JPH0670509B2 - 潜熱蓄熱装置 - Google Patents
潜熱蓄熱装置Info
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- JPH0670509B2 JPH0670509B2 JP61052152A JP5215286A JPH0670509B2 JP H0670509 B2 JPH0670509 B2 JP H0670509B2 JP 61052152 A JP61052152 A JP 61052152A JP 5215286 A JP5215286 A JP 5215286A JP H0670509 B2 JPH0670509 B2 JP H0670509B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
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- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、潜熱蓄熱装置、さらに詳しく云えば、潜熱蓄
熱材と熱媒の自然循環を利用した蓄熱・熱交換による室
温の制御可能な潜熱蓄熱装置に関する。
熱材と熱媒の自然循環を利用した蓄熱・熱交換による室
温の制御可能な潜熱蓄熱装置に関する。
従来の技術による潜熱蓄熱装置は第3図に示すように、
潜熱蓄熱ユニツト21,屋外側熱交換器22,屋内側熱交換器
23,室温センサー24,熱媒温度センサー25,制御装置26,制
御弁27,28,29および熱媒配管30で構成されており、前記
潜熱蓄熱ユニット21から熱を取り出す場合まず、熱媒は
潜熱蓄熱ユニツト21と熱交換し、次に屋内側熱交換器23
へ移動し、さらに屋内側熱交換器23を介して室内空気と
熱交換するように動作していた。上記の技術は例えば特
開昭61−17861号公報に開示されている。
潜熱蓄熱ユニツト21,屋外側熱交換器22,屋内側熱交換器
23,室温センサー24,熱媒温度センサー25,制御装置26,制
御弁27,28,29および熱媒配管30で構成されており、前記
潜熱蓄熱ユニット21から熱を取り出す場合まず、熱媒は
潜熱蓄熱ユニツト21と熱交換し、次に屋内側熱交換器23
へ移動し、さらに屋内側熱交換器23を介して室内空気と
熱交換するように動作していた。上記の技術は例えば特
開昭61−17861号公報に開示されている。
従来の技術による潜熱蓄熱装置は前記のように屋内側熱
交換器23が潜熱蓄熱ユニツトと分離していたため、総合
的な熱交換効率が低いという問題点があり、また、熱媒
の流れ方向を制御する場合も、室温センサー24や熱媒体
温度センサー25の情報により制御装置26を介して制御弁
28,29を開とし、制御弁27を閉とし、潜熱蓄熱ユニツト2
1と屋内側熱交換器23との循環経路を形成する等の必要
があり多くの制御弁を必要とするという問題点があつ
た。
交換器23が潜熱蓄熱ユニツトと分離していたため、総合
的な熱交換効率が低いという問題点があり、また、熱媒
の流れ方向を制御する場合も、室温センサー24や熱媒体
温度センサー25の情報により制御装置26を介して制御弁
28,29を開とし、制御弁27を閉とし、潜熱蓄熱ユニツト2
1と屋内側熱交換器23との循環経路を形成する等の必要
があり多くの制御弁を必要とするという問題点があつ
た。
本発明は、前記の問題点を解決し直接熱交換機能をもつ
屋内側熱交換器と蓄熱機能をもつ潜熱蓄熱ユニツトを一
体化した蓄熱および直接熱交換機能を有する潜熱蓄熱形
熱交換器を使用して、熱媒の循環通路を1回路減らすこ
とで蓄熱された熱を効率的に取り出し、かつ、制御弁の
数を減らそうとするものである。
屋内側熱交換器と蓄熱機能をもつ潜熱蓄熱ユニツトを一
体化した蓄熱および直接熱交換機能を有する潜熱蓄熱形
熱交換器を使用して、熱媒の循環通路を1回路減らすこ
とで蓄熱された熱を効率的に取り出し、かつ、制御弁の
数を減らそうとするものである。
本発明によれば、前記の従来の技術における問題点は、
吸放熱管と、前記吸放熱管の外周面に管軸方向に一定間
隔で放射状に固着された複数の縦フインと、前記吸放熱
管の周囲に該吸放熱管に平行に配置して前記縦フインに
固着した平板フインとを有し、前記吸放熱管外周面と前
記縦フインと前記平板フインとによつて形成される空間
に凝固−融解時の潜熱を利用する潜熱蓄熱材を充填して
構成した潜熱蓄熱形熱交換器の複数個を屋内に設置し、
また、別に熱交換器を屋外に設置し、前記複数個の潜熱
蓄熱形熱交換器の吸放熱管の上部および下部をそれぞれ
互に連結する上部ヘツダ管および下部ヘツダを設け、上
記上部ヘツダ管および下部ヘツダ管を配管により上記屋
外に設置した熱交換器の上部および下部にそれぞれ連結
して熱媒体の循環経路を形成し、なお前記配管には熱媒
を制御する制御弁を、前記屋外の熱交換器には熱媒温度
センサを、屋内には室温センサを、それぞれ設け、前記
両温度センサの情報により前記制御弁を制御することに
より解決される。
吸放熱管と、前記吸放熱管の外周面に管軸方向に一定間
隔で放射状に固着された複数の縦フインと、前記吸放熱
管の周囲に該吸放熱管に平行に配置して前記縦フインに
固着した平板フインとを有し、前記吸放熱管外周面と前
記縦フインと前記平板フインとによつて形成される空間
に凝固−融解時の潜熱を利用する潜熱蓄熱材を充填して
構成した潜熱蓄熱形熱交換器の複数個を屋内に設置し、
また、別に熱交換器を屋外に設置し、前記複数個の潜熱
蓄熱形熱交換器の吸放熱管の上部および下部をそれぞれ
互に連結する上部ヘツダ管および下部ヘツダを設け、上
記上部ヘツダ管および下部ヘツダ管を配管により上記屋
外に設置した熱交換器の上部および下部にそれぞれ連結
して熱媒体の循環経路を形成し、なお前記配管には熱媒
を制御する制御弁を、前記屋外の熱交換器には熱媒温度
センサを、屋内には室温センサを、それぞれ設け、前記
両温度センサの情報により前記制御弁を制御することに
より解決される。
凝固−融解時の潜熱を利用する潜熱蓄熱材を充填して構
成した潜熱蓄熱ユニツトと熱交換器を一体に構成した蓄
熱および直接熱交換の両方の動作を行なう潜熱蓄熱形熱
交換器を屋内に設置し、また別に熱交換器を屋外に設置
し、熱媒により両者間の熱を交換し、さらに潜熱蓄熱材
と屋内空気との間では熱媒を介することなく直接に熱交
換する。蓄熱された熱を効率的に取り出すことができ、
熱媒の循環方向と制御する制御弁の数を減らすことがで
きる。
成した潜熱蓄熱ユニツトと熱交換器を一体に構成した蓄
熱および直接熱交換の両方の動作を行なう潜熱蓄熱形熱
交換器を屋内に設置し、また別に熱交換器を屋外に設置
し、熱媒により両者間の熱を交換し、さらに潜熱蓄熱材
と屋内空気との間では熱媒を介することなく直接に熱交
換する。蓄熱された熱を効率的に取り出すことができ、
熱媒の循環方向と制御する制御弁の数を減らすことがで
きる。
以下本発明の実施例を図面について説明する。
第1図は本発明の実施例の構成を示す図であつて、Aは
潜熱蓄熱形熱交換器、1はその吸放熱管で複数が断熱さ
れた床内壁等の隙間又はダクト内14に設置され、Bは屋
外側熱交換器、5は潜熱蓄熱形熱交換器Aの吸放熱管1
の上部を互に連結する上部ヘツダ管、6は同じく吸放熱
管1の下部を相互に連結する下部ヘツダ管、7は各ヘツ
ダ管5,6と屋外側熱交換器Bとを連結する熱媒配管、8
は制御装置、9は制御弁、10は熱媒温度センサ、11は室
温センサ、12は吸込口、13は室温センサの情報により発
停する送風機である。
潜熱蓄熱形熱交換器、1はその吸放熱管で複数が断熱さ
れた床内壁等の隙間又はダクト内14に設置され、Bは屋
外側熱交換器、5は潜熱蓄熱形熱交換器Aの吸放熱管1
の上部を互に連結する上部ヘツダ管、6は同じく吸放熱
管1の下部を相互に連結する下部ヘツダ管、7は各ヘツ
ダ管5,6と屋外側熱交換器Bとを連結する熱媒配管、8
は制御装置、9は制御弁、10は熱媒温度センサ、11は室
温センサ、12は吸込口、13は室温センサの情報により発
停する送風機である。
第2図は第1図の潜熱蓄熱形熱交換器Aの詳細な構成を
示す図であつて、(イ)は正面図、(ロ)は(イ)図の
a′−a′断面図である。
示す図であつて、(イ)は正面図、(ロ)は(イ)図の
a′−a′断面図である。
図において、1は吸放熱管、2は前記吸放熱管1の外周
面に管軸方向に一定間隔で放射状に固着された複数枚
(この図の場合4枚)の縦フイン、3は前記吸放熱管1
の周囲に該吸放熱管1に平行に、かつ前記縦フイン2の
間に配置して、これに固着した平板フイン、4は前記吸
放熱管1の外周面と、前記縦フイン2と前記平板フイン
3とによつて形成される空間に充填された潜熱蓄熱材で
ある。
面に管軸方向に一定間隔で放射状に固着された複数枚
(この図の場合4枚)の縦フイン、3は前記吸放熱管1
の周囲に該吸放熱管1に平行に、かつ前記縦フイン2の
間に配置して、これに固着した平板フイン、4は前記吸
放熱管1の外周面と、前記縦フイン2と前記平板フイン
3とによつて形成される空間に充填された潜熱蓄熱材で
ある。
潜熱蓄熱材4は例えば融点が26℃近辺である芒硝系潜熱
蓄熱材や高級アルコールを使用することができる。これ
等はいずれも市販品として入手することが可能である。
蓄熱材や高級アルコールを使用することができる。これ
等はいずれも市販品として入手することが可能である。
以下順を追つて動作を説明する。
A.冷房サイクルの場合 (1)室温(TR)が室温の設定値(TS)より高い時 熱媒温度(TW)が潜熱蓄熱材4の融点(TM)より低け
れば制御弁9は開となり、屋外側熱交換器B内の熱媒
(例えばフロン系冷媒)は、外気により冷却されて比重
が重くなりa方向の流れとなり、潜熱蓄熱型熱交換器A
内の潜熱蓄熱材4に蓄冷し、さらに、送風機13を運転す
ることにより室内空気は、縦フイン2、平板状フイン3
の伝熱面と直接熱交換することにより、吸放熱管1内の
熱媒は、加熱されて比重が軽くなりc方向の流れとなり
循環する。
れば制御弁9は開となり、屋外側熱交換器B内の熱媒
(例えばフロン系冷媒)は、外気により冷却されて比重
が重くなりa方向の流れとなり、潜熱蓄熱型熱交換器A
内の潜熱蓄熱材4に蓄冷し、さらに、送風機13を運転す
ることにより室内空気は、縦フイン2、平板状フイン3
の伝熱面と直接熱交換することにより、吸放熱管1内の
熱媒は、加熱されて比重が軽くなりc方向の流れとなり
循環する。
熱媒温度(TW)が潜熱蓄熱材3の融点(TM)より高け
れば制御弁9は閉となり、熱媒の流れは停止し送風機13
を運転することによりあらかじめ蓄冷されている潜熱蓄
熱材4と縦フイン2、平板状フイン3の伝熱面を介して
熱交換することにより室内空気は冷却される。
れば制御弁9は閉となり、熱媒の流れは停止し送風機13
を運転することによりあらかじめ蓄冷されている潜熱蓄
熱材4と縦フイン2、平板状フイン3の伝熱面を介して
熱交換することにより室内空気は冷却される。
(2)室温(TR)が室温の設定値(TS)より低い時 熱媒温度(TW)が潜熱蓄熱材4の融点(TM)より低け
れば、制御弁9は開となり、送風機13は停止させて潜熱
蓄熱材13に蓄冷する。
れば、制御弁9は開となり、送風機13は停止させて潜熱
蓄熱材13に蓄冷する。
熱媒温度(TW)が潜熱蓄熱材4の融点(TM)より高け
れば、制御弁9は閉とし、送風機13も停止させる。
れば、制御弁9は閉とし、送風機13も停止させる。
以上の動作は、潜熱蓄熱材4の融点(TM)が、冷房時の
室温の設定値(TS)より低い場合で、冷房サイクルであ
る。
室温の設定値(TS)より低い場合で、冷房サイクルであ
る。
潜熱蓄熱材4の融点(TM)が暖房時の室温の設定値
(TM′)より高い場合は制御装置8を冷房・暖房切換可
能とすれば暖房サイクルも可能で、その動作を次に説明
する。
(TM′)より高い場合は制御装置8を冷房・暖房切換可
能とすれば暖房サイクルも可能で、その動作を次に説明
する。
B.暖房サイクルの場合 (3)室温(TR)が室温の設定値(TS′)より低い時 熱媒温度(TW)が潜熱蓄熱材4の融点(TM)より高け
れば、制御弁9は開となり、屋外側熱交換器B内の熱媒
は加熱されて比重が軽くなり、b方向の流れとなり、潜
熱蓄熱材4に蓄熱し、さらに送風機13を運転することに
より室内空気は、縦フイン2、平板状フイン3の伝熱面
と直接熱交換することにより吸放熱管1内の熱媒は冷却
されて比重が重くなりd方向の流れとなり循環する。
れば、制御弁9は開となり、屋外側熱交換器B内の熱媒
は加熱されて比重が軽くなり、b方向の流れとなり、潜
熱蓄熱材4に蓄熱し、さらに送風機13を運転することに
より室内空気は、縦フイン2、平板状フイン3の伝熱面
と直接熱交換することにより吸放熱管1内の熱媒は冷却
されて比重が重くなりd方向の流れとなり循環する。
熱媒温度(TW)が融点(TM)より低ければ、制御弁9
は閉とし送風機13を運転することによりあらかじめ蓄熱
されている潜熱蓄熱材4と縦フイン2、平板状フイン3
の伝熱面を介して熱交換することにより室内空気は加熱
される。
は閉とし送風機13を運転することによりあらかじめ蓄熱
されている潜熱蓄熱材4と縦フイン2、平板状フイン3
の伝熱面を介して熱交換することにより室内空気は加熱
される。
(4)室温(TR)が室温の設定値(TS′)より高い時 熱媒温度(TW)が融点(TM)より低ければ、制御弁9
は閉となり、送風機13も停止させる。
は閉となり、送風機13も停止させる。
熱媒温度(TW)が融点(TM)より高ければ、制御弁9
は閉とし、送風機13は停止させて潜熱蓄熱材4に蓄熱す
る。
は閉とし、送風機13は停止させて潜熱蓄熱材4に蓄熱す
る。
なお、暖房サイクルにおいて屋外側熱交換器Bを冷媒−
冷媒熱交換器として、他熱源から熱回収することも容易
にできる。
冷媒熱交換器として、他熱源から熱回収することも容易
にできる。
以上、説明したように、本発明によれば、潜熱蓄熱ユニ
ツトと熱交換器とを一体に構成し、直接熱交換と蓄熱と
を行なう潜熱蓄熱形熱交換器を使用するので次の利点が
ある。
ツトと熱交換器とを一体に構成し、直接熱交換と蓄熱と
を行なう潜熱蓄熱形熱交換器を使用するので次の利点が
ある。
(1)熱搬送は、熱媒の自然循環を利用するので省エネ
ルギーが可能である。
ルギーが可能である。
(2)潜熱蓄熱材と室内空気とがフインを介して直接熱
交換できるので熱交換効率が向上し、また、室内空気を
冷却(加熱)すると同時に潜熱蓄熱材に蓄冷(蓄熱)で
きるので、熱媒循環回路が従来のものに比し1回路不要
となり経済的である。
交換できるので熱交換効率が向上し、また、室内空気を
冷却(加熱)すると同時に潜熱蓄熱材に蓄冷(蓄熱)で
きるので、熱媒循環回路が従来のものに比し1回路不要
となり経済的である。
(3)システムが単純化でき、制御弁も少なくてすむ。
(4)潜熱蓄熱形熱交換器は、細長い柱状形であるため
複数並列配置すれば、コンパクトなパネル状となり省ス
ペースが可能である。
複数並列配置すれば、コンパクトなパネル状となり省ス
ペースが可能である。
(5)無人の通信機局舎等の室温の上昇値(例えば30
℃)と下限値(例えば10℃)が与えられるような室に対
して潜熱蓄熱材の融点を適正に定めれば(例えば20
℃)、冷房、暖房が可能となる。
℃)と下限値(例えば10℃)が与えられるような室に対
して潜熱蓄熱材の融点を適正に定めれば(例えば20
℃)、冷房、暖房が可能となる。
第1図は本発明の実施例の構成を示す図、第2図は第1
図の実施例に使用する潜熱蓄熱形熱交換器の構成を示す
図、第3図は従来の技術による潜熱蓄熱装置の構成図で
ある。 1…吸放熱管 2…縦フイン 3…平板状フイン 4…潜熱蓄熱材 5…上部ヘツダ管 6…下部ヘツダ管 7,30…熱媒配管 8,26…制御装置 9,27,28,29…制御弁 10,25…熱媒温度センサ 11,24…室温センサ 12…吸込口 13…送風機 14…断熱された床、内壁等の隙間又はダクト内 A…潜熱蓄熱型交換器 B,22…屋外側熱交換器 21…潜熱蓄熱ユニツト 23…屋内側熱交換器
図の実施例に使用する潜熱蓄熱形熱交換器の構成を示す
図、第3図は従来の技術による潜熱蓄熱装置の構成図で
ある。 1…吸放熱管 2…縦フイン 3…平板状フイン 4…潜熱蓄熱材 5…上部ヘツダ管 6…下部ヘツダ管 7,30…熱媒配管 8,26…制御装置 9,27,28,29…制御弁 10,25…熱媒温度センサ 11,24…室温センサ 12…吸込口 13…送風機 14…断熱された床、内壁等の隙間又はダクト内 A…潜熱蓄熱型交換器 B,22…屋外側熱交換器 21…潜熱蓄熱ユニツト 23…屋内側熱交換器
Claims (1)
- 【請求項1】吸放熱管と、前記吸放熱管の外周面に管軸
方向に一定間隔で放射状に固着された複数の縦フイン
と、前記吸放熱管の周囲に該吸放熱管に平行に配置して
前記縦フインに固着した平板フインとを有し、前記吸放
熱管外周面と前記縦フインと前記平板フインとによつて
形成される空間に凝固−融解時の潜熱を利用する潜熱蓄
熱材を充填して構成した潜熱蓄熱形熱交換器の複数個を
屋内に設置し、 また、別に熱交換器を屋外に設置し、 前記複数個の潜熱蓄熱形熱交換器の吸放熱管の上部およ
び下部をそれぞれ互に連結する上部ヘツダ管および下部
ヘツダ管を設け、 上記上部ヘツダ管および下部ヘツダ管を配管により上記
屋外に設置した熱交換器の上部および下部にそれぞれ連
結して熱媒の循環経路を形成し、 なお前記配管には熱媒を制御する制御弁を、前記屋外の
熱交換器には熱媒温度センサを、屋内には室温センサ
を、それぞれ設け、前記両温度センサーの情報により前
記制御弁を制御することを特徴とする潜熱蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61052152A JPH0670509B2 (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 潜熱蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61052152A JPH0670509B2 (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 潜熱蓄熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62210334A JPS62210334A (ja) | 1987-09-16 |
| JPH0670509B2 true JPH0670509B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=12906885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61052152A Expired - Fee Related JPH0670509B2 (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 潜熱蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670509B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009004353A1 (de) * | 2009-01-08 | 2010-07-15 | SCHÜCO International KG | Vorrichtung und Verfahren zur Raumtemperierung und thermischen Raumkonditionierung |
| CN113266437B (zh) * | 2021-06-02 | 2022-04-19 | 中国科学院理化技术研究所 | 基于一体式冷箱的液态空气储能装置 |
| CN116182612A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-05-30 | 西安交通大学 | 一种自然循环耦合相变储热回路系统 |
-
1986
- 1986-03-10 JP JP61052152A patent/JPH0670509B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62210334A (ja) | 1987-09-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |