JP2875903B2 - 潜熱蓄熱方法 - Google Patents
潜熱蓄熱方法Info
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、０℃未満の温度で、特
定の一定温度の冷熱として潜熱を取り出す潜熱蓄熱方法
に関する。
定の一定温度の冷熱として潜熱を取り出す潜熱蓄熱方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の潜熱蓄熱方法としては、例えば特
開昭６２−６２１９２号公報記載の蓄熱方法が知られて
いる。この蓄熱方法は、冷凍機を構成している蒸発器を
熱交換器として蓄熱槽に設け、この蓄熱槽に貯留された
潜熱蓄熱剤を、前記熱交換器から供給される熱にて加熱
または冷却して負荷側に設けた熱交換器に循環させる方
法を採っている。
開昭６２−６２１９２号公報記載の蓄熱方法が知られて
いる。この蓄熱方法は、冷凍機を構成している蒸発器を
熱交換器として蓄熱槽に設け、この蓄熱槽に貯留された
潜熱蓄熱剤を、前記熱交換器から供給される熱にて加熱
または冷却して負荷側に設けた熱交換器に循環させる方
法を採っている。
【０００３】そして、前記潜熱蓄熱剤は、０℃未満の凝
固点を有する物質からなる２成分系で、この２成分系の
凝固融解するときの潜熱を、共晶温度から０℃未満の温
度までの冷熱として取り出して利用している。
固点を有する物質からなる２成分系で、この２成分系の
凝固融解するときの潜熱を、共晶温度から０℃未満の温
度までの冷熱として取り出して利用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の蓄熱方法
は、０℃未満で潜熱を蓄熱でき、被冷却体との温度差を
大きくとることができ、冷却効果の増大が図れる。
は、０℃未満で潜熱を蓄熱でき、被冷却体との温度差を
大きくとることができ、冷却効果の増大が図れる。
【０００５】しかし、被冷却体との温度差が大きいこと
は、被冷却体の冷却速度は速くなるものの、被冷却体の
冷却に要する動力は、被冷却体との温度差が大きくなる
ほど増加することになる。
は、被冷却体の冷却速度は速くなるものの、被冷却体の
冷却に要する動力は、被冷却体との温度差が大きくなる
ほど増加することになる。
【０００６】また、蓄熱剤の凝固点と融解点との間に温
度差があると、蓄熱に要する冷凍機動力の増大を引き起
こし、蓄熱効率を低下させる。
度差があると、蓄熱に要する冷凍機動力の増大を引き起
こし、蓄熱効率を低下させる。
【０００７】本発明の目的は、上記問題点に鑑みなされ
たもので、被冷却体の冷却に要する動力の増加を防止
し、蓄熱効率の高い潜熱蓄熱方法を提供することにあ
る。
たもので、被冷却体の冷却に要する動力の増加を防止
し、蓄熱効率の高い潜熱蓄熱方法を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の潜熱蓄熱方法
は、圧縮機と凝縮器と蒸発器とを順次接続して構成され
た冷凍サイクルと、循環路を介して負荷側に連通し前記
蒸発器が設けられた蓄熱槽と、前記蓄熱槽に貯留され前
記負荷側を循環する潜熱蓄熱剤とを備え、前記潜熱蓄熱
剤は、水の凝固点降下剤と水とからなる凝固点降下剤水
溶液で、前記凝固点降下剤水溶液における前記凝固点降
下剤の濃度を、前記水との共晶濃度の６０％以上９８％
以下に設定するものである。
は、圧縮機と凝縮器と蒸発器とを順次接続して構成され
た冷凍サイクルと、循環路を介して負荷側に連通し前記
蒸発器が設けられた蓄熱槽と、前記蓄熱槽に貯留され前
記負荷側を循環する潜熱蓄熱剤とを備え、前記潜熱蓄熱
剤は、水の凝固点降下剤と水とからなる凝固点降下剤水
溶液で、前記凝固点降下剤水溶液における前記凝固点降
下剤の濃度を、前記水との共晶濃度の６０％以上９８％
以下に設定するものである。
【０００９】
【作用】本発明の潜熱蓄熱方法は、圧縮機と凝縮器と蒸
発器とを順次接続して構成された冷凍サイクルを運転す
ると、前記蒸発器が熱交換器として作用して、蓄熱槽に
貯留された潜熱蓄熱剤を冷却する。この潜熱蓄熱剤は、
水の凝固点降下剤と水とからなる凝固点降下剤水溶液で
あり、この凝固点降下剤水溶液における凝固点降下剤の
濃度が、水との共晶濃度の６０％以上９８％以下に設定
されているので、この凝固点降下剤水溶液の凝固点にて
凍結を開始し、略一定温度を保持しながら潜熱を蓄熱す
る。そして、潜熱を蓄熱した潜熱蓄熱剤を循環路を介し
て負荷側に供給すると、この潜熱蓄熱剤は、前記凝固点
降下剤水溶液の融点にて融解して略一定温度を保持しな
がら潜熱を放出し、この潜熱を略特定の一定温度の冷熱
として取り出すことができる。
発器とを順次接続して構成された冷凍サイクルを運転す
ると、前記蒸発器が熱交換器として作用して、蓄熱槽に
貯留された潜熱蓄熱剤を冷却する。この潜熱蓄熱剤は、
水の凝固点降下剤と水とからなる凝固点降下剤水溶液で
あり、この凝固点降下剤水溶液における凝固点降下剤の
濃度が、水との共晶濃度の６０％以上９８％以下に設定
されているので、この凝固点降下剤水溶液の凝固点にて
凍結を開始し、略一定温度を保持しながら潜熱を蓄熱す
る。そして、潜熱を蓄熱した潜熱蓄熱剤を循環路を介し
て負荷側に供給すると、この潜熱蓄熱剤は、前記凝固点
降下剤水溶液の融点にて融解して略一定温度を保持しな
がら潜熱を放出し、この潜熱を略特定の一定温度の冷熱
として取り出すことができる。
【００１０】なお、凝固点降下剤の濃度が、水との共晶
濃度の６０％未満の場合、或いは９８％を越える場合で
は、略一定温度での潜熱の蓄放熱効果を得ることができ
ない。
濃度の６０％未満の場合、或いは９８％を越える場合で
は、略一定温度での潜熱の蓄放熱効果を得ることができ
ない。
【００１１】
【実施例】本発明の潜熱蓄熱方法の一実施例を図１乃至
図３に基づいて説明する。
図３に基づいて説明する。
【００１２】図１において、１は圧縮機で、この圧縮機
１の吐出側には凝縮器２が接続されている。この凝縮器
２には、膨脹弁３を介して蒸発器４が接続され、さら
に、この蒸発器４は圧縮機１の吸入側に接続されること
により、冷凍サイクル５が構成されている。
１の吐出側には凝縮器２が接続されている。この凝縮器
２には、膨脹弁３を介して蒸発器４が接続され、さら
に、この蒸発器４は圧縮機１の吸入側に接続されること
により、冷凍サイクル５が構成されている。
【００１３】また、６は蓄熱槽で、この蓄熱槽６には潜
熱蓄熱剤Ａが貯留され、前記蒸発器４がこの潜熱蓄熱剤
Ａに浸漬されている。さらに、この蓄熱槽６は、ポンプ
７を有する循環路８を介して負荷側としての熱交換器９
に接続している。そして、この熱交換器９には、前記潜
熱蓄熱剤Ａと熱交換を行う３次冷媒や負荷側作動流体が
流通する。
熱蓄熱剤Ａが貯留され、前記蒸発器４がこの潜熱蓄熱剤
Ａに浸漬されている。さらに、この蓄熱槽６は、ポンプ
７を有する循環路８を介して負荷側としての熱交換器９
に接続している。そして、この熱交換器９には、前記潜
熱蓄熱剤Ａと熱交換を行う３次冷媒や負荷側作動流体が
流通する。
【００１４】前記潜熱蓄熱剤Ａは、水の凝固点降下剤と
水とからなる２成分系で、水の凝固点降下剤を水に溶解
した凝固点降下剤水溶液になっている。
水とからなる２成分系で、水の凝固点降下剤を水に溶解
した凝固点降下剤水溶液になっている。
【００１５】上記の凝固点降下剤は、水に溶解させたと
きに凝固点としての凍結温度と融点としての融解温度と
の温度差が小さく、水に対してそれぞれ固有の共晶点を
持つものである。このような水の凝固点降下剤として
は、例えば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化カ
リウムなどの塩化物、臭化ナトリウムなどの臭化物など
のハロゲン化物、燐酸３アルカリ塩、燐酸２アルカリ
塩、燐酸１アルカリ塩などの燐酸塩、硝酸ナトリウム、
硝酸カリウムなどの硝酸塩、硫酸ナトリウムなどの硫酸
塩、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウ
ムなどの炭酸塩、酢酸ナトリウムなどの酢酸塩などの塩
類、グリシン、尿素、グリセリンなどがある。また、そ
のうち数種について、水と共晶となる凝固点降下剤の共
晶濃度および共晶温度を表１に示す。
きに凝固点としての凍結温度と融点としての融解温度と
の温度差が小さく、水に対してそれぞれ固有の共晶点を
持つものである。このような水の凝固点降下剤として
は、例えば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化カ
リウムなどの塩化物、臭化ナトリウムなどの臭化物など
のハロゲン化物、燐酸３アルカリ塩、燐酸２アルカリ
塩、燐酸１アルカリ塩などの燐酸塩、硝酸ナトリウム、
硝酸カリウムなどの硝酸塩、硫酸ナトリウムなどの硫酸
塩、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウ
ムなどの炭酸塩、酢酸ナトリウムなどの酢酸塩などの塩
類、グリシン、尿素、グリセリンなどがある。また、そ
のうち数種について、水と共晶となる凝固点降下剤の共
晶濃度および共晶温度を表１に示す。
【００１６】
【表１】 さらに、前記凝固点降下剤水溶液における凝固点降下剤
の濃度は、この凝固点降下剤と水とが共晶となる共晶濃
度の６０％以上９８％以下になるように設定して、この
凝固点降下剤水溶液を作製する。
の濃度は、この凝固点降下剤と水とが共晶となる共晶濃
度の６０％以上９８％以下になるように設定して、この
凝固点降下剤水溶液を作製する。
【００１７】次に本実施例の作用について説明する。
【００１８】前記潜熱蓄熱剤Ａの実施例１および実施例
２として、凝固点降下剤として硝酸ナトリウム（ＮａＮ
Ｏ3 ）を用い、表２に示すように、硝酸ナトリウムの濃
度が水との共晶濃度の９３％にあたる３８wt％の硝酸ナ
トリウム水溶液、および、硝酸ナトリウムの濃度が水と
の共晶濃度の６６％にあたる２７wt％の硝酸ナトリウム
水溶液を用いて、この潜熱蓄熱剤の潜熱の蓄熱および放
熱を行った場合について説明する。
２として、凝固点降下剤として硝酸ナトリウム（ＮａＮ
Ｏ3 ）を用い、表２に示すように、硝酸ナトリウムの濃
度が水との共晶濃度の９３％にあたる３８wt％の硝酸ナ
トリウム水溶液、および、硝酸ナトリウムの濃度が水と
の共晶濃度の６６％にあたる２７wt％の硝酸ナトリウム
水溶液を用いて、この潜熱蓄熱剤の潜熱の蓄熱および放
熱を行った場合について説明する。
【００１９】
【表２】 最初に、蓄熱槽６に蓄熱する蓄熱過程としての硝酸ナト
リウム水溶液の凍結過程について説明する。まず、冷凍
サイクル５を運転して、フロンガスなどの１次冷媒を圧
縮機１にて圧縮して吐出し、吐出された１次冷媒を凝縮
器２にて凝縮する。次に、膨脹弁３を介して１次冷媒の
圧力を下げて蒸発器４に流入させる。
リウム水溶液の凍結過程について説明する。まず、冷凍
サイクル５を運転して、フロンガスなどの１次冷媒を圧
縮機１にて圧縮して吐出し、吐出された１次冷媒を凝縮
器２にて凝縮する。次に、膨脹弁３を介して１次冷媒の
圧力を下げて蒸発器４に流入させる。
【００２０】この蒸発器４は、熱交換器として作動し、
１次冷媒は、蒸発器４を浸漬する潜熱蓄熱剤Ａと熱交換
を行って蒸発し、再び圧縮機１の吸入側に流入する。
１次冷媒は、蒸発器４を浸漬する潜熱蓄熱剤Ａと熱交換
を行って蒸発し、再び圧縮機１の吸入側に流入する。
【００２１】この時、潜熱蓄熱剤Ａは、冷却されて徐々
に温度が低下し、表２および図２、３に示すように、実
施例１では温度−２０．９℃で、実施例２では温度−１
９．５℃で、凍結を開始して氷が生成していく。さら
に、潜熱蓄熱剤Ａは、この温度を略一定に保持しなが
ら、凍結に伴い徐々に潜熱を蓄熱し、蓄熱槽６に貯留さ
れた潜熱蓄熱剤Ａの総量に対する生成した氷の割合とな
るＩＰＦ（氷充填率：IcePacking Factor）が増加して
いく。そして、ＩＰＦが３０〜８０％に達した時点to
で、蓄熱過程を終える。
に温度が低下し、表２および図２、３に示すように、実
施例１では温度−２０．９℃で、実施例２では温度−１
９．５℃で、凍結を開始して氷が生成していく。さら
に、潜熱蓄熱剤Ａは、この温度を略一定に保持しなが
ら、凍結に伴い徐々に潜熱を蓄熱し、蓄熱槽６に貯留さ
れた潜熱蓄熱剤Ａの総量に対する生成した氷の割合とな
るＩＰＦ（氷充填率：IcePacking Factor）が増加して
いく。そして、ＩＰＦが３０〜８０％に達した時点to
で、蓄熱過程を終える。
【００２２】次に、潜熱を放熱する放熱過程としての硝
酸ナトリウム水溶液の融解過程について説明する。ポン
プ７を作動させて、潜熱を蓄熱した潜熱蓄熱剤Ａの氷や
凝固点降下剤の水和物などを、循環路８を介して熱交換
器９に供給する。すると、この熱交換器９では、蓄熱し
た潜熱蓄熱剤Ａは、実施例１および実施例２でともに温
度−１９．５℃で融解を開始する。さらに、この温度を
略一定に保持しながら、融解に伴う潜熱を放熱して、こ
の潜熱を略−１９℃の冷熱として熱交換器９から取り出
せる。
酸ナトリウム水溶液の融解過程について説明する。ポン
プ７を作動させて、潜熱を蓄熱した潜熱蓄熱剤Ａの氷や
凝固点降下剤の水和物などを、循環路８を介して熱交換
器９に供給する。すると、この熱交換器９では、蓄熱し
た潜熱蓄熱剤Ａは、実施例１および実施例２でともに温
度−１９．５℃で融解を開始する。さらに、この温度を
略一定に保持しながら、融解に伴う潜熱を放熱して、こ
の潜熱を略−１９℃の冷熱として熱交換器９から取り出
せる。
【００２３】なお、比較のために、比較例１および比較
例３として、硝酸ナトリウムの濃度が水との共晶濃度の
６０％よりも低濃度の４１％にあたる１７wt％の硝酸ナ
トリウム水溶液、および、硝酸ナトリウムの濃度が水と
の共晶濃度の６０％よりも低濃度の５６％にあたる２３
wt％の硝酸ナトリウム水溶液を潜熱蓄熱剤Ａとして、こ
の潜熱蓄熱剤Ａの潜熱の蓄熱および放熱を行った場合に
ついて説明する。この場合、潜熱蓄熱剤Ａの凍結過程で
は、凍結にともない潜熱蓄熱剤Ａの温度が低下するの
で、前記蒸発器４にて蒸発する１次冷媒の蒸発温度が低
下して、蓄熱に要する冷凍サイクル５の動力が徐々に増
加する。また、図２、３に示すように、融解過程におい
て、潜熱を取り出している時の温度が、比較例１では−
１５℃から−５℃、比較例３では−１９℃から−１２．
３℃となって一定にならず、特定の一定温度の冷熱とし
て取り出すことができないので、蓄熱効率は低くなる。
例３として、硝酸ナトリウムの濃度が水との共晶濃度の
６０％よりも低濃度の４１％にあたる１７wt％の硝酸ナ
トリウム水溶液、および、硝酸ナトリウムの濃度が水と
の共晶濃度の６０％よりも低濃度の５６％にあたる２３
wt％の硝酸ナトリウム水溶液を潜熱蓄熱剤Ａとして、こ
の潜熱蓄熱剤Ａの潜熱の蓄熱および放熱を行った場合に
ついて説明する。この場合、潜熱蓄熱剤Ａの凍結過程で
は、凍結にともない潜熱蓄熱剤Ａの温度が低下するの
で、前記蒸発器４にて蒸発する１次冷媒の蒸発温度が低
下して、蓄熱に要する冷凍サイクル５の動力が徐々に増
加する。また、図２、３に示すように、融解過程におい
て、潜熱を取り出している時の温度が、比較例１では−
１５℃から−５℃、比較例３では−１９℃から−１２．
３℃となって一定にならず、特定の一定温度の冷熱とし
て取り出すことができないので、蓄熱効率は低くなる。
【００２４】また、比較例２として、硝酸ナトリウムの
濃度が水との共晶濃度となる４１wt％の硝酸ナトリウム
水溶液を潜熱蓄熱剤Ａとして、この潜熱蓄熱剤Ａの潜熱
の蓄熱および放熱を行った場合について説明する。この
場合、潜熱蓄熱剤Ａの凍結過程では、前記蒸発器４の内
部の１次冷媒の温度が、潜熱蓄熱剤Ａの共晶温度より低
いために、この蒸発器４の外面に生成した氷の表面温度
が共晶温度よりも下がる。そこで、氷表面近傍の潜熱蓄
熱剤Ａの液体部が過冷却されると、凍結に伴い析出した
凝固点降下剤の結晶が氷に付着できずに、蓄熱槽６の底
部に堆積する現象が生じる。このため、融解過程におい
て、この堆積した凝固点降下剤の結晶が潜熱蓄熱剤Ａの
液体部に溶解しにくいので、凝固点降下剤の結晶の溶解
速度が全体的に遅くなり、潜熱を一定温度の冷熱として
取り出すことのできる時間が短いので、蓄熱効率は低く
なる。
濃度が水との共晶濃度となる４１wt％の硝酸ナトリウム
水溶液を潜熱蓄熱剤Ａとして、この潜熱蓄熱剤Ａの潜熱
の蓄熱および放熱を行った場合について説明する。この
場合、潜熱蓄熱剤Ａの凍結過程では、前記蒸発器４の内
部の１次冷媒の温度が、潜熱蓄熱剤Ａの共晶温度より低
いために、この蒸発器４の外面に生成した氷の表面温度
が共晶温度よりも下がる。そこで、氷表面近傍の潜熱蓄
熱剤Ａの液体部が過冷却されると、凍結に伴い析出した
凝固点降下剤の結晶が氷に付着できずに、蓄熱槽６の底
部に堆積する現象が生じる。このため、融解過程におい
て、この堆積した凝固点降下剤の結晶が潜熱蓄熱剤Ａの
液体部に溶解しにくいので、凝固点降下剤の結晶の溶解
速度が全体的に遅くなり、潜熱を一定温度の冷熱として
取り出すことのできる時間が短いので、蓄熱効率は低く
なる。
【００２５】このように上記実施例に示すように、凝固
点降下剤水溶液における凝固点降下剤の濃度を、水との
共晶濃度の６０％以上９８％以下に設定すると、潜熱の
蓄熱過程において、凍結を開始した潜熱蓄熱剤Ａは、略
一定温度を保持しながら潜熱の蓄熱が行われるので、前
記蒸発器４において蒸発する１次冷媒の蒸発温度の低下
を防止して、蓄熱に要する冷凍サイクル５の動力の増加
を防止できる。
点降下剤水溶液における凝固点降下剤の濃度を、水との
共晶濃度の６０％以上９８％以下に設定すると、潜熱の
蓄熱過程において、凍結を開始した潜熱蓄熱剤Ａは、略
一定温度を保持しながら潜熱の蓄熱が行われるので、前
記蒸発器４において蒸発する１次冷媒の蒸発温度の低下
を防止して、蓄熱に要する冷凍サイクル５の動力の増加
を防止できる。
【００２６】また、潜熱蓄熱剤Ａの凍結温度と融解温度
とが略同一温度であり、潜熱を蓄熱した潜熱蓄熱剤Ａは
略一定温度を保持しながら融解するので、融解する際の
潜熱を、この一定温度を特定の温度とする冷熱として取
り出すことができる。
とが略同一温度であり、潜熱を蓄熱した潜熱蓄熱剤Ａは
略一定温度を保持しながら融解するので、融解する際の
潜熱を、この一定温度を特定の温度とする冷熱として取
り出すことができる。
【００２７】さらに、前記凝固点降下剤水溶液における
凝固点降下剤の濃度は、共晶濃度に近いながらもこの共
晶濃度よりも低濃度なので、潜熱蓄熱剤Ａの凍結過程に
おいて、凝固点降下剤の結晶が、潜熱蓄熱剤Ａの液体部
の過冷却により、氷に付着できずに蓄熱槽６の底部に堆
積する現象を防止できる。このため、放熱過程におい
て、凝固点降下剤の結晶の溶解速度を早くすることがで
きる。そして、融解する際の潜熱を特定の一定温度の冷
熱として取り出せる時間を長くとることができる。
凝固点降下剤の濃度は、共晶濃度に近いながらもこの共
晶濃度よりも低濃度なので、潜熱蓄熱剤Ａの凍結過程に
おいて、凝固点降下剤の結晶が、潜熱蓄熱剤Ａの液体部
の過冷却により、氷に付着できずに蓄熱槽６の底部に堆
積する現象を防止できる。このため、放熱過程におい
て、凝固点降下剤の結晶の溶解速度を早くすることがで
きる。そして、融解する際の潜熱を特定の一定温度の冷
熱として取り出せる時間を長くとることができる。
【００２８】従って、蓄熱効率を高くすることができ
る。
る。
【００２９】また、凍結過程に置ける潜熱蓄熱剤ＡのＩ
ＰＦを１００％未満としているので、潜熱蓄熱剤Ａの一
部は常に液体であるから、この潜熱蓄熱剤Ａを循環媒体
として直接負荷側の熱交換器９に供給できる。このた
め、被冷却体の冷却目標温度と略同じ温度となる凝固融
解温度を有する凝固点降下剤水溶液を作製することによ
って、熱量の損失を低減し、蓄熱効率を高くすることが
できる。
ＰＦを１００％未満としているので、潜熱蓄熱剤Ａの一
部は常に液体であるから、この潜熱蓄熱剤Ａを循環媒体
として直接負荷側の熱交換器９に供給できる。このた
め、被冷却体の冷却目標温度と略同じ温度となる凝固融
解温度を有する凝固点降下剤水溶液を作製することによ
って、熱量の損失を低減し、蓄熱効率を高くすることが
できる。
【００３０】なお、図２及び図３に示す凝固融解特性図
より、蓄熱過程において、凝固点降下剤の濃度が５６％
（比較例３）では、グラフの傾きが大きいことで明らか
なように、略一定温度での潜熱の蓄熱が行われない。し
かし、６０％に近付くと、グラフの傾きが急に低下する
傾向にあり、６６％（実施例２）では、略一定温度での
潜熱の蓄熱が行われ、６６％を越える場合でも、略一定
温度での潜熱の蓄熱が行われることを理解できる。ま
た、放熱過程において、その濃度が５６％（比較例３）
では、グラフの傾きが大きいことで明らかなように、略
一定温度での潜熱の放出が行われない。しかし、６０％
に近付くと、グラフの傾きが急に低下する傾向にあり、
６６％（実施例２）では、略一定温度での潜熱の放出が
行われることを理解でき、一方、９３％（実施例１）を
越えて、９８％から離反すると、今度は逆にグラフの傾
きが一部で急に増加する傾向にあり、１００％（比較例
２）では、略一定温度での潜熱の放出が行われないこと
を理解できる。したがって、凝固点降下剤の濃度が、水
との共晶濃度の６０％未満の場合、或いは９８％を越え
る場合では、略一定温度での潜熱の蓄放熱効果を得るこ
とができないことを推認できる。
より、蓄熱過程において、凝固点降下剤の濃度が５６％
（比較例３）では、グラフの傾きが大きいことで明らか
なように、略一定温度での潜熱の蓄熱が行われない。し
かし、６０％に近付くと、グラフの傾きが急に低下する
傾向にあり、６６％（実施例２）では、略一定温度での
潜熱の蓄熱が行われ、６６％を越える場合でも、略一定
温度での潜熱の蓄熱が行われることを理解できる。ま
た、放熱過程において、その濃度が５６％（比較例３）
では、グラフの傾きが大きいことで明らかなように、略
一定温度での潜熱の放出が行われない。しかし、６０％
に近付くと、グラフの傾きが急に低下する傾向にあり、
６６％（実施例２）では、略一定温度での潜熱の放出が
行われることを理解でき、一方、９３％（実施例１）を
越えて、９８％から離反すると、今度は逆にグラフの傾
きが一部で急に増加する傾向にあり、１００％（比較例
２）では、略一定温度での潜熱の放出が行われないこと
を理解できる。したがって、凝固点降下剤の濃度が、水
との共晶濃度の６０％未満の場合、或いは９８％を越え
る場合では、略一定温度での潜熱の蓄放熱効果を得るこ
とができないことを推認できる。
【００３１】また、前記凝固点降下剤水溶液に、必要に
応じて防蝕剤や防バイ剤などを添加することもできる。
応じて防蝕剤や防バイ剤などを添加することもできる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、蓄熱過程において、凍
結を開始した潜熱蓄熱剤は、略一定温度を保持しながら
潜熱の蓄熱が行われる。このため、この潜熱蓄熱剤を冷
却する冷凍サイクルの蒸発器において、この冷凍サイク
ルを循環し前記蒸発器にて蒸発する１次冷媒の蒸発温度
の低下を防止して、蓄熱に要する冷凍サイクルの動力の
増加を防止できる。また、潜熱蓄熱剤の凍結温度と融解
温度とが略同一温度になり、潜熱を蓄熱した潜熱蓄熱剤
は略一定温度を保持しながら融解するので、融解する際
の潜熱を、この一定温度を特定の温度とする冷熱として
取り出すことができる。さらに、前記凝固点降下剤水溶
液における凝固点降下剤の濃度は、共晶濃度よりも低濃
度なので、放熱過程において、凝固点降下剤の結晶の溶
解速度を早くすることができる。従って、この潜熱を特
定の一定温度の冷熱として取り出せる時間を長くとるこ
とができる。また、潜熱蓄熱剤を負荷側に直接循環でき
るので、熱量の損失を低減させることができる。従っ
て、蓄熱効率を高くすることができる。
結を開始した潜熱蓄熱剤は、略一定温度を保持しながら
潜熱の蓄熱が行われる。このため、この潜熱蓄熱剤を冷
却する冷凍サイクルの蒸発器において、この冷凍サイク
ルを循環し前記蒸発器にて蒸発する１次冷媒の蒸発温度
の低下を防止して、蓄熱に要する冷凍サイクルの動力の
増加を防止できる。また、潜熱蓄熱剤の凍結温度と融解
温度とが略同一温度になり、潜熱を蓄熱した潜熱蓄熱剤
は略一定温度を保持しながら融解するので、融解する際
の潜熱を、この一定温度を特定の温度とする冷熱として
取り出すことができる。さらに、前記凝固点降下剤水溶
液における凝固点降下剤の濃度は、共晶濃度よりも低濃
度なので、放熱過程において、凝固点降下剤の結晶の溶
解速度を早くすることができる。従って、この潜熱を特
定の一定温度の冷熱として取り出せる時間を長くとるこ
とができる。また、潜熱蓄熱剤を負荷側に直接循環でき
るので、熱量の損失を低減させることができる。従っ
て、蓄熱効率を高くすることができる。
【図１】本発明の潜熱蓄熱方法の一実施例を示す構成図
である。
である。
【図２】同上潜熱蓄熱方法で蓄熱および放熱を行った場
合の実施例１および比較例１，２の結果を示す凝固融解
特性図である。
合の実施例１および比較例１，２の結果を示す凝固融解
特性図である。
【図３】同上潜熱蓄熱方法で蓄熱および放熱を行った場
合の実施例２および比較例３の結果を示す凝固融解特性
図である。
合の実施例２および比較例３の結果を示す凝固融解特性
図である。
１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ４ 蒸発器 ５ 冷凍サイクル ６ 蓄熱槽 ８ 循環路 ９ 負荷側としての熱交換器 Ａ 潜熱蓄熱剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｋ 5/06 Ｃ０９Ｋ 5/06 Ｚ Ｆ２８Ｄ 20/00 Ｆ２８Ｄ 20/00 Ｄ (72)発明者 柴田 宗一郎 東京都千代田区内幸町一丁目１番３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 嶋村 典行 東京都千代田区内幸町一丁目１番３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 笠原 敬介 東京都中野区白鷺三丁目６番11号 (72)発明者 佐久間 誠一 神奈川県川崎市多摩区菅仙谷二丁目12番 14号 (72)発明者 小松 富士夫 茨城県北相馬郡守谷町立沢1954番地 (72)発明者 石川 雅也 東京都江東区牡丹二丁目13番１号 株式 会社前川製作所内 (72)発明者 杉山 邦夫 東京都荒川区東尾久七丁目２番35号 旭 電化工業株式会社内 (72)発明者 増茂 光男 東京都荒川区東尾久七丁目２番35号 旭 電化工業株式会社内 (72)発明者 進藤 穰 東京都荒川区東尾久七丁目２番35号 旭 電化工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−62192（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−210270（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09K 5/06 F28D 20/00 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (1)
- 【請求項１】 圧縮機と凝縮器と蒸発器とを順次接続し
て構成された冷凍サイクルと、 循環路を介して負荷側に連通し前記蒸発器が設けられた
蓄熱槽と、 前記蓄熱槽に貯留され前記負荷側を循環する潜熱蓄熱剤
とを備え、 前記潜熱蓄熱剤は、水の凝固点降下剤と水とからなる凝
固点降下剤水溶液で、前記凝固点降下剤水溶液における
前記凝固点降下剤の濃度を、前記水との共晶濃度の６０
％以上９８％以下に設定することを特徴とする潜熱蓄熱
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3095646A JP2875903B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 潜熱蓄熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3095646A JP2875903B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 潜熱蓄熱方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04327790A JPH04327790A (ja) | 1992-11-17 |
| JP2875903B2 true JP2875903B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=14143272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3095646A Expired - Fee Related JP2875903B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 潜熱蓄熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2875903B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6668567B2 (en) | 1999-09-17 | 2003-12-30 | Robert Levenduski | Thermal storage apparatus and method for air conditioning system |
| US6393861B1 (en) * | 1999-09-17 | 2002-05-28 | Robert Levenduski | Thermal storage apparatus and method for air conditioning system |
| JP4621324B2 (ja) * | 1999-12-24 | 2011-01-26 | 株式会社日立メディコ | Ｘ線管装置 |
| JP4835909B2 (ja) * | 2005-07-07 | 2011-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | 熱交換用液媒体組成物 |
| JP4744359B2 (ja) * | 2006-05-19 | 2011-08-10 | 中国電力株式会社 | ガスハイドレート冷却装置及び方法 |
| CN109350991B (zh) * | 2018-12-01 | 2023-09-26 | 中节能城市节能研究院有限公司 | 一种用于吸收式化学蓄能的溶液主动结晶装置 |
| JP7064156B2 (ja) * | 2020-09-30 | 2022-05-10 | ダイキン工業株式会社 | 熱搬送方法 |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP3095646A patent/JP2875903B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04327790A (ja) | 1992-11-17 |
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