形態と同様である。   Even in the second embodiment, the fluid control device and piping connection system provided at the bottom 330a of the heat storage hot water storage tank 330 are the same as those in the first embodiment. Moreover, the operation control at the time of heat storage, hot-water supply, bath cooking, and heating operation is the same as that of the first embodiment.

第一、第二の実施形態における各戸別の課金方法に関して説明すると、熱源温水の取り込み、戻しを各戸毎に検出するのは、困難が伴うため、給湯量を検出する給湯量Ｆ１の検出結果と、熱負荷水の循環に使用される熱負荷水循環ポンプＰ２，Ｐ３の運転時間とに基づいて、各戸別の課金量を決定することができる。   The charging method for each house in the first and second embodiments will be described. Since it is difficult to detect the intake and return of the heat source hot water for each house, the detection result of the hot water supply amount F1 for detecting the hot water supply amount and Based on the operation time of the heat load water circulation pumps P2 and P3 used for circulation of the heat load water, the charge amount for each house can be determined.

〔別実施の形態〕
以下、本願の別実施の形態に関して説明する。
１ 上記の実施の形態にあっては、低温水供給ラインを介して各熱需要家に供給される低温水を予熱水としたが、予熱を行うことなく５〜２５℃程度の温度域にある上水をそのまま低温水として供給するものとしてもよい。
２ 上記の実施の形態にあっては、補助機として再生式炭酸ガスヒートポンプを使用する例を示したが、この補助機は熱源装置から発生する排ガス等が有する排ガスが有する熱を回収できる機器であれば如何なる機器であってもよい。
３ 熱源温水ラインに補給する水に関しては、本願のように予熱水とするほか、低温水供給ラインとは別系統で得られる水としてもよい。 [Another embodiment]
Hereinafter, another embodiment of the present application will be described.
1 In the above embodiment, the low temperature water supplied to each heat consumer through the low temperature water supply line is preheated water, but it is in the temperature range of about 5 to 25 ° C. without preheating. It is good also as what supplies clean water as low temperature water as it is.
2 In the above embodiment, an example in which a regenerative carbon dioxide heat pump is used as an auxiliary device has been shown, but this auxiliary device is a device that can recover the heat of the exhaust gas that the exhaust gas generated from the heat source device has. Any device may be used.
3 The water to be replenished to the heat source hot water line may be preheated water as in the present application, or water obtained by a separate system from the low temperature water supply line.

熱を供給可能な熱源温水、熱を受熱可能な低温水、或いは、これらの混合水と、蓄熱材とが高効率且つ迅速に熱交換可能で、さらに、所定の熱負荷需要にも、蓄熱状態にある蓄熱材側から高効率且つ迅速に対応できる蓄熱タンクを得ることができた。   Heat source hot water that can supply heat, low-temperature water that can receive heat, or mixed water of these and heat storage material can exchange heat efficiently and quickly. It was possible to obtain a heat storage tank that can respond quickly and efficiently from the heat storage material side.

本願に係る温水熱源給湯システムの全体構成を示す図The figure which shows the whole structure of the hot water heat source hot-water supply system which concerns on this application 各戸に備えられる温水熱源給湯装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the hot water heat source hot water supply apparatus with which each door is equipped 蓄熱部の詳細構成を示す図The figure which shows the detailed structure of a thermal storage part 熱源温水の取り込み及び戻しが可能な配管部材の断面構成を示す図The figure which shows the cross-sectional structure of the piping member which can take in and return heat source warm water 温水熱源給湯装置の別構成を示す図The figure which shows another structure of a hot water heat source hot-water supply apparatus 図５に示す別構成例の配管構造を示す平面図The top view which shows the piping structure of another structural example shown in FIG. 蓄熱タンクの温度と蓄熱量との関係を示す図Diagram showing the relationship between the temperature of the heat storage tank and the amount of heat stored

符号の説明Explanation of symbols

１ 温水熱源給湯システム
４ 熱源温水循環ライン
５ 低温水供給ライン
６ 熱循環回路
６ａ 風呂追い焚き回路
６ｂ 暖房温水回路
７ コジェネレーション設備（熱源装置）
１００ 蓄熱貯湯タンク
１００ａ 蓄熱部（蓄熱材収納空間）
１００ｃ 貯湯タンク
１０ｇ 温水ポンプ
１９ 取り込み部
２０ 戻り部
２２ 混合部
２３ 払い出し部
１８０ コイル熱交換器（熱源温水熱交換器）
１８１ コイル熱交換器（熱負荷水熱交換器）
３００ 温水熱源給湯装置
６００ａ 内側温水路層
６００ｂ 外側温水路層
１００１ 内筒
１００２ 外筒
Ｌ 戸別温水循環手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot water heat source hot water supply system 4 Heat source hot water circulation line 5 Low temperature water supply line 6 Thermal circulation circuit 6a Bath reheating circuit 6b Heating hot water circuit 7 Cogeneration equipment (heat source device)
100 Thermal storage hot water storage tank 100a Thermal storage part (thermal storage material storage space)
100c Hot water storage tank 10g Hot water pump 19 Intake unit 20 Return unit 22 Mixing unit 23 Dispensing unit 180 Coil heat exchanger (heat source hot water heat exchanger)
181 Coil heat exchanger (heat load water heat exchanger)
300 Hot water heat source hot water supply apparatus 600a Inner hot water channel layer 600b Outer hot water channel layer 1001 Inner cylinder 1002 Outer cylinder L

Claims (10)

内筒と外筒とを備え、前記内筒と外筒との間に形成される中間筒部を、蓄熱材が収納される有底筒状の蓄熱材収納空間として備えるとともに、
熱源温水、前記熱源温水より低温の低温水若しくは前記熱源温水と低温水との混合水が内部を流れ、内部水とコイル外部に存する前記蓄熱材との間で熱交換を行う第一コイル熱交換器と、
熱負荷温水が内部を流れ、内部水とコイル外部に存する前記蓄熱材との間で熱交換を行う第二コイル熱交換器とを前記蓄熱材収納空間に備え、
前記第一コイル熱交換器、第二コイル熱交換器を成すコイルの外部に位置する前記蓄熱材収納空間に、空間内に収納された前記蓄熱材間における熱移動を促進する伝熱フィンを多数備えた蓄熱タンク。 An inner cylinder and an outer cylinder are provided, and an intermediate cylinder portion formed between the inner cylinder and the outer cylinder is provided as a bottomed cylindrical heat storage material storage space in which the heat storage material is stored,
Heat source hot water, low temperature water lower in temperature than the heat source hot water, or mixed water of the heat source hot water and low temperature water flows inside, and heat exchange is performed between the internal water and the heat storage material existing outside the coil. And
The heat storage hot water flows through the inside, and the heat storage material storage space includes a second coil heat exchanger that exchanges heat between the internal water and the heat storage material existing outside the coil,
Many heat transfer fins that promote heat transfer between the heat storage materials stored in the space in the heat storage material storage space located outside the coils constituting the first coil heat exchanger and the second coil heat exchanger. Heat storage tank provided. 前記第一コイル熱交換器及び第二コイル熱交換器を成す前記コイルが前記蓄熱材収納空間内の径方向中間部位に配設され、当該径方向において、前記コイルの内径側及び外径側の両側部位に前記蓄熱材が位置される請求項１記載の蓄熱タンク。 The coils constituting the first coil heat exchanger and the second coil heat exchanger are disposed at a radial intermediate portion in the heat storage material storage space, and in the radial direction, on the inner diameter side and the outer diameter side of the coil. The heat storage tank according to claim 1, wherein the heat storage material is located at both side portions. 前記コイルの内径側及び外径側の両側部位に前記伝熱フィンが配設されている請求項２記載の蓄熱タンク。 The heat storage tank according to claim 2, wherein the heat transfer fins are disposed at both side portions on the inner diameter side and the outer diameter side of the coil. 前記コイルを上下方向に巻重ねて形成されるコイル群の径方向端面に、アルミニウム若しくは銅製の薄板を配設し、前記薄板に前記伝熱フィンが径方向に伸びる横行状態で配設されている請求項１から３のいずれか一項記載の蓄熱タンク。 A thin plate made of aluminum or copper is disposed on the radial end surface of the coil group formed by winding the coils in the vertical direction, and the heat transfer fins are disposed in a transverse state extending in the radial direction on the thin plate. The heat storage tank according to any one of claims 1 to 3. 前記第一コイル熱交換器を成すコイル内を流れる内部水と、前記第二コイル熱交換器を成すコイル内を流れる内部水との流れ方向が、蓄熱タンクの上下方向において対向している請求項１から４のいずれか一項記載の蓄熱タンク。 The flow direction of the internal water flowing in the coil constituting the first coil heat exchanger and the internal water flowing in the coil constituting the second coil heat exchanger are opposed in the vertical direction of the heat storage tank. The heat storage tank according to any one of 1 to 4. 前記第二コイル熱交換器を複数備え、異なった前記第二コイル熱交換器内を異なった熱負荷温水が流れる構成で、
前記第一コイル熱交換器と前記第二コイル熱交換器とを対として、当該対を成すコイル熱交換器のコイルが上下方向で交互に配設される温水路層を、蓄熱タンクの径方向に複数備え、前記複数の温水路層間に前記伝熱フィンが配設されるフィン層を備えた請求項１から５のいずれか一項記載の蓄熱タンク。 A plurality of the second coil heat exchangers are provided, and different heat load hot water flows through the different second coil heat exchangers.
The first coil heat exchanger and the second coil heat exchanger are paired, and a hot water channel layer in which the coils of the coil heat exchanger forming the pair are alternately arranged in the vertical direction is formed in the radial direction of the heat storage tank. The heat storage tank according to any one of claims 1 to 5, further comprising a fin layer provided at a plurality thereof, wherein the heat transfer fins are disposed between the plurality of hot water channel layers. 前記内筒の内部に貯湯タンクを備え、第一コイル熱交換器のコイル終端が、前記貯湯タンクの入口に接続され、蓄熱タンクの上下方向において、前記貯湯タンクの出口が、前記貯湯タンクの入口とは反対側に設けられている請求項１から６のいずれか一項記載の蓄熱タンク。 A hot water storage tank is provided inside the inner cylinder, a coil end of the first coil heat exchanger is connected to an inlet of the hot water storage tank, and an outlet of the hot water storage tank is an inlet of the hot water storage tank in the vertical direction of the heat storage tank. The heat storage tank as described in any one of Claim 1 to 6 provided in the opposite side. 前記貯湯タンクの上部空間に前記蓄熱材が収納され、
前記第一コイル熱交換器を成すコイルが、前記貯湯タンクの上部空間に配策され、当該上部空間に収納される前記蓄熱材とコイル内を流れる内部水との間で、熱交換可能に構成されている請求項７記載の蓄熱タンク。 The heat storage material is stored in the upper space of the hot water storage tank,
The coil constituting the first coil heat exchanger is arranged in the upper space of the hot water storage tank, and is configured to be able to exchange heat between the heat storage material housed in the upper space and the internal water flowing in the coil. The heat storage tank according to claim 7. 前記内筒内に、前記第一コイル熱交換器、前記第二コイル熱交換器を成すコイル内に導入される温水を、蓄熱タンクの底部から天部に導く上昇管を設け、
前記熱源温水、前記低温水、前記混合水及び前記熱負荷温水から選択される一種以上の温水の蓄熱タンクへの導入及び蓄熱タンクからの導出が、前記底部において行われる請求項１〜６のいずれか一項記載の蓄熱タンク。 Provided in the inner cylinder is a riser pipe for guiding the hot water introduced into the coils constituting the first coil heat exchanger and the second coil heat exchanger from the bottom of the heat storage tank to the top,
The introduction to the heat storage tank of one or more types of hot water selected from the heat source hot water, the low temperature water, the mixed water and the heat load hot water and the derivation from the heat storage tank are performed at the bottom. The heat storage tank according to claim 1. 前記蓄熱材が、前記熱源温水の温度と前記低温水の温度との間の温度で相変化を伴って蓄熱若しくは放熱可能な蓄熱材である請求項１〜９のいずれか一項記載の蓄熱タンク。 The heat storage tank according to any one of claims 1 to 9, wherein the heat storage material is a heat storage material capable of storing or releasing heat with a phase change at a temperature between the temperature of the heat source hot water and the temperature of the low temperature water. .

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