JPS6080091A - 蓄熱素子 - Google Patents
蓄熱素子Info
- Publication number
- JPS6080091A JPS6080091A JP58188072A JP18807283A JPS6080091A JP S6080091 A JPS6080091 A JP S6080091A JP 58188072 A JP58188072 A JP 58188072A JP 18807283 A JP18807283 A JP 18807283A JP S6080091 A JPS6080091 A JP S6080091A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat accumulating
- heat storage
- accumulating agent
- agent
- 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
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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)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は熱源側で発生する熱量と負荷側で必要とされる
熱量との間における時間的或いは容量的なずれを吸収す
る蓄熱装置に関するものである。
熱量との間における時間的或いは容量的なずれを吸収す
る蓄熱装置に関するものである。
（ロ）従来技術
水や砕石、レンガ、コンクリートブロック等を蓄熱材と
して用いる顕熱蓄熱は古くから実用化されているが、近
年は、このような顕熱蓄熱ばかりでなく、潜熱、化学反
応、濃度差などを利用する新しい蓄熱方式が検討されつ
つある。
して用いる顕熱蓄熱は古くから実用化されているが、近
年は、このような顕熱蓄熱ばかりでなく、潜熱、化学反
応、濃度差などを利用する新しい蓄熱方式が検討されつ
つある。
潜熱利用の蓄熱は、物質の相変化に伴なう融解潜熱を利
用するものであり、蓄熱材の単位体積、或いは単位重量
当りの蓄熱量が顕熱利用のものよりかなり大きくなる上
に、一定温度の熱出力が得やすいなどの利点がある。
用するものであり、蓄熱材の単位体積、或いは単位重量
当りの蓄熱量が顕熱利用のものよりかなり大きくなる上
に、一定温度の熱出力が得やすいなどの利点がある。
利用される潜熱蓄熱材としては、取出し温度により種々
のものがあるが、大別すると、無機塩水和物と有機系パ
ラフィン類になる。これらの蓄熱材を槽内に充填する方
法としては、ａ、マイクロあるいはスモールカプセル封
入型、ｂ、蓄熱槽内充填熱交換（直接、間接）型などが
ある。
のものがあるが、大別すると、無機塩水和物と有機系パ
ラフィン類になる。これらの蓄熱材を槽内に充填する方
法としては、ａ、マイクロあるいはスモールカプセル封
入型、ｂ、蓄熱槽内充填熱交換（直接、間接）型などが
ある。
ａ、のカプセル封入型は蓄熱材を樹脂、金属、ガラス等
の材料の容器に封入し粒状に成形したもので、この成形
物を蓄熱槽内に充填し、固定床又は流動床により液体熱
媒体と接触させつつ蓄熱あるいは放熱を行なわせている
。
の材料の容器に封入し粒状に成形したもので、この成形
物を蓄熱槽内に充填し、固定床又は流動床により液体熱
媒体と接触させつつ蓄熱あるいは放熱を行なわせている
。
この方式の欠点としては、カプセル成形物の製造面の困
難さにある。例えば、相変化をする蓄熱材物質表面に合
成樹脂材料又は合成ゴム材料な塗布して重合させる方法
、樹脂、金属またはガラスの細管中に液状相変化物質を
封入して端末が溶着する様に短かく切断する方法などが
ある。これらの方法はいずれも製造が複雑で、時間を要
し、コストが高くなる難点がある。
難さにある。例えば、相変化をする蓄熱材物質表面に合
成樹脂材料又は合成ゴム材料な塗布して重合させる方法
、樹脂、金属またはガラスの細管中に液状相変化物質を
封入して端末が溶着する様に短かく切断する方法などが
ある。これらの方法はいずれも製造が複雑で、時間を要
し、コストが高くなる難点がある。
又、もう１つの難点は一般的な固定床で使用した場合の
圧損が大きくなることである。粒径な小さくして伝熱面
積を太きくし熱交換効率を上げようとすると、熱媒体の
通過圧力損失が大きくなり、ポンプ動力の増加を要し不
経済となる。
圧損が大きくなることである。粒径な小さくして伝熱面
積を太きくし熱交換効率を上げようとすると、熱媒体の
通過圧力損失が大きくなり、ポンプ動力の増加を要し不
経済となる。
ｂ、の槽内充填型は、一般には熱交換器を内蔵し間接的
に蓄熱材と熱交換するもので構造的には簡易なものとな
るが、このような構造のものは、特に放熱時に於て蓄熱
材が凝固する時、熱交換器の伝熱壁にその固化物が形成
されるために熱交換器の伝熱抵抗が著しく大きくなる欠
点がある。この対策として伝熱壁面積を増大させること
が考えられるが、例えば、伝熱管壁にプレートフィンを
設ける方法だけでは、上述の伝熱抵抗の激増を解消する
ような伝熱壁面積の確保はできない。
に蓄熱材と熱交換するもので構造的には簡易なものとな
るが、このような構造のものは、特に放熱時に於て蓄熱
材が凝固する時、熱交換器の伝熱壁にその固化物が形成
されるために熱交換器の伝熱抵抗が著しく大きくなる欠
点がある。この対策として伝熱壁面積を増大させること
が考えられるが、例えば、伝熱管壁にプレートフィンを
設ける方法だけでは、上述の伝熱抵抗の激増を解消する
ような伝熱壁面積の確保はできない。
（ハ）発明の目的
本発明は蓄熱と放熱との繰り返しに伴なう潜熱蓄熱材の
融解と凝固のサイクルでの蓄熱材と熱媒体の間の伝熱抵
抗を見掛上小さくし、熱効率の良い蓄熱装置を得ること
を目的とするものである。
融解と凝固のサイクルでの蓄熱材と熱媒体の間の伝熱抵
抗を見掛上小さくし、熱効率の良い蓄熱装置を得ること
を目的とするものである。
に）発明の構成
このような目的を達成するために、本発明の蓄熱素子は
、多数の細筒な、互に交互しないようにして板材上に形
成し、この細筒のそれぞれに、蓄熱時に溶融、放熱時に
凝固する潜熱蓄熱材を封入して蓄熱板材を形成すると共
に、この蓄熱板材を積層して蓄熱素子としたものであり
、蓄熱材の入った細筒と細筒との間にできる空間な細筒
内の潜熱蓄熱材との熱の授受をするための熱媒の通路と
することにより、潜熱蓄熱材の在る蓄熱部における熱媒
と蓄熱材との間の熱伝達特性を向上したものである。
、多数の細筒な、互に交互しないようにして板材上に形
成し、この細筒のそれぞれに、蓄熱時に溶融、放熱時に
凝固する潜熱蓄熱材を封入して蓄熱板材を形成すると共
に、この蓄熱板材を積層して蓄熱素子としたものであり
、蓄熱材の入った細筒と細筒との間にできる空間な細筒
内の潜熱蓄熱材との熱の授受をするための熱媒の通路と
することにより、潜熱蓄熱材の在る蓄熱部における熱媒
と蓄熱材との間の熱伝達特性を向上したものである。
（ホ）実施例
本発明の一実施例を図面に従い説明する。
第１図及び第２図において、（１）は金属又はプラスチ
ックの薄板（０，２ｚｓ乃至０．６闘厚）の波形板（２
）と平板（３）とを貼り合わせ、互に平行する細筒（４
）（４）・・・を多数形成し、との細筒（４）（４）・
・・の内部に潜熱蓄熱材（５）を充填し、その両端をシ
ール材（６）（６）で密封した蓄熱板材である。
ックの薄板（０，２ｚｓ乃至０．６闘厚）の波形板（２
）と平板（３）とを貼り合わせ、互に平行する細筒（４
）（４）・・・を多数形成し、との細筒（４）（４）・
・・の内部に潜熱蓄熱材（５）を充填し、その両端をシ
ール材（６）（６）で密封した蓄熱板材である。
プラスチック材としては、例えば、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ＡＢ８等が用いられ、金属材としてはアル
ミ、銅、ステンレス等が用いられる。
プロピレン、ＡＢ８等が用いられ、金属材としてはアル
ミ、銅、ステンレス等が用いられる。
潜熱蓄熱材としては無機塩類の水化物、例えばチオ硫酸
ナトリウム・５水塩（Ｎａｔ Ｓ！ Ｏｎ ・５ Ｈｔ
Ｏ）〔融点４８，５℃〕；塩化カルシウム・６水塩（Ｃ
ａＣ１＊ ・６ ＨｔＯ） （融点３０’Ｃ：）；硫酸
ナトリウＡ−１０水塩ＣＮａｔＳＯ４−１０Ｈｔｏ ）
Ｃ融点３２℃〕；酢酸ナトリウム・３水塩（Ｎａ Ｃ
Ｈｓ Ｃ００・３ ＨｔＯ）〔融点５８℃〕など或いは
、パラフィン類（ＣｎＨ１ｎ＋ｔ ） （’）融点を３
０’Ｃ乃至６０℃に調整したものが用いられる。
ナトリウム・５水塩（Ｎａｔ Ｓ！ Ｏｎ ・５ Ｈｔ
Ｏ）〔融点４８，５℃〕；塩化カルシウム・６水塩（Ｃ
ａＣ１＊ ・６ ＨｔＯ） （融点３０’Ｃ：）；硫酸
ナトリウＡ−１０水塩ＣＮａｔＳＯ４−１０Ｈｔｏ ）
Ｃ融点３２℃〕；酢酸ナトリウム・３水塩（Ｎａ Ｃ
Ｈｓ Ｃ００・３ ＨｔＯ）〔融点５８℃〕など或いは
、パラフィン類（ＣｎＨ１ｎ＋ｔ ） （’）融点を３
０’Ｃ乃至６０℃に調整したものが用いられる。
細筒（４）の端部シール材（６）（６）には上述の潜熱
蓄熱材（５）の融点より高い軟化点のもので、かつ、蓄
熱装置としての使用温度範囲において細筒からの蓄熱材
の漏出を完全に防止できるもの、例えば、シリコン系シ
ール材やホットメルトシール材が用いられる。又、細筒
（４）に充填さ些る蓄熱材（５）の量は、この蓄熱材の
融解、凝固時の体積膨張、収縮を許容できる空間または
余裕を持つような量が注入される。第３図は、このよう
な本発明装置の蓄熱板材を製造する工程の一例を示す図
であり、（７）（８）は薄板素材のロールであり、ロー
ル（７）から供給された薄板（９）はフルート（波形）
成形用ローラ（ト）によって波形に成形され、次いで注
入ガンＱｌ）（ロ）によってシール材と蓄熱材とが供給
され、ロール（８）からの薄板（３）がｐ−ラ（至）に
よって貼り合わされると、フルート部（２）と薄板（３
）とで形成される細筒（４）に蓄熱材（５）が封入され
た蓄熱板材が完成する。
蓄熱材（５）の融点より高い軟化点のもので、かつ、蓄
熱装置としての使用温度範囲において細筒からの蓄熱材
の漏出を完全に防止できるもの、例えば、シリコン系シ
ール材やホットメルトシール材が用いられる。又、細筒
（４）に充填さ些る蓄熱材（５）の量は、この蓄熱材の
融解、凝固時の体積膨張、収縮を許容できる空間または
余裕を持つような量が注入される。第３図は、このよう
な本発明装置の蓄熱板材を製造する工程の一例を示す図
であり、（７）（８）は薄板素材のロールであり、ロー
ル（７）から供給された薄板（９）はフルート（波形）
成形用ローラ（ト）によって波形に成形され、次いで注
入ガンＱｌ）（ロ）によってシール材と蓄熱材とが供給
され、ロール（８）からの薄板（３）がｐ−ラ（至）に
よって貼り合わされると、フルート部（２）と薄板（３
）とで形成される細筒（４）に蓄熱材（５）が封入され
た蓄熱板材が完成する。
この蓄熱板材（１）を一定長さに切断して積層すると、
第４図で示すように中空通路α→と蓄熱材の封入された
細筒（ト）とが交互に配設された蓄熱素子（ロ）が得ら
れ、一方、第３図の最終工程で示すように、ガン（２）
から接着剤を供給、塗布しつつ、ロール状に巻き取って
いくと、第５図で示すように中空通路へ４（ロ）・・・
蓄熱材の封入された細筒（至）とが交互に、かつ、同心
円状に配設された円筒型の蓄熱素子αηが得られる。
第４図で示すように中空通路α→と蓄熱材の封入された
細筒（ト）とが交互に配設された蓄熱素子（ロ）が得ら
れ、一方、第３図の最終工程で示すように、ガン（２）
から接着剤を供給、塗布しつつ、ロール状に巻き取って
いくと、第５図で示すように中空通路へ４（ロ）・・・
蓄熱材の封入された細筒（至）とが交互に、かつ、同心
円状に配設された円筒型の蓄熱素子αηが得られる。
第６図はこれらの蓄熱素子Ｑ？’ｌを器体（ト）に組み
込んだ状態を示し、高温度の熱媒、例えば熱水や熱風が
入口管α呻から流入したときは、この熱媒は、蓄熱素子
（１７１の全体にわたって配設された中空通路（ロ）（
ロ）・・・から細筒（２）（至）・・・の蓄熱材に熱を
与えてこれを溶かし、融解潜熱として蓄熱する。このと
き、空間部（ホ）は蓄熱素子α７１（Ｉ７）にできるだ
けスムースに熱媒が流れるようにしたものである。
込んだ状態を示し、高温度の熱媒、例えば熱水や熱風が
入口管α呻から流入したときは、この熱媒は、蓄熱素子
（１７１の全体にわたって配設された中空通路（ロ）（
ロ）・・・から細筒（２）（至）・・・の蓄熱材に熱を
与えてこれを溶かし、融解潜熱として蓄熱する。このと
き、空間部（ホ）は蓄熱素子α７１（Ｉ７）にできるだ
けスムースに熱媒が流れるようにしたものである。
蓄熱素子α７１１ａηは、器体（ト）の形状、熱媒の量
に応じて、図のような直列接続ばかりでなく並列に接続
してもよいことはいうまでもない。
に応じて、図のような直列接続ばかりでなく並列に接続
してもよいことはいうまでもない。
第７図は本発明の蓄熱素子の他の実施例であり、第３図
と同じようなフルート加工を施した薄板（２）と平らな
薄板（３）とで形成される細筒（４）（４）・・・の封
正に、シール材（ａ）（６）・・・を用いないでフルー
トの端部の折込み封止、熱圧着（合成樹脂のとき）或い
は抵抗溶接（金属薄板のとき）を施し、内部に潜熱蓄熱
材の封入された蓄熱板材（１）としたものであり、これ
を積層すれば、先に述べたと同様に蓄熱素子αηを完成
することができるものである。
と同じようなフルート加工を施した薄板（２）と平らな
薄板（３）とで形成される細筒（４）（４）・・・の封
正に、シール材（ａ）（６）・・・を用いないでフルー
トの端部の折込み封止、熱圧着（合成樹脂のとき）或い
は抵抗溶接（金属薄板のとき）を施し、内部に潜熱蓄熱
材の封入された蓄熱板材（１）としたものであり、これ
を積層すれば、先に述べたと同様に蓄熱素子αηを完成
することができるものである。
（へ）発明の効果
このように、本発明の蓄熱素子は、板材の上に多数の細
筒を互に交叉しないようにして形成し、この細筒内に潜
熱蓄熱材を封入して蓄熱板材とし、このような蓄熱板材
を積層してできる細筒と細筒との間を熱媒の通路として
各細筒中の潜熱蓄熱材と熱媒との熱伝達を行なうように
したので、潜熱蓄熱材の溶融、凝固のいずれの状態にお
いても、熱媒は、蓄熱素子の全体な略均等に貫流して蓄
熱材との熱伝達が行なわれるものであり、通常の状態で
固相或いは粘性の高い液相であるが故に伝熱抵抗が大き
いとされている潜熱蓄熱材を用いた蓄熱素子、或いは蓄
熱装置の見掛の伝熱抵抗を減らし、熱効率の良い蓄熱装
置を比較的簡便な構造で提供することができるものであ
る。
筒を互に交叉しないようにして形成し、この細筒内に潜
熱蓄熱材を封入して蓄熱板材とし、このような蓄熱板材
を積層してできる細筒と細筒との間を熱媒の通路として
各細筒中の潜熱蓄熱材と熱媒との熱伝達を行なうように
したので、潜熱蓄熱材の溶融、凝固のいずれの状態にお
いても、熱媒は、蓄熱素子の全体な略均等に貫流して蓄
熱材との熱伝達が行なわれるものであり、通常の状態で
固相或いは粘性の高い液相であるが故に伝熱抵抗が大き
いとされている潜熱蓄熱材を用いた蓄熱素子、或いは蓄
熱装置の見掛の伝熱抵抗を減らし、熱効率の良い蓄熱装
置を比較的簡便な構造で提供することができるものであ
る。
第１図は本発明による蓄熱素子を形成する蓄熱板材の一
実施例を示す斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ線による
断面図、第３図は同じく蓄熱板材の製造工程の一例を示
す説明図、第４図及び第５図はいずれも本発明による蓄
熱素子の実施例を示す斜視図、第６図は本発明の蓄熱素
子を使用した蓄熱装置の一例を示す説明図、第７図は本
発明による蓄熱素子を形成する蓄熱板材の他の実施例を
示す斜視図である。 （１）・・・蓄熱板材、 （２）・・・波形板、 （３
）・・・平板、（４）・・・細筒、 （５）・・・潜熱
蓄熱材、 （６）・・・シール材、αη・・・蓄熱素子
。
実施例を示す斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ線による
断面図、第３図は同じく蓄熱板材の製造工程の一例を示
す説明図、第４図及び第５図はいずれも本発明による蓄
熱素子の実施例を示す斜視図、第６図は本発明の蓄熱素
子を使用した蓄熱装置の一例を示す説明図、第７図は本
発明による蓄熱素子を形成する蓄熱板材の他の実施例を
示す斜視図である。 （１）・・・蓄熱板材、 （２）・・・波形板、 （３
）・・・平板、（４）・・・細筒、 （５）・・・潜熱
蓄熱材、 （６）・・・シール材、αη・・・蓄熱素子
。
Claims (1)
- （１）多数の細筒を互に交叉しないようＫして板材に形
成し、との細筒内に蓄熱時に溶融、放熱時に凝固する潜
熱蓄熱材を封入して蓄熱板材を形成すると共に、この蓄
熱板材を積層して形成される細筒と細筒との間を、細筒
内の潜熱蓄熱材との熱の授受のための熱媒の通路とした
ことを特徴とする蓄熱素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188072A JPS6080091A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | 蓄熱素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188072A JPS6080091A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | 蓄熱素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6080091A true JPS6080091A (ja) | 1985-05-07 |
Family
ID=16217210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58188072A Pending JPS6080091A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | 蓄熱素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6080091A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6252348A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-07 | Mayekawa Mfg Co Ltd | 蓄熱式ダクト装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57210292A (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-23 | Hiroyuki Morita | Heat accumulating element |
-
1983
- 1983-10-06 JP JP58188072A patent/JPS6080091A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57210292A (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-23 | Hiroyuki Morita | Heat accumulating element |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6252348A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-07 | Mayekawa Mfg Co Ltd | 蓄熱式ダクト装置 |
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