JPH0330079B2 - - Google Patents

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JPH0330079B2
JPH0330079B2 JP58053549A JP5354983A JPH0330079B2 JP H0330079 B2 JPH0330079 B2 JP H0330079B2 JP 58053549 A JP58053549 A JP 58053549A JP 5354983 A JP5354983 A JP 5354983A JP H0330079 B2 JPH0330079 B2 JP H0330079B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/026Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat with different heat storage materials not coming into direct contact
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Building Environments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は暖冷房に使用する床下設置型蓄熱装置
に関する。
〔従来の技術とその問題点〕
暖気あるいは冷気を導入することによりそれの
帯有する熱エネルギーを蓄熱(いわゆる蓄冷も含
む。以下同じ。)する蓄熱装置として、従来、顕
熱利用粒状蓄熱材、たとえば砂利を堆積したもの
が知られている。しかし、砂利は見かけ上の熱容
量350kcal/m2℃程度と水の約3分の1であり、
その分だけ大きな蓄熱容積を必要とするととも
に、放熱速度が速い。したがつて、これを長時間
暖房用の蓄熱装置に使用するのは得策ではない。
また、従来、潜熱利用蓄熱材、たとえばアルミ
ニウム製カプセルに硝酸マグネシウム・6水塩を
封入したものを堆積させた蓄熱装置は、放熱期に
おける熱媒体の流出側に融点以下の低温部分が存
在し、これが熱応答速度を著しく低下させる不利
があるのを、熱媒体の上記流出側に、アルミナボ
ール等の顕熱利用粒状蓄熱材の充填層を設けて、
その熱応答速度を速めようとすること(特開昭56
−10696号公報)が知られているが、これを床下
設置型蓄熱装置として床暖房に使用することは、
その構成上採用が困難である。
本発明は、顕熱利用粒状蓄熱材体と、潜熱利用
蓄熱材体とを、前者に蓄熱能力の大部分を負担さ
せ、後者には主として前者から床への熱伝達を負
担させる構成とし、これによつて、所期の輻射式
暖冷房を行うのに使用する床下設置型蓄熱装置を
提供しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の構成は次のとおりである。
床下にハウジングが設置され、その中に顕熱利
用粒状蓄熱材体が設けられ、かつこの蓄熱材体の
両側に、入口側ヘツダーと出口側ヘツダーを形成
している。そして、入口側ヘツダーを給気ダクト
により給気源に、また、出口側ヘツダーを送気ダ
クトにより室内にそれぞれ接続している。
また、床あるいは実質上床を構成する部材と上
記顕熱利用粒状蓄熱材体との間に潜熱利用蓄熱材
体を介在させている。
〔作用〕
したがつて、給気ダクトを通じ入口側ヘツダー
に送給された暖気は、顕熱利用粒状蓄熱材体、反
対側の出口側ヘツダー及び送気ダクトを通じ室内
に送られ、かつ、顕熱利用粒状蓄熱材体に蓄熱す
る。それによつて潜熱利用蓄熱材体もまた相転移
作用を生起しつつ蓄熱し、そのあとは逆転移を緩
慢に起こしつつ、その潜熱の放散で床暖房を等温
的に長時間にわたり行う。一方その潜熱利用蓄熱
材体は凝固点に達すると熱伝導率を急激に低下し
て一種の断熱材として機能するので、暖房効果を
持続するのに役立つ。
また、給気ダクトを通じ入口側ヘツダーに送給
された冷気は、同じく、顕熱利用粒状蓄熱材体、
反対側の出口側ヘツダー及び送気ダクトを通じ室
内に送られ、かつ、顕熱利用粒状蓄熱材体に蓄冷
する。これによつて、潜熱利用蓄熱材体は固相を
維持し顕熱利用粒状蓄熱材体を保護する断熱材と
して機能するとともに、当該床表面の結露を防止
する。
〔実施例〕
以下には本発明を図示の実施例について詳細に
説明する。
本蓄熱装置Aは、室内Bを床2より輻射式暖房
(あるいは冷房)すべく装置される。
すなわち、まずハウジング1がその上面を床2
の上面に臨ませてその下側に設置されている。
ハウジング1の材質はコンクリート等の堅固な
ものであればよいが、好ましくは、その上壁1a
とそれ以外の部分との材質を変え、上壁1aは、
室内Bとの熱交換をよくするために熱伝導率のよ
いものを用いて、これを実質上床2の一部を構成
するように配置し、それ以外の部分は、ハウジン
グ1内の蓄熱(蓄冷)効果をよくするために断熱
性のよいものを用いるとよい。また、上壁1aに
多数の小孔を設けてもよい。
ハウジング1内であつてさらに断熱側板3,3
の内側に、砂利、砕石、コンクリート小片等を堆
積して顕熱利用粒状蓄熱材体4を形成している。
断熱側板3,3には多数の通気孔5……が穿設
され、またハウジング1内であつてこれら断熱側
板3,3の両側には、入口側ヘツダー6及び出口
側ヘツダー7が形成されている。
上記顕熱利用粒状蓄熱材体4とハウジング1の
上壁1aとの間に、その上壁1aの下面全域にわ
たる大きさの潜熱利用蓄熱材体8が配置されてい
る。
この潜熱利用蓄熱材体8は、扁平なケース9内
に、液相と固相の相転移による潜熱によつて熱の
授受を行う蓄熱材10を封入してなるものであ
る。
ケース9の材質は、耐衝撃性及び耐熱疲労性に
優れ、かつ外力や内力によつて容易に変形しない
もの、好ましくは、熱伝導率が良好な金属、たと
えばアルミニウム、銅、鋼、ステンレス鋼等がよ
く、また成型のしやすさからいえば、たとえば低
密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等の熱可塑性樹脂、あるいはフエノール
樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬
化性樹脂がよい。
また、蓄熱材10としては、融点(融点が明確
でない場合は凝固点)が好ましく10℃乃至90℃の
範囲内の油脂、ろう、炭化水素、高級アルコー
ル、多価アルコール、高級脂肪酸を一種あるいは
二種以上用いるとよい。さらに好ましくは、相転
移による潜熱を有効に利用でき、すなわち熱容量
が大きく、しかも膨張収縮率が小さいばかりでな
く粘性も小さく、また害性がなくしかもケース9
に対する腐食性等もないもの、たとえば、一般に
市販されていて比較的安価に入手できるステアリ
ン酸、木ろう、牛脂、ラウリン酸ドデシル、キヤ
ンデリアろう、ラウリルアルコール、パラフイン
ワツクス、ナフタリン、グリセリン等がよい。
ハウジング1の一方側には給気ダクト11が、
また他方側には送気ダクト12が、それぞれの出
入口をヘツダー6,7に段差をつけて接続されて
いる。
本蓄熱装置Aによつて室内Bの暖房を行う場合
には、給気ダクト11を通じてハウジング1内に
暖気を送入する。この暖気送入は、日中において
太陽熱により暖められた外気、いわゆる夜間電力
を利用して加熱した空気、ボイラーの余熱とか排
出された温湯等の残熱を利用して加熱した空気等
を、たとえば送風気によつて吹き込めばよい。
入口側ヘツダー6内に送入された暖気は、断熱
側板3の通気孔5……を通じて顕熱利用粒状蓄熱
材体4内に入り、その蓄熱材体4に蓄熱される。
蓄熱材体4を通過した部の暖気は、送気ダクト1
2を通じて室内Bへ送り込まれる。
蓄熱材体4に蓄えられた熱によつて、潜熱利用
蓄熱材体8の蓄熱材10は加熱され、固相より液
相へと相転移する。すなわち、蓄熱材体4のほか
に蓄熱材体8によつても蓄熱が行われる。
このようにして蓄熱した蓄熱材10は、液相を
呈してケース9内を流動しながら周囲温度の低下
にともない徐々に固相へと逆転移し、長時間にわ
たつてほぼ一定温度の潜熱を生ずるもので、室内
Bを一定温度で長時間にわたり、いわゆる床暖房
できる。また、蓄熱材10の流動による熱の対流
によつてそれと室内Bの空気との熱交換はスムー
ズにしかも平均的に行われ、かつ、かかる熱交換
は、顕熱利用粒状蓄熱材体4とは直接の関係がな
く行われるもので、蓄熱材体4の平面積よりもは
るかに広い平面積(床面積)を等温的に暖房でき
る。
蓄熱材10の温度が凝固点まで低下して再び固
相を呈すると、その熱伝導率は急激に低下し、こ
のようになると蓄熱材10は室内Bの床面の当該
部分を断熱する断熱材として機能する。
他方、給気ダクト11を通じてハウジング1内
に冷気を送入すると、蓄熱材体4によつて蓄冷さ
れ、その蓄えられた冷気が送気ダクト12より室
内Bに入つて冷房が行われる。この場合、蓄熱材
10は凝固点以下になつて固相を呈し、蓄熱材体
8は蓄熱材体4を保護する断熱材として機能する
もので、ハウジング1の上壁1aの上面(床面)
に結露を生ずることはない。
〔発明の効果〕
以上述べたところから明らかなように、本発明
装置は、両側に入口側ヘツダーと出口側ヘツダー
を形成した顕熱利用粒状蓄熱材体と、床あるいは
実質上床を構成する部材(実施例でいうとハウジ
ング1の上壁1a)との間に、潜熱利用蓄熱材体
を介在しているので、給気ダクトを通じ入口側ヘ
ツダーに送給された暖気は、顕熱利用粒状蓄熱材
体、反対側の出口側ヘツダー及び送気ダクトを通
じ室内に送られ、かつ、顕熱利用粒状蓄熱材体に
蓄熱する。それによつて潜熱利用蓄熱材体もまた
相転移作用を生起しつつ蓄熱し、そのあとは逆転
移を緩慢に起こしつつ、その潜熱の放散で床暖房
を等温的に長時間にわたり行う。一方その潜熱利
用蓄熱材体は凝固点に達すると熱伝導率を急激に
低下して一種の断熱材として機能するので、暖房
効果を持続するのにに役立つ。
また、給気ダクトを通じ入口側ヘツダーに送給
された冷気は、同じく、顕熱利用粒状蓄熱材体、
反対側の出口側ヘツダー及び送気ダクトを通じ室
内に送られ、かつ、顕熱利用粒状蓄熱材体に蓄冷
する。これによつて、潜熱利用蓄熱材体は固相を
維持し顕熱利用粒状蓄熱材体を保護する断熱材と
して機能するとともに、当該床表面の結露を防止
する。
本発明はさらに次の効果を奏する。
潜熱利用蓄熱材体は、概して平面積が広くし
かも薄くとも十分に蓄熱でき、それは、放熱に
も有利であるから、顕熱利用粒状蓄熱材体の蓄
熱を、さらに潜熱利用蓄熱材体に伝導蓄熱し
て、単位面積あたりの伝熱面積を大きくとるこ
とができ、したがつて顕熱利用粒状蓄熱材体の
容積を縮小して全体をコンパクトにできる。
潜熱利用蓄熱材体の潜熱の放散による暖房熱
の供給を等温的に長時間にわたつて行うことが
できるため、その省エネルギー効果も大であ
る。
装置内の急激な温度変化は潜熱利用蓄熱材が
もつ溶解潜熱の容量の範囲内で吸収して、安定
した床温度を維持させるものであり、潜熱利用
蓄熱材は本装置の蓄熱容量を増大するよう機能
する。
顕熱利用粒状蓄熱材体の両側にヘツダーを設
けたので、該蓄熱体の各部に対して通風が均等
化される。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示す断面図である。 2……床、1……ハウジング、4……顕熱利用
粒状蓄熱材体、6,7……入口側及び出口側ヘツ
ダー、1a……ハウジング1の上壁で、実質上床
を構成する部材、8……潜熱利用蓄熱材体、11
……給気ダクト、12……送気ダクト。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 床下に設置したハウジング内に、顕熱利用粒
    状蓄熱材体を設けるとともに、この顕熱利用粒状
    蓄熱材体の両側に入口側ヘツダーと出口側ヘツダ
    ーを形成し、入口側ヘツダーを給気ダクトにより
    給気源に、また、出口側ヘツダーを送気ダクトに
    より室内にそれぞれ接続し、かつ、床あるいは実
    質上床を構成する部材と上記顕熱利用粒状蓄熱材
    体との間に潜熱利用粒状蓄熱材体を設置してなる
    ことを特徴とする暖冷房に使用する床下設置型蓄
    熱装置。
JP58053549A 1983-03-31 1983-03-31 蓄熱装置 Granted JPS59180285A (ja)

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JP58053549A JPS59180285A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 蓄熱装置

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JP58053549A JPS59180285A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 蓄熱装置

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JPS59180285A JPS59180285A (ja) 1984-10-13
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CN106197110A (zh) * 2013-11-17 2016-12-07 成都奥能普科技有限公司 一种混凝土管道蓄热器及蓄热车
JP6308051B2 (ja) * 2014-06-30 2018-04-11 株式会社Ihi 蓄熱システム
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JPS5924356B2 (ja) * 1979-07-07 1984-06-08 工業技術院長 蓄熱器

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