JP6394178B2 - Heat storage device - Google Patents
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Description
本発明は、蓄熱装置に関する。 The present invention relates to a heat storage device.
従来、蓄熱媒体である液体の固体への相転移に伴う潜熱、又は液体の温度変化に伴う顕熱を利用して蓄熱する蓄熱装置がある。例えば、特許文献1(特開2001―141265号公報)には、蓄熱媒体として水を採用し、水から氷への相転移に伴う潜熱を利用して冷熱を蓄熱し、冷水から温水への温度変化に伴う顕熱を利用して温熱を蓄熱する蓄熱装置が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a heat storage device that stores heat using latent heat accompanying a phase transition of a liquid, which is a heat storage medium, or sensible heat accompanying a temperature change of the liquid. For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-141265), water is used as a heat storage medium, cold heat is stored using latent heat associated with the phase transition from water to ice, and the temperature from cold water to hot water is stored. A heat storage device that stores sensible heat using sensible heat associated with changes is disclosed.
しかし、特許文献1のように、液体から固体への相転移に伴う潜熱を利用して蓄熱する方式では、相転移時における蓄熱媒体の体積変化を考慮する必要があるため、蓄熱槽のコンパクト化が制約されるとともにバッファータンク等の容器が必要となる。その結果、蓄熱装置が大型化し、コストも増大する。また、特許文献1では、顕熱を利用して温熱の蓄熱を行っているが、温熱の蓄熱に関しても潜熱を利用したほうが蓄熱量は向上し省エネ性に優れる。 However, as in Patent Document 1, in the method of storing heat using the latent heat accompanying the phase transition from liquid to solid, it is necessary to consider the volume change of the heat storage medium at the time of phase transition, so the heat storage tank is made compact And a container such as a buffer tank is required. As a result, the heat storage device increases in size and costs. In Patent Document 1, warm heat is stored using sensible heat. However, using warm heat as well, latent heat is used to improve the amount of stored heat and provide better energy savings.
そこで、本発明の課題は、コンパクト化、省コスト及び省エネを促進する蓄熱装置を提供することである。 Then, the subject of this invention is providing the thermal storage apparatus which promotes compactization, cost saving, and energy saving.
本発明の第1観点に係る蓄熱装置は、蓄熱槽と、伝熱管と、蓄熱部材と、を備える。伝熱管は、蓄熱槽に配置される。伝熱管は、冷媒が内部を流れる。蓄熱部材は、蓄熱槽に配置される。蓄熱部材は、冷媒と熱交換を行って蓄熱する。蓄熱部材は、電子相転移物質を含む。電子相転移物質は、電子相転移を行う物質である。電子相転移は、電子のもつ自由度に関する相転移である。 A heat storage device according to a first aspect of the present invention includes a heat storage tank, a heat transfer tube, and a heat storage member. The heat transfer tube is disposed in the heat storage tank. In the heat transfer tube, the refrigerant flows inside. The heat storage member is disposed in the heat storage tank. The heat storage member stores heat by exchanging heat with the refrigerant. The heat storage member includes an electronic phase transition material. An electronic phase transition material is a material that undergoes an electronic phase transition. The electronic phase transition is a phase transition related to the degree of freedom of electrons.
本発明の第1観点に係る蓄熱装置では、蓄熱部材は、電子のもつ自由度に関する相転移である電子相転移を行う物質である電子相転移物質を含む。これにより、電子相転移物質の電子相転移に伴う潜熱を利用した蓄熱が行われる。ここで、電子相転移物質は、電子相転移の際、物質自体の原子配置がほとんど変化しないために、体積変化が起きない又は無視できるほど小さい。このため、蓄熱槽の設計において、蓄熱部材の相転移時における体積変化を考慮する必要がなく、バッファータンク等の容器を設置する必要もなくなる。また、電子相転移に伴う潜熱を利用して冷熱及び温熱双方の蓄熱が可能となるため、蓄熱量に優れる。よって、コンパクト化、省コスト及び省エネが促進される。 In the heat storage device according to the first aspect of the present invention, the heat storage member includes an electronic phase transition material that is a material that performs an electronic phase transition that is a phase transition related to the degree of freedom of electrons. Thereby, the heat storage using the latent heat accompanying the electronic phase transition of the electronic phase transition material is performed. Here, the electronic phase transition material is so small that the volume change does not occur or can be ignored because the atomic arrangement of the material itself hardly changes during the electronic phase transition. For this reason, in the design of the heat storage tank, it is not necessary to consider the volume change during the phase transition of the heat storage member, and it is not necessary to install a container such as a buffer tank. Moreover, since both the cold heat and the warm heat can be stored using the latent heat accompanying the electronic phase transition, the heat storage amount is excellent. Therefore, downsizing, cost saving and energy saving are promoted.
本発明の第2観点に係る蓄熱装置は、第1観点に係る蓄熱装置であって、蓄熱槽には、熱搬送媒体が収容される。熱搬送媒体は、蓄熱部材と熱交換を行う。蓄熱槽には、熱搬送媒体が流れる配管が接続される。これにより、既存の蓄熱装置に適用して、省エネ性を向上することが可能となる。 The heat storage device according to the second aspect of the present invention is the heat storage device according to the first aspect, and a heat transfer medium is accommodated in the heat storage tank. The heat transfer medium exchanges heat with the heat storage member. A pipe through which the heat transfer medium flows is connected to the heat storage tank. Thereby, it becomes possible to improve energy-saving property by applying to an existing heat storage device.
本発明の第3観点に係る蓄熱装置は、第1観点又は第2観点に係る蓄熱装置であって、蓄熱部材は、板状又はブロック状に成形される。これにより、蓄熱槽において、蓄熱部材を伝熱管に近接配置しやすくなり、組立製が向上する。 The heat storage device according to the third aspect of the present invention is the heat storage device according to the first aspect or the second aspect, and the heat storage member is formed into a plate shape or a block shape. Thereby, in a heat storage tank, it becomes easy to arrange | position a heat storage member close to a heat exchanger tube, and assembly manufacture improves.
本発明の第4観点に係る蓄熱装置は、第1観点から第3観点のいずれかに係る蓄熱装置であって、電子相転移物質は、相転移温度が1℃以上100℃未満である。これにより、空気調和機、給湯器又は冷水器等の冷凍装置に適用しやすくなる。 A heat storage device according to a fourth aspect of the present invention is the heat storage device according to any one of the first to third aspects, and the electronic phase transition material has a phase transition temperature of 1 ° C. or higher and lower than 100 ° C. Thereby, it becomes easy to apply to refrigeration apparatuses, such as an air conditioner, a water heater, or a water cooler.
本発明の第5観点に係る蓄熱装置は、第1観点から第4観点のいずれかに係る蓄熱装置であって、電子相転移物質は、相転移温度が10℃以上15℃以下である。これにより、冷房運転を行う空気調和機にさらに適用しやすくなる。 A heat storage device according to a fifth aspect of the present invention is the heat storage device according to any one of the first to fourth aspects, and the electronic phase transition material has a phase transition temperature of 10 ° C. or higher and 15 ° C. or lower. This further facilitates application to an air conditioner that performs cooling operation.
本発明の第6観点に係る蓄熱装置は、第1観点から第4観点のいずれかに係る蓄熱装置であって、電子相転移物質は、相転移温度が40℃以上45℃以下である。これにより、暖房運転を行う空気調和機にさらに適用しやすくなる。 A heat storage device according to a sixth aspect of the present invention is the heat storage device according to any one of the first to fourth aspects, and the electronic phase transition material has a phase transition temperature of 40 ° C. or higher and 45 ° C. or lower. Thereby, it becomes easier to apply to the air conditioner which performs heating operation.
本発明の第1観点に係る蓄熱装置では、コンパクト化、省コスト及び省エネが促進される。 In the heat storage device according to the first aspect of the present invention, downsizing, cost saving, and energy saving are promoted.
本発明の第2観点に係る蓄熱装置では、既存の蓄熱装置に適用して、省エネ性を向上することが可能となる。 The heat storage device according to the second aspect of the present invention can be applied to an existing heat storage device to improve energy saving performance.
本発明の第3観点に係る蓄熱装置では、蓄熱槽において、蓄熱部材を伝熱管に近接配置しやすくなり、組立製が向上する。 In the heat storage device according to the third aspect of the present invention, in the heat storage tank, the heat storage member can be easily placed close to the heat transfer tube, and assembly is improved.
本発明の第4観点に係る蓄熱装置では、空気調和機、給湯器又は冷水器等の冷凍装置に適用しやすくなる。 The heat storage device according to the fourth aspect of the present invention can be easily applied to a refrigeration apparatus such as an air conditioner, a water heater, or a water cooler.
本発明の第5観点に係る蓄熱装置では、冷房運転を行う空気調和機にさらに適用しやすくなる。 The heat storage device according to the fifth aspect of the present invention is more easily applied to an air conditioner that performs a cooling operation.
本発明の第6観点に係る蓄熱装置では、暖房運転を行う空気調和機にさらに適用しやすくなる。 The heat storage device according to the sixth aspect of the present invention is more easily applied to an air conditioner that performs heating operation.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る蓄熱ユニット20を適用された空調システム100について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。また、以下の実施形態において、上、下、左、右、正面(前)又は背面(後)といった方向は、図2から図6に示す方向を意味する。
Hereinafter, an
(1)空調システム100
図1は、空調システム100の概略構成図である。空調システム100は、選択された運転モードに応じて冷房運転又は暖房運転等を行う。また、空調システム100は、運転中や、電気料金の安い夜間等において、冷熱又は温熱の蓄熱を行い、蓄えた熱を利用して省エネ運転を行う。
(1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
空調システム100は、室外ユニット(熱源側ユニット)10と、蓄熱ユニット20と、複数の室内ユニット(利用側ユニット)30と、を有している。また、空調システム100は、冷媒が循環する一次側回路110と、熱搬送媒体として採用された水(各図においてWで示す)が循環する二次側回路120と、を有している。一次側回路110は、室外ユニット10と蓄熱ユニット20とが、液冷媒配管LP及びガス冷媒配管GPで接続されることで構成されている。二次側回路120は、蓄熱ユニット20と複数の各室内ユニット30とが、第1連絡配管CP1及び第2連絡配管CP2で接続されることで構成されている。
The
(1−1)室外ユニット10
室外ユニット10は、室外に設置される。室外ユニット10は、冷媒配管RPと、圧縮機11と、四路切換弁12と、室外熱交換器13と、室外ファン14と、膨張弁15と、を有している。
(1-1)
The
冷媒配管RPは、例えば銅製の配管であり、内部を冷媒が通過する。冷媒配管RPは、第1冷媒配管RP1、第2冷媒配管RP2、第3冷媒配管RP3、第4冷媒配管RP4、第5冷媒配管RP5及び第6冷媒配管RP6を含む。 Refrigerant piping RP is copper piping, for example, and a refrigerant passes through the inside. The refrigerant pipe RP includes a first refrigerant pipe RP1, a second refrigerant pipe RP2, a third refrigerant pipe RP3, a fourth refrigerant pipe RP4, a fifth refrigerant pipe RP5, and a sixth refrigerant pipe RP6.
第1冷媒配管RP1は、一端がガス冷媒配管GPに接続され、他端が四路切換弁12に接続されている。第2冷媒配管RP2は、一端が圧縮機11の吸入口に接続され、他端が四路切換弁12に接続されている。第3冷媒配管RP3は、一端が圧縮機11の吐出口に接続され、他端が四路切換弁12に接続されている。第4冷媒配管RP4は、一端が四路切換弁12に接続され、他端が室外熱交換器13のガス側に接続されている。第5冷媒配管RP5は、一端が室外熱交換器13の液側に接続され、他端が膨張弁15に接続されている。第6冷媒配管RP6は、一端が膨張弁15に接続され、他端が液冷媒配管LPに接続されている。
The first refrigerant pipe RP1 has one end connected to the gas refrigerant pipe GP and the other end connected to the four-
圧縮機11は、低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して吐出する機器である。圧縮機11は、モータを内蔵した密閉式の構造を有している。また、圧縮機11は、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮機である。圧縮機11は、駆動制御部(図示省略)によって、容量可変に駆動を制御される。 The compressor 11 is a device that sucks low-pressure gas refrigerant, compresses it, and discharges it. The compressor 11 has a sealed structure with a built-in motor. The compressor 11 is a positive displacement compressor such as a rotary type or a scroll type. The compressor 11 is controlled to have a variable capacity by a drive control unit (not shown).
四路切換弁12は、一次側回路110における冷媒の流れる方向を切り換えるための切換弁である。四路切換弁12は、冷房運転時には、第1冷媒配管RP1と第2冷媒配管RP2とが連通するとともに、第3冷媒配管RP3と第4冷媒配管RP4とが連通するように、流路を切り換える(図1の四路切換弁12における実線を参照)。四路切換弁12は、暖房運転時には、第1冷媒配管RP1と第3冷媒配管RP3とが連通するとともに、第2冷媒配管RP2と第4冷媒配管RP4とが連通するように、流路を切り換える(図1の四路切換弁12における破線を参照)。
The four-
室外熱交換器13は、例えばクロス・フィン・チューブ方式又はマイクロチャネル方式の熱交換器である。室外熱交換器13は、冷房運転時には冷媒の凝縮器(又は放熱用の熱交換器)として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。
The
室外ファン14は、例えば遠心ファンである。室外ファン14は、室外ファンモータ(図示省略)の出力軸に接続されており、室外ファンモータに連動して駆動する。室外ファン14は、駆動すると、室外ユニット10の外部から内部に流入し室外熱交換器13を通過してから室外ユニット10外へ流出する空気流を生成する。
The
膨張弁15は、高圧の冷媒を減圧する。膨張弁15は、例えば運転状況に応じて開度が調整される電動弁である。
The
(1−2)蓄熱ユニット20
蓄熱ユニット20は、室外に設置される。蓄熱ユニット20は、冷媒が流れる第1配管MP1、第2配管MP2、複数の分岐管(第1分岐管P1〜第8分岐管P8)及び複数の伝熱管TPと、水が流れる複数の水配管WP(第1水配管WP1〜第5水配管WP5)と、を有している。また、蓄熱ユニット20は、蓄熱槽21と、蓄熱部材22と、ポンプ23と、流路切換弁24と、複数の温度センサ(図示省略)と、を有している。
(1-2)
The
第1配管MP1は、液冷媒配管LPと接続されている。第1配管MP1からは、第1分岐管P1、第2分岐管P2、第3分岐管P3及び第4分岐管P4が延びている。 The first pipe MP1 is connected to the liquid refrigerant pipe LP. A first branch pipe P1, a second branch pipe P2, a third branch pipe P3, and a fourth branch pipe P4 extend from the first pipe MP1.
第2配管MP2は、ガス冷媒配管GPと接続されている。第2配管MP2からは、第5分岐管P5、第6分岐管P6、第7分岐管P7及び第8分岐管P8が延びている。第5分岐管P5は第1分岐管P1と、第6分岐管P6は第2分岐管P2と、第7分岐管P7は第3分岐管P3と、第8分岐管P8は第4分岐管P4と、複数の伝熱管TP(図2から図4を参照)を介して、それぞれ接続されて連通している。 The second pipe MP2 is connected to the gas refrigerant pipe GP. A fifth branch pipe P5, a sixth branch pipe P6, a seventh branch pipe P7, and an eighth branch pipe P8 extend from the second pipe MP2. The fifth branch pipe P5 is the first branch pipe P1, the sixth branch pipe P6 is the second branch pipe P2, the seventh branch pipe P7 is the third branch pipe P3, and the eighth branch pipe P8 is the fourth branch pipe P4. Are connected and communicated with each other via a plurality of heat transfer tubes TP (see FIGS. 2 to 4).
第1水配管WP1は、一端が蓄熱槽21に接続され、他端が流路切換弁24に接続されている。第2水配管WP2は、一端が流路切換弁24に接続され、他端がポンプ23の吸入口に接続されている。第3水配管WP3は、一端がポンプ23の吐出口に接続され、他端が流路切換弁24に接続されている。第4水配管WP4は、一端が流路切換弁24に接続され、他端が第1連絡配管CP1に接続されている。第5水配管WP5は、一端が第2連絡配管CP2に接続され、他端が蓄熱槽21に接続されている。
The first water pipe WP <b> 1 has one end connected to the
蓄熱槽21は、一次側回路110を流れる冷媒と、二次側回路120を流れる水と、が熱交換する熱交換器として機能する。また、蓄熱槽21は、一次側回路110を流れる冷媒から熱を取り出して蓄熱する蓄熱器としても機能する。蓄熱槽21は、ケーシング210(図2から図4を参照)の内部に、熱搬送媒体としての水(W)を所定量収容している。また、蓄熱槽21は、その内部において、第1分岐管P1、第2分岐管P2、第3分岐管P3、第4分岐管P4、第5分岐管P5、第6分岐管P6、第7分岐管P7及び第8分岐管P8の一部を収容するとともに、複数の蓄熱部材22を収容している。なお、蓄熱槽21の詳細については、後述の「(3)蓄熱槽21の詳細」において説明する。
The
蓄熱部材22は、一次側回路110を流れる冷媒から熱を取り出して蓄熱する部材である。蓄熱部材22には、冷熱を蓄える第1蓄熱部材22aと、温熱を蓄える第2蓄熱部材22bと、がある。蓄熱ユニット20は、蓄熱槽21内において、複数(ここでは2つ)の第1蓄熱部材22aと、複数(ここでは2つ)の第2蓄熱部材22bと、を有している。第1蓄熱部材22aが蓄えた冷熱は、省エネ冷房モード(後述)による運転時に利用される。第2蓄熱部材22bが蓄えた温熱は、省エネ暖房モード(後述)による運転時に利用される。
The
蓄熱部材22は、主として、電子相転移物質によって構成されている。ここで、電子相転移物質は、電子のもつ自由度に関する相転移である電子相転移を行う物質である。電子相転移とは、電子のもつ内部自由度である、電荷・スピン・軌道の自由度のうち、軌道の自由度又はそれら3つの自由度のうち少なくとも2以上を含む複自由度の相転移である。なお、電子相転移物質は、電子相転移の際、物質自体の原子配置がほとんど変化しないために、体積変化が起きない又は無視できるほど小さい。
The
本実施形態において、第1蓄熱部材22aは、主として、V0.977W0.023O2によって構成されている。V0.977W0.023O2は、特許公開公報2010−163510号(以下、「公報1」と記載)にも開示されるように、スピン及び軌道に関する電子相転移を行い、その相転移温度が11℃であり、転移エンタルピが151J/ccである電子相転移物質である。第1蓄熱部材22aは、一次側回路110を流れる冷媒及び二次側回路120を流れる水と熱交換を行い、V0.977W0.023O2の電子相転移に伴う潜熱を利用して冷熱を蓄熱する。なお、V0.977W0.023O2の冷熱の保持能力は、公報1にも記載されているように、水と同等である。また、冷房運転に利用する冷熱を蓄える場合には、蓄熱物質としては、相転移温度が10℃以上15℃以下のものが適しており、V0.977W0.023O2はこれに該当する。
In the present embodiment, the first
また、第2蓄熱部材22bは、主として、LiVS2によって構成されている。LiVS2は、公報1にも開示されるように、スピン及び軌道に関する電子相転移を行い、その相転移温度が40℃であり、転移エンタルピが58.3J/ccである電子相転移物質である。第2蓄熱部材22bは、一次側回路110を流れる冷媒及び二次側回路120を流れる水と熱交換を行い、LiVS2の電子相転移に伴う潜熱を利用して温熱を蓄熱する。なお、第2蓄熱部材22bは、水が顕熱を利用して温熱を蓄熱する場合よりも、温熱の蓄熱量が優れている。また、暖房運転に利用する温熱を蓄える場合には、蓄熱物質としては、相転移温度が40℃以上45℃以下のものが蓄熱物質として適しており、LiVS2はこれに該当する。
The second
ここで、水等を蓄熱媒体として使用する場合には、温熱の蓄熱に関しては顕熱を利用して行うため、蓄熱量が小さい。一方で、上述のように構成される第2蓄熱部材22bは、電子相転移物質の電子相転移に伴う潜熱を利用して温熱を蓄熱するため、温熱の蓄熱量に優れている。
Here, when water or the like is used as a heat storage medium, the heat storage is performed using sensible heat, so the amount of heat storage is small. On the other hand, since the 2nd
ポンプ23は、二次側回路120において水を循環させる。ポンプ23は、内蔵のモータ(図示省略)に駆動電圧を供給されることで駆動する。ポンプ23は、駆動時には、吸入口を介して第2水配管WP2から水を吸引し、吐出口を介して第3水配管WP3へ吐出する。
The
流路切換弁24は、二次側回路120における水の流れる方向を切り換えるための切換弁であり、本実施形態では四路切換弁である。流路切換弁24は、冷房運転時には、第1水配管WP1と第2水配管WP2とが連通するとともに、第3水配管WP3と第4水配管WP4とが連通するように、流路を切り換える(図1の流路切換弁24における実線を参照)。流路切換弁24は、暖房運転時には、第1水配管WP1と第3水配管WP3とが連通するとともに、第2水配管WP2と第4水配管WP4とが連通するように、流路を切り換える(図1の流路切換弁24における破線を参照)。
The flow
蓄熱槽21内に配置される複数の温度センサには、水温センサと、蓄熱温度センサと、がある。水温センサは、蓄熱槽21内において、第1水配管WP1の接続口及び第5水配管WP5の接続口の近傍にそれぞれ配置されて、水の温度を検出している。蓄熱温度センサは、各蓄熱部材22に接触するように配置されており、各蓄熱部材22の温度を検出している。各温度センサが検出した温度は、アナログ値のまま又はA/D変換されて、空調システム100のコントローラ(図示省略)に送られる。
The plurality of temperature sensors arranged in the
(1−3)室内ユニット30
室内ユニット30は、例えば、いわゆる天井埋込み型、天井吊下げ型又は壁掛け型の室内機である。室内ユニット30は、主として、室内熱交換器31、室内ファン32及び室内電動弁33等を有している。
(1-3)
The
室内熱交換器31は、例えばクロス・フィン・チューブ方式又はマイクロチャネル方式の熱交換器である。室内熱交換器31は、冷房運転時には熱搬送媒体である水の加熱器として機能し、暖房運転時には水の放熱器として機能する。室内熱交換器31の一端は、接続配管を介して第2連絡配管CP2に接続されている。室内熱交換器31の他端は、接続配管を介して室内電動弁33に接続されている。
The
室内ファン32は、室内ユニット30内に流入して室内熱交換器31を通過した後に室内ユニット30外に流出する空気流を生成する送風機である。室内ファン32は、例えば遠心ファンや多翼ファン等である。室内ファン32は、室内ファンモータ(図示省略)の出力軸に接続されており、室内ファンモータに連動して駆動する。
The
室内電動弁33は、室内ユニット30の運転状況に応じて開度調整される電動弁である。室内電動弁33の一端は、接続配管を介して室内熱交換器31に接続されている。室内電動弁33の他端は、接続配管を介して第1連絡配管CP1に接続されている。
The indoor motor operated
(2)各運転モードにおける冷媒及び水の流れ
空調システム100は、運転モードとして、通常冷房モード、省エネ冷房モード、通常暖房モード、及び省エネ暖房モードを有している。
(2) Refrigerant and Water Flow in Each Operation Mode The
通常冷房モードは、冷房運転の開始指示が入力された場合において、第1蓄熱部材22aに冷熱が十分に蓄えられていない時に選択される。省エネ冷房モードは、冷房運転の開始指示が入力された場合において、第1蓄熱部材22aに冷熱が十分に蓄えられている時に選択される。通常暖房モードは、暖房運転の開始指示が入力された場合において、第2蓄熱部材22bに温熱が十分に蓄えられていない時に選択される。省エネ暖房モードは、暖房運転の開始指示が入力された場合において、第2蓄熱部材22bに温熱が十分に蓄えられている時に選択される。
The normal cooling mode is selected when the cooling heat is not sufficiently stored in the first
以下、空調システム100の運転時における冷媒及び水の流れについて運転モード別に説明する。
Hereinafter, the flow of refrigerant and water during operation of the
(2−1)通常冷房モード
空調システム100は、冷房運転の開始指示が入力された場合において、第1蓄熱部材22aの温度を検出する蓄熱温度センサの検出値が所定の値以上である時に、通常冷房モードに遷移する。
(2-1) Normal Cooling Mode When the
通常冷房モード時には、一次側回路110において、四路切換弁12が冷房サイクル状態(図1の実線で示される状態)に切り換えられる。圧縮機11が駆動すると、第2冷媒配管RP2を介して低圧のガス冷媒が圧縮機11に吸入され、圧縮された後に吐出される。圧縮機11から吐出された高圧のガス冷媒は、第3冷媒配管RP3、四路切換弁12、及び第4冷媒配管RP4を流れて、室外熱交換器13に流入する。
In the normal cooling mode, in the
室外熱交換器13に流入した高圧のガス冷媒は、室外ファン14が生成する空気流と熱交換を行うことで凝縮し高圧の液冷媒となって、室外熱交換器13から流出する。室外熱交換器13から流出した液冷媒は、第5冷媒配管RP5を流れる。第5冷媒配管RP5を通過した冷媒は、膨張弁15に流入して減圧される。減圧された冷媒は、第6冷媒配管RP6及び液冷媒配管LPを経て第1配管MP1に流入する。
The high-pressure gas refrigerant that has flowed into the
第1配管MP1に流入した冷媒は、その後、第1分岐管P1、第2分岐管P2、第3分岐管P3又は第4分岐管P4を通過してから、伝熱管TPを流れる際に蓄熱部材22及び蓄熱槽21内の水と熱交換して蒸発する。この際、蓄熱部材22は、冷媒から冷熱を取り出して蓄熱する。
The refrigerant that has flowed into the first pipe MP1 then passes through the first branch pipe P1, the second branch pipe P2, the third branch pipe P3, or the fourth branch pipe P4, and then flows through the heat transfer pipe TP. 22 and the water in the
蒸発した冷媒は、第5分岐管P5、第6分岐管P6、第7分岐管P7又は第8分岐管P8を流れて、第2配管MP2に流入する。第2配管MP2を流れた冷媒は、ガス冷媒配管GPを経て第1冷媒配管RP1を流れ、四路切換弁12及び第2冷媒配管RP2を経て圧縮機11に吸入される。
The evaporated refrigerant flows through the fifth branch pipe P5, the sixth branch pipe P6, the seventh branch pipe P7, or the eighth branch pipe P8 and flows into the second pipe MP2. The refrigerant flowing through the second pipe MP2 flows through the first refrigerant pipe RP1 through the gas refrigerant pipe GP, and is sucked into the compressor 11 through the four-
一方、二次側回路120において、流路切換弁24が冷房サイクル状態(図1の実線で示される状態)に切り換えられる。ポンプ23が駆動すると、蓄熱槽21内の水は、第1水配管WP1、流路切換弁24、第2水配管WP2を経て、ポンプ23に吸引される。ポンプ23に吸引された水は、第3水配管WP3に吐出され、流路切換弁24、第4水配管WP4を経て、第1連絡配管CP1に流入する。
On the other hand, in the
第1連絡配管CP1に流入した水は、その後、室内電動弁33を経て、室内熱交換器31に流入する。室内熱交換器31に流入した水は、室内ファン32が生成した空気流と熱交換することで加熱される。室内熱交換器31から流出した水は、第2連絡配管CP2及び第5水配管WP5を通過して、蓄熱槽21に流入する。蓄熱槽21に流入した水は、主として、伝熱管TPを流れる冷媒と熱交換することで冷却されて冷水となる。
The water that has flowed into the first communication pipe CP <b> 1 then flows into the
(2−2)省エネ冷房モード
空調システム100は、冷房運転の開始指示が入力された場合において、第1蓄熱部材22aの温度を検出する蓄熱温度センサの検出値が所定の値未満である時に、省エネ冷房モードに遷移する。
(2-2) Energy saving cooling mode When the
省エネ冷房モード時には、省電力を目的として、一次側回路110において、圧縮機11が、駆動されない又は低容量で駆動される。
In the energy saving cooling mode, the compressor 11 is not driven or driven with a low capacity in the
一方で、省エネ冷房モード時における二次側回路120における水の流れは、通常冷房モード時と同様である。但し、蓄熱槽21に流入した水が、主として蓄熱部材22と熱交換して冷却される点が、通常冷房運転モード時とは異なる。
On the other hand, the flow of water in the
省エネ冷房モード時には、圧縮機11が停止又は低容量で駆動されるため、省電力が実現される。 In the energy saving cooling mode, the compressor 11 is stopped or driven at a low capacity, so that power saving is realized.
(2−3)通常暖房モード
空調システム100は、暖房運転の開始指示が入力された場合において、第2蓄熱部材22bの温度を検出する蓄熱温度センサの検出値が所定の値未満である時に、通常暖房モードに遷移する。
(2-3) Normal heating mode When the
通常暖房モード時には、四路切換弁12が暖房サイクル状態(図1の破線で示される状態)に切り換えられる。圧縮機11が駆動すると、第2冷媒配管RP2を介して低圧のガス冷媒が圧縮機11に吸入され、圧縮された後に吐出される。圧縮機11から吐出された高圧のガス冷媒は、第3冷媒配管RP3、四路切換弁12、第1冷媒配管RP1、及びガス冷媒配管GPを流れて、第2配管MP2に流入する。
In the normal heating mode, the four-
第2配管MP2に流入した冷媒は、その後、第5分岐管P5、第6分岐管P6、第7分岐管P7又は第8分岐管P8を通過してから、伝熱管TPを流れる際に蓄熱部材22及び蓄熱槽21内の水と熱交換して凝縮する。この際、蓄熱部材22は、冷媒から温熱を取り出して蓄熱する。
The refrigerant that has flowed into the second pipe MP2 then passes through the fifth branch pipe P5, the sixth branch pipe P6, the seventh branch pipe P7, or the eighth branch pipe P8 and then flows through the heat transfer pipe TP. 22 and heat exchange with water in the
凝縮した冷媒は、第1分岐管P1、第2分岐管P2、第3分岐管P3又は第4分岐管P4を流れて、第1配管MP1に流入する。第1配管MP1を流れた冷媒は、液冷媒配管LPを経て第6冷媒配管RP6を流れる。第6冷媒配管RP6を通過した冷媒は、膨張弁15に流入して減圧される。減圧された冷媒は、第5冷媒配管RP5を流れて、室外熱交換器13に流入する。
The condensed refrigerant flows through the first branch pipe P1, the second branch pipe P2, the third branch pipe P3, or the fourth branch pipe P4 and flows into the first pipe MP1. The refrigerant that has flowed through the first pipe MP1 flows through the sixth refrigerant pipe RP6 via the liquid refrigerant pipe LP. The refrigerant that has passed through the sixth refrigerant pipe RP6 flows into the
室外熱交換器13に流入した液冷媒は、室外ファン14が生成する空気流と熱交換を行うことで蒸発しガス冷媒となって、室外熱交換器13から流出する。室外熱交換器13から流出したガス冷媒は、第4冷媒配管RP4、四路切換弁12及び第2冷媒配管RP2を経て圧縮機11に吸入される。
The liquid refrigerant flowing into the
一方、二次側回路120において、流路切換弁24が暖房サイクル状態(図1の破線で示される状態)に切り換えられる。ポンプ23が駆動すると、蓄熱槽21内の水は、第5水配管WP5を経て、第2連絡配管CP2を通過し、室内熱交換器31に流入する。室内熱交換器31に流入した水は、室内ファン32が生成した空気流と熱交換することで冷却される。室内熱交換器31から流出した水は、室内電動弁33、第1連絡配管CP1、第4水配管WP4及び流路切換弁24を経て、ポンプ23に吸引される。ポンプ23に吸引された水は、第3水配管WP3に吐出され、流路切換弁24及び第1水配管WP1を流れて、蓄熱槽21に流入する。蓄熱槽21に流入した水は、主として伝熱管TPを流れる冷媒と熱交換することで加熱されて温水となる。
On the other hand, in the
(2−4)省エネ暖房モード
空調システム100は、暖房運転の開始指示が入力された場合において、第2蓄熱部材22bの温度を検出する蓄熱温度センサの検出値が所定の値以上である時に、省エネ暖房モードに遷移する。
(2-4) Energy saving heating mode When the
省エネ暖房モード時には、省電力を目的として、一次側回路110において、圧縮機11が、駆動されない又は低容量で駆動される。
In the energy saving heating mode, the compressor 11 is not driven or driven with a low capacity in the
一方で、省エネ暖房モード時における二次側回路120における水の流れは、通常暖房モード時と同様である。但し、蓄熱槽21に流入した水が、主として蓄熱部材22と熱交換して加熱される点が、通常暖房運転モード時とは異なる。
On the other hand, the flow of water in the
省エネ暖房モード時には、圧縮機11が停止又は低容量で駆動されるため、省電力が実現される。 In the energy saving heating mode, the compressor 11 is stopped or driven at a low capacity, so that power saving is realized.
(3)蓄熱槽21の詳細
図2は、蓄熱槽21の斜視図である。図3は、図2のIII-III線断面図である。図4は、図2のIV-IV線断面図である。
(3) Details of
蓄熱槽21は、直方体状のケーシング210を有している。ケーシング210は、天面を構成する天井部211と、天面部分以外を構成する本体部212と、を含む。本体部212の背面には、8本の分岐管(第1分岐管P1〜第8分岐管P8)を通すための貫通口が形成されている。また、本体部212の左側面の下部には第1水配管WP1を接続するための接続口が形成されており、本体部212の右側面の上部には第5水配管WP5を接続するための接続口が形成されている。
The
ケーシング210内には、所定量の水(W)が収容されている。また、ケーシング210内には、天井部211近傍において、8本の分岐管(第1分岐管P1〜第8分岐管P8)が、貫通口から前方向に延びるように配置されている。
A predetermined amount of water (W) is accommodated in the
ケーシング210内において、第1分岐管P1と第5分岐管P5、第2分岐管P2と第6分岐管P6、第3分岐管P3と第7分岐管P7、第4分岐管P4と第8分岐管P8が、それぞれ、4本の伝熱管TPで接続されている。
In the
各伝熱管TPは、鉛直方向に延びる第1鉛直部41と、鉛直方向に延びる第2鉛直部42と、第1鉛直部41の下端部分及び第2鉛直部42の下端部分を接続する折返部43と、を有している。折返部43は、正面視においてU字状に湾曲しており、本体部212の底面付近に位置する。
Each heat transfer tube TP includes a first
ケーシング210の内部には、ブロック状(直方体状)に成形された4つの蓄熱部材22が、所定の間隔を置いて左右方向に並ぶように配置されている。具体的に、ケーシング210内の左側に2つの第1蓄熱部材22aが配置され、右側に2つの第2蓄熱部材22bが配置されている。各蓄熱部材22は、ケーシング210内において、長手寸法が各分岐管の長手方向(前後方向)に沿って延び、厚み寸法が左右方向に沿って延びている。蓄熱部材22には、固定具221が取り付けられており、固定具221を介してケーシング210に固定されている。
Inside the
各蓄熱部材22は、分岐管よりも下方において、2本の分岐管を接続する4本の伝熱管TPに囲われるように配置されている。具体的に、第1蓄熱部材22aは、第3分岐管P3と第7分岐管P7を接続する4本の伝熱管TP、又は第4分岐管P4と第8分岐管P8を接続する4本の伝熱管TPに囲われている。また、第2蓄熱部材22bは、第1分岐管P1と第5分岐管P5を接続する4本の伝熱管TP、又は第2分岐管P2と第6分岐管P6を接続する4本の伝熱管TPに囲われている。
Each
各蓄熱部材22は、図3に示すように、正面視において、伝熱管TPの折返部43の上方に位置し、第1鉛直部41及び第2鉛直部42に挟まれている。また、各蓄熱部材22は、図4に示すように、側面視において、4本の伝熱管TPと交差するように配置されている。
As shown in FIG. 3, each
蓄熱部材22は、分岐管及び伝熱管TPを流れる冷媒との熱交換が促進されるように、分岐管及び伝熱管TPに近接している。なお、蓄熱部材22は、ブロック状に成形されているため、蓄熱槽21において分岐管や伝熱管TPに近接配置しやすくなっている。
The
蓄熱槽21では、ケーシング210内において、各分岐管(P1〜P8)、各伝熱管TP及び各蓄熱部材22のそれぞれの最上部分が、水面よりも下方に位置している。すなわち、各分岐管(P1〜P8)、各伝熱管TP及び各蓄熱部材22は、水との熱交換が促進されるように水中に位置している。
In the
ここで、蓄熱槽21の組立て及び蓄熱ユニット20の据付けの際には、例えば、以下の手順で行われる。なお、以下の手順は一例であり、適宜変更が可能である。
Here, when the
まず、伝熱管TPで接続された、第1分岐管P1と第2分岐管P2、第3分岐管P3と第4分岐管P4、第5分岐管P5と第6分岐管P6、及び第7分岐管P7と第8分岐管P8、を本体部212内に配置し、各分岐管を、貫通孔を介してケーシング210の本体部212の背面部分から延出させる。次に、蓄熱槽21を蓄熱ユニット20の本体ケーシング(図示省略)内に配置し、各分岐管を第1配管MP1及び第2配管MP2と接続する。
また、第1水配管WP1及び第5水配管WP5を、接続口を介して本体部212に接続する。その後、蓄熱部材22を、本体部212内に配置して、固定具221等を介して本体部212に固定する。そして、本体部212内に所定量の水を収容した後、天井部211を取り付ける。
First, the first branch pipe P1 and the second branch pipe P2, the third branch pipe P3 and the fourth branch pipe P4, the fifth branch pipe P5 and the sixth branch pipe P6, and the seventh branch connected by the heat transfer pipe TP. The pipe P7 and the eighth branch pipe P8 are arranged in the
Further, the first water pipe WP1 and the fifth water pipe WP5 are connected to the
このような手順で蓄熱槽21の組立て及び蓄熱ユニット20の据付けを行うことで、蓄熱部材22の質量が大きい場合でも、組立て及び据付けが容易である。また、蓄熱部材22を有していない既存の蓄熱ユニットに、新たに蓄熱部材22を据え付けることも容易である。
By assembling the
(4)特徴
(4−1)
上記実施形態では、蓄熱部材22は、電子のもつ自由度に関する相転移である電子相転移を行う物質である電子相転移物質を含んでいる。これにより、蓄熱ユニット20では、電子相転移物質の電子相転移に伴う潜熱を利用した蓄熱が行われる。このため、蓄熱槽21の設計において、蓄熱部材22の相転移時における体積変化を考慮する必要がなくなっており、バッファータンク等の容器を設置する必要もなくなっている。また、蓄熱ユニット20では、電子相転移に伴う潜熱を利用して冷熱及び温熱双方の蓄熱がなされている。このため、蓄熱量に優れている。
(4) Features (4-1)
In the said embodiment, the
(4−2)
上記実施形態では、蓄熱槽21には、蓄熱部材22と熱交換を行う熱搬送媒体である水が収容されており、水が流れる第1水配管WP1及び第5水配管WP5が接続されている。これにより、既存の蓄熱装置にも適用可能となっている。その結果、既存の蓄熱装置において冷熱及び/又は温熱の蓄熱量を向上することが可能である。
(4-2)
In the said embodiment, the
(4−3)
上記実施形態では、蓄熱部材22は、ブロック状に成形されている。これにより、蓄熱槽21において、蓄熱部材22を、冷媒が流れる分岐管や伝熱管TPに近接配置しやすくなっている。
(4-3)
In the said embodiment, the
(4−4)
上記実施形態では、第1蓄熱部材22aに含まれる電子相転移物質は、相転移温度が10℃以上15℃以下である。これにより、蓄えた冷熱を利用して冷房運転を行う空気調和機に適用しやすいようになっている。
(4-4)
In the said embodiment, the phase transition temperature of the electronic phase transition material contained in the 1st
(4−5)
上記実施形態では、第2蓄熱部材22bに含まれる電子相転移物質は、相転移温度が40℃以上45℃以下である。これにより、蓄えた温熱を利用して暖房運転を行う空気調和機に適用しやすいようになっている。
(4-5)
In the said embodiment, the phase transition temperature of the electronic phase transition material contained in the 2nd
(5)変形例
(5−1)変形例A
上記実施形態では、空調システム100は、1台の室外ユニット10と、1台の蓄熱ユニット20と、複数台の室内ユニット30と、を有していた。しかし、室外ユニット10、蓄熱ユニット20、又は室内ユニット30の台数は、特定の数には限定されない。例えば、室外ユニット10及び/又は蓄熱ユニット20は、2台以上あってもよい。また、室内ユニット30は、1台のみであってもよい。
(5) Modification (5-1) Modification A
In the embodiment described above, the
(5−2)変形例B
上記実施形態では、蓄熱ユニット20は、2つの回路(一次側回路110及び二次側回路120)を有する空調システム100に適用された。しかし、本発明は、3つ以上の回路を有する装置に適用されてもよい。また、本発明は、1つの回路のみを有する装置に適用されてもよい。
(5-2) Modification B
In the said embodiment, the
(5−3)変形例C
上記実施形態では、空調システム100の二次側回路120を流れる熱搬送媒体として水が採用されていた。しかし、二次側回路120を流れる熱搬送媒体は、水に限定されず、他の冷媒や流体であってもよい。
(5-3) Modification C
In the above embodiment, water is used as the heat transfer medium flowing through the
(5−4)変形例D
上記実施形態では、蓄熱ユニット20において、分岐管(P1〜P8)は、8本配設されていた。しかし、分岐管の数は、特にこれに限定されず、8本より多くても少なくてもよい。
(5-4) Modification D
In the above embodiment, in the
また、上記実施形態では、蓄熱ユニット20において、2本の分岐管が、4本の伝熱管TPで接続されていた。しかし、これに限定されず、2本の分岐管を接続する伝熱管TPは、4本より多くても少なくてもよい。
Moreover, in the said embodiment, in the
(5−5)変形例E
上記実施形態では、蓄熱ユニット20は、4つの蓄熱部材22を有していた。しかし、これに限定されず、蓄熱ユニット20は、蓄熱槽21内に、5つ以上の蓄熱部材22を有していてもよく、4つ未満の蓄熱部材22を有していてもよい。
(5-5) Modification E
In the embodiment, the
また、上記実施形態では、蓄熱ユニット20が有する4つの蓄熱部材22のうち、2つは第1蓄熱部材22aで、他の2つは第2蓄熱部材22bであった。しかし、第1蓄熱部材22a及び第2蓄熱部材22bの数は、特定の数に限定されず、3つ以上あってもよいし、1つでもよい。また、第1蓄熱部材22a及び第2蓄熱部材22bの数を、必ずしも同数とする必要はない。例えば、温熱よりも冷熱のほうを多く蓄えることが必要な場合等には、第1蓄熱部材22aを第2蓄熱部材22bよりも多く配置してもよい。一方で、冷熱よりも温熱のほうを多く蓄えることが必要な場合等には、第2蓄熱部材22bを第1蓄熱部材22aよりも多く配置してもよい。
Moreover, in the said embodiment, 2 was the 1st
また、蓄熱ユニット20は、第1蓄熱部材22a及び第2蓄熱部材22bの双方を必ずしも有する必要はなく、第1蓄熱部材22a及び第2蓄熱部材22bの一方のみを有するようにしてもよい。
Further, the
(5−6)変形例F
上記実施形態では、第1蓄熱部材22aは、主として、V0.977W0.023O2で構成されていた。しかし、これに限定されず、第1蓄熱部材22aは、他の電子相転移物質で構成されてもよい。例えば、第1蓄熱部材22aは、TbBaFe2O5で構成されてもよい。TbBaFe2O5は、公報1に開示されるように、電荷及び軌道に関する電子相転移を行い、その相転移温度が12.1℃であり、転移エンタルピが34.7J/ccである電子相転移物質である。このようなTbBaFe2O5で第1蓄熱部材22aを構成した場合でも、冷熱を蓄え、蓄えた冷熱を利用して冷房を行うことが可能である。
(5-6) Modification F
In the above embodiment, the first
(5−7)変形例G
上記実施形態では、第2蓄熱部材22bは、主として、LiVS2で構成されていた。しかし、これに限定されず、第2蓄熱部材22bは、他の電子相転移物質で構成されてもよい。例えば、第2蓄熱部材22bは、DyBaCo2O5.54で構成されてもよい。DyBaCo2O5.54は、公報1に開示されるように、電荷及び軌道に関する電子相転移を行い、その相転移温度が44.9℃であり、転移エンタルピが52.4J/ccである電子相転移物質である。このようなDyBaCo2O5.54で第2蓄熱部材22bを構成した場合でも、温熱を蓄え、蓄えた温熱を利用して暖房を行うことが可能である。
(5-7) Modification G
In the above embodiment, the second
(5−8)変形例H
上記実施形態では、蓄熱ユニット20は、空調システム100に適用された。しかし、蓄熱ユニット20は、他のシステムや装置にも適用可能である。特に、相転移温度が1℃以上100℃未満である電子相転移物資で蓄熱部材22を構成することにより、保温器、冷水器、給湯器等の他の冷凍装置に適用することが可能である。
(5-8) Modification H
In the above embodiment, the
例えば、蓄熱ユニット20は、相転移温度が0℃以上10℃未満又は16℃以上30℃未満の電子相転移物資で第1蓄熱部材22aを構成されることで、蓄えた冷熱を利用して対象物や対象空間の保温や冷却等を行う保温器や冷水器等に適用可能である。係る場合、LiMn2O4(相転移温度21℃、転移エンタルピ37.2J/cc)や、DyBaFe2O5(相転移温度20.5℃、転移エンタルピ34.7J/cc)や、HoBaFe2O5(相転移温度22.87℃、転移エンタルピ35.6J/cc)や、YBaCo2O5.49(相転移温度24.1℃、転移エンタルピ41.6J/cc)等の電子相転移物質で、第1蓄熱部材22aを構成すればよい。
For example, the
また、蓄熱ユニット20は、相転移温度が30℃以上40℃未満又は46℃以上の電子相転移物資で第2蓄熱部材22bを構成されることで、蓄えた温熱を利用して対象物や対象空間の保温や加熱等を行う保温器や給湯器等に適用可能である。係る場合、YBaFe2O5(相転移温度36.5℃、転移エンタルピ37.2J/cc)や、HoBaCo2O5.48(相転移温度30.8℃、転移エンタルピ66J/cc)や、PrBaCo2O5.5(相転移温度70.6℃、転移エンタルピ69.9J/cc)等の電子相転移物質で、第2蓄熱部材22bを構成すればよい。
In addition, the
(5−9)変形例I
上記実施形態では、蓄熱部材22は、上述のように、蓄熱槽21内において図2から図4に示すような態様で配置されていた。しかし、蓄熱部材22は、図5及び図6に示すような態様で設置されてもよい。
(5-9) Modification I
In the said embodiment, the
図5及び図6では、ケーシング210内において、4つの蓄熱部材22が、所定の間隔を置いて前後方向に並ぶように配置されている。具体的に、ケーシング210内の前側に2つの第1蓄熱部材22aが配置され、後側に2つの第2蓄熱部材22bが配置されている。各蓄熱部材22は、ケーシング210内において、長手寸法が各分岐管の長手方向(前後方向)と交差する方向(左右方向)に沿って延び、厚み寸法が前後方向に沿って延びている。各蓄熱部材22は、分岐管よりも下方において、伝熱管TPに隣接している。
5 and 6, the four
なお、図2から図6において、蓄熱部材22の配置態様は、分岐管や伝熱管TPの配置態様に応じて適宜変更が可能である。例えば、蓄熱部材22は、第1蓄熱部材22aと第2蓄熱部材22bの配置位置を互いに入れ換えて配置されてもよい。また、蓄熱部材22は、第1蓄熱部材22aと第2蓄熱部材22bとが交互に並ぶように配置されてもよい。また、一部の蓄熱部材22は長手寸法が前後方向に延びるように配置される一方で、他の蓄熱部材22は長手寸法が左右方向又は上下方向に延びるように配置されてもよい。また、一部の蓄熱部材22は、厚み寸法が左右方向に延びる一方で、他の蓄熱部材22は、厚み寸法が前後方向又は上下方向に延びるように配置されてもよい。また、一部の蓄熱部材22が配置される高さと、他の蓄熱部材22が配置される高さと、が異なってもよい。
2 to 6, the arrangement mode of the
(5−10)変形例J
上記実施形態では、蓄熱部材22は、ブロック状に成形されていた。しかし、これに限定されず、蓄熱部材22は、どのような形状に成形されてもよい。例えば、蓄熱部材22は、板状に成形して軽量化を図ってもよい。また、蓄熱部材22は、蓄熱槽21内において、分岐管や伝熱管TP等にさらに近接配置しやすいように、他の適当な形状に成形されてもよい。
(5-10) Modification J
In the said embodiment, the
(5−11)変形例K
上記実施形態では、蓄熱部材22は、固定具221を介して、蓄熱槽21の本体部212内に固定されていた。しかし、これに限定されず、蓄熱部材22は、他の適当な方法で本体部212に固定されてもよい。
(5-11) Modification K
In the said embodiment, the
(5−12)変形例L
上記実施形態では、蓄熱槽21は、水面がケーシング210外の大気に開放されていない、いわゆる密閉式のものが採用された。しかし、これに限定されず、蓄熱槽21は、水面がケーシング210外の大気に開放されている、いわゆる開放式のものを採用されてもよい。係る場合においても、電子相転移に伴う潜熱を利用して冷熱及び温熱双方の蓄熱が可能となるため、蓄熱量に優れる。
(5-12) Modification L
In the above embodiment, the
本発明は、蓄熱装置に利用可能である。 The present invention is applicable to a heat storage device.
10 :室外ユニット
20 :蓄熱ユニット(蓄熱装置)
21 :蓄熱槽
22 :蓄熱部材
22a :第1蓄熱部材
22b :第2蓄熱部材
23 :ポンプ
24 :流路切換弁
30 :室内ユニット
41 :第1鉛直部
42 :第2鉛直部
43 :折返部
100 :空調システム
110 :一次側回路
120 :二次側回路
210 :ケーシング
211 :天井部
212 :本体部
221 :固定具
MP1 :第1配管
MP2 :第2配管
P1〜P8 :第1分岐管〜第8分岐管
RP :冷媒配管
TP :伝熱管
W :水(熱搬送媒体)
WP1〜WP5 :第1水配管〜第5水配管
10: Outdoor unit 20: Heat storage unit (heat storage device)
21: heat storage tank 22:
WP1-WP5: 1st water piping-5th water piping
Claims (6)
前記蓄熱槽に配置され、冷媒が内部を流れる伝熱管(TP)と、
前記蓄熱槽に配置され、前記冷媒と熱交換を行って蓄熱する蓄熱部材(22)と、
を備え、
前記蓄熱部材は、電子のもつ自由度に関する相転移である電子相転移を行う物質である電子相転移物質を含む、
蓄熱装置(30)。 A heat storage tank (21);
A heat transfer tube (TP) that is disposed in the heat storage tank and in which the refrigerant flows;
A heat storage member (22) disposed in the heat storage tank and storing heat by exchanging heat with the refrigerant;
With
The heat storage member includes an electronic phase transition material that is a material that performs an electronic phase transition, which is a phase transition related to the degree of freedom of electrons,
Thermal storage device (30).
請求項1に記載の蓄熱装置(30)。 The heat storage tank contains a heat transfer medium (W) that exchanges heat with the heat storage member, and pipes (WP1, WP5) through which the heat transfer medium flows are connected.
The heat storage device (30) according to claim 1.
請求項1又は2に記載の蓄熱装置(30)。 The heat storage member is formed into a plate shape or a block shape,
The heat storage device (30) according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか1項に記載の蓄熱装置(30)。 The electronic phase transition material has a phase transition temperature of 1 ° C. or higher and lower than 100 ° C.,
The heat storage device (30) according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のいずれか1項に記載の蓄熱装置(30)。 The electronic phase transition material has a phase transition temperature of 10 ° C. or higher and 15 ° C. or lower.
The heat storage device (30) according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から4のいずれか1項に記載の蓄熱装置(30)。 The electronic phase transition material has a phase transition temperature of 40 ° C. or higher and 45 ° C. or lower.
The heat storage device (30) according to any one of claims 1 to 4.
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