JPS60257A - 潜熱形蓄熱装置 - Google Patents
潜熱形蓄熱装置Info
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- JPS60257A JPS60257A JP58107063A JP10706383A JPS60257A JP S60257 A JPS60257 A JP S60257A JP 58107063 A JP58107063 A JP 58107063A JP 10706383 A JP10706383 A JP 10706383A JP S60257 A JPS60257 A JP S60257A
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- latent heat
- liquid
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- 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
- F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
- F28D20/025—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being in direct contact with a heat-exchange medium or with another heat storage material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
-
- 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
-
- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は太陽熱、廃熱等を貯え給湯・冷暖房などに用い
る潜熱形蓄熱材を用いた潜熱形蓄熱装置に関する。
る潜熱形蓄熱材を用いた潜熱形蓄熱装置に関する。
従来例の構成とその問題点
従来のこの種の太陽熱蓄熱装置は、第１図に示すように
集熱器１、入水２、出水３管を備えた貯湯蓄熱槽４と、
貯湯蓄熱槽４内の放熱器５と、前記集熱器１と放熱器６
を結ぶ集熱媒体６の循環パイプ７と、前記循環パイプ７
途中に配置されたポンプ８とにより構成されていた。こ
の構成では集熱を開始して貯湯蓄熱槽４内の水９の温度
が上昇してくると集熱器１の集熱媒体６による集熱効率
が低下すると共に循環パイプ７からの断熱ロスが大きく
なりシステムとしての太陽熱集熱効率は低下する。また
、集熱器１出口における集熱媒体６温度は常に貯湯蓄熱
槽４内の水９温度よりも高くなければ集熱できないとい
う問題を有していた。
集熱器１、入水２、出水３管を備えた貯湯蓄熱槽４と、
貯湯蓄熱槽４内の放熱器５と、前記集熱器１と放熱器６
を結ぶ集熱媒体６の循環パイプ７と、前記循環パイプ７
途中に配置されたポンプ８とにより構成されていた。こ
の構成では集熱を開始して貯湯蓄熱槽４内の水９の温度
が上昇してくると集熱器１の集熱媒体６による集熱効率
が低下すると共に循環パイプ７からの断熱ロスが大きく
なりシステムとしての太陽熱集熱効率は低下する。また
、集熱器１出口における集熱媒体６温度は常に貯湯蓄熱
槽４内の水９温度よりも高くなければ集熱できないとい
う問題を有していた。
発明の目的
本発明はかかる従来の問題を解消するもので太陽熱、廃
熱等を効率よく集熱・蓄熱することを目的とする。
熱等を効率よく集熱・蓄熱することを目的とする。
発明の構成
この目的を達成する為に本発明は容器内部に、室温以下
の融点を有する潜熱形蓄熱材と、前記蓄熱材に対してほ
とんど不相溶性であり、熱吸収時に液体から気体に、熱
放出時に気体から液体になる伝熱媒体を上方に空間部を
残して封入した潜熱形番熱槽と、前記潜熱形番熱槽の空
間部に蒸発器を配してなるヒート・ポンプ回路と、集熱
器、前記潜熱形蓄熱槽内の放熱器、集熱媒体の循環パイ
プ、ポンプからなる集熱回路とを設けたものである。
の融点を有する潜熱形蓄熱材と、前記蓄熱材に対してほ
とんど不相溶性であり、熱吸収時に液体から気体に、熱
放出時に気体から液体になる伝熱媒体を上方に空間部を
残して封入した潜熱形番熱槽と、前記潜熱形番熱槽の空
間部に蒸発器を配してなるヒート・ポンプ回路と、集熱
器、前記潜熱形蓄熱槽内の放熱器、集熱媒体の循環パイ
プ、ポンプからなる集熱回路とを設けたものである。
この構成によって太陽熱、廃熱等を低温（潜熱形蓄熱材
の融点）で集熱するため集熱効率を高めることができる
。
の融点）で集熱するため集熱効率を高めることができる
。
実施例の説明
以下、本発明の実施例を第２図を用いて説明する。
第２図は太陽熱温熱形蓄熱装置であり、集熱器１、ポン
プ８、放熱器５、集熱媒体６の循環パイグアからなる集
熱回路人を有する。ｉ！た内部に、室温近傍の融点を有
する潜熱形蓄熱材１０として、例えば、炭酸す） ＩＪ
ウム・１０水塩（融点３２℃。
プ８、放熱器５、集熱媒体６の循環パイグアからなる集
熱回路人を有する。ｉ！た内部に、室温近傍の融点を有
する潜熱形蓄熱材１０として、例えば、炭酸す） ＩＪ
ウム・１０水塩（融点３２℃。
密度１．４４ ｇ／／ａＩ＋’ ）と、炭酸ナトリウム
・１０水塩１ｏに対してほとんど不相溶性であり、熱吸
収時に液体から気体に、熱放出時に気体から液体になる
伝熱媒体１１として、例えば、フロン−１１（沸点２３
．８℃、密度２５°Ｇ＋ｉ・４８ｇＡば）とを上方に空
間部１２Ａを残して封入した潜熱形番熱槽１２も有する
。さらに入水管２・出湯管３を備えた水９の貯湯槽４と
の間で潜熱形番熱槽１２の空１’＋１部１２Ａに蒸発器
１３、貯湯槽４内に凝縮器１４を配してなるヒート・ポ
ンプ回路Ｂより構成されている。但し、１６はコンプレ
ッサー、１６は膨張弁である。なお、第１図と同一部材
には同一番号を付している。
・１０水塩１ｏに対してほとんど不相溶性であり、熱吸
収時に液体から気体に、熱放出時に気体から液体になる
伝熱媒体１１として、例えば、フロン−１１（沸点２３
．８℃、密度２５°Ｇ＋ｉ・４８ｇＡば）とを上方に空
間部１２Ａを残して封入した潜熱形番熱槽１２も有する
。さらに入水管２・出湯管３を備えた水９の貯湯槽４と
の間で潜熱形番熱槽１２の空１’＋１部１２Ａに蒸発器
１３、貯湯槽４内に凝縮器１４を配してなるヒート・ポ
ンプ回路Ｂより構成されている。但し、１６はコンプレ
ッサー、１６は膨張弁である。なお、第１図と同一部材
には同一番号を付している。
上記構成において、先ず、集熱回路Ａの集熱器１で集め
られた太陽熱エネルギーは放熱器６より潜熱形番熱槽１
２に導入される。導入された熱エネルギーは、炭酸す）
ＩＪウム・１０水塩１０の顕熱・融解潜熱の形で貯え
られる。なお、炭酸ナトリウム・１０水塩充填部１２Ｂ
の内部には、通常放熱に伴う結晶化の際体積変化により
生じた炭酸ナトリウム・１Ｑ水塩１０の空隙が巣状に存
在し、しかもその空隙内にはフロン−１１（１１）が介
在している。この状態から蓄熱を開始するのであるが、
炭酸ナトリウム・１ｏ水塩了の固相の熱伝達率は低く、
代わってフロン−１１（１１）がすばやく受熱し熱を炭
酸ナトリウム・１０水塩１０に伝達する。但し、夏期に
おいて外気温が３０℃程度になる場合は太陽熱を集熱す
るまでもなく炭酸ナトリウム・１０水塩１０の融点以下
の顕熱分は充足される。また、炭酸ナトリウム・１０水
塩１０が蓄熱途中、すなわち、融触している段階では潜
熱形蓄熱槽１２内は炭酸ナトリウム・、１０水塩１ｏの
融点３２℃に保たれるので低温集熱となり集熱効率は大
幅に増大した。こうして、潜熱形番熱槽１２は炭酸ナト
リウム・１０水塩１０の°、ｉ＋ｌＢ液と気・液体から
なるフロン−１１（１１）の飽和蒸気で満たされる。
られた太陽熱エネルギーは放熱器６より潜熱形番熱槽１
２に導入される。導入された熱エネルギーは、炭酸す）
ＩＪウム・１０水塩１０の顕熱・融解潜熱の形で貯え
られる。なお、炭酸ナトリウム・１０水塩充填部１２Ｂ
の内部には、通常放熱に伴う結晶化の際体積変化により
生じた炭酸ナトリウム・１Ｑ水塩１０の空隙が巣状に存
在し、しかもその空隙内にはフロン−１１（１１）が介
在している。この状態から蓄熱を開始するのであるが、
炭酸ナトリウム・１ｏ水塩了の固相の熱伝達率は低く、
代わってフロン−１１（１１）がすばやく受熱し熱を炭
酸ナトリウム・１０水塩１０に伝達する。但し、夏期に
おいて外気温が３０℃程度になる場合は太陽熱を集熱す
るまでもなく炭酸ナトリウム・１０水塩１０の融点以下
の顕熱分は充足される。また、炭酸ナトリウム・１０水
塩１０が蓄熱途中、すなわち、融触している段階では潜
熱形蓄熱槽１２内は炭酸ナトリウム・、１０水塩１ｏの
融点３２℃に保たれるので低温集熱となり集熱効率は大
幅に増大した。こうして、潜熱形番熱槽１２は炭酸ナト
リウム・１０水塩１０の°、ｉ＋ｌＢ液と気・液体から
なるフロン−１１（１１）の飽和蒸気で満たされる。
次に、潜熱形番熱槽１２からの熱の取り出し、及び、貯
湯蓄熱槽４内の水９の加熱について説明する。潜熱形番
熱槽１２の空間部１２Ａには蒸発器１３、貯湯蓄熱槽４
内には凝縮器１４を配してなるヒート・ポンプ回路Ｂに
より炭酸ナトリウム・１０水塩１０が貯えた顕熱・融解
潜熱を吸み上げ、水９に供熱する。ヒート・ポスプ運転
中、潜熱形蓄熱槽１２内の蒸発器１３には膨張弁１６を
経て断熱膨張した低温のヒート・ポンプ用媒体（フロン
）が気・液２相の状態で流入し、そこで受熱して気体と
なる。その際、蒸発器１３の外周ではフロン−１１（１
１）の蒸気は蒸発潜熱を放出して凝縮液とな９炭酸すト
リウム・１０水塩１０中に戻る。そこで、フロン−１１
（１１）は炭酸ナトｌ）ラム・１０水塩１０が放出する
融解潜熱、及び、顕熱を受熱して再び空間部１２Ａに蒸
発する。炭酸ナトリウム・１０水塩１０の融液はこうし
たフロン−１１（１１）の蒸発・凝縮ザイクルにおける
対流により激しく攪拌されており、融液は過冷却・相分
離を起こすことなく結晶化１〜融解潜熱を放出する。こ
うして、炭酸すトリウム・１０水塩１０が貯えた熱と有
効に、かつ高出力で取り出すことができる。また、気体
となったヒート・ポンプ用媒体はコンプレッサー１５に
より高温・高圧となり貯湯蓄熱槽１４内の凝縮器１４に
尋人され、凝縮熱を放出して水９を加熱する。
湯蓄熱槽４内の水９の加熱について説明する。潜熱形番
熱槽１２の空間部１２Ａには蒸発器１３、貯湯蓄熱槽４
内には凝縮器１４を配してなるヒート・ポンプ回路Ｂに
より炭酸ナトリウム・１０水塩１０が貯えた顕熱・融解
潜熱を吸み上げ、水９に供熱する。ヒート・ポスプ運転
中、潜熱形蓄熱槽１２内の蒸発器１３には膨張弁１６を
経て断熱膨張した低温のヒート・ポンプ用媒体（フロン
）が気・液２相の状態で流入し、そこで受熱して気体と
なる。その際、蒸発器１３の外周ではフロン−１１（１
１）の蒸気は蒸発潜熱を放出して凝縮液とな９炭酸すト
リウム・１０水塩１０中に戻る。そこで、フロン−１１
（１１）は炭酸ナトｌ）ラム・１０水塩１０が放出する
融解潜熱、及び、顕熱を受熱して再び空間部１２Ａに蒸
発する。炭酸ナトリウム・１０水塩１０の融液はこうし
たフロン−１１（１１）の蒸発・凝縮ザイクルにおける
対流により激しく攪拌されており、融液は過冷却・相分
離を起こすことなく結晶化１〜融解潜熱を放出する。こ
うして、炭酸すトリウム・１０水塩１０が貯えた熱と有
効に、かつ高出力で取り出すことができる。また、気体
となったヒート・ポンプ用媒体はコンプレッサー１５に
より高温・高圧となり貯湯蓄熱槽１４内の凝縮器１４に
尋人され、凝縮熱を放出して水９を加熱する。
媒体は、凝縮液となり膨張弁１６へと導かれる。
また、こうしたヒート・ポンプ運転における蒸発器１３
の雰囲気は炭酸すトリウム・１０水塩１０が融解潜熱を
放出している間は約３０”Ｃのフロン−１１（１１）の
飽和蒸気であり、通常のヒート・ポンプ暖房のように外
気幅変動による影響を受けることはなく定常運転として
の設計が可能である。
の雰囲気は炭酸すトリウム・１０水塩１０が融解潜熱を
放出している間は約３０”Ｃのフロン−１１（１１）の
飽和蒸気であり、通常のヒート・ポンプ暖房のように外
気幅変動による影響を受けることはなく定常運転として
の設計が可能である。
こうして、低温（室温以下）の融点を有する潜熱形蓄熱
機とヒート・ポンプの組合せにより低温集熱、及びヒー
ト・ポンプ定常運転という相乗効果が得られる。
機とヒート・ポンプの組合せにより低温集熱、及びヒー
ト・ポンプ定常運転という相乗効果が得られる。
なお、上記実施例においては太陽熱蓄熱給湯システムに
ついて述べたが、風呂の廃熱等を熱源としたり、暖房に
利用できることは言うまでもない。
ついて述べたが、風呂の廃熱等を熱源としたり、暖房に
利用できることは言うまでもない。
発明の効果
本発明の潜熱形蓄熱システムによれば次の効果が得られ
る。
る。
（１）集熱は低温（室温以下）の融点を有する潜熱形蓄
熱材に対して行われるので低温集熱となり太陽熱集熱効
率を大幅に増大できる。寸だ、断熱コスト全低減できる
。
熱材に対して行われるので低温集熱となり太陽熱集熱効
率を大幅に増大できる。寸だ、断熱コスト全低減できる
。
（２）ａ熱形蓄熱槽内の蓄熱材の蓄・放熱は伝熱媒体が
介在することによシ応答性が冒く熱父便効率を高くでき
る。
介在することによシ応答性が冒く熱父便効率を高くでき
る。
（３）潜熱形蓄熱槽の空間部にヒー１〜・ポンプ回路の
蒸発器を配設することにより、必要に応じて熱（蓄熱材
の融解潜熱、及び、顕熱）を吸み上げで利用することが
できる。
蒸発器を配設することにより、必要に応じて熱（蓄熱材
の融解潜熱、及び、顕熱）を吸み上げで利用することが
できる。
（４） ヒート・ポンプ運転は、その蒸発器の１萌りが
蓄熱材の融点近傍の伝熱媒体の飽和蒸気で満たされてい
るので定常運転と′ｆｒ、す、最適な運転状態とするこ
とができる。
蓄熱材の融点近傍の伝熱媒体の飽和蒸気で満たされてい
るので定常運転と′ｆｒ、す、最適な運転状態とするこ
とができる。
第１図は従来の太陽熱蓄熱システムの断面図、第２図は
本発明の潜熱形蓄熱システムの一実癩例を示す断面図で
ある。 １０・・・・・・潜熱形蓄熱材、１１・・・・・伝熱媒
体、１２・・・・・・潜熱形蓄熱槽（但し、１２Ａ・・
・・・空間部、１２Ｂ・・・・・・蓄熱材充填部）、１
３・・・・・・蒸発器、１４・・・・・・凝縮器、１５
・・・・・・コンプレッサー、１６・・・・・・膨張弁
、Ａ・・・・・・集熱回路、Ｂ・・・・・・ヒート・ポ
ンプ回路。 代工ｊ１人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名
＝２６
本発明の潜熱形蓄熱システムの一実癩例を示す断面図で
ある。 １０・・・・・・潜熱形蓄熱材、１１・・・・・伝熱媒
体、１２・・・・・・潜熱形蓄熱槽（但し、１２Ａ・・
・・・空間部、１２Ｂ・・・・・・蓄熱材充填部）、１
３・・・・・・蒸発器、１４・・・・・・凝縮器、１５
・・・・・・コンプレッサー、１６・・・・・・膨張弁
、Ａ・・・・・・集熱回路、Ｂ・・・・・・ヒート・ポ
ンプ回路。 代工ｊ１人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名
＝２６
Claims (1)
- 容器内部に、室温以下の融点を有する潜熱形蓄熱材と、
前記蓄熱材に対してほとんど不相溶性であり、熱吸収時
に液体から気体に、熱放出時に気体から液体になる伝熱
媒体とを上方に空間部を残して封入した潜熱形蓄熱槽と
、前記潜熱形蓄熱槽の空間部に蒸発器を配してなるヒー
ト・ポンプ回路と、集熱器、前記潜熱形蓄熱槽内の放熱
器、集熱媒体が循環する循環パイプ、及び、ポンプから
成る集熱回路とにより構成した潜熱形蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58107063A JPS60257A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 潜熱形蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58107063A JPS60257A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 潜熱形蓄熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60257A true JPS60257A (ja) | 1985-01-05 |
| JPH0115783B2 JPH0115783B2 (ja) | 1989-03-20 |
Family
ID=14449545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58107063A Granted JPS60257A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 潜熱形蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60257A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4669782A (en) * | 1985-09-20 | 1987-06-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Belt anchor incorporating seat track structure |
| US4673217A (en) * | 1985-09-20 | 1987-06-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Belt anchor incorporating a seat track structure |
| WO1996009500A1 (en) * | 1994-09-22 | 1996-03-28 | Thermal Energy Accumulator Products Pty. Ltd. | A temperature control system for fluids |
| WO2012065975A1 (de) * | 2010-11-18 | 2012-05-24 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Wärmepumpe zur warmwasserbereitung |
-
1983
- 1983-06-15 JP JP58107063A patent/JPS60257A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4669782A (en) * | 1985-09-20 | 1987-06-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Belt anchor incorporating seat track structure |
| US4673217A (en) * | 1985-09-20 | 1987-06-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Belt anchor incorporating a seat track structure |
| WO1996009500A1 (en) * | 1994-09-22 | 1996-03-28 | Thermal Energy Accumulator Products Pty. Ltd. | A temperature control system for fluids |
| WO2012065975A1 (de) * | 2010-11-18 | 2012-05-24 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Wärmepumpe zur warmwasserbereitung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0115783B2 (ja) | 1989-03-20 |
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