JP2004232897A - Complex heat storage device - Google Patents

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JP2004232897A
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Japan
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heat storage
storage material
melting point
temperature range
heat
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JP2003019360A
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Japanese (ja)
Inventor
Susumu Kiyokawa
晋 清川
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Misato Co Ltd
Original Assignee
Misato Co Ltd
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Publication date
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    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a complex heat storage device particularly usable for both floor heating and floor cooling. <P>SOLUTION: At least two types of latent heat type heat storage materials are filled in a container 1. The first heat storage material h1 has a melting point in an intermediate temperature area, the second one has a melting point in a high temperature area, and the third one has a melting point in a low temperature area. The melting point in the high temperature area is suitable for strong heating, the intermediate temperature area is suitable for normal heating, and the low temperature area is suitable for cooling. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床暖房と床冷房とができる室温調節装置に好適な複合型蓄熱装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
床暖房装置は、電熱加熱式と温水加熱式が使用されている。電熱加熱式の床暖房装置は、例えばコンクリート床面や床板上敷かれた断熱シート上に面状発熱体を敷き、その上に床板を敷いた構造のものや前記発熱体上に更に蓄熱材を配置したものが知られている。また、マット状の蓄熱材の表面に形成された蛇行形成された溝内に発熱ケーブルを配置したものも知られている。
【0003】
一方、温水式の床暖房装置はコンクリート床面や床板上に敷かれた断熱板の表面に蛇行形成した溝内に細径の銅パイプやポリエチレンやポリプロピレン製のパイプを配置し、屋外に設置されたボイラより温水あるいは熱媒を供給するようにしたものがある。
【0004】
この温水式の床暖房装置は、電気料金に比較してガスあるいは灯油を熱源とするので暖房コストが安価であるという理由でかなり利用されている。しかし、この温水式暖房装置の場合は熱の供給源が屋外に設置されているボイラであり、これより供給された温水(あるいは熱媒)が床構造の内部の配管中で逐次に放熱しながら流動して冷却されるので、床面部分によって温度差を発生して一定の温度に保持することは困難である上に、寿命が比較的短いという本質的な問題を有している。
【0005】
これに対して電熱加熱式床暖房装置は、通電と共に床面を一斉に加熱することができる上に温度制御も容易であるので、床面の温度を均一に保持することが可能であが、一般的に認識されているように、家庭用電気料金を暖房の熱ネエルギーに換算するとガスや灯油より高価になる場合が多い(例:家庭用電力料金:6円、夜間電力料金:3〜6円)。
【0006】
ところで、冬季に暖房された室内に蓄積される熱エネルギー割合の概算を検討すると、室内の空気を1とすると、壁面や天井面が19、暖房床構造が80の割合である。このような熱エネルギーの割合いから、暖房床構造が保持する熱エネルギーの量は他の部分の持つ熱エネルギーに比較して著しく大きいことが分かる。
【0007】
前記のように熱エネルギーに消費される電気料金を考慮すると、可能な限り夜間電力で暖房床構造内に蓄熱しておき、この蓄熱された熱エネルギーを昼間に室内に放出することによって熱的なバランスを取りながら、可能な限り昼間電力を消費しないように通電を制御することで、安価な暖房費で暖房することが可能である。
【0008】
また、冷房と暖房の条件を考えて見ると、夏期の冷房時は外気温度より約5℃程度の温度差があれば効率的な冷房を行うことができると言われており、推奨冷房温度は26℃〜28℃である。また、暖房条件を考えて見ると、冬季の外気温が10℃以下の場合、暖房された室内の温度は18℃〜20℃であれば、十分に暖房の効果を感ずることができるのである。
【0009】
冬季に夜間電力を使用して床構造内に蓄熱し、これを昼間に熱エネルギーとして放出することにより、極めて安価に暖房をすることができることが分かる。この熱エネルギーを蓄積する機能を持つ蓄熱材(剤)としては、硫酸ナトリウム10水塩(NaSO・10H0:芒硝)が使用されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0010】
【特許文献1】
特開平4−12370号公報
【0011】
しかし、前記公報に記載された発明の蓄熱式電気暖房機の制御方法に使用されている蓄熱材の場合、28℃で融解し、25℃で凝固する性質を持っており、一つの融点あるいは軟化点しか持っていない。従って、この蓄熱材を使用した床構造は、例えば夜間電力によって面状発熱体を発熱させて30℃に温度制御しながら蓄熱材を加熱することで、潜熱を吸収して溶融状態として床構造内に大きな熱エネルギーを貯蔵できる。そして昼間の暖房時にこの蓄熱材が持つ顕熱と潜熱からなる熱エネルギーを放熱しながら室内を長時間にわたって低コストで暖房できるのである。
【0012】
一方、冷房時の状態を考えて見ると、例えば夏期になると外気の温度が30℃以上特に40℃以上の温度になる。この場合の冷房時には、外気温度より5℃程度低い温度で十分に冷房効果を感ずることができる。
【0013】
図1に示すように、冷房時のエアコンの室内の温度制御範囲Aは28℃〜31℃であり、また、暖房時の室内の温度制御範囲Bは18℃〜20℃である。このように冷房と暖房との温度範囲は31℃〜18℃の広範囲である。
【0014】
例えば、エアコンと電熱式あるいは熱媒流通式の床暖房装置とを組合わせることで、エアコンによる空気加熱暖房と床暖房装置からの暖房の双方の立体的な暖房を効率的に行うことができる。
【0015】
最近、床構造の内部に蛇行状の配管内に所定の温度に冷却された冷媒を流して床冷房する方法が開発されているが、前記エアコンによる空調(冷房)と床冷房とを組合わせることにより、経済的な室温調節を行うことができる。
【0016】
前記特許文献1に記載されているように、発熱体と蓄熱材を組合わせた床暖房装置を構成することによって夜間電力を有効に利用して床暖房することができることは明らかであが、前記のようにエアコンによる暖房と冷房、そして床暖房と新概念の床冷房とを組合わせることによって暖房と冷房を低コストが行うことが可能となる。
【0017】
床暖房における蓄熱材の効果については前記の通りであるが、低融点の蓄熱材を使用して夜間電力によってこの蓄熱材に冷熱を貯蔵することができれば、1年を通じて、夜間電力を主熱源として室内を暖房と冷房とに調節することが可能である。
【0018】
床暖房使用する蓄熱材として硫酸ナトリウム10水塩を使用した場合、融点が28℃、凝固点が25℃であるので、この蓄熱材を床冷房に使用することができず、この床冷房の実現には多々困難があったのである。また、通常は蓄熱材は一種類のものが使用されており、これを温度範囲の広い蓄熱材として使用することは不可能であったのである。
【0019】
このように床暖房ができても、床冷房は未知の分野であり、しかも、従来の暖房床構造に大幅な変更を加えることなく、これを低コストで実施できるようにするためには、暖房にも冷房にも使用できる蓄熱材が必要である。
【0020】
本発明は、従来の蓄熱材の持つ蓄熱する温度範囲が極めて狭く、暖房しか利用できないという問題点を解消した複合型蓄熱材を提供することを目的とするものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係る複合型蓄熱材は、次のように構成されている。
【0022】
1)1つの容器内に少なくとも2種類の潜熱型の蓄熱材が充填されたことを特徴としている。
【0023】
2)1つの容器内に少なくとも2種類の潜熱型の蓄熱材が充填されており、第1の蓄熱材は高温域の融点を、第2の蓄熱材は中温域の融点を、第3の蓄熱材は低温域の融点をそれぞれ持ち、前記高温域の融点は強暖房に適した温度であり、中温域は通常暖房に適した温度であり、更に低温域は冷房に適した温度であることを特徴としている。
【0024】
3)第1の蓄熱材は41〜39℃、第2の蓄熱材と31〜28℃、第3の蓄熱材と20〜14℃の融点をそれぞれ持つことを特徴としている。
【0025】
4)1つの容器内に少なくとも2種類の潜熱型の蓄熱材が充填されており、第1の蓄熱材は高温域の融点を、第2の蓄熱材は中温域の融点を、第3の蓄熱材は低温域の融点をそれぞれ持ち、前記第2と第3の蓄熱材はカプセル状に形成されていることを特徴としている。
【0026】
5)1つの容器内に少なくとも2種類の潜熱型の蓄熱材が充填されており、第1の蓄熱材は高温域の融点を、第2の蓄熱材は中温域の融点を、第3の蓄熱材は低温域の融点をそれぞれ持ち、前記第2と第3の蓄熱材は間仕切り壁の内部に充填されていることを特徴としている。
【0027】
6)前記蓄熱装置は、暖房と冷房する冷媒が配置された放熱・吸熱部材に併設されていることを特徴としている。
【0028】
要するに本発明は、冬季から夏期にわたる気温の変化に伴う暖房と冷房の時期を考慮して生活空間を快適な温度に制御するものであるが、特に床構造内に冷媒を通す配管を設けることによって、同床構造を使用して暖房のみならず、冷房も補助することができるのである。
【0029】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の複合蓄熱装置の実施の形態について説明する。図1は本発明に係る複合蓄熱装置1の要部を示す断面図であって、容器2の内部に第1の蓄熱材h1と第2の蓄熱材h2と第3の蓄熱材h3を充填している。
【0030】
容器2は、例えば、厚さtが1.5mmのアルミ板を使用し、厚さHが15mm、幅Bが250〜500mm、長さが2500mmの薄板状ないし薄箱状のものである。
【0031】
A)第1の蓄熱材について
第1の蓄熱材h1は、基礎となる蓄熱材であって、硫酸ナトリウム(NaSO・10HO)を使用する。この蓄熱材h1としては、結晶水を有する無機塩、例えばフッ化カリウム、塩化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウム、チオ硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、アンモニウム明ばん、結晶水を有する有機塩、例えば酢酸ナトリウム、酢酸ナトリウム混合塩など、各種の蓄熱材として使用されている物質を選別して使用することができる。
【0032】
結晶水を有する無機塩あるいは有機塩は、結晶水を放出する際の融解熱による蓄熱、結晶水と結合する際の凝固潜熱による放熱を利用するものであり、従って、小容量で多量の潜熱、放熱が可能となる物質である。
【0033】
B)第2の蓄熱材と第3の蓄熱材について
第2の蓄熱材と第3の蓄熱材は、第1の蓄熱材と別の行動を示すものであり、これらの蓄熱材の全てが融解しても相互に混合したり、反応したりしないものであることが必要である。
【0034】
具体的には、ノルマルパラフィンを使用することができる。ノルマルパラフィンとしてはa)n−テトラデカン(C1430)、b)n−ペンタデカン(C1532)あるいはc)n−ヘキサデカン(C1634)の炭素数を持つもので、a)の融点は5.9℃、融解熱は54.8cal/gである。また、c)の融点は18.2℃、融解熱は54.6cal/gである。
【0035】
このようにノルマルパラフィンの炭素数によって融解点を調整することができることが分かっているので、これを単独あるいは混合して使用することによって従来にない、冷房床に適した融点(15〜18℃)を持つものを選定できる。
【0036】
図1には示されていないが、薄板状の複合蓄熱装置1の下方の支持床面内には冷媒を流通させる蛇管が配置されており、冷凍機で冷房に適した温度(約10℃前後)に冷却された冷媒が供給・循環されている。
【0037】
本発明の蓄熱材に利用する第2及び第3の蓄熱材として使用するノルマルパラフィンは、好ましくはマイクロカプセル、あるいはパイプや間仕切り壁として仕上げられている。 このマイクロカプセルの製造方法の詳細な説明は省略するが、外核(壁剤樹脂)としてアクリル系樹脂やポリエチレン等のポリオレフン系樹脂を使用してその内部にノルマルパラフィン等の蓄熱材からなる芯物質を含む構造に形成する。
【0038】
本発明は、蓄熱材の形状をマイクロカプセルにすることが最も好ましいが、これに限定されるものではなく、細いチューブの内部に蓄熱材を充填したもの、細いウインナソーセージ状のもの、粒状のもの、あるいは薬品カプセル状のもの、更に間仕切りしてその内部に収容したもの等を使用することができる。
【0039】
本発明のような複合型蓄熱装置を使用して「床暖房と床冷房」の双方を行う場合には次のような温度制御の方法を適用すると良い。
【0040】
例えば、31℃を越えると融解し、28℃以下になると凝固する蓄熱材を中心(第1の蓄熱材)として、これの上下に融点を持つ蓄熱材を複合構造により使用するのである。
【0041】
即ち、30℃を中心として「+10℃、−15℃」の温度範囲とし、40℃、30℃、15℃付近で凝固潜熱のピークを示す蓄熱材を使用する。
【0042】
例えば、30℃前後の融点を持つ第1の蓄熱材の含有量の比率を「5」、40℃前後の融点を持つ第2の蓄熱材の含有量を「2」、更に15℃付近の融点を持つ第3の蓄熱材の含有量を「3」とした蓄熱材を充填した複合型蓄熱装置を使用する。
【0043】
前記複合型蓄熱装置を床暖房構造及び床冷房構造の蓄熱装置とすることにより、夏期は床冷房装置として使用し、冬季は床暖房装置として使用することができる。
【0044】
そして前記のように、低コストの夜間電力を使用して前記複合型蓄熱装置内に熱エネルギーを蓄熱したり、あるいは冷熱を蓄熱することにより、床暖房のみではなく、床冷房も実施することができるのである。
【0045】
なお、実施例においては3種類の融解温度の異なる蓄熱材を使用した例を示しているが、最低が2種類のものでも実施可能である。
【0046】
図2は、容器2の内部に、合成樹脂パイプあるいはアルミパイプP1、P2にそれぞれ第2、第3の蓄熱材を封入したものを配置し、これらのパイプP1、P2の外側に第1の蓄熱材h1を充填した複合型蓄熱装置を示している。
【0047】
図3は間仕切りS1、S2により小部屋を形成し、その内部に蓄熱材h2、h3を充填した複合型蓄熱装置を示している。
【0048】
図4は間仕切りS1、S2を容器2の天板と底板の両方の間に形成したもので、その中間部にトンネルTを開口して蓄熱材h1の移動を容易にして、熱移動を良好にして蓄熱材が所定の温度において融解と凝固を正確に行うことができるように配慮したものである。 なお、詳細は図示されていないが、図2のようにパイプを使用せず、合成樹脂フイルムからなる袋や筒体を使用してその内部に蓄熱材を封入して仕切るようにしても良い。
【0049】
【発明の効果】
本発明に係る複合型蓄熱装置は、1つの容器内に少なくとも2種類の潜熱型の蓄熱材が充填されており、第1の蓄熱材は高温域の融点を、第2の蓄熱材は中温域の融点を、第3の蓄熱材は低温域の融点をそれぞれ持ち、前記高温域の融点は強暖房に適した温度であり、中温域は通常暖房に適した温度であり、更に低温域は冷房に適した温度であることを特徴としている。
【0050】
従って、蓄熱する温度範囲を、従来の蓄熱材より遙に広くすることができることから、冬季の床暖房は勿論、夏期の床冷房を実施することができる。しかも、その蓄熱工程において、価格の安い夜間電力を使用することにより、低コストで快適な雰囲気を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】複合型蓄熱装置の要部を示す断面図である。
【図2】間仕切りにパイプを使用した複合型蓄熱装置の要部を示す断面図である。
【図3】間仕切りに型材を使用した複合型蓄熱装置の要部を示す断面図である。
【図4】間仕切りを表裏の壁面の内面に至る仕切り壁を形成した複合型蓄熱装置の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
1 複合型蓄熱装置 H 厚さ B 幅
h1 第1の蓄熱材(中温域用) h2 第2の蓄熱材(高温域用)
h3 第3の蓄熱材(低温、冷房用)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a combined heat storage device suitable for a room temperature control device capable of performing floor heating and floor cooling.
[0002]
[Prior art]
As the floor heating device, an electric heating type and a hot water heating type are used. An electric heating type floor heating device is, for example, a sheet heating element laid on a heat insulating sheet laid on a concrete floor or a floor plate, and a structure in which a floor plate is laid thereon or a heat storage material is further disposed on the heating element. Is known. Further, there is also known an arrangement in which a heating cable is arranged in a meandering groove formed on the surface of a mat-like heat storage material.
[0003]
On the other hand, hot-water floor heating systems are installed outdoors by placing small-diameter copper pipes or polyethylene or polypropylene pipes in grooves meandering on the concrete floor or the surface of the insulation board laid on the floorboard. Some boilers supply hot water or a heat medium.
[0004]
This hot-water floor heating device is widely used because heating cost is low because gas or kerosene is used as a heat source as compared with the electricity bill. However, in the case of this hot water type heating apparatus, the heat supply source is a boiler which is installed outdoors, and the hot water (or heat medium) supplied from the boiler sequentially radiates heat in the piping inside the floor structure. Since it is cooled by flowing, it is difficult to maintain a constant temperature by generating a temperature difference due to the floor surface portion, and has an essential problem that its life is relatively short.
[0005]
On the other hand, the electric heating type floor heating device can simultaneously heat the floor surface with energization and easily control the temperature, so that the floor surface temperature can be maintained uniformly. As is generally recognized, converting household electricity rates into heat energy for heating is often more expensive than gas or kerosene (eg, household electricity rates: 6 yen, nighttime electricity rates: 3 to 6). Circle).
[0006]
By the way, considering the estimation of the ratio of heat energy stored in a room heated in winter, when the air in the room is 1, the ratio of the wall surface and the ceiling surface is 19, and the ratio of the heating floor structure is 80. From the ratio of such thermal energy, it is understood that the amount of thermal energy held by the heating floor structure is significantly larger than the thermal energy of other parts.
[0007]
Considering the electricity rate consumed for heat energy as described above, heat is stored in the heating floor structure as much as possible with nighttime electric power, and the stored heat energy is released into the room during the daytime to provide thermal energy. By controlling the energization so as to consume as little power as possible during the daytime while maintaining the balance, it is possible to heat at a low heating cost.
[0008]
Also, considering the conditions of cooling and heating, it is said that efficient cooling can be performed if there is a temperature difference of about 5 ° C from the outside air temperature during cooling in summer, and the recommended cooling temperature is 26-28 ° C. Considering the heating conditions, if the outside air temperature in winter is 10 ° C. or less and the temperature in the heated room is 18 ° C. to 20 ° C., the heating effect can be sufficiently felt.
[0009]
It can be seen that by storing heat in the floor structure using nighttime electric power in winter and releasing it as heat energy during daytime, heating can be performed at extremely low cost. As a heat storage material (agent) having a function of storing heat energy, sodium sulfate decahydrate (Na 2 SO 4 · 10H 20 : sodium sulfate) is used (for example, see Patent Document 1).
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-4-12370
However, in the case of the heat storage material used in the control method of the regenerative electric heater of the invention described in the above-mentioned publication, it has the property of melting at 28 ° C. and solidifying at 25 ° C. and having one melting point or softening. I only have points. Therefore, the floor structure using this heat storage material is capable of absorbing the latent heat and melting it by heating the heat storage material while controlling the temperature to 30 ° C. by heating the sheet heating element by night power, for example, so that the floor structure becomes molten. Can store large heat energy. Then, during the daytime heating, the room can be heated at low cost for a long time while radiating heat energy consisting of sensible heat and latent heat of the heat storage material.
[0012]
On the other hand, considering the state of cooling, for example, in summer, the temperature of the outside air becomes 30 ° C. or more, particularly 40 ° C. or more. At the time of cooling in this case, the cooling effect can be sufficiently felt at a temperature lower by about 5 ° C. than the outside air temperature.
[0013]
As shown in FIG. 1, the temperature control range A in the room of the air conditioner during cooling is 28 ° C. to 31 ° C., and the temperature control range B in the room during heating is 18 ° C. to 20 ° C. Thus, the temperature range of cooling and heating is a wide range of 31 ° C to 18 ° C.
[0014]
For example, by combining an air conditioner with an electric heating or heating medium circulation type floor heating device, it is possible to efficiently perform three-dimensional heating of both air heating and heating by the air conditioner and heating from the floor heating device.
[0015]
Recently, a method of cooling a floor by flowing a refrigerant cooled to a predetermined temperature in a meandering pipe inside a floor structure has been developed. However, combining air conditioning (cooling) with the air conditioner and floor cooling has been developed. Thereby, economical room temperature control can be performed.
[0016]
As described in Patent Literature 1, it is apparent that by configuring a floor heating device combining a heating element and a heat storage material, floor heating can be effectively performed using nighttime electric power. By combining the heating and cooling by the air conditioner and the floor heating and the floor cooling of the new concept as described above, the heating and cooling can be performed at low cost.
[0017]
Although the effect of the heat storage material in floor heating is as described above, if it is possible to store cold heat in this heat storage material by night power using a low melting point heat storage material, the night power is used as a main heat source throughout the year. It is possible to adjust the room for heating and cooling.
[0018]
When sodium sulfate decahydrate is used as the heat storage material used for floor heating, the melting point is 28 ° C. and the freezing point is 25 ° C. Therefore, this heat storage material cannot be used for floor cooling, and this floor cooling is realized. Had many difficulties. Usually, only one kind of heat storage material is used, and it was impossible to use this as a heat storage material having a wide temperature range.
[0019]
Even if floor heating can be performed in this way, floor cooling is an unknown field, and in order to be able to implement this at low cost without making significant changes to the conventional heating floor structure, heating is required. A heat storage material that can be used for both air conditioning and cooling is required.
[0020]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a composite heat storage material which solves the problem that the temperature range of heat storage of the conventional heat storage material is extremely narrow and only heating can be used.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
A composite heat storage material according to the present invention for achieving the above object is configured as follows.
[0022]
1) One container is filled with at least two types of latent heat type heat storage materials.
[0023]
2) One container is filled with at least two types of latent heat type heat storage materials, the first heat storage material has a melting point in a high temperature range, the second heat storage material has a melting point in a medium temperature range, and a third heat storage material. The materials each have a melting point in a low temperature range, the melting point in the high temperature range is a temperature suitable for strong heating, the middle temperature range is a temperature suitable for normal heating, and the low temperature range is a temperature suitable for cooling. Features.
[0024]
3) The first heat storage material has a melting point of 41 to 39 ° C, the second heat storage material has a melting point of 31 to 28 ° C, and the third heat storage material has a melting point of 20 to 14 ° C.
[0025]
4) One container is filled with at least two kinds of latent heat type heat storage materials, the first heat storage material has a melting point in a high temperature range, the second heat storage material has a melting point in a medium temperature range, and a third heat storage material. The material has a melting point in a low temperature range, and the second and third heat storage materials are formed in a capsule shape.
[0026]
5) One container is filled with at least two types of latent heat type heat storage materials, the first heat storage material has a melting point in a high temperature range, the second heat storage material has a melting point in a medium temperature range, and a third heat storage material. The material has a melting point in a low temperature range, and the second and third heat storage materials are filled in a partition wall.
[0027]
6) The heat storage device is characterized in that the heat storage device is provided in addition to a heat radiation / heat absorption member in which a refrigerant for heating and cooling is arranged.
[0028]
In short, the present invention controls the living space to a comfortable temperature in consideration of the time of heating and cooling accompanying a change in temperature from winter to summer, but in particular, by providing a pipe through which a refrigerant passes in the floor structure. By using the same floor structure, not only heating but also cooling can be assisted.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the composite heat storage device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a main part of a composite heat storage device 1 according to the present invention, in which a container 2 is filled with a first heat storage material h1, a second heat storage material h2, and a third heat storage material h3. ing.
[0030]
The container 2 is, for example, an aluminum plate having a thickness t of 1.5 mm, a thin plate or a thin box having a thickness H of 15 mm, a width B of 250 to 500 mm, and a length of 2500 mm.
[0031]
A) First heat storage material The first heat storage material h1 is a base heat storage material, and uses sodium sulfate (Na 2 SO 4 .10H 2 O). Examples of the heat storage material h1 include inorganic salts having water of crystallization such as potassium fluoride, calcium chloride, barium hydroxide, strontium hydroxide, sodium thiosulfate, calcium sulfate, ammonium alum, and organic salts having water of crystallization such as acetic acid. Substances used as various heat storage materials, such as sodium and sodium acetate mixed salts, can be selected and used.
[0032]
Inorganic salts or organic salts having water of crystallization use heat storage due to heat of fusion when releasing water of crystallization, heat radiation due to latent heat of solidification when combined with water of crystallization, and therefore, a large amount of latent heat in a small capacity, It is a substance that can release heat.
[0033]
B) Regarding the second heat storage material and the third heat storage material The second heat storage material and the third heat storage material exhibit different behavior from the first heat storage material, and all of these heat storage materials are melted. However, it is necessary that they do not mix and react with each other.
[0034]
Specifically, normal paraffin can be used. The normal paraffin a) n- tetradecane (C 14 H 30), b ) n- pentadecane (C 15 H 32) or c) those having carbon numbers of n- hexadecane (C 16 H 34), a ) the The melting point is 5.9 ° C. and the heat of fusion is 54.8 cal / g. Further, the melting point of c) is 18.2 ° C. and the heat of fusion is 54.6 cal / g.
[0035]
Since it is known that the melting point can be adjusted by the carbon number of normal paraffin as described above, the melting point (15 to 18 ° C.) suitable for a cooling floor, which has never existed before, can be obtained by using it alone or in combination. Can be selected.
[0036]
Although not shown in FIG. 1, a serpentine tube for circulating a refrigerant is disposed in a supporting floor surface below the thin plate-shaped composite heat storage device 1, and a temperature suitable for cooling by a refrigerator (about 10 ° C.). ) Is supplied and circulated.
[0037]
Normal paraffin used as the second and third heat storage materials used in the heat storage material of the present invention is preferably finished as microcapsules, pipes, or partition walls. Although a detailed description of the method for producing the microcapsules is omitted, a core material comprising a heat storage material such as normal paraffin inside using a polyolefin resin such as an acrylic resin or polyethylene as an outer core (wall resin). Is formed.
[0038]
In the present invention, it is most preferable that the shape of the heat storage material is a microcapsule, but the present invention is not limited to this.A thin tube filled with a heat storage material, a thin wiener sausage shape, or a granular shape Alternatively, a capsule in the form of a medicine, a partition, and the like, which is partitioned and accommodated therein, can be used.
[0039]
In the case of performing both “floor heating and floor cooling” using the combined heat storage device as in the present invention, the following temperature control method may be applied.
[0040]
For example, a heat storage material having a melting point above and below the center is used as a heat storage material (first heat storage material), which melts when the temperature exceeds 31 ° C. and solidifies when the temperature becomes 28 ° C. or less.
[0041]
That is, a heat storage material having a temperature range of “+ 10 ° C., −15 ° C.” around 30 ° C. and showing a peak of latent heat of solidification near 40 ° C., 30 ° C., and 15 ° C. is used.
[0042]
For example, the content ratio of the first heat storage material having a melting point of about 30 ° C. is “5”, the content of the second heat storage material having a melting point of about 40 ° C. is “2”, and the melting point of about 15 ° C. A composite heat storage device filled with a heat storage material having a content of the third heat storage material having the value of “3” is used.
[0043]
By using the combined heat storage device as a heat storage device having a floor heating structure and a floor cooling structure, it can be used as a floor cooling device in summer and as a floor heating device in winter.
[0044]
And, as described above, by storing heat energy in the combined heat storage device using low-cost nighttime power, or storing cold heat, it is possible to perform not only floor heating but also floor cooling. You can.
[0045]
In the embodiment, three types of heat storage materials having different melting temperatures are used. However, at least two types of heat storage materials can be used.
[0046]
FIG. 2 shows a case in which a synthetic resin pipe or aluminum pipes P1 and P2 in which second and third heat storage materials are sealed are disposed inside a container 2, and a first heat storage material is provided outside these pipes P1 and P2. The composite heat storage device filled with the material h1 is shown.
[0047]
FIG. 3 shows a combined heat storage device in which a small room is formed by partitions S1 and S2, and the inside thereof is filled with heat storage materials h2 and h3.
[0048]
FIG. 4 shows partitions S1 and S2 formed between both the top plate and the bottom plate of the container 2, and a tunnel T is opened at an intermediate portion thereof to facilitate movement of the heat storage material h1 and improve heat transfer. The heat storage material is designed so that melting and solidification can be accurately performed at a predetermined temperature. Although details are not shown, a pipe may not be used as shown in FIG. 2, but a bag or a cylindrical body made of a synthetic resin film may be used and a heat storage material may be sealed in the inside to partition.
[0049]
【The invention's effect】
In the composite heat storage device according to the present invention, one container is filled with at least two types of latent heat type heat storage materials, the first heat storage material has a melting point in a high temperature range, and the second heat storage material has a medium temperature range. , The third heat storage material has a melting point in the low temperature range, the melting point in the high temperature range is a temperature suitable for strong heating, the middle temperature range is a temperature suitable for normal heating, and the low temperature range is cooling. The temperature is suitable for
[0050]
Therefore, the temperature range for storing heat can be made much wider than that of the conventional heat storage material, so that not only floor heating in winter but also floor cooling in summer can be performed. Moreover, in the heat storage process, a low-cost and comfortable atmosphere can be adjusted by using inexpensive nighttime power.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a composite heat storage device.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main part of a composite heat storage device using a pipe as a partition.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main part of a composite heat storage device using a mold material for a partition.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a main part of the composite heat storage device in which a partition is formed to form a partition wall extending to the inner surfaces of the front and back wall surfaces.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 composite heat storage device H thickness B width h1 first heat storage material (for medium temperature range) h2 second heat storage material (for high temperature range)
h3 Third heat storage material (low temperature, for cooling)

Claims (6)

1つの容器内に少なくとも2種類の潜熱型の蓄熱材が充填された複合型蓄熱装置。A combined heat storage device in which one container is filled with at least two types of latent heat type heat storage materials. 1つの容器内に少なくとも2種類の潜熱型の蓄熱材が充填されており、第1の蓄熱材は高温域の融点を、第2の蓄熱材は中温域の融点を、第3の蓄熱材は低温域の融点をそれぞれ持ち、前記高温域の融点は強暖房に適した温度であり、中温域は通常暖房に適した温度であり、更に低温域は冷房に適した温度であることを特徴とする請求項1記載の複合型蓄熱装置。At least two types of latent heat type heat storage materials are filled in one container, the first heat storage material has a melting point in a high temperature range, the second heat storage material has a melting point in a medium temperature range, and the third heat storage material has Each having a melting point of a low temperature range, the melting point of the high temperature range is a temperature suitable for strong heating, the middle temperature range is a temperature suitable for normal heating, and the low temperature range is a temperature suitable for cooling. The combined heat storage device according to claim 1. 第1の蓄熱材は41〜39℃、第2の蓄熱材と31〜28℃、第3の蓄熱材と20〜14℃の融点をそれぞれ持つことを特徴とする請求項1記載の複合型蓄熱装置。The composite heat storage according to claim 1, wherein the first heat storage material has a melting point of 41 to 39C, the second heat storage material has a melting point of 31 to 28C, and the third heat storage material has a melting point of 20 to 14C. apparatus. 1つの容器内に少なくとも2種類の潜熱型の蓄熱材が充填されており、第1の蓄熱材は高温域の融点を、第2の蓄熱材は中温域の融点を、第3の蓄熱材は低温域の融点をそれぞれ持ち、前記第2と第3の蓄熱材はカプセル状に形成されていることを特徴とする請求項1記載の複合型蓄熱装置。At least two types of latent heat type heat storage materials are filled in one container, the first heat storage material has a melting point in a high temperature range, the second heat storage material has a melting point in a medium temperature range, and the third heat storage material has The composite heat storage device according to claim 1, wherein each of the second and third heat storage materials has a melting point in a low temperature range and is formed in a capsule shape. 1つの容器内に少なくとも2種類の潜熱型の蓄熱材が充填されており、第1の蓄熱材は高温域の融点を、第2の蓄熱材は中温域の融点を、第3の蓄熱材は低温域の融点をそれぞれ持ち、前記第2と第3の蓄熱材は仕切り壁の内部に充填されていることを特徴とする請求項1記載の複合型蓄熱装置。At least two types of latent heat type heat storage materials are filled in one container, the first heat storage material has a melting point in a high temperature range, the second heat storage material has a melting point in a medium temperature range, and the third heat storage material has The composite heat storage device according to claim 1, wherein each of the second and third heat storage materials has a melting point in a low temperature range and is filled in a partition wall. 前記蓄熱装置は、暖房と冷房する冷媒が配置された放熱・吸熱部材に併設されていることを特徴とする請求項1記載の複合型蓄熱装置。The combined heat storage device according to claim 1, wherein the heat storage device is provided in addition to a heat radiation / heat absorption member in which a refrigerant to be heated and cooled is arranged.
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