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蓄热系统及其潜热蓄热材料的设置方法

阅读:1040发布:2020-05-25

专利汇可以提供蓄热系统及其潜热蓄热材料的设置方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且提供一种蓄热系统(1),包括:室内空间(IDS);蓄热空间(HSS),蓄热空间(HSS)与室内空间(IDS)相邻并且其中设置了熔点或者 冰 点在5℃以上且30℃以下的范围内的 潜热 蓄热材料(H);以及天然通 风 机(NV),该天然 通风 机(NV)控制外部空气到蓄热空间(HSS)的引入和阻隔。蓄热空间(HSS)与外部空气之间的热阻设定为大于蓄热空间(HSS)室内空间(IDS)之间的热阻。,下面是蓄热系统及其潜热蓄热材料的设置方法专利的具体信息内容。

1.一种蓄热系统,包括:
室内空间;
蓄热空间,该蓄热空间与所述室内空间相邻,并且该蓄热空间中设置了熔点或点在5℃以上且30℃以下的范围内的潜热蓄热材料;以及
控制单元,该控制单元用于控制外部空气到所述蓄热空间的引入和阻隔,其中,所述蓄热空间与所述外部空气之间的热阻设定为大于所述蓄热空间与所述室内空间之间的热阻。
2.根据权利要求1所述的蓄热系统,进一步包括:
多个托盘,该多个托盘安装在所述蓄热空间中,其中
储存所述潜热蓄热材料的容器放置在所述多个托盘之中的各个托盘上。
3.根据权利要求2所述的蓄热系统,其中,
所述容器是由膜制成的袋状容器。
4.根据权利要求3所述的蓄热系统,进一步包括:
热沉,该热沉放置在所述袋状容器上。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的蓄热系统,其中,
所述室内空间和所述蓄热空间由多个地板分隔,该多个地板在四个部处由多个基座支撑,所述基座在俯视图中以规律的间隔布置在纵向和横向上,并且
所述多个托盘之中的各个托盘具有与所述地板基本相同的尺寸,并且具有形成于四个角部以避开所述基座的凹口;或者所述多个托盘之中的各个托盘具有在所述纵向和所述横向上为所述地板的两倍以上的整数倍的大小的尺寸,并且具有避开所述基座的多个凹口以及供所述基座贯穿的孔部。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的蓄热系统,其中,
所述蓄热空间位于楼板的正上方,并且每平方米地板面积设置有1kWh以上的蓄热容量或者20kg以上的重量的所述潜热蓄热材料。
7.根据权利要求6所述的蓄热系统,其中,
所述多个托盘具有在储存在所述容器中的所述潜热蓄热材料与所述楼板之间的绝热层,以使所述潜热蓄热材料与所述楼板两者互相隔热
8.根据权利要求2至7中任一项所述的蓄热系统,其中,
所述多个托盘具有用于检测所述容器的破裂的传感器
9.根据权利要求1至8中任一项所述的蓄热系统,其中,
所述蓄热空间经由分隔材料与所述室内空间相邻,所述分隔材料为所述室内空间的天花板材料或者楼板材料,并且
通孔形成在所述分隔材料中。
10.一种潜热蓄热材料在蓄热系统中的设置方法,所述蓄热系统包括:在多个楼层中的特定楼层的室内空间;蓄热空间,该蓄热空间与所述室内空间相邻,并且该蓄热空间中设置熔点或冰点在5℃以上且30℃以下的范围内的潜热蓄热材料;以及控制单元,该控制单元用于控制外部空气到所述蓄热空间的引入和阻隔,其中所述蓄热空间与所述外部空气之间的热阻设定为大于所述蓄热空间与所述室内空间之间的热阻,该设置方法包括:
第一步骤:在所述特定楼层中准备枕式包装材料或者由可折叠膜制成的袋状容器;
第二步骤:通过使用泵送或者通过抬升储存所述潜热蓄热材料的罐,将温度比所述熔点高10℃以上的潜热蓄热材料运输至所述特定楼层;
第三步骤:当在所述第一步骤中准备所述枕式包装材料时,在所述特定楼层用在所述第二步骤中运输的潜热蓄热材料来填充通过热封所述枕式包装材料而形成的袋状容器并且密封该袋状容器,并且当在所述第一步骤中准备由可折叠膜制成的袋状容器时,在所述特定楼层用所述在第二步骤中运输的潜热蓄热材料来填充所述袋状容器并且密封所述袋状容器;以及
第四步骤:在所述特定楼层中,将在所述第三步骤中封装了所述潜热蓄热材料的所述袋状容器设置于与所述室内空间相邻的所述蓄热空间。

说明书全文

蓄热系统及其潜热蓄热材料的设置方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种蓄热系统和其潜热蓄热材料的设置方法。

背景技术

[0002] 在现有技术中,通过关注外部温度的每日温度范围,提供了一种系统,其将每日使用所需的冷性热(cold heat)或者暖性热(warm heat)储蓄在地板等下方等约半天时间,并将该热用于空气调节,以在中午之前使用利用夜间冷性热或午夜电的空气调节效果,或者使用偏离峰值电力需求的电力(见专利文献1至7)。
[0003] 在根据季节需要制暖和制冷的区域中,也提出了一种系统,其中专利文献1至7中描述的系统被扩展,并且在整个季节使用天然的冷性热或者暖性热(专利文献8至11)。
[0004] 引用列表
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:JP-A-2000-213776
[0007] 专利文献2:JP-A-2003-185373
[0008] 专利文献3:JP-A-2012-220131
[0009] 专利文献4:JP-A-H5-157279
[0010] 专利文献5:JP-B-3226093
[0011] 专利文献6:JP-B-4992045
[0012] 专利文献7:JP-B-5666820
[0013] 专利文献8:JP-B-3525246
[0014] 专利文献9:JP-B-5807799
[0015] 专利文献10:JP-A-2009-299920
[0016] 专利文献11:JP-A-2006-207985

发明内容

[0017] 发明的问题
[0018] 此处,由于专利文献8至11中描述的系统使用关于季节储蓄的冷性热或者暖性热,需要的冷性热或暖性热的量为对应于大约100天的需求。因此,在专利文献8至11描述的系统中,需要的冷性热或暖性热的量比专利文献1至7的系统中的高两个数量级,并且当转换为潜热蓄热材料的重量时,重量变为例如100kg/m2级。
[0019] 从降低潜热蓄热材料的重量的观点来看,使用具有高蓄热效率的潜热蓄热材料。例如,在储蓄冷性热的情况下,考虑使用0℃的熔点和点的冰或者使用58℃的熔点和冰点的三乙酸钠。然而,在使用这些潜热蓄热材料的情况下,由于熔点和冰点低或者高,所以储蓄的冷性热或暖性热的泄露变多。因此,进行制暖和制冷两者的蓄热系统将包括用于储蓄冷性热的潜热蓄热材料和用于储蓄暖性热的潜热蓄热材料两者。结果,存在导致重量增加的可能性。
[0020] 做出本发明以解决这样的问题,并且本发明的目的是提供一种蓄热系统,其能够进行制暖和制冷两者并且实现在整个季节中蓄热时减少使用的潜热蓄热材料的重量,并且涉及一种该蓄热系统的潜热蓄热材料的设置方法。
[0021] 解决问题的方法
[0022] 根据本发明,提供一种蓄热系统,包括室内空间、与室内空间相邻的蓄热空间以及用于控制外部空气到蓄热空间的引入和阻隔的控制单元。在蓄热空间中,设置熔点或者冰点在5℃以上且30℃以下的范围内的潜热蓄热材料。另外,蓄热空间与外部空气之间的热阻设定为大于蓄热空间与室内空间之间的热阻。
[0023] 根据本发明,提供一种蓄热系统的潜热蓄热材料的设置方法。在第一步骤中,在特定楼层中准备枕式包装材料或者由可折叠膜制成的袋状容器。在第二步骤中,通过使用泵送或者通过抬升储存所述潜热蓄热材料的罐,将温度比熔点高10℃以上的潜热蓄热材料运输至所述特定楼层。在第三步骤中,在所述特定楼层中,用运输的潜热蓄热材料填充通过热封枕式包装材料形成的袋状容器或者由可折叠膜制成的袋状容器并且密封。在第四步骤中,在特定楼层中,将封装了潜热蓄热材料的袋状容器设置于蓄热空间。
[0024] 发明效果
[0025] 根据本发明,能够进行制暖和制冷两者,并且能够实现在整个季节蓄热时使用的潜热蓄热材料的重量的减少。附图说明
[0026] 图1是示出根据本发明的实施例的蓄热系统的构造图。
[0027] 图2是根据本实施例的蓄热系统的部分俯视图。
[0028] 图3是示出图2所示的多个托盘的修改例的俯视图。
[0029] 图4是图2所示的托盘的截面图。
[0030] 图5A至5C是分别示出图2所示的袋状容器的实例的立体图,其中图5A示出第一实例,图5B示出第二实例,并且图5C示出第三实例。
[0031] 图6A和6B是分别示出图1所示的地板的通孔的实例的立体图,其中图6A示出第一实例并且图6B示出第二实例。
[0032] 参考标记列表
[0033] 1:蓄热系统
[0034] AS:绝热空间
[0035] IDS:室内空间
[0036] HSS:蓄热空间
[0037] H:潜热蓄热材料
[0038] B、B1至B3:袋状容器(容器)
[0039] AP:孔
[0040] NV:天然通机(控制单元)
[0041] T、T':托盘
[0042] T1,T1':凹口
[0043] T2':孔部
[0044] T3:底壁
[0045] T4:中间壁
[0046] AL:绝热层
[0047] TW:侧壁
[0048] HS:热沉
[0049] F:风扇
[0050] TH:通孔
[0051] FC:地板
[0052] FS:楼板
[0053] PD:基座
[0054] S:传感器

具体实施方式

[0055] 以下,将根据优选实施例描述本发明。本发明不限于下面示出的实施例并且能够在不背离本发明的主旨的范围内进行适当的修改。另外,在下面示出的实施例中,虽然存在省略了部分构造的图示或者描述的情形,但是无须赘述,在省略的技术的细节中,在不与下面描述的内容矛盾的范围内适当地应用已知或者公知的技术。
[0056] 图1是示出根据本发明的实施例的蓄热系统的构造图。如图1所示,蓄热系统1通过使用潜热蓄热材料H进行室内空间IDS的制暖和制冷,室内空间IDS是人居住或者工作的空间,并且蓄热系统1用于例如诸如高层建筑建筑物的各楼层。即,蓄热系统1应用于各楼层。只要是建筑物,蓄热系统1不限于高层建筑,并且可以用于低层公寓或者独栋房屋。
[0057] 该蓄热系统1示意性地包括绝热空间AS、潜热蓄热材料H以及天然通风机(控制单元)NV。
[0058] 绝热空间AS是阻隔了外部空气的空间,并且包括室内空间IDS和蓄热空间HSS。室内空间IDS是如上所述的人居住和工作的空间,并且蓄热空间HSS是设置潜热蓄热材料H的空间。在本实施例中,室内空间IDS具有与蓄热空间HSS相邻的结构。例如,如图1所示,室内空间IDS具有经由地板材料(作为分隔材料的实例,将在稍后描述的地板FC)与蓄热空间HSS相邻的结构。
[0059] 虽然绝热空间AS是阻隔了外部空气的空间,但是对于使用天然通风机NV的通风、通过开窗通风和使用单独装接至室内空间IDS的通风口的通风没有限制。此外,蓄热空间HSS不限于上文描述,并且可以具有经由天花板材料或者墙壁材料(作为分隔材料的实例)与室内空间IDS相邻的结构,或者也可以是通过外立面部和壁部的双侧外壳等限定的空间。以下,将描述具有经由地板材料与蓄热空间HSS相邻的结构的室内空间IDS作为实例。
[0060] 天然通风机NV控制外部空气向蓄热空间HSS的引入和阻断。天然通风机NV包括在外部空气的引入侧上的第一通风机NV1以及排出蓄热空间HSS的内部空气的第二通风机NV2。从透气性的观点来看,优选的是第一通风机NV1和第二通风机NV2分别地设置于界定蓄热空间HSS的壁中的互相面对的壁。
[0061] 该天然通风机NV并入在窗扇部或者百叶窗中或者装接至外壁。天然通风机NV根据外部空气速度自然地控制空气量而无需电气控制,或者在强风期关闭,并且能够通过电气控制而阻断外部空气的进入和内部空气的排出。当使用该天然通风机NV时,能够利用以自然地吸入外部空气、冷性热或暖性热储存在潜热蓄热材料H中并且当外部空气的温度不适于蓄热时通过电气控制阻断外部空气的方式,节电地进行适当的蓄热。虽然节电性能较差,但是也可以设置电力控制的包括风扇和开关口的通风机来代替天然通风机NV。
[0062] 此处,根据本实施例的潜热蓄热材料H具有5℃以上且30℃以下的范围内的熔点或者冰点,并且是熔点或者冰点优选为15℃以上且26℃以下并且更优选为18℃以上且23℃以下的范围内的熔点或者冰点的常温潜热蓄热材料。优选范围依据使用蓄热系统1的国家或者地区而稍微变化。具体地,常温区的潜热蓄热材料H的实例包括石蜡、无机盐水合物和糖类。由于潜热蓄热材料H大量用于建筑学,所以期望是不可燃的。因此,可以使用无机盐水合物(诸如氯化水合物或者硫酸钠水合物)。
[0063] 此外,在本实施例中,蓄热空间HSS与外部空气之间的热阻设定为大于蓄热空间HSS与室内空间IDS之间的热阻。具体地,外壁上的蓄热空间HSS与外部空气之间的热传递系数平均优选为1W/m2K以下,并且更优选为0.5W/m2K以下(例如,0.46W/m2K)。另一方面,蓄热空间HSS与室内空间IDS之间的热传递系数可以是15W/m2K以下,具体地2至10W/m2K。具有这样的热传递系数,蓄热空间HSS的冷性热或暖性热将选择性地泄漏到室内空间IDS而不是泄漏到外部。此外,由于常温区中的潜热蓄热材料H设置在蓄热空间HSS中,所以泄漏舒适的温度,并且能够使用该泄漏而进行制暖和制冷。
[0064] 此外,根据本实施例的蓄热系统1在蓄热空间HSS中包括多个托盘T、袋状容器(容器)B以及热沉HS。
[0065] 多个托盘T用于在其上安置储存潜热蓄热材料H的袋状容器B,并且在本实施例中放置于地板下方的楼板FS上。该托盘T接收当袋状容器B破裂时漏出的潜热蓄热材料H,并且也接收当环境空气冷却至露点以下时生成的冷凝水。特别地,当潜热蓄热材料H对作为楼板FS的材料的混凝土有害时,托盘T起到阻止的作用。作为预防措施,虽然用耐盐混凝土形成楼板FS,但是优选的是进行涂覆。
[0066] 图2是根据本实施例的蓄热系统1的部分俯视图。根据本实施例的蓄热系统1具有其中蓄热空间HSS和室内空间IDS由图1和2所示的多个地板FC分隔的结构。多个地板FC在四个部被多个基座PD支撑。多个基座PD是在平面图中观看地板时在纵向和横向上以等间隔布置的柱部件,并且布置于楼板FS。这样的地板结构称为例如自由取放地板(诸如OA地板和假地板)。在本实施例中,由于潜热蓄热材料H具有相当的重量,所以放置在楼板FS上是优选的。即,蓄热空间HSS优选为直接地布置在楼板FS上方。
[0067] 多个托盘T放置于楼板FS以储存在自由取放地板中(即,在蓄热空间HSS中)。此处,在从俯视图观看时多个托盘T具有与多个地板FC相同的尺寸。此外,由于多个托盘T安装于楼板FS,所以在四个角处形成凹口T1以避开多个基座PD。结果,多个托盘T无间隙地布置,并且以良好的面积利用率安装以覆盖楼板FS的整个表面。另外,基座PD能够被放置为配合托盘T的凹口T1,并且能够容易地进行基座PD的定位
[0068] 图3是示出图2所示的多个托盘T的修改例的俯视图。如图3所示,在纵向和横向上,根据修改例的托盘T'具有地板FC的两倍大小的尺寸(作为二以上的整数倍的示例)。此外,在根据修改例的托盘T'中,凹口T1'形成于诸如四个角部和各个侧边的中间部这样的预定位置处,以避开基座PD。此外,在根据修改例的托盘T'中,基座PD贯穿的孔部T2'形成于诸如中心部这样的预定位置。即使在该构造的情况下,与在图2所示的托盘T一样,多个托盘T'无间隙地布置,并且以良好的面积利用率安装以覆盖楼板FS的整个表面。另外,基座PD能够被放置为配合托盘T'的凹口T1'和孔部T2',并且能够容易地进行基座PD的定位。
[0069] 图4是图2所示的托盘T的截面图。如图4所示,在托盘T中,底壁T3即楼板FS的设置面与中间壁T4即存放潜热蓄热材料H的袋状容器B的载置面上下分离,并且通过其间的空气形成绝热层AL。即,托盘T变得具有绝热层AL,该绝热层AL将楼板FS与存放在袋状容器B中的潜热蓄热材料H隔开。由此,当需要与楼板FS隔热时,如在内部隔热的建筑物中,能够确保绝热性,并且减少储存的冷性热或暖性热通过楼板FS的泄漏量。
[0070] 此外,如图2所示,多个托盘T包括用于检测袋状容器B的破裂的传感器S。传感器S由例如重量传感器、压力传感器湿度传感器(wet sensor)中的任一者或多者构成。传感器S被配置为向另一个装置等发送检测信号。当检测到袋状容器B的破裂时,从其他装置响起警报或者将报错信息通知给管理者。
[0071] 此处,当潜热蓄热材料H为氯化钙水合物时,氯化钙水合物具有潮解性。当袋状容器B破损时,氯化钙水合物以悬浮液的形式积累在托盘T上,同时吸收周围空气中的水分。因此,如果托盘T设置有储液池并且在其中安装泄漏传感器,则能够检测袋状容器B的破损(破裂)。
[0072] 另外,当潜热蓄热材料H为硫酸钠水合物时,硫酸钠水合物在正常湿度环境中被风崩解。当袋状容器B破损时,硫酸钠水合物由于水蒸发至环境中而重量减少。因此,能够通过利用压力传感器或者重量传感器检测重量减少而检测袋状容器B的破损(破裂)。在图2中,传感器S设置于托盘T的中间壁T4(见图4),但本发明不限于此。例如,在支撑潜热蓄热材料H和托盘T的重量的同时将负荷传递至楼板FS的突起被设置于托盘T的下表面(底壁T3的下表面),并且还可以设置压力传感器或者重量传感器。
[0073] 另外,传感器S不限于重量传感器、压力传感器和湿度传感器。只要能够检测袋状容器B的破裂,则可以使用诸如包括光发射和接收元件的光学传感器这样的其他传感器。
[0074] 图5A至5C是分别示出图2所示的袋状容器B的实例的立体图。图5A示出第一实例。图5B示出第二实例。图5C示出第三实例。在图5A所示的袋状容器B1中,通过热封压合两个层叠的膜片的上下侧和左右两侧的对应部分,并且能够打开和关闭的孔AP形成于预定的位置。例如,孔AP能够由与塑料瓶的盖部分相同的结构构成。袋状容器B处于当孔AP打开时内部与外部连通的状态,并且处于当孔AP关闭时袋状容器B的内部与外部互相阻断的状态。袋状容器B1可以不包括孔AP,其内部填充潜热蓄热材料H并且上下侧和左右侧被热封。
[0075] 图5B和5C所示的袋状容器B2和B3是可折叠膜制成的容器,并且在展开时具有大致立方体形状或者矩形形状。在袋状容器B2和B3中,能够打开和关闭的孔AP形成于展开时成为上表面的部分。折叠时的形状(未展开时的形状)不限于图5B和5C所示的那些形状,并且能够为各种形状。另外,孔AP与图5A所示的相同。
[0076] 由于如上所述的袋状容器B由膜制成并且可折叠,所以袋状容器B在运输方面是优秀的。此外,当袋状容器B由膜制成时,其外壁为薄膜。因此,可以说该结构容易地有助于与蓄热空间HSS中的空气进行热交换。由于袋状容器B有助于与蓄热空间HSS中的空气进行热交换(特别地,由于热沉HS放置于稍后将描述的袋状容器B的上部),所以优选的是防止空气在密封时进入。
[0077] 另外,优选的是以比袋状容器B的最大容积稍小的体积装入潜热蓄热材料H以应对固化期间潜热蓄热材料H的膨胀。此外,为了使用整个季节的冷性热或暖性热,优选的是每平方地板面积装入具有蓄热容量1kWh以上或者重量20kg以上的潜热蓄热材料H。
[0078] 再次参考图1。热沉HS是由传热特性良好的诸如的金属材料制成的金属部件,并且具有平行布置的大量散热片以增加表面积。在本实施例中,热沉HS放置于袋状容器B上。特别地,在本实施例中,由于袋状容器B具有由膜制成的薄膜结构,所以仅通过将热沉HS放置在袋状容器B上,袋状容器B就灵活地改变为能够接收热沉HS的形状,并且热能够经由薄膜的袋状容器B由热沉HS传递至蓄热空间HSS的空气中。由于蓄热空间HSS中的空气从第一通风机NV1向第二通风机NV2流动,所以热沉HS优选为放置于袋状容器B上以使得热沉HS的散热片与气流方向互相平行。即,在图1所示的实例的情况下,由于图示关系,虽然热沉HS的散热片与气流方向互相垂直,但是如果热沉HS被放置为使得热沉HS的散热片与气流方向互相平行而非正交关系,则能够进一步传递热。
[0079] 此外,在本实施例中,优选的是蓄热系统1包括形成于地板FC上的风扇F和通孔TH。风扇F将室内空间IDS的空气供给至蓄热空间HSS。当风扇F将室内空间IDS的空气运送至蓄热空间HSS时,冷却的或加热的空气能够通过地板FC的通孔TH从蓄热空间HSS吸入室内空间IDS中。
[0080] 图6A和6B是分别示出图1所示的地板FC的通孔TH的实例的立体图。图6A示出第一实例。图6B示出第二实例。
[0081] 如图6A所示,例如,在地板FC中,形成与地板FC的对角线方向平行地延伸的多个细长的通孔TH。当在地板FC上放置透气性优秀的透气毯C时,冷却的或加热的空气能够通过通孔TH吸入室内空间IDS中。
[0082] 另外,如图6B所示,大的孔形成在地板FC中,孔的周边由框部件FM覆盖,并且具有多个通孔TH的盖部件LM设置在框部件FM上。即使在该构造中,冷却的或加热的空气也能够通过通孔TH吸入室内空间IDS。
[0083] 通孔TH的结构不限于上述的结构,并且能够做出各种构造。另外,在本实施例中,自由取放地板用作蓄热空间HSS,但本发明不限于此。例如,当蓄热空间HSS设置于天花板侧时,通孔TH形成在天花板材料中。
[0084] 接着,将描述根据本实施例的蓄热系统1的潜热蓄热材料H的设置方法。在根据本实施例的设置方法中,在现场封装潜热蓄热材料H,而不是将潜热蓄热材料H在工厂等中预先装入袋状容器B再运输到现场的运输方法。
[0085] 首先,潜热蓄热材料H在被放置在具有能够通过蒸汽加热的加热线圈的ISO罐容器(罐的实例)或者具有保温和加热功能的液体运输容器(罐的实例)中的状态下从工厂等运输至现场。
[0086] 此外,将枕式包装材料或者折叠的袋状容器B运输至现场并且运输至安装楼层(多个楼层中的特定楼层)。由此,在安装楼层上准备枕式包装材料或者袋状容器B(第一步骤)。此处,枕式包装材料可以是长的膜卷、已经预先对三个边热封的膜或者长筒状膜。由于这些枕式包装材料或者袋状容器B可运输性优异,所以能够相对容易地将枕式包装材料或者袋状容器B运输至安装楼层。
[0087] 接着,储存在ISO罐容器或者液体运输容器中的潜热蓄热材料H通过第一泵(泵)运输至安装楼层。在此情况下,潜热蓄热材料H处于比熔点高10℃以上的状态,以处于具有足以被泵送的流动性的状态(第二步骤)。
[0088] 可替换地,代替上述的,储存潜热蓄热材料H的ISO罐容器或者液体运输容器通过大的起重机等抬升,并且将各个容器中的潜热蓄热材料H运输至安装楼层(第二步骤)。
[0089] 此时,作为第二泵的液体填充机已经运输至安装楼层。当在第一步骤中运输了枕式包装材料时,使用该液体填充机用潜热蓄热材料H填充通过热封枕式包装材料获得的袋状容器B,并且通过热封或者封闭孔AP而密封袋状容器B(第三步骤)。
[0090] 此外,当在第一步骤中运输了处于折叠状态的袋状容器B时,使用液体填充机经由袋状容器B的孔AP而用潜热蓄热材料H填充袋状容器B。在填充之后,密封袋状容器B的孔AP(第三步骤)。
[0091] 在填充时,潜热蓄热材料H在第二步骤中通过第一泵的泵送而运输至漏斗,并且可以用通过重力从漏斗落入的潜热蓄热材料H填充袋状容器B。
[0092] 之后,将袋状容器B放置于托盘T并且设置在蓄热空间HSS中(第四步骤)。
[0093] 如上所述,相比于将包装有潜热蓄热材料H的袋状容器B运输至现场的情形,当潜热蓄热材料H在现场装入袋状容器B中时,实现了运输操作的减少。特别地,当在工厂装入袋状容器B并且将袋状容器B运输至现场时,需要在工厂堆放袋状容器B。然而,当使用上述方法时,潜热蓄热材料H能够被原样放入罐中并且运输,并且进一步实现操作的减少。
[0094] 接着,将参考图1描述根据本实施例的蓄热系统1的作用。首先,在蓄热空间HSS中,设置具有5℃以上且30℃以下的范围内的熔点或冰点的潜热蓄热材料H。因此,潜热蓄热材料H处于室内空间IDS的居住者的舒适的温度区域。
[0095] 此外,由于蓄热空间HSS与外部空气之间的热阻设定为大于蓄热空间HSS与室内空间IDS之间的热阻,所以来自潜热蓄热材料H的冷性热或暖性热选择性地泄露至室内空间IDS,并且能够通过利用该泄漏而将室内空间IDS冷却和加热至舒适的温度。即,在本实施例中,通过使用在现有技术中被认为是问题的泄漏而进行制暖和制冷。
[0096] 此外,由于潜热蓄热材料H处于舒适的温度区域,所以例如,即使在夏季即将到来前希望储存冷性热时,如果有一天温度突然降至潜热蓄热材料H的冰点以下时也能够储存冷性热。类似地,即使在冬季即将到来前希望储存暖性热时,如果有一天温度突然升高至潜热蓄热材料H的熔点以上时也能够储存暖性热。给出了连续储存冷性热或暖性热的机会。因此,变得能够实现潜热蓄热材料H的减重。
[0097] 即,如在现有技术中,当使用熔点和冰点为0℃的水作为蓄热材料时,水不处于舒适的温度区。因此,仅在舒适的温度区以下的温度(例如,0℃以下)期间才能够储存冷性热。因此,在夏季即将到来前没有机会储存冷性热,并且需要将冬季储存的冷性热以很少的泄漏保存到夏季。然而,在本实施例中,给出了连续储存冷性热的机会并且能够实现潜热蓄热材料H的减重。这同样适用于储蓄暖性热。
[0098] 以这样的方式,根据本实施例的蓄热系统1,在蓄热空间HSS中,设置具有5℃以上且30℃以下的范围内的熔点或冰点的潜热蓄热材料H。因此,潜热蓄热材料H处于舒适的温度区域。此外,由于蓄热空间HSS与外部空气之间的热阻设定为大于蓄热空间HSS与室内空间IDS之间的热阻,所以来自潜热蓄热材料H的冷性热或暖性热选择性地泄露至室内空间IDS,并且能够通过利用该泄漏而将室内空间IDS冷却和加热至舒适的温度。此外,由于使用了处于舒适的温度区域的潜热蓄热材料H,所以例如,即使在夏季即将到来前希望储存冷性热时,如果有一天温度突然降至潜热蓄热材料H的冰点以下时能够储存冷性热。类似地,即使在冬季即将到来前希望储存暖性热时,如果有一天温度突然升高至潜热蓄热材料H的熔点以上时能够储存暖性热。连续地给出储存冷性热或暖性热的机会。因此,能够实现潜热蓄热材料H的减重。由此,能够进行制暖和制冷两者,并且在整个季节蓄热时,能够实现使用的潜热蓄热材料H的重量的减少。
[0099] 此外,由于潜热蓄热材料H储存在待放置于多个托盘T的袋状容器B中,所以能够接收当袋状容器B破损时泄露的潜热蓄热材料H,并且也能够接收环境空气冷却至露点以下时而冷凝所生成的冷凝水。
[0100] 此外,由于使用了由膜制成的袋状容器B,所以热能够经由薄膜的袋状容器B传递至蓄热空间HSS的空气。相对于冰点或熔点的温差小的冷性热或暖性热能够更有效地吸取并储存或散逸。
[0101] 此外,还设置了放置于由膜制成的袋状容器B的热沉HS,使用称为膜的薄膜的袋状容器B仅通过放置热沉HS就能改变为能够接收热沉的形状。由此,热能够通过热沉HS传递至蓄热空间HSS的空气,并且相对于冰点或者熔点的温差小的冷性热或暖性热能够更有效地吸取并储存或散逸。
[0102] 此外,多个托盘T之中的每个托盘具有与地板FC基本相同的尺寸并且具有用以避开基座PD的形成于四个角部的凹口T1。因此,多个托盘T无间隙地布置,并且以良好的面积利用率安装以覆盖楼板FS的整个表面。另外,基座PD能够被放置为配合托盘T的凹口T1,并且能够容易地进行基座PD的定位。此外,相似地,在多个托盘T'之中的每个托盘在纵向和横向上具有地板的二以上的整数倍的大小的尺寸的情况下,多个托盘T'无间隙地布置,并且以良好的面积利用率安装以覆盖楼板FS的整个表面。另外,基座PD能够被放置为配合托盘T'的凹口T1'和孔部T2',并且能够容易地进行基座PD的定位。
[0103] 此外,由于每平方地板面积设置了具有1kWh以上的蓄热容量或者20kg以上的重量的潜热蓄热材料H,所以该潜热蓄热材料H的量能够被设定为适合于对整个季节的冷性热或暖性热的使用。
[0104] 此外,多个托盘T具有绝热层AL,该绝热层AL使储存在袋状容器B中的潜热蓄热材料H与楼板FS互相隔绝。因此,当需要与楼板FS隔热时,如在内部隔热的建筑物中,能够确保绝热性,并且能够减少储存的冷性热或暖性热通过楼板FS的泄漏量。
[0105] 此外,多个托盘T具有用于检测袋状容器B的破裂的传感器S,诸如重量传感器、压力传感器或者湿度传感器。因此,当袋状容器B破损并且潜热蓄热材料H被来自袋状容器B内部的风崩解时,能够通过重量传感器或者压力传感器对此进行检测。当潜热蓄热材料H泄露时,能够通过湿度传感器对此进行检测。
[0106] 此外,蓄热空间HSS经由室内空间IDS的地板材料(或者天花板材料)与室内空间IDS相邻,并且通孔TH形成在地板材料中。因此,储存在蓄热空间HSS的潜热蓄热材料H中的冷性热或暖性热能够通过通孔TH提供给室内空间IDS。
[0107] 此外,根据本实施例的蓄热系统1中潜热蓄热材料H的设置方法,提供了在特定楼层中制备具有孔AP并且由枕式包装材料或者可折叠膜制成的袋状容器B的步骤。因此,制作了容易运输的枕式包装材料或者袋状容器B。此外,潜热蓄热材料H通过使用第一泵泵送或者通过抬升储存潜热蓄热材料H的罐而被运输至特定楼层,并且通过热封枕式包装材料而形成的袋状容器B或者由可折叠膜制成的袋状容器B被用潜热蓄热材料H填充并且被密封。因此,潜热蓄热材料H在现场装入袋状容器B中,并且相比于将包装有潜热蓄热材料H的袋状容器B运输至现场的情形,实现了运输操作的减少。特别地,当在工厂装入容器并且将容器运输至现场时,需要在工厂堆放袋状容器B等。然而,当在上述方法中,潜热蓄热材料H能够被原样放入罐中并且运输,并且进一步实现操作的减少。然后,由于装有潜热蓄热材料H的袋状容器B在特定楼层设置在蓄热空间HSS中,所以能够实现全部的潜热蓄热材料H的设置操作的减少。
[0108] 以上,已经基于实施例描述了本发明。然而,本发明不限于上述实施例,能够在不背离本发明的主旨的范围内增加修改例,并且只要可能就可以适当组合其他技术。此外,只要可能就可以组合已知或者公知的技术。
[0109] 例如,在实施例中,蓄热空间HSS经由多个地板FC与室内空间IDS相邻,但是不限于此。蓄热空间HSS可以具有经由天花板材料或者墙壁材料(作为分隔材料的实例)与室内空间IDS相邻的结构或者也可以是通过外立面部和壁部的双侧外壳等限定的空间。
[0110] 此外,在实施例中,虽然设定和描述了内部隔热的建筑物的情形,但是在外部隔热的建筑物的情况下,可以采用如下的构造。首先,在建筑物外部隔热的情况下,建筑物由高隔热性的外皮覆盖。因此,建筑物的框架将位于绝热空间AS中。由此,框架可以用作蓄热材料。在此情况下,潜热蓄热材料H可以设置为能够与楼板FS进行热传递。特别地,在使用托盘T的情况下,例如,托盘T可以具有单个底部,或者可以由具有良好的热传导性的金属制成。
[0111] 此外,在建筑物外部隔热的情况下,为了使蓄热和散热效果受限地作用于正上方的室内空间IDS,例如设置一绝热层,其中铝蒸片材和泡沫片材层叠于楼板FS的下表面或者发泡剂喷涂至楼板FS的下表面。然而,隔热性高的天花板材料可以用于楼板FS正下方的室内空间IDS的天花板材料。此外,当期望受限地作用于楼板FS正下方的室内空间IDS时,例如,可以设置绝热层,其中铝蒸镀片材和泡沫片材层叠于潜热蓄热材料H,或者可以使用隔热性高的地板FC。此外,效果可能作用于室内空间IDS正上方和正下方的两侧。
[0112] 谨慎起见,如在日本常见地在建筑物内部隔热时,通过在框架的内部空间设置绝热层而进行对外部空气的隔热,并且框架在绝热空间AS外部。即,在具有内部隔热规格的建筑物的情况下,期望蓄热空间HSS与框架隔热,以抑制经由框架向外部空气散热。在此情况下,当潜热蓄热材料H设置于楼板FS时,需要通过使用具有上述绝热层AL等的托盘T而设置潜热蓄热材料H,以与楼板FS隔热。在此情况下,蓄热和散热的作用受限地作用于正上方的室内空间。
[0113] 此外,在本实施例中,虽然四个袋状容器B放置于托盘T,但是本发明不限于此,并且可以放置一个至三个或者五个以上的袋状容器B。特别地,当使用多个袋状容器B时,容积被划分为几百克至大约20kg的容量,并且即使在熔化状态继续一段时间时,能够避免组分分离引起的问题。另外,从可操作性的观点出发,优选的是具有在填充后的运输步骤的情形。
[0114] 此外,托盘T优选为可叠置的形状。例如,当使图4所示的托盘T的侧壁TW在上侧稍微开口时,即,使托盘T成为截面龟甲括号形状时,托盘T在下侧的中间壁T4和托盘T在上侧的底壁T3也互相接触,并且多个托盘T能够层叠。由此,也能够容易地运输托盘T。
[0115] 此处,通过下列[1]到[10]项简短地概括并列出上述根据本发明的实施例的蓄热系统及其潜热蓄热材料的设置方法的特征。
[0116] [1]一种蓄热系统(1),包括:
[0117] 室内空间(IDS);
[0118] 蓄热空间(HSS),该蓄热空间(HSS)与所述室内空间相邻,并且在该蓄热空间中设置了熔点或冰点在5℃以上且30℃以下的范围内的潜热蓄热材料(H);以及[0119] 控制单元(天然通风机NV),用于控制外部空气向所述蓄热空间的引入和阻隔,其中
[0120] 所述蓄热空间与所述外部空气之间的热阻设定为大于所述蓄热空间与所述室内空间之间的热阻。
[0121] [2]根据[1]的蓄热系统,还包括:
[0122] 安装在所述蓄热空间中的多个托盘(T),其内储存所述潜热蓄热材料的容器放置在多个托盘之中的每个托盘上。
[0123] [3]根据[2]的蓄热系统,其中,所述容器是由膜制成的袋状容器(B)。
[0124] [4]根据[3]的蓄热系统,还包括:
[0125] 热沉(HS),该热沉放置在所述袋状容器上。
[0126] [5]根据[2]至[4]中任一项所述的蓄热系统,其中,
[0127] 所述室内空间和所述蓄热空间由多个地板分隔,该多个地板在四个角部处由多个基座(PD)支撑,在俯视图中所述基座以等间隔布置在纵向和横向上,并且[0128] 所述多个托盘之中的各个托盘具有与所述地板基本相同的尺寸并且具有形成于四个角部的避开所述基座的凹口(T1),或者具有在所述纵向和所述横向上为所述地板的两倍以上的整数倍的大小的尺寸并且具有避开所述基座的多个凹口(T1')以及供所述基座贯穿的孔部(T2')。
[0129] [6]根据[2]至[5]中任一项所述的蓄热系统,其中,
[0130] 所述蓄热空间位于楼板(FS)的正上方,并且每平方米地板面积设置有1kWh以上的蓄热容量或者20kg以上的重量的潜热蓄热材料。
[0131] [7]根据[6]的蓄热系统,其中,
[0132] 所述多个托盘在储存在所述容器中的潜热蓄热材料与所述楼板(FS)之间具有绝热层(AL),以使所述潜热蓄热材料与所述楼板两者互相隔热。
[0133] [8]根据[2]至[7]中任一项所述的蓄热系统,其中,
[0134] 所述多个托盘具有用于检测容器的破裂的传感器(S)。
[0135] [9]根据[1]至[8]中任一项所述的蓄热系统,其中,
[0136] 所述蓄热空间经由分隔材料而与所述室内空间相邻,所述分隔材料是所述室内空间的天花板材料或者楼板材料,并且
[0137] 通孔形成在所述分隔材料中。
[0138] [10]一种潜热蓄热材料(H)在蓄热系统(1)中的设置方法,所述蓄热系统(1)包括:在多个楼层中的特定楼层的室内空间(IDS);蓄热空间(HSS),该蓄热空间(HSS)与所述室内空间相邻,并且在该蓄热空间中设置了熔点或冰点在5℃以上且30℃以下的范围内的潜热蓄热材料;以及控制单元(天然通风机NV),用于控制外部空气向蓄热空间的引入和阻隔,其中所述蓄热空间与所述外部空气之间的热阻设定为大于所述蓄热空间与所述室内空间之间的热阻,该方法包括:
[0139] 第一步骤:在特定楼层中准备枕式包装材料或者由可折叠膜制成的袋状容器(B);
[0140] 第二步骤:通过使用泵泵送或者通过抬升储存所述潜热蓄热材料的罐而将温度比熔点高10℃以上的潜热蓄热材料运输至所述特定楼层;
[0141] 第三步骤:当在所述第一步骤中准备枕式包装材料时,在所述特定楼层用在所述第二步骤中运输的潜热蓄热材料来填充通过热封所述枕式包装材料而形成的袋状容器并且密封所述袋状容器,并且当在所述第一步骤中准备由可折叠膜制成的袋状容器时,在所述特定楼层用在所述第二步骤中运输的潜热蓄热材料来填充所述袋状容器并且密封所述袋状容器;以及
[0142] 第四步骤:在所述特定楼层中,将在所述第三步骤中封装了所述潜热蓄热材料的袋状容器设置于与所述室内空间相邻的所述蓄热空间。
[0143] 虽然已经参考其具体实施例详细地描述了本发明,但对本领域技术人员显而易见的是,能够在不背离本发明的精神和范围的情况下,对本发明进行各种变化或修改。
[0144] 本申请基于2017年4月7日提交的日本专利申请(申请No.2017-076791),该全文作为参考并入本申请。
[0145] 工业应用性
[0146] 根据本发明,展现了以下效果:能够提供一种蓄热系统,其能够进行制暖和制冷两者并且实现在整个季节的蓄热时减少所使用的潜热蓄热材料的重量,并且能够提供一种该蓄热系统的潜热蓄热材料的设置方法。展现所述效果的本发明对于建筑中使用的蓄热系统及其潜热蓄热材料的设置方法是有用的。
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