JPH0756433B2 - 蓄熱器 - Google Patents

蓄熱器

Info

Publication number
JPH0756433B2
JPH0756433B2 JP2207258A JP20725890A JPH0756433B2 JP H0756433 B2 JPH0756433 B2 JP H0756433B2 JP 2207258 A JP2207258 A JP 2207258A JP 20725890 A JP20725890 A JP 20725890A JP H0756433 B2 JPH0756433 B2 JP H0756433B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat storage
substance
accumulator according
heat transfer
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
Application number
JP2207258A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0490499A (ja
Inventor
宜之 阿部
耕太郎 田中
明 根岸
正行 神本
Original Assignee
工業技術院長
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 工業技術院長 filed Critical 工業技術院長
Priority to JP2207258A priority Critical patent/JPH0756433B2/ja
Publication of JPH0490499A publication Critical patent/JPH0490499A/ja
Publication of JPH0756433B2 publication Critical patent/JPH0756433B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Thermal Insulation (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は蓄熱器に関し、特に伝熱性能が高く、かつ蓄
熱、放熱を高い効率で行うことができる蓄熱器に関する
ものである。
[従来の技術] 蓄熱器は化学反応を生じる物質、相変化に伴う潜熱を利
用する物質、顕熱を利用する物質等の蓄熱物質を、何ら
かの形で蓄熱器内に充填し、伝熱媒体によって間接的あ
るいは直接的に蓄熱物質と熱交換するものである。
第4図は従来の蓄熱器の一例を示す概略断面図である。
蓄熱物質1は容器2内に均一な分布状態で充填されてい
る。熱媒体3は蓄熱器ケース4に設けられた入口5から
ケース内に入り、容器2の壁面と接触して熱交換を行い
ながら出口6から出て行く。
一般に、上述のような蓄熱器では蓄熱物質における熱伝
導が良好でないため、熱交換が十分に行われず、従って
蓄・放熱の効率が低い。この点を改善するため、伝熱促
進手段としてフィンの設置、熱伝導のよいマトリクス
(例えば金属繊維等)の充填が行われ、さらに最近では
蓄熱物質とセラミクスや炭素繊維との複合化が試みられ
たりしている。
しかしながら、従来の蓄熱器では蓄熱器の構造上の問題
から、また蓄・放熱条件等によって、蓄熱物質の加熱、
冷却は均一に行われることはまずなく、その結果充填し
ている蓄熱物質のうち十分に蓄・放熱に寄与できない部
分が多く、蓄熱器の本来の伝熱性能、蓄熱密度を示すこ
とができない場合が大半であった。
第5図(a),(b)は、典型例として伝熱管の周囲に
円環状に蓄熱物質が配置された蓄熱器の伝熱管を示した
ものである。こらの構造は、内管7と外管8との間に充
填された蓄熱物質を外側から一様に加熱して蓄熱し、内
側から熱媒体3によって冷却して放熱する構造である。
第5図(a)の例では軸方向の熱伝導が悪いために、熱
媒体入口付近と出口付近では蓄・放熱状態が著しく異な
り、蓄・放熱に寄与しない蓄熱物質が、図中斜線で示す
ように分布している。一方第5図(b)は径方向の熱伝
導が悪い場合の例を示し、斜線で示す外周部の蓄熱物質
は蓄・放熱に寄与しない。
[発明が解決しようとする課題] このように、従来の蓄熱器は蓄熱物質の熱伝導が低いた
めに、蓄熱物質のうち約50%は蓄・放熱に寄与できなか
った。本発明はこの様な従来の問題を解決し、蓄・放熱
効率の高い蓄熱器を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] かかる目的を達成するために、本発明にもとづく第一の
蓄熱器は、熱媒体が流る伝熱管と、蓄熱物質の充填密度
が所定の方向に沿って勾配をなす蓄熱体とを有すること
を特徴とする。
好ましくは、上記所定の方向は、伝熱管の軸方向または
径方向である。
好ましくは、上記蓄熱体は、上記蓄熱物質とともに伝熱
物質が充填されたものである。
好ましくは、上記伝熱物質は、炭素材料およびセラミク
ス材料からなる群から選択される物質である。
好ましくは、上記蓄熱物質は、化学反応を伴う熱の吸収
・放出を行う物質または相変化を伴う熱の吸収・放出を
行う物質である。
本発明にもとづく第二の蓄熱器は、熱媒体が流る伝熱管
と、蓄熱物質および伝熱物質からなる複合材からなり、
かつ上記伝熱物質の組成、充填密度、または組成および
充填密度が所定の方向に沿って勾配をなす蓄熱体とを有
することを特徴とする。
好ましくは、上記所定の方向は、伝熱管の軸方向または
径方向である。
好ましくは、伝熱物質は、炭素材料およびセラミクス材
料からなる群から選択される物質である。
好ましくは、上記蓄熱物質は、化学反応を伴う熱の吸収
・放出を行う物質または相変化を伴う熱の吸収・放出を
行う物質である。
好ましくは、上記蓄熱物質は、所定の方向に沿って勾配
をなすもので、さらに好ましくは上記所定の方向は、伝
熱管の軸方向または径方向である。
ここで蓄熱体は蓄熱物質と炭素あるいはセラミクスの複
合材料であってもよい。蓄熱物質としては、例えばNiCl
−6NH3,NiCl−2NH3,CaBr2・2H2O,CaCl2・2CH3HN2,CaCl2
・6CH3NH2等の化学反応を伴う熱の吸収・放出を行う物
質あるいは、例えばLiF,MgF2,CaF2,Be,KFあるいはそれ
らの混合物などの相変化を伴う熱の吸収・放出を行う物
質を用いることができる。
[作 用] 本発明においては、蓄・放熱に寄与できない部分が生じ
ないように、予め蓄熱物質の分布のしかたを蓄熱器の場
所ごとに変化させ、または組成、分布の状態を蓄熱器の
場所ごとに変化させた炭素材料、セラミクスを始めとし
たセラミクスと蓄熱物質との複合材料を用いている。
その結果、例えば円環状に配置さた蓄熱体の軸方向、あ
るいは径方向の熱伝導を高めたり、軸方向あるいは径方
向の蓄熱物質の充填率を変化させることによって従来の
問題の解決を図ることができる。さらに、蓄熱物質中に
設けたフィンのピッチ、厚さ等を変えることによって
も、同様の効果を得ることができる。
要するに、本発明に係る蓄熱器においては、蓄熱体中の
蓄熱物質、マトリクス、伝熱促進材料等の分布状態、形
状、特性等を任意に制御し、蓄熱物質における見かけの
熱伝導率、蓄熱密度を局所的に制御することによって、
蓄熱物質が蓄・放熱特性に十分寄与する効果が得られ
る。
このように本発明は、特に熱交換部分での温度分野が大
きい高温ににおける蓄・放熱や、熱負荷の変動が激しい
応用分野において、特に顕著な効果を得ることができ
る。
[実施例] 以下、この発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第1図(a),(b)はそれぞれ本発明の実施例を示す
図である。これらの実施例は、第5図(a),(b)に
示した伝熱管における蓄熱物質を炭素繊維と蓄熱物質と
の複合材料で置き換えた例である。第1図(a)は複合
材料のマトリクスである炭素繊維9を繊維の方向が軸方
向に沿う様に配置して軸方向の熱伝導性を高め、かつ蓄
熱物質1の軸方向の充填率を変えている。図示するよう
に、炭素繊維9の密度を熱媒体3の下流側で高く、従っ
て蓄熱物質1の充填率を下流側で低くするとよい。第1
図(b)は炭素繊維9を繊維の方向が径方向に並ぶ様に
配置した例である。この場合は蓄熱物質1の充填率を外
周側で低くするとよい。充填する蓄熱物質の組成を場所
に応じて変化させてもよい。
このような炭素繊維と蓄熱物質との複合材料は、有機繊
維を炭化して炭素繊維とする際に蓄熱物質を予め混合し
ておいても、炭素繊維に蓄熱物質を含浸または注入させ
ても、作ることができる。溶融状態の蓄熱物質に炭素繊
維を含浸して蓄熱物質を含浸させる時は、炭素繊維の表
面にSiCを化学気相堆積法によって堆積させておくとよ
い。こうすると溶融状態の蓄積物質に対する濡れ性が改
善さ、含浸率を高めることができる。
蓄熱物質としては先に述べた化学反応を伴う熱の吸収・
放出を行う各種の物質または相変化を伴う熱の吸収・放
出を伴う各種の物質を用いることができる。蓄熱物質と
してLiFを用いたC/LiF蓄熱体の吸収・放熱特性を第2図
に示す。約860℃における吸熱ピークおよび約820℃にお
ける放熱ピークが顕著である。
第1図(a)および(b)に示した構造において、蓄熱
物質としてLiFを用い、周期的な加熱冷却を繰り返した
場合、蓄・放熱に寄与する蓄熱物質の比は、計算によれ
ば80〜90%であった。これは従来の蓄熱器において、蓄
熱物質としてLiF単独を用いた場合の寄与率が約50%で
あり、炭素繊維とLiFとの複合材料を均一に充填した場
合の寄与率が60〜65%であるのと比較すると大きな改善
である。
複合材料のマトリクスとしては、炭素繊維以外に炭化ケ
イ素,酸化アルミニウムなどのセラミクスを用いること
もできる。
第3図(a)および(b)はそれぞれ本発明の他の実施
例を示した図である。これらの実施例は蓄熱物質1中
に、例えばグラファイト,銅などからなる熱伝導性の高
いフィン10を設けたものである。第3図(a)の例は軸
方向にフィン10を設けた例である。この場合はフイン10
の厚さを熱媒体3の下流方向が厚くなるように、軸方向
に沿って変化させ、軸方向の熱伝導および軸方向の蓄熱
物質の分布状態を制御するとよい。第3図(b)の例は
径方向にフイン10を設けた例である。この場合は、図示
するようにフイン10の厚さおよび間隔を軸方向に沿って
変化させるとよい。例えば熱媒体3の上流側で薄いフイ
ンを粗に、下流側では厚いフインを密に配列することに
よって第5図(b)に示した様な径方向の不均一な蓄・
放熱特性を改善することができた。
[発明の効果] 以上説明した様に、本発明によれば、従来の蓄熱器で生
じていた十分に蓄・放熱に寄与しない部分の蓄熱物質
が、十分に蓄・放熱に寄与できるようになり、蓄熱特性
が良好で、蓄熱密度の高い蓄熱器が可能となった。特
に、不均一な温度場の生じやすい高温での利用、熱負荷
変動の激しい場所での応用においてその効果が著しい。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)および(b)はそれぞ本発明の実施例の模
式的断面図、 第2図は本発明に用いた蓄熱体の吸・放熱特性の一例を
示す図、 第3図(a)および(b)はそれぞれ本発明の他の実施
例の模式的斜視図および断面図、 第4図は従来の蓄熱器構造を示す断面図、 第5図(a)および(b)はそれぞれ従来例における蓄
熱物質の蓄・放熱に寄与する部分を示す模式的断面図で
ある。 1……蓄熱物質、 2……容器、 3……熱媒体、 4……蓄熱器ケース、 9……炭素繊維マトリクス、 10……フイン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神本 正行 茨城県つくば市梅園1丁目1番4 電子技 術総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−155390(JP,A)

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱媒体が流れる伝熱管と、蓄熱物質の充填
    密度が所定の方向に沿って勾配をなす蓄熱体とを有する
    ことを特徴とする蓄熱器。
  2. 【請求項2】前記所定の方向は、前記伝熱管の軸方向で
    あることを特徴とする請求項1記載の蓄熱器。
  3. 【請求項3】前記所定の方向は、前記伝熱管の径方向で
    あることを特徴とする請求項1記載の蓄熱器。
  4. 【請求項4】前記蓄熱体は、前記蓄熱物質とともに伝熱
    物質が充填されたことを特徴とする請求項1ないし3の
    いずれか一項記載の蓄熱器。
  5. 【請求項5】前記伝熱物質は、炭素材料およびセラミク
    ス材料からなる群から選択される物質であることを特徴
    とする請求項4記載の蓄熱器。
  6. 【請求項6】前記蓄熱物質は、化学反応を伴う熱の吸収
    ・放出を行う物質であることを特徴とする請求項1ない
    し5のいずれか一項記載の蓄熱器。
  7. 【請求項7】前記蓄熱物質は、相変化を伴う熱の吸収・
    放出を行う物質であることを特徴とする請求項1ないし
    5のいずれか一項記載の蓄熱器。
  8. 【請求項8】熱媒体が流れる伝熱管と、 蓄熱物質および伝熱物質からなる複合材からなり、かつ
    前記伝熱物質の組成、充填密度、または組成および充填
    密度が所定の方向に沿って勾配をなす蓄熱体とを有する
    ことを特徴とする蓄熱器。
  9. 【請求項9】前記所定の方向は、前記伝熱管の軸方向で
    あることを特徴とする請求項8記載の蓄熱器。
  10. 【請求項10】前記所定の方向は、前記伝熱管の径方向
    であることを特徴とする請求項8記載の蓄熱器。
  11. 【請求項11】前記伝熱物質は、炭素材料およびセラミ
    クス材料からなる群から選択される物質であることを特
    徴とする請求項8ないし11のいずれか一項記載の蓄熱
    器。
  12. 【請求項12】前記蓄熱物質は、化学反応を伴う熱の吸
    収・放出を行う物質であることを特徴とする請求項8な
    いし11のいずれか一項記載の蓄熱器。
  13. 【請求項13】前記蓄熱物質は、相変化を伴う熱の吸収
    ・放出を行う物質であることを特徴とする請求項8ない
    し11のいずれか一項記載の蓄熱器。
  14. 【請求項14】前記蓄熱物質は、所定の方向に沿って勾
    配をなすことを特徴とする請求項8ないし13のいずれか
    一項記載の蓄熱器。
  15. 【請求項15】前記所定の方向は、前記伝熱管の軸方向
    であることを特徴とする請求項14記載の蓄熱器。
  16. 【請求項16】前記所定の方向は、前記伝熱管の径方向
    であることを特徴とする請求項14記載の蓄熱器。
JP2207258A 1990-08-03 1990-08-03 蓄熱器 Expired - Lifetime JPH0756433B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2207258A JPH0756433B2 (ja) 1990-08-03 1990-08-03 蓄熱器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2207258A JPH0756433B2 (ja) 1990-08-03 1990-08-03 蓄熱器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0490499A JPH0490499A (ja) 1992-03-24
JPH0756433B2 true JPH0756433B2 (ja) 1995-06-14

Family

ID=16536819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2207258A Expired - Lifetime JPH0756433B2 (ja) 1990-08-03 1990-08-03 蓄熱器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0756433B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004036964A (ja) * 2002-07-02 2004-02-05 Daikin Ind Ltd 蓄熱ユニット、その組立方法、及び蓄熱装置
JP2008261584A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄熱器
JP2015117877A (ja) * 2013-12-18 2015-06-25 株式会社デンソー 吸着器および吸着式冷凍機

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05296676A (ja) * 1992-04-15 1993-11-09 Ntc Kogyo Kk 蓄熱装置
JP2008020177A (ja) * 2006-06-15 2008-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄熱システム
JP2009030912A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Dainichi Co Ltd 蓄熱装置
JP5374683B2 (ja) * 2008-03-14 2013-12-25 株式会社豊田中央研究所 化学蓄熱材成形体及びその製造方法
JP5327729B2 (ja) * 2008-04-18 2013-10-30 株式会社豊田中央研究所 化学蓄熱材料、及びその製造方法
JP5765346B2 (ja) * 2011-02-10 2015-08-19 株式会社豊田中央研究所 化学蓄熱体およびその製造方法
JP6136673B2 (ja) * 2013-07-09 2017-05-31 株式会社豊田自動織機 化学蓄熱用成形体の作製方法及び化学蓄熱装置
US20160298520A1 (en) * 2013-10-24 2016-10-13 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Chemical heat storage device
JP2015081758A (ja) * 2013-10-24 2015-04-27 株式会社豊田自動織機 化学蓄熱装置
JP6079557B2 (ja) * 2013-10-24 2017-02-15 株式会社豊田自動織機 化学蓄熱装置
FR3013104B1 (fr) * 2013-11-12 2018-11-09 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de conditionnement thermique d'un flux d'air notamment pour vehicule automobile
JP5662545B1 (ja) * 2013-11-13 2015-01-28 多田 禮子 高性能全熱交換器
JP2015124940A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 パナホーム株式会社 蓄熱構造体及びそれを用いた住宅
JP6149001B2 (ja) * 2014-05-14 2017-06-14 株式会社デンソー 蓄熱装置
CN109489461B (zh) * 2018-12-06 2023-10-13 重庆大学 基于梯度蜂巢体和三维肋管的除尘换热一体化装置及方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56155390A (en) * 1980-05-06 1981-12-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Latent heat accumulating apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004036964A (ja) * 2002-07-02 2004-02-05 Daikin Ind Ltd 蓄熱ユニット、その組立方法、及び蓄熱装置
JP2008261584A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄熱器
JP2015117877A (ja) * 2013-12-18 2015-06-25 株式会社デンソー 吸着器および吸着式冷凍機
WO2015093051A1 (ja) * 2013-12-18 2015-06-25 株式会社デンソー 吸着器および吸着式冷凍機

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0490499A (ja) 1992-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0756433B2 (ja) 蓄熱器
JP3345986B2 (ja) グラファイト熱伝導体およびそれを用いたコールドプレート
US7898079B2 (en) Nanotube materials for thermal management of electronic components
CA2268650C (en) Superconducting heat transfer medium
US20040118553A1 (en) Flexible graphite thermal management devices
KR102027966B1 (ko) 냉각가스와 펠티에소자를 이용한 냉각장치
US20100172101A1 (en) Thermal interface material and method for manufacturing the same
US6916430B1 (en) Superconducting heat transfer medium
WO2010144841A1 (en) High temperature graphite heat exchanger
CN110804735B (zh) 一种适用于钛合金的导热辐射散热复合涂层
Zuo et al. Combined pulsating and capillary heat pipe mechanism for cooling of high heat flux electronics
JPH11503816A (ja) カーボン・カーボン複合材で作られた平行なプレートで構成される熱交換器
JPH0682036B2 (ja) 蓄熱体
JPH10238973A (ja) 薄形複合プレートヒートパイプ
CN109152298B (zh) 一种轻质温控装置及其制造方法
JP4048423B2 (ja) 伝熱性に優れた布帛
CN111829051A (zh) 一种储热采暖装置
CN209591539U (zh) 基于石墨烯导热的双重冷却聚变堆第一壁部件
CN209768049U (zh) 复合导热片、散热件
WO2000031485A1 (en) Counter-flow heat exchanger with integral manifolds and passage
EP0002558B1 (en) Superleak and heat exchanger
TW201010585A (en) Heat-dissipation structure and manufacturing method thereof
CA1146113A (en) Metal-plated foam heat transfer surface
Hung et al. Thermal conductivity of pristine and brominated highly graphitized pitch based carbon fibers
CN121510442A (zh) 复合散热靶

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term