JP4665820B2 - 蓄熱材の凝固融解促進方法及び蓄熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、蓄熱材の相変化に伴う発生潜熱を有効に利用するための蓄熱材の凝固融解促進方法及び蓄熱装置に関するものである。

近年、産業及び民間部門では冷房設備の普及により、電気エネルギーの消費が増加の一途をたどっており、昼間の電力消費量が増加する傾向にある。このように電力消費量が昼夜間で格差が生じると、電力設備を昼間の電力消費量にあわせて設備投資する必要があるが、これでは夜間において設備の稼働率が悪くなる。最近では夜間の電力を利用して蓄熱し、昼間に蓄熱装置から冷熱を取り出し、冷房用に供給するという蓄熱装置が普及しつつある。これらの装置は昼間の冷房ピーク負荷に対し、電力消費量を低減させることができる一方、夜間のオフピーク時の電力を活用し、電力の負荷平準化や冷房の省エネルギー、さらには経済的運用などを図れる。

蓄熱空調システムの一例として、空調設備において、蓄熱槽内の袋体の容器内に潜熱蓄熱材（以下、「蓄熱材」という）を封入し、夜間に余剰電力を利用して冷凍機を駆動することにより、冷凍機から蓄熱槽に供給する熱媒体で容器内の蓄熱材を冷却して凝固させ、その冷熱を蓄熱材に蓄熱しておき、昼間、蓄熱材に蓄熱した冷熱を冷水で熱交換して取り出し、その冷水で冷暖房運転を行うという蓄熱容器式蓄熱システムがある。

蓄熱材を封入した容器では、該容器の伝熱内面での熱交換によって蓄熱材が凝固あるいは融解する。容器周囲の伝熱流体としての熱媒体と容器との間の伝熱抵抗は比較的小さいが、容器内で固化する蓄熱材の伝熱抵抗が大きいため、蓄熱材の伝熱抵抗が蓄熱系全体の伝熱性能を低下させる支配的要因になっている。従って、蓄熱容器は、蓄熱材が固化して蓄熱するために長い蓄熱時間を要すると共に、蓄熱材の放熱時に、負荷側の急激な負荷変動に対して追従することが困難となっている。

そこで、特許文献１には_、蓄熱容器において、蓄熱材としての水に加えて熱伝導率の高い金属製の金網または線材を装入することを特徴とする蓄熱容器が開示されている。熱伝導率の高い金属金網が、蓄熱材と共に容器内に封入されていることにより、熱媒体により容器に伝えられた熱は直ちに蓄熱材に伝熱して、容器内の蓄熱材の伝熱抵抗を下げることができ、これにより、蓄熱材を短時間に固化できる。

また、特許文献２には、蓄熱容器の内部に、蓄熱材と共に、熱伝導促進用物質片として蓄熱材よりも熱伝導率の高い、例えばアルミニウム、銅、鉄などの箔状の金属とを封入したものが開示されている。蓄熱容器内に熱伝導促進用物質片を封入することにより、蓄熱材が固化しても蓄熱容器内の伝熱抵抗を小さくでき、効率の良い熱交換が可能となる。

一方、蓄熱容器には過冷却を防止することが要求されている。各種蓄熱材の多くは、蓄冷熱時に融点より温度が下がっても固体が析出しない（＝凝固しない）「過冷却」という現象が生じ易い。特に、蓄熱材を封入している容器の容積が小さいほど、「過冷却」は生じ易い。蓄熱材の固体の析出・成長によって蓄冷熱させるためには、実際に固体が生成し始める温度（＝凝固開始温度）と融点との温度差である「過冷却度」が大きければ大きいほど、より低い温度の熱媒体で冷却を行なう必要があるため、熱媒体を冷却する冷凍機の効率が低下してしまう。

このような過冷却状態を回避する方策としては、蓄熱材の結晶生成の核になり易い核形成物質を添加することや、電磁場や超音波等で蓄熱材に衝撃力、振動、攪拌力等を付与すること等が知られている。

例えば、特許文献３には、容器内部に蓄熱材を封入し、容器外の周囲を流れる熱媒体との間で熱交換した熱を蓄える蓄熱容器において、容器の比重を熱媒体と等しくして熱媒体中に均一に分散しやすくしたり、熱媒体の流動によって流動・回転・振動する容器形状にしたりして、蓄熱容器を熱媒体の流動によって流動・回転等し得るようにすることが開示されている。このようにして、容器内側の蓄熱材に乱れを生じさせ、容器内の蓄熱材の過冷却度を低減しようとしている。

また、特許文献４には、容器内に蓄熱材としてフレオン等の包接化合物（クラスレート）を封入すると共に、この容器内に、攪拌装置を配設することが開示されている。攪拌装置によってクラスレートが攪拌混合されるので、容器周囲の熱媒体との伝熱が促進され、またクラスレートの生成、分解が迅速に行われるとしている。攪拌装置としてはプロペラ、櫂型翼、タービン翼、螺旋翼等の翼をモータにより回転駆動するものが例示されている。
特開平０６−２８１３７１ 特開平１１−２７０９７５ 特開２００１−３１７８８７ 実開平０２−１２２９８２

しかしながら、特許文献１では、蓄熱容器の中に蓄熱材と熱伝導促進用として金網あるいは金属性線材を、そして特許文献２では箔状の金属を封入することとしているが、金網、金属製線材、箔状の金属は比重が蓄熱材よりも大きいので沈澱してしまい、長期間、均一に蓄熱材の中に分散させておくのは困難であり、熱伝導が容器全体で均一に行われず、その結果、期待するほどの効果が得られない。

次に、特許文献３では、蓄熱材を入れた容器を熱媒体の中に浮遊・分散させ熱媒体の流動によって容器を流動・回転・振動させて容器内の蓄熱材を攪拌して、過冷却を解除するようにしているが、熱媒体の流動による容器の運動が必ずしも容器中の蓄熱材に伝わらず、攪拌により過冷却を防止することが有効に行われない。また、電磁力や超音波により振動を与える方法は、余分にエネルギーや装置が必要で、コストが嵩むという問題がある。

また、特許文献４では、容器内に攪拌装置を設けることにより伝熱を促進するが、攪拌翼を回転駆動するための機構が必要であり、それが故に装置が複雑になり、コストが嵩むという問題がある。

本発明は、かかる事情に鑑み、簡単な構造で安価に製造でき、伝熱・蓄熱性能が高く、蓄熱材の過冷却を早期に解除することができる蓄熱材の凝固融解促進方法及び蓄熱装置を提供することを目的とする。

本発明の蓄熱材の凝固融解促進に関する第一の方法では、降温時に凝固して固相となり昇温時に融解して液相となる蓄熱材が封入されている蓄熱容器を、蓄熱槽に対して流出入する熱媒体と熱交換するように蓄熱槽内に配している。

かかる蓄熱材の凝固融解促進方法において、本発明では、上記蓄熱容器内で、液相時の蓄熱材に浮遊する複数の浮き体を配し、浮き体同士を良熱伝導性の連結体で連結したことを特徴としている。

このような構成の本発明では、連結体が良熱伝導性材であるので、蓄熱時や放熱時に蓄熱容器内の蓄熱材の熱伝導を促進して、伝熱速度を増大させて、蓄熱材の凝固や融解を促進でき効率良く蓄熱や放熱が行われる。連結体を形成する良熱伝導性材としては、金属、例えば、アルミニウム、銅等が挙げられる。

蓄熱材が液相時には、蓄熱容器周囲の熱媒体の流動により蓄熱容器が振動したり揺動することに伴い、浮き体と連結体は蓄熱材中に浮遊しているので容器内の液相蓄熱材中で振動したり揺動して、液相蓄熱材を攪拌して過冷却を防止し、さらに蓄熱材が複数の組成からなる場合の組成分離を防止する。浮き体と連結体が熱媒体の流量変動周波数や熱媒体を冷却する冷凍機のコンプレッサの回転数等と同じ固有振動数をもち、共振により振幅が大きくなるようにすれば攪拌効果がさらに向上する。

また、蓄熱材の固相時には、浮き体と連結体は固相の蓄熱材の内部に芯材として機能する。蓄熱材が融解する際には、この芯材があるため、凝固蓄熱体は蓄熱容器内で安定しており、融解途中に凝固蓄熱材が蓄熱容器内で片寄ってしまうことを防止し、一様に融解するようになる。

本発明において、連結体は枝またはフィンを有しているようにしたり、あるいは螺旋体で形成することとしてもよい。こうすることにより、蓄熱材との伝熱面積が増えさらに熱伝導を促進する。螺旋体の場合は、弾性体とすることが好ましい。弾性力により浮き体が振動して動くので、攪拌が良好に行われる。

水和物蓄熱材を容器内に封入し、ゴム製の浮き体とアルミニウム製の細線に枝を設けた連結体を用いた蓄熱容器の蓄熱と放熱を計測した結果、浮き体と連結体を設けない場合に比べて蓄熱速度と放熱速度は１０％程度上回り、伝熱促進効果が高いことを確認した。

浮き体は蓄熱材の膨張そして収縮に追従する変形が可能であることが好ましく、その場合、浮き体は密閉中空空間を有する中空体であることとするのが良い。

浮き体が蓄熱材の膨張そして収縮に追従する変形が可能であると、蓄熱材が液相から固相に変化する時の体積膨張または収縮を、浮き体が収縮または膨張することにより吸収する。その場合、浮き体が中空であると、この対応がさらに良好である。このようにすることにより、蓄熱材の体積膨張または収縮による蓄熱容器内の圧力上昇または下降を抑制できるので、蓄熱容器の肉厚を厚くする必要がなく伝熱性能を高くすることができる。浮き体を中空としないときには、蓄熱材が相変化する時の膨張や収縮に追従して変形して体積変化を吸収させるようにゴム等の弾性を有する材料を用いるのがよい。浮き体の中は空気でよく、浮き体の体積は合計で蓄熱材の体積に対し数％〜10％程度とすると、蓄熱容器全体としての蓄熱性能が極めて良好となる。

このような本発明の蓄熱材の凝固融解促進方法を実施するための蓄熱容器は、蓄熱装置に使用される場合には、熱媒体が流出入する蓄熱槽内の該熱媒体と熱交換するように該蓄熱槽内に配される。

本発明の蓄熱材の凝固融解促進方法に用いられる蓄熱容器が筒状をなしていて、その軸方向が上下方向になるように蓄熱槽内に配される場合には、浮き体と連結体が蓄熱材中で上下方向に揃って浮遊するように、浮き体は下方のものほど重くしたり、小さくして浮力を減らしたりするとよい。あるいは浮き体と連結体の最下部に重錘をつけてもよい。

本発明の蓄熱材の凝固融解促進方法に用いられる蓄熱容器が筒状であって、その軸方向が水平方向になるように蓄熱槽内に配される場合には、浮き体と連結体が蓄熱材中で水平方向に揃って位置して浮遊するようにする。また、連結体を螺旋形にすると、蓄熱容器周囲の熱媒体の流動により浮き体と連結体が揺動しやすく、蓄熱材を良好に攪拌する。

このような蓄熱材の凝固融解促進のための第一の方法を実施する蓄熱装置は、降温時に凝固して固相となり昇温時に融解して液相となる蓄熱材が封入されている蓄熱容器を、蓄熱槽に対して流出入する熱媒体と熱交換するように該蓄熱槽内に配した蓄熱装置において、上記蓄熱容器内で液相時の蓄熱材に浮遊する複数の浮き体が良熱伝導性の連結体で連結されていることを特徴としている。

また、蓄熱材の凝固融解促進の第二の方法は、蓄熱容器を用いずに、蓄熱材を蓄熱槽に収容し、蓄熱槽内に配設された熱交換器に流通される熱媒体との熱交換により蓄熱槽内の蓄熱材を冷却して蓄熱する該蓄熱槽内に、液相時の蓄熱材に浮遊する複数の浮き体を配し、浮き体同士を良熱伝導性の連結体で連結したことを特徴とする。

そして、この第二の方法を実施するための蓄熱装置は、熱媒体が流通される熱交換器と蓄熱材を収容し熱媒体との熱交換により蓄熱する蓄熱槽内に、液相時の蓄熱材に浮遊する複数の浮き体を配し、浮き体同士を良熱伝導性の連結体で連結したことを特徴としている。

以上のごとく、本発明では、蓄熱容器を用いた場合、降温時に凝固して固相となり昇温時に融解して液相となる蓄熱材が蓄熱容器内に封入されており、該蓄熱容器内には液相時の蓄熱材に浮遊する複数の浮き体を良熱伝導性の連結体で連結して配したこととしたので、良熱伝導性材である連結体が蓄熱時や放熱時に蓄熱容器内の蓄熱材の熱伝導を促進して、伝熱速度を増大させて、蓄熱材の凝固や融解を促進でき効率良く蓄熱や放熱が行われる、という効果を得る。

さらには、蓄熱材が液相時には、浮き体と連結体は蓄熱材中に浮遊しており、蓄熱容器周囲の熱媒体の流動により蓄熱容器が振動したり揺動するとすることに伴い、容器内の液相蓄熱材中で振動したり揺動するため、液相蓄熱材を攪拌して過冷却を防止する。

また、蓄熱容器を用いずに、蓄熱材を蓄熱槽に収容した場合でも、連結体で連結された複数の浮き体の構成が、蓄熱材の熱伝導を促進して上述の場合と同様の効果をもたらす。また、液相蓄熱材を攪拌して過冷却を防止できる点でも同様である。

以下、添付図面の図１ないし図５にもとづき、本発明の実施の形態を説明する。

＜第一実施形態＞
図１において、本発明の蓄熱材の凝固融解促進方法に適用する蓄熱容器１は、例えば金属製の良熱伝導性材料で作られた容器本体２内に、蓄熱材３が封入されていると共に、連結体４で連結された複数の浮き体５が上記蓄熱材３中で浮遊して配設されている。

上記容器本体２は、図示のごとく、縦長な筒状体をなしており、内部空間に上記蓄熱材３を密封状態で収容している。

蓄熱材３は、公知の潜熱蓄熱材であり、降温時に凝固して固相となり、昇温時に融解して液相となる。

浮き体５は、本実施形態では、ゴム等の弾性材で中空に作られており、外形は、例えば球状、筒状等をなしている。浮き体５は、その材質に限定はないが、内部の蓄熱材３が相変化や温度変化により体積膨張・収縮する際に、これに対応できるように弾性材であることが好ましい。上記蓄熱材３の体積膨張・収縮を吸収して、容器本体２内の圧力上昇を抑制できるからである。

連結体４は、アルミニウム、銅等の金属製の線材や紐材等として作られており、本実施形態では、好ましい形態として、フィン４Ａが複数設けられている。このフィン４Ａは、連結体４と蓄熱材３との接触面積、すなわち伝熱面積を増大する。

浮き体５と連結体４は、蓄熱材３が液相時には該蓄熱材３中で浮遊しており、後述の蓄熱槽内での蓄熱容器１の周囲の熱媒体の流動により蓄熱容器１が振動したり揺動するとすることに伴い、液相蓄熱材３中で振動したり揺動するため、液相蓄熱材３を攪拌して過冷却を防止すると共に、蓄熱材の組成分離を防止する。また、容器本体２内の蓄熱材３の温度分布を均一化する。

浮き体５と連結体４は蓄熱材３が凝固する際には凝固蓄熱材の内部に芯材として機能し、蓄熱材が融解する際には、この芯材の存在のため、凝固蓄熱材は蓄熱容器１内で安定して位置するようになり、融解途中の凝固蓄熱材が蓄熱容器１内で片寄ることを防止し、一様に融解するようになる。

本発明において、蓄熱容器１が筒状であって、その軸方向が水平方向になるように蓄熱装置内に配置される場合には、図２に示すように浮き体５と連結体４が水平方向に揃って浮遊するようにすると良い。また、連結体４を螺旋形、特にコイルばね状の弾性螺旋体にすると、蓄熱容器１の周囲の熱媒体の流動時に、この連結体４の形状そして弾性伸縮変形に起因して浮き体５と連結体４が揺動し易くなる。

既述してきた蓄熱容器は、例えば、図３に示される蓄熱式空調設備に用いられる。

図３の蓄熱式空調設備は、冷熱源装置としての冷凍機Ａ、空調負荷装置Ｂそして蓄熱装置Ｃから構成されている。

上記冷凍機Ａは、凝縮器１１、膨張弁１２、圧縮機１３、二重管熱交換器やプレート型熱交換器に代表される熱交換器１４、それらを結ぶ配管から構成されている。

上記空調負荷Ｂは、空調機１５、該空調機１５に冷熱を供給するために熱媒体の水または不凍液を循環するためのポンプ１６、それらを結ぶ配管から構成されている。

上記蓄熱装置Ｃの熱媒体としては冷水または不凍液１７が使用され、上記蓄熱装置Ｃは、冷水または不凍液を循環するポンプ１８、内部に蓄熱材を封入するとともに浮き体と良熱伝導性の連結体とを設けた蓄熱容器１を内部に装填した蓄熱槽１９、それらを結ぶ配管から構成されている。蓄熱槽１９内は冷水または不凍液１７の熱媒体で満たされている。

かかる本実施形態の蓄熱装置において、先ず、蓄熱に際しては、冷凍機Ａおよび蓄熱装置Ｃの冷水または不凍液用ポンプ１８を動作させ、冷凍機Ａにより冷却された冷水または不凍液１７を蓄熱槽１９内に循環させて蓄熱容器１に蓄熱する。冷熱回収時には、冷水または不凍液の循環用ポンプ１８を停止させ、水または不凍液の循環用ポンプ１６を動作させ、蓄熱容器１に蓄熱された冷熱を取出し、冷熱を空調機１５に供給する。

蓄熱された冷熱を使い果たした場合には、冷凍機Ａ、蓄熱装置Ｃの冷水または不凍液の循環ポンプ１８を動作させることにより、冷凍機Ａにより得られた冷熱を使用することができる。なお、空調負荷Ｂとしては、上記した構成の他に、蓄熱槽から取り出した冷熱を熱交換器により熱媒体に熱交換してもよいし、蓄熱槽から取り出した冷熱を低温の熱源としたヒートポンプ機構又はヒートパイプ機構を適用してもよい。

＜第二実施形態＞
本実施形態では、蓄熱容器を用いることなく、蓄熱材が蓄熱槽に収容され、蓄熱槽内の蓄熱材は流通されず、熱交換器に流通される冷媒が空調負荷（室内空調機）に送られる点に特徴がある。

図４は本発明の第二実施の形態に係る蓄熱式空調設備の構成を説明する図である。本実施の形態の蓄熱式空調設備は、冷熱源装置Ａ、空調負荷装置Ｂそして蓄熱装置Ｃのそれぞれを構成する各構成機器を冷媒配管で連結し、冷媒配管の途中に熱媒体としての冷媒の流路を切替える開閉弁２１，２２，２３で連結して冷凍サイクル回路を構成する。

冷熱源装置Ａは、冷媒を加圧する圧縮機２４、外気と冷凍サイクルの冷媒との熱交換を行う室外側熱交換器２５を備えて構成される。

また、空調負荷装置Ｂは、室内に設置されて室内空気と冷凍サイクルの冷媒との熱交換を行う二つの室内側熱交換器２６Ａ，２６Ｂ、該室内側熱交換器２６Ａ，２６Ｂに流入する冷媒を減圧する減圧装置２７Ａ，２７Ｂを備えて構成される。本実施形態では、空調負荷装置Ｂは、二つの室内側熱交換器を並列に配して構成しているが、これに限定されず、室内側熱交換器は一つでも、あるいは三つ以上であってもよい。

さらに、蓄熱装置Ｃは、蓄熱材を貯留する蓄熱槽２８、該蓄熱槽２８に貯留される蓄熱材２９、該蓄熱剤２９と冷凍サイクルの冷媒とを熱交換させる蓄熱用熱交換器３０、該蓄熱用熱交換器３０に送られる冷媒の圧力を減圧する減圧装置３１を備えている。また、上記蓄熱槽２８には、蓄熱材２９を循環させるポンプ３２が接続されている。蓄熱材２９は、公知の潜熱蓄熱材であり、降温時に凝固して固相となり、昇温時に融解して液相となる。

上記蓄熱装置Ｃは、別途図５に詳細に示されているように、蓄熱材２９を収容せる蓄熱槽２８内へ、伝熱管から成る熱交換器３０が導入されている。この熱交換器３０は伝熱管を図示のごとく蛇行して形成され、上記蓄熱材２９内に配設されている。この熱交換器３０に近接して、フィン４Ａを有する連結体４にて連結された複数の浮き体５が浮遊配置されている。これは、図１の蓄熱容器１と類似しているが、浮き体と連結体が容器本体内に収容されずに、直接上記熱交換器３０に近接して配設されている点で相違している。また、上記蓄熱槽２８には、図４で示したポンプ３２により、液相蓄熱材を流入せしめる流入管３２Ａを液面の上方位置に、排出する排出管３２Ｂを槽内底部に設けている。この流入管３２Ａそして排出管３２Ｂにより、蓄熱利用冷房運転時に凝固している固相蓄熱材を融解する際に、液相蓄熱材を底部より排出し、液相液面上方から流入させ循環させるようにしている。

以上のように構成された本発明の第二実施形態の蓄熱式空調設備の運転方法を、蓄熱を行う蓄熱運転方法と、蓄熱を利用する蓄熱利用冷房運転方法とに分けて説明する。
・蓄熱運転方法
蓄熱運転時には、開閉弁２１，２２は閉の状態、開閉弁２３は開の状態になっている。

圧縮機２４で圧縮された冷媒は室外側熱交換器２５で空気との熱交換により冷却されて凝縮される。冷却された冷媒は減圧装置３１で減圧されて蓄熱用熱交換器３０で蒸発し、このとき蓄熱材２９を冷却して冷熱を蓄熱する。蒸発した冷媒は圧縮機２４に戻りこのサイクルを繰り返す。

液相の蓄熱材は冷却されて蓄熱用熱交換器３０の表面上に凝固して固相の蓄熱材が付着し、更には蓄熱用熱交換器３０の表面から遠くに向けて固相蓄熱材２９Ａが塊状に成長する（図５参照）。浮き体５と連結体４は、固相蓄熱材２９Ａの塊状体が成長すると、塊状体の内部に内包される。

この蓄熱運転において、液相時の蓄熱材に浮遊する複数の浮き体５を良熱伝導性の連結体４で連結して配したこととしたので、良熱伝導性材である連結体４が蓄熱槽２８内の蓄熱材２９の熱伝導を促進して、伝熱速度を増大させて、蓄熱材２９の凝固を促進でき効率良く蓄熱が行われる。
・蓄熱利用冷房運転方法
蓄熱利用冷房運転時においては、開閉弁２１，２３は閉状態、開閉弁２２は開状態、減圧装置３１は全開状態とする。圧縮機２４で圧縮された冷媒は室外側熱交換器２５で空気との熱交換により冷却され凝縮される。減圧装置３１は全開の状態であり、冷媒は減圧されずに蓄熱用熱交換器３０に流通する。蓄熱用熱交換器３０に流通した冷媒は蓄熱材２９によりさらに冷却され、過冷却状態となる。過冷却された冷媒は空調負荷装置Ｂの減圧装置２７Ａ，２７Ｂで減圧されて室内用熱交換器２６Ａ，２６Ｂで蒸発し、このとき空気を冷却して冷房空調する。蒸発した冷媒は圧縮機２４に戻り、このサイクルを繰り返す。固相蓄熱材２９Ａは冷媒との熱交換により冷熱を放熱し、蓄熱用熱交換器３０の熱交換面から融解して液相になる。

この蓄熱利用冷房運転において、固相蓄熱材２９Ａ内に浮き体５と良熱伝導性の連結体４が内包されるので、良熱伝導性材である連結体４が熱交換器３０に付着している塊状体の固相蓄熱材２９Ａの熱伝導を促進して、伝熱速度を増大させて、蓄熱材の融解を促進でき効率良く放熱が行われる。

この蓄熱利用冷房運転は、蓄熱式空調設備が蓄熱槽２８内に蓄熱残量が無いと判断したときに終了する。以降の冷房空調は、開閉弁２１を開、減圧装置３１を閉の状態にして冷媒が蓄熱槽２８をバイパスするようにして行われる。

図５に示す液相蓄熱材循環を行って蓄熱材の融解を促進する場合には、蓄熱用熱交換器３０の熱交換面と良熱伝導性の連結体４のフィン４Ａの面での固相蓄熱材２９Ａが先ず融解してフィン４Ａとの間に間隙ができ、液相蓄熱材２９がその間隙を伝わって蓄熱槽２８内を流通するので、蓄熱材２９の融解を促進でき効率良く放熱が行われる。

また、さらに融解が進み浮き体５と良熱伝導性の連結体４が液相蓄熱材中に浮遊するようになると、循環流の流動によって、浮き体と連結体が振動したり揺動するため、さらに蓄熱材の融解を促進でき効率良く放熱が行われる。

本発明の第一実施形態装置に適用された蓄熱容器を示す断面図である。 蓄熱容器の変形例を示す断面図である。 本発明の第一実施形態としての蓄熱式空調設備の概要構成図である。 本発明の第二実施形態としての蓄熱式空調設備の概要構成図である。 図４装置の蓄熱槽についての詳細を示す図である。

符号の説明

１ 蓄熱容器
３ 蓄熱材
４ 連結体
４Ａ フィン
５ 浮き体
１９ 蓄熱槽
２８ 蓄熱槽
２９ 蓄熱材
３０ 熱交換器

Claims (8)

1. 降温時に凝固して固相となり昇温時に融解して液相となる蓄熱材が封入されている蓄熱容器を、蓄熱槽に対して流出入する熱媒体と熱交換するように該蓄熱槽内に配し、上記蓄熱容器内で液相時の蓄熱材に浮遊する複数の浮き体を配し、浮き体同士を良熱伝導性の連結体で連結したことを特徴とする蓄熱材の凝固融解促進方法。
2. 連結体は枝またはフィンを有していることとする請求項１に記載の蓄熱材の凝固融解促進方法。
3. 連結体は螺旋弾性体であることとする請求項１に記載の蓄熱材の凝固融解促進方法。
4. 浮き体は蓄熱材の膨張そして収縮に追従する変形が可能であることとする請求項１に記載の蓄熱材の凝固融解促進方法。
5. 浮き体は密閉中空空間を有する中空体であることとする請求項１又は請求項４に記載の蓄熱材の凝固融解促進方法。
6. 蓄熱槽内に配設された熱交換器に流通される熱媒体との熱交換により蓄熱槽内の蓄熱材を冷却して蓄熱する該蓄熱槽内に、液相時の蓄熱材に浮遊する複数の浮き体を配し、浮き体同士を良熱伝導性の連結体で連結したことを特徴とする蓄熱材の凝固融解促進方法。
7. 降温時に凝固して固相となり昇温時に融解して液相となる蓄熱材が封入されている蓄熱容器を、蓄熱槽に対して流出入する熱媒体と熱交換するように該蓄熱槽内に配した蓄熱装置において、上記蓄熱容器内で液相時の蓄熱材に浮遊する複数の浮き体が良熱伝導性の連結体で連結されていることを特徴とする蓄熱装置。
8. 熱媒体が流通される熱交換器と蓄熱材を収容し熱媒体との熱交換により蓄熱する蓄熱槽内に、液相時の蓄熱材に浮遊する複数の浮き体を配し、浮き体同士を良熱伝導性の連結体で連結したことを特徴とする蓄熱装置。

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