蓄熱タンク
【課題】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ｈｃ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ｈｃ側から高効率且つ迅速に対応できる蓄熱タンクを得る。
【解決手段】内筒と外筒との間に形成される中間筒部を、蓄熱材ｈｃが収納される有底筒状の蓄熱材収納空間とし、熱源温水、前記熱源温水より低温の低温水が内部を流れ、内部水とコイル外部に存する前記蓄熱材ｈｃとの間で熱交換を行う第一コイル熱交換器１８０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ｈｃとの間で熱交換を行う第二コイル熱交換器１８１とを備え、蓄熱材ｈｃ収納空間に熱移動を促進する伝熱フィン１００ｂを備える。
【解決手段】内筒と外筒との間に形成される中間筒部を、蓄熱材ｈｃが収納される有底筒状の蓄熱材収納空間とし、熱源温水、前記熱源温水より低温の低温水が内部を流れ、内部水とコイル外部に存する前記蓄熱材ｈｃとの間で熱交換を行う第一コイル熱交換器１８０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ｈｃとの間で熱交換を行う第二コイル熱交換器１８１とを備え、蓄熱材ｈｃ収納空間に熱移動を促進する伝熱フィン１００ｂを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１３４０１４号公報
【特許文献２】特願２００５−３６３６２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
〔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。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本願に係る温水熱源給湯システムの全体構成を示す図
【図２】各戸に備えられる温水熱源給湯装置の構成を示す図
【図３】蓄熱部の詳細構成を示す図
【図４】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
【図５】温水熱源給湯装置の別構成を示す図
【図６】図５に示す別構成例の配管構造を示す平面図
【図７】蓄熱タンクの温度と蓄熱量との関係を示す図
【符号の説明】
【００８３】
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
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１３４０１４号公報
【特許文献２】特願２００５−３６３６２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
〔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。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本願に係る温水熱源給湯システムの全体構成を示す図
【図２】各戸に備えられる温水熱源給湯装置の構成を示す図
【図３】蓄熱部の詳細構成を示す図
【図４】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
【図５】温水熱源給湯装置の別構成を示す図
【図６】図５に示す別構成例の配管構造を示す平面図
【図７】蓄熱タンクの温度と蓄熱量との関係を示す図
【符号の説明】
【００８３】
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１９２４５１（Ｐ２００７−１９２４５１Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０６６４（Ｐ２００６−１０６６４）
【出願日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【Ｆターム（参考）】
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