JPH0251104B2 - - Google Patents
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- JPH0251104B2 JPH0251104B2 JP59018650A JP1865084A JPH0251104B2 JP H0251104 B2 JPH0251104 B2 JP H0251104B2 JP 59018650 A JP59018650 A JP 59018650A JP 1865084 A JP1865084 A JP 1865084A JP H0251104 B2 JPH0251104 B2 JP H0251104B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat storage
- temperature
- heater
- latent heat
- storage material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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Classifications
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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。
る。
従来例の構成とその問題点
従来のこの種の蓄熱装置は、第１図、第２図に
示すように、潜熱蓄熱材１と、この潜熱蓄熱材１
が融解後、放熱するときに、潜熱を放出、固化せ
ず、液体のまま冷却する過冷却現象を防止するた
めの過冷却防止材２を収納した小袋３を縦横に複
数個、連結した容器４と、小袋に取り付けられた
ヒータ５及び断熱材６から構成されていた。
示すように、潜熱蓄熱材１と、この潜熱蓄熱材１
が融解後、放熱するときに、潜熱を放出、固化せ
ず、液体のまま冷却する過冷却現象を防止するた
めの過冷却防止材２を収納した小袋３を縦横に複
数個、連結した容器４と、小袋に取り付けられた
ヒータ５及び断熱材６から構成されていた。
この構成では、容器３を水平に置き、ヒータ５
に通電して蒸発させ、潜熱蓄熱材１を融解後、一
定温度に制御する場合、容器４の小袋３に収納さ
れている潜熱蓄熱材１の温度は均一でなく、温度
分布には高低の巾が発生していた。
に通電して蒸発させ、潜熱蓄熱材１を融解後、一
定温度に制御する場合、容器４の小袋３に収納さ
れている潜熱蓄熱材１の温度は均一でなく、温度
分布には高低の巾が発生していた。
第３図は容器４の各小袋３の温度分布を表わし
ており、７はＡ−A′方向における各小袋３に収
納されている潜熱蓄熱材１の温度分布、８はＢ−
B′方向における各小袋３に収納されている潜熱
蓄熱材１の温度分布であるが、いずれも中央部付
近が温度が高く、外周部は温度が低いことを示し
ていた。また第４図はヒータ５で加熱開始してか
らの各小袋３に収納されている潜熱蓄熱材１の時
間−温度特性を示す。９は最も温度の高い小袋３
に収納されている潜熱蓄熱材１の温度、１０は最
も温度の低い小袋３に収納されている潜熱蓄熱材
１の温度である。時間t1〜t2の間は容器を水平に
おき、ヒータ５に通電開始から融解後一定温度に
制御して平衡状態になつた場合の特性であり、最
も低い温度の小袋３に収納されている潜熱蓄熱材
１の温度特性１０は融点θ1以上、最も高い温度の
小袋３に収納されている潜熱蓄熱材１の温度特性
９は、潜熱蓄熱材１の過冷却現象を防止する過冷
却防止材２の耐熱寿命温度θ2以下になるように制
御されている。
ており、７はＡ−A′方向における各小袋３に収
納されている潜熱蓄熱材１の温度分布、８はＢ−
B′方向における各小袋３に収納されている潜熱
蓄熱材１の温度分布であるが、いずれも中央部付
近が温度が高く、外周部は温度が低いことを示し
ていた。また第４図はヒータ５で加熱開始してか
らの各小袋３に収納されている潜熱蓄熱材１の時
間−温度特性を示す。９は最も温度の高い小袋３
に収納されている潜熱蓄熱材１の温度、１０は最
も温度の低い小袋３に収納されている潜熱蓄熱材
１の温度である。時間t1〜t2の間は容器を水平に
おき、ヒータ５に通電開始から融解後一定温度に
制御して平衡状態になつた場合の特性であり、最
も低い温度の小袋３に収納されている潜熱蓄熱材
１の温度特性１０は融点θ1以上、最も高い温度の
小袋３に収納されている潜熱蓄熱材１の温度特性
９は、潜熱蓄熱材１の過冷却現象を防止する過冷
却防止材２の耐熱寿命温度θ2以下になるように制
御されている。
ところで、この潜熱蓄熱材１の融点θ1と、過冷
却防止材２の耐熱寿命温度θ2の温度巾は大きくな
く、例えば、潜熱蓄熱材１として、酢酸ナトリウ
ム．３水塩を、過冷却防止材２として、ピロリン
酸ナトリウム．10水塩の組合せを選えば、融点θ1
は58℃、耐熱寿命温度θ2は80℃と約20℃の巾しか
ない。そこで、時間t2〜t3の間に、最も温度の高
い小袋３付近が局所的に座ぶとんなどの保温材１
１で覆われると、潜熱蓄熱材１の温度特性９は上
昇し、ついは過冷却防止材２の耐熱寿命温度θ2を
容易に越えることがあつた。そして、潜熱蓄熱材
１の放熱利用時に、融点θ1以下になつても液体の
まま潜熱を放出しない過冷却現象が発生するとい
う問題を有していた。
却防止材２の耐熱寿命温度θ2の温度巾は大きくな
く、例えば、潜熱蓄熱材１として、酢酸ナトリウ
ム．３水塩を、過冷却防止材２として、ピロリン
酸ナトリウム．10水塩の組合せを選えば、融点θ1
は58℃、耐熱寿命温度θ2は80℃と約20℃の巾しか
ない。そこで、時間t2〜t3の間に、最も温度の高
い小袋３付近が局所的に座ぶとんなどの保温材１
１で覆われると、潜熱蓄熱材１の温度特性９は上
昇し、ついは過冷却防止材２の耐熱寿命温度θ2を
容易に越えることがあつた。そして、潜熱蓄熱材
１の放熱利用時に、融点θ1以下になつても液体の
まま潜熱を放出しない過冷却現象が発生するとい
う問題を有していた。
発明の目的
本発明はかかる従来の問題を解消するもので、
容器中央部の小袋に収納されている潜熱蓄熱材の
温度が外周辺部の小袋に収納されているそれより
も温度が高いために、局所的に保温材で覆われる
と、容易に過冷却防止材の耐熱寿命温度を越え、
過冷却防止材の機能が無くなり、過冷却現象が発
生することを防止するために、容器中央部と外周
周辺部の温度分布の差を小さくすることを目的と
する。
容器中央部の小袋に収納されている潜熱蓄熱材の
温度が外周辺部の小袋に収納されているそれより
も温度が高いために、局所的に保温材で覆われる
と、容易に過冷却防止材の耐熱寿命温度を越え、
過冷却防止材の機能が無くなり、過冷却現象が発
生することを防止するために、容器中央部と外周
周辺部の温度分布の差を小さくすることを目的と
する。
発明の構成
この目的を達成するために、本発明は容器中央
部には、独立した中央部ヒータを設け、さらに、
ヒータ及び中央部ヒータに通電を開始し、潜熱蓄
熱材が融点に到達後、一定温度に制御を開始すれ
ば、中央部ヒータへの供給電力値を低下させる制
御部を設けたものである。
部には、独立した中央部ヒータを設け、さらに、
ヒータ及び中央部ヒータに通電を開始し、潜熱蓄
熱材が融点に到達後、一定温度に制御を開始すれ
ば、中央部ヒータへの供給電力値を低下させる制
御部を設けたものである。
この構成によつて、容器中央部は熱が集中し、
外周辺部よりも温度が高くなろうとするが、中央
部ヒータの電力値が「高」から「低」に替わり、
発熱量が低下するため、外周辺部より温度が高く
なりにくく、局所的に保温材で覆われても、過冷
却防止材の耐熱寿命温度を越えることもなくな
り、過冷却現象の発生を防止できるという作用を
有する。
外周辺部よりも温度が高くなろうとするが、中央
部ヒータの電力値が「高」から「低」に替わり、
発熱量が低下するため、外周辺部より温度が高く
なりにくく、局所的に保温材で覆われても、過冷
却防止材の耐熱寿命温度を越えることもなくな
り、過冷却現象の発生を防止できるという作用を
有する。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を第５図〜第７図を用
いて説明する。なお、第１図〜第４図と同一部材
には同一番号を付している。
いて説明する。なお、第１図〜第４図と同一部材
には同一番号を付している。
第５図において、１２は容器４の中央部に取り
付けられた中央部ヒータ、１３はヒータ５および
中央部ヒータへの電力供給を制御する制御部であ
る。
付けられた中央部ヒータ、１３はヒータ５および
中央部ヒータへの電力供給を制御する制御部であ
る。
上記構成において、制御部１３は運転開始後、
潜熱蓄熱材１が融点に到達し、一定温度に制御を
開始するまでの間は、ヒータ５及び中央部ヒータ
１２に全定格電力を供給し、さらに一定温度に制
御を開始後は、ヒータ５に同期して、中央部ヒー
タ１２に低電力を供給する。このため、従来、温
度の高かつた中央部は、中央部ヒータ１２からの
加熱熱量が低下し、外周辺部とほぼ同一温度にな
り、温度分布巾が小さくなる。第６図に容器４の
各小袋３の温度分布を示す。１４はＣ−C′方向の
温度分布であり、１５はＤ−D′方向の温度を示
しているが、中央部付近と外周辺部の分布巾は小
さくなつている。
潜熱蓄熱材１が融点に到達し、一定温度に制御を
開始するまでの間は、ヒータ５及び中央部ヒータ
１２に全定格電力を供給し、さらに一定温度に制
御を開始後は、ヒータ５に同期して、中央部ヒー
タ１２に低電力を供給する。このため、従来、温
度の高かつた中央部は、中央部ヒータ１２からの
加熱熱量が低下し、外周辺部とほぼ同一温度にな
り、温度分布巾が小さくなる。第６図に容器４の
各小袋３の温度分布を示す。１４はＣ−C′方向の
温度分布であり、１５はＤ−D′方向の温度を示
しているが、中央部付近と外周辺部の分布巾は小
さくなつている。
次に第７図にヒータ５で、加熱開始してからの
時間−温度特性を示す。９′は最も温度の高い小
袋３に収納されている潜熱蓄熱材１の温度、１０
は最も温度の低い小袋３に収納されている潜熱蓄
熱材１の温度であるが、温度巾は小さくなつてい
るため、最も温度の高い小袋３に収納されている
潜熱蓄熱材１の温度９′は過冷却防止材３の耐熱
寿命温度θ2との間に、従来よりも余裕ができ、時
間t2〜t3の間で、最も温度の高い小袋３に局部的
に保温材１１で覆つた場合の特性でも、過冷却防
止材２の耐熱寿命温度θ2を越えにくい。したがつ
て、過冷却現象の発生を防止できる。
時間−温度特性を示す。９′は最も温度の高い小
袋３に収納されている潜熱蓄熱材１の温度、１０
は最も温度の低い小袋３に収納されている潜熱蓄
熱材１の温度であるが、温度巾は小さくなつてい
るため、最も温度の高い小袋３に収納されている
潜熱蓄熱材１の温度９′は過冷却防止材３の耐熱
寿命温度θ2との間に、従来よりも余裕ができ、時
間t2〜t3の間で、最も温度の高い小袋３に局部的
に保温材１１で覆つた場合の特性でも、過冷却防
止材２の耐熱寿命温度θ2を越えにくい。したがつ
て、過冷却現象の発生を防止できる。
発明の効果
以上のように、本発明の蓄熱装置によれば、容
器の外周辺部に比べ、温度が高くなり、温度分布
巾を大きくしている中央部に、独立した中央部ヒ
ータを設けるとともに、潜熱蓄熱材が融点に到達
し、一定時間に制御を開始するまでは、ヒータ及
び中央部ヒータに定格電力で供給をし、一定温度
に制御開始後は中央部ヒータへの供給電力を低下
させる制御部を設けたので、温度分布巾が大きく
なりやすい、一定温度に制御開始後において、容
器の中央部への発熱量が低下するため、温度分布
巾を小さくできる。そして、最も温度の高い小袋
が局所的に保温材で覆われ、温度が上昇しても、
過冷却防止材の耐熱寿命温度を越えにくくなり、
過冷却防止材の機能を損なうこともなく、過冷却
現象の防止を防止できる。
器の外周辺部に比べ、温度が高くなり、温度分布
巾を大きくしている中央部に、独立した中央部ヒ
ータを設けるとともに、潜熱蓄熱材が融点に到達
し、一定時間に制御を開始するまでは、ヒータ及
び中央部ヒータに定格電力で供給をし、一定温度
に制御開始後は中央部ヒータへの供給電力を低下
させる制御部を設けたので、温度分布巾が大きく
なりやすい、一定温度に制御開始後において、容
器の中央部への発熱量が低下するため、温度分布
巾を小さくできる。そして、最も温度の高い小袋
が局所的に保温材で覆われ、温度が上昇しても、
過冷却防止材の耐熱寿命温度を越えにくくなり、
過冷却防止材の機能を損なうこともなく、過冷却
現象の防止を防止できる。
第１図は従来の蓄熱装置の斜視図、第２図は従
来の蓄熱装置の部分断面図、第３図は従来の蓄熱
装置の温度分布特性図、第４図は従来の蓄熱装置
の温度−時間特性図、第５図は本発明の蓄熱装置
の一実施例を示す斜視図、第６図は本発明の蓄熱
装置の温度分布特性図、第７図は本発明の蓄熱装
置の温度−時間特性図である。 １……潜熱蓄熱材、２……過冷却防止材、３…
…小袋、４……容器、５……ヒータ、１２……中
央部ヒータ、１３……制御部。
来の蓄熱装置の部分断面図、第３図は従来の蓄熱
装置の温度分布特性図、第４図は従来の蓄熱装置
の温度−時間特性図、第５図は本発明の蓄熱装置
の一実施例を示す斜視図、第６図は本発明の蓄熱
装置の温度分布特性図、第７図は本発明の蓄熱装
置の温度−時間特性図である。 １……潜熱蓄熱材、２……過冷却防止材、３…
…小袋、４……容器、５……ヒータ、１２……中
央部ヒータ、１３……制御部。
Claims (1)
- １ 潜熱蓄熱材と、この潜熱蓄熱材に混入された
過冷却防止材と、この過冷却防止材および前記潜
熱蓄熱材を収納した小袋と、この小袋を縦横に複
数個連結してなる容器と、前記小袋に取り付けら
れたヒータとからなり、前記ヒータとは独立し
て、前記容器の中央部には中央部ヒータを設け、
この中央部ヒータ及び前記ヒータにより、前記潜
熱蓄熱材が融点に到達後、一定温度に制御を開始
する場合、前記中央部ヒータを設けた部分が保温
材で局所的に覆われると、覆われていない他の部
分が前記潜熱蓄熱材の融点に達すれば覆われた部
分の温度上昇は前記過冷却防止材の耐熱温度以下
になるよう電力値を選定して前記中央部ヒータへ
の供給電力を低下させる制御部を設けた蓄熱装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59018650A JPS60164194A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59018650A JPS60164194A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 蓄熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60164194A JPS60164194A (ja) | 1985-08-27 |
| JPH0251104B2 true JPH0251104B2 (ja) | 1990-11-06 |
Family
ID=11977485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59018650A Granted JPS60164194A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60164194A (ja) |
-
1984
- 1984-02-03 JP JP59018650A patent/JPS60164194A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60164194A (ja) | 1985-08-27 |
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