JPH10325617A - Heat utilizing system - Google Patents
Heat utilizing systemInfo
- Publication number
- JPH10325617A JPH10325617A JP13465897A JP13465897A JPH10325617A JP H10325617 A JPH10325617 A JP H10325617A JP 13465897 A JP13465897 A JP 13465897A JP 13465897 A JP13465897 A JP 13465897A JP H10325617 A JPH10325617 A JP H10325617A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- tank
- mixed
- utilization system
- pipe
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/003—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using thermochemical reactions
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、暖房などの熱源の
ためにとられる蓄熱システムやヒートアイランド現象の
抑制のためのヒートシンクや冬季自動車エンジンの正常
始動のためのヒータシステム等に適用する熱利用システ
ムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat storage system used for a heat source such as heating, a heat sink for suppressing a heat island phenomenon, a heater system for normal starting of a winter automobile engine, and the like. About.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現代社会では、快適性の志向やライフス
タイルの多様化によってエネルギ需要は増大傾向にあ
る。特に、都市部では熱利用が高密度で行われ、熱容量
の大きい高層建築物が密集しており、また、熱を吸収す
る働きがある樹木も少なくなったことなどにより、現
在、年間を通して都市部の温度が郊外の温度よりも１〜
４℃高いというヒートアイランド化現象（都市気象）が
起きている。また、地球規模でも化石燃料の利用によっ
て排出されるＣＯ2 の増加で地球温暖化現象が起きてお
り、重大な環境問題となっている。以前では、化石燃料
の資源枯渇から省エネルギが叫ばれていたが、最近で
は、資源枯渇と共に地球環境問題から省エネルギが叫ば
れている。こうした背景からエネルギ使用の合理化の面
で大量にエネルギを消費するオフィスビルや工場に省エ
ネルギ対策を講じることが必要とされている。2. Description of the Related Art In modern society, demand for energy tends to increase due to a desire for comfort and diversification of lifestyles. Especially in urban areas, heat is used at high density, high-rise buildings with large heat capacity are densely packed, and trees that have the function of absorbing heat are decreasing. Temperature is 1 to less than suburban temperature
A heat island phenomenon (urban weather) of 4 ° C. higher is occurring. In addition, global warming has occurred due to an increase in CO 2 emitted by the use of fossil fuels on a global scale, and has become a serious environmental problem. In the past, energy conservation was called out from the depletion of fossil fuel resources, but recently, energy conservation has been called out due to global environmental problems along with resource depletion. From such a background, it is necessary to take energy saving measures for office buildings and factories that consume a large amount of energy in terms of rationalization of energy use.
【０００３】このような省エネルギ対策として従来から
行われていることは、例えば、夏季の冷房温度の高めに
設定したり、冬季の暖房温度を低めに設定したり、合わ
せてその使用時間を短縮することである。最近、省エネ
ルギ対策や夏季ヒートアイランド化現象を抑制するため
に、夏季に使用するエアコンなどから排出される廃熱を
地中をヒートシンクとして蓄熱し、この熱を冬季暖房用
の熱源として利用するというシステムが考えられてい
る。この蓄熱システムの原理としては、地中に廃熱を流
し込んで地中顕熱として貯える方法や蓄熱材の融解潜熱
や相変化の際の潜熱等を利用する方法がある。[0003] Such energy saving measures that have conventionally been taken include, for example, setting a higher cooling temperature in summer, setting a lower heating temperature in winter, and shortening the usage time. It is to be. Recently, in order to save energy and reduce the heat island phenomenon in summer, a system that stores waste heat discharged from air conditioners used in summer as a heat sink in the ground and uses this heat as a heat source for heating in winter. Is considered. As a principle of this heat storage system, there are a method of flowing waste heat into the ground to store it as sensible heat under the ground, and a method of utilizing latent heat of fusion of a heat storage material or latent heat at the time of phase change.
【０００４】また、冬季に、車両のエンジンの始動が困
難となることがあり、特に、寒冷地では、ディーゼルエ
ンジン車のエンジンが寒さで始動しない光景がよく見ら
れる。このため、寒冷地用の軽油を利用する方法等で対
応している。[0004] In winter, it is sometimes difficult to start the engine of the vehicle. Particularly in cold regions, it is often seen that the engine of a diesel engine vehicle does not start due to cold. For this reason, a method using light oil for cold regions is used.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】夏季に、廃熱を地中に
送り込んで地中顕熱で蓄熱するシステムでは、地中の熱
容量や断熱性等から大規模なシステムとなってしまう。
また、顕熱や融解潜熱等を利用した蓄熱材に熱を送り込
んで蓄熱するシステムでは、蓄熱された熱は常時拡散し
て温度が低下するので、冬季までの、または冬季間の長
時間の熱源として熱を蓄熱、熱供給源として利用するこ
とは難しい。更に、融解潜熱を利用する場合では、液体
のみだけでなく液体と固体の二相を制御する必要があ
り、熱伝導性及び輸送の面で大きな制約が付随してしま
う。A system in which waste heat is sent into the ground in the summer to store heat with sensible heat under the ground is a large-scale system due to the heat capacity of the ground and heat insulation.
In a system that stores heat by sending heat to a heat storage material using sensible heat or latent heat of fusion, the stored heat is constantly diffused and the temperature decreases, so a long-term heat source until winter or during winter It is difficult to use heat as heat storage and heat source. Further, when utilizing latent heat of fusion, not only liquid but also two phases of liquid and solid must be controlled, which imposes great restrictions on thermal conductivity and transport.
【０００６】本発明は、このような省エネルギ化やヒー
トアイランド化現象の抑制及び車両用エンジンの正常始
動などのために、冷房装置や車両用エンジン等から排出
される廃熱を少なくとも２種類以上の混合物質の分留に
利用し、分留して得られた少なくとも２種類以上の液体
もしくは固体物質を再び混合する際に発生する混合熱を
暖房等の熱源として利用する熱利用システムを提供する
ことを目的とする。According to the present invention, at least two or more types of waste heat discharged from a cooling device, a vehicle engine, and the like are used for energy saving, suppression of a heat island phenomenon, and normal startup of a vehicle engine. Provided is a heat utilization system which is used for fractionation of a mixed substance and uses mixed heat generated when at least two or more liquid or solid substances obtained by fractionation are mixed again as a heat source for heating or the like. With the goal.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１の発明の熱利用システムは、複数の物質を
混合する際に発生する混合熱を熱源として利用すること
を特徴とするものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a heat utilization system for utilizing the heat of mixing generated when mixing a plurality of substances as a heat source. Things.
【０００８】また、請求項２の発明の熱利用システム
は、前記混合する複数の物質は、水と有機溶剤あるいは
有機溶剤同士であることを特徴とするものである。The heat utilization system according to the second aspect of the present invention is characterized in that the plurality of substances to be mixed are water and an organic solvent or organic solvents.
【０００９】また、請求項３の発明の熱利用システム
は、冷房装置から排出される廃熱を複数の混合した物質
が入った容器に接した配管に通すことにより、前記廃熱
の一部を前記混合液体の気化熱として利用して前記廃熱
の温度を低下させることを特徴とするものである。In the heat utilization system according to the third aspect of the present invention, a part of the waste heat is passed by passing waste heat discharged from the cooling device through a pipe in contact with a container containing a plurality of mixed substances. The temperature of the waste heat is reduced by utilizing the mixed liquid as heat of vaporization.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態の熱利用システムの原理を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The principle of a heat utilization system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１１】図１に本発明の実施形態に係る熱利用シス
テムの概略を示す。FIG. 1 schematically shows a heat utilization system according to an embodiment of the present invention.
【００１２】本実施形態の熱利用システムにおいて、図
１に示すように、タンク１１には少なくとも２種類の物
質として物質Ａと物質Ｂからなる混合溶液Ｃが入ってい
る。この２種類の物質Ａ，Ｂは、沸点が異なることと混
合することで発熱（混合熱を放出する）する作用がある
ことを満足するものである。この物質Ａ，Ｂの組み合わ
せとしては、例えば、水とアルコール、水とトリエチレ
ングリコール、２，２，２−トリフルオロエタノールと
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、クロロホルムとトリエ
チレンアミン、クロロホルムとジエチルエーテルなど、
水と有機溶剤あるいは有機溶剤同士がある。そして、こ
こでは、物質Ｂよりも物質Ａの方が沸点が低いものとし
ている。In the heat utilization system of the present embodiment, as shown in FIG. 1, a tank 11 contains a mixed solution C composed of a substance A and a substance B as at least two kinds of substances. The two types of substances A and B satisfy the fact that they have different boiling points and have an action of generating heat (releasing mixed heat) by mixing. Examples of the combination of the substances A and B include water and alcohol, water and triethylene glycol, 2,2,2-trifluoroethanol and N, N-dimethylacetamide, chloroform and triethyleneamine, and chloroform and diethyl ether. ,
There are water and organic solvents or organic solvents. Here, it is assumed that the substance A has a lower boiling point than the substance B.
【００１３】このタンク１１内には、夏季に使用する冷
房装置や車両用エンジンなどからの廃熱等の熱源が送ら
れる配管１２が配設されている。混合溶液Ｃはこの配管
１２から熱を吸収し、この混合溶液Ｃを構成する物質
Ａ，Ｂのうち、沸点の低い物質Ａが気化（蒸発）を開始
する。このとき、タンク１１の上部に取り付けられたバ
ルブ１３を開けてバルブ１４を閉じると、蒸発した物質
Ａは配管１５を通ってタンク１６に到達する。このタン
ク１６はタンク１１よりも温度が低くなっており、蒸発
した物質Ａはこのタンク１６内で凝結し、貯溜されるこ
ととなり、タンク１６の水位が物質Ａの配合量に達した
ところで、バルブ１３を閉じてバルブ１４を開ける。す
ると、今度はタンク１１内に残っていた物質Ｂが気化
（蒸発）し、配管１７を通ってタンク１８に到達する。
タンク１８はタンク１１よりも温度が低くなっており、
蒸発した物質Ｂはこのタンク１８内で凝結し、貯溜され
ることとなり、タンク１６の水位が物質Ｂの配合量に達
したところで、バルブ１４を閉じる。In the tank 11, there is provided a pipe 12 through which a heat source such as waste heat from a cooling device or a vehicle engine used in summer is sent. The mixed solution C absorbs heat from the pipe 12, and of the substances A and B constituting the mixed solution C, the substance A having a low boiling point starts to evaporate (evaporate). At this time, when the valve 13 attached to the upper part of the tank 11 is opened and the valve 14 is closed, the evaporated substance A reaches the tank 16 through the pipe 15. The temperature of the tank 16 is lower than that of the tank 11, and the evaporated substance A condenses and is stored in the tank 16. When the water level of the tank 16 reaches the compounding amount of the substance A, the valve is opened. 13 is closed and the valve 14 is opened. Then, the substance B remaining in the tank 11 is vaporized (evaporated), and reaches the tank 18 through the pipe 17.
The temperature of the tank 18 is lower than that of the tank 11,
The evaporated substance B condenses and is stored in the tank 18, and when the water level in the tank 16 reaches the blending amount of the substance B, the valve 14 is closed.
【００１４】このような操作が蓄熱の場合である。この
操作はビルの蓄熱システムでは夏季あるいは日中に行わ
れることになるし、車両用エンジンのヒータシステムで
はエンジンの廃熱を利用できる走行中に行われることに
なる。この蓄熱システムを利用すると、廃熱の熱の一部
は気化熱に利用されるので廃熱の温度を低下させること
が可能である。Such an operation is the case of heat storage. This operation is performed in summer or during the day in the heat storage system of the building, and is performed during traveling in which the waste heat of the engine can be used in the heater system of the vehicle engine. When this heat storage system is used, part of the heat of the waste heat is used for the heat of vaporization, so that the temperature of the waste heat can be reduced.
【００１５】次に、本システムを熱源として利用する場
合について説明する。バルブ１３，１４を閉じて、タン
ク１６，１８にそれぞれ物質Ａ，Ｂが貯まった状態で、
バルブ１９，２０を開ける。このとき、バルブ１９，２
０を開ける加減は、物質Ａと物質Ｂとの混合割合を混合
して発生する熱量が最も大きくなるような割合となるよ
うにすることが好ましい。例えば、物質Ａがエチルアル
コールで、物質Ｂが水である場合には、エチルアルコー
ルの約８０ｍｌに対して水が約２０ｍｌとなるようにす
る。すると、物質Ａと物質Ｂは熱交換器２１内で混合
し、混合熱を放出しながらタンク１１に到達する。この
熱交換器２１で得られた熱は、熱媒体として取り出さ
れ、ビルの蓄熱システムでは暖房等に利用され、また、
車両用エンジンのヒータシステムではエンジンや気化器
等の加熱に利用される。Next, a case where the present system is used as a heat source will be described. With the valves 13 and 14 closed and the substances A and B stored in the tanks 16 and 18, respectively,
The valves 19 and 20 are opened. At this time, valves 19 and 2
It is preferable that the degree of opening 0 is adjusted so that the amount of heat generated by mixing the mixing ratios of the substance A and the substance B is maximized. For example, when the substance A is ethyl alcohol and the substance B is water, about 20 ml of water is used for about 80 ml of ethyl alcohol. Then, the substance A and the substance B are mixed in the heat exchanger 21 and reach the tank 11 while releasing the mixed heat. The heat obtained by the heat exchanger 21 is taken out as a heat medium and used for heating or the like in a heat storage system of a building.
In a heater system for a vehicle engine, the heater system is used for heating an engine, a carburetor, and the like.
【００１６】以上、本実施形態の熱利用システムにおけ
る蓄熱及び放熱の原理を説明したが、この熱利用システ
ムは潜熱蓄熱材のように固体を利用しておらず、輸送に
便利な液体を主に利用しており、効率的に熱交換器２１
で熱を発生させることが可能である。Although the principle of heat storage and heat radiation in the heat utilization system of the present embodiment has been described above, this heat utilization system does not use a solid like a latent heat storage material and mainly uses a liquid convenient for transportation. The heat exchanger 21
To generate heat.
【００１７】従って、本実施形態の熱利用システムで
は、例えば、夏季の冷暖房装置等から排出される廃熱を
混合溶液Ｃの分留（分離）に利用し、熱を物質Ａ，Ｂの
分離という形で保存する手法をとっている。そのため、
夏季に貯えた熱を冬季にまで長期間保存（分離）するこ
とが可能となり、冬季には暖房用熱源として必要なとき
に必要な量だけ分離した液体あるいは固体を混合するこ
とによって取り出すことができる。Therefore, in the heat utilization system of the present embodiment, for example, waste heat discharged from a cooling / heating device or the like in summer is used for fractionation (separation) of the mixed solution C, and the heat is referred to as separation of substances A and B. The method of saving in the form is taken. for that reason,
Heat stored in the summer can be stored (separated) for a long time until the winter, and in the winter, it can be extracted by mixing the required amount of separated liquid or solid when needed as a heat source for heating. .
【００１８】また、自動車にこの熱利用システムを取り
入れると、冬季の寒冷地等にて、エンジンを始動する前
にこの熱利用システムからの熱によってエンジンや気化
器等を加熱することで正常な始動が可能となる。When this heat utilization system is incorporated in an automobile, the engine and the carburetor are heated by the heat from the heat utilization system before the engine is started in a cold region in winter and the like, so that the engine can be started normally. Becomes possible.
【００１９】[0019]
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の各実施例を詳
細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００２０】（実施例１）図２に本発明の第１実施例に
係る熱利用システムの概略を示す。(Embodiment 1) FIG. 2 schematically shows a heat utilization system according to a first embodiment of the present invention.
【００２１】本実施例では、本発明の熱利用システムを
ビルの地下蓄熱システムとして利用している。図１に示
すように、ビルディング３１の地下部分には、地下には
貯蔵タンク３２が埋設されており、このタンク３２内に
は、例えば、水とエタノールのように混合すると熱を発
生するような組合せの混合溶液Ｃが貯溜されている。こ
の混合溶液Ｃが貯溜されたタンク３２内には、夏季に使
用する冷房装置３３の廃熱が通る配管３４が配設されて
いる。従って、混合溶液Ｃが廃熱が通っている配管３４
によって暖められ、バルブ３５を開けてバルブ３６を閉
じると、混合溶液Ｃを構成する沸点の低い物質（例え
ば、エタノール）が蒸発し、配管３７を通ってタンク３
８に到達し、凝結して液体となる。このとき、タンク３
８の上部に水道管３９などの低温部があると、分留した
物質の凝結を速やかに行うことが可能となる。In this embodiment, the heat utilization system of the present invention is used as an underground heat storage system of a building. As shown in FIG. 1, a storage tank 32 is buried underground in a basement portion of the building 31. In the tank 32, for example, heat is generated when mixed with water and ethanol. A mixed solution C of the combination is stored. In the tank 32 in which the mixed solution C is stored, a pipe 34 through which waste heat of a cooling device 33 used in summer passes is provided. Accordingly, the pipe 34 through which the mixed solution C passes waste heat
When the valve 35 is opened and the valve 36 is closed, the substance having a low boiling point (for example, ethanol) constituting the mixed solution C evaporates and passes through the pipe 37 to the tank 3.
8 and condenses to a liquid. At this time, tank 3
If there is a low-temperature part such as a water pipe 39 at the upper part of 8, the fractionated substance can be quickly condensed.
【００２２】そして、タンク３８の低沸点容液（エタノ
ール）が所定量（配合量）貯まると、バルブ３５を閉じ
てバルブ３６を開ける。混合溶液Ｃはすでに低沸点溶液
が蒸発してなくなっているので、今度は高沸点溶液
（水）が蒸発を開始し、配管４０を通ってタンク４１に
到達し、凝結して液体となる。このとき、タンク４１の
上部にも水道管３９などの低温部があると、分留した物
質の凝結を速やかに行うことが可能となる。When a predetermined amount (mixing amount) of the low boiling point solution (ethanol) in the tank 38 is stored, the valve 35 is closed and the valve 36 is opened. Since the low-boiling solution has already been evaporated from the mixed solution C, the high-boiling solution (water) starts to evaporate, reaches the tank 41 through the pipe 40, and condenses to a liquid. At this time, if there is a low-temperature part such as the water pipe 39 also in the upper part of the tank 41, it becomes possible to quickly condense the fractionated substance.
【００２３】以上の説明が夏季における冷房装置３３の
廃熱を利用した蓄熱の方法であるが、冷房装置３３から
の廃熱は混合溶液Ｃの気化に利用（気化熱として吸収）
されるので、配管３４の端部からでる廃熱の温度は、直
接出される廃熱の温度に比べて低温となり、ヒートアイ
ランド現象の抑制に寄与することが可能となる。The above description is of the heat storage method using the waste heat of the cooling device 33 in the summer season. The waste heat from the cooling device 33 is used for vaporizing the mixed solution C (absorbed as heat of vaporization).
Therefore, the temperature of the waste heat from the end of the pipe 34 is lower than the temperature of the waste heat that is directly output, and it is possible to contribute to the suppression of the heat island phenomenon.
【００２４】一方、冬季に本熱利用システムで蓄熱した
熱を利用する場合、バルブ４２，４３を開いて、タンク
３８に貯蔵された低沸点溶液とタンク４１に貯蔵された
高沸点溶液をそれぞれ熱交換器４４に送る。このとき、
タンク３８，４１に貯蔵された各溶液の混合熱が最大に
なる混合比になるようにバルブ４２，４３を開く。そし
て、各溶液は熱交換器４４にて混合して混合熱を発生
し、送風管４５から送られてくる空気を暖め、配管４６
を通して温風として暖房装置４７に送り、暖房に利用さ
れる。On the other hand, when utilizing the heat stored by the present heat utilization system in winter, the valves 42 and 43 are opened, and the low boiling solution stored in the tank 38 and the high boiling solution stored in the tank 41 are respectively heated. Send to exchanger 44. At this time,
The valves 42 and 43 are opened so that the mixing ratio of each solution stored in the tanks 38 and 41 is maximized. Then, the respective solutions are mixed in the heat exchanger 44 to generate heat of mixing, which warms the air sent from the blower pipe 45, and
The air is sent to the heating device 47 as warm air through the heater and is used for heating.
【００２５】以上、本実施例の熱利用システムを利用す
ると、夏季のヒートアイランド現象の抑制や冬季の暖房
用化石燃料の使用料の節約につながることになる。この
熱利用システムで使用する溶液は混合することで混合熱
を発生する溶液であり、実施例で適用した水とエタノー
ル以外に、水とトリエチレングリコールなどがあり、こ
のエタノールやトリエチレングリコールなどを利用する
ことで、化石燃料を使用することになるが、この熱利用
システムの場合、これら有機溶剤系溶液を燃焼してＣＯ
2 を発生することはなく、水と混合したり、分離したり
するだけで半永久的に使用することができる。また、こ
の熱利用システムでは、簡単なバルブの開閉操作だけで
蓄熱及びその利用が可能である。As described above, the use of the heat utilization system according to the present embodiment leads to suppression of the heat island phenomenon in the summer and saving of the usage fee of the heating fossil fuel in the winter. The solution used in this heat utilization system is a solution that generates heat of mixing by mixing.In addition to the water and ethanol applied in the examples, there are water and triethylene glycol, and the like. By using fossil fuels, this heat utilization system burns these organic solvent-based solutions to reduce CO2
It does not generate 2, and can be used semi-permanently simply by mixing or separating with water. Further, in this heat utilization system, heat can be stored and used only by a simple valve opening / closing operation.
【００２６】（実施例２）図３に本発明の第２実施例に
係る熱利用システムの概略を示す。(Embodiment 2) FIG. 3 schematically shows a heat utilization system according to a second embodiment of the present invention.
【００２７】本実施例では、本発明の熱利用システムを
ビルの上部に設けられた蓄熱システムとして利用してい
る。図３に示すように、ビルディング５１の上部にはタ
ンク５２が設けられており、このタンク５２内には混合
溶液Ｃ（例えば、水とエタノール）が貯溜されている。
このタンク５２内の混合溶液Ｃはバルブ５３を開くこと
で配管５４を通り、ビルディング５１の屋上屋外に設置
された分留装置５５に移送することができる。この分留
装置５５には夏季に使用される冷房装置５６からの廃熱
が通る配管５７が通っており、この分留装置５５に移送
された混合溶液Ｃはこの冷房装置５６の廃熱や太陽熱を
受けとって徐々に蒸発する。このとき、混合溶液Ｃの気
化熱に廃熱の一部が利用されるので、夏季にでる廃熱の
温度を低下させることが可能となる。In this embodiment, the heat utilization system of the present invention is used as a heat storage system provided at the top of a building. As shown in FIG. 3, a tank 52 is provided above the building 51, and a mixed solution C (for example, water and ethanol) is stored in the tank 52.
By opening the valve 53, the mixed solution C in the tank 52 can be transferred to the fractionating device 55 installed outside the rooftop of the building 51 through the pipe 54. A pipe 57 through which waste heat from a cooling device 56 used in the summer passes passes through the fractionation device 55, and the mixed solution C transferred to the fractionation device 55 is subjected to waste heat of the cooling device 56 and solar heat. Receiving and evaporating gradually. At this time, since a part of the waste heat is used for the heat of vaporization of the mixed solution C, the temperature of the waste heat in summer can be reduced.
【００２８】そして、分留装置５５で蒸発する物質は配
管５８を通り、互いに異なる沸点によって分留され、バ
ルブ５９，６０を開閉操作することで、タンク６１，６
２にそれぞれ溶液を分離して貯えることができる。この
タンク６１，６２は貯水槽６３内に低温状態で設置され
ており、混合溶液Ｃから分離した２つの物質の凝結作用
を速やかに行うことが可能となる。以上が夏季における
冷房装置５６の廃熱を利用した蓄熱の方法である。一
方、冬季にあっては、バルブ６４，６５を開いて、各タ
ンク６１，６２にそれぞれ貯蔵された溶液を熱交換器６
６に送る。このとき、タンク６１，６２に貯蔵された各
溶液の混合熱が最大になる混合比になるようにバルブ６
４，６５を開く。そして、各溶液は熱交換器６６にて混
合して混合熱を発生し、送風管６７から送られてくる空
気を暖め、配管６８を通して温風として暖房装置６９に
送り、暖房に利用される。The substance evaporated in the fractionating device 55 passes through the pipe 58 and is fractionated at different boiling points, and the valves 59 and 60 are opened and closed to operate the tanks 61 and 6.
2 can store the solution separately. These tanks 61 and 62 are installed in a low temperature state in the water storage tank 63, so that the coagulation action of the two substances separated from the mixed solution C can be performed quickly. The above is the method of storing heat using the waste heat of the cooling device 56 in summer. On the other hand, in the winter season, the valves 64 and 65 are opened, and the solutions stored in the respective tanks 61 and 62 are transferred to the heat exchanger 6.
Send to 6. At this time, the valve 6 is adjusted so that the mixing ratio of each solution stored in the tanks 61 and 62 is maximized.
Open 4,65. Then, the respective solutions are mixed by the heat exchanger 66 to generate heat of mixing, warm the air sent from the blower pipe 67, and send the warm air through a pipe 68 to a heating device 69 to be used for heating.
【００２９】なお、上述の実施例において、分留装置５
５に太陽熱を利用する場合、反射鏡や凹面鏡等を利用し
てこの分留装置５５に集光し、分留に必要な温度を得る
ようにしてもよく、このような工夫をすれば、本実施例
の熱利用システムの蓄熱時期を夏季のみに限らず、冬季
の日中にも行うことが可能となり、夜間の暖房に利用で
きる。更に、混合熱と分留蓄熱のサイクルが一日で行え
れば、各タンクの容量を小型化することが可能となる。In the above-described embodiment, the fractionating apparatus 5
In the case where solar heat is used for 5, the light may be condensed on the fractionating device 55 using a reflecting mirror or a concave mirror to obtain a temperature necessary for fractionation. The heat storage time of the heat utilization system according to the embodiment can be performed not only in the summer but also in the daytime in the winter, and can be used for nighttime heating. Furthermore, if the cycle of the mixed heat and the fractionated heat storage can be performed in one day, the capacity of each tank can be reduced.
【００３０】（実施例３）図４に本発明の第３実施例に
係る熱利用システムの概略を示す。(Embodiment 3) FIG. 4 schematically shows a heat utilization system according to a third embodiment of the present invention.
【００３１】本実施例では、本発明の熱利用システムを
ビルの上部蓄熱システムとして利用しており、混合溶液
を水とトリエチレングリコールとの混合物質を使用し、
両者の混合熱を熱源として用いている。In the present embodiment, the heat utilization system of the present invention is used as an upper heat storage system of a building, and the mixed solution uses a mixed substance of water and triethylene glycol.
The heat of mixing is used as a heat source.
【００３２】図４に示すように、ビルディング７１の上
部にはタンク７２が設けられており、タンク７２内には
トリエチレングリコール（以下、ＴＥＧと称する。）が
貯溜されている。このタンク７２にはバルブ７３を有す
る配管７４が接続されており、この配管７４は、バルブ
７５を有して水が通る配管７６と合流し、各バルブ７
３，７５を開くことで、熱交換器７７内で水とＴＥＧと
が混合するようになっており、ここで、各バルブ７３，
７５は、発生する混合熱が最大になるような割合となる
ように開くことが好ましい。そして、混合熱は熱交換器
７７で配管７８を通る熱媒体に熱を与え、配管７９から
排出されて暖房装置８０に利用される。As shown in FIG. 4, a tank 72 is provided above the building 71, and triethylene glycol (hereinafter, referred to as TEG) is stored in the tank 72. A pipe 74 having a valve 73 is connected to the tank 72. The pipe 74 joins with a pipe 76 having a valve 75 and through which water passes.
By opening 3, 75, water and TEG are mixed in the heat exchanger 77, and here, each valve 73,
Preferably, 75 is opened so as to have a ratio that maximizes the generated heat of mixing. Then, the mixed heat gives heat to the heat medium passing through the pipe 78 by the heat exchanger 77, is discharged from the pipe 79, and is used for the heating device 80.
【００３３】一方、熱交換器７７で熱を発生した混合溶
液Ｃは分留装置８１内に移送される。この分留装置８１
には冷房装置８２から排出される廃熱が通る配管８３が
配設されており、混合溶液Ｃに熱を与えることで分留に
利用される。また、分留装置８１は屋外に配設されてお
り、太陽熱も分留に利用することができ、この場合、反
射鏡や凹面鏡等を利用して分留装置８１に集光し、分留
に必要な温度を得ることが望ましい。このような工夫を
すれば、本実施例の熱利用システムの蓄熱時期を夏季の
みに限らず、冬季の日中にも行うことが可能であり、夜
間の暖房に利用できる。混合発熱と分留蓄熱のサイクル
が一日で行えれば、各タンクの容量を小型化することも
可能である。On the other hand, the mixed solution C having generated heat in the heat exchanger 77 is transferred into the fractionating device 81. This fractionating device 81
Is provided with a pipe 83 through which waste heat discharged from the cooling device 82 passes, and is used for fractionation by applying heat to the mixed solution C. In addition, the fractionating device 81 is disposed outdoors, and solar heat can also be used for fractionation. In this case, the fractional light is condensed on the fractionating device 81 using a reflecting mirror, a concave mirror, or the like, and is fractionated. It is desirable to obtain the required temperature. With such a contrivance, the heat storage time of the heat utilization system of the present embodiment can be set not only in summer but also in daytime in winter, and can be used for nighttime heating. If the cycle of mixed heat generation and fractionated heat storage can be performed in one day, the capacity of each tank can be reduced.
【００３４】そして、本実施例の混合溶液Ｃを達成する
水の沸点は１００℃であり、ＴＥＧの沸点は２８８℃で
あるので、分留装置８１にてこの混合溶液の水を蒸発し
て水蒸気として外部へ放出する。すると、分留装置８１
にはＴＥＧが残り、このＴＥＧをバルブ８４を開けて配
管８５を通してタンク８６に移送する。このタンク８６
に貯まったＴＥＧは夜間電力等を利用してポンプ８７を
作動させ、配管８８を通してタンク７２にくみ上げるこ
とで元の状態にもどすことができ、必要な時に必要な量
だけ、バルブ７３，７５を開閉して混合熱を熱源として
取り出すことができる。The boiling point of water to achieve the mixed solution C of this embodiment is 100 ° C., and the boiling point of TEG is 288 ° C. Release to the outside. Then, the fractionating device 81
, The TEG is transferred to a tank 86 through a pipe 85 by opening a valve 84. This tank 86
The TEG stored in the tank can be returned to the original state by operating the pump 87 using electric power at night and pumping it up to the tank 72 through the pipe 88, and open and close the valves 73 and 75 by a necessary amount when necessary. The heat of mixing can be taken out as a heat source.
【００３５】（実施例４）図５及び図６に本発明の第３
実施例に係る熱利用システムの概略を示す。(Embodiment 4) FIGS. 5 and 6 show a third embodiment of the present invention.
1 shows an outline of a heat utilization system according to an embodiment.
【００３６】本実施例では、本発明の熱利用システムを
車両用エンジンの始動前の加熱源として利用し、混合溶
液を水とトリエチレングリコール（ＴＥＧ）との混合物
質を使用し、両者の混合熱を熱源として用いている。In this embodiment, the heat utilization system of the present invention is used as a heating source before starting the vehicle engine, and the mixed solution is a mixed substance of water and triethylene glycol (TEG). Heat is used as a heat source.
【００３７】車両用エンジンの始動前には混合熱を利用
している。即ち、図５に示すように、タンク９１にはＴ
ＥＧが貯留され、タンク９２には水が貯溜されている。
バルブ９３を閉じた状態でバルブ９４，９５を開ける
と、ＴＥＧと水が各配管９６，９７を通して気化器等の
熱必要部９８に送られ、ここでＴＥＧと水が混合され
る。このとき、ＴＥＧと水の混合熱が最大になる割合と
なるようにバルブ９４，９５を開きことが望ましい。す
ると、熱必要部９８では、ＴＥＧと水との混合熱を発生
し、この熱必要部９８を加熱することができ、エンジン
の正常始動や氷結の融解等に効果を発揮することができ
る。なお、この熱必要部９８の混合溶液ＣＦポンプ９９
を作動して配管100を通ってタンク９１に戻される。Before starting the vehicle engine, the mixed heat is used. That is, as shown in FIG.
EG is stored, and water is stored in the tank 92.
When the valves 94 and 95 are opened with the valve 93 closed, TEG and water are sent to the heat-requiring section 98 such as a vaporizer through the respective pipes 96 and 97, where the TEG and water are mixed. At this time, it is desirable to open the valves 94 and 95 so that the mixing heat of TEG and water becomes the maximum. Then, the heat-requiring portion 98 generates heat of mixing of TEG and water, and can heat the heat-requiring portion 98, which is effective for normal starting of the engine, melting of icing, and the like. Note that the mixed solution CF pump 99
To return to the tank 91 through the pipe 100.
【００３８】一方、エンジン始動後にタンク９１に貯ま
った混合溶液Ｃはエンジンの高温部で分離される。即
ち、図６に示すように、水とＴＥＧの混合溶液Ｃが入っ
たタンク９１のバルブ９４とバルブ９５を開じた状態で
バルブ９３を開ける。すると、タンク９１から混合溶液
Ｃが配管101を通ってエンジン始動後の高温部102に接し
た分留器103に移送される。そして、この分留器103内で
熱を受けて沸点の低い水が蒸発し、配管104を通ってタ
ンク９２に戻され、このタンク９２内で凝縮して水とし
て貯まる。混合溶液Ｃはポンプ105によって配管106を通
してタンク９１に戻され、再び、配管101を通って分留
器103を循環しながら水を蒸発し、ＴＥＧが濃縮されて
最終的にタンク９１にＴＥＧが、タンク９２に水がそれ
ぞれ分離されて貯めることができる。On the other hand, the mixed solution C stored in the tank 91 after the start of the engine is separated at a high temperature part of the engine. That is, as shown in FIG. 6, the valve 93 is opened while the valves 94 and 95 of the tank 91 containing the mixed solution C of water and TEG are opened. Then, the mixed solution C is transferred from the tank 91 through the pipe 101 to the fractionator 103 in contact with the high temperature portion 102 after the engine is started. Then, the water having a low boiling point is evaporated by receiving heat in the fractionator 103, returned to the tank 92 through the pipe 104, and condensed in the tank 92 and stored as water. The mixed solution C is returned to the tank 91 through the pipe 106 by the pump 105, again evaporates water while circulating through the fractionator 103 through the pipe 101, and the TEG is concentrated. Water can be separately stored in the tank 92.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上、説明したように請求項１の発明の
熱利用システムによれば、複数の物質を混合する際に発
生する混合熱を熱源として利用するようにしたので、ビ
ルなどの蓄熱システムとして用いると、必要なときに簡
単なバルブの開閉操作だけで熱を発生させることがで
き、特に、冬季に使用される暖房用として用いること
で、電気や化石燃料の使用量を大幅に節減して省エネル
ギ化を図ることができると共に、このシステムを大量に
利用することでＣＯ2 の排出量を少なくすることがで
き、地球規模でＣＯ2 増加による温暖化現象を抑制する
ことができる。また、本発明を車両用エンジン正常始動
用のヒータシステムとして利用することで、冬季の寒冷
地におけるエンジン始動トラブル等を解消することがで
きる。As described above, according to the heat utilization system of the first aspect of the present invention, the heat of mixing generated when mixing a plurality of substances is used as a heat source. When used as a system, heat can be generated by simply opening and closing valves when necessary.Especially, when used for heating in winter, the use of electricity and fossil fuels is greatly reduced. In addition to saving energy, CO 2 emissions can be reduced by using this system in large quantities, and a global warming phenomenon due to an increase in CO 2 can be suppressed. Further, by using the present invention as a heater system for normal starting of an engine for a vehicle, it is possible to eliminate an engine starting trouble in a cold region in winter.
【００４０】また、請求項２の発明の熱利用システムに
よれば、混合する複数の物質を水と有機溶剤あるいは有
機溶剤同士としたので、有機溶剤としてアルコール、ト
リエチレングリコール、２，２，２−トリフルオロエタ
ノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、クロロホル
ム、トリエチレンアミン、ジエチルエーテルなどを使用
することができ、ＣＯ2 の発生を抑制することができる
と共に、この有機溶剤を水と混合したり、分離したりす
るだけで半永久的に使用することができる。Further, according to the heat utilization system of the second aspect of the present invention, since a plurality of substances to be mixed are water and an organic solvent or organic solvents, alcohol, triethylene glycol, 2,2,2 Trifluoroethanol, N, N-dimethylacetamide, chloroform, triethyleneamine, diethyl ether, and the like can be used to suppress the generation of CO 2 and mix this organic solvent with water; It can be used semi-permanently just by separating it.
【００４１】また、請求項３の発明の熱利用システムに
よれば、冷房装置から排出される廃熱を複数の混合した
物質が入った容器に接した配管に通すことにより、廃熱
の一部を混合液体の気化熱として利用して廃熱の温度を
低下させるようにしたので、冷房装置の廃熱が低下して
から排出されることとなり、直接屋外に排出する場合よ
りも排出される熱風温度が低くなり、都市部のヒートア
イランド化現象を抑制することができる。According to the heat utilization system of the third aspect of the present invention, a part of the waste heat is generated by passing the waste heat discharged from the cooling device through a pipe in contact with a container containing a plurality of mixed substances. Is used as the heat of vaporization of the mixed liquid to reduce the temperature of the waste heat, so that the heat is discharged after the waste heat of the cooling device is reduced, and the hot air that is discharged more than when directly discharged outdoors The temperature is reduced, and the phenomenon of heat islanding in urban areas can be suppressed.
【図１】本発明の実施形態に係る熱利用システムの概略
図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a heat utilization system according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例に係る熱利用システムの概
略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a heat utilization system according to a first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２実施例に係る熱利用システムの概
略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a heat utilization system according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３実施例に係る熱利用システムの概
略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a heat utilization system according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第４実施例に係る熱利用システムの概
略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a heat utilization system according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第４実施例に係る熱利用システムの概
略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a heat utilization system according to a fourth embodiment of the present invention.
１１ タンク １２ 配管 １３，１４ バルブ １５，１７ 配管 １６，１８ タンク １９，２０ バルブ ２１ 熱交換器 Ａ 低沸点容液 Ｂ 高沸点溶液 Ｃ 混合溶液 11 Tank 12 Piping 13,14 Valve 15,17 Piping 16,18 Tank 19,20 Valve 21 Heat exchanger A Low boiling point solution B High boiling point solution C Mixed solution
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成９年６月２５日[Submission date] June 25, 1997
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】 明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】 熱利用システム[Title of the Invention] Heat utilization system
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、暖房などの熱源の
ためにとられる蓄熱システムやヒートアイランド現象の
抑制のためのヒートシンクや冬季自動車エンジンの正常
始動のためのヒータシステム等に適用する熱利用システ
ムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat storage system used for a heat source such as heating, a heat sink for suppressing a heat island phenomenon, a heater system for normal starting of a winter automobile engine, and the like. About.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現代社会では、快適性の志向やライフス
タイルの多様化によってエネルギ需要は増大傾向にあ
る。特に、都市部では熱利用が高密度で行われ、熱容量
の大きい高層建築物が密集しており、また、熱を吸収す
る働きがある樹木も少なくなったことなどにより、現
在、年間を通して都市部の温度が郊外の温度よりも１〜
４℃高いというヒートアイランド化現象（都市気象）が
起きている。また、地球規模でも化石燃料の利用によっ
て排出されるＣＯ2 の増加で地球温暖化現象が起きてお
り、重大な環境問題となっている。以前では、化石燃料
の資源枯渇から省エネルギが叫ばれていたが、最近で
は、資源枯渇と共に地球環境問題から省エネルギが叫ば
れている。こうした背景からエネルギ使用の合理化の面
で大量にエネルギを消費するオフィスビルや工場に省エ
ネルギ対策を講じることが必要とされている。2. Description of the Related Art In modern society, demand for energy tends to increase due to a desire for comfort and diversification of lifestyles. Especially in urban areas, heat is used at high density, high-rise buildings with large heat capacity are densely packed, and trees that have the function of absorbing heat are decreasing. Temperature is 1 to less than suburban temperature
A heat island phenomenon (urban weather) of 4 ° C. higher is occurring. In addition, global warming has occurred due to an increase in CO 2 emitted by the use of fossil fuels on a global scale, and has become a serious environmental problem. In the past, energy conservation was called out from the depletion of fossil fuel resources, but recently, energy conservation has been called out due to global environmental problems along with resource depletion. From such a background, it is necessary to take energy saving measures for office buildings and factories that consume a large amount of energy in terms of rationalization of energy use.
【０００３】このような省エネルギ対策として従来から
行われていることは、例えば、夏季の冷房温度の高めに
設定したり、冬季の暖房温度を低めに設定したり、合わ
せてその使用時間を短縮することである。最近、省エネ
ルギ対策や夏季ヒートアイランド化現象を抑制するため
に、夏季に使用するエアコンなどから排出される廃熱を
地中をヒートシンクとして蓄熱し、この熱を冬季暖房用
の熱源として利用するというシステムが考えられてい
る。この蓄熱システムの原理としては、地中に廃熱を流
し込んで地中顕熱として貯える方法や蓄熱材の融解潜熱
や相変化の際の潜熱等を利用する方法がある。[0003] Such energy saving measures that have conventionally been taken include, for example, setting a higher cooling temperature in summer, setting a lower heating temperature in winter, and shortening the usage time. It is to be. Recently, in order to save energy and reduce the heat island phenomenon in summer, a system that stores waste heat discharged from air conditioners used in summer as a heat sink in the ground and uses this heat as a heat source for heating in winter. Is considered. As a principle of this heat storage system, there are a method of flowing waste heat into the ground to store it as sensible heat under the ground, and a method of utilizing latent heat of fusion of a heat storage material or latent heat at the time of phase change.
【０００４】また、冬季に、車両のエンジンの始動が困
難となることがあり、特に、寒冷地では、ディーゼルエ
ンジン車のエンジンが寒さで始動しない光景がよく見ら
れる。このため、寒冷地用の軽油を利用する方法等で対
応している。[0004] In winter, it is sometimes difficult to start the engine of the vehicle. Particularly in cold regions, it is often seen that the engine of a diesel engine vehicle does not start due to cold. For this reason, a method using light oil for cold regions is used.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】夏季に、廃熱を地中に
送り込んで地中顕熱で蓄熱するシステムでは、地中の熱
容量や断熱性等から大規模なシステムとなってしまう。
また、顕熱や融解潜熱等を利用した蓄熱材に熱を送り込
んで蓄熱するシステムでは、蓄熱された熱は常時拡散し
て温度が低下するので、冬季までの、または冬季間の長
時間の熱源として熱を蓄熱、熱供給源として利用するこ
とは難しい。更に、融解潜熱を利用する場合では、液体
のみだけでなく液体と固体の二相を制御する必要があ
り、熱伝導性及び輸送の面で大きな制約が付随してしま
う。A system in which waste heat is sent into the ground in the summer to store heat with sensible heat under the ground is a large-scale system due to the heat capacity of the ground and heat insulation.
In a system that stores heat by sending heat to a heat storage material using sensible heat or latent heat of fusion, the stored heat is constantly diffused and the temperature decreases, so a long-term heat source until winter or during winter It is difficult to use heat as heat storage and heat source. Further, when utilizing latent heat of fusion, not only liquid but also two phases of liquid and solid must be controlled, which imposes great restrictions on thermal conductivity and transport.
【０００６】本発明は、このような省エネルギ化やヒー
トアイランド化現象の抑制及び車両用エンジンの正常始
動などのために、冷房装置や車両用エンジン等から排出
される廃熱を少なくとも２種類以上の混合物質の分留に
利用し、分留して得られた少なくとも２種類以上の液体
もしくは固体物質を再び混合する際に発生する混合熱を
暖房等の熱源として利用する熱利用システムを提供する
ことを目的とする。According to the present invention, at least two or more types of waste heat discharged from a cooling device, a vehicle engine, and the like are used for energy saving, suppression of a heat island phenomenon, and normal startup of a vehicle engine. Provided is a heat utilization system which is used for fractionation of a mixed substance and uses mixed heat generated when at least two or more liquid or solid substances obtained by fractionation are mixed again as a heat source for heating or the like. With the goal.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１の発明の熱利用システムは、複数の物質を
混合する際に発生する混合熱を熱源として利用すること
を特徴とするものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a heat utilization system for utilizing the heat of mixing generated when mixing a plurality of substances as a heat source. Things.
【０００８】また、請求項２の発明の熱利用システム
は、前記混合する複数の物質は、水と有機溶剤あるいは
有機溶剤同士であることを特徴とするものである。The heat utilization system according to the second aspect of the present invention is characterized in that the plurality of substances to be mixed are water and an organic solvent or organic solvents.
【０００９】また、請求項３の発明の熱利用システム
は、冷房装置から排出される廃熱を複数の混合した物質
が入った容器に接した配管に通すことにより、前記廃熱
の一部を前記混合液体の気化熱として利用して前記廃熱
の温度を低下させることを特徴とするものである。In the heat utilization system according to the third aspect of the present invention, a part of the waste heat is passed by passing waste heat discharged from the cooling device through a pipe in contact with a container containing a plurality of mixed substances. The temperature of the waste heat is reduced by utilizing the mixed liquid as heat of vaporization.
【００１０】また、請求項４の発明の熱利用システム
は、前記熱源をエンジン始動時のヒータシステムとして
利用することを特徴とするものである。 A heat utilization system according to a fourth aspect of the present invention.
Uses the heat source as a heater system when starting the engine.
It is characterized by using.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態の熱利用システムの原理を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The principle of a heat utilization system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１２】図１に本発明の実施形態に係る熱利用シス
テムの概略を示す。FIG. 1 schematically shows a heat utilization system according to an embodiment of the present invention.
【００１３】本実施形態の熱利用システムにおいて、図
１に示すように、タンク１１には少なくとも２種類の物
質として物質Ａと物質Ｂからなる混合溶液Ｃが入ってい
る。この２種類の物質Ａ，Ｂは、沸点が異なることと混
合することで発熱（混合熱を放出する）する作用がある
ことを満足するものである。この物質Ａ，Ｂの組み合わ
せとしては、例えば、水とアルコール、水とトリエチレ
ングリコール、２，２，２−トリフルオロエタノールと
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、クロロホルムとトリエ
チレンアミン、クロロホルムとジエチルエーテルなど、
水と有機溶剤あるいは有機溶剤同士がある。そして、こ
こでは、物質Ｂよりも物質Ａの方が沸点が低いものとし
ている。In the heat utilization system according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, a tank 11 contains a mixed solution C composed of a substance A and a substance B as at least two kinds of substances. The two types of substances A and B satisfy the fact that they have different boiling points and have an action of generating heat (releasing mixed heat) by mixing. Examples of the combination of the substances A and B include water and alcohol, water and triethylene glycol, 2,2,2-trifluoroethanol and N, N-dimethylacetamide, chloroform and triethyleneamine, and chloroform and diethyl ether. ,
There are water and organic solvents or organic solvents. Here, it is assumed that the substance A has a lower boiling point than the substance B.
【００１４】このタンク１１内には、夏季に使用する冷
房装置や車両用エンジンなどからの廃熱等の熱源が送ら
れる配管１２が配設されている。混合溶液Ｃはこの配管
１２から熱を吸収し、この混合溶液Ｃを構成する物質
Ａ，Ｂのうち、沸点の低い物質Ａが気化（蒸発）を開始
する。このとき、タンク１１の上部に取り付けられたバ
ルブ１３を開けてバルブ１４を閉じると、蒸発した物質
Ａは配管１５を通ってタンク１６に到達する。このタン
ク１６はタンク１１よりも温度が低くなっており、蒸発
した物質Ａはこのタンク１６内で凝結し、貯溜されるこ
ととなり、タンク１６の水位が物質Ａの配合量に達した
ところで、バルブ１３を閉じてバルブ１４を開ける。す
ると、今度はタンク１１内に残っていた物質Ｂが気化
（蒸発）し、配管１７を通ってタンク１８に到達する。
タンク１８はタンク１１よりも温度が低くなっており、
蒸発した物質Ｂはこのタンク１８内で凝結し、貯溜され
ることとなり、タンク１６の水位が物質Ｂの配合量に達
したところで、バルブ１４を閉じる。In the tank 11, there is provided a pipe 12 through which a heat source such as waste heat from a cooling device or a vehicle engine used in summer is sent. The mixed solution C absorbs heat from the pipe 12, and of the substances A and B constituting the mixed solution C, the substance A having a low boiling point starts to evaporate (evaporate). At this time, when the valve 13 attached to the upper part of the tank 11 is opened and the valve 14 is closed, the evaporated substance A reaches the tank 16 through the pipe 15. The temperature of the tank 16 is lower than that of the tank 11, and the evaporated substance A condenses and is stored in the tank 16. When the water level of the tank 16 reaches the compounding amount of the substance A, the valve is opened. 13 is closed and the valve 14 is opened. Then, the substance B remaining in the tank 11 is vaporized (evaporated), and reaches the tank 18 through the pipe 17.
The temperature of the tank 18 is lower than that of the tank 11,
The evaporated substance B condenses and is stored in the tank 18, and when the water level in the tank 16 reaches the blending amount of the substance B, the valve 14 is closed.
【００１５】このような操作が蓄熱の場合である。この
操作はビルの蓄熱システムでは夏季あるいは日中に行わ
れることになるし、車両用エンジンのヒータシステムで
はエンジンの廃熱を利用できる走行中に行われることに
なる。この蓄熱システムを利用すると、廃熱の熱の一部
は気化熱に利用されるので廃熱の温度を低下させること
が可能である。Such an operation is the case of heat storage. This operation is performed in summer or during the day in the heat storage system of the building, and is performed during traveling in which the waste heat of the engine can be used in the heater system of the vehicle engine. When this heat storage system is used, part of the heat of the waste heat is used for the heat of vaporization, so that the temperature of the waste heat can be reduced.
【００１６】次に、本システムを熱源として利用する場
合について説明する。バルブ１３，１４を閉じて、タン
ク１６，１８にそれぞれ物質Ａ，Ｂが貯まった状態で、
バルブ１９，２０を開ける。このとき、バルブ１９，２
０を開ける加減は、物質Ａと物質Ｂとの混合割合を混合
して発生する熱量が最も大きくなるような割合となるよ
うにすることが好ましい。例えば、物質Ａがエチルアル
コールで、物質Ｂが水である場合には、エチルアルコー
ルの約８０ｍｌに対して水が約２０ｍｌとなるようにす
る。すると、物質Ａと物質Ｂは熱交換器２１内で混合
し、混合熱を放出しながらタンク１１に到達する。この
熱交換器２１で得られた熱は、熱媒体として取り出さ
れ、ビルの蓄熱システムでは暖房等に利用され、また、
車両用エンジンのヒータシステムではエンジンや気化器
等の加熱に利用される。Next, a case where the present system is used as a heat source will be described. With the valves 13 and 14 closed and the substances A and B stored in the tanks 16 and 18, respectively,
The valves 19 and 20 are opened. At this time, valves 19 and 2
It is preferable that the degree of opening 0 is adjusted so that the amount of heat generated by mixing the mixing ratios of the substance A and the substance B is maximized. For example, when the substance A is ethyl alcohol and the substance B is water, about 20 ml of water is used for about 80 ml of ethyl alcohol. Then, the substance A and the substance B are mixed in the heat exchanger 21 and reach the tank 11 while releasing the mixed heat. The heat obtained by the heat exchanger 21 is taken out as a heat medium and used for heating or the like in a heat storage system of a building.
In a heater system for a vehicle engine, the heater system is used for heating an engine, a carburetor, and the like.
【００１７】以上、本実施形態の熱利用システムにおけ
る蓄熱及び放熱の原理を説明したが、この熱利用システ
ムは潜熱蓄熱材のように固体を利用しておらず、輸送に
便利な液体を主に利用しており、効率的に熱交換器２１
で熱を発生させることが可能である。Although the principle of heat storage and heat radiation in the heat utilization system of the present embodiment has been described above, this heat utilization system does not use a solid like a latent heat storage material, and mainly uses a liquid convenient for transportation. The heat exchanger 21
To generate heat.
【００１８】従って、本実施形態の熱利用システムで
は、例えば、夏季の冷暖房装置等から排出される廃熱を
混合溶液Ｃの分留（分離）に利用し、熱を物質Ａ，Ｂの
分離という形で保存する手法をとっている。そのため、
夏季に貯えた熱を冬季にまで長期間保存（分離）するこ
とが可能となり、冬季には暖房用熱源として必要なとき
に必要な量だけ分離した液体あるいは固体を混合するこ
とによって取り出すことができる。Therefore, in the heat utilization system according to the present embodiment, for example, waste heat discharged from a cooling / heating device or the like in summer is used for fractionation (separation) of the mixed solution C, and the heat is referred to as separation of substances A and B. The method of saving in the form is taken. for that reason,
Heat stored in the summer can be stored (separated) for a long time until the winter, and in the winter, it can be extracted by mixing the required amount of separated liquid or solid when needed as a heat source for heating. .
【００１９】また、自動車にこの熱利用システムを取り
入れると、冬季の寒冷地等にて、エンジンを始動する前
にこの熱利用システムからの熱によってエンジンや気化
器等を加熱することで正常な始動が可能となる。When the heat utilization system is incorporated in an automobile, the engine and the carburetor are heated by the heat from the heat utilization system before the engine is started in a cold region in winter, so that the engine can be started normally. Becomes possible.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の各実施例を詳
細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００２１】（実施例１）図２に本発明の第１実施例に
係る熱利用システムの概略を示す。(Embodiment 1) FIG. 2 schematically shows a heat utilization system according to a first embodiment of the present invention.
【００２２】本実施例では、本発明の熱利用システムを
ビルの地下蓄熱システムとして利用している。図１に示
すように、ビルディング３１の地下部分には、地下には
貯蔵タンク３２が埋設されており、このタンク３２内に
は、例えば、水とエタノールのように混合すると熱を発
生するような組合せの混合溶液Ｃが貯溜されている。こ
の混合溶液Ｃが貯溜されたタンク３２内には、夏季に使
用する冷房装置３３の廃熱が通る配管３４が配設されて
いる。従って、混合溶液Ｃが廃熱が通っている配管３４
によって暖められ、バルブ３５を開けてバルブ３６を閉
じると、混合溶液Ｃを構成する沸点の低い物質（例え
ば、エタノール）が蒸発し、配管３７を通ってタンク３
８に到達し、凝結して液体となる。このとき、タンク３
８の上部に水道管３９などの低温部があると、分留した
物質の凝結を速やかに行うことが可能となる。In this embodiment, the heat utilization system of the present invention is used as an underground heat storage system of a building. As shown in FIG. 1, a storage tank 32 is buried underground in a basement portion of the building 31. In the tank 32, for example, heat is generated when mixed with water and ethanol. A mixed solution C of the combination is stored. In the tank 32 in which the mixed solution C is stored, a pipe 34 through which waste heat of a cooling device 33 used in summer passes is provided. Accordingly, the pipe 34 through which the mixed solution C passes waste heat
When the valve 35 is opened and the valve 36 is closed, the substance having a low boiling point (for example, ethanol) constituting the mixed solution C evaporates and passes through the pipe 37 to the tank 3.
8 and condenses to a liquid. At this time, tank 3
If there is a low-temperature part such as a water pipe 39 at the upper part of 8, the fractionated substance can be quickly condensed.
【００２３】そして、タンク３８の低沸点容液（エタノ
ール）が所定量（配合量）貯まると、バルブ３５を閉じ
てバルブ３６を開ける。混合溶液Ｃはすでに低沸点溶液
が蒸発してなくなっているので、今度は高沸点溶液
（水）が蒸発を開始し、配管４０を通ってタンク４１に
到達し、凝結して液体となる。このとき、タンク４１の
上部にも水道管３９などの低温部があると、分留した物
質の凝結を速やかに行うことが可能となる。When a predetermined amount (blended amount) of the low boiling point solution (ethanol) in the tank 38 is stored, the valve 35 is closed and the valve 36 is opened. Since the low-boiling solution has already been evaporated from the mixed solution C, the high-boiling solution (water) starts to evaporate, reaches the tank 41 through the pipe 40, and condenses to a liquid. At this time, if there is a low-temperature part such as the water pipe 39 also in the upper part of the tank 41, it becomes possible to quickly condense the fractionated substance.
【００２４】以上の説明が夏季における冷房装置３３の
廃熱を利用した蓄熱の方法であるが、冷房装置３３から
の廃熱は混合溶液Ｃの気化に利用（気化熱として吸収）
されるので、配管３４の端部からでる廃熱の温度は、直
接出される廃熱の温度に比べて低温となり、ヒートアイ
ランド現象の抑制に寄与することが可能となる。The above description is a method of storing heat using the waste heat of the cooling device 33 in the summer season. The waste heat from the cooling device 33 is used for vaporizing the mixed solution C (absorbed as heat of vaporization).
Therefore, the temperature of the waste heat from the end of the pipe 34 is lower than the temperature of the waste heat that is directly output, and it is possible to contribute to the suppression of the heat island phenomenon.
【００２５】一方、冬季に本熱利用システムで蓄熱した
熱を利用する場合、バルブ４２，４３を開いて、タンク
３８に貯蔵された低沸点溶液とタンク４１に貯蔵された
高沸点溶液をそれぞれ熱交換器４４に送る。このとき、
タンク３８，４１に貯蔵された各溶液の混合熱が最大に
なる混合比になるようにバルブ４２，４３を開く。そし
て、各溶液は熱交換器４４にて混合して混合熱を発生
し、送風管４５から送られてくる空気を暖め、配管４６
を通して温風として暖房装置４７に送り、暖房に利用さ
れる。On the other hand, when utilizing the heat stored in the present heat utilization system in winter, the valves 42 and 43 are opened, and the low boiling solution stored in the tank 38 and the high boiling solution stored in the tank 41 are respectively heated. Send to exchanger 44. At this time,
The valves 42 and 43 are opened so that the mixing ratio of each solution stored in the tanks 38 and 41 is maximized. Then, the respective solutions are mixed in the heat exchanger 44 to generate heat of mixing, which warms the air sent from the blower pipe 45, and
The air is sent to the heating device 47 as warm air through the heater and is used for heating.
【００２６】以上、本実施例の熱利用システムを利用す
ると、夏季のヒートアイランド現象の抑制や冬季の暖房
用化石燃料の使用料の節約につながることになる。この
熱利用システムで使用する溶液は混合することで混合熱
を発生する溶液であり、実施例で適用した水とエタノー
ル以外に、水とトリエチレングリコールなどがあり、こ
のエタノールやトリエチレングリコールなどを利用する
ことで、化石燃料を使用することになるが、この熱利用
システムの場合、これら有機溶剤系溶液を燃焼してＣＯ
2 を発生することはなく、水と混合したり、分離したり
するだけで半永久的に使用することができる。また、こ
の熱利用システムでは、簡単なバルブの開閉操作だけで
蓄熱及びその利用が可能である。As described above, the use of the heat utilization system of the present embodiment leads to suppression of the heat island phenomenon in the summer and saving of the usage fee of the heating fossil fuel in the winter. The solution used in this heat utilization system is a solution that generates heat of mixing by mixing.In addition to the water and ethanol applied in the examples, there are water and triethylene glycol, and the like. By using fossil fuels, this heat utilization system burns these organic solvent-based solutions to reduce CO2
It does not generate 2, and can be used semi-permanently simply by mixing or separating with water. Further, in this heat utilization system, heat can be stored and used only by a simple valve opening / closing operation.
【００２７】（実施例２）図３に本発明の第２実施例に
係る熱利用システムの概略を示す。(Embodiment 2) FIG. 3 schematically shows a heat utilization system according to a second embodiment of the present invention.
【００２８】本実施例では、本発明の熱利用システムを
ビルの上部に設けられた蓄熱システムとして利用してい
る。図３に示すように、ビルディング５１の上部にはタ
ンク５２が設けられており、このタンク５２内には混合
溶液Ｃ（例えば、水とエタノール）が貯溜されている。
このタンク５２内の混合溶液Ｃはバルブ５３を開くこと
で配管５４を通り、ビルディング５１の屋上屋外に設置
された分留装置５５に移送することができる。この分留
装置５５には夏季に使用される冷房装置５６からの廃熱
が通る配管５７が通っており、この分留装置５５に移送
された混合溶液Ｃはこの冷房装置５６の廃熱や太陽熱を
受けとって徐々に蒸発する。このとき、混合溶液Ｃの気
化熱に廃熱の一部が利用されるので、夏季にでる廃熱の
温度を低下させることが可能となる。In this embodiment, the heat utilization system of the present invention is used as a heat storage system provided at the top of a building. As shown in FIG. 3, a tank 52 is provided above the building 51, and a mixed solution C (for example, water and ethanol) is stored in the tank 52.
By opening the valve 53, the mixed solution C in the tank 52 can be transferred to the fractionating device 55 installed outside the rooftop of the building 51 through the pipe 54. A pipe 57 through which waste heat from a cooling device 56 used in the summer passes passes through the fractionation device 55, and the mixed solution C transferred to the fractionation device 55 is subjected to waste heat of the cooling device 56 and solar heat. Receiving and evaporating gradually. At this time, since a part of the waste heat is used for the heat of vaporization of the mixed solution C, the temperature of the waste heat in summer can be reduced.
【００２９】そして、分留装置５５で蒸発する物質は配
管５８を通り、互いに異なる沸点によって分留され、バ
ルブ５９，６０を開閉操作することで、タンク６１，６
２にそれぞれ溶液を分離して貯えることができる。この
タンク６１，６２は貯水槽６３内に低温状態で設置され
ており、混合溶液Ｃから分離した２つの物質の凝結作用
を速やかに行うことが可能となる。以上が夏季における
冷房装置５６の廃熱を利用した蓄熱の方法である。一
方、冬季にあっては、バルブ６４，６５を開いて、各タ
ンク６１，６２にそれぞれ貯蔵された溶液を熱交換器６
６に送る。このとき、タンク６１，６２に貯蔵された各
溶液の混合熱が最大になる混合比になるようにバルブ６
４，６５を開く。そして、各溶液は熱交換器６６にて混
合して混合熱を発生し、送風管６７から送られてくる空
気を暖め、配管６８を通して温風として暖房装置６９に
送り、暖房に利用される。The substance evaporated in the fractionating device 55 passes through the pipe 58 and is fractionated at different boiling points, and the valves 59 and 60 are opened and closed to open the tanks 61 and 6.
2 can store the solution separately. These tanks 61 and 62 are installed in a low temperature state in the water storage tank 63, so that the coagulation action of the two substances separated from the mixed solution C can be performed quickly. The above is the method of storing heat using the waste heat of the cooling device 56 in summer. On the other hand, in the winter season, the valves 64 and 65 are opened, and the solutions stored in the respective tanks 61 and 62 are transferred to the heat exchanger 6.
Send to 6. At this time, the valve 6 is adjusted so that the mixing ratio of each solution stored in the tanks 61 and 62 is maximized.
Open 4,65. Then, the respective solutions are mixed by the heat exchanger 66 to generate heat of mixing, warm the air sent from the blower pipe 67, and send the warm air through a pipe 68 to a heating device 69 to be used for heating.
【００３０】なお、上述の実施例において、分留装置５
５に太陽熱を利用する場合、反射鏡や凹面鏡等を利用し
てこの分留装置５５に集光し、分留に必要な温度を得る
ようにしてもよく、このような工夫をすれば、本実施例
の熱利用システムの蓄熱時期を夏季のみに限らず、冬季
の日中にも行うことが可能となり、夜間の暖房に利用で
きる。更に、混合熱と分留蓄熱のサイクルが一日で行え
れば、各タンクの容量を小型化することが可能となる。In the above embodiment, the fractionating apparatus 5
In the case where solar heat is used for 5, the light may be condensed on the fractionating device 55 using a reflecting mirror or a concave mirror to obtain a temperature necessary for fractionation. The heat storage time of the heat utilization system according to the embodiment can be performed not only in the summer but also in the daytime in the winter, and can be used for nighttime heating. Furthermore, if the cycle of the mixed heat and the fractionated heat storage can be performed in one day, the capacity of each tank can be reduced.
【００３１】（実施例３）図４に本発明の第３実施例に
係る熱利用システムの概略を示す。(Embodiment 3) FIG. 4 schematically shows a heat utilization system according to a third embodiment of the present invention.
【００３２】本実施例では、本発明の熱利用システムを
ビルの上部蓄熱システムとして利用しており、混合溶液
を水とトリエチレングリコールとの混合物質を使用し、
両者の混合熱を熱源として用いている。In the present embodiment, the heat utilization system of the present invention is used as an upper heat storage system of a building, and the mixed solution uses a mixed substance of water and triethylene glycol.
The heat of mixing is used as a heat source.
【００３３】図４に示すように、ビルディング７１の上
部にはタンク７２が設けられており、タンク７２内には
トリエチレングリコール（以下、ＴＥＧと称する。）が
貯溜されている。このタンク７２にはバルブ７３を有す
る配管７４が接続されており、この配管７４は、バルブ
７５を有して水が通る配管７６と合流し、各バルブ７
３，７５を開くことで、熱交換器７７内で水とＴＥＧと
が混合するようになっており、ここで、各バルブ７３，
７５は、発生する混合熱が最大になるような割合となる
ように開くことが好ましい。そして、混合熱は熱交換器
７７で配管７８を通る熱媒体に熱を与え、配管７９から
排出されて暖房装置８０に利用される。As shown in FIG. 4, a tank 72 is provided above the building 71, and triethylene glycol (hereinafter, referred to as TEG) is stored in the tank 72. A pipe 74 having a valve 73 is connected to the tank 72. The pipe 74 joins with a pipe 76 having a valve 75 and through which water passes.
By opening 3, 75, water and TEG are mixed in the heat exchanger 77, and here, each valve 73,
Preferably, 75 is opened so as to have a ratio that maximizes the generated heat of mixing. Then, the mixed heat gives heat to the heat medium passing through the pipe 78 by the heat exchanger 77, is discharged from the pipe 79, and is used for the heating device 80.
【００３４】一方、熱交換器７７で熱を発生した混合溶
液Ｃは分留装置８１内に移送される。この分留装置８１
には冷房装置８２から排出される廃熱が通る配管８３が
配設されており、混合溶液Ｃに熱を与えることで分留に
利用される。また、分留装置８１は屋外に配設されてお
り、太陽熱も分留に利用することができ、この場合、反
射鏡や凹面鏡等を利用して分留装置８１に集光し、分留
に必要な温度を得ることが望ましい。このような工夫を
すれば、本実施例の熱利用システムの蓄熱時期を夏季の
みに限らず、冬季の日中にも行うことが可能であり、夜
間の暖房に利用できる。混合発熱と分留蓄熱のサイクル
が一日で行えれば、各タンクの容量を小型化することも
可能である。On the other hand, the mixed solution C that has generated heat in the heat exchanger 77 is transferred into the fractionating device 81. This fractionating device 81
Is provided with a pipe 83 through which waste heat discharged from the cooling device 82 passes, and is used for fractionation by applying heat to the mixed solution C. In addition, the fractionating device 81 is disposed outdoors, and solar heat can also be used for fractionation. In this case, the fractional light is condensed on the fractionating device 81 using a reflecting mirror, a concave mirror, or the like, and is fractionated. It is desirable to obtain the required temperature. With such a contrivance, the heat storage time of the heat utilization system of the present embodiment can be set not only in summer but also in daytime in winter, and can be used for nighttime heating. If the cycle of mixed heat generation and fractionated heat storage can be performed in one day, the capacity of each tank can be reduced.
【００３５】そして、本実施例の混合溶液Ｃを達成する
水の沸点は１００℃であり、ＴＥＧの沸点は２８８℃で
あるので、分留装置８１にてこの混合溶液の水を蒸発し
て水蒸気として外部へ放出する。すると、分留装置８１
にはＴＥＧが残り、このＴＥＧをバルブ８４を開けて配
管８５を通してタンク８６に移送する。このタンク８６
に貯まったＴＥＧは夜間電力等を利用してポンプ８７を
作動させ、配管８８を通してタンク７２にくみ上げるこ
とで元の状態にもどすことができ、必要な時に必要な量
だけ、バルブ７３，７５を開閉して混合熱を熱源として
取り出すことができる。The boiling point of water which achieves the mixed solution C of the present embodiment is 100 ° C., and the boiling point of TEG is 288 ° C. Release to the outside. Then, the fractionating device 81
, The TEG is transferred to a tank 86 through a pipe 85 by opening a valve 84. This tank 86
The TEG stored in the tank can be returned to the original state by operating the pump 87 using electric power at night and pumping it up to the tank 72 through the pipe 88, and open and close the valves 73 and 75 by a necessary amount when necessary. The heat of mixing can be taken out as a heat source.
【００３６】（実施例４）図５及び図６に本発明の第３
実施例に係る熱利用システムの概略を示す。(Embodiment 4) FIGS. 5 and 6 show a third embodiment of the present invention.
1 shows an outline of a heat utilization system according to an embodiment.
【００３７】本実施例では、本発明の熱利用システムを
車両用エンジンの始動前の加熱源として利用し、混合溶
液を水とトリエチレングリコール（ＴＥＧ）との混合物
質を使用し、両者の混合熱を熱源として用いている。In this embodiment, the heat utilization system of the present invention is used as a heating source before starting the vehicle engine, and the mixed solution is a mixed substance of water and triethylene glycol (TEG). Heat is used as a heat source.
【００３８】車両用エンジンの始動前には混合熱を利用
している。即ち、図５に示すように、タンク９１にはＴ
ＥＧが貯留され、タンク９２には水が貯溜されている。
バルブ９３を閉じた状態でバルブ９４，９５を開ける
と、ＴＥＧと水が各配管９６，９７を通して気化器等の
熱必要部９８に送られ、ここでＴＥＧと水が混合され
る。このとき、ＴＥＧと水の混合熱が最大になる割合と
なるようにバルブ９４，９５を開きことが望ましい。す
ると、熱必要部９８では、ＴＥＧと水との混合熱を発生
し、この熱必要部９８を加熱することができ、エンジン
の正常始動や氷結の融解等に効果を発揮することができ
る。なお、この熱必要部９８の混合溶液Ｃはポンプ９９
を作動して配管100を通ってタンク９１に戻される。Before starting the vehicle engine, the mixed heat is used. That is, as shown in FIG.
EG is stored, and water is stored in the tank 92.
When the valves 94 and 95 are opened with the valve 93 closed, TEG and water are sent to the heat-requiring section 98 such as a vaporizer through the respective pipes 96 and 97, where the TEG and water are mixed. At this time, it is desirable to open the valves 94 and 95 so that the mixing heat of TEG and water becomes the maximum. Then, the heat-requiring portion 98 generates heat of mixing of TEG and water, and can heat the heat-requiring portion 98, which is effective for normal starting of the engine, melting of icing, and the like. The mixed solution C of the heat necessary part 98 is
To return to the tank 91 through the pipe 100.
【００３９】一方、エンジン始動後にタンク９１に貯ま
った混合溶液Ｃはエンジンの高温部で分離される。即
ち、図６に示すように、水とＴＥＧの混合溶液Ｃが入っ
たタンク９１のバルブ９４とバルブ９５を開じた状態で
バルブ９３を開ける。すると、タンク９１から混合溶液
Ｃが配管101を通ってエンジン始動後の高温部102に接し
た分留部103に移送される。そして、この分留部103内で
熱を受けて沸点の低い水が蒸発し、配管104を通ってタ
ンク９２に戻され、このタンク９２内で凝縮して水とし
て貯まる。混合溶液Ｃはポンプ105によって配管106を通
してタンク９１に戻され、再び、配管101を通って分留
部103を循環しながら水を蒸発し、ＴＥＧが濃縮されて
最終的にタンク９１にＴＥＧが、タンク９２に水がそれ
ぞれ分離されて貯めることができる。On the other hand, the mixed solution C stored in the tank 91 after the start of the engine is separated at a high temperature portion of the engine. That is, as shown in FIG. 6, the valve 93 is opened while the valves 94 and 95 of the tank 91 containing the mixed solution C of water and TEG are opened. Then, the mixed solution C is transferred from the tank 91 through the pipe 101 to the fractionating section 103 in contact with the high temperature section 102 after the engine is started. Then, the water having a low boiling point is evaporated by receiving heat in the fractionating section 103, returned to the tank 92 through the pipe 104, and condensed in the tank 92 and stored as water. The mixed solution C is returned to the tank 91 through the pipe 106 by the pump 105, and is fractionated again through the pipe 101.
The water is evaporated while circulating in the section 103, and the TEG is concentrated, so that the TEG can be finally stored in the tank 91 and the water can be separately stored in the tank 92.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上、説明したように請求項１の発明の
熱利用システムによれば、複数の物質を混合する際に発
生する混合熱を熱源として利用するようにしたので、ビ
ルなどの蓄熱システムとして用いると、必要なときに簡
単なバルブの開閉操作だけで熱を発生させることがで
き、特に、冬季に使用される暖房用として用いること
で、電気や化石燃料の使用量を大幅に節減して省エネル
ギ化を図ることができると共に、このシステムを大量に
利用することでＣＯ2 の排出量を少なくすることがで
き、地球規模でＣＯ2 増加による温暖化現象を抑制する
ことができる。また、本発明を車両用エンジン正常始動
用のヒータシステムとして利用することで、冬季の寒冷
地におけるエンジン始動トラブル等を解消することがで
きる。As described above, according to the heat utilization system of the first aspect of the present invention, the heat of mixing generated when mixing a plurality of substances is used as a heat source. When used as a system, heat can be generated by simply opening and closing valves when necessary.Especially, when used for heating in winter, the use of electricity and fossil fuels is greatly reduced. In addition to saving energy, CO 2 emissions can be reduced by using this system in large quantities, and a global warming phenomenon due to an increase in CO 2 can be suppressed. Further, by using the present invention as a heater system for normal starting of an engine for a vehicle, it is possible to eliminate an engine starting trouble in a cold region in winter.
【００４１】また、請求項２の発明の熱利用システムに
よれば、混合する複数の物質を水と有機溶剤あるいは有
機溶剤同士としたので、有機溶剤としてアルコール、ト
リエチレングリコール、２，２，２−トリフルオロエタ
ノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、クロロホル
ム、トリエチレンアミン、ジエチルエーテルなどを使用
することができ、ＣＯ2 の発生を抑制することができる
と共に、この有機溶剤を水と混合したり、分離したりす
るだけで半永久的に使用することができる。According to the heat utilization system of the second aspect of the present invention, since a plurality of substances to be mixed are water and an organic solvent or organic solvents, alcohol, triethylene glycol, 2,2,2 Trifluoroethanol, N, N-dimethylacetamide, chloroform, triethyleneamine, diethyl ether and the like can be used to suppress the generation of CO 2 , and mix this organic solvent with water, It can be used semi-permanently just by separating it.
【００４２】また、請求項３の発明の熱利用システムに
よれば、冷房装置から排出される廃熱を複数の混合した
物質が入った容器に接した配管に通すことにより、廃熱
の一部を混合液体の気化熱として利用して廃熱の温度を
低下させるようにしたので、冷房装置の廃熱が低下して
から排出されることとなり、直接屋外に排出する場合よ
りも排出される熱風温度が低くなり、都市部のヒートア
イランド化現象を抑制することができる。According to the heat utilization system of the third aspect of the present invention, a part of the waste heat is generated by passing the waste heat discharged from the cooling device through a pipe in contact with a container containing a plurality of mixed substances. Is used as the heat of vaporization of the mixed liquid to reduce the temperature of the waste heat, so that the heat is discharged after the waste heat of the cooling device is reduced, and the hot air that is discharged more than when directly discharged outdoors The temperature is reduced, and the phenomenon of heat islanding in urban areas can be suppressed.
【００４３】また、請求項４の発明の熱利用システムに
よれば、熱源をエンジン始動時のヒータシステムとして
利用するようにしたので、冬季の寒冷地におけるエンジ
ン始動トラブル等を解消し、エンジンを常時正常に始動
することができる。 In the heat utilization system according to the fourth aspect of the present invention,
According to the report, the heat source is used as a heater system when starting the engine.
We decided to use it in an engine in a cold region in winter.
Eliminate engine start troubles and always start the engine normally
can do.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の実施形態に係る熱利用システムの概略
図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a heat utilization system according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例に係る熱利用システムの概
略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a heat utilization system according to a first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２実施例に係る熱利用システムの概
略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a heat utilization system according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３実施例に係る熱利用システムの概
略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a heat utilization system according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第４実施例に係る熱利用システムの概
略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a heat utilization system according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第４実施例に係る熱利用システムの概
略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a heat utilization system according to a fourth embodiment of the present invention.
【符号の説明】 １１ タンク １２ 配管 １３，１４ バルブ １５，１７ 配管 １６，１８ タンク １９，２０ バルブ ２１ 熱交換器 Ａ 低沸点容液 Ｂ 高沸点溶液 Ｃ 混合溶液[Description of Signs] 11 Tank 12 Piping 13, 14 Valve 15, 17 Piping 16, 18 Tank 19, 20 Valve 21 Heat exchanger A Low boiling point solution B High boiling point solution C Mixed solution
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図３[Correction target item name] Figure 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図３】 FIG. 3
Claims (3)
熱を熱源として利用することを特徴とする熱利用システ
ム。1. A heat utilization system characterized by utilizing heat of mixing generated when mixing a plurality of substances as a heat source.
て、前記混合する複数の物質は、水と有機溶剤あるいは
有機溶剤同士であることを特徴とする熱利用システム。2. The heat utilization system according to claim 1, wherein the plurality of substances to be mixed are water and an organic solvent or organic solvents.
合した物質が入った容器に接した配管に通すことによ
り、前記廃熱の一部を前記混合液体の気化熱として利用
して前記廃熱の温度を低下させることを特徴とする熱利
用システム。3. A method in which waste heat discharged from a cooling device is passed through a pipe in contact with a container containing a plurality of mixed substances, and a part of the waste heat is used as heat of vaporization of the mixed liquid. A heat utilization system characterized by lowering the temperature of waste heat.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13465897A JPH10325617A (en) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Heat utilizing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13465897A JPH10325617A (en) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Heat utilizing system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10325617A true JPH10325617A (en) | 1998-12-08 |
Family
ID=15133537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13465897A Withdrawn JPH10325617A (en) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Heat utilizing system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10325617A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4590781B2 (en) * | 2001-05-29 | 2010-12-01 | 株式会社Ｉｈｉ | Cold storage method and apparatus |
| JP2017072334A (en) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | トヨタ自動車株式会社 | Power accumulation device and method using the device |
-
1997
- 1997-05-26 JP JP13465897A patent/JPH10325617A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4590781B2 (en) * | 2001-05-29 | 2010-12-01 | 株式会社Ｉｈｉ | Cold storage method and apparatus |
| JP2017072334A (en) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | トヨタ自動車株式会社 | Power accumulation device and method using the device |
| RU2641871C1 (en) * | 2015-10-09 | 2018-01-22 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Device of heat accumulation and method of its operation |
| US10077948B2 (en) | 2015-10-09 | 2018-09-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Heat storage apparatus and method of using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7810551B2 (en) | Vapor-lift pump heat transport apparatus | |
| CN104154677B (en) | A kind of living beings heat energy and solar energy multi-stage cooling heating and power generation system | |
| US4483320A (en) | Solar powered fluid heating system | |
| Sezen et al. | Comparison of solar assisted heat pump systems for heating residences: A review | |
| Abas et al. | Dynamic simulation of solar water heating system using supercritical CO2 as mediating fluid under sub-zero temperature conditions | |
| US20180128519A1 (en) | Solar Turbo Pump - Hybrid Heating Air-Conditioning and Method of Operation | |
| Dincer et al. | Thermal Energy Storage (TES) | |
| Rahimi-Ahar et al. | Performance evaluation of single stand and hybrid solar water heaters: a comprehensive review | |
| Stritih et al. | Energy analysis and carbon saving potential of a complex heating system with solar assisted heat pump and phase change material (PCM) thermal storage in different climatic conditions | |
| JPH10325617A (en) | Heat utilizing system | |
| CN103174612A (en) | Solar energy heat exchange and power generation system | |
| CN205991544U (en) | A kind of solar energy heat distribution system | |
| Li et al. | Effect of regenerator on the direct steam generation solar power system characterized by prolonged thermal storage and stable power conversion | |
| Najjar et al. | Modeling and simulation of solar thermal power system using parabolic trough collector | |
| Yan et al. | Performance Analysis of Solar Organic Rankine Cycle with Stable Output Using Cyclopentane/Cyclohexane Mixtures▴ | |
| US20120227425A1 (en) | Solar turbo pump - hybrid heating-air conditioning and method of operation | |
| CN204345967U (en) | A kind of living beings heat energy and solar energy multi-stage cooling heating and power generation system | |
| CN103712500A (en) | Modularized solar heat storage system applied under extreme conditions | |
| CN106225050A (en) | There is the solar energy of heat accumulation function, electromagnetic heating system and method | |
| JP2007321378A (en) | Heat storage system of concrete structure | |
| CA2994302A1 (en) | Solar turbo pump - hybrid heating-air conditioning and method of operation | |
| CN205383679U (en) | Air can heating system | |
| US4615328A (en) | Solar powered fluid heating system having an improved thermal collector assembly | |
| Goortan et al. | Direct Effects of Solar Irradiance on a Concentrated Solar Powered Water-Ammonia Absorption Refrigerator | |
| CN201255085Y (en) | Solar double-cycle generating set |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040803 |