JPH0225110B2 - - Google Patents

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JPH0225110B2
JPH0225110B2 JP59177743A JP17774384A JPH0225110B2 JP H0225110 B2 JPH0225110 B2 JP H0225110B2 JP 59177743 A JP59177743 A JP 59177743A JP 17774384 A JP17774384 A JP 17774384A JP H0225110 B2 JPH0225110 B2 JP H0225110B2
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JP
Japan
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heat storage
temperature
heat
storage material
control layer
Prior art date
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Expired - Lifetime
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JP59177743A
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English (en)
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JPS6155591A (ja
Inventor
Kazuo Yamashita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP59177743A priority Critical patent/JPS6155591A/ja
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Publication of JPH0225110B2 publication Critical patent/JPH0225110B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は潜熱蓄熱材を用いた蓄熱装置に関す
る。
従来の技術 従来、この種の蓄熱装置は、第3図に示すよう
に潜熱蓄熱材1を収納した容器2の外表面に温度
センサー3が取付けられていた。また、第4図に
示すように潜熱蓄熱材1を収納した容器2と温度
センサー3を熱的に結合して一体となす方法がと
られていた。
前記構成で蓄熱時(加熱時)温度センサー3が
温度を検出し、熱源を制御することにより、温度
が異常に高くなることなく、安全に蓄熱すること
ができた。すなわち、第5図において、潜熱蓄熱
材1を加熱すると、潜熱蓄熱材3の温度は上昇
し、時間t0において潜熱蓄熱材3の融点Tmに達
する。時間t0までの時間がこの潜熱蓄熱材3の固
相の顕熱域であり、温度上昇が比較的はやい。時
間t0より時間t1の間が潜熱領域であり、潜熱蓄熱
材3は固相より液相に相変化する。したがつて、
潜熱蓄熱材3の温度は一定温度Tmである。時間
t1において蓄熱が完了し、その後は潜熱蓄熱材3
の液相の顕熱により温度上昇するが、温度センサ
ー3により制御され、平衡温度t0となる。一方、
熱源温度は通電と共に急速に温度上昇する。時間
t2において温度センサー3の動作点に達し熱源は
遮断される。したがつて、熱源温度はT1より下
降を始める。熱源温度が下降し時間t3で温度T2に
なり温度センサー3の動作点に達し熱源は通電さ
れる。すなわち、熱源の通電−遮断の繰返えしに
より、潜熱蓄熱材3は蓄熱される。
発明が解決しようとする問題点 前記構成により蓄熱材は安定に蓄熱することが
できるが、温度センサー3が容器2のみならず、
周囲の温度の影響を受ける。したがつて潜熱蓄熱
材1が充分蓄熱する前に温度センサーの温度が上
昇し、動作点に達し熱源を遮断する。すなわち、
蓄熱時間中に熱源温度が上昇・下降を繰返えすこ
とになる。熱源が遮断され温度が下降すると、そ
の分だけ潜熱蓄熱材1への熱入力は減少する。し
たがつてこの構成では蓄熱時間が長くなるという
問題点があつた。また、蓄熱時間中に通電−遮断
サイクルが生じにゝなるために、温度センサー3
の設定温度を高くする方法もあるが、これは、平
衡温度T0が高くなり、潜熱蓄熱材1および容器
2の耐熱性および安全性に問題が生じ、実用的で
ない。本発明は平衡温度T0を高くすることなく、
蓄熱時間中の通電−遮断サイクルを少なくし、安
全に蓄熱時間を短縮することを目的とする。
問題点を解決するための手段 上記問題を解決するために、本発明では蓄熱材
を密封した容器と、前記蓄熱材の温度を制御する
温度センサーと前記温度センサーに取り付けられ
た熱伝導制御層とより構成されていることを特徴
とする。
作 用 潜熱蓄熱材の蓄熱時に温度センサーは容器およ
び周囲の温度の影響を受ける。しかし、本発明で
は温度センサーに熱伝導制御層が設けられている
ため、前記温度の影響を直接受けることはない。
熱伝導制御層は潜熱蓄熱材またはプラスチツク等
のように、夫々融点またはガラス転移点等の変態
点を有する物質より構成されており、前記融点ま
たはガラス転移点前後での状態変化により熱伝導
が大きく変化する点を利用している。すなわち、
蓄熱時潜熱蓄熱材は加熱され、融点で融解を始め
る。同様に温度センサーも加熱され、温度上昇す
る。この温度センサーの温度の上昇は熱伝導制御
層を介して行なわれるため、その温度上昇は比較
的緩やかであり、潜熱蓄熱材の蓄熱がほゞ完了す
る時点で温度センサーの温度も動作点に達するよ
うに、熱伝導制御層を構成する。また、熱伝導制
御層の変態点は温度センサーの動作温度と同等か
または、それ以下であることが好ましい。潜熱蓄
熱材融解後、さらに温度上昇し、平衡温度に到達
するわけであるが、この時点では熱伝導制御層を
構成する材料は、その変態点を越え熱伝導がきわ
めてよくなつているために、加熱温度の変化を迅
速に温度センサーに伝えるため、平衡温度が異常
に高くなつたりすることはない。前記説明のごと
く本発明では、蓄熱時、熱伝導制御層の熱伝導が
低く、温度センサーの動作を遅らせ、蓄熱後は熱
伝導制御層の熱伝導が高く温度センサーの動作が
周囲温度に迅速に追従できるようにしたことを特
徴としている。
実施例 以下、本発明の実施例を第1図を用いて説明す
る。なお、潜熱蓄熱材として酢酸ナトリウム3水
塩4を用いた場合の説明をする。酢酸ナトリウム
3水塩4をラミネートフイルムによりなる容器5
に密封し、複数箇配列する。容器5と容器5との
間に温度センサーとして、サーモスタツト6を取
付け、このサーモスタツトの周囲に熱伝導制御層
7を設ける。本実施例で熱伝導制御層7として、
潜熱蓄熱材と同一の酢酸ナトリウムを用いる。す
なわち酢酸ナトリウム3水塩4をラミネートフイ
ルムに密封し、それをサーモスタツト6の周囲に
巻回する。この熱伝導制御層に用いる酢酸ナトリ
ウム3水塩4の量は、サーモスタツト6を熱伝導
制御層7で巻回した時の厚みが、容器4厚みと約
同じ位にするのが好ましい。この厚みが厚いと全
体構成の中で、前記サーモスタツト6を取付けた
所のみが厚くなり採暖等に用いる場合は違和感を
感じる原因となる。したがつて本実施例の場合、
熱伝導制御層7の厚みは容器5の1/2以下となる。
さらに基材8にヒータ線9を設けたヒータユニツ
トを配し一体とし蓄熱装置を得る。前記ヒータユ
ニツトにおけるヒータ線9の配置は前記容器5の
配置と同一にし、ヒータ線9により酢酸ナトリウ
ム3水塩4が効率よく熱吸収を行なうことができ
るようにする。また、サーモスタツト6の動作温
度は70℃で回路を遮断し65℃で通電するようにセ
ツトする。
前記構成の蓄熱装置の蓄熱特性は第2図のよう
になる。すなわち、ヒータ線9により加熱すると
酢酸ナトリウム3水塩4はその融点58℃まで急速
に温度上昇する。58℃で潜熱を得て酢酸ナトリウ
ム3水塩4は固相から液相に変態する。その後さ
らに温度上昇し、平衡温度Tに達する。同様にサ
ーモスタツト6の温度も上昇する。これは周囲温
度およびヒータ線温度を基材8または容器5を介
して伝えられる。しかるに、サーモスタツト6の
周辺には酢酸ナトリウム3水塩4よりなる熱伝導
制御層が存在するため、この酢酸ナトリウム3水
塩4が融解しておわるまでサーモスタツト6の温
度は58℃より上昇しない。酢酸ナトリウム3水塩
4が融解し終るとサーモスタツトの温度は急速に
上昇し、70℃に達し、回路を遮断する。容器5と
サーモスタツト6との位置を適当に設定すること
により、この回路の遮断時期と蓄熱材の蓄熱終了
時期とを一致させることができる。前記容器5と
サーモスタツト6との位置はヒータ線の出力によ
つて異なる。この後、サーモスタツトの温度の上
下変化によりインバータ線9は遮断−通電のサイ
クルを繰り返えす。また、この時期には熱伝導制
御層7は融解し、熱伝導が高くなつているため、
ヒータ線9の通電−遮断に伴う温度変化にサーモ
スタツト6はすばやく対応することができ、蓄熱
装置の異常な温度上昇を防ぐことができる。
以上、本実施例では潜熱蓄熱材として酢酸ナト
リウム3水塩4を用いた場合の説明をしたが、酢
酸ナトリウム3水塩4以外の潜熱蓄熱材でも良い
し、顕熱蓄熱材であつても良い。また、熱伝導制
御装置として、酢酸ナトリウム3水塩4を用いた
場合につき記したが、他の潜熱蓄熱材でもよい
し、ガラス転位点前後で熱伝導が大きく変わる物
質であつても同様の効果が得られる。きらに、加
熱方式としては本実施例ではヒータ線による直接
加熱方式を述べたが、他の加熱方式でも良い。い
づれにせよ、蓄熱材と熱伝導制御層との相関々係
を利用することにより蓄熱中における加熱装置の
回路遮断を最少限にすることができ、蓄熱時間を
短縮することができる。
発明の効果 蓄熱時には熱伝導が低く、蓄熱後は熱伝導の高
い熱伝導制御層を用いているので、蓄熱時温度セ
ンサーの温度上昇を遅らせ、熱源の通電−遮断サ
イクルを最小限とすることができる。すなわち、
蓄熱時間を短縮することができる。また、蓄熱後
は温度センサーは熱源温度に迅速に追従するので
温度が異常に上昇することがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の蓄熱装置の一例を示す断面
図、第2図は本発明の蓄熱装置の蓄熱特性図、第
3図、第4図は従来の蓄熱装置を示す断面図、第
5図は従来の蓄熱装置の蓄熱特性図である。 4……蓄熱材、5……容器、6……温度センサ
ー、7……熱伝導制御層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 蓄熱材を密封した容器と、前記蓄熱材の温度
    を制御する温度センサーと、前記温度センサーに
    取り付けられた熱伝導制御層とからなる蓄熱装
    置。 2 熱伝導制御層が、潜熱蓄熱材で構成された特
    許請求の範囲第1項記載の蓄熱装置。 3 熱伝導制御層が、ガラス転位点を有する材料
    で構成された特許請求の範囲第1項記載の蓄熱装
    置。
JP59177743A 1984-08-27 1984-08-27 蓄熱装置 Granted JPS6155591A (ja)

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JP59177743A JPS6155591A (ja) 1984-08-27 1984-08-27 蓄熱装置

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JP59177743A JPS6155591A (ja) 1984-08-27 1984-08-27 蓄熱装置

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JPS6155591A JPS6155591A (ja) 1986-03-20
JPH0225110B2 true JPH0225110B2 (ja) 1990-05-31

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JP2775340B2 (ja) * 1990-09-25 1998-07-16 アルプス電気株式会社 合成膜の析出方法

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