JPH11153392A

JPH11153392A - 潜熱蓄熱体、潜熱蓄熱プラントおよび潜熱蓄熱プラントの運転方法

Info

Publication number: JPH11153392A
Application number: JP9282376A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Yamashita; 勝也山下; Takayuki Hachimonji; 孝幸八文字; Takeshi Noma; 毅野間; Koichi Goto; 功一後藤; Hitoshi Yoshino; 仁吉野; Kiyohiko Kitagawa; 希代彦北川; Minoru Funato; 稔船渡
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-09-22
Filing date: 1997-10-15
Publication date: 1999-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】袋体内の液体から固体への凝固をより一層効果
的に行い、あるいは固体から液体への融解をより一層効
果的に行い、また袋体内に収容する固体に蓄熱した温熱
を効果的に取り出してブライン等を温水にできるように
し、高い交換熱量の下、伝熱性能の向上を図った潜熱蓄
熱体、潜熱蓄熱プラントおよび潜熱蓄熱プラントの運転
方法を提供する。【解決手段】本発明に係る潜熱蓄熱体は、袋体１に液体
と気体を充填し、その液体を凝固して固体にし、その固
体は冷熱を蓄熱させるとともに、その冷熱蓄熱を融解さ
せて放熱する潜熱蓄熱体において、上記袋体１に心棒６
を挿着したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷暖房設備等に適
用され、伝熱性能に優れた潜熱蓄熱体、潜熱蓄熱プラン
トおよび潜熱蓄熱プラントの運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、空調機では、蓄熱槽内に、例え
ばカプセル状の袋体に、例えば液体または固体を充填し
た蓄熱潜熱体を収容し、夜間、余剰電力を利用して冷凍
機またはヒートポンプを駆動し、冷凍機またはヒートポ
ンプから蓄熱槽に供給する冷媒またはブラインで袋体に
充填する液体を凝固しまたは固体を高温にし、その冷熱
または温熱を潜熱蓄熱体に蓄熱しておき、昼間、冷凍機
またはヒートポンプから蓄熱槽に供給する冷媒またはブ
ラインで潜熱蓄熱体に蓄熱した冷熱または温熱を取り出
し、その冷水または温水で冷暖房運転を行うことがあ
る。

【０００３】この潜熱蓄熱体は、形状小形かつ簡易にし
て量産可能であり、また液体を凝固して固体にし、その
固体を融解して液体に戻し、あるいは袋体に収容する固
体に蓄熱した温熱を取り出して温水にする際、ブライン
等との交換熱量が比較的高い値にでき、蓄熱槽自体の容
積も比較的コンパクト化できるので、ビル施設等に適用
されつつある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、最近、注
目されている潜熱蓄熱体において、袋体に充填する液体
を凝固して固体にし、その固体を融解して液体に戻す
際、あるいは袋体に蓄熱した温熱を取り出して温水にす
るとき、ブライン等との交換熱量は、袋体の外側を流れ
るブライン等の対流熱伝達率、袋体の材料の熱伝導率お
よび袋体内の液体の凝固あるいは固体の融解、または固
体からの温熱で温水にする際の熱伝達率等で支配されて
いる。この場合、ブライン等は、その熱伝達率が流速の
高低で支配されるが、流速が比較的速いので、良好な熱
伝達性能を保っている。

【０００５】しかし、袋体内の液体、固体は、凝固・融
解・放熱の際の熱伝達率が低く、また袋体内における自
然対流が低いことも手伝って、低い熱伝達性能になって
いる。このため、従来の潜熱蓄熱体では、袋体内に充填
する液体を凝固して固体にし、その冷熱を蓄熱する際、
あるいは固体を融解して液体に戻して冷熱を放熱すると
き、または固体に蓄熱した温熱で温水にするとき、未凍
結部分あるいは未融解部分が残り、また固体に蓄熱した
温水が高い状態で維持され、設計値通りの伝熱性能を維
持することができない問題点があった。

【０００６】また、袋体は、蓄熱槽内にランダムに収容
させるため、蓄熱槽の容積の割合には充填効率が低く、
設計値通りの伝熱性能を確保できない問題点があった。

【０００７】また、袋体は、ブライン等の熱交換率をよ
り一層高めるために、蓄熱槽内に過多に収容させること
があり、このため、その接触圧力にブライン等の静水圧
または動水圧が加わって破損、亀裂あるいは凹等を生じ
させることがあり、破損または亀裂の簡易な監視手段が
求められていた。

【０００８】また、袋体を収容する蓄熱槽は、通常、円
筒容器で形成されているが、例えばビルの地下スラブ内
に収容させる際、ランダムに設置するため、設置効率が
低く、設計値通りの伝熱性能を確保できない問題点があ
った。

【０００９】また、この種の潜熱蓄熱装置は、袋体内に
蓄熱させた冷熱または温熱から熱を取り出す場合、その
冷熱または温熱から得た熱を保有するブライン等と水と
を中間熱交換器を介装させて熱交換させ、熱交換後の冷
水または温水になった、その水を空調機等に供給する、
いわゆる中間熱交換方式を採用しているため、袋体内に
蓄熱させた冷熱または温熱の効果的な熱活用ができない
等の問題点があった。

【００１０】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れもので、袋体内の液体から固体への凝固をより一層効
果的に行い、あるいは固体から液体への融解をより一層
効果的に行い、また袋体内に収容する固体に蓄熱した温
熱を効果的に取り出してブライン等を温水にできるよう
にし、高い交換熱量の下、伝熱性能の飛躍的向上を図っ
た潜熱蓄熱体および潜熱蓄熱プラントを提供することを
目的とする。

【００１１】また、本発明の他の目的は、蓄熱槽に収容
される袋体を効果的に収容させてその袋体の充填効率を
より一層高めた潜熱蓄熱体および潜熱蓄熱プラントを提
供することにある。

【００１２】また、本発明の他の別の目的は、蓄熱槽に
収容される袋体が破損または亀裂を生じた場合、簡易に
して目視監視できる潜熱蓄熱体および潜熱蓄熱プラント
を提供することにある。

【００１３】また、本発明の他の別の目的は、蓄熱槽を
ビルの地下スラブ内等に設置する際、その設置効率をよ
り一層高めた潜熱蓄熱体および潜熱蓄熱プラントを提供
することにある。

【００１４】また、本発明の他の別の目的は、袋体内に
蓄熱させた冷熱または温熱を取り出す際、その冷熱また
は温熱から得た熱を保有するブライン等と熱交換させた
水を直接、空調機等に供給して伝熱性能をより一層高め
た潜熱蓄熱プラントおよび潜熱蓄熱プラントの運転方法
を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る潜熱蓄熱体
は、上記目的を達成するために、請求項１に記載したよ
うに、袋体に液体と気体を充填し、その液体を凝固して
固体にし、その固体に冷熱を蓄熱させるとともに、その
冷熱蓄熱を融解させて放熱する潜熱蓄熱体において、上
記袋体に心棒を挿着したものである。

【００１６】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項２に記載したように、心棒は、断
熱被覆材を備えたものである。

【００１７】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項３に記載したように、袋体に液体
と気体を充填し、その液体を凝固して固体にし、その固
体に冷熱を蓄熱させるとともに、その冷熱蓄熱を融解さ
せて放熱する潜熱蓄熱体において、上記袋体に紐状のヒ
ートパイプを挿着したものである。

【００１８】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項４に記載したように、紐状のヒー
トパイプは、断熱被覆材を備えたものである。

【００１９】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項５に記載したように、袋体に液体
と気体を充填し、その液体を凝固して固体にし、その固
体に冷熱を蓄熱させるとともに、その冷熱蓄熱を融解さ
せて放熱する潜熱蓄熱体において、上記袋体にフィンを
備えた心棒を挿着したものである。

【００２０】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項６に記載したように、液体は脱気
水であり、また気体は不活性ガスであることを特徴とす
るものである。

【００２１】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項７に記載したように、袋体は、群
として籠に収容したものである。

【００２２】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項８に記載したように、袋体は、網
で包囲形成したものである。

【００２３】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項９に記載したように、籠および網
は、樹脂製およびゴム製のいずれかであることを特徴と
するものである。

【００２４】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項１０に記載したように、袋体は、
壁面の内壁および外壁の少なくとも一方にシートを被着
させたものである。

【００２５】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項１１に記載したように、シートは
ポリエステル製であることを特徴とするものである。

【００２６】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項１２に記載したように、袋体に液
体と気体を充填し、その液体を凝固して固体にし、その
固体に冷熱を蓄熱させるとともに、その冷熱蓄熱を融解
させて放熱する潜熱蓄熱体において、蓄熱槽に収容する
袋体は、その入口側および出口側に請求項１，３または
５に記載の袋体を群として集約配置したものである。

【００２７】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項１３に記載したように、袋体に液
体と気体を充填し、その液体を凝固して固体にし、その
固体に冷熱を蓄熱させるとともに、その冷熱蓄熱を融解
させて放熱する潜熱蓄熱体において、上記袋体に凝固促
進体を収容したものである。

【００２８】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項１４に記載したように、凝固促進
体は、金属製の線材、網および螺旋状部材のいずれかで
あることを特徴とするものである。

【００２９】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項１５に記載したように、袋体に液
体と気体を充填し、その液体を凝固して固体にし、その
冷熱を蓄熱させるとともに、その冷熱蓄熱を融解させて
放熱する潜熱蓄熱体において、上記袋体を蓄熱槽に収容
させる際、上記蓄熱槽の静圧の高低に対応させ、静圧の
高い位置に、強度の高い袋体を群として集約配置させる
とともに、静圧の低い位置に比較的強度の低い袋体を群
として集約配置させたものである。

【００３０】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項１６に記載したように、強度の高
い袋体は、金属製および樹脂製のいずれかであることを
特徴とするものである。

【００３１】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項１７に記載したように、強度の高
い袋体は、高圧の不活性ガスを封入したものである。

【００３２】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項１８に記載したように、袋体に液
体と気体を充填し、その液体を凝固して固体にし、その
固体に冷熱を蓄熱させるとともに、その冷熱蓄熱を融解
させて放熱する潜熱蓄熱体において、上記袋体は筒体に
収容させるとともに、上記筒体を蓄熱槽に充填させたも
のである。

【００３３】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項１９に記載したように、袋体を収
容した筒体は、網状に形成するとともに、多角形状であ
ることを特徴とするものである。

【００３４】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項２０に記載したように、多角形状
の筒体は、六角形状であることを特徴とするものであ
る。

【００３５】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項２１に記載したように、袋体を収
容した筒体は、隣りの筒体との間に通路を形成したもの
である。

【００３６】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項２２に記載したように、袋体に液
体と気体を充填し、その液体を凝固して固体にし、その
固体に冷熱を蓄熱させるとともに、その冷熱蓄熱を融解
させて放熱する潜熱蓄熱体において、上記袋体は筒体に
収容させるとともに、袋体を収容した筒体を、キャスタ
およびボードを備えた運搬台に載置し、その運搬台を地
下スラブに収容させたものである。

【００３７】本発明に係る潜熱蓄熱体は、上記目的を達
成するために、請求項２３に記載したように、地下スラ
ブに収容させた運搬台は、ボードで蛇行状の流路を形成
したものである。

【００３８】また、本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、
上記目的を達成するために、請求項２４に記載したよう
に、蓄熱槽を介装させて蓄熱系と放熱系を備えた潜熱蓄
熱プラントにおいて、上記蓄熱槽の頭部側の上記蓄熱系
と上記放熱系との接続部分に界面計を備えた気体溜り部
を設けたものである。

【００３９】本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、上記目
的を達成するために、請求項２５に記載したように、界
面計は浮き子であることを特徴とするものである。

【００４０】本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、上記目
的を達成するために、請求項２６に記載したように、蓄
熱槽を介装させて蓄熱系と放熱系を備えた潜熱蓄熱プラ
ントにおいて、上記蓄熱槽の頭部側の上記蓄熱系と上記
放熱系との接続部分に淀み部を備えるとともに、上記蓄
熱槽に収容した袋体に浮力体を充填したものである。

【００４１】本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、上記目
的を達成するために、請求項２７に記載したように、浮
力体は、発泡スチロール粒であることを特徴とするもの
である。

【００４２】本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、上記目
的を達成するために、請求項２８に記載したように、浮
力体は、色および模様のいずれかを付したものである。

【００４３】本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、上記目
的を達成するために、請求項２９に記載したように、蓄
熱槽を介装させて蓄熱系と放熱系を備えた潜熱蓄熱プラ
ントにおいて、上記蓄熱槽の底部側の上記蓄熱系と上記
放熱系との接続部分に淀み部を備えるとともに、上記蓄
熱槽に収容した袋体に沈降体を充填したものである。

【００４４】本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、上記目
的を達成するために、請求項３０に記載したように、沈
降体は、塩化ビニール粒であることを特徴とするもので
ある。

【００４５】本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、上記目
的を達成するために、請求項３１に記載したように、蓄
熱槽を介装させて蓄熱系と放熱系を備えた潜熱蓄熱プラ
ントにおいて、上記蓄熱槽に充填し、袋体を収容した筒
体に荷重計を装着したものである。

【００４６】本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、上記目
的を達成するために、請求項３２に記載したように、荷
重計はロードセルであることを特徴とするものである。

【００４７】本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、上記目
的を達成するために、請求項３３に記載したように、蓄
熱槽を介装させて蓄熱系と放熱系を備えた潜熱蓄熱プラ
ントにおいて、上記蓄熱槽にブライン循環系と水循環系
を設けるとともに、上記放熱系に、循環する水に上記ブ
ライン循環系からのブラインで熱交換させる熱交換器を
設けたものである。

【００４８】本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、上記目
的を達成するために、請求項３４に記載したように、ブ
ライン循環系は、ブライン貯蔵タンクを備えたものであ
る。

【００４９】本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、上記目
的を達成するために、請求項３５に記載したように、水
循環系は、水貯蔵タンクを備えたものである。

【００５０】本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、上記目
的を達成するために、請求項３６に記載したように、蓄
熱槽を介装させて蓄熱系と放熱系を備えた潜熱蓄熱プラ
ントにおいて、上記蓄熱槽にブライン循環系を設けると
ともに、上記放熱系に熱交換器を設ける一方、上記放熱
系を循環する空気を、上記蓄熱槽に収容した袋体および
上記ブライン循環系からのブラインで熱交換させたもの
である。

【００５１】本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、上記目
的を達成するために、請求項３７に記載したように、放
熱系を循環する空気は、ガスタービンプラントの空気圧
縮機が吸い込む大気と熱交換させたものである。

【００５２】本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、上記目
的を達成するために、請求項３８に記載したように、ガ
スタービンプラントに、冷熱蓄熱系を組み合せた潜熱蓄
熱プラントにおいて、上記冷熱蓄熱系は、上記ガスター
ビンプラントの空気圧縮機で圧縮させた高圧空気を冷却
する冷却塔と、この冷却空気を膨張させて冷気にし、そ
の冷気を袋体に冷熱蓄熱させる蓄熱槽と、上記空気圧縮
機で吸い込んだ大気と熱交換させたブラインを冷熱させ
て上記蓄熱槽に回収させるブライン貯蔵タンクとを備え
たものである。

【００５３】また、本発明に係る潜熱蓄熱プラントの運
転方法は、上記目的を達成するために、請求項３９に記
載したように、蓄熱槽を介装させて蓄熱系と放熱系を備
えた潜熱蓄熱プラントの運転方法において、上記蓄熱系
にブラインを循環させて蓄熱運転を行わせ、次にブライ
ン循環系に上記蓄熱槽内のブラインをブライン貯蔵タン
クに回収させるブライン回収運転を行わせ、次に水循環
系に水貯蔵タンクから蓄熱槽に水を供給する水供給運転
を行わせた後、放熱系に冷水を循環させて放熱運転を行
わせる方法である。

【００５４】本発明に係る潜熱蓄熱プラントの運転方法
は、上記目的を達成するために、請求項４０に記載した
ように、放熱系は、放熱運転中、循環する冷水に、ブラ
イン循環系からのブラインと熱交換させる方法である。

【００５５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る潜熱蓄熱体、
潜熱蓄熱プラントおよび潜熱蓄熱プラントの運転方法の
一実施形態を添付図面および図中の符号を引用して説明
する。

【００５６】図１は、本発明に係る潜熱蓄熱体の第１実
施形態を示す概略図である。

【００５７】本実施形態に係る潜熱蓄熱体は、例えばカ
プセル状に形成した例えば金属製の袋体１に、液体２、
例えば脱気水を充填し、さらに袋体１の頭部側に、気体
３、例えば窒素ガス等の不活性ガスを封入するととも
に、口出部４から断熱被覆部５を備えた心棒６を挿着
し、口出部４と心棒６とを溶接接続させたものである。
なお、液体２、例えば脱気水は、袋体１の腐食を考慮し
たものであり、また気体３、例えば窒素ガス等の不活性
ガスは、凝固時の固体の膨張の際の吸収を考慮したもの
である。

【００５８】このように、本実施形態では、袋体１に心
棒６を挿着し、液体２から固体への凝固の際、心棒６お
よび袋体１の内壁面から固体が生成されるので、従来に
較べ凝固速度が速くなり、未凍結部分がなくなる。ま
た、本実施形態では、固体から液体への融解の際、心棒
６および袋体１の内壁面から液体に融解するので、従来
に較べ融解速度が速くなり、未融解部分がなくなる。

【００５９】したがって、本実施形態によれば、袋体１
に心棒６を挿着し、凝固速度を速くして未凍結部分をな
くし、あるいは融解速度を速くして未融解部分をなくし
たので、従来に較べて伝熱性能を大幅に向上させること
ができる。

【００６０】図２は、本発明に係る潜熱蓄熱体の第１実
施形態における第１変形例を示す概略図である。なお、
第１実施形態と同一または対応する部分には同一符号を
付す。

【００６１】本実施例は、例えば、カプセル状の袋体１
に紐状のヒートパイプ７を挿着したものである。なお、
紐状のヒートパイプ７は、口出部４側に断熱被覆部５を
備えている。

【００６２】このように、本実施例では、袋体１に紐状
のヒートパイプ７を挿着し、第１実施形態と同様に凝固
速度を速くして未凍結部分をなくし、また融解速度を速
くして融解部分をなくしたので、伝熱性能を大幅に向上
させることができる。

【００６３】図３は、本発明に係る潜熱蓄熱体の第１実
施形態における第２変形例を示す概略図である。なお、
第１実施形態と同一または対応する部分には同一符号を
付す。

【００６４】本実施例は、例えば、カプセル状の袋体１
にフィン８を備えた心棒６を挿着したものである。本実
施例は、心棒６にフィン８を設けて液体２または固体と
の接触面積を増加させたので、凝固速度あるいは融解速
度をより一層速くすることができ、有利になる。

【００６５】図４は、本発明に係る潜熱蓄熱体の第２実
施形態を示す概略図である。

【００６６】本実施形態に係る潜熱蓄熱体は、金属製の
袋体１を蓄熱槽に充填する際、袋体１同士が衝突し、破
損したり、亀裂したり、また凹んだりしないように、袋
体１を樹脂製またはゴム製の籠９に充填したものであ
る。

【００６７】したがって、本実施形態では、籠９ごと蓄
熱槽に収容させることができるので、籠９同士が衝突し
ても充填された袋体１を破損させることがなく、袋体１
に安定した凝固あるいは融解をさせることができる。

【００６８】図５は、本発明に係る潜熱蓄熱体の第２実
施形態における第１変形例を示す概略図である。

【００６９】本実施例に係る潜熱蓄熱体は、例えば金属
製の袋体１に樹脂製またはゴム製の網１０を覆設したも
のである。

【００７０】本実施例は、例えば金属製の袋体１に樹脂
製またはゴム製の網１０で包囲形成し、袋体１同士が衝
突してもその衝撃力を網１０で緩和させたので、袋体１
を破損、亀裂、凹み等させることがない。

【００７１】図６は、本発明に係る潜熱蓄熱体の第３実
施形態を示す概略図である。

【００７２】本実施形態に係る潜熱蓄熱体は、例えば金
属製の袋体１に、液体を充填し、その液体が凝固して固
体になる際の膨張および収縮を吸収するために、例えば
不活性ガスを封入する場合、袋体１の壁面１３のうち、
外壁および内壁の少なくとも一方が腐食することを防止
するために、例えばポリエステル等のシート１４を被着
させたものである。

【００７３】このように、本実施形態では、例えば金属
製の袋体１の壁面１３のうち、外壁および内壁の少なく
とも一方にシート１４を被着させたので、袋体１の壁面
１３を液体や不活性ガスによる腐食から確実に防止する
ことができる。

【００７４】図７は、本発明に係る潜熱蓄熱体の第４実
施形態を示す概略図である。

【００７５】本実施形態に係る潜熱蓄熱体は、袋体１を
蓄熱槽１５に収容する際、その入口および出口側に、図
１で示した心棒６を備えた袋体１、図２に示した紐状の
ヒートパイプ７を備えた袋体１、および図３に示した心
棒６にフィン８を設けた、その心棒６を備えた袋体１の
うち、少なくとも一種類のものを集約配置させたもので
ある。

【００７６】一般に、潜熱蓄熱プラントは、図７に示す
ように、蓄熱槽１５に収容した袋体１の、その袋体１内
に充填する液体を凝固して固体にし、その固体に冷熱を
蓄熱させ、あるいは袋体１に収容する固体に温熱を蓄熱
させる蓄熱系１６と、固体を融解して液体に戻す際、そ
の冷熱を放熱し、あるいは固体に蓄熱させた温熱から熱
を取り出す際、その温熱を放熱する放熱系１７とを備え
た構成になっている。

【００７７】蓄熱系１６は、蓄熱槽１５、ポンプ１８、
冷凍機１９またはヒートポンプ１９ａを備えた閉回路に
形成されている。また、放熱系１７は、蓄熱槽１５、ポ
ンプ２０、放熱器２１を備えた閉回路に形成されてい
る。

【００７８】このような構成を備えた潜熱蓄熱プラント
において、冷熱蓄熱運転時、蓄熱系１６は、ポンプ１
３、冷凍機１９またはヒートポンプ１９ａを駆動させ、
冷凍機１９またはヒートポンプ１９ａからの融点以下の
冷媒またはブラインを図示で示す矢印のように循環さ
せ、蓄熱槽１５に収容した袋体１に充填した液体を凝固
して固体にし、その冷熱を蓄熱させ、あるいは、袋体１
に充填した固体に温熱を蓄熱させている。

【００７９】また、放熱運転時、放熱系１７は、ポンプ
２０、放熱器２１を駆動させ、融点以上の冷媒またはブ
ラインを図示で示す矢印のように循環させ、蓄熱槽１５
に収容した袋体１内の固体を融解して液体に戻し、その
冷熱を放熱させ、あるいはその温熱を放熱させている。
このとき、従来では、例えば冷熱蓄熱運転時、蓄熱槽１
５の入口側（図では蓄熱槽１５の底部）に群として集約
配置した袋体１に充填した液体をブライン等との間に温
度差が小さいため、袋体１内に未凍結部分が残り、ま
た、放熱運転時、蓄熱槽１５の出口側（図では蓄熱槽１
５の頭部）に群として集約配置した袋体１内に凝固した
固体とブライン等との間に温度差が小さいため袋体１内
に未融解部分が残り、冷熱または温熱蓄熱運転、放熱運
転ともに、伝熱性能を向上させることができない要因に
なっていた。

【００８０】本実施形態は、このような点に着目したも
ので、蓄熱槽１５の入口側および出口側に、図１〜図３
で示した袋体１を群として集約配置させたものである。

【００８１】したがって、本実施形態では、蓄熱槽１５
の入口側および出口側に、図１〜図３で示す袋体の少な
くとも一種類のものを集約配置し、未凍結部分あるいは
未融解部分をなくすことができるから、伝熱性能をより
一層向上させることができる。

【００８２】図８は、本発明に係る潜熱蓄熱体の第５実
施形態を示す概略図である。

【００８３】本実施形態に係る潜熱蓄熱体は、袋体１の
口出部４から例えば金属製の線材あるいは網等の凝固促
進体２２を収容するとともに、液体を充填し、液体から
固体に相変化させるときの固体の膨張収縮を吸収する気
体層を形成したものである。

【００８４】従来、袋体１は、口出部４からその内部に
液体だけを充填していたのでは液体を凝固して固体にす
る場合、未凍結部分が残っていた。このため、本実施形
態では、凝固促進体２２を袋体１に収容し、液体から固
体に相変化させる場合、凝固促進体２２の凝固能力を利
用して固体の未凍結部分をなくしたものである。

【００８５】したがって、本実施形態では、凝固促進体
２２の凝固能力を利用したので、液体から固体への凝固
速度を速めることができ、液体から固体に確実に凝固さ
せることができる。

【００８６】なお、本実施形態は、凝固促進体２２とし
て金属製の線材または網を使用したが、図９に示すよう
に、螺旋状部材２３でもよい。特に、凝固促進体２２と
して螺旋状部材２３を用いた場合、凝固の際、液体が図
示の矢印の方向に向って上昇するので凝固速度が速くな
って凝固を確実に行うことができ、また、螺旋状部材２
３が袋体１の強度を兼ねる点で効果的である。

【００８７】図１０は、本発明に係る潜熱蓄熱体の第６
実施形態を示す概略図である。

【００８８】本実施形態は、潜熱蓄熱体としての袋体１
を収容する蓄熱槽１５が、例えば３０ｍの高さになって
いるとき、蓄熱槽１５の底部における静圧が約４ata に
なり、袋体１内の内圧が約１ata であり、その圧力差約
３ata が袋体１の外部から加圧され、袋体１の強度保証
ができなくなることを考慮して蓄熱槽１５の底部領域Ｈ
Ｐ、具体的には１０ｍまでの位置に、強度の高い金属製
または樹脂製の袋体１ａを群として集約配置させるとと
もに、底部領域ＨＰよりも高い位置に、例えばスチール
缶製またはＰＥＴボトル製の比較的薄肉の袋体１ｂを群
として集約配置させたものである。

【００８９】このように、本実施形態では、蓄熱槽１５
の静圧の高低に対応させて強度の高い袋体１ａと比較的
強度の低い袋体１ｂとを区分けして群として集約配置さ
せたので、袋体１の強度を確実に維持することができ、
袋体１に安定運転を行わせることができる。なお、袋体
１ａを金属製または樹脂製を使用しないで、その強度を
高める場合、図１１に示すように比較的高圧の気体、例
えば不活性ガス、具体的には約２ata の窒素ガスを封入
させてもよい。

【００９０】図１２は、本発明に係る潜熱蓄熱体の第７
実施形態を示す概略図である。

【００９１】本実施形態は、蓄熱槽１５に収容する袋体
１の充填効率をより一層高めるために、網状にして多角
形状の筒体２４に、予め収容させた袋体１を、円筒状の
蓄熱槽１５に充填したものである。

【００９２】この多角形状の筒体２４は、円筒状の蓄熱
槽１５に対し、空間部２５を少なくさせるために、六角
形状であることが最も望ましい。

【００９３】このように、本実施形態では、円筒状の蓄
熱槽１５に対し、網状にして多角形状の筒体２４に収容
させた袋体１を充填させ、その充填効率を高めたので、
従来に較べて伝熱性能を大幅に向上させることができ
る。

【００９４】図１３および図１４は、本発明に係る潜熱
蓄熱体の第７実施形態における第１変形例を示す概略図
である。なお、図１３は、袋体を収容させた筒体の平面
図を、また、図１４は、図１３のＡ−Ａ矢視方向から見
た側面図を示している。

【００９５】本実施形態は、袋体１ｃを収容させた網状
にして多角形状の筒体２４ａと、他の袋体１ｄを収容さ
せた他の筒体２４ｂとを列状に配置して蓄熱槽１５に充
填する場合、図１４に示すように、筒体２４ａと他の筒
体２４ｂとの間に通路２６を形成し、ブラインＢＬ等の
流れを良好にさせたものである。

【００９６】このように、本実施形態では、蓄熱槽１５
に各筒体２４ａ，２４ｂを列状にして充填させる場合、
各筒体２４ａ，２４ｂ間に通路２６を形成し、ブライン
ＢＬ等の流れを良好にさせたので、ブラインＢＬ等と袋
体１ｃ，１ｄとの交換熱量をより一層高めることができ
る。

【００９７】図１５および図１６は、本発明に係る潜熱
蓄熱体の第７実施形態における第２変形例を示す概略図
である。なお、図１５は、袋体を収容させた筒体の平面
図を、また、図１６は、図１５のＢ−Ｂ矢視方向から見
た側面図を示している。

【００９８】本実施形態は、袋体１ｃを収容させた網状
にして多角形状の筒体２４ａと、他の袋体１ｄを収容さ
せた他の筒体２４ｂとを列状に配置して蓄熱槽１５に充
填する場合、図１６に示すように、筒体２４ａと他の筒
体２４ｂとを平行状に配置し、各筒体２４ａ，２４ｂ間
に通路２６を形成し、ブラインＢＬ等の流れを良好にさ
せたので、ブラインＢＬ等と袋体１ｃ，１ｄとの交換熱
量をより一層高めることができる。

【００９９】図１７は、本発明に係る潜熱蓄熱体の第８
実施形態を示す概略斜視図である。

【０１００】本実施形態に係る潜熱蓄熱体は、蓄熱槽
を、例えばビルの地下スラブに置き換えて収容すること
を考慮したもので、袋体１を網状の筒体２４に収容さ
せ、平板状のボード２７およびキャスタ２８を備えた運
搬台２９に列状に載置して可搬式にしたものである。運
搬台２９に列状に載置した網状の筒体２４は、図１８に
示すように、地下スラブ３０のマンホール３１から搬入
し、順次、列状に配置させるとともに、地下スラブ３０
内を、図１９に示すように、ボード２７で流路３２を形
成し、ブラインＢＬ等を蛇行させて流すようになってい
る。

【０１０１】このように、本実施形態では、筒体２４を
運搬台２９に列状に載置して可搬式にするとともに、そ
の運搬台２９を地下スラブ３０に収容する際、ボード２
７で流路３２を形成し、ブラインＢＬ等を蛇行状に流す
ようにしたので、筒体２４に収容した袋体１とブライン
ＢＬ等との交換熱量をより一層向上させることができる
図２０は、本発明に係る潜熱蓄熱プラントの第１実施形
態を示す概略系統図である。

【０１０２】本実施形態に係る潜熱蓄熱プラントは、蓄
熱槽１５を介装させて袋体１に冷熱または温熱を蓄熱さ
せる蓄熱系４１と、袋体１に蓄熱させた冷熱または温熱
を放熱させる放熱系４２とを備えた構成になっている。

【０１０３】蓄熱系４１は、蓄熱槽１５およびポンプ４
３を備えるとともに、中間熱交換器４４を介装させて冷
凍機４５またはヒートポンプ４６を備えた閉回路に形成
されている。また、放熱系４２は、蓄熱槽１５、ポンプ
４７、空調機側等の熱交換器４８を備えた閉回路に形成
されている。

【０１０４】他方、蓄熱槽１５は、その頭部側の蓄熱系
４１と放熱系４２との接続部分に気体溜り部４９を備え
ている。この気体溜り部４９は、ボックス状に形成し、
その内部は目視監視できる、例えば浮き子式等の界面計
５０を備えた構成になっている。

【０１０５】このような構成を備えた潜熱蓄熱プラント
において、蓄熱槽１５は、袋体１に充填した気体がブラ
イン等の密度よりも低いから、万一、袋体１同士の接触
圧力に、ブライン等の静水圧または動水圧が加わって破
損または亀裂が生じても、その溢出した気体を気体溜り
部４９に集めて界面計５０で容易に監視することができ
る。

【０１０６】したがって、本実施形態によれば、蓄熱槽
１５の頭部側の放熱系４２との接続部分に気体溜り部４
９を備え、この気体溜り部４９に、破損または亀裂した
袋体１からの溢出した気体を集め、集めた気体を界面計
５０で目視監視できるようにしたので、新たな袋体１を
迅速に交換することができる。

【０１０７】図２１は、本発明に係る潜熱蓄熱プラント
の第１実施形態における第１変形例を示す概略系統図で
ある。なお、第１実施形態の構成部分と同一部分には同
一符号を付す。

【０１０８】本実施形態は、蓄熱槽１５の頭部側の蓄熱
系４１と放熱系４２との接続部分に、ボックス状の淀み
部５１を備えるとともに、蓄熱槽１５に収容した袋体１
に、ブライン等よりも密度の低い浮力体５２、例えば発
泡スチロール粒を充填させたものである。また、この浮
力体５２は、例えば赤色や青色等異なった色を付すか、
または異なった模様を付し、蓄熱槽１５に収容した袋体
１の列状ごとに色または模様を変え、袋体１が破損また
は亀裂した場合、どの列状に配置した袋体１から流出し
た浮力体５２が淀み部５１に集められるかの識別ができ
るようになっている。

【０１０９】このように、本実施形態では、蓄熱槽１５
の頭部側の蓄熱系４１と放熱系４２との接続部分に、ボ
ックス状の淀み部５１を設けるとともに、袋体１に、異
なった色または模様を付した浮力体５２を充填させ、破
損または亀裂した袋体１から流出する浮力体５２を淀み
部３７に集めるようにしたので、破損または亀裂した袋
体１の蓄熱槽１５に対する収容位置を容易に把握するこ
とができ、破損または亀裂した袋体のみの交換作業を迅
速に行うことができる。

【０１１０】図２２は、本発明に係る潜熱蓄熱プラント
の第１実施形態における第２変形例を示す概略系統図で
ある。なお、第１実施形態の構成部分と同一部分には同
一符号を付す。

【０１１１】本実施形態は、蓄熱槽１５の底部側の蓄熱
系４１と放熱系４２との接続部分に、ボックス状の淀み
部５１を備えるとともに、蓄熱槽１５に収容した袋体１
に、ブライン等より密度の高い沈降体５３、例えば塩化
ビニール粒を充填させたものである。この場合、沈降体
５３は、上述と同様に、蓄熱槽１５に収容した袋体１の
列状配置ごとに、異なった色または模様を付してある。

【０１１２】したがって、本実施形態も、破損または亀
裂した袋体１から流出した沈降体５３を淀み部５１に集
めるようにしたので、破損または亀裂した袋体１の蓄熱
槽１５に対する収容位置を容易に把握することができ
る。

【０１１３】図２３は、本発明に係る潜熱蓄熱プラント
の第１実施形態における第３変形例を示す概略系統図で
ある。なお、第１実施形態の構成部分と同一部分には同
一符号を付す。

【０１１４】本実施形態は、袋体１を収容した、例えば
網状にして多角形状の筒体２４を、蓄熱槽１５に列状に
充填した場合、筒体２４ａと，その下流側の隣りの筒体
２４ｂとの間に荷重計５４、例えばロードセルを装着
し、荷重計５４の重量変化により、どの筒体２４に収容
した袋体１が破損または亀裂を生じたかを識別できるよ
うにしたものである。

【０１１５】このように、本実施形態では、筒体２４に
荷重計５４を装着し、筒体２４に収容した袋体１の破損
または亀裂を容易に識別できるようにしたから、破損ま
たは亀裂した袋体１を収容した筒体２４ごと交換するこ
とができ、その交換作業を容易に行うことができる。

【０１１６】図２４は、本発明に係る潜熱蓄熱プラント
の第２実施形態を示す概略系統図である。なお、第１実
施形態の構成部分と同一部分には同一符号を付す。

【０１１７】本実施形態に係る潜熱蓄熱プラントは、袋
体１を収容した蓄熱槽１５を介装ささせた蓄熱系４１と
放熱系４２とを備えた構成になっている。

【０１１８】蓄熱系４１は、蓄熱槽１５、ポンプ５５、
ポンプ４３、冷凍機４５を備えた閉回路に形成されてい
る。また、放熱系４２は、蓄熱槽１５、ポンプ５５、空
調機（負荷）５６、熱交換器５７を備えた閉回路に形成
されている。

【０１１９】また、潜熱蓄熱プラントは、ポンプ５８、
ブライン貯蔵タンク５９を備え、ブライン貯蔵タンク５
９からのブラインを蓄熱槽１５および熱交換器５７に供
給した後、再びブライン貯蔵タンク５９に還流させるブ
ライン循環系６０を備えている。

【０１２０】また、潜熱蓄熱プラントは、ポンプ５８、
水貯蔵タンク６１を備え、水貯蔵タンク６１からの水を
蓄熱槽１５および放熱系４２に供給した後、再び水貯蔵
タンク６１に還流させる水循環系６２を備えている。

【０１２１】次に、本実施形態に係る潜熱蓄熱プラント
の運転方法を説明する。

【０１２２】本実施形態に係る潜熱蓄熱プラントの運転
方法は、蓄熱運転、ブライン回転運転、水供給運転、放
熱運転、水回収運転、ブライン供給運転の順に行われ
る。

【０１２３】まず、蓄熱系４１は、ポンプ４３，５５お
よび冷凍機４５を駆動し、ブラインを循環させ、蓄熱槽
１５に収容した袋体１に冷熱を蓄熱させる。蓄熱運転が
終了すると、ブライン循環系６０は、弁６３，６４を開
口し、蓄熱槽１５のブラインをブライン貯蔵タンク５９
に回収させる。ブライン回収運転が終了すると、水循環
系６２は、ポンプ５８を駆動し、水貯蔵タンク６１から
の水を蓄熱槽１５に供給した後、放熱系４２に放熱運転
を開始させる。

【０１２４】放熱系４２は、ポンプ５５および空調機５
６を駆動し、蓄熱槽１５の袋体１に蓄熱され冷熱を水貯
蔵タンク６１からの水に与えて冷水にし、その冷水を空
調機５６に案内して冷房運転を行い、空調機５６を出た
冷水を蓄熱槽１５に回収させる。その際、ブライン循環
系６０は、ポンプ５８を駆動するとともに、ブライン供
給弁６５、ブライン回収弁６６を開口し、ブライン貯蔵
タンク５９からのブラインを熱交換器５７に供給し、空
調機５６からの水を冷却させた後、再びブラインをブラ
イン貯蔵タンク５９に回収させる。

【０１２５】放熱運転が終了すると、水循環系６２は、
水回収弁６７を開口し、蓄熱槽１５からの水を水貯蔵タ
ンク６１に回収させる。水回収運転が終了すると、ブラ
イン循環系６０は、ポンプ５８を駆動し、ブライン貯蔵
タンク５９からのブラインを蓄熱槽１５に供給し、全て
の運転を終了させ、次の運転まで待機させる。

【０１２６】このように、本実施形態では、蓄熱槽１５
に蓄熱系４１と放熱系４とを備えるとともに、ブライン
循環系６０および水循環系６２を設け、蓄熱系４１で袋
体１に蓄熱させた冷熱を水循環系６２からの水に与えて
冷水にし、その冷水を、直接、空調機５６に案内させた
ので、従来に較べてより一層効果的な冷熱運転を行わせ
ることができる。

【０１２７】また、本実施形態では、放熱系４２に熱交
換器５７を設け、空調機５６からの冷水を、ブライン循
環系６０からのブラインで熱交換させて蓄熱槽１５に回
収したので、伝熱性能がより一層高い冷熱運転を行わせ
ることができる。なお、本実施形態は、空調機５６への
冷熱運転について説明したが、冷凍機４５に代えてヒー
トポンプを設置すれば、空調機５６への温熱運転も行う
ことができる。

【０１２８】図２５は、本発明に係る潜熱蓄熱プラント
を、例えばガスタービンプラントの空気圧縮機で吸い込
む大気の冷却に適用した第２実施形態における第１変形
例を示す概略系統図である。

【０１２９】本実施形態に係る潜熱蓄熱プラントは、第
２実施形態で示した放熱系４２に使用していた水に代え
て空気を用い、この空気を、蓄熱槽１５の袋体１に蓄熱
させた冷熱と熱交換させ、冷却した空気を負荷部６８、
具体的にはガスタービンプラントの空気圧縮機に供給
し、ここで負荷部６８の空気を冷却させたものである。

【０１３０】このように、本実施形態では、放熱系４２
の冷却空気を負荷部６８、具体的にはガスタービンプラ
ントの空気圧縮機で吸い込む大気を冷却させたので、負
荷部６８により一層高い仕事をさせることができる。特
に、ガスタービンプラントでは、夏場、温度が高いと大
気の比重量が低く、圧縮仕事が少なくなっているが、大
気を冷却すればその比重量が増加し、その分より多くの
圧縮仕事をさせることができるので、有利となる。

【０１３１】図２６は、本発明に係る潜熱蓄熱プラント
を、例えばガスタービンプラントの空気圧縮機で吸い込
む大気の冷却に適用した第２実施形態における第２変形
例を示す概略系統図である。

【０１３２】本実施形態は、冷熱蓄熱系６９とガスター
ビンプラント７０とから構成されている。

【０１３３】冷熱蓄熱系６９は、袋体１を収容した蓄熱
槽１５、ブライン貯蔵タンク５９、冷却塔７１を備えた
閉回路に形成されている。

【０１３４】また、ガスタービンプラント７０は、空気
圧縮機７２、燃焼器７３、ガスタービンプラント７４、
発電電動機７５を備えている。

【０１３５】このような構成を備えたガスタービンプラ
ント７０は、発電電動機７５を駆動し、空気圧縮機７
２、ガスタービン７４を回転させ、空気圧縮機７２で大
気ＡＲを吸い込んで圧縮し、その高圧空気を冷却塔７１
で冷却させ、その冷却空気をガスタービン７４で膨張さ
せて氷点以下、例えば−５０℃にし、そのタービン排気
を蓄熱槽１５に案内して袋体１に冷熱を蓄熱させる。

【０１３６】冷熱蓄熱系６９は、ガスタービンプラント
７０が発電運転を行うとき、ブライン貯蔵タンク５９か
らのブラインを蓄熱槽１５に供給し、ここで袋体１と熱
交換させ、冷熱し、その冷熱で空気圧縮機７２が吸い込
む大気ＡＲを冷却させるようになっている。

【０１３７】このように、本実施形態では、ガスタービ
ンプラント７０に冷熱蓄熱系６９を組み合せ、冷熱蓄熱
系６９からの冷熱で空気圧縮機７２が吸い込む大気ＡＲ
を冷却させたので、ガスタービンプラント７０に、より
多く仕事をさせることができ、ガスタービンプラント７
０のプラント熱効率を従来に較べて大幅に向上させるこ
とができる。

【０１３８】

【発明の効果】以上の説明の通り、本発明に係る潜熱蓄
熱体は、袋体に凝固・融解能力の高い凝固・融解促進体
を挿着させたので、凝固時および融解時の袋体の熱伝達
性能をより一層向上させることができる。

【０１３９】また、本発明に係る潜熱蓄熱体は、袋体を
籠や網で包囲形成したので、冷媒等と袋体内の液体ある
いは潜熱との熱交換の際に発生する袋体同士の衝突に伴
う破損を防止することができる。

【０１４０】また、本発明に係る潜熱蓄熱体は、蓄熱槽
の入口側および出口側に、凝固あるいは融解能力の高い
袋体を群として集約配置させたので、蓄熱能力あるいは
融解能力の高い熱伝達性能を発揮させることができる。

【０１４１】また、本発明に係る潜熱蓄熱体は、袋体に
凝固あるいは融解能力の高い凝固・融解促進体を収容し
たので、凝固速度あるいは融解速度をより一層向上させ
ることができる。

【０１４２】また、本発明に係る潜熱蓄熱体は、蓄熱槽
の静圧の高低に対応させて強度の高い袋体と比較的強度
の低い袋体とを区分けし、群として集約配置させたの
で、袋体の強度を充分に維持することができる。

【０１４３】また、本発明に係る潜熱蓄熱体は、網状に
して多角形状の筒体に袋体を収容し、その筒体を蓄熱槽
に充填したので、袋体の充填効率をより一層向上させる
ことができる。

【０１４４】また、本発明に係る潜熱蓄熱体は、袋体を
収容する筒体を運搬台に列状に載置して可搬式にすると
ともに、その運搬台を例えば地下スラブに収容する際、
蛇行状の流路を形成したので、ブライン等と袋体との交
換熱量をより一層向上させることができる。

【０１４５】また、本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、
蓄熱槽の頭部側および底部側の蓄熱系と放熱系との接続
部分に気体溜り部および淀み部を備えるる一方、浮力体
および沈降体を充填させるとともに、浮力定および沈降
体に色または模様を付したので、破損または亀裂した袋
体の収容位置を容易に監視識別することができる。

【０１４６】また、本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、
蓄熱槽に充填し、袋体を収容した網状の筒体同士の間に
荷重計を装着したので、荷重計の変化によりその筒体に
収容した破損または亀裂した袋体の蓄熱槽に対する収容
位置を容易に把握することができる。

【０１４７】また、本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、
蓄熱槽に蓄熱系と放熱系を備えるとともに、ブライン循
環系と水循環系を設け、蓄熱槽の袋体に蓄熱させた冷熱
に、水循環系からの水を熱交換させ、その冷水を直接空
調機に供給したので、より一層効果的な冷房運転を行う
ことができる。

【０１４８】また、本発明に係る潜熱蓄熱プラントは、
冷熱蓄熱系とガスタービンプラントとを組み合せたの
で、夏場のように気温の高いときでもガスタービンプラ
ントに、より多くの仕事をさせることができる。

【０１４９】また、本発明に係る潜熱蓄熱野プラントの
運転方法は、蓄熱系を駆動して蓄熱槽に収容した袋体に
冷熱を蓄熱させる蓄熱運転を行い、次にブライン循環系
を駆動して蓄熱槽のブラインをブライン貯蔵タンクに回
収させるブライン回収運転を行い、次に水循環系を駆動
して水貯蔵タンクの水を貯蔵槽に供給する水供給運転を
行った後、放熱系を駆動して袋体に蓄熱された冷熱で水
を冷水にして空調機に供給し、冷房運転を行い、冷房運
転中、空調機からの水を再びブライン循環系のブライン
と熱交換させて蓄熱槽に還流させるので、より一層冷熱
効果の高い運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る潜熱蓄熱体の第１実施形態を示す
概略図。

【図２】本発明に係る潜熱蓄熱体の第１実施形態におけ
る第１変形例を示す概略図。

【図３】本発明に係る潜熱蓄熱体の第１実施形態におけ
る第２変形例を示す概略図。

【図４】本発明に係る潜熱蓄熱体の第２実施形態を示す
概略図。

【図５】本発明に係る潜熱蓄熱体の第２実施形態におけ
る第１変形例を示す概略図。

【図６】本発明に係る潜熱蓄熱体の第３実施形態を示す
概略図。

【図７】本発明に係る潜熱蓄熱体の第４実施形態を示す
概略図。

【図８】本発明に係る潜熱蓄熱体の第５実施形態を示す
もので、固体の成長過程を説明する図。

【図９】本発明に係る潜熱蓄熱体の第５実施形態におけ
る第１変形例を示す概略図。

【図１０】本発明に係る潜熱蓄熱体の第６実施形態を示
す概略図。

【図１１】本発明に係る潜熱蓄熱体の第６実施形態にお
ける第１変形例を示す概略図。

【図１２】本発明に係る潜熱蓄熱体の第７実施形態を示
す概略図。

【図１３】本発明に係る潜熱蓄熱体の第７実施形態にお
ける第１変形例を示す概略図。

【図１４】図１３のＡ−Ａ矢視方向から見た概略側面
図。

【図１５】本発明に係る潜熱蓄熱体の第７実施形態にお
ける第２変形例を示す概略図。

【図１６】図１５のＢ−Ｂ矢視方向から見た概略側面
図。

【図１７】本発明に係る潜熱蓄熱体の第８実施形態を示
す概略斜視図。

【図１８】本発明に係る潜熱蓄熱体を地下スラブに収容
することを説明する図。

【図１９】図１８のＣ−Ｃ矢視方向から見た概略平面
図。

【図２０】本発明に係る潜熱蓄熱プラントの第１実施形
態を示す概略系統図。

【図２１】本発明に係る潜熱蓄熱プラントの第１実施形
態における第１変形例を示す概略系統図。

【図２２】本発明に係る潜熱蓄熱プラントの第１実施形
態における第２変形例を示す概略系統図。

【図２３】本発明に係る潜熱蓄熱プラントの第１実施形
態における第３変形例を示す概略系統図。

【図２４】本発明に係る潜熱蓄熱プラントの第２実施形
態を示す概略系統図。

【図２５】本発明に係る潜熱蓄熱プラントを、例えばガ
スタービンプラントの空気圧縮機で吸い込む大気の冷却
に適用した第２実施形態における第１変形例を示す概略
系統図。

【図２６】本発明に係る潜熱蓄熱プラントを、例えばガ
スタービンプラントの空気圧縮機で吸い込む大気の冷却
に適用した第２実施形態における第２変形例を示す概略
系統図。

【符号の説明】

１袋体１ａ強度の高い袋体１ｂ比較的強度の低い袋体４口出部５断熱被覆部６心棒７紐状のヒートパイプ８フィン９籠１０網１３壁面１４シート１５蓄熱槽１６蓄熱系１７放熱系１９冷凍機１９ａヒートポンプ２０放熱器２２凝固促進体２３螺旋状部材２４筒体２５空間２６通路２７ボード２８キャスタ２９運搬台３０地下スラブ３１マンホール３２流路３３蓄熱系３４放熱系３５ポンプ３６中間熱交換器３７冷凍機３８ヒートポンプ３９気体溜り部４０界面計４１蓄熱系４２放熱系４３ポンプ４４中間熱交換器４５冷凍機４６ヒートポンプ４７ポンプ４８熱交換器４９気体溜り部５０界面計５１淀み部５２浮力体５３沈降体５４荷重計５５ポンプ５６空調機５７熱交換器５８ポンプ５９ブライン貯蔵タンク６０ブライン循環系６１水貯蔵タンク６２水循環系６３弁６４弁６５ブライン供給弁６６ブライン回収弁６７水回収弁６８負荷部６９冷熱蓄熱系７０ガスタービンプラント７１冷却塔７２空気圧縮機７３燃焼器７４ガスタービン７５発電電動機

フロントページの続き (72)発明者後藤功一神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者吉野仁神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者北川希代彦神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者船渡稔神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】袋体に液体と気体を充填し、その液体を
凝固して固体にし、その固体に冷熱を蓄熱させるととも
に、その冷熱蓄熱を融解させて放熱する潜熱蓄熱体にお
いて、上記袋体に心棒を挿着したことを特徴とする潜熱
蓄熱体。
【請求項２】心棒は、断熱被覆材を備えたことを特徴
とする請求項１記載の潜熱蓄熱体。
【請求項３】袋体に液体と気体を充填し、その液体を
凝固して固体にし、その固体に冷熱を蓄熱させるととも
に、その冷熱蓄熱を融解させて放熱する潜熱蓄熱体にお
いて、上記袋体に紐状のヒートパイプを挿着したことを
特徴とする潜熱蓄熱体。
【請求項４】紐状のヒートパイプは、断熱被覆材を備
えたことを特徴とする請求項３記載の潜熱蓄熱体。
【請求項５】袋体に液体と気体を充填し、その液体を
凝固して固体にし、その固体に冷熱を蓄熱させるととも
に、その冷熱蓄熱を融解させて放熱する潜熱蓄熱体にお
いて、上記袋体にフィンを備えた心棒を挿着したことを
特徴とする潜熱蓄熱体。
【請求項６】液体は脱気水であり、また気体は不活性
ガスであることを特徴とする請求項１，３または５記載
の潜熱蓄熱体。
【請求項７】袋体は、群として籠に収容したことを特
徴とする請求項１，３または５記載の潜熱蓄熱体。
【請求項８】袋体は、網で包囲形成したことを特徴と
する請求項１，３または５記載の潜熱蓄熱体。
【請求項９】籠および網は、樹脂製およびゴム製のい
ずれかであることを特徴とする請求項７または８記載の
潜熱蓄熱体。
【請求項１０】袋体は、壁面の内壁および外壁の少な
くとも一方にシートを被着させたことを特徴とする請求
項１，３または５記載の潜熱蓄熱体。
【請求項１１】シートはポリエステル製であることを
特徴とする請求項１０記載の潜熱蓄熱体。
【請求項１２】袋体に液体と気体を充填し、その液体
を凝固して固体にし、その固体に冷熱を蓄熱させるとと
もに、その冷熱蓄熱を融解させて放熱する潜熱蓄熱体に
おいて、蓄熱槽に収容する袋体は、その入口側および出
口側に請求項１，３または５に記載の袋体を群として集
約配置したことを特徴とする潜熱蓄熱体。
【請求項１３】袋体に液体と気体を充填し、その液体
を凝固して固体にし、その固体に冷熱を蓄熱させるとと
もに、その冷熱蓄熱を融解させて放熱する潜熱蓄熱体に
おいて、上記袋体に凝固促進体を収容したことを特徴と
する潜熱蓄熱体。
【請求項１４】凝固促進体は、金属製の線材、網およ
び螺旋状部材のいずれかであることを特徴とする請求項
１３記載の潜熱蓄熱体。
【請求項１５】袋体に液体と気体を充填し、その液体
を凝固して固体にし、その冷熱を蓄熱させるとともに、
その冷熱蓄熱を融解させて放熱する潜熱蓄熱体におい
て、上記袋体を蓄熱槽に収容させる際、上記蓄熱槽の静
圧の高低に対応させ、静圧の高い位置に、強度の高い袋
体を群として集約配置させるとともに、静圧の低い位置
に比較的強度の低い袋体を群として集約配置させたこと
を特徴とする潜熱蓄熱体。
【請求項１６】強度の高い袋体は、金属製および樹脂
製のいずれかであることを特徴とする請求項１５記載の
潜熱蓄熱体。
【請求項１７】強度の高い袋体は、高圧の不活性ガス
を封入したことを特徴とする請求項１５記載の潜熱蓄熱
体。
【請求項１８】袋体に液体と気体を充填し、その液体
を凝固して固体にし、その固体に冷熱を蓄熱させるとと
もに、その冷熱蓄熱を融解させて放熱する潜熱蓄熱体に
おいて、上記袋体は筒体に収容させるとともに、上記筒
体を蓄熱槽に充填させたことを特徴とする潜熱蓄熱体。
【請求項１９】袋体を収容した筒体は、網状に形成す
るとともに、多角形状であることを特徴とする請求項１
８記載の潜熱蓄熱体。
【請求項２０】多角形状の筒体は、六角形状であるこ
とを特徴とする請求項１９記載の潜熱蓄熱体。
【請求項２１】袋体を収容した筒体は、隣りの筒体と
の間に通路を形成したことを特徴とする請求項１８記載
の潜熱蓄熱体。
【請求項２２】袋体に液体と気体を充填し、その液体
を凝固して固体にし、その固体に冷熱を蓄熱させるとと
もに、その冷熱蓄熱を融解させて放熱する潜熱蓄熱体に
おいて、上記袋体は筒体に収容させるとともに、袋体を
収容した筒体を、キャスタおよびボードを備えた運搬台
に載置し、その運搬台を地下スラブに収容させたことを
特徴とする潜熱蓄熱体。
【請求項２３】地下スラブに収容させた運搬台は、ボ
ードで蛇行状の流路を形成したことを特徴とする潜熱蓄
熱体。
【請求項２４】蓄熱槽を介装させて蓄熱系と放熱系を
備えた潜熱蓄熱プラントにおいて、上記蓄熱槽の頭部側
の上記蓄熱系と上記放熱系との接続部分に界面計を備え
た気体溜り部を設けたことを特徴とする蓄熱潜熱プラン
ト。
【請求項２５】界面計は浮き子であることを特徴とす
る請求項２４記載の潜熱蓄熱プラント。
【請求項２６】蓄熱槽を介装させて蓄熱系と放熱系を
備えた潜熱蓄熱プラントにおいて、上記蓄熱槽の頭部側
の上記蓄熱系と上記放熱系との接続部分に淀み部を備え
るとともに、上記蓄熱槽に収容した袋体に浮力体を充填
したことを特徴とする潜熱蓄熱プラント。
【請求項２７】浮力体は、発泡スチロール粒であるこ
とを特徴とする請求項２６記載の潜熱蓄熱プラント。
【請求項２８】浮力体は、色および模様のいずれかを
付したことを特徴とする請求項２６記載の潜熱蓄熱プラ
ント。
【請求項２９】蓄熱槽を介装させて蓄熱系と放熱系を
備えた潜熱蓄熱プラントにおいて、上記蓄熱槽の底部側
の上記蓄熱系と上記放熱系との接続部分に淀み部を備え
るとともに、上記蓄熱槽に収容した袋体に沈降体を充填
したことを特徴とする潜熱蓄熱プラント。
【請求項３０】沈降体は、塩化ビニール粒であること
を特徴とする請求項２９記載の潜熱蓄熱プラント。
【請求項３１】蓄熱槽を介装させて蓄熱系と放熱系を
備えた潜熱蓄熱プラントにおいて、上記蓄熱槽に充填
し、袋体を収容した筒体に荷重計を装着したことを特徴
とする蓄熱潜熱プラント。
【請求項３２】荷重計はロードセルであることを特徴
とする請求項３１記載の潜熱蓄熱プラント。
【請求項３３】蓄熱槽を介装させて蓄熱系と放熱系を
備えた潜熱蓄熱プラントにおいて、上記蓄熱槽にブライ
ン循環系と水循環系を設けるとともに、上記放熱系に、
循環する水に上記ブライン循環系からのブラインで熱交
換させる熱交換器を設けたことを特徴とする潜熱蓄熱プ
ラント。
【請求項３４】ブライン循環系は、ブライン貯蔵タン
クを備えたことを特徴とする請求項３３記載の潜熱蓄熱
プラント。
【請求項３５】水循環系は、水貯蔵タンクを備えたこ
とを特徴とする請求項３３記載の潜熱蓄熱プラント。
【請求項３６】蓄熱槽を介装させて蓄熱系と放熱系を
備えた潜熱蓄熱プラントにおいて、上記蓄熱槽にブライ
ン循環系を設けるとともに、上記放熱系に熱交換器を設
ける一方、上記放熱系を循環する空気を、上記蓄熱槽に
収容した袋体および上記ブライン循環系からのブライン
で熱交換させたことを特徴とする蓄熱潜熱プラント。
【請求項３７】放熱系を循環する空気は、ガスタービ
ンプラントの空気圧縮機が吸い込む大気と熱交換させた
ことを特徴とする請求項３６記載の潜熱蓄熱プラント。
【請求項３８】ガスタービンプラントに、冷熱蓄熱系
を組み合せた潜熱蓄熱プラントにおいて、上記冷熱蓄熱
系は、上記ガスタービンプラントの空気圧縮機で圧縮さ
せた高圧空気を冷却する冷却塔と、この冷却空気を膨張
させて冷気にし、その冷気を袋体に冷熱蓄熱させる蓄熱
槽と、上記空気圧縮機で吸い込んだ大気と熱交換させた
ブラインを冷熱させて上記蓄熱槽に回収させるブライン
貯蔵タンクとを備えたことを特徴とする潜熱蓄熱プラン
ト。
【請求項３９】蓄熱槽を介装させて蓄熱系と放熱系を
備えた潜熱蓄熱プラントの運転方法において、上記蓄熱
系にブラインを循環させて蓄熱運転を行わせ、次にブラ
イン循環系に上記蓄熱槽内のブラインをブライン貯蔵タ
ンクに回収させるブライン回収運転を行わせ、次に水循
環系に水貯蔵タンクから蓄熱槽に水を供給する水供給運
転を行わせた後、放熱系に冷水を循環させて放熱運転を
行わせることを特徴とする潜熱蓄熱プラントの運転方
法。
【請求項４０】放熱系は、放熱運転中、循環する冷水
に、ブライン循環系からのブラインと熱交換させること
を特徴とする請求項３９記載の潜熱蓄熱プラントの運転
方法。