JPS6256414B2 - - Google Patents
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- JPS6256414B2 JPS6256414B2 JP55001329A JP132980A JPS6256414B2 JP S6256414 B2 JPS6256414 B2 JP S6256414B2 JP 55001329 A JP55001329 A JP 55001329A JP 132980 A JP132980 A JP 132980A JP S6256414 B2 JPS6256414 B2 JP S6256414B2
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は蓄熱容器内の潜熱蓄熱材中に冷却用熱
交換器を浸漬してなる蓄熱装置の改良に関するも
のである。
交換器を浸漬してなる蓄熱装置の改良に関するも
のである。
第１図は従来の潜熱型蓄熱装置の構成図であ
る。蓄熱容器１内には潜熱蓄熱材３例えば６水和
塩化カルシウム（CaCl2・6H2O、融点28℃）が
入つていて、この中に熱交換器２が設けてある。
この熱交換器２は例えば蓄熱容器１の外部の暖房
器（図示せず）と連結されている。熱交換器２内
には熱媒体（例えばフルオロカーボン、水）が流
され、蓄熱材３の保有する熱は暖房器に輸送され
て室内が暖房される。この際、液体蓄熱材３は凝
固点に達し、熱交換器２の周りには蓄熱材結晶４
が付着する。この蓄熱材結晶４の厚さが増すと、
その部分の熱抵抗が大きくなり熱交換量が激減す
る。これを緩和するため、一時的に熱交換器２内
の熱媒体の流れを停止するか、あるいは一時的に
熱交換器２内の温度の高い熱媒体を流すことによ
り熱交換器２を強制的に加熱して、蓄熱材結晶４
を離脱するようにしている。この場合、蓄熱材結
晶４は最初は第２図のａに示すごとく、熱交換器
２の周りに、同心円状に融解する。一般に無機含
水塩を蓄熱材３として用いる場合には、固体の比
重量は液体のそれより大きい。たとえば６水和塩
化カルシウムの固体の比重量は約1.68ｇ／cm3、液
体のそれは1.50ｇ／cm3である。このため時間が経
過すれば、第２図のｂに示すごとく、蓄熱材結晶
４は重力によつて下部に降下しようとする。この
ため、蓄熱材結晶４の上部内周面は熱交換器２の
上部に接触し、この接触部の熱抵抗が他の部分よ
り小さいためその部分の融解が速く進む。さらに
時間が経過すると、第２図のｃに示すごとく、蓄
熱材結晶４の上部は全部溶けて、熱交換器２から
離脱し始める。しかし熱交換器２周りに厚く付着
した蓄熱材結晶４の上部を全部溶かすためには、
極めて多量の熱量を必要とする。また熱交換器２
の熱媒体入口部及び出口部と蓄熱容器１内壁部に
て蓄熱材結晶４がひつかかり、離脱をスムーズに
行なわせることができなかつた。
る。蓄熱容器１内には潜熱蓄熱材３例えば６水和
塩化カルシウム（CaCl2・6H2O、融点28℃）が
入つていて、この中に熱交換器２が設けてある。
この熱交換器２は例えば蓄熱容器１の外部の暖房
器（図示せず）と連結されている。熱交換器２内
には熱媒体（例えばフルオロカーボン、水）が流
され、蓄熱材３の保有する熱は暖房器に輸送され
て室内が暖房される。この際、液体蓄熱材３は凝
固点に達し、熱交換器２の周りには蓄熱材結晶４
が付着する。この蓄熱材結晶４の厚さが増すと、
その部分の熱抵抗が大きくなり熱交換量が激減す
る。これを緩和するため、一時的に熱交換器２内
の熱媒体の流れを停止するか、あるいは一時的に
熱交換器２内の温度の高い熱媒体を流すことによ
り熱交換器２を強制的に加熱して、蓄熱材結晶４
を離脱するようにしている。この場合、蓄熱材結
晶４は最初は第２図のａに示すごとく、熱交換器
２の周りに、同心円状に融解する。一般に無機含
水塩を蓄熱材３として用いる場合には、固体の比
重量は液体のそれより大きい。たとえば６水和塩
化カルシウムの固体の比重量は約1.68ｇ／cm3、液
体のそれは1.50ｇ／cm3である。このため時間が経
過すれば、第２図のｂに示すごとく、蓄熱材結晶
４は重力によつて下部に降下しようとする。この
ため、蓄熱材結晶４の上部内周面は熱交換器２の
上部に接触し、この接触部の熱抵抗が他の部分よ
り小さいためその部分の融解が速く進む。さらに
時間が経過すると、第２図のｃに示すごとく、蓄
熱材結晶４の上部は全部溶けて、熱交換器２から
離脱し始める。しかし熱交換器２周りに厚く付着
した蓄熱材結晶４の上部を全部溶かすためには、
極めて多量の熱量を必要とする。また熱交換器２
の熱媒体入口部及び出口部と蓄熱容器１内壁部に
て蓄熱材結晶４がひつかかり、離脱をスムーズに
行なわせることができなかつた。
本発明の目的は上述した従来の潜熱型蓄熱装置
の欠点を改良し少量の熱でスムーズに蓄熱材結晶
を離脱させることを目的とする。
の欠点を改良し少量の熱でスムーズに蓄熱材結晶
を離脱させることを目的とする。
本発明は冷却用熱交換器のパイプ断面形状をそ
の長手方向が垂直になるように扁平状にしたこと
を特徴とする。
の長手方向が垂直になるように扁平状にしたこと
を特徴とする。
以下本発明の蓄熱装置の一実施例を第３図〜第
５図によつて説明する。
５図によつて説明する。
なお第３図〜第５図において、第１図、第２図
と同一符号は同一あるいは相当部分を示す。第３
図、第４図は本発明の蓄熱装置の一実施例の構成
図である。蓄熱容器１内には潜熱蓄熱材、例えば
６水和塩化カルシウム（CaCl2・6H2O、融点28
℃）が満たされており、この蓄熱材３中の上部に
冷却用熱交換器５、下部に加熱用熱交換器６が配
設されている。この冷却用熱交換器５はその断面
形状が扁平状でその長手方向が垂直になつてい
て、このような扁平状パイプを蛇行状に配設して
ある。すなわち従来の円形パイプからなる熱交換
器（第２図の２）を第５図の５に示すように押し
つぶして扁平状にしたものである。またパイプの
入口側５a1と出口側５a2には蓄熱材結晶分離部材
として例えば加熱ヒータ７，７′が配設されてい
る。また加熱用熱交換器６は蓄熱材結晶４を加熱
融解する際に用いるもので熱源としては太陽熱や
排熱が利用される。このような構成において、例
えば冷却用熱交換器５のパイプ中の温度の低い熱
媒体を流すと、液体蓄熱材３は凝固熱を放出して
結晶となり、この凝固熱がパイプ中の熱媒体に伝
わる。この際、パイプの周りには蓄熱材結晶４が
付着する。この蓄熱材結晶４の厚さが適当厚さに
なつたら、冷却用熱交換器５内の熱媒体の流れを
一時的に停止するか、仕切弁（図示せず）を切換
えて冷却用熱交換器５内に温度の高い熱媒体を流
す。これにより、最初は第５図のａに示すごと
く、冷却用熱交換器５の周りの蓄熱材結晶４はわ
ずかに溶け始める。時間が経過すれば、第５図ｂ
に示すごとく、重力によつて下部に降下するとと
もに、蓄熱材結晶４の上部は冷却用熱交換器５に
接し、２の部分の熱抵抗が他の部より小さいので
２の接触部分の融解が速く進む。さらに時間が経
過すれば、第５図のｃに示すごとく、蓄熱材結晶
４の上部は全部融解し下部に落下する。冷却用熱
交換器５はパイプ断面が扁平状であるため、パイ
プの上端が蓄熱材結晶４と接触する面積が少な
い。すなわちこの狭い接触部の上部の蓄熱結晶４
のみを融解すれば、残りの蓄熱材結晶４は離脱落
下するので少量の熱によつて蓄熱材結量４の離脱
が可能となる。またこの蓄熱材結晶４の離脱時に
は、冷却用熱交換器５のパイプの入口側５a1と出
口側５a2近辺に配設されている蓄熱材結晶分離部
材としての加熱ヒータ７，７′に通電する。これ
によりパイプの入口側５a1と出口側５a2近辺に付
着した蓄熱材結晶が局所的に加熱融解し、蓄熱材
結晶４全体の離脱を容易に行うことができる。蓄
熱容器１の下部に蓄熱材結晶４が適当量蓄積した
ら、蓄熱容器１の下部の加熱用熱交換器６に太陽
熱などによつて加熱された温度の高い流体を流
す。これによつて蓄熱材結晶４は加熱融解し、再
び液体蓄熱材３となり、以後この動作が繰返され
る。
と同一符号は同一あるいは相当部分を示す。第３
図、第４図は本発明の蓄熱装置の一実施例の構成
図である。蓄熱容器１内には潜熱蓄熱材、例えば
６水和塩化カルシウム（CaCl2・6H2O、融点28
℃）が満たされており、この蓄熱材３中の上部に
冷却用熱交換器５、下部に加熱用熱交換器６が配
設されている。この冷却用熱交換器５はその断面
形状が扁平状でその長手方向が垂直になつてい
て、このような扁平状パイプを蛇行状に配設して
ある。すなわち従来の円形パイプからなる熱交換
器（第２図の２）を第５図の５に示すように押し
つぶして扁平状にしたものである。またパイプの
入口側５a1と出口側５a2には蓄熱材結晶分離部材
として例えば加熱ヒータ７，７′が配設されてい
る。また加熱用熱交換器６は蓄熱材結晶４を加熱
融解する際に用いるもので熱源としては太陽熱や
排熱が利用される。このような構成において、例
えば冷却用熱交換器５のパイプ中の温度の低い熱
媒体を流すと、液体蓄熱材３は凝固熱を放出して
結晶となり、この凝固熱がパイプ中の熱媒体に伝
わる。この際、パイプの周りには蓄熱材結晶４が
付着する。この蓄熱材結晶４の厚さが適当厚さに
なつたら、冷却用熱交換器５内の熱媒体の流れを
一時的に停止するか、仕切弁（図示せず）を切換
えて冷却用熱交換器５内に温度の高い熱媒体を流
す。これにより、最初は第５図のａに示すごと
く、冷却用熱交換器５の周りの蓄熱材結晶４はわ
ずかに溶け始める。時間が経過すれば、第５図ｂ
に示すごとく、重力によつて下部に降下するとと
もに、蓄熱材結晶４の上部は冷却用熱交換器５に
接し、２の部分の熱抵抗が他の部より小さいので
２の接触部分の融解が速く進む。さらに時間が経
過すれば、第５図のｃに示すごとく、蓄熱材結晶
４の上部は全部融解し下部に落下する。冷却用熱
交換器５はパイプ断面が扁平状であるため、パイ
プの上端が蓄熱材結晶４と接触する面積が少な
い。すなわちこの狭い接触部の上部の蓄熱結晶４
のみを融解すれば、残りの蓄熱材結晶４は離脱落
下するので少量の熱によつて蓄熱材結量４の離脱
が可能となる。またこの蓄熱材結晶４の離脱時に
は、冷却用熱交換器５のパイプの入口側５a1と出
口側５a2近辺に配設されている蓄熱材結晶分離部
材としての加熱ヒータ７，７′に通電する。これ
によりパイプの入口側５a1と出口側５a2近辺に付
着した蓄熱材結晶が局所的に加熱融解し、蓄熱材
結晶４全体の離脱を容易に行うことができる。蓄
熱容器１の下部に蓄熱材結晶４が適当量蓄積した
ら、蓄熱容器１の下部の加熱用熱交換器６に太陽
熱などによつて加熱された温度の高い流体を流
す。これによつて蓄熱材結晶４は加熱融解し、再
び液体蓄熱材３となり、以後この動作が繰返され
る。
第６図、第７図は本発明の蓄熱装置の他の例を
説明する断面図である。この例は、蓄熱材結晶分
離部材として加熱用ヒータを配設する代りにふつ
素樹脂などの熱伝導不良体からなる離脱板８，
８′を配設したものである。このように構成する
と、蓄熱材結晶４の離脱時にヒータに通電する必
要がなく、省電力を図ることができる。
説明する断面図である。この例は、蓄熱材結晶分
離部材として加熱用ヒータを配設する代りにふつ
素樹脂などの熱伝導不良体からなる離脱板８，
８′を配設したものである。このように構成する
と、蓄熱材結晶４の離脱時にヒータに通電する必
要がなく、省電力を図ることができる。
第８図、第９図も本発明の蓄熱装置の他の例を
説明する断面図である。この例は冷却用熱交換器
５の上端面にふつ素樹脂などの断熱板９接触する
ように配設したものである。このように構成する
と冷却用熱交換器５の上端部には蓄熱材結晶４が
成長しないので、冷却用熱交換器５に付着した蓄
熱材結晶４を極めて少量の熱で速やかに離脱させ
ることが可能である。なお、第８図、第９図にお
いて離脱板８，８′の代りに第３図、第４図に示
した加熱ヒータを用いても、蓄熱材結晶４の離脱
については何等変ることがない。
説明する断面図である。この例は冷却用熱交換器
５の上端面にふつ素樹脂などの断熱板９接触する
ように配設したものである。このように構成する
と冷却用熱交換器５の上端部には蓄熱材結晶４が
成長しないので、冷却用熱交換器５に付着した蓄
熱材結晶４を極めて少量の熱で速やかに離脱させ
ることが可能である。なお、第８図、第９図にお
いて離脱板８，８′の代りに第３図、第４図に示
した加熱ヒータを用いても、蓄熱材結晶４の離脱
については何等変ることがない。
以上説明したように、本発明によれば冷却用熱
交換器周りに付着した蓄熱材結晶を簡単な構造に
より少量の熱で速やかに離脱することができるの
で、伝熱性能が著しく向上すると共に装置全体の
小形化を図ることができる。
交換器周りに付着した蓄熱材結晶を簡単な構造に
より少量の熱で速やかに離脱することができるの
で、伝熱性能が著しく向上すると共に装置全体の
小形化を図ることができる。
第１図は従来の蓄熱装置の一例を説明する断面
図、第２図は第１図における蓄熱材結晶の離脱状
態を説明する図、第３図は本発明の蓄熱装置の一
実施例を示す側面断面図、第４図は第３図の―
′矢視断面図、第５図は第３図、第４図に示し
た実施例における蓄熱材結晶の離脱状態を説明す
る図、第６図は本発明の蓄熱装置の他の例を示す
側面断面図、第７図は第６図の―′矢視断面
図、第８図は本発明の蓄熱装置の更に他の例を示
す側面断面図、第９図は第８図の―′矢視断
面図である。 １…蓄熱容器、３…潜熱蓄熱材、４…蓄熱材結
晶、５…冷却用熱交換器、６…加熱用熱交換器、
７，７′…加熱ヒータ、８，８′…離脱板、９…断
熱板。
図、第２図は第１図における蓄熱材結晶の離脱状
態を説明する図、第３図は本発明の蓄熱装置の一
実施例を示す側面断面図、第４図は第３図の―
′矢視断面図、第５図は第３図、第４図に示し
た実施例における蓄熱材結晶の離脱状態を説明す
る図、第６図は本発明の蓄熱装置の他の例を示す
側面断面図、第７図は第６図の―′矢視断面
図、第８図は本発明の蓄熱装置の更に他の例を示
す側面断面図、第９図は第８図の―′矢視断
面図である。 １…蓄熱容器、３…潜熱蓄熱材、４…蓄熱材結
晶、５…冷却用熱交換器、６…加熱用熱交換器、
７，７′…加熱ヒータ、８，８′…離脱板、９…断
熱板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 蓄熱容器内の潜熱蓄熱材中に冷却用熱交換器
を浸漬してなる蓄熱装置において、前記冷却用熱
交換器を構成するパイプの断面形状をその長手方
向が垂直になるような扁平状にすると共に、前記
冷却用熱交換器の入口パイプ部と出口パイプ部に
蓄熱材結晶分離部材を配設したことを特徴とする
蓄熱装置。 ２ 蓄熱材結晶分離部材が加熱ヒータであること
を特徴とする特許請求範囲第１項記載の蓄熱装
置。 ３ 蓄熱材結晶分離部材が熱伝導不良体からなる
離脱板であることを特徴とする特許請求範囲第１
項記載の蓄熱装置。 ４ 冷却用熱交換器の上部に断熱板を配設したこ
とを特徴とする特許請求範囲第１項〜第３項のい
ずれかに記載の蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP132980A JPS56100263A (en) | 1980-01-11 | 1980-01-11 | Heat accumulater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP132980A JPS56100263A (en) | 1980-01-11 | 1980-01-11 | Heat accumulater |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56100263A JPS56100263A (en) | 1981-08-12 |
| JPS6256414B2 true JPS6256414B2 (ja) | 1987-11-25 |
Family
ID=11498452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP132980A Granted JPS56100263A (en) | 1980-01-11 | 1980-01-11 | Heat accumulater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56100263A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6236308U (ja) * | 1985-08-23 | 1987-03-04 | ||
| JPS6236309U (ja) * | 1985-08-23 | 1987-03-04 | ||
| JPS6236307U (ja) * | 1985-08-23 | 1987-03-04 | ||
| JP6501894B2 (ja) * | 2016-04-22 | 2019-04-17 | 三菱電機株式会社 | 蓄熱熱交換装置 |
| CN110006281A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-12 | 河海大学 | 一种提高相变材料蓄热效率的相变蓄热装置 |
-
1980
- 1980-01-11 JP JP132980A patent/JPS56100263A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56100263A (en) | 1981-08-12 |
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