JPH06341780A - 熱交換装置 - Google Patents

熱交換装置

Info

Publication number
JPH06341780A
JPH06341780A JP5153014A JP15301493A JPH06341780A JP H06341780 A JPH06341780 A JP H06341780A JP 5153014 A JP5153014 A JP 5153014A JP 15301493 A JP15301493 A JP 15301493A JP H06341780 A JPH06341780 A JP H06341780A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
fiber layer
heat storage
exchange device
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5153014A
Other languages
English (en)
Inventor
Keisuke Kasahara
啓介 笠原
Seiichi Sakuma
誠一 佐久間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mayekawa Manufacturing Co
Original Assignee
Mayekawa Manufacturing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mayekawa Manufacturing Co filed Critical Mayekawa Manufacturing Co
Priority to JP5153014A priority Critical patent/JPH06341780A/ja
Publication of JPH06341780A publication Critical patent/JPH06341780A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 潛熱蓄熱量の増大及び伝熱効率の向上を図る
ことが出来、更には前記潛熱蓄熱剤の漏洩等が生じるこ
とのない熱交換装置を提供する。 【構成】 熱伝導流体が通過する流体通路13と蓄熱媒
体を積層して構成した熱交換装置において、蓄熱媒体を
含水させた高吸水性繊維層11で形成すると共に、流体
通路を通過する冷媒により含水繊維層を凍結させ、潛熱
蓄熱可能に構成した事を特徴とする熱交換装置とする。
この場合、高吸水性繊維層に、例えば東洋紡(株)が開
発したランシール、更に不織布その他の繊維に高膨潤型
吸水ポリマーを含有する事により一層吸水性が向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熱伝導流体が通過する流
体通路と蓄熱媒体を積層して構成した熱交換装置に係
り、特に前記蓄熱媒体に潛熱蓄熱を可能にした熱交換装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より熱交換時に於ける熱変動を流体
通路と蓄熱媒体を積層して構成した熱交換装置は公知で
ある。そして更に前記蓄熱媒体に潛熱蓄熱媒体を用いて
熱容量を大きくすることにより夜間電力を利用して蓄熱
を行ない、昼間時にその蓄熱エネルギーを負荷側に放熱
しながら昼間電力消費の低減を図った潛熱蓄熱型熱交換
装置も公知である。
【0003】そしてこのような潛熱蓄熱型熱交換装置と
して、袋状に形成した樹脂系被膜中に液状の潛熱蓄熱剤
を封入して形成したシート板を波状に屈曲させると共
に、該屈曲シート板と良熱伝導性材料で形成された仕切
板を交互に積層し、前記シート板の屈曲部と仕切板間に
冷媒若しくは負荷流体が通過可能な流体通路を形成して
なる装置が、実開昭62ー45578号に提案されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
技術には次の様な問題がある。即ち、屈曲させるシート
板の袋部内に潛熱蓄熱剤を封入させる構成を取るため
に、封入する蓄熱量を多く取れず、 又前記潛熱蓄熱剤
は液状である為にシート板の破損等により漏洩が生じや
すい。而も前記シート板は樹脂性であるために伝熱効率
をそれほど高く出来ず、且つピンホール等も生じ易い。
本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、潛熱蓄熱量の増
大及び伝熱効率の向上を図ることが出来、更には前記潛
熱蓄熱剤の漏洩等が生じることのない熱交換装置を提供
する事を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる技術的課
題を達成する為に、熱伝導流体が通過する流体通路と蓄
熱媒体を積層して構成した熱交換装置において、前記蓄
熱媒体を含水させた高吸水性繊維層で形成すると共に、
前記流体通路を通過する冷媒により前記含水繊維層を凍
結させ、潛熱蓄熱可能に構成した事を特徴とする熱交換
装置を提案する。
【0006】
【作用】かかる技術手段によれば、高吸水性繊維は水の
表面積を大きくすることが容易であり、結果として小さ
い温度差で製氷でき、製氷効率が高い。又前記繊維層は
前記従来技術の様に屈曲させるシート板の袋部内に封入
する構成を取ることなく、単に流体通路を介してサンド
イッチ状に積層する構成を取るために、蓄熱量を十分多
く取る事が出来る。又前記凍結を行なう液体は繊維層内
に保持されている為に、流体通路との間の仕切板等の破
損やピンホール等があっても漏洩する恐れがない。又そ
れ自体で形状保持が可能であるためにこれを囲繞する枠
体を特に形成する必要もなく製造コストが大幅に低減す
る。この場合、前記高吸水性繊維層に、例えば東洋紡
(株)が開発したランシールを用いることにより、80
容積倍の水を吸収する事が出来、そして更に該不織布そ
の他の繊維に高膨潤型吸水ポリマーを含有する事により
一層吸水性が向上する。そしてこのような高膨潤型吸水
ポリマーには、例えば、架橋型の特殊アクリル酸塩系ポ
リマーを用いるのがよく、そしてこのようなポリマーは
それ自体で400倍の水を吸水する。又、前記高吸水性
繊維層に含有する液体に水を用いると、真水からつくる
氷は硬度が比較的硬く、体積膨張にともない前記吸水性
ポリマその他の高分子を切断し、繊維の寿命を低下させ
る。この為水にグリコールや無機塩を溶解したグリコー
ル系水溶液若しくは無機水溶液を用いることにより、氷
をシャーベット化し、軟らかい氷をつくる事により吸水
性高分子が切断するのを低下し、吸水性繊維層の劣化を
防止する事が出来る。 更に前記水溶液を共晶点を有す
る水溶液を用いることにより、0℃より低い一定温度で
潛熱蓄熱することが出来る。更に前記流体通路を流れる
熱伝導液、即ち前記含水繊維層を凍結させる熱伝導流体
に非水溶性流体を用いる事により熱伝導液と含液繊維層
を直接接触させても前記繊維層中の水と混合されること
なく、伝熱効率が大幅に向上する。
【0007】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図2
は本発明が適用される空調システムで、モ−タ1に接続
された圧縮機2、凝縮器3、蒸発器4、及び膨張弁5に
より冷凍サイクルを構成すると共に、前記蒸発器4の熱
交換管4aにポンプ6を介して蓄熱式熱交換器10が、
又蓄熱式熱交換器10の出口側には、ポンプ7を介して
負荷側の熱交換器8と接続されている。この結果、夜間
電力を利用して前記冷凍サイクルを駆動させるととも
に、ポンプ6により蓄熱式熱交換器10と蒸発器4間に
ブラインその他の熱伝導液12を循環させて蓄熱式熱交
換器10の後記する蓄熱媒体11に潛熱蓄熱を行なう。
そして、昼間の冷房時にポンプ7により蓄熱式熱交換器
10と負荷側熱交換器8間にブラインその他の熱伝導液
12を循環させて蓄熱式熱交換器10の蓄熱媒体の潛熱
を取り出して冷房を行なう。101、102はブライン
その他の熱伝導液のバイパス通路である。
【0008】図1は本発明の蓄熱式熱交換器10の要部
構成で、水溶液を含有させた高吸水性ポリマ繊維層1
1、流体通路13を形成するアルミ製波板14を交互に
積層させて形成している。そして前記高吸水性ポリマ繊
維層11は、図2に示すように芯線110の周囲に架橋
型の特殊アクリル酸塩系ポリマー111を囲繞して形成
された糸体112を編み込んで形成された繊維114を
多数枚積層して形成され、必要に応じてその上面と下面
側に、アルミ細線若しくは高伝熱導線からなるメッシュ
体115、若しくは不織布で包被し、形状保持を行な
う。尚、東洋紡(株)が開発したランシール(商品名)
はそれ自体に形状保持性を有するために、特に表面のメ
ッシュ体を設けなくてもよい。そして前記繊維層11は
含水させた状態で使用する訳であるが、この含水水溶液
には水にグリコールや無機塩を溶解したグリコール系水
溶液若しくは無機水溶液を用いることにより、氷をシャ
ーベット化し、軟らかい氷をつくる事が出来、好まし
い。
【0009】又前記水溶液に例えば硝酸カリウムと硝酸
ナトリウムとを溶解した3成分系水溶液を用いる事によ
り、該水溶液は共晶点を持ち、安定した温度の冷熱の取
出しが可能である。即ち第1の蓄熱剤となる塩化カリウ
ムの水溶液中の濃度が、重量比で17重量%、塩化カリ
ウムの含有量は、水との共晶濃度の86%となっている
水溶液を用いる事により、この潛熱は、55 cal/gとな
り、凍結開始温度は、−10.3℃で、融解開始温度
は、−9.1℃となり、凍結した水溶液の融解過程にお
いて、潛熱を約9℃の一定温度の冷熱として安定して取
り出すことが出来る。
【0010】又波板14は重量により前記繊維層11が
食込んだ場合にも、流路が確保されるように波板ピッチ
及び高さを設定する。又前記流体通路13を流れる熱伝
導液12には、シリコーン油、エチレングリコール等の
非水溶性の液体を用いる事により熱伝導液12と前記繊
維層11を直接接触させても前記繊維層11中の水と混
合されることなく、伝熱効率が大幅に向上して好まし
い。かかる実施例によれば、蒸発器4側の流体通路13
と負荷側の流体通路13を共通化しているために、昼間
時においても負荷側の熱伝導液12を蒸発器4側に導く
事が出来、この為蓄熱繊維層11の蓄熱で蓄熱量が足ら
ない場合は、必要に応じて昼間時に冷凍サイクルを運転
して冷熱の供給が可能となる。
【0011】図3は前記波板14と繊維層11を一体的
に渦巻き状にした他の実施例で、かかるロール体10A
を前記熱交換器10内に多数配列して構成してもよい。
図4は、蒸発器4側の流体通路13Aと負荷側の流体通
路13Bを共通化する事なく別通路とした他の実施例
で、繊維層11を挟んで波板14A及び14Bを交互に
90°変位させて配設している。かかる実施例によれば
蒸発器4側の流体通路13Aと負荷側の流体通路13B
を別通路で形成したために、負荷側の熱伝導流体16を
任意に設定でき、例えば負荷側の熱伝導流体16に空気
を用いて直接ビル内の空調機に循環するように構成する
事が可能である。
【0012】
【発明の効果】本発明は以上記載のごとく、潛熱蓄熱量
の増大及び伝熱効率の向上を図ることが出来、更には前
記潛熱蓄熱剤の漏洩等が生じることのない熱交換装置を
得る事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の蓄熱式熱交換器の要部構成を示す第一
の実施例である。
【図2】本発明が適用される空調システムを示す概略図
【図3】図1の繊維層の拡大断面図である。
【図4】本発明の蓄熱式熱交換器の要部構成を示す第二
の実施例である。
【図5】本発明の蓄熱式熱交換器の要部構成を示す第三
の実施例である。
【符号の説明】
10 蓄熱式熱交換器 11 高吸水性ポリマ繊維層 12 熱伝導液 13 流体通路 14 アルミ製波板

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体が通過する流体通路と蓄熱媒体を積
    層して構成した熱交換装置において、 前記蓄熱媒体を液体を含有させた高吸水性繊維層で形成
    すると共に、前記流体通路を通過する熱伝導流体により
    前記含液繊維層を凍結させ、潛熱蓄熱可能に構成した事
    を特徴とする熱交換装置。
  2. 【請求項2】 前記高吸水性繊維層に含有する液体が、
    グリコール系水溶液若しくは無機水溶液その他の凍結に
    よりシャーベット化する水溶液である請求項1記載の熱
    交換装置。
  3. 【請求項3】 前記含液繊維層を凍結させる熱伝導流体
    が前記繊維層に含液される液体に対し、非溶性流体であ
    り、該熱伝導流体が高吸水性繊維層と直接接触可能に流
    体通路を形成した事を特徴とする請求項1記載の熱交換
    装置。
  4. 【請求項4】 前記高吸水性繊維層が、不織布その他の
    繊維に高膨潤型吸水ポリマーが含有されている繊維体で
    ある請求項1記載の熱交換装置。
  5. 【請求項5】 流体通路を波板状伝熱保持板を介在させ
    たことを特長とする請求項第1記載の熱交換装置。
JP5153014A 1993-05-31 1993-05-31 熱交換装置 Pending JPH06341780A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5153014A JPH06341780A (ja) 1993-05-31 1993-05-31 熱交換装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5153014A JPH06341780A (ja) 1993-05-31 1993-05-31 熱交換装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06341780A true JPH06341780A (ja) 1994-12-13

Family

ID=15553078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5153014A Pending JPH06341780A (ja) 1993-05-31 1993-05-31 熱交換装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06341780A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10337805B2 (en) 2013-04-10 2019-07-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Heat storage device
CN110274253A (zh) * 2019-07-22 2019-09-24 瑞燃(上海)环境工程技术有限公司 一种蓄热体及采用该蓄热体的蓄热式催化氧化炉

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10337805B2 (en) 2013-04-10 2019-07-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Heat storage device
CN110274253A (zh) * 2019-07-22 2019-09-24 瑞燃(上海)环境工程技术有限公司 一种蓄热体及采用该蓄热体的蓄热式催化氧化炉
CN110274253B (zh) * 2019-07-22 2024-04-26 瑞燃(上海)环境工程技术有限公司 一种采用蓄热体的蓄热式催化氧化炉

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4756164A (en) Cold plate refrigeration method and apparatus
JPH06508199A (ja) 複合多モード式空気調和装置および負エネルギ貯蔵システム
JPH04177063A (ja) 空気調和装置
JPH06341780A (ja) 熱交換装置
JPH0522837B2 (ja)
CN210107846U (zh) 风冷冰箱
CN2324525Y (zh) 回路型热管的蓄热能电池
JP2551817B2 (ja) 氷蓄熱利用の冷凍システム
JPH037834A (ja) 蓄冷熱システム
JPS5920943B2 (ja) 冷暖房装置
JPH0968330A (ja) ヒートポンプ方式の空調システムと空調方法
JPS58138955A (ja) 蓄冷器を備えた冷房装置
JPS62182538A (ja) 潜熱蓄熱型熱回収ヒ−トポンプ空調装置
CN210267488U (zh) 一种空气源热泵采暖设备
JP2002031377A (ja) 冷顕熱利用による氷蓄熱方法及び氷蓄熱装置
JPH04106439U (ja) 冷凍サイクル
JP2002061897A (ja) 蓄熱式空気調和機
JPH0449024B2 (ja)
JPH0114833Y2 (ja)
JPH02219933A (ja) 蓄冷システム
JP3926038B2 (ja) 水素吸蔵合金を利用した熱利用システム
JP2004322295A (ja) 凍結チャック用冷却システム
JPH11211259A (ja) 蓄熱式ヒートポンプ空気調和機
CN118602496A (zh) 一种移动式空调及其自清洁控制方法
JPH0712422A (ja) エンジンヒートポンプ式空調装置

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040511