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クエリ検索: "潜熱"
23,007件中 1-20の結果を表示しています
  • 阿部 宜之
    日本機械学会誌
    1994年 97 巻 912 号 931-932
    発行日: 1994/11/05
    公開日: 2017/06/21
    解説誌・一般情報誌 フリー
  • 神谷 是行, 栗原 茂
    空気調和・衛生工学会 論文集
    1998年 23 巻 71 号 43-51
    発行日: 1998/10/25
    公開日: 2017/09/05
    ジャーナル フリー
    球カプセル氷蓄熱材を用いた蓄熱槽の熱挙動特性の予測には,氷蓄熱材単体についての精度の高い蓄・放熱特性が必要である.本報では前報の凝固特性に引き続き,球カプセル氷蓄熱材単体の融解特性を明らかにするため,前報で使用したと同様の実験装置を用いて,氷蓄熱材内部の融解過程の可視化および融解速度の測定を行った.氷形状を球とし,氷表面を基準とした融解に関する融解水の熱通過率K_wを定義して,実験結果の整理を行った.さらにK_wを算出するための融解モデルおよびその計算方法を提案し,その妥当性を示した.これにより,球カプセル氷蓄熱材の融解条件による融解特性の変化を容易に求めることが可能である.
  • 稲葉 英男, 尾崎 公一, 堀部 明彦, 山澤 隆行
    空気調和・衛生工学会 論文集
    1998年 23 巻 69 号 29-38
    発行日: 1998/04/25
    公開日: 2017/09/05
    ジャーナル フリー
    本報告は,ペレット状の形状安定化処理パラフィン
    潜熱蓄熱材粒子を充てんした流動層型潜熱
    蓄熱槽の放熱特性についての実験結果を述べたものである.
    潜熱
    蓄熱材として蓄熱状態にあるペレット状の形状安定化処理パラフィン
    潜熱蓄熱材粒子を充てんした円筒状潜熱
    蓄熱槽に,熱媒体としての低温空気を吹き込み,その蓄熱材粒子群を流動層化して,直接接触熱交換により温空気を得る放熱特性を検討したものである.その放熱特性である
    潜熱
    蓄熱槽出口空気温度,および放熱完了時間に及ぼす空気速度や温度など各因子の影響について,本流動層型の
    潜熱蓄熱層と固定充てん層型潜熱
    蓄熱槽の場合との比較検討を行った.その結果,本流動層型
    潜熱
    蓄熱槽では,固定層型の場合に比較し同一送風動力下での
    潜熱
    放熱完了時間が大きく短縮されることが明らかとなり,さらに蓄熱槽出口空気温度および放熱完了時間に関する無次元整理式の導出に成功した.
  • 岩佐 薫, 椎名 保顕, 稲垣 照美
    可視化情報学会誌
    1999年 19 巻 75 号 305-309
    発行日: 1999/10/01
    公開日: 2009/07/31
    ジャーナル フリー
    Melting of ice in cylindrical capsules by natural and forced convections in outer region was studied by experiments including flow visualization technique and numerical calculations. When a cylinder diameter was small, natural convection melting was well simulated by axisymmetric heat conduction analysis. In case of a cylinder with large diameter, surface temperatures were affected by the effect of natural convection in a cylindrical, capsule. Melting time became smaller by the natural convection in the cylindrical capsule for natural convection melting. In case of forced convection melting, surface temperatures were considerably scattered and the stagnation temperature showed the highest value. The shape of the solid liquid boundary became asymmetric. Non-uniform distribution of heat transfer coefficient should be considered in treating melting with large size capsules.
  • 宮城 聡, 神谷 是行
    空気調和・衛生工学会 論文集
    2017年 42 巻 240 号 1-8
    発行日: 2017/03/05
    公開日: 2018/03/05
    ジャーナル フリー

    PCMを用いた蓄・放熱設備の設計に際しては,その設置量や相変化温度の設定により特性が大きく変化するため,使用条件に適したPCMの選定が必要である.したがって,PCMの選定に際してはそれ自体の正確な物性値の把握が求められ,一般的には示差走査熱量計(DSC)による測定値が用いられる.本研究では,安価で簡易なPCM熱物性測定方法を提案し,実験装置を製作して実験を行うとともに,DSCによる測定結果と比較した.本実験装置による冷却と加熱過程の温度と比エンタルピーの関係はほぼ一致し,DSCでは表現されない凝固開始時の過冷却現象の確認も可能であることから,本装置は十分な測定精度でPCMの熱物性の測定が可能であり,蓄・放熱特性を把握する上で有効な装置であることが確認できた.

  • 実オフィスでの中間期・冬期における効果検証
    菅原 圭子, 渡辺 深雪, 豊原 範之, 関根 賢太郎
    空気調和・衛生工学会 論文集
    2020年 45 巻 283 号 49-54
    発行日: 2020/10/05
    公開日: 2021/10/05
    ジャーナル フリー

    筆者らはオフィスの二重床(OA フロア)内にPCM を敷設し,外気の冷熱や冷暖房の余熱をPCM に蓄熱させることにより,空調エネルギー削減効果と快適性向上の効果を期待したPCM 活用空調システムを開発し,実験等を重ね,実用化した。本報では,本システムを実オフィス空間に適用した際の中間期および冬期における効果を実測し,従来空調との違い等について検証を実施した。その結果,PCM 活用空調はPCM の蓄放熱を利用することで,中間期・冬期ともに温熱感の快適性が得られ,さらに従来空調と比べると中間期には空調にかかるエネルギーの削減効果が見込め,冬期には足元の温熱環境が改善されることを確認した。

  • 第1報−基本的熱性能試験及びプロトタイプの日射利用特性
    草間 友花, 石戸谷 裕二
    空気調和・衛生工学会 論文集
    2017年 42 巻 241 号 29-36
    発行日: 2017/04/05
    公開日: 2018/04/05
    ジャーナル フリー

    本研究は,日中の太陽熱を適宜有効利用できるよう,可搬型の太陽熱利用型蓄熱暖房器の開発を行い,実用化に向けた資料を示すものであり,本報は蓄熱体の基本的熱性能と蓄放熱特性について,実験的研究を行った。蓄熱体にはゲル状の

    潜熱
    蓄熱材(PCM)を用い,基本的熱性能試験により融点25℃,36.8℃,44℃と,それぞれの蓄熱材料における熱的性能を明らかにした。多峰性状を有する比熱を定式化するために,実験値から得られた比熱の測定結果を,調和解析により近似した。また,円筒型の試験体を作製して,定式化した比熱を用いた数値計算結果と実験結果が概ね精度よく一致していることを確認した。最後に,可搬型の蓄熱暖房器のプロトタイプの作製を行い,基本的な蓄放熱特性を示し,システムCOP は平均5.6,最大で22.7 となった。

  • 射場本 忠彦, 坪田 祐二, 渡邊 聡, 八乙女 厳, 近藤 武士
    空気調和・衛生工学会大会 学術講演論文集
    1995年 1995.1 巻 A-44
    発行日: 1995/09/01
    公開日: 2017/08/31
    会議録・要旨集 フリー
  • 武田 仁, 山本 未生
    日本建築学会計画系論文集
    2002年 67 巻 558 号 43-48
    発行日: 2002/08/30
    公開日: 2017/02/04
    ジャーナル フリー
    Using PCM with a melting point at 55 degrees Celsius, the authors have conducted a variety of heat storage and radiation tests with a view to applying the heating system to housing. It has been discovered that the interior of PCM in the system entirely melted when heat storage was completed and the surface temperature of pipes topped 61 degrees. The measurement in the laboratory, LESCOM and calculation model for the interior of the system have verified that the system, when in operation, contributed to hikes in room temperature by up to four degrees. The simulation of application of the system to general housing has also shown that the system contributed substantially to increased room temperature. In conclusion, the system using inexpensive midnight power has been found effective.
  • 神谷 是行, 栗原 茂
    空気調和・衛生工学会 論文集
    1997年 22 巻 67 号 67-74
    発行日: 1997/10/25
    公開日: 2017/09/05
    ジャーナル フリー
    球カプセル氷蓄熱材を用いた蓄熱槽を最適に設計し,かつ制御するためには,槽の熱挙動特性を高い精度で予測する手法が必要になる.しかし,この予測精度は球カプセル氷蓄熱材単体の熱移動特性のそれによって支配される.本研究は,この球カプセル氷蓄熱材単体の蓄・放熱特性を高い精度で予測し得る計算資料の提供を目的としている.そこで本報では,まずカプセル内での相変化の様子を調べるために,凝固過程の可視化を行い,さらに凝固速度の測定を行った.そして,カプセル内の相変化による体積変化およびそれを吸収するための空間部分を考慮した凝固モデルを提案し,このモデルを用いて計算した熱通過率と実験値とがよく一致することを示した.さらに,凝固に関して従来から提案されているモデルと本凝固モデルとの比較を行った.その結果,従来モデルは提案モデルに比べて凝固初期に20%以上の高い熱通過率を与えるため,熱応答性が高く計算されることを示した.
  • 星 朗
    精密工学会誌
    2012年 78 巻 1 号 31-34
    発行日: 2012/01/05
    公開日: 2012/07/05
    ジャーナル フリー
  • 草間 友花, 石戸谷 裕二
    日本建築学会環境系論文集
    2016年 81 巻 729 号 931-938
    発行日: 2016年
    公開日: 2016/11/30
    ジャーナル フリー
     This study shows the evaluation method about the thermal performance of the building thermal storage materials applying Phase Change Material. Firstly, the authors invented the interior building materials mixing micro-capsuled PCM (mPCM), and measured the basic thermal performance in a constant temperature chamber. PCM is expected to reduce the energy consumption of the heating and cooling system, providing a comfortable environment for residents.
     We focused on mPCM, which includes n-paraffin at melting points of 20°C and 25°C, around the normal setting temperature of the heating and cooling system. It is estimated that mPCM's are effective for passive thermal storage use all year round. The mPCM contains n-Heptadecane and n-Octadecan. The base ingredient of the interior building material is Ready mix Gypsum Plaster (RGP). The PCM boards are made of RGP, mPCM and water. In addition, another PCM board mixing the two different melting point mPCM (20°C, 25°C: each 50wt.%) was developed and the basic thermal performance was measured. The thermal storage rate and Mass density of the PCM board were revealed to be dependent on the content of mPCM (Table1 and Table2). As a result, the mixing rate of the mPCM proved to be proportional to the comparably high thermal storage performance (Fig. 5, Fig6, and Fig7).
     On the other hand, the thermal storage rate of the PCM boards mixing two different melting points of mPCM (20°C, 25°C: each 50wt.%) turns out to have an intermediate value between two melting points of PCM boards (Fig. 8). Without changing the mixing ratio of the encapsulated n-paraffin in the core portion, potential capability of changing the apparent melting point is suggested from this experimental result.
     Second, the formulation of the apparent specific heat was proposed based on the solid-liquid phase of each PCM board. In previous studies, the method of distribution of the latent heat in the vicinity of the melting point has been shown with low calculation accuracy. Since the specific heat of mPCM varies with temperature, it is difficult to accurately predict the heat flux and temperature fluctuation based on previous unsteady methods of numerical calculation in unsteady state.
     Therefore, the authors defined the specific heat of PCM board as a function of temperature by harmonic analysis (Fig. 10, Fig. 11 and Table3). The result of measurement on thermal storage is approximated in a sixth order polynomial and that equation is differentiated. It was confirmed that the results of the harmonic analysis were accurately approximate to the experimental results at the temperature range 10-40°C. Furthermore, the surface temperature of PCM boards were measured by these heating experiments and the experimental data was used for the numerical calculation of the influx and efflux as a boundary condition (Fig. 9). The measured results of heat flux and thermal storage were accurately approximated by numerical calculation (Fig. 12 and Fig. 13).
     Finally, the room temperature fluctuation with PCM board was estimated by unsteady thermal calculation applying the method mentioned above. The accuracy of the simulation was examined by comparing the calculated results with the experimental results. Room temperature, the outdoor temperature and solar radiation were measured in the experimental modules in winter (Fig. 14 and Fig15). Calculated results have clarified that it is possible to predict measurements in solid-liquid phase (Fig. 17 and Fig. 18). For these reasons, the formulations of specific heat in this study were confirmed to be usable to predict the temperature fluctuation and energy consumption of a room with PCM boards. Further, room temperature difference were observed during intermittent heating (Fig. 19).
  • 近藤 武士, 射場本 忠彦, 坪田 祐二, 鎌田 元康
    日本建築学会計画系論文集
    2001年 66 巻 540 号 23-29
    発行日: 2001/02/28
    公開日: 2017/02/04
    ジャーナル フリー
    A large thermal capacity is effective in keeping heat load more flat, and making the heating and cooling equipment small. In this study, it shows about the effects on applying the PCM (Phase Change Material)-wallboard, which is the plasterboard with PCM pellets, and the melting point of the PCM is approximately the room temperature. This melting point of the PCM is helpful to keep the space temperature and heat load more flat all the year around. By using the PCM-wallboard to a wooden house, it makes the space temperature and heat load more flat, as that of concrete house, by the latent heat thermal storage. This paper shows about the measurement for the thermal behavior of the PCM-wallboard as a basic ability, the field experiments using experimental model houses, and the study on the simulation program, to examine the possibility of keeping the space temperature and heat load more flat and also the possibility of the peak-cut control.
  • 内海 秀幸, 長沼 直人, 安田 知弘, 鈴木 誠
    コンクリート工学論文集
    2016年 27 巻 67-76
    発行日: 2016年
    公開日: 2016/11/15
    ジャーナル フリー

    本研究は,大気圧下での実験においてセメント硬化体に吸着した水分の

    潜熱
    の含水率依存性を明らかにするとともに,吸着等温線モデルを利用した
    潜熱
    推定モデルを提案することを目的としたものである。実験では,温度変化に応じた水蒸気圧の変化を計測可能なシステムを考案作成し,Van't Hoffプロットを利用して
    潜熱
    を評価した。
    潜熱
    の値は含水率の低下にともなって増加する傾向を示し,特に,含水率が15[%]以下においては顕著に増加する傾向が確認された。提案した
    潜熱
    推定モデルは実験結果の基本的傾向を表現することが可能であり,
    潜熱
    の含水率依存性を表現する構成則としての利用が期待されることを示唆した。

  • 基本的熱性能試験の測定方法及び実験棟における環境改善効果と省エネルギー効果に関する検討
    草間 友花, 石戸谷 裕二, 三浦 誠, 宮崎 智仁
    日本建築学会環境系論文集
    2016年 81 巻 722 号 367-374
    発行日: 2016年
    公開日: 2016/04/30
    ジャーナル フリー
     The objective of this study is to report the passive thermal storage effects achieved by applying PCM (Phase Change Material) plastered wall. The PCM plastered wall is a novel finish material where PCM in the form of n-paraffin capsules are mixed with wall finishing materials, such as plaster. When applied on the wall, the PCM plastered wall can deliver excellent indoor environmental improvements and energy savings, because of thermal storage of solar heat gain on the wall. In this study, the effects of the PCM plastered wall are elucidated using an experimental module with triple glass window at Otaru, Hokkaido.
     First, the measuring method of the basic thermal performance test of thermal storage building materials was examined. The analysis of basic thermal performance using radiant heating, convection heating, and conduction heating, showed that convection heating had the highest reproducibility. In addition, when measuring the specific heat and latent heat of solid and liquid phases, it was found that the heating rate of ambient air had a minor effect on the measurement results (Fig. 8, Fig. 9, and Fig. 10). In contrast, the measurement results of specific heat in the solid liquid mixed phase region tended to depend on the heating rate. To measure the basic thermal performance of the PCM plastered wall, we had to examine the heating rate and the temperature rising width. It was found that a heating rate of 20[min. /K] was required and for more than 10 °C width, except for the phase change region at the thermo-hygrostat.
     Second, the effects of the PCM plastered wall on indoor environmental improvement and energy savings were elucidated using the experimental module. The glass surface temperature of the indoor side was approximately 60 °C during the day in winter (Fig. 17). The heat balance between direct gain and heat loss from the window was measured by installing a heat flow meter on the indoor side glass surface (Fig. 15, Photo3). According to the integrated measured value on the heat flow meter, the heat balance of the window glass during the measurement period was +16.2 [MJ/m2], where the heat gain was more than the heat loss. The experimental module consist of two rooms: the gPCM room (coated with granulated PCM plastered wall) and the PB room (plain). The room temperatures at both rooms were evaluated and compared. It was found that the gPCM room had a higher minimum ambient temperature than the PB room. (Fig. 20 and Fig. 24). When the maximum room temperature became higher than the melting point, the minimum room temperature at the gPCM room the next morning was observed to be 3 [K] higher than that at the PB room. Moreover, excess over heat due to direct gain from heating for 24h was suppressed and energy savings were achieved because of the delay in the heating start time (Fig. 21).
     Finally, the energy-saving effects of PCM plastered wall were established. The influx and efflux of the material measured using the heat flow sensor revealed the thermal behavior of the PCM layer. By observing the heat flow fluctuation in the PCM layer, we found that equivalent thermal conductivity showed a large amount of heat storage, and a small amount of heat loss (Fig. 29 and Fig. 30). In addition, the equivalent surface heat transfer was about the same as that of the gypsum board (Fig. 32). Energy saving effects of the PCM plastered wall was 17% (average of the measurement period) in the experimental module installed at Otaru, Hokkaido (Fig. 33). The use of PCM plastered wall is a novel passive thermal storage method that can be located closest to the interior of the heat storage material.
  • 飛松 浩樹, 森田 拓記, 宮武 修
    空気調和・衛生工学会 論文集
    1995年 20 巻 57 号 129-137
    発行日: 1995/02/25
    公開日: 2017/09/05
    ジャーナル フリー
    相変化蓄熱材としてカプセルに封入したポリエチレングリコール,熱媒体として水を用いた蓄熱槽の放熱特性に関する実験と数値解析を行った.熱媒体は,槽内に垂直方向に充てんされた円筒蓄熱カプセルの間げきを軸方向に流し,水と蓄熱カプセルの間で熱交換を行った.実験においては,蓄熱槽内初期温度,熱媒体流入温度および熱媒体質量流量の異なった条件の下で,熱媒体の蓄熱槽流出温度を測定した.数値解析においては,蓄熱カプセル内および熱媒体内の自然対流の影響を考慮し,熱媒体の蓄熱槽流出温度を計算した.その結果,実験結果と数値解析結果は妥当に一致した.
  • 堀部 明彦, 劉 稙秀, 春木 直人, 金田彰朗, 町田 明登, 加藤 雅士
    熱物性
    2014年 25 巻 3 号 136-142
    発行日: 2014年
    公開日: 2014/12/31
    ジャーナル フリー
    本研究では,工場から出る100℃〜250℃の中間温度域の廃熱を利用するため,
    潜熱
    蓄熱システムで利用可能な相変化物質としてエリスリトールとマンニトール,およびこれらの混合物の基礎的融解特性に関する実験を行った.エリスリトールとマンニトールの融点,混合物の融解ピーク温度および
    潜熱
    量をDSCで測定し,さらに試験管に入れた試料の融解挙動をデジタルカメラで観察した.その結果1)混合物のマンニトール含有量が10〜40mass%と50〜65mass%,および70〜90mass%の時にそれぞれ1ヶ所,3ヶ所,2ヶ所の融解ピーク温度が現れることを確認した.2)混合物の基礎的融解挙動観察では,凝固融解の繰り返しによって挙動が変化しないこと,固相と液相の密度差が融解挙動に影響を与えることを確認した.
  • 星 朗, 齋藤 武雄
    日本機械学会論文集 B編
    2003年 69 巻 679 号 697-704
    発行日: 2003/03/25
    公開日: 2008/03/28
    ジャーナル フリー
    Since fossil fuel like petroleum, coal, and natural gases will sooner or later run out in this or next century, natural energy like solar, wind, and biomass will rise as one of alterative energy sources. Most of the conventional solar thermal electric systems utilize high-temperature difference. In the present paper, an advanced solar Rankine cycle system with CPC (Compound Parabolic Concentrator) collector and steam accumulator of phase-change type is newly proposed. The phase-change steam accumulator with high temperature phase change material (PCM) is designed and evaluated both experimentally and theoretically. And this paper reports experimental results of the proposed system under actual solar radiation and under heat stored accumulator condition.
  • 宮城 聡, 神谷 是行
    空気調和・衛生工学会 論文集
    2018年 43 巻 254 号 11-21
    発行日: 2018/05/05
    公開日: 2019/05/05
    ジャーナル フリー

    PCM は,相変化温度や設置量の設定及び使用条件により蓄・放熱量が大きく変化する.特に,PCM の凝固開始時に生じる過冷却現象は,蓄冷特性に影響を及ぼすと考えられる.したがって,PCM の最適使用条件を求めるには,PCM の冷却・加熱特性を予測可能な計算方法が必要となる.本研究では,流動性のない PCM を対象として,過冷却とその解除現象をモデル化し,PCM のT-h 特性から温度変化を計算する方法を提案するとともに,相変化による熱伝導率の変化を考慮した計算方法を示し,実験値と比較を行った.その結果,本計算方法は,実験における PCM 周辺の測定点と蓄冷量に関する測定値を比較的高い精度で予測でき,さらに,熱媒温度が相変化温度に近い場合の冷却過程において,PCM の凝固が開始されず蓄冷量が増加しない現象を表現できることを示した.

  • 実験BOX内におけるPCM熱容量変化の室温への影響検証
    武田 仁, 足永 靖信, 兼松 学
    日本建築学会環境系論文集
    2017年 82 巻 734 号 327-335
    発行日: 2017年
    公開日: 2017/04/30
    ジャーナル フリー
     The use of phase change material (PCM) is considered to be an effective method for energy conservation in buildings. PCM has some attractive properties including light-weight compared to other building materials and increased heat capacity at a specific region of temperature.
     In the present study, the thermal behavior of PCM and the temperature fluctuation in the PCM-installed room were observed to examine by the room temperature variability analysis. The three-dimensional finite difference method were introduced to solve the three-dimensional nonlinear behavior caused by the inhomogeneity of PCM's phases, which the liquid phase, latent heat releasing/absorbing phase and solidification phase coexisted at a certain temperature range.
     In the proposed analysis, the PCM surface heat flow corresponding to the room temperature excitation was calculated and the endothermic response of PCM and the latent heat storage materials (A4 paper size) serving as furniture were considered to determine the weighing factors related to the room temperature fluctuations.
     As a result, numerical analysis on the room temperature, which is calculated through the process assigning weighting factors of room temperature fluctuation into thermal load calculation program (LESCOM-mint), successfully demonstrated the experimental results.
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