JP2008215780A - 排熱蓄熱利用装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】排熱を蓄える蓄熱部の設置面積の削減と、余剰排熱の生活圏以外への放出により都市温暖化の緩和を図ることが可能な排熱蓄熱利用装置を提供する。
【解決手段】電気機器本体11からの排熱が発生すると、熱媒体循環装置15aを通じて蓄熱循環路14内の熱媒体を循環させることで当該熱媒体は排熱を吸収し、地中12において熱交換を行う。これにより、当該地中12に電気機器本体からの排熱が蓄えられる。そして、熱利用循環路17内の熱媒体を循環させることにより、地中12に蓄熱した排熱を当該熱媒体に吸収させ、高温となった熱媒体が熱利用装置16へ流入される。また、蓄熱循環路14近傍に設置された放射冷却循環路19に放射冷却パネル18を配設しているので、冷却装置13へ流入する熱媒体の温度が高温となったと制御装置20が判断した場合には、当該放射冷却パネル18を通じて排熱は電磁波として生活圏外の大気中に放出する。
【選択図】図1
【解決手段】電気機器本体11からの排熱が発生すると、熱媒体循環装置15aを通じて蓄熱循環路14内の熱媒体を循環させることで当該熱媒体は排熱を吸収し、地中12において熱交換を行う。これにより、当該地中12に電気機器本体からの排熱が蓄えられる。そして、熱利用循環路17内の熱媒体を循環させることにより、地中12に蓄熱した排熱を当該熱媒体に吸収させ、高温となった熱媒体が熱利用装置16へ流入される。また、蓄熱循環路14近傍に設置された放射冷却循環路19に放射冷却パネル18を配設しているので、冷却装置13へ流入する熱媒体の温度が高温となったと制御装置20が判断した場合には、当該放射冷却パネル18を通じて排熱は電磁波として生活圏外の大気中に放出する。
【選択図】図1
Description
本発明は、変圧器等の電気機器から発生する排熱を蓄熱し、尚且つ当該蓄熱を利用する装置に係り、特に、都市部における高い適用性と省エネルギー性の向上が可能な排熱蓄熱利用装置に関する。
従来技術では、変圧器等の電気機器から発生する排熱を一時的に蓄熱し、当該蓄熱した排熱を利用する装置として、特許文献1に記載された排熱利用装置が提案されている。具体的には、この装置は、図7に示すように、電気機器本体1に設けた排熱回収熱交換器2と、この排熱回収熱交換器2により回収した排熱を取り出すための排熱利用熱交換器3と、当該取り出した排熱を蓄える蓄熱部4と、から構成されている。
なお、排熱回収熱交換器2と排熱利用熱交換器3の一次側3aは、環状な熱媒体循環路5により接続されており、当該熱媒体循環路5には、排熱回収熱交換器2により回収した熱を排熱利用熱交換器3を通じて利用側へ供給するために熱媒体が封入されている。また、蓄熱部4と排熱利用熱交換器3の二次側3bとは、環状な利用側循環路6により接続されており、当該利用側循環路6にも熱媒体が封入されている。
そして、この熱媒体循環路5と利用側循環路6には、それぞれに封入された熱媒体を強制循環させる定圧ポンプ等の熱媒体循環装置7を備え、当該熱媒体循環装置7を駆動させることにより、電気機器本体1で発生した排熱を熱媒体を介して蓄熱部4に蓄熱させ、蓄熱部4に設けた流出口8から熱を取り出している。
特開平9−190927号公報
ところで、上記従来技術では、電気機器本体1から発生する排熱を利用することができるため、省エネルギー性に長け、高効率の排熱蓄熱利用装置が提供される。しかし、排熱利用熱交換器3を介して取り出した排熱を蓄える蓄熱部4は、設置に際し所定の面積を必要とするので、都市部における適用性に欠ける。また、この排熱蓄熱利用装置では、電気機器1からの余剰排熱を大気に放出してしまうため、都市部に設置すると都市温暖化に影響を及ぼし、環境問題への配慮が薄いなどの問題が生じてしまう。
本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであって、排熱を蓄える蓄熱部の設置面積の削減と、余剰排熱の生活圏以外への放出により都市温暖化の緩和を図ることが可能な排熱蓄熱利用装置を提供することを目的とする。すなわち、省エネルギー性を維持しつつ、都市部への高い適用性と環境負荷の低減をと実現することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明は、電気機器と、当該電気機器からの排熱を熱交換することにより利用する熱利用装置と、前記電気機器から発生する排熱が熱媒体を通じて循環する蓄熱循環路と、前記熱利用装置を介して熱媒体が循環する熱利用循環路と、を備えた排熱蓄熱利用装置において、前記蓄熱循環路及び熱利用循環路は、一部が地中に設置され、前記蓄熱循環路内の熱媒体が循環することで前記地中に排熱を蓄熱し、前記熱利用循環路を流れる熱媒体が当該蓄熱を吸収することを特徴とする。
また、熱を外部へ電磁波として放出する放射冷却パネルと、一部が地中に設置され、前記放射冷却パネルを介して熱媒体が循環する放射冷却循環路と、を備え、前記地中において、前記放射冷却循環路を熱媒体が流れることで当該熱媒体が前記蓄熱を吸収し、前記放射冷却パネルから前記蓄熱が放出されることを特徴とする点も本発明の一態様である。
なお、前記蓄熱循環路には、熱を外部へ電磁波として放出する放射冷却パネルが配設され、前記蓄熱循環路を流れる熱媒体の温度に基づいて、前記蓄熱循環路を流れる熱媒体の放射冷却パネルへの流入を制御する制御装置を備え、当該制御装置は、前記蓄熱循環路を流れる熱媒体の温度が所定の温度以上であると判断する場合に、前記放射パネルに熱媒体が流れるよう制御し、熱媒体の温度が当該所定の温度未満であると判断する場合に、前記放射パネルに熱媒体が流れないよう制御することも特徴とする。
以上のような本発明によれば、電気機器本体からの排熱が地中に蓄熱されるので、蓄熱部の設置面積を確保する必要がなく、排熱蓄熱利用システムの都市部における適用性を高めることができる。また、蓄熱される余剰熱分に関しては、既存の冷却装置のみから大気へ放出するのではなく、放射冷却パネルを利用することにより、熱を電磁波の形で生活圏外の大気へ放出することができるので、都市温暖化の緩和等による環境負荷の低減を図ることが可能となる。
[本実施形態]
[1.第1の実施形態]
[構成]
次に、本発明の第1の実施形態に係る全体構成を図1〜4を参照し、以下に説明する。図1は、本実施形態に係る排熱蓄熱利用システムを示す概略図である。まず、本発明は、図1の通り、排熱が発生する変圧器等の電気機器本体11が設置され、当該電気機器本体11には、地中12と冷却装置13を介して環状に接続される配管である蓄熱循環路14が接続される。
[1.第1の実施形態]
[構成]
次に、本発明の第1の実施形態に係る全体構成を図1〜4を参照し、以下に説明する。図1は、本実施形態に係る排熱蓄熱利用システムを示す概略図である。まず、本発明は、図1の通り、排熱が発生する変圧器等の電気機器本体11が設置され、当該電気機器本体11には、地中12と冷却装置13を介して環状に接続される配管である蓄熱循環路14が接続される。
この蓄熱循環路14には、電気機器本体11からの排熱を吸収し、伝熱作用を有する熱媒体が封入され、当該熱媒体を循環させる駆動源となる定圧ポンプ等の熱媒体循環装置15aが設置されている。また、この蓄熱循環路14は、図1の通り、電気機器本体11の上部から施された配管が地中12を介して再び電気器本体11に接続されるよう構成されているため、当該循環路14内を流れる熱媒体により、地中12に排熱を蓄熱させている。
すなわち、地中12が電気機器本体11からの排熱を蓄える蓄熱部として機能する。また、蓄熱循環路14において、地上には、ラジエータ等の冷却装置13が設置され、蓄熱循環路14を循環する熱媒体の温度が高い場合に、後述する制御装置20を通じて当該熱媒体を冷却する。なお、この冷却装置13には、蓄熱循環路14を循環する熱媒体の温度を計測するための温度計が内蔵されている。
そして、電気機器本体11に環状に接続された蓄熱循環路14の近傍に、給湯や暖房などに利用する熱利用装置16を配設した熱利用循環路17が設置されている。この熱利用循環路17は、地上に設置された熱利用装置16から配管を施し、地中12を介して再びに熱利用装置16に接続されるよう構成されている。なお、当該熱利用循環路17には、蓄熱循環路14と同様に熱媒体が封入され、この熱媒体を循環させるための定圧ポンプ等の熱媒体循環装置15bが設置されている。
すなわち、熱利用循環路17が排熱を蓄える地中12を介することで、当該熱利用循環路17内の熱媒体により地中12から蓄熱を吸収し、当該熱を熱利用装置16に供給することができる。また、地上において、建物の屋上等の水平面や緩斜面に、熱媒体が有する熱を放射冷却現象を利用することにより電磁波で生活圏外の大気へ放出する放射冷却パネル18が、後述する放射冷却循環路18中に設けられている。
この放射冷却パネル18には、熱媒体が循環する放射冷却循環路19が環状に接続されており、この放射冷却循環路19も、蓄熱循環路14及び熱利用循環路17と同様に、蓄熱部である地中12を介して設置されている。ここで、当該放射冷却パネル18の具体的な構成は、図2に示す通り、主に黒色塗装したアルミ等の金属製パネル18aの内部に、熱媒体が流入するパイプ18bが複数本配管されている。すなわち、放射冷却循環路19内を循環する熱媒体が放射冷却パネル18に設置されたパイプ18bを通過することにより、熱媒体の有する熱が大気中に電磁波として放射される。
なお、放射冷却パネル18を介して熱媒体が循環する放射冷却循環路19は、蓄熱部である地中12において熱交換が行われ易くするよう蓄熱循環路14と熱利用循環路17の近傍に設置されている。なお、この放射冷却循環路19には、熱媒体が封入されており、また当該熱媒体を循環させるための駆動源となる熱媒体循環装置15cが設置されている。すなわち、地中12における蓄熱量が過剰となった場合に、当該熱は、放射冷却循環路19を通じて放射冷却パネル18から電磁波の形で大気中に放出される。
また、蓄熱循環路14と熱利用循環路17と放射冷却循環路19の地中12に設置された部分の配管構成は、らせん状(図3)、あるいは多分岐型(図4)のように地中12と接する表面積が大きい構成をとる。そのため、蓄熱部である地中12の蓄熱量は増加するので、当該地中12から熱交換により得る熱量は増加し、熱利用装置16における熱利用量と、放射冷却パネル18における放射冷却量を増やすことが可能となる。
さらに、本発明では、冷却装置13に内蔵した温度計から当該冷却装置13へ流入される熱媒体の温度を把握し、この温度に基づいて放射冷却循環路19に設置された熱媒体循環装置15cの駆動を制御する制御装置20が設けられている。当該制御装置20は、冷却装置13に流入する熱媒体の温度が高温(例えば、所定の温度以上)であると判断した場合に、冷却装置13への負荷が高いと考えられるので、熱媒体循環装置15cを起動させ、放射冷却パネル18を通じて大気中に熱を電磁波として放出する。
また、この制御装置20は、冷却装置13に内蔵された温度計により計測された熱媒体の温度に基づいて、当該冷却装置13の駆動も制御する。具体的には、制御装置20は、計測された冷却装置13に流入する熱媒体の温度が所定の温度以上になったと判断する場合に、当該熱媒体を冷却するために冷却装置13を起動するよう制御する。
[作用]
次に本発明の第1の実施形態における上記構成に基づく作用を以下に詳述する。
電気機器本体11からの排熱が発生すると、熱媒体循環装置15aを通じて蓄熱循環路14内の熱媒体を循環させることで当該熱媒体は排熱を吸収し、地中12において熱交換を行う。これにより、当該地中12に電気機器本体からの排熱が蓄えられる。
次に本発明の第1の実施形態における上記構成に基づく作用を以下に詳述する。
電気機器本体11からの排熱が発生すると、熱媒体循環装置15aを通じて蓄熱循環路14内の熱媒体を循環させることで当該熱媒体は排熱を吸収し、地中12において熱交換を行う。これにより、当該地中12に電気機器本体からの排熱が蓄えられる。
そして、地中12での熱交換により冷却された蓄熱循環路14内の熱媒体が冷却装置13へ流入し、制御装置20は、この流入した熱媒体の温度が所定の温度以上であると判断する場合に、当該冷却装置13を起動させる。これにより、冷却装置13において熱媒体がさらに冷却され、この冷却された熱媒体が電気機器本体11へと帰着する。
また、熱利用装置16を利用する場合は、熱媒体循環装置15bを駆動させ、熱利用循環路17内の熱媒体を循環させることにより、地中12に蓄熱した排熱を当該熱媒体に吸収させる。そして、地中12からの熱交換により高温となった熱媒体が熱利用装置16へ流入され、当該熱利用装置16により地中12に蓄熱された熱を利用することが可能となる。
すなわち、熱利用装置16では、地中12を通じて熱媒体が熱交換で得た熱を利用することができるので、当該熱利用装置16を通過した熱媒体は冷却され、この冷却された熱媒体は、熱利用循環路17を通じて再び地中12へと流入される。そして、熱利用循環路17を流れる熱媒体は、地中12から蓄熱を吸収し、高温となる。
なお、電気機器本体11からの排熱量が多く、地中12における蓄熱量が過剰となることで、蓄熱循環路14に設置した冷却装置13へ流入する熱媒体の温度が高温となったと制御装置20が判断した場合には、放射冷却パネル18を用いて、次のように処理される。まず、制御装置20は、冷却装置13へ流入する熱媒体の温度が高温となることで当該冷却装置13への負荷が一定以上になったと判断する場合に、放射冷却循環路19に設置された熱媒体循環装置15cを起動するよう制御する。
そして、熱媒体循環装置15cが駆動することにより放射冷却循環路19内の熱媒体は循環し、地中12において熱交換することで、高温となった当該熱媒体を放射冷却パネル18に流入させる。これにより、放射冷却パネル18における放射冷却現象を利用することで、当該放射冷却パネル18に流入した熱媒体が有する熱は電磁波として生活圏外の大気中に放出される。
なお、上記の通り、制御装置20は、冷却装置13へ流入する熱媒体の温度により一定以上の負荷を検出した際には、放射冷却循環路19に設置された熱媒体循環装置15cを起動させるが、環境への負荷の関係から夜間に当該熱媒体循環装置15cを駆動させるよう制御する。すなわち、当該制御装置20には、予めタイマが内蔵されており、昼夜の時間に基づいて熱媒体循環装置15cの駆動の制御を行うことができる。なお、本発明は、タイマを用いずに外部に温度計を設け、当該温度計により外気温度に基づき熱媒体循環装置15cの駆動を制御する動作態様も包含する。
以上のように、本発明の第1の実施形態によれば、電気機器本体11からの排熱が地中12に蓄熱されるので、蓄熱部の設置面積を確保する必要がなく、排熱蓄熱利用システムの都市部における適用性を高めることができる。また、蓄熱される余剰熱分に関しては、既存の冷却装置13のみから大気へ放出するのではなく、放射冷却パネル18を利用することにより、熱を電磁波の形で生活圏外の大気へ放出することができるので、都市温暖化の緩和等による環境負荷の低減を図ることが可能となる。
[2.第2の実施形態]
[構成]
次に、本発明の第2の実施形態に係る構成を図5の概略図を参照して説明する。なお、図5において、第1の実施形態と同一構成においては同様の番号を付して説明を省略する。
[構成]
次に、本発明の第2の実施形態に係る構成を図5の概略図を参照して説明する。なお、図5において、第1の実施形態と同一構成においては同様の番号を付して説明を省略する。
第2の実施形態では、第1の実施形態における蓄熱循環路14及び放射冷却循環路19の代わりに両者を一まとめにした複合循環路21が、電気機器本体11と冷却装置13と放射冷却パネル18とを介して設置されている。具体的には、図5の通り、電気機器本体11上部から施される配管が蓄熱部である地中12を通過し、再び地上へ出ると放射冷却パネル18側と後述する第2の三方弁側23に分岐する第1の三方弁22に接続されている。
この第1の三方弁22とは、地中12を介して電気機器本体11から流れてくる熱媒体を、放射冷却パネル18に接続された配管、又は後述する第2の三方弁23に接続された配管に流れさせるよう制御する分岐弁である。そして、第1の三方弁22の放射冷却パネル18側の配管は、当該放射冷却パネル18を介して、第2の三方弁23に接続されている。
ここで、第2の三方弁23には、上記の通り、第1の三方弁22側と放射冷却パネル18側からの配管が接続され、さらには冷却装置13に繋がる配管も接続される三方向に分岐された分岐弁である。この第2の三方弁23の冷却装置13側の配管は、図5の通り、当該冷却装置13を介して電気機器本体11に接続される。
なお、上記配管構成の通り、電気機器本体11から流れる熱媒体が地中12を通過し、第1の三方弁22を経由して放射冷却パネル18に流入し、そして第2の三方弁23から冷却装置13を介して電気機器本体11に帰着する、あるいは当該第1の三方弁22から第2の三方弁23側に流れ、冷却装置13を介し、電気機器本体11に帰着する循環路が複合循環路21である。
また、この複合循環路21には、第1の実施形態において設置した熱媒体循環装置15a及びcの代わりに熱媒体循環装置15dを設けている。すなわち、当該複合循環路21を採用することにより、熱媒体循環装置を一台減らすことができ、さらには配管の削減も可能となる。
ここで、第2の実施形態でも第1の実施形態と同様に制御装置20が設置されているが、当該制御装置20は、本実施形態において上記第1及び2の三方弁の開閉方向を制御する機能も有している。具体的には、この制御装置20は、地中12の蓄熱量が過剰ではない場合の通常運転時において、第1の三方弁22の放射冷却パネル18側を閉弁し、第2の三方弁23側を開弁するよう制御する。さらには、第2の三方弁の放射冷却パネル23側を閉弁し、第1の三方弁22側及び冷却装置13側を開弁するよう制御する。なお、第2の三方弁23の第1の三方弁22側も開弁するよう制御されている。
これにより、熱媒体循環装置15dを起動させ、複合循環路21内の熱媒体を循環させることで、第1の実施形態における蓄熱循環路14(図1参照)と同様の作用および効果を得ることができる。なお、第1の三方弁22において、電気機器本体11から地中12を介して当該第1の三方弁22に接続される配管側の弁は、システムの駆動時には常時開いているものとする。
一方、地中12の蓄熱量が過剰となり冷却装置13へ流入する熱媒体の温度が高温となることにより、当該冷却装置13への負荷が一定以上を超える場合には、制御装置20は、第1の三方弁22の放射冷却パネル18側を開弁し、第2の三方弁23側を閉弁するよう制御する。さらに、当該制御装置20は第2の三方弁23の第1の三方弁22側及び冷却装置13側を開弁し、放射冷却パネル18側を閉弁するよう制御する。
これにより、熱媒体循環装置15dを起動させ、複合循環路21内の熱媒体を循環させることで、地中12を通過した当該熱媒体は放射冷却パネル18へ流入し、放射冷却現象を利用することにより、熱媒体は冷却される。そして、この冷却された熱媒体が冷却装置13へ流入することとなる。ここで、制御装置20は、第1の実施形態の場合と同様に、熱媒体の温度が所定値以上であると判断すると、熱媒体を再度冷却させるために当該冷却装置13を駆動させる。これによって、冷却された熱媒体が電気機器本体11へ帰着する。
なお、熱利用装置16、熱利用循環路17及び熱媒体循環装置15bは、第1の実施形態と同様に、配設されているものとする。ここで、地中12における熱利用循環路17は、熱交換効率の向上を図るために複合循環路21の近傍に設置されている。
[作用]
次に本発明の第2の実施形態における上記構成に基づく作用を以下に詳述する。
電気機器本体11から排熱が発生すると、熱媒体循環装置15dを通じて蓄熱循環路14内の熱媒体を循環させることで、地中12において熱交換が行われるので、当該地中12に排熱が蓄えられる。
次に本発明の第2の実施形態における上記構成に基づく作用を以下に詳述する。
電気機器本体11から排熱が発生すると、熱媒体循環装置15dを通じて蓄熱循環路14内の熱媒体を循環させることで、地中12において熱交換が行われるので、当該地中12に排熱が蓄えられる。
ここで、地中12の蓄熱量が過剰とならずに通常である場合は、制御装置20は、第1の三方弁22の放射冷却パネル18側を閉弁し、第2の三方弁23側を開弁するよう制御する。さらには、第2の三方弁23の放射冷却パネル側を閉弁し、第1の三方弁22側及び冷却装置13側を開弁するよう制御する。なお、第1の三方弁22において、電気機器本体11から地中12を介して当該第1の三方弁22に接続される配管側の弁は、常時開いた状態に制御されている。
そのため、複合循環路21において、熱媒体は、第1の三方弁22を介して第2の三方弁方向へ流れ、さらに、当該第2の三方弁23を介して冷却装置13方向へ流れる。つまり、熱媒体循環装置15dを駆動させ複合循環路21内の熱媒体を循環させることにより、第1の実施形態における蓄熱循環路14(図1参照)と同様の作用及び効果を得ることが可能となる。
一方で、地中12における蓄熱量が過剰となり冷却装置13の負荷が一定以上になったと制御装置20が判断する場合には、当該制御装置20は夜間において、第1の三方弁22の放射冷却パネル18側を開弁し、第2の三方弁23側を閉弁するよう制御し、さらに第2の三方弁23の第1の三方弁22側及び冷却装置13側を開弁し、放射冷却パネル18側を閉弁するよう制御する。
そして、熱媒体循環装置15dの駆動により複合循環路21内の熱媒体が循環することで、地中12を通過した当該熱媒体は放射冷却パネル18へ流入し、放射冷却現象を利用することにより冷却される。放射冷却パネル18により冷却されたこの熱媒体は第2の三方弁23を介して冷却装置13へ流入され、制御装置20が当該熱媒体の温度が未だ所定の温度を超えると判断する場合に冷却装置13が駆動するよう制御する。この制御により冷却装置13を通じて、さらに当該熱媒体を冷却することが可能となる。そして、再度冷却された熱媒体は、電気器本体11に帰着する。なお、熱利用装置16及び熱利用循環路17に関しては、第1の実施形態と同様である。
以上のような本発明の第2の実施形態によれば、第1の実施形態と比較して、熱媒体循環装置を1台減らすことが可能となり、また蓄熱循環路14及び放射冷却循環路19の代わりに複合循環路21を用いているので、配管も削減可能となる。
[他の実施形態]
なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものでなく、以下のような実施形態を包含する。具体的には、図6に示すように、蓄熱部である地中12に、電気機器本体11から発生する排熱の温度よりも低く、所定の温度を融点とする潜熱量の大きい相変化物質24が封入されているカプセル25を埋設する実施形態を有する。
なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものでなく、以下のような実施形態を包含する。具体的には、図6に示すように、蓄熱部である地中12に、電気機器本体11から発生する排熱の温度よりも低く、所定の温度を融点とする潜熱量の大きい相変化物質24が封入されているカプセル25を埋設する実施形態を有する。
この相変化物質24が封入されるカプセル25を地中12に埋設することにより、蓄熱循環路14を流れる熱媒体を通じて地中に蓄えられる排熱を、さらに増量させることができる。また、相変化物質24として、NaOH・H2Oを用いることにより、約50℃の熱を大量に蓄熱することができる。
さらに、本発明は、上記実施形態に限定するものでなく、蓄熱部である地中12に蓄えられた熱を、吸収式冷凍器の再生器に利用する実施形態も包含する。そのため、地中12の蓄熱を冷房等に利用することが可能となる。
また、本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、以下のような実施形態も包含する。具体的には、熱利用装置16により熱利用を行う際に蓄熱部である地中12における蓄熱量が不足する場合に、制御装置20は、日中において、放射冷却循環路19に設置された熱媒体循環装置15cを作動させ、熱媒体を循環させる実施形態を有する。
すなわち、この日中における放射冷却循環路19の熱媒体の循環により、放射冷却パネル18を通じて太陽熱を吸収することで当該熱媒体を高温とすることができるので、その熱が熱交換により地中12に蓄熱されることになる。これにより、、熱利用装置16により熱利用を行う際の、蓄熱量の不足分を補填することができる。
1…電気機器本体
2…排熱回収熱交換器
3…排熱利用熱交換器
3a…排熱利用熱交換器の一次側
3b…排熱利用熱交換器の二次側
4…蓄熱部
5…熱媒体循環路
6…利用側循環路
7…熱媒体循環装置
8…流出口
11…電気機器本体
12…地中
13…冷却装置
14…蓄熱循環路
15…熱媒体循環装置
15a〜d…熱媒体循環装置
16…熱利用装置
17…熱利用循環路
18…放射冷却パネル
18a…金属製パネル
18b…パイプ
19…放射冷却循環路
20…制御装置
21…複合循環路
22…第1の三方弁
23…第2の三方弁
24…相変化物質
25…カプセル
2…排熱回収熱交換器
3…排熱利用熱交換器
3a…排熱利用熱交換器の一次側
3b…排熱利用熱交換器の二次側
4…蓄熱部
5…熱媒体循環路
6…利用側循環路
7…熱媒体循環装置
8…流出口
11…電気機器本体
12…地中
13…冷却装置
14…蓄熱循環路
15…熱媒体循環装置
15a〜d…熱媒体循環装置
16…熱利用装置
17…熱利用循環路
18…放射冷却パネル
18a…金属製パネル
18b…パイプ
19…放射冷却循環路
20…制御装置
21…複合循環路
22…第1の三方弁
23…第2の三方弁
24…相変化物質
25…カプセル
Claims (8)
- 電気機器と、当該電気機器からの排熱を熱交換することにより利用する熱利用装置と、前記電気機器から発生する排熱が熱媒体を通じて循環する蓄熱循環路と、前記熱利用装置を介して熱媒体が循環する熱利用循環路と、を備えた排熱蓄熱利用装置において、
前記蓄熱循環路及び熱利用循環路は、一部が地中に設置され、
前記蓄熱循環路内の熱媒体が循環することで前記地中に排熱を蓄熱し、
前記熱利用循環路を流れる熱媒体が当該蓄熱を吸収することを特徴とする排熱蓄熱利用装置。 - 熱を外部へ電磁波として放出する放射冷却パネルと、
一部が地中に設置され、前記放射冷却パネルを介して熱媒体が循環する放射冷却循環路と、を備え、
前記地中において、前記放射冷却循環路を熱媒体が流れることで当該熱媒体が前記蓄熱を吸収し、前記放射冷却パネルから前記蓄熱が放出されることを特徴とする請求項1に記載の排熱蓄熱利用装置。 - 前記蓄熱循環路を流れる熱媒体の温度に基づいて、前記放射冷却循環路の熱媒体の循環を制御する制御装置を備え、
当該制御装置は、前記蓄熱循環路を流れる熱媒体の温度が所定の温度以上であると判断する場合に、前記放射冷却循環路の熱媒体を循環させるよう制御することを特徴とする請求項3に記載の排熱蓄熱利用装置。 - 前記地中において、前記熱利用循環路及び放射冷却循環路が前記蓄熱循環路の近傍に設置されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の排熱蓄熱利用装置。
- 前記地中において、前記蓄熱循環路と前記熱利用循環路と前記放射冷却循環路のうち、少なくとも一つの循環路が、らせん状又は多分岐状に構成されていることを特徴とする。
- 前記地中に、前記電気機器から発生する排熱の温度より低い温度の融点を有し、潜熱量が大きい相変化物質を封入するカプセルが埋設されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の排熱蓄熱利用装置。
- 前記相変化物質が、NaOH・H2Oであることを特徴とする請求項6に記載の排熱蓄熱利用装置。
- 前記蓄熱循環路には、熱を外部へ電磁波として放出する放射冷却パネルが配設され、
前記蓄熱循環路を流れる熱媒体の温度に基づいて、前記蓄熱循環路を流れる熱媒体の放射冷却パネルへの流入を制御する制御装置を備え、
当該制御装置は、前記蓄熱循環路を流れる熱媒体の温度が所定の温度以上であると判断する場合に、前記放射パネルに熱媒体が流れるよう制御し、熱媒体の温度が当該所定の温度未満であると判断する場合に、前記放射パネルに熱媒体が流れないよう制御することを特徴とする請求項1に記載の排熱蓄熱利用装置。
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- 2007-03-07 JP JP2007057919A patent/JP2008215780A/ja active Pending
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