JPH11270975A - 蓄熱カプセル - Google Patents
蓄熱カプセルInfo
- Publication number
- JPH11270975A JPH11270975A JP10076764A JP7676498A JPH11270975A JP H11270975 A JPH11270975 A JP H11270975A JP 10076764 A JP10076764 A JP 10076764A JP 7676498 A JP7676498 A JP 7676498A JP H11270975 A JPH11270975 A JP H11270975A
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- heat storage
- capsule
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-
- 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
- Building Environments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄熱材の相変化に伴う発生潜熱を有効に利用
でき、熱交換性能に優れ、さらには製造工程を容易にす
る蓄熱カプセルを得る。 【解決手段】 蓄熱カプセル１の内部に蓄熱材２と熱伝
導促進用物質片３としての箔状の金属とを備えたもので
ある。
でき、熱交換性能に優れ、さらには製造工程を容易にす
る蓄熱カプセルを得る。 【解決手段】 蓄熱カプセル１の内部に蓄熱材２と熱伝
導促進用物質片３としての箔状の金属とを備えたもので
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱材の相変化に
伴う発生潜熱を有効に利用する蓄熱カプセルに関するも
のである。
伴う発生潜熱を有効に利用する蓄熱カプセルに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】蓄熱手段の一つとして、物質の相変化に
伴う潜熱を利用した潜熱蓄熱が知られており、また潜熱
蓄熱を行うための熱交換手段として、カプセルに収納し
た物質と熱媒体との間で熱授受するカプセル形式のもの
が知られている。蓄熱カプセルは内部に蓄熱材を充填し
たもので、蓄熱材が蓄熱カプセルの外面と接する熱媒体
から熱を奪って液体に相変化することにより、蓄熱でき
るものである。
伴う潜熱を利用した潜熱蓄熱が知られており、また潜熱
蓄熱を行うための熱交換手段として、カプセルに収納し
た物質と熱媒体との間で熱授受するカプセル形式のもの
が知られている。蓄熱カプセルは内部に蓄熱材を充填し
たもので、蓄熱材が蓄熱カプセルの外面と接する熱媒体
から熱を奪って液体に相変化することにより、蓄熱でき
るものである。
【０００３】図６は例えば、特開平６−２８１３７１号
公報に記載された蓄熱カプセルを示す断面図である。図
において、１１はカプセル、１２は金網、１３は蓄熱材
を示している。この蓄熱カプセル１１は、金属製の球状
カプセルで、その内部に充填した蓄熱材１３と、球状カ
プセル内の伝熱を促進するための銅製の金網１２とで構
成されている。蓄熱材としては無機水和塩、あるいはパ
ラフィンなどの有機物等が使用される。
公報に記載された蓄熱カプセルを示す断面図である。図
において、１１はカプセル、１２は金網、１３は蓄熱材
を示している。この蓄熱カプセル１１は、金属製の球状
カプセルで、その内部に充填した蓄熱材１３と、球状カ
プセル内の伝熱を促進するための銅製の金網１２とで構
成されている。蓄熱材としては無機水和塩、あるいはパ
ラフィンなどの有機物等が使用される。
【０００４】上記のように構成された蓄熱カプセルは、
蓄熱槽の中に装入され、その周りに充満させた熱媒体と
の間で熱授受が行われる蓄熱装置を構成するものであ
る。前記蓄熱装置の蓄熱過程では、蓄熱槽内に充満させ
た高温度の熱媒体から熱を奪い、カプセル内の蓄熱材の
温度を上昇させて液化することで蓄熱を行う。一方、放
熱過程では、低温度の熱媒体が蓄熱カプセルから熱を奪
い、カプセル内の蓄熱材の温度を低下させて固化するこ
とで放熱を行う。
蓄熱槽の中に装入され、その周りに充満させた熱媒体と
の間で熱授受が行われる蓄熱装置を構成するものであ
る。前記蓄熱装置の蓄熱過程では、蓄熱槽内に充満させ
た高温度の熱媒体から熱を奪い、カプセル内の蓄熱材の
温度を上昇させて液化することで蓄熱を行う。一方、放
熱過程では、低温度の熱媒体が蓄熱カプセルから熱を奪
い、カプセル内の蓄熱材の温度を低下させて固化するこ
とで放熱を行う。
【０００５】この一連の熱の授受において、熱媒体とカ
プセル間の伝熱抵抗は比較的小さいが、カプセル内で固
化した蓄熱材の伝熱抵抗が大きいため、伝熱性能を低下
させていたが、カプセル内に金網を充填することによ
り、カプセル内の伝熱抵抗が低下し、蓄熱装置全体の伝
熱性能を向上できるものである。
プセル間の伝熱抵抗は比較的小さいが、カプセル内で固
化した蓄熱材の伝熱抵抗が大きいため、伝熱性能を低下
させていたが、カプセル内に金網を充填することによ
り、カプセル内の伝熱抵抗が低下し、蓄熱装置全体の伝
熱性能を向上できるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記蓄
熱カプセルにおいて、蓄熱材と金網の封入要領は記載さ
れてないが、予め金網をカプセル内に挿入してから融点
以上に加熱された液状の蓄熱材を流し込むか、または先
に液状の蓄熱材をカプセル内に流し込んでおき、金網を
挿入することになる。いずれにしても金網は伸縮性があ
り挿入時には金網とカプセル内面の摩擦抵抗により、先
に蓄熱材を流し込んだ場合には蓄熱材による抵抗もあ
り、挿入が容易でないという問題点があった。
熱カプセルにおいて、蓄熱材と金網の封入要領は記載さ
れてないが、予め金網をカプセル内に挿入してから融点
以上に加熱された液状の蓄熱材を流し込むか、または先
に液状の蓄熱材をカプセル内に流し込んでおき、金網を
挿入することになる。いずれにしても金網は伸縮性があ
り挿入時には金網とカプセル内面の摩擦抵抗により、先
に蓄熱材を流し込んだ場合には蓄熱材による抵抗もあ
り、挿入が容易でないという問題点があった。
【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、蓄熱材の熱交換性能がよく、
さらにはカプセル製造工程を容易にする蓄熱カプセルを
得ることを目的とする。
めになされたものであり、蓄熱材の熱交換性能がよく、
さらにはカプセル製造工程を容易にする蓄熱カプセルを
得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る蓄熱カプセ
ルの第１の発明は、蓄熱カプセルの内部に蓄熱材と熱伝
導促進用物質片とを備えたものである。また、第２の発
明は、熱伝導促進用物質片を箔状の金属で構成したもの
である。また、第３の発明は、蓄熱カプセルが内面にフ
ィンを備えたものである。
ルの第１の発明は、蓄熱カプセルの内部に蓄熱材と熱伝
導促進用物質片とを備えたものである。また、第２の発
明は、熱伝導促進用物質片を箔状の金属で構成したもの
である。また、第３の発明は、蓄熱カプセルが内面にフ
ィンを備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施の形態１の蓄熱カプセルを示す説明図である。図にお
いて、１は蓄熱カプセルで、円筒状に形成されている。
２は蓄熱材で、アンモニュウム明礬、あるいは酢酸ナト
リウムなどの無機水和塩などで、前記蓄熱カプセル１に
封入されている。３は熱伝導促進用物質片で、蓄熱材２
より熱伝導率の高い、例えばアルミニウム、銅、鉄など
の金属を箔状に成形したもので構成し、蓄熱材２ととも
に蓄熱カプセル１に封入される。蓄熱カプセル１の封止
は、蓋を溶接、ネジ締め、圧入する等により行う。
施の形態１の蓄熱カプセルを示す説明図である。図にお
いて、１は蓄熱カプセルで、円筒状に形成されている。
２は蓄熱材で、アンモニュウム明礬、あるいは酢酸ナト
リウムなどの無機水和塩などで、前記蓄熱カプセル１に
封入されている。３は熱伝導促進用物質片で、蓄熱材２
より熱伝導率の高い、例えばアルミニウム、銅、鉄など
の金属を箔状に成形したもので構成し、蓄熱材２ととも
に蓄熱カプセル１に封入される。蓄熱カプセル１の封止
は、蓋を溶接、ネジ締め、圧入する等により行う。
【００１０】蓄熱カプセル１への蓄熱材２と熱伝導促進
用物質片３の封入は、液相変態温度以上に加熱されて、
液状になっている蓄熱材２に熱伝導促進用物質片３とし
ての箔状の金属を混合し、蓄熱カプセル１に流し込み、
封止するだけでよい。また、蓄熱材２を蓄熱カプセル１
へ封入する場合、蓄熱材２を液状にしてから行う際に、
予め熱伝導促進用物質片３としての箔状の金属を液状の
蓄熱材２に均一に混入させることで、蓄熱カプセル１へ
の封入作業が容易となる。
用物質片３の封入は、液相変態温度以上に加熱されて、
液状になっている蓄熱材２に熱伝導促進用物質片３とし
ての箔状の金属を混合し、蓄熱カプセル１に流し込み、
封止するだけでよい。また、蓄熱材２を蓄熱カプセル１
へ封入する場合、蓄熱材２を液状にしてから行う際に、
予め熱伝導促進用物質片３としての箔状の金属を液状の
蓄熱材２に均一に混入させることで、蓄熱カプセル１へ
の封入作業が容易となる。
【００１１】上記のように構成された蓄熱カプセルの動
作について蓄熱カプセルを複数個使用した蓄熱装置に基
づいて説明する。図２は本発明の実施の形態１の蓄熱カ
プセルを適用した蓄熱装置を示す説明図である。図にお
いて、４は円筒状の蓄熱槽、５は熱媒体である。前記蓄
熱槽４内は、複数の蓄熱カプセル１が充填されるととも
に、熱媒体５が蓄熱カプセル１の周囲を充満している。
なお、蓄熱カプセル１は蓄熱槽内のカプセル充填率やメ
ンテナンスの容易さから球状カプセルよりも、筒状カプ
セルの方が有利である。
作について蓄熱カプセルを複数個使用した蓄熱装置に基
づいて説明する。図２は本発明の実施の形態１の蓄熱カ
プセルを適用した蓄熱装置を示す説明図である。図にお
いて、４は円筒状の蓄熱槽、５は熱媒体である。前記蓄
熱槽４内は、複数の蓄熱カプセル１が充填されるととも
に、熱媒体５が蓄熱カプセル１の周囲を充満している。
なお、蓄熱カプセル１は蓄熱槽内のカプセル充填率やメ
ンテナンスの容易さから球状カプセルよりも、筒状カプ
セルの方が有利である。
【００１２】上記蓄熱槽４の蓄熱過程では、蓄熱槽４内
に充満している高温度の熱媒体５から熱を奪い、蓄熱カ
プセル１内の蓄熱材２の温度を上昇させて液化すること
で蓄熱を行う。一方、放熱過程では低温度の熱媒体５が
熱を奪い、蓄熱カプセル１内の蓄熱材２の温度を低下さ
せて固化することで放熱を行う。
に充満している高温度の熱媒体５から熱を奪い、蓄熱カ
プセル１内の蓄熱材２の温度を上昇させて液化すること
で蓄熱を行う。一方、放熱過程では低温度の熱媒体５が
熱を奪い、蓄熱カプセル１内の蓄熱材２の温度を低下さ
せて固化することで放熱を行う。
【００１３】この一連の熱の授受において、熱媒体５と
蓄熱カプセル１間の伝熱抵抗は比較的小さいが、蓄熱カ
プセル１内の固化した蓄熱材２によって伝熱抵抗が大き
くなる。蓄熱カプセル１内に熱伝導促進用物質片３を充
填することにより、蓄熱材２が固化しても蓄熱カプセル
１内の伝熱抵抗を小さくできる。したがって、蓄熱装置
全体の伝熱性能を向上できる。以上、放熱時の動作につ
いて説明したが、蓄熱時においても同様に効率の良い熱
交換が可能となる。なお、熱伝導促進用物質片として、
箔状の金属につて説明したが、これに限定されるもので
はなく、短線または短繊維状のものでもよい。
蓄熱カプセル１間の伝熱抵抗は比較的小さいが、蓄熱カ
プセル１内の固化した蓄熱材２によって伝熱抵抗が大き
くなる。蓄熱カプセル１内に熱伝導促進用物質片３を充
填することにより、蓄熱材２が固化しても蓄熱カプセル
１内の伝熱抵抗を小さくできる。したがって、蓄熱装置
全体の伝熱性能を向上できる。以上、放熱時の動作につ
いて説明したが、蓄熱時においても同様に効率の良い熱
交換が可能となる。なお、熱伝導促進用物質片として、
箔状の金属につて説明したが、これに限定されるもので
はなく、短線または短繊維状のものでもよい。
【００１４】実施の形態２．図３は本発明の実施の形態
２の蓄熱カプセルを示す説明図、図４は図３のＡ−Ａ矢
視を示す断面図である。図において、実施の形態１と同
一または同等の機能を有するものは説明を省略する。６
はフィンで、筒状の蓄熱カプセル１内部の長手方向で蓄
熱カプセル１中心部へ向かって設けられている。フィン
６有するカプセル１の形成は、押出し加工または引き抜
き加工によってフィン付き管とし、これを所望長さに切
断し両端を封止加工することによって容易に得られる。
２の蓄熱カプセルを示す説明図、図４は図３のＡ−Ａ矢
視を示す断面図である。図において、実施の形態１と同
一または同等の機能を有するものは説明を省略する。６
はフィンで、筒状の蓄熱カプセル１内部の長手方向で蓄
熱カプセル１中心部へ向かって設けられている。フィン
６有するカプセル１の形成は、押出し加工または引き抜
き加工によってフィン付き管とし、これを所望長さに切
断し両端を封止加工することによって容易に得られる。
【００１５】上記のように構成された実施の形態２の蓄
熱カプセルにおいては、フィン６により蓄熱カプセル１
と蓄熱材２の接触面積が増加し、また、フィン６が蓄熱
カプセル１中心部へ向いているため、蓄熱材２の見かけ
の熱伝導率が向上し、蓄熱材２と熱媒体５の熱交換が効
率よくなる。
熱カプセルにおいては、フィン６により蓄熱カプセル１
と蓄熱材２の接触面積が増加し、また、フィン６が蓄熱
カプセル１中心部へ向いているため、蓄熱材２の見かけ
の熱伝導率が向上し、蓄熱材２と熱媒体５の熱交換が効
率よくなる。
【００１６】実施の形態３．図５は本発明の実施の形態
３の蓄熱カプセルを示す説明図である。図において、７
はフィンで、環状の円盤形を呈し、筒状の蓄熱カプセル
１の円周方向に蓄熱カプセル１中心部へ向かって所定間
隔で複数個所に一体成形または溶接等により設けられて
いる。この実施の形態３における蓄熱カプセルの動作
は、実施の形態２と同様であり説明を省略する。
３の蓄熱カプセルを示す説明図である。図において、７
はフィンで、環状の円盤形を呈し、筒状の蓄熱カプセル
１の円周方向に蓄熱カプセル１中心部へ向かって所定間
隔で複数個所に一体成形または溶接等により設けられて
いる。この実施の形態３における蓄熱カプセルの動作
は、実施の形態２と同様であり説明を省略する。
【００１７】上記実施の形態２においては、フィン６が
４枚であるがこの枚数に限定されるものではなく、適宜
増減してよい。また、フィン６は蓄熱カプセル１の長手
方向へ真直に設けられ、実施の形態３では円盤状に設け
られているが、ネジ山のように螺旋状に設けてもよいも
ので、例えば螺旋状の山を設けた芯金を回転させながら
中通しする等によって形成できる。
４枚であるがこの枚数に限定されるものではなく、適宜
増減してよい。また、フィン６は蓄熱カプセル１の長手
方向へ真直に設けられ、実施の形態３では円盤状に設け
られているが、ネジ山のように螺旋状に設けてもよいも
ので、例えば螺旋状の山を設けた芯金を回転させながら
中通しする等によって形成できる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明に係る蓄熱カプセル
は、蓄熱カプセルの内部に蓄熱材と熱伝導促進用物質片
とを備えたものであるから、予め液状の蓄熱材２に均一
に混入させてカプセル内に充填することができ、カプセ
ルの製作が容易となる。
は、蓄熱カプセルの内部に蓄熱材と熱伝導促進用物質片
とを備えたものであるから、予め液状の蓄熱材２に均一
に混入させてカプセル内に充填することができ、カプセ
ルの製作が容易となる。
【００１９】また、熱伝導促進用物質片を箔状の金属で
構成したので、どのような大きさにも直ちに容易に加工
可能であるから、寸法変更等に即応できる。
構成したので、どのような大きさにも直ちに容易に加工
可能であるから、寸法変更等に即応できる。
【００２０】また、蓄熱カプセルが内面にフィンを備え
たものであるから、蓄熱材の見かけの熱伝導率を向上す
ることができ、効率の良い熱交換が可能となる。
たものであるから、蓄熱材の見かけの熱伝導率を向上す
ることができ、効率の良い熱交換が可能となる。
【図１】 本発明の実施の形態１の蓄熱カプセルを示す
説明図である。
説明図である。
【図２】 本発明の実施の形態１の蓄熱カプセルを適用
した蓄熱装置を示す説明図である。
した蓄熱装置を示す説明図である。
【図３】 本発明の実施の形態２の蓄熱カプセルを示す
説明図である。
説明図である。
【図４】 図３のＡ−Ａ矢視を示す断面図である。
【図５】 本発明の実施の形態３の蓄熱カプセルを示す
説明図である。
説明図である。
【図６】 従来の蓄熱カプセルを示す断面図である。
１ 蓄熱カプセル、２ 蓄熱材、３ 熱伝導促進用物質
片、４ 蓄熱槽、５熱媒体、６，７ フィン。
片、４ 蓄熱槽、５熱媒体、６，７ フィン。
Claims (3)
- 【請求項１】 蓄熱カプセルの内部に蓄熱材と熱伝導促
進用物質片とを備えたことを特徴とする蓄熱カプセル。 - 【請求項２】 熱伝導促進用物質片を箔状の金属で構成
したことを特徴とする請求項１に記載の蓄熱カプセル。 - 【請求項３】 蓄熱カプセルが内面にフィンを備えたこ
とを特徴とする蓄熱カプセル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10076764A JPH11270975A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 蓄熱カプセル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10076764A JPH11270975A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 蓄熱カプセル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11270975A true JPH11270975A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=13614673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10076764A Pending JPH11270975A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 蓄熱カプセル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11270975A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212014A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Toyota Motor Corp | 潜熱蓄熱装置及びエンジン |
| JP2007225219A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄熱装置 |
| JP2007263509A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄熱装置 |
| JP2015055470A (ja) * | 2013-09-13 | 2015-03-23 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | ヒートパイプ及び箔、発泡体又は他の多孔性媒体と共に相変化材料を使用したエネルギー貯蔵並びに熱管理 |
| JP2016035382A (ja) * | 2015-11-09 | 2016-03-17 | 株式会社デンソー | 蓄冷熱交換器 |
| US9989315B2 (en) | 2012-08-07 | 2018-06-05 | Denso Corporation | Cold storage heat exchanger |
| CN110594851A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-20 | 天津和汇能源科技发展有限公司 | 基于地道风、空气源热泵及太阳能转轮除湿的相变房屋 |
| CN111013509A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-17 | 中国科学院化学研究所 | 一种无机盐类相变储能微胶囊及其制备方法与应用 |
-
1998
- 1998-03-25 JP JP10076764A patent/JPH11270975A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212014A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Toyota Motor Corp | 潜熱蓄熱装置及びエンジン |
| JP2007225219A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄熱装置 |
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| CN111013509A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-17 | 中国科学院化学研究所 | 一种无机盐类相变储能微胶囊及其制备方法与应用 |
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