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JP2012159220A - Heat storage type heat exchanger and air conditioning system using the same - Google Patents

Heat storage type heat exchanger and air conditioning system using the same Download PDF

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JP2012159220A
JP2012159220A JP2011018123A JP2011018123A JP2012159220A JP 2012159220 A JP2012159220 A JP 2012159220A JP 2011018123 A JP2011018123 A JP 2011018123A JP 2011018123 A JP2011018123 A JP 2011018123A JP 2012159220 A JP2012159220 A JP 2012159220A
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JP
Japan
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heat storage
heat
air
temperature
storage capsule
Prior art date
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Application number
JP2011018123A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Kojima
孝之 小嶋
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T REKKUSU KK
Little Bird Inc
Original Assignee
T REKKUSU KK
Little Bird Inc
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Publication date
Application filed by T REKKUSU KK, Little Bird Inc filed Critical T REKKUSU KK
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/14Thermal energy storage

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  • Central Air Conditioning (AREA)

Abstract

【課題】コンパクト且つ蓄熱応答性に優れた蓄熱型熱交換器を提供する。また、一つの蓄熱型熱交換器で冷房用としても暖房用としても両方に利用可能な蓄熱型熱交換器を提供する。
【解決手段】第1の温度を融点とする第1の蓄熱材が封入された第1の蓄熱カプセル60aと、第1の温度よりも低い第2の温度を融点とする第2の蓄熱材が封入された第2の蓄熱カプセル60bとを伝熱管70に対して挿嵌配置すると共に、第1の温度よりも高温度を伝熱管70に供給可能な第1の熱源と、第2の温度よりも低温度を伝熱管70に供給可能な第2の熱源とに接続可能に構成する。
【選択図】図1
The present invention provides a heat storage type heat exchanger that is compact and has excellent heat storage responsiveness. Further, the present invention provides a heat storage type heat exchanger that can be used for both cooling and heating with a single heat storage type heat exchanger.
A first heat storage capsule 60a in which a first heat storage material having a first temperature as a melting point is enclosed, and a second heat storage material having a second temperature lower than the first temperature as a melting point. The first heat source capable of supplying a higher temperature than the first temperature to the heat transfer tube 70, and the second heat storage capsule 60b enclosed with the heat transfer tube 70, and the second temperature The second heat source capable of supplying a low temperature to the heat transfer tube 70 is also connectable.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、熱交換器、特に蓄熱材を封入した蓄熱カプセルを利用して熱交換を行うことによりクリーン且つ省エネルギーな空調システムを提供するものであり、建築構造物の空調設備の技術分野に関する。   The present invention provides a clean and energy-saving air conditioning system by performing heat exchange using a heat exchanger, in particular, a heat storage capsule encapsulating a heat storage material, and relates to the technical field of air conditioning equipment for building structures.

従来、蓄熱材を封入した蓄熱カプセルを用いた空調システムが公地である(特許文献1参照。)。ここではエアコンが設置された送風路の途中に当該蓄熱カプセルを大量に纏めて配置し(蓄熱カプセル群)、エアコンから排出された空気を当該蓄熱カプセル群に当てることによって蓄熱カプセルで蓄熱せんとするものである。これにより電力単価の安い深夜電力等を用いて蓄熱カプセルに蓄熱しておき、蓄えた熱を電力単価の高い昼間等に利用することによって、総合的に省電力化を図らんとしている。   Conventionally, an air-conditioning system using a heat storage capsule in which a heat storage material is sealed is a public land (see Patent Document 1). Here, a large amount of the heat storage capsules are arranged in the middle of the air passage where the air conditioner is installed (heat storage capsule group), and the air discharged from the air conditioner is applied to the heat storage capsule group to make a heat storage capsule. Is. In this way, heat is stored in the heat storage capsule using late-night power with a low power unit price, and the stored heat is used during the daytime when the power unit price is high.

特開2003−214787号公報JP 2003-214787 A

しかしながら、公知の空調システムの場合、蓄熱カプセルから放熱する際だけでなく蓄熱カプセルに蓄熱する際も全て空気を介して行われるので、非常に応答性が悪いという問題がある。即ち、夜間と昼間といった大きな単位での蓄熱と放熱の切り換えには対応できてもよりスパンの短い場合(例えば10分単位で蓄熱と放熱を切り換えたいような場合。)には十分に対応することができない。要するに、空気を介しての蓄熱に時間が掛かり過ぎるのである。   However, in the case of a known air conditioning system, not only when heat is radiated from the heat storage capsule but also when heat is stored in the heat storage capsule, all is performed via air, so there is a problem that the response is very poor. In other words, even if it is possible to cope with switching between heat storage and heat dissipation in large units such as night and daytime, if the span is shorter (for example, if you want to switch between heat storage and heat dissipation in units of 10 minutes), it should be sufficient. Can not. In short, it takes too much time to store heat via air.

また、蓄熱カプセル群からそれ程離れていない位置に別途エアコンを設置する必要があるので(場所が大きく離れてしまうと熱が逃げる等により効率的に蓄熱できない)、蓄熱材及びその周辺の設備が非常に大がかりとなり、設置スペースを要するという問題もある。   In addition, it is necessary to install a separate air conditioner at a position that is not so far from the heat storage capsule group (if the place is far away, heat cannot be stored efficiently, etc.), so the heat storage material and surrounding equipment are very There is also a problem that it requires a large installation space.

更に、公知例では、全ての蓄熱カプセル内に同じ温度(18℃以下)を融点とする蓄熱材が封入され、これに対してエアコンからの温風を当てて暖めたり、エアコンからの冷風を当てて冷やすことによって蓄熱(蓄冷)するものであるが、このような空調システムであると年間を通して有効に使うことができない。例えば蓄熱材の融点が18℃である場合、暑い時期の冷房用としては有効に機能しても(例えば30℃程の空気を融点が18℃の蓄熱材が封入された蓄熱カプセルで冷やすと例えば24〜25℃程度にまで冷やすことができる。)、寒い時期の暖房用としては不十分である(例えば8℃程度の冷えた空気を融点が18℃の蓄熱材が封入された蓄熱カプセルで暖めても例えば14〜15℃程度までしか暖めることができない。)。蓄熱材の融点が更にこれよりも低ければその欠点はより顕著に表れる。   Furthermore, in a known example, a heat storage material having the same temperature (18 ° C. or lower) as the melting point is enclosed in all the heat storage capsules, and this is heated by applying hot air from an air conditioner, or by applying cold air from an air conditioner. However, such an air conditioning system cannot be used effectively throughout the year. For example, when the heat storage material has a melting point of 18 ° C., even if it functions effectively for cooling in a hot season (for example, when air of about 30 ° C. is cooled by a heat storage capsule in which a heat storage material having a melting point of 18 ° C. is enclosed, It can be cooled to about 24 to 25 ° C.), which is insufficient for heating in the cold season (for example, cool air of about 8 ° C. is heated by a heat storage capsule in which a heat storage material having a melting point of 18 ° C. is enclosed) However, it can only be heated to about 14 to 15 ° C.). If the melting point of the heat storage material is lower than this, the disadvantage appears more remarkably.

本発明は、このような問題点を解消するべくなされたものである。   The present invention has been made to solve such problems.

上記課題を解決するべく、本願発明は、伝熱管を挿嵌させるための貫通孔を備え所定の温度で固相から液相へと変化する蓄熱材が封入された扁平な蓄熱カプセルと、熱源と接続される伝熱管と、を備え、当該伝熱管に対して複数の前記蓄熱カプセルが挿嵌配置されていることを特徴とする蓄熱型熱交換器を提供するものである。   In order to solve the above problems, the present invention comprises a flat heat storage capsule having a through hole for inserting a heat transfer tube and encapsulating a heat storage material that changes from a solid phase to a liquid phase at a predetermined temperature, and a heat source. And a heat transfer tube connected to the heat transfer tube, wherein a plurality of the heat storage capsules are inserted into the heat transfer tube.

このような構成を採用していることから、伝熱管に至った熱源からの熱は速やかに伝熱管表面全体に渡って伝搬される。更に伝熱管は蓄熱パネルの貫通孔に挿嵌され互いに接触しているので、蓄熱カプセルを介して速やかに蓄熱材に伝達される。また、蓄熱カプセルを挿嵌するように伝熱管が配置されているのでコンパクトである。加えて、伝熱管に熱源からの熱を伝える媒体は水や油等の液体であるため、空気等の気体に比べて熱容量が極めて大きく、少量で同量の熱を蓄熱カプセルまで運ぶことができる。即ち表面積の小さな細いパイプやチューブを使用して伝熱管まで熱を運べるので熱のロスが少なく離れた場所に熱源を設置することができる。即ち、設置自由度が高い。なお、空気等の気体を熱の伝達媒体として利用する場合に比べ水や油等の液体を利用した場合熱伝導率が高いので熱源から伝熱管に至るまでの熱の伝搬も速やかである。   Since such a configuration is adopted, the heat from the heat source reaching the heat transfer tube is quickly propagated over the entire surface of the heat transfer tube. Furthermore, since the heat transfer tubes are inserted into the through holes of the heat storage panel and are in contact with each other, they are quickly transmitted to the heat storage material via the heat storage capsule. Moreover, since the heat exchanger tube is arrange | positioned so that a thermal storage capsule may be inserted, it is compact. In addition, since the medium that transfers heat from the heat source to the heat transfer tube is a liquid such as water or oil, it has a very large heat capacity compared to a gas such as air and can carry the same amount of heat to the heat storage capsule in a small amount. . That is, since heat can be transferred to the heat transfer tube using a thin pipe or tube having a small surface area, the heat source can be installed at a remote location with little heat loss. That is, the degree of freedom of installation is high. In addition, since heat conductivity is high when liquid, such as water and oil, is utilized compared with the case where gases, such as air, are utilized as a heat transfer medium, the propagation | transmission of the heat from a heat source to a heat exchanger tube is also quick.

また、第1の温度を融点とする第1の蓄熱材が封入された第1の蓄熱カプセルと、前記第1の温度よりも低い第2の温度を融点とする第2の蓄熱材が封入された第2の蓄熱カプセルとが前記伝熱管に対して挿嵌配置されると共に、前記熱源として、前記第1の温度よりも高温度を供給可能な第1の熱源と、前記第2の温度よりも低温度を供給可能な第2の熱源とに接続可能とされていることを特徴とする蓄熱型熱交換器としてもよい。   In addition, a first heat storage capsule in which a first heat storage material having a first temperature as a melting point is enclosed, and a second heat storage material in which a second temperature lower than the first temperature is a melting point are enclosed. The second heat storage capsule is inserted and arranged with respect to the heat transfer tube, and as the heat source, a first heat source capable of supplying a temperature higher than the first temperature, and the second temperature. The heat storage type heat exchanger may be connected to a second heat source capable of supplying a low temperature.

このような構成を採用していることによって、一年を通して空調システムに有効に利用できる熱交換器を提供することができる。例えば第1の温度を30℃、第2の温度を18℃に設定した場合を想定する。第1の蓄熱カプセルが封入されている蓄熱材の融点は30℃であるから、第1の熱源を利用して30℃という熱(潜熱)を蓄えることができ、冷たい空気を十分な温度にまで暖めることができるので冬期の暖房として十分利用することができる。一方第2の蓄熱カプセルが封入されている蓄熱材の融点は18℃であるから、第2の熱源を利用して18℃という熱(潜熱)を蓄えることができ、暖かい空気を十分な温度にまで冷やすことができるので夏期の冷房として十分利用することができる。   By adopting such a configuration, it is possible to provide a heat exchanger that can be effectively used for an air conditioning system throughout the year. For example, assume that the first temperature is set to 30 ° C. and the second temperature is set to 18 ° C. Since the melting point of the heat storage material in which the first heat storage capsule is enclosed is 30 ° C., heat (latent heat) of 30 ° C. can be stored by using the first heat source, and the cold air is brought to a sufficient temperature. Since it can be warmed up, it can be used for heating in winter. On the other hand, since the melting point of the heat storage material in which the second heat storage capsule is enclosed is 18 ° C., heat (latent heat) of 18 ° C. can be stored using the second heat source, and warm air is kept at a sufficient temperature. Since it can be cooled down to a low temperature, it can be used as a cooling system in summer.

また、前記蓄熱カプセルの貫通孔周縁が、その他の部位に比べて貫通方向に突起した突起部を構成していることを特徴とする蓄熱型熱交換器としてもよい。   Further, the heat storage capsule may be a heat storage type heat exchanger characterized in that the peripheral edge of the through hole of the heat storage capsule constitutes a protruding portion protruding in the penetrating direction as compared with other portions.

このような構成を採用していることによって、貫通孔の周縁が伝熱管の貫通方向に「肉厚」になる。即ち、伝熱管表面と蓄熱カプセル貫通孔の内周面との接触面積が増大するので、より効率よく熱を(伝熱管から蓄熱カプセルを介して蓄熱材まで)伝達することができる。即ち、蓄熱の応答性を向上させることができる。   By adopting such a configuration, the peripheral edge of the through hole becomes “thick” in the penetration direction of the heat transfer tube. That is, since the contact area between the heat transfer tube surface and the inner peripheral surface of the heat storage capsule through-hole increases, heat can be more efficiently transferred (from the heat transfer tube to the heat storage material via the heat storage capsule). That is, the responsiveness of heat storage can be improved.

また、前記突起部は、前記蓄熱カプセルの一方面側にのみ突起し、当該突起している側に他の蓄熱カプセルを重ね合わせると当該突起部のみが隣り合う蓄熱カプセルと接触することを特徴とする蓄熱型熱交換器としてもよい。   In addition, the protruding portion protrudes only on one side of the heat storage capsule, and when the other heat storage capsule is overlapped on the protruding side, only the protruding portion comes into contact with the adjacent heat storage capsule. It is good also as a heat storage type heat exchanger.

このような構成を採用していることによって、蓄熱カプセルを伝熱管に挿管して隙間なく同方向に並べたとしても、蓄熱カプセルの間に所定の隙間を形成することができるので、蓄熱カプセルにおける空気と接触可能な表面積を大きく確保することができる。即ち、蓄熱カプセルから(空調用)空気への熱交換を効率よく行うことができる。   By adopting such a configuration, even if the heat storage capsule is inserted into the heat transfer tube and arranged in the same direction without a gap, a predetermined gap can be formed between the heat storage capsules. A large surface area capable of contacting with air can be secured. That is, heat exchange from the heat storage capsule to air (for air conditioning) can be performed efficiently.

また、前記突起部は、前記蓄熱カプセルの両面側に突起し、他の蓄熱カプセルを重ね合わせると当該突起部のみが隣り合う蓄熱カプセルと接触することを特徴とする蓄熱型熱交換器としてもよい。   The protrusion may protrude from both sides of the heat storage capsule, and when the other heat storage capsules are overlapped, only the protrusion contacts the adjacent heat storage capsule. .

このような構成を採用していることによって、蓄熱カプセルを伝熱管に挿管して隙間なく並べたとしても、蓄熱カプセルの間に所定の隙間を形成することができるので、蓄熱カプセルにおける空気と接触可能な表面積を大きく確保することができる。即ち、蓄熱カプセルから(空調用)空気への熱交換を効率よく行うことができる。また、蓄熱カプセルをいずれの面方向から伝熱管に挿嵌しても隙間を確保できるので取扱性が良い。   By adopting such a configuration, even if the heat storage capsules are intubated into the heat transfer tubes and arranged without gaps, a predetermined gap can be formed between the heat storage capsules, so that contact with the air in the heat storage capsules A large possible surface area can be secured. That is, heat exchange from the heat storage capsule to air (for air conditioning) can be performed efficiently. Moreover, since the clearance can be secured even if the heat storage capsule is inserted into the heat transfer tube from any surface direction, the handling property is good.

また、貫通孔の内径を共通とし且つ大きさの異なる蓄熱カプセルが複数種類用意されていることを特徴とする蓄熱型熱交換器としてもよい。   Moreover, it is good also as a heat storage type heat exchanger characterized by the fact that a plurality of types of heat storage capsules having a common inner diameter of the through holes and different sizes are prepared.

このような構成を採用していることによって、設置場所に応じて適切な大きさの蓄熱カプセルを選択することができるので、設置自由度が向上する。   By adopting such a configuration, a heat storage capsule having an appropriate size can be selected according to the installation location, so that the degree of freedom in installation is improved.

また、外径を共通とし且つ長さの異なる伝熱管が複数種類用意されていることを特徴とする蓄熱型熱交換器としてもよい。   Moreover, it is good also as a heat storage type heat exchanger characterized by the fact that a plurality of types of heat transfer tubes having a common outer diameter and different lengths are prepared.

このような構成を採用していることによって、設置場所に応じて適切な長さの伝熱管を選択することができるので、設置自由度が向上する。   By adopting such a configuration, it is possible to select a heat transfer tube having an appropriate length according to the installation location, so that the degree of freedom in installation is improved.

また、前記貫通孔が前記蓄熱カプセルの略中心に設けられると共に、当該蓄熱カプセルの四隅にそれぞれ小孔が形成され、同じ隅に位置する前記小孔を全て跨ぐように支持棒が挿通されていることを特徴とする蓄熱型熱交換器としてもよい。   Further, the through hole is provided at substantially the center of the heat storage capsule, small holes are formed at the four corners of the heat storage capsule, and a support rod is inserted so as to straddle all the small holes located at the same corner. It is good also as a heat storage type heat exchanger characterized by this.

このような構成を採用していることによって、扁平な蓄熱カプセルの経年的な形状の変化(捻れや反り)を防止することができ、設置当初の状態を維持することが可能となる。例えば蓄熱カプセルが反ってしまうと蓄熱カプセル同士の隙間が減少して、(空調用)空気の流れを妨げる可能性があるが、本発明によりこういった問題を防止することができる。   By adopting such a configuration, it is possible to prevent changes in shape (twist and warp) over time of the flat heat storage capsule, and it is possible to maintain the initial installation state. For example, if the heat storage capsule is warped, the gap between the heat storage capsules may be reduced and the flow of air (for air conditioning) may be obstructed. However, the present invention can prevent such problems.

また、建築物内の空気を循環させる為、若しくは、建築物内の空気を換気する為に設けられた送風路の途中に、請求項1〜8のいずれかに記載の蓄熱型熱交換器を配置したことを特徴とする空調システムとすることによって、一年を通して利用できるクリーン且つ省エネルギーの空調システムを提供するものである。   Moreover, in order to circulate the air in a building, or in the middle of the ventilation path provided in order to ventilate the air in a building, the thermal storage type heat exchanger in any one of Claims 1-8 is provided. By providing an air conditioning system characterized by the arrangement, a clean and energy-saving air conditioning system that can be used throughout the year is provided.

なお、基準温度(例えば室温)からみて相対的に高い温度を蓄える場合は文字通り「蓄熱」であり、基準温度からみて相対的に低い温度を蓄える場合は「蓄冷」であるが、本明細書及び特許請求の範囲においては両者を含めて「蓄熱」と表現する。   In addition, when storing a relatively high temperature from the reference temperature (for example, room temperature), it is literally “heat storage”, and when storing a relatively low temperature from the reference temperature, it is “cold storage”. In the claims, both are included and expressed as “heat storage”.

本発明により、コンパクト且つ蓄熱応答性に優れた蓄熱型熱交換器を実現できる。また、一つの蓄熱型熱交換器で冷房用としても暖房用としても両方に利用できる。   According to the present invention, a heat storage heat exchanger that is compact and has excellent heat storage responsiveness can be realized. One heat storage type heat exchanger can be used for both cooling and heating.

本発明に係る蓄熱型熱交換器の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a heat storage type heat exchanger according to the present invention. (a)が蓄熱カプセルの正面図、(b)が断面図((a)のB−B線に沿う断面図)である。(A) is a front view of a thermal storage capsule, (b) is sectional drawing (sectional drawing which follows the BB line of (a)). 伝熱管の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a heat exchanger tube. (a)が蓄熱カプセルの両方面に貫通孔周縁が突起して突起部を構成している場合の蓄熱カプセルの配列例を示した図、(b)が蓄熱カプセルの一方面に貫通孔周縁が突起して突起部を構成している場合の蓄熱カプセルの配列例を示した図である。(A) is the figure which showed the example of an arrangement | sequence of a thermal storage capsule in case the periphery of a through-hole protrudes in both surfaces of a thermal storage capsule, and comprises the projection part, (b) has a through-hole periphery in one side of a thermal storage capsule. It is the figure which showed the example of an arrangement | sequence of the thermal storage capsule in the case of projecting and comprising the projection part. 送風路の途中に蓄熱型熱交換器を設置した場合を想定した模式図であって、(a)が暖房時の状態、(b)が冷房時の状態を示した図である。It is the schematic diagram which assumed the case where the heat storage type heat exchanger was installed in the middle of the ventilation path, (a) is the state at the time of heating, (b) is the figure which showed the state at the time of cooling. 本発明に係る蓄熱型熱交換器を利用した空調システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the air-conditioning system using the heat storage type heat exchanger which concerns on this invention. 図6の建築物における壁体(仕切構造)の断面図であって、(a)が横断面図、(b)が縦断面図((a)のB−B線に沿う断面図)である。It is sectional drawing of the wall body (partition structure) in the building of FIG. 6, Comprising: (a) is a cross-sectional view, (b) is a longitudinal cross-sectional view (sectional view which follows the BB line of (a)). . 図6の概略構成図に基づき、実際の建築物に適用した実施例を示した図である。It is the figure which showed the Example applied to the actual building based on the schematic block diagram of FIG.

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について説明を加える。なお、図面理解容易の為、各部の大きさや寸法を誇張して表現している部分があり、実際の製品と必ずしも一致しない部分があることを付記しておく。また各図面は符号の向きに見るものとし、当該向きを基本に上下左右、手前、奥と表現する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. For easy understanding of the drawings, it should be noted that there are portions where the size and dimensions of each portion are exaggerated and there are portions that do not necessarily match the actual product. In addition, each drawing is viewed in the direction of the reference sign, and is expressed as upper, lower, left, right, near, and back based on the direction.

〈蓄熱型熱交換器の構成〉
図1に示しているように、蓄熱型熱交換器50は、丸い棒状の伝熱管70に20枚の扁平略矩形の蓄熱カプセル60が層状に挿嵌して所謂「串刺し状」に構成されている。蓄熱カプセル60の四隅には全面がねじ切り加工された支持棒52が挿通され、ナット54で留められている。なお本実施形態では20枚の蓄熱カプセル60が伝熱管70に挿嵌されており、全て同じ形状のものが使用されている。また、伝熱管70の一端には熱源からの液体(温水など)を取り入れる取入口が、他端には排出口が設けられている(詳細は後述する。)
<Configuration of heat storage type heat exchanger>
As shown in FIG. 1, the heat storage type heat exchanger 50 is configured in a so-called “skewer shape” by inserting 20 flat, substantially rectangular heat storage capsules 60 into a round bar-like heat transfer tube 70 in layers. Yes. Support bars 52 whose entire surfaces are threaded are inserted into the four corners of the heat storage capsule 60 and fastened with nuts 54. In this embodiment, 20 heat storage capsules 60 are inserted into the heat transfer tube 70, and all of them have the same shape. In addition, one end of the heat transfer tube 70 is provided with an inlet for taking in liquid (hot water or the like) from a heat source, and the other end is provided with an outlet (details will be described later).

図2に示しているように、蓄熱カプセル60は扁平且つ矩形の形状に構成され、内部に中空部61を有している。材料は例えばポリエチレン樹脂でできている。高さ約282mm、幅約317mm、厚さ約25mmの大きさに形成されている。正面視略中央には伝熱管70を挿嵌させるための貫通孔62(53φ)が形成されている。この貫通孔62の周縁は当該貫通孔62よりも一回り大きな円に沿ってドーナツ状に突起しており突起部63を構成している。またこの突起部63は蓄熱カプセル60の両方の面に形成されている。このように突起部63が形成されていることによって貫通孔62の周縁部分のみが他の部位に比べて肉厚に構成されている。正面視四隅は中空部が存在しない角部65が形成されており、当該角部65にそれぞれ小孔66が貫通形成されている。蓄熱カプセル60の上面には蓄熱材を入れるための開口部64が形成され、蓄熱材封入後はキャップ(図示していない。)が取り付けられる。蓄熱カプセル60には正面側と裏面側から中空部61を押し潰すようにして形成された密着部67、68が複数形成されている。これら密着部67、68は蓄熱カプセルの強度等を向上させる目的で設けられている。なお図面では表現していないが、蓄熱カプセル60の表面及び裏面には左右方向に沿った直線状の複数の凹凸が形成されており(同時に蓄熱カプセル60の内周面側も対応して凸凹が形成されている。)、空気及び封入される蓄熱材との接触面積を稼いでいる。   As shown in FIG. 2, the heat storage capsule 60 is formed in a flat and rectangular shape and has a hollow portion 61 inside. The material is made of, for example, polyethylene resin. It has a size of about 282 mm in height, about 317 mm in width, and about 25 mm in thickness. A through hole 62 (53φ) for inserting the heat transfer tube 70 is formed in the approximate center in the front view. The peripheral edge of the through-hole 62 protrudes in a donut shape along a circle that is slightly larger than the through-hole 62 to form a protrusion 63. The protrusions 63 are formed on both surfaces of the heat storage capsule 60. Since the protrusion 63 is formed in this way, only the peripheral portion of the through hole 62 is formed thicker than other portions. Corners 65 having no hollow portions are formed at the four corners when viewed from the front, and small holes 66 are formed through the corners 65, respectively. An opening 64 for storing the heat storage material is formed on the upper surface of the heat storage capsule 60, and a cap (not shown) is attached after the heat storage material is sealed. The heat storage capsule 60 is formed with a plurality of close contact portions 67 and 68 formed by crushing the hollow portion 61 from the front side and the back side. These close contact portions 67 and 68 are provided for the purpose of improving the strength and the like of the heat storage capsule. Although not shown in the drawings, a plurality of linear irregularities along the left-right direction are formed on the front and back surfaces of the heat storage capsule 60 (at the same time, the inner peripheral surface side of the heat storage capsule 60 is also uneven. Formed)), earning contact area with air and heat storage material to be enclosed.

また、蓄熱カプセル60にはそれぞれ所定の温度を融点とする蓄熱材が封入されている。本実施形態においては融点が30℃の蓄熱材(第1の蓄熱材)と融点が18℃の蓄熱材(第2の蓄熱材)との2種類の蓄熱材が使用されている。一の蓄熱カプセル60にはこのうちいずれかの種類の蓄熱材が封入される。なお本実施形態においては、第1の蓄熱材が封入された第1の蓄熱カプセル60aと第2の蓄熱材が封入された第2の蓄熱カプセル60bとが交互に伝熱管70に挿嵌されている。その結果、第1の蓄熱カプセル60aが計10枚、第1の蓄熱カプセル60aが計10枚の合計20枚の蓄熱カプセル60が備わっている。   Each of the heat storage capsules 60 is filled with a heat storage material having a predetermined melting point. In this embodiment, two types of heat storage materials are used: a heat storage material having a melting point of 30 ° C. (first heat storage material) and a heat storage material having a melting point of 18 ° C. (second heat storage material). One heat storage material is enclosed in one heat storage capsule 60. In the present embodiment, the first heat storage capsule 60a in which the first heat storage material is sealed and the second heat storage capsule 60b in which the second heat storage material is sealed are alternately inserted into the heat transfer tube 70. Yes. As a result, a total of 20 thermal storage capsules 60 are provided, a total of 10 first thermal storage capsules 60a and a total of 10 first thermal storage capsules 60a.

また、蓄熱カプセル60に備わる突起部63の存在によって、蓄熱カプセル60を伝熱管70に挿嵌して隙間なく並べたとしても、蓄熱カプセルの間に所定の隙間Gを形成することができる(図4(a)参照)。なお、図4(b)に示しているように、突起部63を蓄熱カプセル60の一方側の面にのみ形成するような構成を採用することも可能である。   Further, due to the presence of the protrusion 63 provided in the heat storage capsule 60, even when the heat storage capsule 60 is inserted into the heat transfer tube 70 and arranged without gaps, a predetermined gap G can be formed between the heat storage capsules (FIG. 4 (a)). As shown in FIG. 4B, it is possible to employ a configuration in which the protrusion 63 is formed only on one surface of the heat storage capsule 60.

図3に示しているように、伝熱管70は内部にチャンバー(中空部)78を有する丸形の本体72と当該本体72を長手方向に貫通する小径のコアパイプ74を備える。材質は部位によりステンレスやアルミニウムが使用される。チャンバー78には作動液76が封入されると同時に当該チャンバー78内は略真空状態とされている。また、コアパイプ74の両端(即ち伝熱管70の両端)は熱源に接続されており、一方が熱源から共有される温水を取り入れる取入口として機能し、他方が排出口として機能する。なお熱源から供給される温水の温度は少なくとも2つの温度を切り替え可能に構成されており、本実施形態においては35℃と16℃に必要に応じて切り換えることが可能とされている。   As shown in FIG. 3, the heat transfer tube 70 includes a round main body 72 having a chamber (hollow portion) 78 therein and a small-diameter core pipe 74 penetrating the main body 72 in the longitudinal direction. Stainless steel or aluminum is used as the material depending on the part. The working fluid 76 is sealed in the chamber 78, and at the same time, the inside of the chamber 78 is in a substantially vacuum state. Further, both ends of the core pipe 74 (that is, both ends of the heat transfer tube 70) are connected to a heat source, one of which functions as an intake port for taking in hot water shared from the heat source, and the other as an exhaust port. The temperature of the hot water supplied from the heat source is configured to be switchable between at least two temperatures, and in the present embodiment, it can be switched between 35 ° C. and 16 ° C. as necessary.

〈蓄熱型熱交換器の作用・機能〉
熱源からの温水がコアパイプ74に到達し伝熱管70の本体72に入ると、コアパイプ74の表面(管液壁)を介して温水の熱が作動液76に伝達される。チャンバー78内は略真空状態とされているので、低い温度の温水であってもその熱により作動液は瞬時に沸騰し液界面から蒸気流(ジェット)が発生する。発生した蒸気流は熱源からの潜熱を含みチャンバー78内を音速に近い早さで移動し熱を輸送する。蒸気流が含んだ潜熱はチャンバー78にぶつかって(即ち本体72の内壁にぶつかって)熱を本体72に受け渡すと同時に凝集して液化する。この繰り返しにより、温水によって熱源から運ばれてきた熱が、瞬時に伝熱管70の外周面Eに伝達される。
<Operation and function of heat storage heat exchanger>
When the hot water from the heat source reaches the core pipe 74 and enters the main body 72 of the heat transfer tube 70, the heat of the hot water is transmitted to the working fluid 76 through the surface (tube liquid wall) of the core pipe 74. Since the inside of the chamber 78 is in a substantially vacuum state, even if it is hot water at a low temperature, the working liquid boils instantaneously due to the heat, and a vapor flow (jet) is generated from the liquid interface. The generated steam flow includes latent heat from the heat source, moves in the chamber 78 at a speed close to the speed of sound, and transports heat. The latent heat contained in the vapor flow collides with the chamber 78 (that is, collides with the inner wall of the main body 72), and the heat is transferred to the main body 72 and simultaneously aggregates and liquefies. By repeating this, the heat carried from the heat source by the hot water is instantaneously transmitted to the outer peripheral surface E of the heat transfer tube 70.

伝熱管70には複数の蓄熱カプセルが挿嵌されているので、伝熱管の外周面Eに伝達された熱は蓄熱カプセル60側に移動する。更に蓄熱カプセル60内には蓄熱材が封入されているので、最終的には、温水によって運ばれてきた熱は蓄熱材によって蓄熱される。   Since a plurality of heat storage capsules are inserted into the heat transfer tube 70, the heat transferred to the outer peripheral surface E of the heat transfer tubes moves to the heat storage capsule 60 side. Furthermore, since the heat storage material is enclosed in the heat storage capsule 60, finally, the heat carried by the hot water is stored by the heat storage material.

蓄熱材に蓄えられた熱は、蓄熱カプセル60の表面を介して当該蓄熱カプセル60の表面を流れる空気に受け渡させる。蓄熱カプセル60の表面には(図示していないが)複数の凹凸が形成されているので、空気の接触面積が広く確保されていて、効率的に空気に熱を受け渡すことが可能となっている。   The heat stored in the heat storage material is transferred to the air flowing through the surface of the heat storage capsule 60 via the surface of the heat storage capsule 60. Since the surface of the heat storage capsule 60 is formed with a plurality of projections and depressions (not shown), a large air contact area is ensured and heat can be efficiently transferred to the air. Yes.

図6に示しているように、当該蓄熱型熱交換器50を、建築物内の空気を循環させる為、若しくは、建築物内の空気を換気する為に設けられた送風路Pの途中に配置した場合の例を説明する。(a)は冬期などの暖房時、(b)は夏期などの冷房時の動作状況を示している。   As shown in FIG. 6, the heat storage type heat exchanger 50 is arranged in the middle of the air passage P provided for circulating the air in the building or for ventilating the air in the building. An example will be described. (A) shows the operating state during heating in winter and the like, and (b) shows the operating state during cooling in the summer and the like.

図6(a)に示す暖房時の場合、熱源からは35℃の温水が供給される、これにより第1の蓄熱材(融点30℃)が封入された第1の蓄熱カプセル60a及び第2の蓄熱材(融点18℃)が封入された第2の蓄熱カプセル60bのいずれも封入される蓄熱材は溶けて液化する。この状態で冷たい空気(ここでは15℃)を送風路Pに流すとその空気が蓄熱カプセル60の間を通り抜ける際に熱を受け取って暖められ(例えば23℃)、この暖められた空気を室内等に循環させることで暖房することができる。なお、第1の蓄熱カプセル60aに封入される第1の蓄熱材の融点は30℃であるから、多くの(30℃の)潜熱を蓄えることができるので、順次空気側に熱を奪われた場合でも、30℃の温度を長時間に渡って保つことが可能となっている。   In the case of heating shown in FIG. 6A, hot water of 35 ° C. is supplied from the heat source, whereby the first heat storage capsule 60a and the second heat storage capsule 60a in which the first heat storage material (melting point 30 ° C.) is enclosed. Any of the second heat storage capsules 60b in which the heat storage material (melting point 18 ° C.) is sealed melts and liquefies. In this state, when cold air (15 ° C. in this case) is passed through the air flow path P, the air is warmed by receiving heat when passing through the heat storage capsule 60 (for example, 23 ° C.). It can be heated by circulating it. In addition, since melting | fusing point of the 1st heat storage material enclosed with the 1st heat storage capsule 60a is 30 degreeC, since many latent heat (30 degreeC) can be stored, the heat | fever was deprived to the air side sequentially. Even in this case, the temperature of 30 ° C. can be maintained for a long time.

一方、図6(b)に示す冷房時の場合、熱源からは16℃の温水が供給される、これにより第1の蓄熱カプセル60aに封入された第1の蓄熱材(融点30℃)は液化しないが、第2の蓄熱カプセル60bに封入された第2の蓄熱材(融点18℃)は溶けて液化する。この状態で暖かい空気(ここでは30℃)を送風路Pに流すとその空気が蓄熱カプセル60の間を通り抜ける際に熱を奪われて冷やされ(例えば23℃)、この冷やされた空気を室内等に循環させることで冷房することができる。なお、第2の蓄熱カプセル60bに封入される第2の蓄熱材の融点は18℃であるから、多くの(18℃の)潜熱を蓄えることができるので、順次空気側から熱を奪い取った場合でも、18℃の温度を長時間に渡って保つことが可能となっている。   On the other hand, in the case of cooling shown in FIG. 6 (b), hot water of 16 ° C. is supplied from the heat source, whereby the first heat storage material (melting point 30 ° C.) enclosed in the first heat storage capsule 60a is liquefied. However, the second heat storage material (melting point 18 ° C.) enclosed in the second heat storage capsule 60b is melted and liquefied. In this state, when warm air (30 ° C. in this case) is passed through the air flow path P, when the air passes between the heat storage capsules 60, heat is taken away and cooled (for example, 23 ° C.). It is possible to cool by circulating in the air. In addition, since melting | fusing point of the 2nd heat storage material enclosed with the 2nd heat storage capsule 60b is 18 degreeC, since many latent heat (18 degreeC) can be stored, when it takes heat from the air side sequentially However, it is possible to maintain a temperature of 18 ° C. for a long time.

また図5に示しているように、本実施形態では、第1の蓄熱カプセル60aと第2の蓄熱カプセル60bを1枚ずつ交互に配置しているので、全ての隙間(蓄熱カプセル同士の隙間G)で暖房時も冷房時も有効に空気と熱交換することができる。   Further, as shown in FIG. 5, in the present embodiment, the first heat storage capsules 60a and the second heat storage capsules 60b are alternately arranged one by one, so that all the gaps (gap G between the heat storage capsules G ) Can effectively exchange heat with air during heating and cooling.

なお、貫通孔62の内径を共通とし且つ大きさの異なる蓄熱カプセル60を複数種類用意してもよいし、外径を共通とし且つ長さの異なる伝熱管70を複数種類用意してもよい。このように構成すれば、各設置場所の状況に応じて最適な組合わせを選択できるので設置自由度が向上する。   A plurality of types of heat storage capsules 60 having a common inner diameter and different sizes may be prepared, or a plurality of types of heat transfer tubes 70 having a common outer diameter and different lengths may be prepared. If comprised in this way, since the optimal combination can be selected according to the condition of each installation place, installation freedom improves.

また、上記では、暖房と冷房を想定した蓄熱材の融点となっていたが、これ以外にも、「2段階の暖房」若しくは「2段階の冷房」といったパターンで使用することもできる。更に3種類以上の蓄熱材を使用することももちろん可能である。   In the above description, the melting point of the heat storage material is assumed to be heating and cooling. However, other than this, the heat storage material can be used in a pattern such as “two-stage heating” or “two-stage cooling”. It is of course possible to use three or more types of heat storage materials.

〈空調システムの構成〉
次に上記説明した蓄熱型熱交換器50を組み込んだ空調システムSについて図6〜8を参照しつつ説明する。
<Configuration of air conditioning system>
Next, an air conditioning system S incorporating the above-described heat storage heat exchanger 50 will be described with reference to FIGS.

空調システムSは、建築物10の内外空間を仕切る仕切面の中に設けた空隙層122と、この空隙層122を更に層状に少なくとも二分して室内側空隙層124と反室内側空隙層126を形成するように配置された遮熱シート120と、を備えた仕切構造100と、室内側空隙層124と連通し、当該室内側空隙層124内に空気を送り込むことができる第1の送風路170と、室内側空隙層124と連通し、当該室内側空隙層124内から空気を排出することができる第2の送風路180と、この第2の送風路180内の空気を屋外に排出すると共に、当該第2の送風路180内の空気と屋外から第1の送風路170に取り込むフレッシュエアとの間で熱交換を行う第1の熱交換器130と、空気を積極的に移動させるための送風機と、を備える。   The air conditioning system S includes a gap layer 122 provided in a partition surface that partitions the interior and exterior spaces of the building 10, and the gap layer 122 is further divided into at least two layers to form an indoor gap layer 124 and a non-indoor gap layer 126. A first air passage 170 that communicates with the partition structure 100 including the heat shield sheet 120 disposed to form the room-side gap layer 124 and that can send air into the room-side gap layer 124. And a second air passage 180 that communicates with the indoor air gap layer 124 and can exhaust air from the indoor air gap layer 124, and discharges the air in the second air air passage 180 to the outside. The first heat exchanger 130 for exchanging heat between the air in the second air passage 180 and the fresh air taken into the first air passage 170 from the outside, and for actively moving the air A blower, Obtain.

仕切構造100は、図7に示しているように、最も屋外側に外装仕上げ材102が配置されている。この外装仕上げ材102は、例えば石膏ボードなどが利用される。外装仕上げ材102の内側(屋内側)には透湿・防水シート104が配置されている。更に内側には耐水性合板などで構成された壁体構造材108が配置されている。この壁体構造材108は、柱112の上下に配置され、且つスペーサ110を挟んで一定の隙間を形成しつつ柱112の左右両側(屋外側と室内側)に配置されている。柱112の内側(室内側)に配置されている壁体構造体108の更に内側には空隙層122を介して内装仕上げ材118が配置されている。   As shown in FIG. 7, the partition structure 100 has the exterior finishing material 102 disposed on the most outdoor side. For example, a gypsum board is used as the exterior finishing material 102. A moisture permeable / waterproof sheet 104 is disposed on the inner side (indoor side) of the exterior finish material 102. Further, a wall structure material 108 made of water-resistant plywood or the like is disposed inside. The wall structure members 108 are disposed above and below the pillar 112 and are disposed on both the left and right sides (outdoor side and indoor side) of the pillar 112 while forming a certain gap with the spacer 110 interposed therebetween. An interior finishing material 118 is disposed through a void layer 122 further inside the wall body structure 108 disposed inside the column 112 (inside the room).

空隙層122は遮熱シート120によって更に層状に「二分」されている。即ち、第1の遮熱シート固定材114により柱112側から、更に、第2の遮熱シート固定材116により内装仕上げ材118側から支持された遮熱シート120によって二分されている。要するに、部分的に第1、第2の遮熱シート固定材114、116で支持されている部分を除き、この遮熱シート120は空隙層122内に他の部材と非接触のまま位置している。その結果、遮熱シート120を境に室内側空隙層124と反室内側空隙層126に二分されている。なおこの遮熱シート120は、例えば、表面にアルミニウムを蒸着させたフィルム等、輻射熱を効率的に反射することができる素材により構成されている。   The gap layer 122 is further “bisected” into a layer shape by the heat shield sheet 120. That is, it is divided into two by the heat insulating sheet 120 supported from the column 112 side by the first heat insulating sheet fixing material 114 and further from the interior finishing material 118 side by the second heat insulating sheet fixing material 116. In short, except for the portions that are partially supported by the first and second heat shield sheet fixing materials 114 and 116, the heat shield sheet 120 is positioned in the gap layer 122 in a non-contact manner. Yes. As a result, the thermal insulation sheet 120 is divided into the indoor side void layer 124 and the non-indoor side void layer 126. The heat shield sheet 120 is made of a material that can efficiently reflect radiant heat, such as a film having aluminum deposited on the surface thereof.

なお、内装仕上げ材118には部分的に屋内(室内)と室内側空隙層124とに貫通する態様で放出口118aが形成されている。この放出口118aは、本実施形態では室内壁面の下方(足下付近)に設けられている。   The interior finish material 118 is formed with a discharge port 118a that partially penetrates the interior (indoor) and the interior side void layer 124. In the present embodiment, the discharge port 118a is provided below the interior wall surface (near the feet).

また、上記仕切構造100の室内側空隙層124は、本実施形態では、床下空間(床面16と基礎18の間の空間)22を介して吸気路134と連通している。これら床下空間22と吸気路134とで第1の送風路170を構成している。なお。当該床下空間22はダクトの一部として機能し得ることから、防塵塗装が施されている。同様に、上記仕切構造100の室内側空隙層124は、本実施形態では、天井空間(屋根12と天井面24の間の空間)を介して排気路136と連通している。これら天井空間24と排気路136とで第2の送風路180を構成している。なお天井空間24においても、床下空間22と同様に防塵塗装を施してもよい。   Moreover, the indoor side space layer 124 of the partition structure 100 communicates with the intake passage 134 via the underfloor space (the space between the floor 16 and the foundation 18) 22 in the present embodiment. The underfloor space 22 and the intake passage 134 constitute a first air passage 170. Note that. Since the underfloor space 22 can function as a part of a duct, dustproof coating is applied. Similarly, the indoor side void layer 124 of the partition structure 100 communicates with the exhaust path 136 via a ceiling space (a space between the roof 12 and the ceiling surface 24) in the present embodiment. The ceiling space 24 and the exhaust path 136 constitute a second air passage 180. In the ceiling space 24, dustproof coating may be applied in the same manner as the underfloor space 22.

また、吸気路134と排気路136はいずれも全熱交換器130を介して、吸気路134は吸気口132と、排気路136は排気口138に接続されている。この全熱交換器130は、吸気口136から吸い込んだフレッシュエアと排気路136からの排気との間で全熱を交換可能な構成とされている。例えば、排気路136からの排気温度が25℃、吸気口132からの吸気温度が35℃の場合、この全熱交換器130により、排気口138からの排気温度が35℃、吸気路134を流れる空気の温度が25℃となる(熱交換率100%)。なおこの全熱交換器130には送風機が内蔵されていて(図示していない)、吸気口132から吸い込んだ空気を吸気路134へと送ると共に、排気路136内の空気を排気口138へと送ることが可能となっている。即ち、空気を積極的に移動させる事が可能である。   The intake passage 134 and the exhaust passage 136 are both connected to the intake port 132 through the total heat exchanger 130, and the exhaust passage 136 is connected to the exhaust port 138 through the total heat exchanger 130. The total heat exchanger 130 is configured to be able to exchange total heat between fresh air sucked from the intake port 136 and exhaust from the exhaust passage 136. For example, when the exhaust temperature from the exhaust passage 136 is 25 ° C. and the intake air temperature from the intake port 132 is 35 ° C., the exhaust heat from the exhaust port 138 flows through the intake passage 134 by the total heat exchanger 130. The temperature of the air is 25 ° C. (heat exchange rate 100%). The total heat exchanger 130 has a built-in blower (not shown), sends air sucked from the intake port 132 to the intake passage 134, and sends air in the exhaust passage 136 to the exhaust port 138. It is possible to send. That is, it is possible to actively move air.

また、床下空間22には、蓄熱型熱交換器50が配置されている。即ちこの蓄熱型熱交換器50は、第1の送風路170の途中に設けられている。なお、当該蓄熱型熱交換器50の構成、作用・機能等は上記で説明した通りである。   A heat storage heat exchanger 50 is disposed in the underfloor space 22. That is, the heat storage type heat exchanger 50 is provided in the middle of the first air passage 170. In addition, the structure, operation | movement, function, etc. of the said heat storage type heat exchanger 50 are as having demonstrated above.

蓄熱型熱交換器50には循環パイプ152によって液体(水やオイルなど)が循環している。また循環パイプ152は屋外に設置された第2の熱交換器140に出入りしていて、特定熱源(詳細は後述する。)で得られた熱との間で熱交換可能な構成とされている。   A liquid (such as water or oil) is circulated through the heat storage type heat exchanger 50 through a circulation pipe 152. The circulation pipe 152 enters and exits the second heat exchanger 140 installed outdoors, and is configured to be able to exchange heat with heat obtained from a specific heat source (details will be described later). .

なお循環パイプ152は、蓄熱型熱交換器50側とは別に、室内20に配置された放熱・輻射パネル160側にも分岐している。この放熱・輻射パネル160は、表面積を大きくすることが可能な形状(例えば波状等)に形成されて、このパネル内に液体を通すことができるようになっている。即ち、蓄熱型熱交換器50によって管理される熱を、放熱・輻射パネル160により直接室内20へと伝達することが可能となっている。   The circulation pipe 152 is also branched to the heat radiation / radiation panel 160 side disposed in the room 20 separately from the heat storage heat exchanger 50 side. The heat radiation / radiation panel 160 is formed in a shape (for example, a wave shape) capable of increasing the surface area, and allows liquid to pass through the panel. That is, the heat managed by the heat storage heat exchanger 50 can be directly transferred to the room 20 by the heat radiation / radiation panel 160.

また、室内20の天井面14には排気路136に連通する回収口136aが設けられていて、室内20の空気(汚れた空気等)を回収することが可能な構成とされている。   The ceiling surface 14 of the room 20 is provided with a collection port 136a that communicates with the exhaust path 136 so that air (dirty air, etc.) in the room 20 can be collected.

また、第2の熱交換器140と接続される「特定熱源」には、暖房用としては例えば、太陽光、地熱等が利用できる。即ち、太陽光や地熱により暖めた水やオイルを当該第2の熱交換器140の熱源として利用することができる。   For the “specific heat source” connected to the second heat exchanger 140, for example, sunlight or geothermal heat can be used for heating. That is, water or oil warmed by sunlight or geothermal heat can be used as a heat source for the second heat exchanger 140.

同様に冷房用としては例えば、井戸水、河川水、湖水、海水、水道水などが利用できる。即ち、井戸水、河川水、湖水、海水や水道水により冷やした水やオイルを当該第2の熱交換器140の熱源として利用することができる。即ち、例えば、井戸水、河川水、湖水、海水、水道水等をある一定量水槽等に貯留し、当該水槽に循環パイプ152を通過させて循環パイプ152の水やオイルの温度を冷やすのである。   Similarly, for cooling, for example, well water, river water, lake water, seawater, tap water, and the like can be used. That is, water or oil cooled by well water, river water, lake water, seawater, or tap water can be used as a heat source for the second heat exchanger 140. That is, for example, a certain amount of well water, river water, lake water, sea water, tap water, etc. is stored in a water tank or the like, and the temperature of the water or oil in the circulation pipe 152 is cooled by passing the circulation pipe 152 through the water tank.

もちろん、これら以外にも、自然エネルギー(太陽光、風力、水力、波力等)を一旦電力に変換し、当該電力により電気チラーを作動させ、当該電気チラーを特定熱源として利用することも可能である。   Of course, in addition to these, it is also possible to convert natural energy (sunlight, wind power, hydraulic power, wave power, etc.) into electric power, operate the electric chiller with the electric power, and use the electric chiller as a specific heat source. is there.

なお本発明に係る空調システムSは、図8に示しているように、複数階建ての建築物にも問題なく適用することができる   In addition, as shown in FIG. 8, the air conditioning system S according to the present invention can be applied to a multi-storey building without any problem.

〈空調システムの作用・機能〉
本発明に係る空調システムSは一年を通して使用することができる。以下暖かい時期に冷房することを前提に説明するが、寒い時期に暖房する場合には基本的に温度関係が逆になるのみである。よって重複した説明は省略する。
<Operation and function of air conditioning system>
The air conditioning system S according to the present invention can be used throughout the year. The following description will be made on the assumption that the air is cooled in a warm period. However, in the case of heating in a cold period, the temperature relationship is basically reversed. Therefore, a duplicate description is omitted.

例えば外気温が30℃を想定する。こういった状況下では、室内20は外気温の伝熱をはじめ、太陽光によって熱された屋根や壁等の構造物自体が輻射する熱によって、時間と共に上昇し、場合によっては外気温である30℃を上回る。しかし例えば特定熱源として井戸水を利用した場合、夏場でもその供給されるときの温度は16℃程度であり、外気温との間に10℃以上もの開きがある。   For example, the outside air temperature is assumed to be 30 ° C. Under these circumstances, the room 20 rises with time due to the heat radiated from the structure itself such as the roof and walls heated by sunlight, in addition to the heat transfer of the outside temperature, and in some cases the outside temperature. Above 30 ° C. However, for example, when well water is used as a specific heat source, the temperature at the time of supply is about 16 ° C. even in summer, and there is a difference of 10 ° C. or more between the outside air temperature.

空調システムSでは、この特定熱源(ここでは水道水)の温度(特定熱源が持つ熱エネルギー)を最大限利用して空調に利用している。即ち、空調システムSの電源が入ると、全熱交換器130に内蔵された送風機(図示していない)が作動し、第1の送風路170や第2の送風路180内の空気を積極的に移動させ始める。   In the air conditioning system S, the temperature (thermal energy of the specific heat source) of the specific heat source (here, tap water) is used to the maximum for the air conditioning. That is, when the power supply of the air conditioning system S is turned on, a blower (not shown) built in the total heat exchanger 130 is activated, and the air in the first air passage 170 and the second air passage 180 is positively moved. Start moving to.

同時に、循環パイプ150内の水やオイルを循環させるポンプ(図示していない)が作動し、特定熱源から得られた熱エネルギーを蓄熱型熱交換器50へと伝達する。   At the same time, a pump (not shown) that circulates water and oil in the circulation pipe 150 is activated to transmit the thermal energy obtained from the specific heat source to the heat storage heat exchanger 50.

吸気口132から吸い込まれた外気(例えば30℃)は吸気路134を介して床下空間22に放出され、当該床下空間22内に配置されている蓄熱型熱交換器50を通過する。この通過の際、蓄熱型熱交換器50に数多く設置されているフィン状の蓄熱カプセル60の温度は、特定熱源の温度(例えば18℃)となっているので、ここで熱交換が行われて冷却される。   Outside air (for example, 30 ° C.) sucked from the intake port 132 is discharged to the underfloor space 22 through the intake passage 134 and passes through the heat storage heat exchanger 50 arranged in the underfloor space 22. At the time of this passage, the temperature of the fin-like heat storage capsules 60 installed in the heat storage heat exchanger 50 is the temperature of a specific heat source (for example, 18 ° C.), so heat exchange is performed here. To be cooled.

冷却された空気は、第1の送風路170の一部である床下空間22から室内側空隙層124へと順次移動する。室内側空隙層124に入った空気は、当該空隙層124内を上昇すると共に、その一部(場合により全部であってもよい)は放出口118aから室内22へと放出される。また、本発明においては、建築物の内外空間を仕切る仕切面の中に設けた空隙層122と、当該空隙層122を更に層状に少なくとも二分して室内側空隙層124と反室内側空隙層126を形成するように遮熱シート120を配置している(即ち、空気を通す室内側空隙層は遮熱シートよりも室内側(内側)に配置しており、更に、この遮熱シート120の直ぐ屋外側(外側)にも空隙層(反室内側空隙層126)が設けられている)ので、伝導熱はもちろん輻射熱もカットできる。即ち、室内側空隙層124内の空気の温度が屋外の影響によって過度に上昇してしまうことはない。   The cooled air sequentially moves from the underfloor space 22 that is a part of the first air passage 170 to the indoor air gap layer 124. The air that has entered the indoor space layer 124 rises in the space layer 124, and a part (or all of the air in some cases) is discharged into the room 22 from the discharge port 118a. Further, in the present invention, the void layer 122 provided in the partition surface that partitions the interior / exterior space of the building, and the void layer 122 is further divided into at least two layers to form the indoor space layer 124 and the non-indoor space layer 126. (That is, the indoor air gap layer through which air passes is disposed on the indoor side (inner side) of the heat shield sheet, and the heat shield sheet 120 is immediately Since a void layer (an anti-indoor side void layer 126) is provided on the outdoor side (outside) as well, radiation heat as well as conduction heat can be cut. That is, the temperature of the air in the indoor air gap layer 124 does not increase excessively due to the influence of the outdoors.

室内22に放出された空気は、順次元々室内に存在していた空気との間で交換されつつ、天井面14に形成された回収口136aから排気路136へと回収される。また、室内22に放出されずに室内側空隙層124内を移動した空気も、最終的には天井空間24を介して排気路136に回収される(即ち、第2の送風路180の流れに乗る)。   The air discharged into the room 22 is recovered from the recovery port 136a formed in the ceiling surface 14 to the exhaust path 136 while being exchanged with the air that has been present in the room in the forward dimension. In addition, the air that has moved through the room-side air gap layer 124 without being released into the room 22 is finally collected in the exhaust path 136 via the ceiling space 24 (that is, in the flow of the second air path 180). get on).

排気路136に回収されてくる空気の温度は、当然であるが、室内に存する人体から放射される熱や、電気製品等の使用による発熱等によって上昇しているが、まだまだ外気温には遠く及ばないレベルである。この熱エネルギーをそのまま外気に放出してしまうと非常に無駄が生じる(折角冷やした空気の熱エネルギーが無駄になる)ので、本空調システムSにおいては、全熱交換器130によって、これから取り込もうとするフレッシュエアとの間で熱交換を行う。   The temperature of the air collected in the exhaust passage 136 is, of course, increased due to heat radiated from the human body in the room, heat generated by the use of electrical products, etc., but it is still far from the outside temperature. It is a level that does not reach. If this heat energy is released to the outside air as it is, it will be very wasteful (the heat energy of the cooled air will be wasted). Therefore, in this air conditioning system S, the total heat exchanger 130 will try to capture it. Exchange heat with fresh air.

一旦この流れが完了すれば、蓄熱型熱交換器50の負担は極めて小さいので、特定熱源として必要な熱エネルギーも僅かである。また、室内外は空隙層122と遮熱シート120によって非常に効率よく断熱・遮熱されているので、屋外から流入してくる熱や、室内から流出する熱量も極めて小さい。よって、補充すべき熱量も少なく、省エネルギーでも十分な空調システムを実現することが可能となっている。   Once this flow is completed, the burden on the regenerative heat exchanger 50 is extremely small, so that little heat energy is required as the specific heat source. In addition, since the interior and exterior are thermally insulated and shielded very efficiently by the gap layer 122 and the heat shielding sheet 120, the amount of heat flowing in from the outside and the amount of heat flowing out of the room are extremely small. Therefore, the amount of heat to be replenished is small, and a sufficient air conditioning system can be realized even with energy saving.

更に、本空調システムSが稼働している場合、常に、外気(フレッシュエア)との間で換気が行われている。よって、熱エネルギーを無駄にせずに換気(例えば24時間換気)も同時に実現可能である。   Further, when the air conditioning system S is operating, ventilation is always performed between the outside air (fresh air). Therefore, ventilation (for example, 24-hour ventilation) can be realized at the same time without wasting thermal energy.

なお上記では、建築物の内外を仕切る仕切構造に空隙層を設けた構成として説明しているが、本願発明は、室内外の仕切構造だけでなく、室内空間同士の仕切構造を利用することも可能である。即ち、建築物内の空間を仕切る仕切構造の中に設けた空隙層と、当該空隙層を更に層状に少なくとも二分して室内側空隙層と反室内側空隙層を形成するように配置された遮熱シートと、を備えた仕切構造と、前記室内側空隙層と連通し、当該室内側空隙層内に空気を送り込むことができる第1の送風路と、前記室内側空隙層と連通し、当該室内側空隙層内から空気を排出することができる第2の送風路と、前記第2の送風路内の空気を屋外に排出すると共に、当該第2の送風路内の空気と屋外から前記第1の送風路に取り込むフレッシュエアとの間で熱交換を行う第1の熱交換器と、空気を積極的に移動させるための送風機と、を備えることを特徴とする空調システムとして構成してもよく、更に両方を同時に適用することも可能である。要するに、室内外を仕切る仕切構造(壁、屋根、床など)のみならず、室内同士を仕切る仕切構造にも同様に適用することが可能である。   In addition, although it demonstrated as a structure which provided the space | gap layer in the partition structure which partitions the inside and outside of a building above, this invention can utilize not only the indoor and outdoor partition structure but the partition structure of indoor spaces. Is possible. That is, a void layer provided in a partition structure that divides the space in the building, and a shield layer disposed so as to form an indoor side void layer and an anti-indoor side void layer by further dividing the void layer into at least two layers. A partition structure provided with a heat sheet; communicated with the indoor space layer; a first air passage capable of sending air into the indoor space layer; communicated with the indoor space layer; A second air passage that can exhaust air from the interior air gap layer, and the air in the second air passage are discharged to the outside, and the air in the second air passage and the first from the outside Even if configured as an air conditioning system comprising a first heat exchanger that exchanges heat with fresh air taken into one air passage, and a blower that actively moves air Well, it is also possible to apply both at the same time. In short, the present invention can be similarly applied not only to a partition structure (wall, roof, floor, etc.) that partitions the interior and exterior, but also to a partition structure that partitions the interiors of the rooms.

また、上記説明した仕切構造100では、空隙層を「二分」していた。しかしこれに限定されるものではなく、必要により2枚以上の遮熱シート120を配置して、「三分」以上に構成することも可能である。要は、「空気を通す空隙層の室外側に遮熱シート120が存在している限りにおいて、種々の構造を採用することができる。   In the partition structure 100 described above, the void layer is “bisected”. However, the present invention is not limited to this. If necessary, two or more heat shield sheets 120 can be arranged to constitute “three minutes” or more. In short, as long as the heat shielding sheet 120 exists outside the air gap layer through which air passes, various structures can be adopted.

S・・・空調システム
E・・・放熱面
50・・・蓄熱型熱交換器
52・・・支持棒
54・・・ナット
60・・・蓄熱カプセル
60a・・・第1の蓄熱カプセル(蓄熱材の融点30℃)
60b・・・第2の蓄熱カプセル(蓄熱材の融点18℃)
61・・・中空部(蓄熱材)
62・・・貫通孔
63・・・突起部
64・・・開口部
65・・・角部
66・・・小孔
67・・・密着部
68・・・密着部
70・・・伝熱管
72・・・本体
74・・・コアパイプ
76・・・作動液
78・・・チャンバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS S ... Air-conditioning system E ... Radiating surface 50 ... Thermal storage type heat exchanger 52 ... Support bar 54 ... Nut 60 ... Thermal storage capsule 60a ... First thermal storage capsule (thermal storage material Melting point of 30 ° C)
60b ... second heat storage capsule (melting point of heat storage material 18 ° C.)
61 ... Hollow part (heat storage material)
62 ... Through-hole 63 ... Projection 64 ... Opening 65 ... Corner 66 ... Small hole 67 ... Adhering part 68 ... Adhering part 70 ... Heat transfer tube 72 ..Main body 74 ... Core pipe 76 ... Working fluid 78 ... Chamber

Claims (9)

伝熱管を挿嵌させるための貫通孔を備え所定の温度で固相から液相へと変化する蓄熱材が封入された扁平な蓄熱カプセルと、
熱源と接続される伝熱管と、を備え、
当該伝熱管に対して複数の前記蓄熱カプセルが挿嵌配置されている
ことを特徴とする蓄熱型熱交換器。
A flat heat storage capsule having a through hole for inserting a heat transfer tube and encapsulating a heat storage material that changes from a solid phase to a liquid phase at a predetermined temperature;
A heat transfer tube connected to a heat source,
A plurality of the heat storage capsules are inserted and arranged in the heat transfer tube.
請求項1において、
第1の温度を融点とする第1の蓄熱材が封入された第1の蓄熱カプセルと、前記第1の温度よりも低い第2の温度を融点とする第2の蓄熱材が封入された第2の蓄熱カプセルとが前記伝熱管に対して挿嵌配置されると共に、
前記熱源として、前記第1の温度よりも高温度を供給可能な第1の熱源と、前記第2の温度よりも低温度を供給可能な第2の熱源とに接続可能とされている
ことを特徴とする蓄熱型熱交換器。
In claim 1,
A first heat storage capsule in which a first heat storage material having a first temperature as a melting point is enclosed, and a second heat storage material in which a second temperature lower than the first temperature is used as a melting point is enclosed. And 2 heat storage capsules are inserted into the heat transfer tube,
The heat source is connectable to a first heat source capable of supplying a temperature higher than the first temperature and a second heat source capable of supplying a temperature lower than the second temperature. A heat storage heat exchanger.
請求項1または2において、
前記蓄熱カプセルの貫通孔周縁が、その他の部位に比べて貫通方向に突起した突起部を構成している
ことを特徴とする蓄熱型熱交換器。
In claim 1 or 2,
The heat storage capsule is characterized in that the peripheral edge of the through hole of the heat storage capsule constitutes a protrusion that protrudes in the penetration direction as compared with other parts.
請求項3において、
前記突起部は、前記蓄熱カプセルの一方面側にのみ突起し、当該突起している側に他の蓄熱カプセルを重ね合わせると当該突起部のみが隣り合う蓄熱カプセルと接触する
ことを特徴とする蓄熱型熱交換器。
In claim 3,
The protruding portion protrudes only on one side of the heat storage capsule, and when another heat storage capsule is superimposed on the protruding side, only the protruding portion comes into contact with the adjacent heat storage capsule. Mold heat exchanger.
請求項3において、
前記突起部は、前記蓄熱カプセルの両面側に突起し、他の蓄熱カプセルを重ね合わせると当該突起部のみが隣り合う蓄熱カプセルと接触する
ことを特徴とする蓄熱型熱交換器。
In claim 3,
The protrusion protrudes on both sides of the heat storage capsule, and when another heat storage capsule is overlapped, only the protrusion contacts the adjacent heat storage capsule.
請求項1〜5のいずれかにおいて、
貫通孔の内径を共通とし且つ大きさの異なる蓄熱カプセルが複数種類用意されている
ことを特徴とする蓄熱型熱交換器。
In any one of Claims 1-5,
A heat storage type heat exchanger characterized in that a plurality of types of heat storage capsules having a common inner diameter of through holes and different sizes are prepared.
請求項1〜6のいずれかにおいて、
外径を共通とし且つ長さの異なる伝熱管が複数種類用意されている
ことを特徴とする蓄熱型熱交換器。
In any one of Claims 1-6,
A heat storage type heat exchanger characterized in that a plurality of types of heat transfer tubes having a common outer diameter and different lengths are prepared.
請求項1〜7のいずれかにおいて、
前記貫通孔が前記蓄熱カプセルの略中心に設けられると共に、当該蓄熱カプセルの四隅にそれぞれ小孔が形成され、
同じ隅に位置する前記小孔を全て跨ぐように支持棒が挿通されている
ことを特徴とする蓄熱型熱交換器。
In any one of Claims 1-7,
The through-hole is provided at substantially the center of the heat storage capsule, and small holes are respectively formed at the four corners of the heat storage capsule.
A support bar is inserted so as to straddle all the small holes located in the same corner.
建築物内の空気を循環させる為、若しくは、建築物内の空気を換気する為に設けられた送風路の途中に、請求項1〜8のいずれかに記載の蓄熱型熱交換器を配置した
ことを特徴とする空調システム。

In order to circulate the air in a building or to ventilate the air in a building, the heat storage type heat exchanger according to any one of claims 1 to 8 is arranged in the middle of an air passage provided. An air conditioning system characterized by that.

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014129621A1 (en) * 2013-02-25 2014-08-28 ヴァレオ システム テルミク Heat exchanger and vehicle air conditioning device
JP2014219156A (en) * 2013-05-08 2014-11-20 株式会社ヴァレオジャパン Heat exchanger
CN113339992A (en) * 2021-06-02 2021-09-03 中山市骏伟电器有限公司 Heat exchange module and new fan

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014129621A1 (en) * 2013-02-25 2014-08-28 ヴァレオ システム テルミク Heat exchanger and vehicle air conditioning device
JP2014219156A (en) * 2013-05-08 2014-11-20 株式会社ヴァレオジャパン Heat exchanger
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