JPH11148788A - 蓄熱装置 - Google Patents

蓄熱装置

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JPH11148788A
JPH11148788A JP9315555A JP31555597A JPH11148788A JP H11148788 A JPH11148788 A JP H11148788A JP 9315555 A JP9315555 A JP 9315555A JP 31555597 A JP31555597 A JP 31555597A JP H11148788 A JPH11148788 A JP H11148788A
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JP
Japan
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heat storage
heat
storage tank
temperature
filled
Prior art date
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Pending
Application number
JP9315555A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Fukada
和宏 深田
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.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP9315555A priority Critical patent/JPH11148788A/ja
Publication of JPH11148788A publication Critical patent/JPH11148788A/ja
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    • 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
    • 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
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

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  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 化学反応等を利用した蓄熱剤においても容易
に温度制御でき、かつ熱損失の小さい蓄熱装置を提供す
る。 【解決手段】 可逆的に吸熱、放熱を行い、実質的に吸
熱温度と放熱温度が異なる蓄熱剤が充填された第1の蓄
熱槽1と、第1の蓄熱槽1に充填された蓄熱剤の放熱温
度より低い相転移温度を有する潜熱型蓄熱剤が充填され
た第2の蓄熱槽と2からなり、第1の蓄熱槽1と第2の
蓄熱槽2とが熱交換可能となされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は蓄熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、工場排水や、太陽熱を利用し
た冷暖房装置、給湯装置が普及されている。これらに
は、水和物の脱水・水和反応を利用したものや、水酸化
物の分解反応を利用したもの、金属水素化物の生成反応
を利用したもの、濃度差型のものなど多岐にわたってお
り、その経済性、蓄熱密度の高さから、研究開発が進ん
でいる(特開昭和63−34461号公報等)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これら化学反
応等を利用した蓄熱剤を用いた蓄熱装置は、 ポテンシャルエネルギーによる吸熱温度と放熱温度の
差(ヒステリシス)が大きい。 一端反応が開始すると、温度制御が難しい。 等の問題があり、必要以上の温度上昇による熱損失が無
視できなかった。
【0004】本発明は上記の課題を解決し、化学反応等
を利用した蓄熱剤においても容易に温度制御でき、かつ
熱損失の小さい蓄熱装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
(以下、「本発明1」という)の蓄熱装置は、可逆的に
吸熱、放熱を行い、実質的に吸熱温度と放熱温度が異な
る(以下、「ヒステリシスを有する」という)蓄熱剤が
充填された第1の蓄熱槽と、第1の蓄熱槽に充填された
蓄熱剤の放熱温度より低い相転移温度を有する潜熱型蓄
熱剤が充填された第2の蓄熱槽とからなり、第1の蓄熱
槽と第2の蓄熱槽とが熱交換可能となされているもので
ある。
【0006】請求項2に記載の発明(以下、「本発明
2」という)の蓄熱装置は、可逆的に吸熱、放熱を行
い、ヒステリシスを有する蓄熱剤が充填された第1の蓄
熱槽と、第1の蓄熱槽に充填された蓄熱剤の吸熱温度よ
り高い相転移温度を有する潜熱型蓄熱剤が充填された第
2の蓄熱槽とからなり、第1の蓄熱槽と第2の蓄熱槽と
が熱交換可能となされているものである。
【0007】上記第1の蓄熱槽に充填される蓄熱剤とし
ては、可逆的に吸熱、放熱を行い、ヒステリシスを有す
る蓄熱剤であれば特に限定されず、例えば、ゼオライト
と水、シリカゲルと水等の吸脱着反応を利用したもの;
硫酸ナトリウム、硫化ナトリウム、半水石膏等の水和反
応を利用したもの;水酸化マグネシウム、水酸化カルシ
ウム等の水酸化物の分解反応を利用したもの;塩化第一
鉄−アンモニア複塩、塩化カルシウム−アンモニア複塩
等のアンモニア化物の生成反応を利用したもの;、La
Ni5 、Mm(ミッシュメタル)Ni5 、CaNi5
の金属水素化物を利用したもの;炭酸カルシウム等の分
解反応を利用したもの;CCl3 F、CH3 OH・3C
6 4 (OH)2 、M・6H2 O(M=Ar,CH4,C
2 、H 2 S、Cl2 等)、M・17H2 O(M=C3
8 、CHCl3 等)、アダクツ等のクラスレイト化合
物を利用したものなどがあげられる。
【0008】上記第2の蓄熱槽に充填される潜熱型蓄熱
剤としては、必要とする温度領域近傍にに相転移温度を
有するものであれば特に限定されず、潜熱としては、融
解熱、凝結熱、金属等の結晶変態熱などがあげられる
が、取り扱いの点で融解熱が好ましい。
【0009】就中、n−オクタコサン(融点61.4
℃)、n−ヘキサコサン(融点56.3℃)、n−テト
ラコサン(融点50.6℃)、n−ドコサン(融点4
4.0℃)、n−エイコサン(融点36.4℃)、n−
オクタデカン(融点28.2℃)、n−ヘキサデカン
(融点18.2℃)、n−テトラデカン(融点5.9
℃)等のノルマルパラフィン及びこれらの混合物、プロ
ピオンアミド(融点81.3℃)、ナフタレン(融点8
0℃)、ステアリン酸(融点71℃)、ビフェニル(融
点71℃)、ポリエチレングリコール(融点−25〜6
8℃)、パルミチン酸(融点63℃)、ミリスチン酸
(融点57℃)、カンフェン(融点50℃)、ラウリル
酸(融点44℃)、カプリル酸(融点31.6℃)、酢
酸(16.6)等の有機化合物;硫酸ナトリウム10水
塩(融点32.4℃)、水(融点0℃)等の無機化合物
などが挙げられる。
【0010】この中でも、給湯、暖房等に使用するので
あれば、融点が40〜80℃程度のものが好適に使用さ
れる。
【0011】(作用)本発明1の蓄熱装置は、可逆的に
吸熱、放熱を行い、ヒステリシスを有する蓄熱剤が充填
された第1の蓄熱槽と、第1の蓄熱槽に充填された蓄熱
剤の放熱温度より低い相転移温度を有する潜熱型蓄熱剤
が充填された第2の蓄熱槽とからなり、第1の蓄熱槽と
第2の蓄熱槽とが熱交換可能となされているものである
から、第1の蓄熱槽の蓄熱剤に効率的に蓄えられた温熱
が、第2の蓄熱槽の潜熱型蓄熱剤の相転移温度により、
一定の温度で長時間利用できる。さらに、第1の蓄熱槽
の蓄熱剤のヒステリシスが大きくても、有効に利用でき
る。
【0012】本発明2の蓄熱装置の蓄熱装置は、可逆的
に吸熱、放熱を行い、ヒステリシスを有する蓄熱剤が充
填された第1の蓄熱槽と、第1の蓄熱槽に充填された蓄
熱剤の吸熱温度より高い相転移温度を有する潜熱型蓄熱
剤が充填された第2の蓄熱槽とからなり、第1の蓄熱槽
と第2の蓄熱槽とが熱交換可能となされているものであ
るから、第1の蓄熱槽の蓄熱剤に効率的に蓄えられた冷
熱が、第2の蓄熱槽の潜熱型蓄熱剤の相転移温度によ
り、一定の温度で長時間利用できる。さらに、第1の蓄
熱槽の蓄熱剤のヒステリシスが大きくても、有効に利用
できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳しく説明する。
【0014】図1は、本発明1の実施の形態の一例を示
す説明図であり、(a)は蓄熱する状態、(b)は放熱
する状態を示す。図1において、1は第1の蓄熱槽、2
は第2の蓄熱槽、3は断熱材、4、5、6は熱交換器で
ある。本発明1の蓄熱装置を用いて給湯若しくは暖房を
行う場合について説明する。図1(a)、(b)に示す
ように本発明1の蓄熱装置は、第1の蓄熱槽1、第2の
蓄熱槽2、断熱材3及び熱交換器4、5、6よりなる。
【0015】第1の蓄熱槽1には水を吸着したゼオライ
トが充填されている。第1の蓄熱槽1には温熱(太陽
熱、廃熱など)H1が熱交換器4を介して第1の蓄熱槽
1に蓄熱される。第1の蓄熱槽1に蓄熱された温熱H1
は、第1の蓄熱槽1の温度を上昇させ、ゼオライトから
の水の脱着温度以上に上昇し、水をゼオライトから脱着
させる。そして、冷気Wcとなって排気される。さらに
ゼオライトから脱着された水は、凝縮されて排水(水蒸
気でもよい)Waとなって、装置外に排出される。そし
て、第1の蓄熱槽1内の温度は、断熱材3により略一定
に保持される。
【0016】第2の蓄熱槽2には、所望する温度(ゼオ
ライトへの水の吸着温度より低い)の融点を有するノル
マルパラフィンが充填されている。第1の蓄熱槽1に蓄
熱された温熱H1を用いて給湯若しくは暖房を行うに
は、先ず大気中の湿気Hu(流水でもよい)を第1の蓄
熱槽1に供給して、第1の蓄熱槽1に充填されたゼオラ
イトに水を供給する。第1の蓄熱槽1はゼオライトが水
を吸着し、ゼオライトへの水の吸着温度以上となる。こ
の時の発熱H3 は、第2の蓄熱槽2に熱交換器5を介し
て移動する。発熱H3を吸熱した第2の蓄熱槽2は、充
填されたノルマルパラフィンが、その融点まで上昇す
る。この第2の蓄熱槽2に水W1を通過させると、略ノ
ルマルパラフィンの融点まで温度上昇した温水W2が得
られる。さらに、熱交換器6を介して室内の空気C1を
第2の蓄熱槽2に供給すると、略ノルマルパラフィンの
融点まで温度上昇した温風H4が得られる。
【0017】図2は、本発明2の実施の形態の一例を示
す説明図であり、(a)は蓄冷する状態、(b)は冷
風、冷水を得る状態を示す。図2において、11は第1
の蓄熱槽、21は第2の蓄熱槽、31は断熱材、41は
ヒートポンプ、51、61は熱交換器である。本発明2
の蓄熱装置を用いて冷房を行う場合について説明する。
図2(a)、(b)に示すように本発明2の蓄熱装置
は、第1の蓄熱槽11、第2の蓄熱槽21、断熱材31
及びヒートポンプ41、熱交換器51、61よりなる。
【0018】第1の蓄熱槽11にはクラスレート化合物
であるCCl3 F(分解温度6.8℃)が充填されてい
る。第1の蓄熱槽11には大気C2がヒートポンプ41
に送られ、第1の蓄熱槽11が冷却される。第1の蓄熱
槽1に充填されたCCl3 Fは、その包接温度まで低下
して包接される。そして、大気C2は廃熱WHとして装
置外へ排出される。第1の蓄熱槽11内の温度は、断熱
材31により略一定に保持される。
【0019】第2の蓄熱槽21には、所望する温度(C
Cl3 Fの分解温度より高い)の融点を有するノルマル
パラフィンが充填されている。この装置を用いて冷房を
行うには、熱交換器61を介して室内の空気H6を第2
の蓄熱槽21に供給すると、略ノルマルパラフィンの融
点まで温度低下した冷風C3が得られる。この時の熱H
5は熱交換器51を介して第1の蓄熱槽11に移動す
る。
【0020】
【発明の効果】本発明1の蓄熱装置は上述のように構成
されているので、化学反応等を利用した蓄熱剤において
も一定の温度の熱媒を供給でき、かつ熱損失の小さい蓄
熱装置となる。
【0021】本発明2の蓄熱装置は上述のように構成さ
れているので、化学反応等を利用した蓄熱(冷)剤にお
いても一定の温度の冷媒を供給でき、かつ熱損失の小さ
い蓄熱装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明1の実施の形態の一例を示す説明図であ
り、(a)は蓄熱する状態、(b)は放熱する状態を示
す。
【図2】図2は、本発明2の実施の形態の一例を示す説
明図であり、(a)は蓄冷する状態、(b)は冷風、冷
水を得る状態を示す。
【符号の説明】
1、11 第1の蓄熱槽 2、21 第2の蓄熱槽 3、31 断熱材 4、5、6、51、61 熱交換器 41 ヒートポンプ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可逆的に吸熱、放熱を行い、実質的に吸
    熱温度と放熱温度が異なる蓄熱剤が充填された第1の蓄
    熱槽と、第1の蓄熱槽に充填された蓄熱剤の放熱温度よ
    り低い相転移温度を有する潜熱型蓄熱剤が充填された第
    2の蓄熱槽とからなり、第1の蓄熱槽と第2の蓄熱槽と
    が熱交換可能となされていることを特徴とする蓄熱装
    置。
  2. 【請求項2】 可逆的に吸熱、放熱を行い、実質的に吸
    熱温度と放熱温度が異なる蓄熱剤が充填された第1の蓄
    熱槽と、第1の蓄熱槽に充填された蓄熱剤の吸熱温度よ
    り高い相転移温度を有する潜熱型蓄熱剤が充填された第
    2の蓄熱槽とからなり、第1の蓄熱槽と第2の蓄熱槽と
    が熱交換可能となされていることを特徴とする蓄熱装
    置。
JP9315555A 1997-11-17 1997-11-17 蓄熱装置 Pending JPH11148788A (ja)

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JP9315555A JPH11148788A (ja) 1997-11-17 1997-11-17 蓄熱装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009511848A (ja) * 2005-10-10 2009-03-19 エムジー イノベーションズ コーポレーション 相変化物質熱交換器
JP2013516380A (ja) * 2010-01-05 2013-05-13 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア ポリスルフィドベースの極高温のための伝熱流体および蓄熱流体
JP2014095294A (ja) * 2012-11-07 2014-05-22 Toyota Industries Corp 排気ガス浄化システム
KR101877869B1 (ko) * 2015-11-12 2018-07-12 한국에너지기술연구원 열화학 물질을 이용한 축열 및 방열 장치, 이를 이용한 축열 및 방열 방법

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JP2014095294A (ja) * 2012-11-07 2014-05-22 Toyota Industries Corp 排気ガス浄化システム
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