JPH05196380A - 蓄熱装置 - Google Patents

蓄熱装置

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Publication number
JPH05196380A
JPH05196380A JP4009527A JP952792A JPH05196380A JP H05196380 A JPH05196380 A JP H05196380A JP 4009527 A JP4009527 A JP 4009527A JP 952792 A JP952792 A JP 952792A JP H05196380 A JPH05196380 A JP H05196380A
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JP
Japan
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heat storage
heat
storage material
pipe
heat accumulating
Prior art date
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Pending
Application number
JP4009527A
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English (en)
Inventor
Toshinao Tsutsui
利尚 筒井
Masashi Urano
雅司 浦野
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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

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  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エマルション(またはサスペンション)の形
態の潜熱蓄熱材を用いることにより潜熱搬送が可能であ
る蓄熱装置において、蓄熱材の熱特性を有効に利用す
る。 【構成】 内部に熱交換器2を有し蓄熱材3が入れられ
る蓄熱槽1と放熱器8とが配管7で接続され、配管7内
に蓄熱材3が流されるようになっており、蓄熱材3とし
て、連続相となる液体にこの液体に不溶で同液体よりも
高い温度で融解する相変化材料が分散されてなる分散液
が用いられている蓄熱装置であって、配管7の放熱器8
の前後に切り替え弁9,9が設けられているとともに切
り替え弁9,9の間にバイパス配管19が配管7から分
岐して接続されていて、蓄熱材3が切り替え弁9,9の
間の配管7とバイパス配管19を循環するようになって
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、相変化に伴って発生
する潜熱を利用した潜熱蓄熱材を用いて、蓄熱(蓄冷)
または熱搬送する装置(またはシステム)に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来の蓄熱装置(「蓄熱システム」とも
言う)は、スラリー状をした氷をつくるダイナミック製
氷方式を採用している。この方式は、非常に複雑な構造
をした分散部を必要とし、この方式で製作されたスラリ
ー状の氷は凝集しやすく、一般に搬送することができな
かった。
【0003】他方、図2にみるように、相変化材料をこ
れよりも融点の低い液体中に分散させてなる分散液を潜
熱蓄熱材14に用いた蓄熱装置が考えられた。この装置
では、相変化材料が固相になっているときでも分散媒が
液相を保持することが可能であるので、蓄熱槽12中の
潜熱蓄熱材14を配管18内を通して放熱器17まで搬
送し、そこで外部と潜熱などの熱のやりとりを行った
後、蓄熱槽12に戻すことができる。図2中、13は熱
交換器、15はスターラーである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図2に示す蓄熱装置
は、潜熱搬送は可能であるが、エマルション(またはサ
スペンション)の熱特性として、熱伝達率が低いことが
実験により確認された。図3は、エマルション蓄熱材の
熱交換性能を示すグラフである。エマルション蓄熱材
は、融点(m.p.)5℃のパラフィン50wt%を水に
分散してなる分散液である。図3中、黒く塗りつぶした
丸印E1 〜E6 はそのエマルション蓄熱材の性能、黒く
塗りつぶした四角印W1 〜W5 は水の性能である。図3
中の各データE1 〜E6 およびW1 〜W5 における、冷
却側および被冷却側の流体温度を図4に示した。図4
中、右下がりの破線矢印が冷却側、左上がりの破線矢印
が被冷却側、Δθの数値は、一次側と二次側の熱交換さ
れた平均温度差〔℃〕である。対向冷却流量は0.5リ
ットル/分である。図3にみるように、エマルション蓄
熱材は、同じ流量だと水よりも熱伝達率が低く、また、
図4にみるように、Δθの値が水よりも大きい。すなわ
ち、エマルション蓄熱材は、図2の装置では、二次側に
有効に熱が伝わっていないのである。
【0005】この発明は、エマルション(またはサスペ
ンション)の形態の潜熱蓄熱材を用いることにより潜熱
搬送が可能である蓄熱装置において、蓄熱材の熱特性を
有効に利用することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、内部に熱交換器を有し蓄熱材が入れら
れる蓄熱槽と放熱器とが配管で接続され、配管内に前記
蓄熱材が流されるようになっており、前記蓄熱材とし
て、連続相となる液体にこの液体に不溶で同液体よりも
高い温度で融解する相変化材料が分散されてなる分散液
が用いられている蓄熱装置であって、前記配管の放熱器
の前後に切り替え弁が設けられているとともに、切り替
え弁の間にバイパス配管が前記配管から分岐して接続さ
れていて、蓄熱材が切り替え弁の間の配管とバイパス配
管を循環するようになっていることを特徴とする蓄熱装
置を提供する。
【0007】連続相としては、たとえば、エチレングリ
コール水溶液、プロピレングリコール水溶液などの水溶
液、または、単なる水などの液体が使用される。分散相
としては、その連続相の液体よりも高い温度で融解する
(または凝固する)相変化材料(融点(凝固点)の高い
相変化材料)が使用され、たとえば、その連続相の液体
に不溶であるもの、パラフィン、油脂、オレフィンなど
が挙げられる。相変化材料は、たとえば、使用しようと
する放熱温度などに応じて適宜の融点を有するものが使
用される。
【0008】分散相である相変化材料が融解していると
きには、潜熱蓄熱材はエマルションであり、凝固してい
るときには、潜熱蓄熱材はサスペンションである。放熱
器は、たとえば、冷暖房用ファンコイルユニットなどの
熱交換器が使われるが、これに限定されない。なお、放
熱器では、潜熱蓄熱材からの放熱および/または潜熱蓄
熱材への吸熱が行われる。
【0009】
【作用】上述のように、エマルション(サスペンショ
ン)蓄熱材の熱特性は、水と比較して低い熱伝達をして
いる。しかし、エマルション(サスペンション)蓄熱材
は、潜熱搬送が可能であるため、大熱量を保有してい
る。そこで、通常の配管とは別に放熱器にバイパス配管
を設け、潜熱を使い切るまでポンプで循環させるように
して熱量を有効に利用するようにする。また、バイパス
配管を設けることにより、配管による放熱ロスも減少さ
せることができる。
【0010】
【実施例】以下に、この発明を、その1実施例を表す図
面を参照しながら説明するが、この発明は下記実施例に
限定されない。図1は、この発明の蓄熱装置の1実施例
を表す。図1にみるように、この蓄熱装置は、蓄熱槽1
内部に熱源(図示されず)からの熱が伝わる熱交換器2
を有している。蓄熱槽1には、液状の蓄熱材3が入れら
れている。
【0011】蓄熱材3として、連続相(エチレングリコ
ール水溶液、プロピレングリコール水溶液など、また
は、単なる水)に当該連続相より融点(凝固点)の高い
分散相(パラフィン、油脂、オレフィンなど)を分散さ
せたエマルション(あるいはサスペンション)を用い
る。蓄熱槽1と放熱器8を配管7にて接続し、配管7の
途中にポンプ5を設ける。配管7には切り換え用制御弁
6も設けられている。配管7の放熱器7の前後には切り
替え用の三方弁(3方切り替え弁)9,9が設けられて
おり、三方弁9,9間にはバイパス配管19が配管7か
ら分岐して接続されている。バイパイス配管19の途中
には、ポンプ(循環用ポンプ)10が設けられている。
11は、送風器である。
【0012】次に、この蓄熱装置の運転状況を説明す
る。まず、蓄熱モードのとき、蓄熱槽1で熱交換器2か
ら熱を受け取ることにより蓄熱材3の蓄熱を行う。この
蓄熱が吸熱の場合には、蓄熱材3に含まれている相変化
材料は融解して液相となり、蓄熱材3はエマルションと
なり、蓄熱が放熱の場合には、相変化材料は凝固して固
相となり、蓄熱材3はサスペンションとなる。蓄熱モー
ドのときには、切り換え用制御弁6は閉じられている。
蓄熱槽1で攪拌が必要なときにはスターラー4を使用し
てもかまわない。次に、放熱モードのとき、制御弁6を
開き、ポンプ5を運転すると、放熱器8にゆっくりと蓄
熱材3が搬送される。放熱器8に搬送される蓄熱材3の
温度をセンシングし、蓄熱材3の潜熱温度になると、三
方弁9を切り換え、バイパス配管19に蓄熱材3を流し
込む。そして、ポンプ5を停止し、循環用ポンプ10を
運転すると、蓄熱材3が、切り替え用の三方弁9,9の
間の配管7とバイパス配管19を循環する間に、放熱器
8内で蓄熱材3が徐々に熱交換され潜熱を使い切る。そ
して、循環用ポンプ10を停止し、三方弁9,9を切り
替え、ポンプ5を運転すると、潜熱を保有した蓄熱材3
がまた放熱器8に供給されるとともに、蓄熱材3が蓄熱
槽1に戻される。上記運転を繰り返すことにより、蓄熱
槽1に蓄えられた蓄熱材3の潜熱を有効に利用すること
ができる。
【0013】
【発明の効果】この発明の蓄熱装置を用いることによ
り、連続相となる液体にこの液体に不溶で同液体よりも
高い温度で融解する相変化材料が分散されてなる分散液
からなる蓄熱材の熱特性を有効に利用することができ
る。また、長い配管を通過することによる放熱ロスを防
ぐこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の蓄熱装置の1実施例の説明図であ
る。
【図2】従来の蓄熱装置の1例の説明図である。
【図3】エマルション蓄熱材の熱交換性能のグラフであ
る。
【図4】図3に示したデータの、冷却側および被冷却側
の流体温度のグラフである。
【符号の説明】
1 蓄熱槽 2 熱交換器 3 蓄熱材 4 スターラー 5 ポンプ 6 制御弁 7 配管 8 放熱器 9 三方弁(3方切り替え弁) 10 ポンプ 11 送風器 19 バイパス配管
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年6月6日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図2に示す蓄熱装置
は、潜熱搬送は可能であるが、エマルション(またはサ
スペンション)の熱特性として、熱伝達率が低いことが
実験により確認された。図3は、エマルション蓄熱材の
熱交換性能を示すグラフである。エマルション蓄熱材
は、融点(m.p.)5℃のパラフィン50wt%を水
に分散してなる分散液である。図3中、黒く塗りつぶし
た丸印E〜Eはそのエマルション蓄熱材の性能、黒
く塗りつぶした四角印W〜Wは水の性能である。図
3中の各データE〜EおよびW〜Wにおける、
冷却側および被冷却側の流体温度を図4に示した。図4
中、右下がりの破線矢印が冷却側、左上がりの破線矢印
が被冷却側、Δθの数値は、一次側と二次側の熱交換さ
れた対数平均温度差〔℃〕である。対向冷却流量は0.
5リットル/分である。図3にみるように、エマルショ
ン蓄熱材は、同じ流量だと水よりも熱伝導率が低く、ま
た、図4にみるように、Δθの値が水よりも大きい。す
なわち、エマルション蓄熱材は、図2の装置では、二次
側に有効に熱が伝わっていないのである。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】蓄熱材3として、連続相(エチレングリコ
ール水溶液、プロピレングリコール水溶液など、また
は、単なる水)に当該連続相より融点(凝固点)の高い
分散相(パラフィン、油脂、オレフィンなど)を分散さ
せたエマルション(あるいはサスペンション)を用い
る。蓄熱槽1と放熱器8を配管7にて接続し、配管7の
途中にポンプ5を設ける。配管7には切り換え用制御弁
6も設けられている。配管7の放熱器7の前後には切り
替え用の三方弁(3方切り替え弁)9,9が設けられて
おり、三方弁9,9間にはバイパス配管19が配管7か
ら分岐して接続されている。バイパイス配管19の途中
には、ポンプ(循環用ポンプ)10が設けられている。
11は、送風である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 1 蓄熱槽 2 熱交換器 3 蓄熱材 4 スターラー 5 ポンプ 6 制御弁 7 配管 8 放熱器 9 三方弁(3方切り替え弁) 10 ポンプ 11 送風 19 バイパス配管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に熱交換器を有し蓄熱材が入れられ
    る蓄熱槽と放熱器とが配管で接続され、配管内に前記蓄
    熱材が流されるようになっており、前記蓄熱材として、
    連続相となる液体にこの液体に不溶で同液体よりも高い
    温度で融解する相変化材料が分散されてなる分散液が用
    いられている蓄熱装置であって、前記配管の放熱器の前
    後に切り替え弁が設けられているとともに、切り替え弁
    の間にバイパス配管が前記配管から分岐して接続されて
    いて、蓄熱材が切り替え弁の間の配管とバイパス配管を
    循環するようになっていることを特徴とする蓄熱装置。
JP4009527A 1992-01-22 1992-01-22 蓄熱装置 Pending JPH05196380A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4009527A JPH05196380A (ja) 1992-01-22 1992-01-22 蓄熱装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP4009527A JPH05196380A (ja) 1992-01-22 1992-01-22 蓄熱装置

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JPH05196380A true JPH05196380A (ja) 1993-08-06

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ID=11722746

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JP4009527A Pending JPH05196380A (ja) 1992-01-22 1992-01-22 蓄熱装置

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JP (1) JPH05196380A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009153555A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Fujifilm Corp 内視鏡リプロセス処理装置及び方法
CN114777400A (zh) * 2022-01-19 2022-07-22 西安交通大学 一种嵌入式冰箱及其控制方法

Cited By (3)

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JP2009153555A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Fujifilm Corp 内視鏡リプロセス処理装置及び方法
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