JPH1026355A - 蓄熱装置 - Google Patents

蓄熱装置

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JPH1026355A
JPH1026355A JP8182369A JP18236996A JPH1026355A JP H1026355 A JPH1026355 A JP H1026355A JP 8182369 A JP8182369 A JP 8182369A JP 18236996 A JP18236996 A JP 18236996A JP H1026355 A JPH1026355 A JP H1026355A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat storage
heat
storage device
storage material
pipe
Prior art date
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Pending
Application number
JP8182369A
Other languages
English (en)
Inventor
Etsurou Akehi
悦朗 明比
Kengo Yamamoto
健吾 山本
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.)
Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Cable Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Publication of JPH1026355A publication Critical patent/JPH1026355A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、蓄熱材を温水にて熱交換効
率よく加熱し得、且つ布設の手間が少ない蓄熱装置を提
供することにある。 【解決手段】 多流路管、例えば2重管の少なくとも1
つの管壁を隔ててその内外に、例えばその内側を熱交換
水の送通路とし、外側に蓄熱材が充填されてなることを
特徴とする。 【効果】 本発明の蓄熱装置は、蓄熱材を熱効率よく加
熱でき、また布設の手間が少ないので、床暖房に適用し
て電力の節減や低コストでの布設が可能となる。また、
床暖房が不快に感じる温かい時には、冷水を本発明の蓄
熱装置に送通して蓄熱材を冷却し床暖房を急止させるこ
ともできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱材を有する蓄
熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】蓄熱材の重要な一利用法に、安価な夜間
電力の有効利用がある。従来は、例えば建屋の床暖房の
場合、床下に平板状に敷設された蓄熱材面の上や下に加
温パイプを接触して設置し、夜間電力にて別途加熱して
得た温水を加温パイプに流すことにより蓄熱材を加熱し
蓄熱する方式が採用されてきた。しかし、この方式では
平板状の蓄熱材と通常は断面円形の加温パイプとの接触
面積が小さいので熱交換効率が悪い問題があり、さらに
蓄熱材と加温パイプとを別々に布設する手間があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、蓄熱
材を温水にて熱交換効率よく加熱し得、且つ布設の手間
が少ない蓄熱装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、つぎの特徴を
有する。 1.多流路管からなり、該多流路管内の少なくとも1つ
の隔壁を隔ててその一方の側に蓄熱材が充填されてお
り、他方の側は熱交換水の送通路とされてなることを特
徴とする蓄熱装置。 2.蓄熱材が蓄熱状態においても固体または半固体のも
のである上記1記載の蓄熱装置。 3.多流路管が2重管であり、管壁の内側が熱交換水の
送通路とされ、管壁の外側に蓄熱材が充填されてなる上
記1または2記載の蓄熱装置。 4.多流路管が隔壁により管内の通路が2分された二通
路管であり、その一方の通路には蓄熱材が充填されてお
り、他方は熱交換水の通路とされてなる上記1または2
記載の蓄熱装置。 5.熱交換水の送通路が隔壁により熱交換水の往路と帰
路とに分割されてなる上記1〜4のいずれかに記載の蓄
熱装置。 6.熱交換水の送通路内に空管をさらに有する上記1〜
5のいずれかに記載の蓄熱装置。 7.上記1〜6のいずれかに記載の蓄熱装置の上に均熱
板およびフローリングを有する床暖房用の蓄熱装置。 8.上記1〜6のいずれかに記載の蓄熱装置は、蓄熱材
が充填している側を均熱板に向けて且つ蓄熱装置を均熱
板に密接して配設してなる上記7記載の床暖房用の蓄熱
装置。 9.上記1〜6のいずれかに記載の蓄熱装置を埋め込ん
だコンクリートの上にフローリングを有する床暖房用の
蓄熱装置。
【0005】
【作用】本発明においては、温水などの熱交換水と蓄熱
材とは多流路管内に、しかも該多流路管中の少なくとも
一つの隔壁を隔てて互いにその両側に位置するので両者
間での熱伝達性がよく、従って熱交換効率が従来と比較
して格段に高い。また更に、熱交換水と蓄熱材とは一つ
の多流路管内に収まっているので、従来のように蓄熱材
と加温パイプとを別々に布設する手間を要しない。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
図1〜図4は、いずれも本発明の実施例の断面図、図5
は本発明を根太式の床暖房に適用した実施例の断面図、
図6は本発明を埋設式の床暖房に適用した実施例の断面
図、図7〜図8は、いずれも本発明を均熱板へ密接して
配設した一実施例の断面図である。
【0007】
【実施例】図1〜図3においては、多流路管の例として
2重管などの多重管が使用されている。図1〜3におい
て、1は内管11と外管12とが同心状に配置された2
重管、Hは内管11と外管12との間の空間に充填され
た蓄熱材であり、内管11内Wは熱交換水の通路となっ
ている。図示する通り、蓄熱材Hと熱交換水とは管壁1
5(内管11自体を形成するもの)を隔ててその両側に
存在している。したがって蓄熱材Hは、管壁15の全周
から熱交換水により加熱または冷却されることになる。
【0008】図1は最も単純な2重管からなるが、図2
では内管11内Wは隔壁16により左右(または上下)
に二分されており、その一方の通路W1 は熱交換水の往
路であり、他方の通路W2 は熱交換水の帰路となってい
る。また図3の実施例は、図2の実施例とはその内管1
1内の隔壁16がさらに空管17を有することにおいて
異なっている。空管17を内蔵する隔壁16により、内
管11内Wは左右(または上下)に二分されており、そ
の一方の通路W1 は熱交換水の往路であり、他方の通路
2 は熱交換水の帰路となっている。
【0009】図4においては、多流路管の例として管内
の通路を左右(または上下)に2分する隔壁16を有す
る二通路管19が使用されており、一方の通路には蓄熱
材Hが、他方の通路Wは熱交換水の通路となっている。
図示する通り、蓄熱材Hと熱交換水とは隔壁16を隔て
てその両側に存在している。したがって蓄熱材Hは、隔
壁16の全面から熱交換水により加熱または冷却される
ことになる。
【0010】図1及び図4の実施例は、熱交換水の通路
Wを一つしか持たないので、使用に際してはループを描
いて布設され、そのループの両端は熱交換水源に接続さ
れることになる。これに対して、図2や図3の実施例で
は、いずれも熱交換水の往路と帰路とを管内に有するの
で、各多流路管の一端においてその往路が帰路に連通す
るように端末処理すると、熱交換水の管内での回帰が可
能となる。よって図2や図3の各実施例は、ループ布設
が困難な狭隘な現場での施工に適している。図3の実施
例は、実質的に3重管構造を有し、その最内管たる空管
17内の通路18は、種々の目的に利用することができ
る。例えば、熱交換水の温度を確実に監視し且つそれを
特定温度範囲に制御する必要のある場合などでは、温度
測定用のセンサの設置空間および該センサを稼働するた
めの配線路などとして利用することができる。
【0011】本発明においては、蓄熱材Hとしては特に
制限がなく種々のものを採用することができる。例え
ば、固体の放熱状態から液状の蓄熱状態に変化する有機
質または無機質の蓄熱材、かかる蓄熱材を固体の物質で
包んだボールやカプセル、あるいは固体の放熱状態から
液状の蓄熱状態に変化する有機質、例えばパラフィンや
蝋と有機高分子との混合組成物、などが例示される。就
中、上記混合組成物のうち放熱状態のみならず蓄熱状態
においても固体を呈するもの、あるいは少なくとも流動
変形性が極く小さい半固体のものが特に好ましい。その
理由は、本発明の蓄熱装置を僅かにでも傾斜のある個所
に布設すると、もし蓄熱材Hが放熱状態において液体で
あると管内を流下して低位の個所に集中してその個所に
水頭圧を与えて管を破裂する危険のあること、並びに一
方で高位の個所には空隙部を生じてその個所の蓄放熱性
能を低下せしめること、などがあるからである。蓄熱状
態においても固体や半固体のものは、管内を流動するこ
とがないので、上記した問題がない。さらにかかる蓄熱
材を使用すると、後記するようにそれを内蔵する本発明
の蓄熱装置の製造が容易であり、また製造後において蓄
熱材Hが流出するおそれがないので、該蓄熱装置の保
管、運搬、布設などがすこぶる容易となる長所もある。
【0012】上記した固体や半固体の蓄熱材としては、
ノルマルパラフィンなどのパラフィンワックス、高級ア
ルコールなどのワックス類100重量部あたり、スチレ
ン−エチレン−プロピレンスチレン−ブロック共重合
体、スチレン−イソプレン−スチレン−ブロック共重合
体などのスチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン
系ゴムとオレフィン系樹脂とのブレンドなどのオレフィ
ン系熱可塑性エラストマー、エチレン−酢酸ビニル共重
合体などの有機高分子1〜30重量部を混合した組成
物、あるいは特開平4−85387号公報に記載のもの
などが例示される。
【0013】本発明の蓄熱装置においては、多くの場
合、蓄熱材Hを加温するために内管11内Wを送通する
熱交換水として温水が用いられる。また、所望の放熱温
度特性を示す蓄熱材を選定し、且つ熱交換水を必要な温
度としておくと、本発明により所望の温度で暖房を行う
ことができる。ところで冬季や春先に時として異常に温
かい日があり、そのような時には床暖房が不快に感じる
ことがある。かかる場合に、熱交換水として冷水を使用
してこれを送通して蓄熱材を冷却すると、床暖房を急速
に停止させることができる。このように、蓄熱材の放熱
特性を簡単な装置にて制御できることも本発明の大きな
特徴の一つである。
【0014】本発明の蓄熱装置における内管11や外管
12の構成材料は、特に制限がなく、例えばポリエチレ
ン、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ4−メチ
ルペンテン−1のようなポリオレフィン、ポリ塩化ビニ
ル、ナイロン、ポリエステル、フェノール樹脂などの有
機高分子、鉄、アルミニウム、銅、あるいはそれらをベ
ースとする合金などの金属、かかる有機高分子と金属と
の複合材、あるいはコンクリートなどである。
【0015】また本発明の蓄熱装置においては、内外管
11、12とが共に同一材料からなる単純2重管であっ
てもよく、内管11が金属管で外管12が有機高分子な
どの他種材料からなる複合2重管であってもよい。さら
に、内外管11、12は、互いに多少は偏心していても
よいが、蓄熱材の安定した蓄放熱特性を得るには両者は
可及的に同心円状に配置されていることが好ましい。同
心円状または実質的に同心円状の2重管は、該管の長手
方向に適当な間隔をおいて内管11と外管12の間に適
当なスぺーサを設置することにより、あるいは内管11
の上に少ない偏肉量状態で形成されている固体の蓄熱材
層の上に外管12を押出被覆する、などの方法により製
造することができる。後者の製造法において、蓄熱材と
して前記した蓄熱状態においても固体または少なくとも
流動変形性が極く小さい半固体のものを使用すると、外
管12の押出成形が容易となる。
【0016】図5において、20は根太、21は根太2
0の下に釘打ちされた木材などからなる捨て張り、1は
捨て張り21の上に布設された図1〜図4に示したよう
な蓄熱装置、22は根太20の上に張設されたアルミニ
ウムなどの良熱伝導性金属からなる均熱板、23は捨て
張り21、均熱板22、および蓄熱装置1との間の空間
を充填するガラスウールなどの断熱材、および24は均
熱板22の上に張設されたフローリングである。
【0017】図6において、30はポリスチレンフォー
ム、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォームなど
からなる断熱材板、1は断熱材板30の上に布設された
図1〜図4に示したような蓄熱装置、31は蓄熱装置1
の上に張設された鉄などの金属からなるワイヤメッシ
ュ、32はフローリング、および33は断熱材板30と
フローリング32の間の空間を埋めるコンクリートであ
る。
【0018】図7においては、図4の蓄熱装置1が断面
U字型に加熱変形され、蓄熱材が存在する側の二通路管
19の管壁が平坦面とされている。そして、その平坦面
が均熱板22の裏面に密接するように配設されている。
かく配設すると、蓄熱材からの熱の均熱板22への伝達
が極めて良好となる。図8においては、図2の蓄熱装置
1がその熱交換水の往路たる通路W1 を均熱板22側と
し、熱交換水の帰路たる通路W2 を均熱板22から離れ
る側として該均熱板と密接するように配設されている。
図8の場合は、図7の場合程には均熱板22と蓄熱装置
1の密接性は良くないが、この場合でも蓄熱材からの熱
の均熱板22への伝達が良好となる。
【0019】
【発明の効果】本発明の蓄熱装置は、前記した通り、蓄
熱材を熱効率よく加熱でき、また布設の手間が少ないの
で、床暖房に適用して電力の節減や低コストでの布設が
可能となる。また、床暖房が不快に感じる温かい時に
は、冷水を本発明の蓄熱装置に送通して蓄熱材を冷却し
床暖房を急止させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の断面図である。
【図2】本発明の他の実施例の断面図である。
【図3】本発明のさらに他の実施例の断面図である。
【図4】本発明のさらに他の実施例の断面図である。
【図5】本発明を根太式の床暖房に適用した実施例の断
面図である。
【図6】本発明を埋設式の床暖房に適用した実施例の断
面図である。
【図7】本発明を均熱板へ密接して配設した一実施例の
断面図である。
【図8】本発明を均熱板へ密接して配設した他の実施例
の断面図である。
【符号の説明】
1 蓄熱装置 11 内管 12 外管 16 隔壁 H 蓄熱材 W 熱交換水の通路 20 根太 22 均熱板 23 断熱材 24、32 フローリング 30 断熱材板 33 コンクリート

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多流路管からなり、該多流路管内の少な
    くとも1つの隔壁を隔ててその一方の側に蓄熱材が充填
    されており、他方の側は熱交換水の送通路とされてなる
    ことを特徴とする蓄熱装置。
  2. 【請求項2】 蓄熱材が蓄熱状態においても固体または
    半固体のものである請求項1記載の蓄熱装置。
  3. 【請求項3】 多流路管が2重管であり、管壁の内側が
    熱交換水の送通路とされ、管壁の外側に蓄熱材が充填さ
    れてなる請求項1または2記載の蓄熱装置。
  4. 【請求項4】 多流路管が隔壁により管内の通路が2分
    された二通路管であり、その一方の通路には蓄熱材が充
    填されており、他方は熱交換水の通路とされてなる請求
    項1または2記載の蓄熱装置。
  5. 【請求項5】 熱交換水の送通路が隔壁により熱交換水
    の往路と帰路とに分割されてなる請求項1〜4のいずれ
    かに記載の蓄熱装置。
  6. 【請求項6】 熱交換水の送通路内に空管をさらに有す
    る請求項1〜5のいずれかに記載の蓄熱装置。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の蓄熱装
    置の上に均熱板およびフローリングを有する床暖房用の
    蓄熱装置。
  8. 【請求項8】 請求項1〜6のいずれかに記載の蓄熱装
    置は、蓄熱材が充填している側を均熱板に向けて且つ蓄
    熱装置を均熱板に密接して配設してなる請求項7記載の
    床暖房用の蓄熱装置。
  9. 【請求項9】 請求項1〜6のいずれかに記載の蓄熱装
    置を埋め込んだコンクリートの上にフローリングを有す
    る床暖房用の蓄熱装置。
JP8182369A 1996-07-11 1996-07-11 蓄熱装置 Pending JPH1026355A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006132281A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Nippon Aaku Kaihatsu Kk 建築物の水管構造
JP2013174052A (ja) * 2012-02-23 2013-09-05 Nippon Aaku Kaihatsu Kk 建築物における冷暖房間仕切壁の二重管構造
CN108020107A (zh) * 2017-11-30 2018-05-11 上海理工大学 一种旋转式相变蓄热器及其应用

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JP2013174052A (ja) * 2012-02-23 2013-09-05 Nippon Aaku Kaihatsu Kk 建築物における冷暖房間仕切壁の二重管構造
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