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JP6394178B2 - Heat storage device - Google Patents

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JP6394178B2 JP2014169898A JP2014169898A JP6394178B2 JP 6394178 B2 JP6394178 B2 JP 6394178B2 JP 2014169898 A JP2014169898 A JP 2014169898A JP 2014169898 A JP2014169898 A JP 2014169898A JP 6394178 B2 JP6394178 B2 JP 6394178B2
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友和 田中
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至洋 牧野
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照雄 木戸
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  • Central Heating Systems (AREA)

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.

本発明の一実施形態に係る蓄熱ユニットを適用された空調システムの概略構成図。The schematic structure figure of the air-conditioning system to which the heat storage unit concerning one embodiment of the present invention was applied. 蓄熱ユニットの蓄熱槽を示す斜視図。The perspective view which shows the thermal storage tank of a thermal storage unit. 図2のIII-III線断面図。III-III sectional view taken on the line of FIG. 図2のIV-IV線断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2. 変形例Iに係る蓄熱槽の断面図。Sectional drawing of the thermal storage tank which concerns on the modification I. FIG. 変形例Iに係る蓄熱槽の断面図。Sectional drawing of the thermal storage tank which concerns on the modification I. FIG.

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 air conditioning system 100 to which a heat storage unit 20 according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to the drawings. The following embodiments are specific examples of the present invention and do not limit the technical scope of the present invention, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention. In the following embodiments, directions such as up, down, left, right, front (front), and back (rear) mean the directions shown in FIGS.

(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) Air conditioning system 100
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air conditioning system 100. The air conditioning system 100 performs a cooling operation or a heating operation according to the selected operation mode. In addition, the air conditioning system 100 stores cold or warm heat during operation or at night when the electricity rate is low, and performs energy-saving operation using the stored heat.

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 air conditioning system 100 includes an outdoor unit (heat source side unit) 10, a heat storage unit 20, and a plurality of indoor units (use side units) 30. In addition, the air conditioning system 100 includes a primary side circuit 110 through which the refrigerant circulates and a secondary side circuit 120 through which water (indicated as W in each drawing) adopted as a heat transfer medium circulates. The primary circuit 110 is configured by connecting the outdoor unit 10 and the heat storage unit 20 by a liquid refrigerant pipe LP and a gas refrigerant pipe GP. The secondary circuit 120 is configured by connecting the heat storage unit 20 and each of the plurality of indoor units 30 via the first connection pipe CP1 and the second connection pipe CP2.

(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) Outdoor unit 10
The outdoor unit 10 is installed outdoors. The outdoor unit 10 includes a refrigerant pipe RP, a compressor 11, a four-way switching valve 12, an outdoor heat exchanger 13, an outdoor fan 14, and an expansion valve 15.

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-way switching valve 12. The second refrigerant pipe RP <b> 2 has one end connected to the suction port of the compressor 11 and the other end connected to the four-way switching valve 12. The third refrigerant pipe RP3 has one end connected to the discharge port of the compressor 11 and the other end connected to the four-way switching valve 12. The fourth refrigerant pipe RP4 has one end connected to the four-way switching valve 12 and the other end connected to the gas side of the outdoor heat exchanger 13. The fifth refrigerant pipe RP5 has one end connected to the liquid side of the outdoor heat exchanger 13 and the other end connected to the expansion valve 15. The sixth refrigerant pipe RP6 has one end connected to the expansion valve 15 and the other end connected to the liquid refrigerant pipe LP.

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-way switching valve 12 is a switching valve for switching the direction in which the refrigerant flows in the primary circuit 110. The four-way switching valve 12 switches the flow path so that the first refrigerant pipe RP1 and the second refrigerant pipe RP2 communicate with each other and the third refrigerant pipe RP3 and the fourth refrigerant pipe RP4 communicate with each other during the cooling operation. (Refer to the solid line in the four-way switching valve 12 in FIG. 1). The four-way switching valve 12 switches the flow path so that the first refrigerant pipe RP1 and the third refrigerant pipe RP3 communicate with each other and the second refrigerant pipe RP2 and the fourth refrigerant pipe RP4 communicate with each other during the heating operation. (Refer to the broken line in the four-way selector valve 12 in FIG. 1).

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 outdoor heat exchanger 13 is, for example, a cross fin tube type or microchannel type heat exchanger. The outdoor heat exchanger 13 functions as a refrigerant condenser (or heat dissipation heat exchanger) during the cooling operation, and functions as a refrigerant evaporator during the heating operation.

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 outdoor fan 14 is a centrifugal fan, for example. The outdoor fan 14 is connected to an output shaft of an outdoor fan motor (not shown) and is driven in conjunction with the outdoor fan motor. When driven, the outdoor fan 14 generates an air flow that flows into the inside of the outdoor unit 10 from the outside, passes through the outdoor heat exchanger 13, and then flows out of the outdoor unit 10.

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 expansion valve 15 depressurizes high-pressure refrigerant. The expansion valve 15 is an electric valve whose opening degree is adjusted according to, for example, an operating situation.

(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) Heat storage unit 20
The heat storage unit 20 is installed outdoors. The heat storage unit 20 includes a first pipe MP1, a second pipe MP2, a plurality of branch pipes (first branch pipe P1 to eighth branch pipe P8), a plurality of heat transfer pipes TP, and a plurality of water pipes through which water flows. WP (first water pipe WP1 to fifth water pipe WP5). The heat storage unit 20 includes a heat storage tank 21, a heat storage member 22, a pump 23, a flow path switching valve 24, and a plurality of temperature sensors (not shown).

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 heat storage tank 21 and the other end connected to the flow path switching valve 24. The second water pipe WP2 has one end connected to the flow path switching valve 24 and the other end connected to the suction port of the pump 23. The third water pipe WP3 has one end connected to the discharge port of the pump 23 and the other end connected to the flow path switching valve 24. The fourth water pipe WP4 has one end connected to the flow path switching valve 24 and the other end connected to the first communication pipe CP1. The fifth water pipe WP5 has one end connected to the second communication pipe CP2 and the other end connected to the heat storage tank 21.

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 heat storage tank 21 functions as a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant flowing through the primary circuit 110 and the water flowing through the secondary circuit 120. The heat storage tank 21 also functions as a heat accumulator that extracts heat from the refrigerant flowing through the primary circuit 110 and stores the heat. The heat storage tank 21 contains a predetermined amount of water (W) as a heat transfer medium in a casing 210 (see FIGS. 2 to 4). The heat storage tank 21 includes a first branch pipe P1, a second branch pipe P2, a third branch pipe P3, a fourth branch pipe P4, a fifth branch pipe P5, a sixth branch pipe P6, and a seventh branch. While accommodating a part of pipe | tube P7 and the 8th branch pipe P8, the some heat storage member 22 is accommodated. The details of the heat storage tank 21 will be described later in “(3) Details of the heat storage tank 21”.

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 heat storage member 22 is a member that extracts heat from the refrigerant flowing through the primary circuit 110 and stores the heat. The heat storage member 22 includes a first heat storage member 22a that stores cold and a second heat storage member 22b that stores warm heat. The heat storage unit 20 includes a plurality (here, two) of first heat storage members 22 a and a plurality (here, two) of second heat storage members 22 b in the heat storage tank 21. The cold energy stored in the first heat storage member 22a is used during operation in the energy saving cooling mode (described later). The heat stored by the second heat storage member 22b is used during operation in the energy saving heating mode (described later).

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 heat storage member 22 is mainly composed of an electronic phase transition material. Here, the electronic phase transition material is a material that performs electronic phase transition, which is a phase transition related to the degree of freedom of electrons. An electronic phase transition is a phase transition of multiple degrees of freedom including at least two or more of the three degrees of freedom among the degrees of freedom of charge, spin and orbit, which are internal degrees of freedom of electrons. is there. It should be noted that the electronic phase transition material is so small that the volume change does not occur or is negligible because the atomic arrangement of the material itself hardly changes during the electronic phase transition.

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 heat storage member 22a is mainly composed of V 0.977 W 0.023 O 2 . V 0.977 W 0.023 O 2 performs an electronic phase transition related to spin and orbit as disclosed in Japanese Patent Publication No. 2010-163510 (hereinafter referred to as “Publication 1”), and the phase transition temperature is 11 ° C. And an electronic phase transition material having a transition enthalpy of 151 J / cc. The first heat storage member 22a exchanges heat with the refrigerant flowing through the primary circuit 110 and the water flowing through the secondary circuit 120, and stores the cold using the latent heat associated with the electronic phase transition of V 0.977 W 0.023 O 2. . Incidentally, cold retention capability of the V 0.977 W 0.023 O 2, as disclosed in JP-1 is equivalent to the water. In addition, when storing cold energy used for cooling operation, a material having a phase transition temperature of 10 ° C. or more and 15 ° C. or less is suitable as a heat storage material, and V 0.977 W 0.023 O 2 corresponds to this.

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 heat storage member 22b is mainly composed of LiVS 2 . LiVS 2 is an electronic phase transition material having an electronic phase transition related to spin and orbit, a phase transition temperature of 40 ° C., and a transition enthalpy of 58.3 J / cc, as disclosed in publication 1. . The second heat storage member 22b exchanges heat with the refrigerant flowing through the primary circuit 110 and the water flowing through the secondary circuit 120, and stores warm heat using latent heat associated with the electronic phase transition of LiVS 2 . In addition, the 2nd heat storage member 22b is more excellent in the amount of heat storage than the case where water stores warm heat using sensible heat. Moreover, when storing the heat used for heating operation, a material having a phase transition temperature of 40 ° C. or more and 45 ° C. or less is suitable as the heat storage material, and LiVS 2 corresponds to this.

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 heat storage member 22b comprised as mentioned above accumulate | stores warm heat using the latent heat accompanying the electronic phase transition of an electronic phase change substance, it is excellent in the thermal storage amount of warm heat.

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 pump 23 circulates water in the secondary circuit 120. The pump 23 is driven by supplying a drive voltage to a built-in motor (not shown). During driving, the pump 23 sucks water from the second water pipe WP2 through the suction port and discharges it to the third water pipe WP3 through the discharge port.

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 path switching valve 24 is a switching valve for switching the direction of water flow in the secondary circuit 120, and is a four-way switching valve in the present embodiment. The flow path switching valve 24 switches the flow path so that the first water pipe WP1 and the second water pipe WP2 communicate with each other and the third water pipe WP3 and the fourth water pipe WP4 communicate with each other during the cooling operation. (Refer to the solid line in the flow path switching valve 24 in FIG. 1). The flow path switching valve 24 switches the flow path so that the first water pipe WP1 and the third water pipe WP3 communicate with each other and the second water pipe WP2 and the fourth water pipe WP4 communicate with each other during the heating operation. (Refer to the broken line in the flow path switching valve 24 in FIG. 1).

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 heat storage tank 21 include a water temperature sensor and a heat storage temperature sensor. The water temperature sensor is disposed in the vicinity of the connection port of the first water pipe WP1 and the connection port of the fifth water pipe WP5 in the heat storage tank 21, and detects the temperature of the water. The heat storage temperature sensor is disposed so as to contact each heat storage member 22 and detects the temperature of each heat storage member 22. The temperature detected by each temperature sensor is sent to a controller (not shown) of the air conditioning system 100 as an analog value or A / D converted.

(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) Indoor unit 30
The indoor unit 30 is, for example, a so-called ceiling-embedded type, ceiling-suspended type, or wall-mounted type indoor unit. The indoor unit 30 mainly includes an indoor heat exchanger 31, an indoor fan 32, an indoor electric valve 33, and the like.

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 indoor heat exchanger 31 is, for example, a cross fin tube type or microchannel type heat exchanger. The indoor heat exchanger 31 functions as a water heater serving as a heat transfer medium during cooling operation, and functions as a water radiator during heating operation. One end of the indoor heat exchanger 31 is connected to the second communication pipe CP2 via a connection pipe. The other end of the indoor heat exchanger 31 is connected to the indoor motor operated valve 33 via a connection pipe.

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 indoor fan 32 is a blower that generates an air flow that flows into the indoor unit 30 and passes through the indoor heat exchanger 31 and then flows out of the indoor unit 30. The indoor fan 32 is, for example, a centrifugal fan or a multiblade fan. The indoor fan 32 is connected to the output shaft of an indoor fan motor (not shown) and is driven in conjunction with the indoor fan motor.

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 valve 33 is a motor operated valve whose opening degree is adjusted according to the operation status of the indoor unit 30. One end of the indoor motor-operated valve 33 is connected to the indoor heat exchanger 31 via a connection pipe. The other end of the indoor motor-operated valve 33 is connected to the first communication pipe CP1 via a connection pipe.

(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 air conditioning system 100 has a normal cooling mode, an energy saving cooling mode, a normal heating mode, and an energy saving heating mode as operation modes.

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 heat storage member 22a when a cooling operation start instruction is input. The energy-saving cooling mode is selected when the cooling heat is sufficiently stored in the first heat storage member 22a when a cooling operation start instruction is input. The normal heating mode is selected when warm heat is not sufficiently stored in the second heat storage member 22b when a heating operation start instruction is input. The energy saving heating mode is selected when the second heat storage member 22b has sufficient heat stored in the heating operation start instruction.

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 air conditioning system 100 will be described for each operation mode.

(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 air conditioning system 100 receives a cooling operation start instruction, the detected value of the heat storage temperature sensor that detects the temperature of the first heat storage member 22a is equal to or greater than a predetermined value. Transition to normal cooling mode.

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 primary circuit 110, the four-way switching valve 12 is switched to a cooling cycle state (a state indicated by a solid line in FIG. 1). When the compressor 11 is driven, the low-pressure gas refrigerant is sucked into the compressor 11 through the second refrigerant pipe RP2, and is discharged after being compressed. The high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 11 flows through the third refrigerant pipe RP3, the four-way switching valve 12, and the fourth refrigerant pipe RP4 and flows into the outdoor heat exchanger 13.

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 outdoor heat exchanger 13 is condensed by exchanging heat with the air flow generated by the outdoor fan 14 to become a high-pressure liquid refrigerant and flows out of the outdoor heat exchanger 13. The liquid refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 13 flows through the fifth refrigerant pipe RP5. The refrigerant that has passed through the fifth refrigerant pipe RP5 flows into the expansion valve 15 and is depressurized. The decompressed refrigerant flows into the first pipe MP1 through the sixth refrigerant pipe RP6 and the liquid refrigerant pipe LP.

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 heat storage tank 21 exchange heat and evaporate. At this time, the heat storage member 22 takes out cold heat from the refrigerant and stores it.

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-way switching valve 12 and the second refrigerant pipe RP2.

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 secondary circuit 120, the flow path switching valve 24 is switched to the cooling cycle state (the state shown by the solid line in FIG. 1). When the pump 23 is driven, the water in the heat storage tank 21 is sucked into the pump 23 through the first water pipe WP1, the flow path switching valve 24, and the second water pipe WP2. The water sucked into the pump 23 is discharged to the third water pipe WP3 and flows into the first communication pipe CP1 through the flow path switching valve 24 and the fourth water pipe WP4.

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 indoor heat exchanger 31 through the indoor electric valve 33. The water flowing into the indoor heat exchanger 31 is heated by exchanging heat with the air flow generated by the indoor fan 32. The water flowing out from the indoor heat exchanger 31 passes through the second connection pipe CP2 and the fifth water pipe WP5 and flows into the heat storage tank 21. The water that has flowed into the heat storage tank 21 is cooled to cold water mainly by exchanging heat with the refrigerant flowing through the heat transfer pipe TP.

(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 air conditioning system 100 receives an instruction to start the cooling operation, the detected value of the heat storage temperature sensor that detects the temperature of the first heat storage member 22a is less than a predetermined value. Transition to energy-saving cooling mode.

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 primary circuit 110 for the purpose of power saving.

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 secondary circuit 120 in the energy-saving cooling mode is the same as in the normal cooling mode. However, the point that the water flowing into the heat storage tank 21 is cooled mainly by exchanging heat with the heat storage member 22 is different from that in the normal cooling operation mode.

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 air conditioning system 100 receives an instruction to start a heating operation, when the detected value of the heat storage temperature sensor that detects the temperature of the second heat storage member 22b is less than a predetermined value, Transition to normal heating mode.

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-way selector valve 12 is switched to the heating cycle state (state indicated by the broken line in FIG. 1). When the compressor 11 is driven, the low-pressure gas refrigerant is sucked into the compressor 11 through the second refrigerant pipe RP2, and is discharged after being compressed. The high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 11 flows through the third refrigerant pipe RP3, the four-way switching valve 12, the first refrigerant pipe RP1, and the gas refrigerant pipe GP, and flows into the second pipe MP2.

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 heat storage tank 21 to condense. At this time, the heat storage member 22 takes out the heat from the refrigerant and stores the heat.

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 expansion valve 15 and is depressurized. The decompressed refrigerant flows through the fifth refrigerant pipe RP5 and flows into the outdoor heat exchanger 13.

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 outdoor heat exchanger 13 evaporates by exchanging heat with the air flow generated by the outdoor fan 14 to become a gas refrigerant and flows out of the outdoor heat exchanger 13. The gas refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 13 is sucked into the compressor 11 through the fourth refrigerant pipe RP4, the four-way switching valve 12, and the second refrigerant pipe RP2.

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 secondary circuit 120, the flow path switching valve 24 is switched to the heating cycle state (the state indicated by the broken line in FIG. 1). When the pump 23 is driven, the water in the heat storage tank 21 passes through the fifth water pipe WP5, passes through the second communication pipe CP2, and flows into the indoor heat exchanger 31. The water flowing into the indoor heat exchanger 31 is cooled by exchanging heat with the air flow generated by the indoor fan 32. Water that has flowed out of the indoor heat exchanger 31 is sucked into the pump 23 via the indoor motor-operated valve 33, the first communication pipe CP1, the fourth water pipe WP4, and the flow path switching valve 24. The water sucked by the pump 23 is discharged to the third water pipe WP3, flows through the flow path switching valve 24 and the first water pipe WP1, and flows into the heat storage tank 21. The water that has flowed into the heat storage tank 21 is heated mainly by exchanging heat with the refrigerant flowing through the heat transfer pipe TP to become hot water.

(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 air conditioning system 100 receives a heating operation start instruction, the detected value of the heat storage temperature sensor that detects the temperature of the second heat storage member 22b is equal to or greater than a predetermined value. Transition to energy-saving heating mode.

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 primary circuit 110 for the purpose of power saving.

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 secondary circuit 120 in the energy saving heating mode is the same as in the normal heating mode. However, the point which the water which flowed in into the thermal storage tank 21 is mainly heat-exchanged with the thermal storage member 22 and heated is different from the time of normal heating operation mode.

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 Heat Storage Tank 21 FIG. 2 is a perspective view of the heat storage tank 21. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.

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 heat storage tank 21 has a rectangular parallelepiped casing 210. Casing 210 includes a ceiling portion 211 that constitutes the top surface, and a main body portion 212 that constitutes a portion other than the top surface portion. On the back surface of the main body 212, through holes for passing eight branch pipes (first branch pipe P1 to eighth branch pipe P8) are formed. Further, a connection port for connecting the first water pipe WP1 is formed in the lower part of the left side surface of the main body part 212, and the upper part of the right side surface of the main body part 212 is used for connecting the fifth water pipe WP5. A connection port is formed.

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 casing 210. In the casing 210, eight branch pipes (first branch pipe P <b> 1 to eighth branch pipe P <b> 8) are disposed in the vicinity of the ceiling portion 211 so as to extend in the forward direction from the through hole.

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 casing 210, the first branch pipe P1 and the fifth branch pipe P5, the second branch pipe P2 and the sixth branch pipe P6, the third branch pipe P3 and the seventh branch pipe P7, the fourth branch pipe P4 and the eighth branch pipe. Each of the tubes P8 is connected by four heat transfer tubes TP.

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 vertical portion 41 extending in the vertical direction, a second vertical portion 42 extending in the vertical direction, and a folded portion that connects a lower end portion of the first vertical portion 41 and a lower end portion of the second vertical portion 42. 43. The folded portion 43 is curved in a U shape when viewed from the front, and is located near the bottom surface of the main body portion 212.

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 casing 210, four heat storage members 22 formed in a block shape (cuboid shape) are arranged so as to be arranged in the left-right direction at a predetermined interval. Specifically, two first heat storage members 22a are arranged on the left side in the casing 210, and two second heat storage members 22b are arranged on the right side. Each heat storage member 22 has a longitudinal dimension extending in the longitudinal direction (front-rear direction) of each branch pipe and a thickness dimension extending in the left-right direction in the casing 210. A fixing tool 221 is attached to the heat storage member 22, and is fixed to the casing 210 via the fixing tool 221.

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 heat storage member 22 is arranged below the branch pipes so as to be surrounded by four heat transfer pipes TP connecting the two branch pipes. Specifically, the first heat storage member 22a includes four heat transfer pipes TP that connect the third branch pipe P3 and the seventh branch pipe P7, or four lines that connect the fourth branch pipe P4 and the eighth branch pipe P8. Surrounded by heat transfer tube TP. The second heat storage member 22b includes four heat transfer pipes TP connecting the first branch pipe P1 and the fifth branch pipe P5, or four heat transfer pipes connecting the second branch pipe P2 and the sixth branch pipe P6. Surrounded by TP.

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 heat storage member 22 is located above the folded portion 43 of the heat transfer tube TP and is sandwiched between the first vertical portion 41 and the second vertical portion 42 in a front view. Moreover, each heat storage member 22 is arrange | positioned so that it may cross | intersect the four heat exchanger tubes TP in side view, as shown in FIG.

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 heat storage member 22 is close to the branch pipe and the heat transfer pipe TP so that heat exchange with the refrigerant flowing through the branch pipe and the heat transfer pipe TP is promoted. In addition, since the heat storage member 22 is formed in a block shape, it is easy to dispose the heat storage member 21 close to the branch pipe or the heat transfer pipe TP in the heat storage tank 21.

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 heat storage tank 21, in the casing 210, each uppermost part of each branch pipe (P1-P8), each heat transfer pipe TP, and each heat storage member 22 is located below the water surface. That is, each branch pipe (P1 to P8), each heat transfer pipe TP, and each heat storage member 22 are located in water so that heat exchange with water is promoted.

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 heat storage tank 21 is assembled and the heat storage unit 20 is installed, for example, the following procedure is performed. Note that the following procedure is an example, and can be changed as appropriate.

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 main body 212, and each branch pipe extends from the back surface portion of the main body 212 of the casing 210 through the through hole. Next, the heat storage tank 21 is arrange | positioned in the main body casing (illustration omitted) of the heat storage unit 20, and each branch pipe is connected with 1st piping MP1 and 2nd piping MP2.
Further, the first water pipe WP1 and the fifth water pipe WP5 are connected to the main body 212 through the connection port. Thereafter, the heat storage member 22 is disposed in the main body 212 and fixed to the main body 212 via the fixture 221 or the like. And after accommodating a predetermined amount of water in the main-body part 212, the ceiling part 211 is attached.

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 heat storage tank 21 and installing the heat storage unit 20 in such a procedure, assembly and installation are easy even when the mass of the heat storage member 22 is large. It is also easy to newly install the heat storage member 22 in an existing heat storage unit that does not have the heat storage member 22.

(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 thermal storage member 22 contains the electronic phase transition substance which is a substance which performs the electronic phase transition which is a phase transition regarding the freedom degree which an electron has. Thereby, in the thermal storage unit 20, the thermal storage using the latent heat accompanying the electronic phase transition of the electronic phase transition material is performed. For this reason, in the design of the heat storage tank 21, it is not necessary to consider the volume change at the time of phase transition of the heat storage member 22, and it is not necessary to install a container such as a buffer tank. Further, in the heat storage unit 20, both cold and hot heat are stored using latent heat accompanying the electronic phase transition. For this reason, it is excellent in the amount of heat storage.

(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 heat storage tank 21 accommodates water which is a heat transfer medium that exchanges heat with the heat storage member 22, and the first water pipe WP1 and the fifth water pipe WP5 through which water flows are connected. . Thereby, it is applicable also to the existing heat storage apparatus. As a result, it is possible to improve the amount of cold and / or warm heat stored in an existing heat storage device.

(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 thermal storage member 22 is shape | molded by the block shape. Thereby, in the heat storage tank 21, it becomes easy to arrange | position the heat storage member 22 close to the branch pipe and the heat exchanger tube TP through which a refrigerant | coolant flows.

(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 heat storage member 22a is 10 degreeC or more and 15 degrees C or less. Thereby, it becomes easy to apply to the air conditioner which performs the cooling operation using the stored cold energy.

(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 heat storage member 22b is 40 degreeC or more and 45 degrees C or less. Thereby, it becomes easy to apply to the air conditioner which performs heating operation using the stored warm heat.

(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 air conditioning system 100 has one outdoor unit 10, one heat storage unit 20, and a plurality of indoor units 30. However, the number of outdoor units 10, heat storage units 20, or indoor units 30 is not limited to a specific number. For example, there may be two or more outdoor units 10 and / or heat storage units 20. Moreover, the indoor unit 30 may be only one.

(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 thermal storage unit 20 was applied to the air conditioning system 100 which has two circuits (the primary side circuit 110 and the secondary side circuit 120). However, the present invention may be applied to a device having three or more circuits. Further, the present invention may be applied to an apparatus having only one circuit.

(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 secondary circuit 120 of the air conditioning system 100. However, the heat transfer medium flowing through the secondary side circuit 120 is not limited to water, and may be another refrigerant or fluid.

(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 heat storage unit 20, eight branch pipes (P1 to P8) are arranged. However, the number of branch pipes is not particularly limited to this, and may be more or less than eight.

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 thermal storage unit 20, two branch pipes were connected by the four heat exchanger tubes TP. However, the present invention is not limited to this, and the number of heat transfer tubes TP connecting two branch tubes may be more or less than four.

(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 heat storage unit 20 has the four heat storage members 22. However, the heat storage unit 20 may include five or more heat storage members 22 or less than four heat storage members 22 in the heat storage tank 21 without being limited thereto.

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 heat storage member 22a among the four heat storage members 22 which the heat storage unit 20 has, and the other two were the 2nd heat storage members 22b. However, the number of the first heat storage members 22a and the second heat storage members 22b is not limited to a specific number, and may be three or more, or one. Moreover, the number of the 1st heat storage member 22a and the 2nd heat storage member 22b does not necessarily need to be the same number. For example, when it is necessary to store more cold energy than warm heat, the first heat storage member 22a may be disposed more than the second heat storage member 22b. On the other hand, when it is necessary to store more heat than cold, the second heat storage member 22b may be disposed more than the first heat storage member 22a.

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 heat storage unit 20 does not necessarily have both the first heat storage member 22a and the second heat storage member 22b, and may have only one of the first heat storage member 22a and the second heat storage member 22b.

(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 heat accumulating material 22a was primarily consists of the V 0.977 W 0.023 O 2. However, it is not limited to this, The 1st heat storage member 22a may be comprised with another electronic phase change substance. For example, the first heat storage member 22a may be composed of TbBaFe 2 O 5 . As disclosed in Publication 1, TbBaFe 2 O 5 undergoes an electronic phase transition related to electric charges and orbitals, and has an electronic phase transition whose phase transition temperature is 12.1 ° C. and whose transition enthalpy is 34.7 J / cc. It is a substance. Even when the first heat storage member 22a is formed of such TbBaFe 2 O 5 , it is possible to store cold and to cool using the stored cold.

(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 heat storage member 22b has been primarily consists Livs 2. However, it is not limited to this, The 2nd heat storage member 22b may be comprised with another electronic phase change substance. For example, the second heat storage member 22b may be made of DyBaCo 2 O 5.54 . As disclosed in Publication 1, DyBaCo 2 O 5.54 performs an electronic phase transition related to electric charges and orbits, and has an electronic phase transition whose phase transition temperature is 44.9 ° C. and whose transition enthalpy is 52.4 J / cc. It is a substance. Even in the case where the second heat storage member 22b is configured with such DyBaCo 2 O 5.54 , it is possible to store warm heat and perform heating using the stored heat.

(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 heat storage unit 20 is applied to the air conditioning system 100. However, the heat storage unit 20 can also be applied to other systems and devices. In particular, by constituting the heat storage member 22 with an electronic phase transition material having a phase transition temperature of 1 ° C. or more and less than 100 ° C., it can be applied to other refrigeration apparatuses such as a warmer, a water heater, and a water heater. .

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 heat storage unit 20 includes the first heat storage member 22a with an electronic phase transition material having a phase transition temperature of 0 ° C. or higher and lower than 10 ° C. or 16 ° C. or higher and lower than 30 ° C., and uses the stored cold energy. The present invention can be applied to a warmer or a water cooler that performs warming or cooling of an object or a target space. In this case, LiMn 2 O 4 (phase transition temperature 21 ° C., transition enthalpy 37.2 J / cc), DyBaFe 2 O 5 (phase transition temperature 20.5 ° C., transition enthalpy 34.7 J / cc), HoBaFe 2 O 5 Electronic phase transition materials such as (phase transition temperature 22.87 ° C, transition enthalpy 35.6J / cc) and YBaCo 2 O 5.49 (phase transition temperature 24.1 ° C, transition enthalpy 41.6J / cc) What is necessary is just to comprise the 1 thermal storage member 22a.

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 heat storage unit 20 is configured to form the second heat storage member 22b with an electronic phase transition material having a phase transition temperature of 30 ° C. or higher and lower than 40 ° C. or 46 ° C. or higher. The present invention can be applied to a warmer or a water heater that warms or heats a space. In this case, YBaFe 2 O 5 (phase transition temperature 36.5 ° C., transition enthalpy 37.2 J / cc), HoBaCo 2 O 5.48 (phase transition temperature 30.8 ° C., transition enthalpy 66 J / cc), PrBaCo 2 O The second heat storage member 22b may be made of an electronic phase transition material such as 5.5 (phase transition temperature 70.6 ° C., transition enthalpy 69.9 J / cc).

(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 thermal storage member 22 was arrange | positioned in the aspect as shown in FIGS. 2-4 in the thermal storage tank 21 as mentioned above. However, the heat storage member 22 may be installed in a manner as shown in FIGS. 5 and 6.

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 heat storage members 22 are arranged in the casing 210 so as to be arranged in the front-rear direction at a predetermined interval. Specifically, two first heat storage members 22a are arranged on the front side in the casing 210, and two second heat storage members 22b are arranged on the rear side. Each heat storage member 22 has a longitudinal dimension extending in a direction (left-right direction) intersecting the longitudinal direction (front-rear direction) of each branch pipe in the casing 210, and a thickness dimension extending in the front-rear direction. Each heat storage member 22 is adjacent to the heat transfer tube TP below the branch tube.

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 heat storage member 22 can be appropriately changed according to the arrangement mode of the branch pipe and the heat transfer pipe TP. For example, the heat storage member 22 may be arranged by exchanging the arrangement positions of the first heat storage member 22a and the second heat storage member 22b. Moreover, the heat storage member 22 may be arrange | positioned so that the 1st heat storage member 22a and the 2nd heat storage member 22b may be located in a line. Further, some of the heat storage members 22 may be arranged so that the longitudinal dimension extends in the front-rear direction, while the other heat storage members 22 may be arranged so that the longitudinal dimension extends in the left-right direction or the up-down direction. Further, some of the heat storage members 22 may be arranged such that the thickness dimension extends in the left-right direction, while the other heat storage members 22 extend in the front-rear direction or the vertical direction. Moreover, the height at which some of the heat storage members 22 are arranged may be different from the height at which the other heat storage members 22 are arranged.

(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 thermal storage member 22 was shape | molded by the block shape. However, the present invention is not limited to this, and the heat storage member 22 may be formed in any shape. For example, the heat storage member 22 may be formed into a plate shape to reduce the weight. Further, the heat storage member 22 may be formed in another appropriate shape so that it can be easily placed closer to the branch pipe, the heat transfer pipe TP, or the like in the heat storage tank 21.

(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 heat storage member 22 was being fixed in the main-body part 212 of the heat storage tank 21 via the fixing tool 221. FIG. However, the present invention is not limited to this, and the heat storage member 22 may be fixed to the main body 212 by another appropriate method.

(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 heat storage tank 21 employs a so-called hermetic type in which the water surface is not open to the atmosphere outside the casing 210. However, the heat storage tank 21 may be a so-called open type in which the water surface is open to the atmosphere outside the casing 210. Even in such a case, it is possible to store both cold and hot using the latent heat accompanying the electronic phase transition, so that the amount of stored heat is excellent.

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: heat storage member 22a: first heat storage member 22b: second heat storage member 23: pump 24: flow path switching valve 30: indoor unit 41: first vertical section 42: second vertical section 43: folding section 100 : Air conditioning system 110: Primary side circuit 120: Secondary side circuit 210: Casing 211: Ceiling part 212: Main body part 221: Fixing tool MP1: First pipe MP2: Second pipe P1 to P8: First branch pipe to eighth Branch pipe RP: Refrigerant pipe TP: Heat transfer pipe W: Water (heat transfer medium)
WP1-WP5: 1st water piping-5th water piping

特開2001―141265号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-141265

Claims (6)

蓄熱槽(21)と、
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).
前記蓄熱槽には、前記蓄熱部材と熱交換を行う熱搬送媒体(W)が収容され、前記熱搬送媒体が流れる配管(WP1、WP5)が接続される、
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.
前記蓄熱部材は、板状又はブロック状に成形される、
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.
前記電子相転移物質は、相転移温度が1℃以上100℃未満である、
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.
前記電子相転移物質は、相転移温度が10℃以上15℃以下である、
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.
前記電子相転移物質は、相転移温度が40℃以上45℃以下である、
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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