JP3072215B2 - 蓄熱装置 - Google Patents
蓄熱装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/25—Control of valves
- F25B2600/2511—Evaporator distribution valves
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Description
置に関するものである。
要のピークカットによる平準化等の観点より蓄熱式冷蔵
庫等に用いられる蓄熱装置が特開平1−219466号
公報に示されるごとく考えられている。
蓄熱装置の一例について説明する。図5において、蓄冷
装置1は、偏平面をもつ熱交換器チューブ2と、蓄熱材
を封入した2個蓄熱容器3、4と、これらの蓄熱容器3
と4を仕切る2枚の波形プレート5、6とからなってい
る。
媒を流す2枚の互いに対向する偏平通路2a、2bと、
これらの通路を互いに接続する断面U字状通路2cから
成っている。熱交換器チューブ2の一端には、冷媒を取
り入れる入り口パイプ12が設けられ、他端には熱交換
器チューブ2内を循環した冷媒を排出する出口パイプ1
3が設けられている。蓄熱材容器3、4は熱交換面とし
て偏平面7a、7bを有している。
ため凹部の空間を有するコ字状に曲折された構成になっ
ている。波形プレート5、6の波形面5b、6bはほぼ
同一形状のもので、波形面5b、6bが嵌合するように
合わさった状態であり波形面5bと6bとの隙間に逃が
し空間11を形成している。熱交換器チューブ2の偏平
面8につば部5a、6aがろう付けまたは図示しない固
定用金具により固定されている。
2から冷媒を取り入れ、熱交換器チューブ2内の偏平通
路2b、断面U字状通路2c、偏平通路2aと循環させ
ることで偏平面7aにて熱交換させて行い、凍結による
体積膨張を逃がし空間11により吸収し、融解は全体に
通風させて行う。
うな構成では、蓄熱材を封入した2個の蓄熱容器3、4
は波形プレート5、6を挟んで仕切られているため、蓄
熱材の凍結不十分の時及び融解途中の体積膨張が緩和さ
れた時においては蓄熱容器の体積膨張は少ないため波形
プレート5、6の体積膨張の逃がし部分に空間11があ
ることから2個の蓄熱容器3、4はお互いに熱交換が少
ない。そのために、蓄熱容器3と4の凍結及び融解の完
了に違いが生ずる。
レート5、6により制限される。また、融解時における
熱交換面積が小さく、主として蓄熱材表面から波形プレ
ート5、6または熱交換器チューブ2を介して間接的に
放熱するため熱交換の効率が悪くなるという問題点があ
った。
熱材を封入した蓄熱器の凍結及び融解を均一化すること
で凍結及び融解を効率良く行い、凍結時の体積膨張の逃
がしを制限なく行えるようにし、蓄熱材に蓄熱された蓄
熱エネルギーを有効に使用できる蓄熱装置を提供するこ
とを目的とする。
本発明は、内部に蓄熱材を充填し、一表面が凍結するた
めの凍結用熱交換面として偏平面である平板部と前記平
板部の凍結用熱交換面の裏表面に融解するための融解用
熱交換部として複数の突起を有した蓄熱器と、蓄熱材を
凍結させるための冷却板とを備え、前記蓄熱器2個を各
々の突起の上部を互いに突き合わせたものを前記冷却板
2枚で囲むように挟んでおり、蓄熱した熱の取り出しは
前記融解用熱交換部にて前記偏平面に平行に流体通過す
ることで行われ、前記突起は流体通過方向に平行な断面
が円または楕円となる円柱形状または頭部を切った円す
い形状であり、突起の配列は千鳥配列あるいは碁盤配列
であり、前記冷却板は前記蓄熱材の凍結用熱交換面と偏
平面で接触している。
いに突き合わせた部分に吸熱板を挟んでいる。
器表面にて直接熱交換させ蓄熱した熱を放熱するために
熱交換の効率が良く、突起を複数有することで融解用熱
交換部の面積が大きくなり、更に突起部の後方で流入し
てきた流体が渦流となり易く、また、前列の後流が次列
に影響を及ぼし流れの乱れを強め熱伝達を促進すること
から熱交換量が大きくなり、非常に効率が良く、突起上
部を突き合わせることで、突き合わせ部において熱伝導
が起こり蓄熱材の凍結及び融解時の偏りを減少できる。
いに突き合わせた部分に吸熱板を挟むことで融解時に突
き合わせ部分の面からの熱を吸熱板を伝って放熱できる
ことから熱交換面が増加し熱交換量が増し、その上、融
解時の熱交換流体が吸熱板により上下に二分され2つの
主流を形成し、この2つの主流より蓄熱器の融解が2箇
所から行われ蓄熱器の融解に要する時間を短縮できる。
について、図面を参照しながら説明する。
置の斜視図、図2は同実施例の蓄熱式冷蔵庫の冷凍サイ
クル図、図3は同実施例の蓄熱式冷蔵庫の構造を示す断
面図である。
器、16は冷却板、17は冷媒を流す熱交換器冷媒管、
18は流路壁とから成っており、矢印19は蓄熱した熱
を搬送する流体通過方向である。
平面15aを持つ平板部15bで囲まれた部分と、前記
偏平面15aの裏面が複数の円柱の突起15cとからな
っており、それぞれ蓄熱材が充填されている。そして、
15dは突起15cの上部を互いに突き合わせた突き合
わせ部である。
積を稼だ熱交換器冷媒管17と接触しており、その裏面
にて蓄熱器の偏平面15aと平面で接触している。
板16の両端と固定され、固定部18a、18bにて流
体が漏れないように密閉されている。
換器冷媒管17に流し、冷却板16を介して平面にて蓄
熱器15と熱交換させ凍結する。融解時は空気を矢印1
9のように通風させ流路壁18に囲まれた蓄熱装置14
内の蓄熱器突起15cで冷却する。
コンデンサ21を介して3方電磁弁22に接続される。
さらに、この3方電磁弁22の第1の流出口22aはキ
ャピラリ23、冷却器24、アキュムレータ25を順次
介して前記コンプレッサ20に接続される。また、3方
電磁弁22の第2の流出口22bは、蓄熱装置用キャピ
ラリ26、前記蓄熱装置14を順次介して前記アキュム
レータ25に接続され前記コンプレッサ20に接続され
る。
8は蓄熱装置用ファンであり、蓄熱装置14は冷凍室2
9と冷蔵室30の間の仕切壁31と風路構成用断熱材3
2で形成された通風ダクト32a内に固定収納されてい
て、蓄熱装置用ファン28を運転することにより通風ダ
クト入り口32bから空気を吸い込んで、蓄熱装置14
を通して空気を冷却し、冷却した空気を通風ダクト出口
32cから吐き出す。すなわち矢印で示すように空気を
循環させ、冷蔵室30を冷却する。
熱型の蓄熱材が充填されている。以上のように構成され
た蓄熱式冷蔵庫に利用した蓄熱装置についてその動作を
説明する。
ッサ20、3方電磁弁22を介し冷媒を第1の流出口2
2aのみに流し、キャピラリ23、冷却器24、アキュ
ムレータ25を経路しコンプレッサ20に戻すことで冷
却器24にて庫内を所定の温度に冷却する。
蓄熱装置用ファン28を運転し、蓄熱装置14内の蓄熱
器15に冷凍室29以外の戻り空気を通風させることで
蓄熱器の冷熱源にて冷蔵室30を冷却する。前記蓄熱利
用運転時は昼間の電力使用ピークの短時間に行うため効
率の良い蓄熱装置が必要である。ここで、蓄熱器15の
融解用熱交換部が蓄熱器表面にて直接熱交換させ蓄熱し
た熱を放熱するために熱交換の効率が良く、円柱の突起
15cを複数有することで融解用熱交換部の面積が大き
くなり、更に突起部の後方で流入してきた流体が渦流と
なり易く、また、前列の後流が次列に影響を及ぼし流れ
の乱れを強め熱伝達を促進することから熱交換量が大き
くなり、非常に効率が良い。
磁弁22で第2の流出口22bに冷媒を流すようにし、
コンプレッサ20、3方電磁弁22、キャピラリ26、
蓄熱装置14、アキュムレータ25を経路しコンプレッ
サ20に戻す。この時、蓄熱装置14は熱交換器冷媒管
17より冷却板16にて蓄熱器15の凍結用熱交換面積
の増加を図った偏平面15aで凍結を行う。凍結用熱交
換面が偏平であることから接触面積が広く熱交換が良好
である。平板部15bの凍結用熱交換面の偏平面15a
の裏面で融解用熱交換部の突起15c以外の部分と円柱
の突起15cの側表面は解放されているため凍結による
体積膨張の逃がしが規制されない。
せ部分15dで互いに接触しているために相互に熱伝導
があり凍結及び融解の偏りを低減し均一化することで、
凍結時間及び融解時間の短縮でき効率的である。
例について図面を参照しながら説明する。なお、第1の
実施例と同一構成については、同一符号を付して詳細説
明は省略する。
装置の斜視図である。図4にて、円柱の突起15cの上
部の突き合わせ部分15dに熱伝導の良好な吸熱板33
を挟んだものである。また、吸熱板33は図示しないド
レン用の穴を数個設けている。
その動作を説明する。本実施例によれば、蓄熱した熱の
取り出し時、すなわち蓄熱材融解時の流体通過におい
て、吸熱板33が蓄熱器2個の各々の突起15cの上部
に挟まれ互いに接触していることから突起15cの上部
より吸熱板を介して放熱できる。このことで熱交換の効
率がよくなる。その上、流体が吸熱板33により上下に
分割され熱交換流体の主流を2つ形成して流れるため各
主流の2箇所において融解し始めるためにさらに熱交換
の効率を良くすることができる。
充填し、一表面が凍結するための凍結用熱交換面として
偏平面である平板部と前記平板部の凍結用熱交換面の裏
表面に融解するための融解用熱交換部として複数の突起
を有した蓄熱器と、冷媒管を具備した蓄熱材を凍結させ
るための冷却板とを備え、前記蓄熱器2個を各々の突起
の上部を互いに突き合わせたものを前記冷却板2枚で囲
むように挟んでおり、蓄熱した熱の取り出しは前記融解
用熱交換部にて前記偏平面に平行に流体通過することで
行われ、前記突起は流体通過方向に平行な断面が円また
は楕円となる円柱形状または頭部を切った円すい形状で
あり、突起の配列は千鳥配列または碁盤配列であり前記
冷却板は前記蓄熱器の凍結用熱交換面と偏平面で接触し
ている。
いに突き合わせた部分に吸熱板を挟んでいる。
図
図
Claims (2)
- 【請求項1】 内部に蓄熱材を充填し、一表面が凍結す
るための凍結用熱交換面として偏平面である平板部と前
記平板部の凍結用熱交換面の裏表面に融解するための融
解用熱交換部として複数の突起を有した蓄熱器と、冷媒
管を具備した蓄熱材を凍結させるための冷却板とを備
え、前記蓄熱器2個を各々の突起の上部を互いに突き合
わせたものを前記冷却板2枚で囲むように挟んでおり、
蓄熱した熱の取り出しは前記融解用熱交換部にて前記偏
平面に平行に流体通過することで行われ、前記突起は流
体通過方向に平行な断面が円または楕円となる円柱形状
または頭部を切った円すい形状であり、突起の配列は千
鳥配列または碁盤配列であり前記冷却板は前記蓄熱器の
凍結用熱交換面と偏平面で接触している蓄熱装置。 - 【請求項2】 蓄熱器2個を各々の突起上部を互いに突
き合わせた部分に吸熱板を挟んだ請求項1記載の蓄熱装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5228568A JP3072215B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5228568A JP3072215B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 蓄熱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0783550A JPH0783550A (ja) | 1995-03-28 |
JP3072215B2 true JP3072215B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=16878407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5228568A Expired - Fee Related JP3072215B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 蓄熱装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3072215B2 (ja) |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP5228568A patent/JP3072215B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0783550A (ja) | 1995-03-28 |
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