JPS58142193A - 蓄熱装置 - Google Patents

蓄熱装置

Info

Publication number
JPS58142193A
JPS58142193A JP57024732A JP2473282A JPS58142193A JP S58142193 A JPS58142193 A JP S58142193A JP 57024732 A JP57024732 A JP 57024732A JP 2473282 A JP2473282 A JP 2473282A JP S58142193 A JPS58142193 A JP S58142193A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat storage
storage material
transfer medium
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.)
Pending
Application number
JP57024732A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahito Ishii
隆仁 石井
Kazuo Yamashita
山下 和夫
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
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP57024732A priority Critical patent/JPS58142193A/ja
Publication of JPS58142193A publication Critical patent/JPS58142193A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/025Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being in direct contact with a heat-exchange medium or with another heat storage material
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、太陽熱などの熱エネルギーを蓄熱し、給湯・
暖房などに用いられる蓄熱装置に関するものである。
従来のこのような蓄熱装置としては、例えば、第1図に
示すように蓄熱槽1の内部に相変化を起す蓄熱材2が充
填され、かつ、この蓄熱材2中にに放熱のための熱交換
器3が埋設されていた。この構成において蓄熱は、蓄熱
槽1の外部、又は内部より熱エネルギーが供給されるこ
とにより行なわれる。しかしながら、一般に、蓄熱材2
の固相は熱伝達率が低く、しかもその融液は粘性が大き
いため蓄熱材2の融液の自然対流伝熱によっては速やか
な蓄熱ができない。また、放熱は、蓄熱材2が放出する
融解潜熱及び顕熱を熱交換器3中を流れる熱交換媒体が
(qうことにより行なわれる。
しかし、その際に熱交換器3の伝熱面に蓄熱材2の固相
4が付着して伝熱性能の低下をまねき、有効に熱を取り
出すことができない。さらに、こうした融解潜熱を利用
する蓄熱材の場合、過冷却・放熱時の応答性の悪さとあ
わせて実用化への大きな障害となっていた。そこで、こ
れまで熱交換器にフィンを付し熱交換面積を増したり、
あるいは、蓄熱材をカプセル内に封入し実質的に単位体
積当りの表面積を増し、これらのカプセルを蓄熱槽内に
充填したりする方θミがおこなわれているかJ1記問題
の本質的解決には至っていない。
本発明は、これまで述べたような従来の問題点である蓄
熱材を用いた蓄熱装置の伝熱特性を大幅に改善し、蓄熱
材が貯えた熱を種々の効率で放熱することを目的とする
この目的を達成するたy)に本発明は、相変化を起こす
蓄熱材と、熱吸収の時に液体から気体に、熱放出の時に
気体から液体になる伝熱媒体とを上方に空間部を残して
蓄熱槽内に封入し、少なくとも前記空間部に熱交換媒体
が通過する熱交換器を設け、かつ、前記空間部の熱交換
器の同りに前記伝熱媒体の凝縮液の受液器を設け、その
凝縮液を前記蓄熱材中に循環して導入するとともに、そ
の循環量を制御する機構を設けたものである。
この構成によって、放熱の際、蓄熱槽内に流入する低温
の熱交換媒体は、少なくとも蓄熱材より受熱して気体に
なった伝熱媒体の空間即熱交換器の伝熱面での凝縮伝熱
により加温されるのであるが、前述した受熱器を設けた
ことにより、蓄熱材が空間即熱交換器に飛散・付着する
のを防ぐとともに空間即熱交換器の伝熱面で蒸発潜熱を
放出して液体となりl西下する伝熱媒体の凝縮液を集め
、その凝縮液の所定量を蓄熱材中に循環して導入するこ
とができる。
以下、本発明による蓄熱装置の一実施例を第2図を用い
て説明する。蓄熱槽容器5の内部には相変化を起こす蓄
熱材6として、例えは、酢酸ナトリウム・3水塩(融点
68°C1比重(固体) 1.44t/ ctd (液
体) 1,28 fC/ al、)と、熱吸収の時に液
体から気体に、熱放出の時に気体から液体になる伝熱媒
体7として、例えば、フロン−113(沸点47.6°
C1融点−36°C1比重(25°C)1,5s6c/
CC)か、]一方に空間部Aを残して封入されている。
そして、空間部Aは空気などの非凝縮性ガスを排除して
いる。また、熱交換媒体16として、例えは、水が通過
する熱交換器1oを空間部4に設け、かつ、伝熱媒体7
の蒸気の空間部Aと蓄熱材充填部Bにわたる連通を残し
て前記熱交換器1゜の回りに前記伝熱媒体7の凝縮液が
溜まる受液器8を設け、さらに、その凝縮液の所定量を
蓄熱槽容器5の下部より蓄熱材充填部B中に循環して導
入するためのポンプ9を設けている。受液器8は、金属
または合成樹脂製で円筒状容器であり、伝熱媒体7の凝
縮液の全量を収納しつる内容積をもつ。
上記構成において蓄熱材6の内部には、通常、放熱に判
う結晶化の際体積変化により生じた空隙が巣状に存在し
、しかもその空隙内には伝熱媒体7が介在している。こ
の状態から蓄熱槽6の外部あるいは内部より熱を供給し
蓄熱を開始する。この蓄熱過程において、一般に蓄熱材
6の固相の熱伝達率は低く、代わって伝熱媒体7がすば
やく受熱し、熱を蓄熱材6に伝達しつつ蓄熱槽6の内部
を」−昇してゆく。伝熱媒体7は前述した空隙を通って
蒸発と凝縮を繰り返しながら蓄熱材6に熱を伝達する。
こうして供給された熱をすみやかに蓄熱し、蓄熱槽6の
内部は蓄熱材6の融液と液 気体からなる伝熱媒体7の
飽和蒸気で異だされる。
次に、放熱過程について熱交換媒体16として、例えば
、水が熱交換器10内に流入する場合を説明する。低温
の水16が流入すると空間部Aの熱交換器10の管壁で
伝熱媒体7の飽和蒸気は凝縮し、蒸発潜熱を放出する。
これにより水15は加熱される。蒸発潜熱を放出した伝
熱媒体7は凝縮・滴下する。そ1〜で、伝熱媒体7の凝
縮液は一旦受液器8に溜まる。その凝縮液をポンプ9で
蓄熱槽6の下部より蓄熱材6中に戻すのであるが、前記
ポンプ9の液輸送量を制御することにより限られた量の
伝熱媒体7凝縮液が蓄熱槽5内に送り込まれる。すると
、蓄熱材6から受熱して空間部人に至る伝熱媒体7の気
体量は限定され、熱交換器10の管壁で凝縮し放出する
蒸発潜熱量は決まる。
その結果、水16はこれに対応した昇温値をとることに
なる。」1記過程において蓄熱材充填部Bの内部には伝
熱媒体7の気化に伴う蓄熱材6の攪拌がおこる。また、
伝熱媒体7の蒸気が、熱交換器1oの管壁で凝縮すると
空間部人における伝熱媒体7の蒸気圧が低下するが、こ
れは蓄熱材6中を上昇してくる伝熱媒体7の蒸気により
行なわ札る。
その時、一部蓄熱材6の融液が空間部Aに飛散するが、
これは、受液器8により捕捉され、熱交換器1oへの蓄
熱材6の付着は疎筈される。さらに、蓄熱材6の融液は
前述したように激しく攪拌され、過冷却・相分1捕を起
こすことなく結晶化し融解l呂熱を放出する。こうして
蓄熱材6が有する融解潜熱はもとより顕熱をも有効に利
用することができる。
第3図は、他の実施例であり、空間部Aと蓄熱材充填部
Bにわたり連接して熱交換器12を設けたものである。
なお、第2図と同一部品については同一番号を伺してい
る。この構成によって、蓄熱槽6内に流入する低温の熱
交換媒体16は、前述した空間部Aの熱交換器12(以
F、便宜上12−aとする)での伝熱媒体7の凝縮伝熱
に、さらに蓄熱材充填部Bの熱交換器12(以下、便宜
上12−bとする)での蓄熱材6融液との間接熱交換が
付加されることによりさらに効率よく加温される。その
際、蓄熱材充填部Bの内部には、第2図で述べたような
伝熱媒体チの攪拌が生じており、熱交換器(12−b)
の間接熱交換による熱伝達率は著しく向」二する。
これまで述べたように、ポンプ9による伝熱媒体7の凝
縮液循環搦゛により異なる出湯温度を得ることができる
。熱交換器(8及び12)中を流れる水量を一定にする
と得られる出湯温度の高低か、すなわち熱交換性能の大
小を意味するのであるが、最大の熱交換性能は、空間i
′A5 Aの熱交換器(8、及び12−a)の伝熱面で
凝縮する伝熱媒体γ量とポンプ9により蓄熱槽6内に導
入する伝熱媒体7の循環にが等しい時に得られる。また
、q“「に、ポンプ9による伝熱媒体7の循環鼠が00
場合は、蓄熱槽容器6の断熱ロスにより伝熱媒体7の凝
縮液は受液器8に集められる。その結果、蓄熱材6の融
液は静的状態のまま過冷却に至る。こうして、長期蓄熱
を可能とするのである。その状態から放熱を開始するに
は、ポンプ9により伝熱媒体7の凝縮液を蓄熱槽5内に
循環・尊大すればよい。
なお、」二記説明では、熱交換器12を放熱器として用
いたが、熱交換器12を加熱器と放熱器に兼用して交互
に用いることもできる。すなわち、例えば、蓄熱時には
熱交換器12に太陽熱温水器により得られたl!uj水
を得びき蓄熱しておき、放熱時には回路切替により熱交
換412より室内の温風暖房器に導びいて暖房すること
ができる。また。
熱交換媒体16として水以外のもの、例えば、フロン、
有機熱媒などの使用も可能である。
以上説明したように本発明による蓄熱装置は、(1)蓄
熱材中に伝熱媒体が介在するため蓄熱時の応答性が良く
、速やかな蓄熱ができる。
(2)受液器を設けたことにより放熱時蓄熱利と伝熱媒
体の分離性が良く、蓄熱材固相の付着に伴う熱伝達率の
低下を回避できる。
(3)  ポンプ輸送量を制御することにより異なる出
口温度の熱交換媒体を得ることができる。
(4)  特に、ポンプ輸送量をOとした場合には長時
間の蓄熱ができる。
(6)伝熱媒体の攪拌により蓄熱材は過冷却・相分離を
起こすことなく結晶化する。したがって、放熱時の応答
性が向]−する。
などの多くの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、に(−米の蓄熱装置の断面図、第2図・ 0 第3図は、本発明による蓄熱装置の断面図である。 1.5・ ・蓄熱槽、2,6・・・・・蓄熱材、3,1
q12 ・・・・熱交換器、4・・・・・蓄熱材固相、
了・・・・・・伝熱媒体、8 ・・受液器、9・・・・
・・ポンプ、16・・・・・・熱交換媒体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図 第3図 1.5

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 相変化を起こす蓄熱材と、熱吸収の時に液体から気体に
    、熱放出の時に気体から液体になる伝熱媒体とを上方に
    空間部を残して蓄熱槽内に封入し、少なくとも前記空間
    部に熱交換媒体が通過する熱交換器を設け、かつ、前記
    空間部の熱交換器のまわりに前記伝熱媒体の凝縮液の受
    液器を設け、その凝縮液を前記蓄熱材中に循環して導入
    するとともに、その循環量を制御する機構を設けた蓄熱
    装置。
JP57024732A 1982-02-17 1982-02-17 蓄熱装置 Pending JPS58142193A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57024732A JPS58142193A (ja) 1982-02-17 1982-02-17 蓄熱装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57024732A JPS58142193A (ja) 1982-02-17 1982-02-17 蓄熱装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58142193A true JPS58142193A (ja) 1983-08-23

Family

ID=12146319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57024732A Pending JPS58142193A (ja) 1982-02-17 1982-02-17 蓄熱装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58142193A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108413607A (zh) * 2018-06-13 2018-08-17 广东万家乐燃气具有限公司 一种燃电快速热水装置及热水器
CN108571821A (zh) * 2018-06-29 2018-09-25 广东万家乐燃气具有限公司 一种即热式电加热装置及热水器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108413607A (zh) * 2018-06-13 2018-08-17 广东万家乐燃气具有限公司 一种燃电快速热水装置及热水器
CN108571821A (zh) * 2018-06-29 2018-09-25 广东万家乐燃气具有限公司 一种即热式电加热装置及热水器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4329407A (en) Electrochemical storage battery
US5687706A (en) Phase change material storage heater
JPH0245114B2 (ja)
JP3013481B2 (ja) 冷温熱装置
JPS60256797A (ja) 蓄熱−熱交換装置
JPS58102097A (ja) 蓄熱装置
DE2003393B2 (de) Kühlvorrichtung für Halbleiterbauelemente
JPS58195787A (ja) 潜熱型蓄熱装置
JPS58178149A (ja) 潜熱型蓄熱蓄冷システム
JPS58106391A (ja) 蓄熱装置
JPS62123291A (ja) 大口径長尺垂直サ−モサイホン
JPS59129389A (ja) 潜熱型蓄熱装置
JPS60257A (ja) 潜熱形蓄熱装置
JPS6152397B2 (ja)
JPS59134488A (ja) 潜熱蓄熱装置
JPS58219395A (ja) 潜熱型蓄熱装置
JPS58142195A (ja) 蓄熱装置
JPS58221387A (ja) 潜熱型蓄熱装置
JPS6134075B2 (ja)
JPH0210358B2 (ja)
JPS6029592A (ja) 蓄熱装置
JPS58164955A (ja) 固液相変換利用太陽蓄熱装置
JPS59200192A (ja) 潜熱蓄熱装置
JPS58221386A (ja) 潜熱蓄熱装置
JPS5852986A (ja) 潜熱型蓄熱装置