JPS6256785A - 蓄熱槽 - Google Patents
蓄熱槽Info
- Publication number
- JPS6256785A JPS6256785A JP60196742A JP19674285A JPS6256785A JP S6256785 A JPS6256785 A JP S6256785A JP 60196742 A JP60196742 A JP 60196742A JP 19674285 A JP19674285 A JP 19674285A JP S6256785 A JPS6256785 A JP S6256785A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- memory alloy
- shape memory
- tube
- tank
- 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
Links
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 6
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 2
- HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Ni] Chemical compound [Ti].[Ni] HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
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
- F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
- F28D20/0039—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material with stratification of the heat storage material
-
- 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
- F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
- F28D2020/0069—Distributing arrangements; Fluid deflecting means
-
- 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
- F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
- F28D2020/0078—Heat exchanger arrangements
-
- 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)
- Temperature-Responsive Valves (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】
本発明は、電熱参ヒートバイブー熱交換器等の発熱体、
或いわ、太陽熱等の集熱装装置よりの循環熱流体、或い
わ、冷凍機等よりの冷熱を蓄熱槽内において温度別の成
層を形成しながら蓄熱する装置ｎに関するものである。
或いわ、太陽熱等の集熱装装置よりの循環熱流体、或い
わ、冷凍機等よりの冷熱を蓄熱槽内において温度別の成
層を形成しながら蓄熱する装置ｎに関するものである。
水を蓄熱材とする蓄熱槽においては、槽内の高温水と低
温水とを分離しながら蓄熱することが重要であり、変温
入力の場合でも、この成層が崩れないこと、すなわち、
槽内が一体混合形の温度分布とならないことが理想であ
る。
温水とを分離しながら蓄熱することが重要であり、変温
入力の場合でも、この成層が崩れないこと、すなわち、
槽内が一体混合形の温度分布とならないことが理想であ
る。
この目的のために、槽内の水の温度差による浮力を利用
した蓄熱槽やバランス形蓄熱槽等、多くの研究開発がお
こ°なわれているが、次第に、槽内の機構は複雑となっ
てきている。
した蓄熱槽やバランス形蓄熱槽等、多くの研究開発がお
こ°なわれているが、次第に、槽内の機構は複雑となっ
てきている。
しかし、複雑化すればするほどコスト高となり、二次的
トラブルの発生がおこる可能性がある。すなわち、実用
機種として長期運転時の水垢−ゴミ等による機能低下が
問題となってくる。
トラブルの発生がおこる可能性がある。すなわち、実用
機種として長期運転時の水垢−ゴミ等による機能低下が
問題となってくる。
そこで本発明においては、単純な構成で、変温入力の場
合でも、槽内の温度成層が崩れない蓄熱槽を目的として
、槽内に適当な長さの筒を立管状に設定し、その下端部
に発熱体をおき、筒内の適当な位置に形状記憶合金を組
込んだ弁をおき、発熱体の温度変化により形状記憶合金
を駆動させ、弁を開閉作動し、筒を通る循環流を制御す
ることにより、槽内における変温入力の場合でも温度成
層の崩れない蓄熱槽を構成しようとするものである。
合でも、槽内の温度成層が崩れない蓄熱槽を目的として
、槽内に適当な長さの筒を立管状に設定し、その下端部
に発熱体をおき、筒内の適当な位置に形状記憶合金を組
込んだ弁をおき、発熱体の温度変化により形状記憶合金
を駆動させ、弁を開閉作動し、筒を通る循環流を制御す
ることにより、槽内における変温入力の場合でも温度成
層の崩れない蓄熱槽を構成しようとするものである。
以下主要な構成を図に示す実施例を用いて説明する。
第１図は、本発明における蓄熱槽の断面図であり第２図
は水平断面図、第６図は筒の下端部付近の拡大断面図で
ある。
は水平断面図、第６図は筒の下端部付近の拡大断面図で
ある。
蓄熱槽の枠組１は、円筒形Φ立方体形等の形状でよく断
熱保温されたものであり、その槽内の任意の位置に、任
意の形状で、例えば、円筒形、円錐形・つつみ形等で適
当な長さの筒４を、槽内の天井面２との間に間隙Ａ・槽
内の床面３との間には間ＨＥを残し７て立管状に設定し
、その筒４の下端部付近に発熱体５を設置する。
熱保温されたものであり、その槽内の任意の位置に、任
意の形状で、例えば、円筒形、円錐形・つつみ形等で適
当な長さの筒４を、槽内の天井面２との間に間隙Ａ・槽
内の床面３との間には間ＨＥを残し７て立管状に設定し
、その筒４の下端部付近に発熱体５を設置する。
発熱体５は電熱カートリッジヒーター−ヒー ドパイブ
・熱交換器等＃或いわ、太陽熱エネルギー利用等の集熱
装置よりの循環流熱流体の流入口である。
・熱交換器等＃或いわ、太陽熱エネルギー利用等の集熱
装置よりの循環流熱流体の流入口である。
そして、筒４内の発熱体５に極めて接近するか、又は、
適当な距離を保って、形状記憶合金が組込まれた開閉弁
６を単数又は複数個量」二設置する。
適当な距離を保って、形状記憶合金が組込まれた開閉弁
６を単数又は複数個量」二設置する。
但し、発熱体５が電熱カートリッジヒーター等で変温入
力となる恐れがない時は、この開閉弁６は省略すること
も出来る。
力となる恐れがない時は、この開閉弁６は省略すること
も出来る。
形状記憶合金が組込まれた開閉弁６の一実施例としては
、第５図に示すように、弁体１６をもった心棒１８が摺
動可能に支柱１１・支柱１２に筒４内の適当な位置で支
えられ、弁体妬に見合う大きさの穴１７をもつ弁座１５
に対して開閉作動可能に弁体１６を設定する。
、第５図に示すように、弁体１６をもった心棒１８が摺
動可能に支柱１１・支柱１２に筒４内の適当な位置で支
えられ、弁体妬に見合う大きさの穴１７をもつ弁座１５
に対して開閉作動可能に弁体１６を設定する。
そして、駆動源となる形状記憶合金のバネ１４を、弁体
１６と支柱１２の間に、それと対向してバイアスバネ１
３を弁体１６と支柱１１との間に設置する。
１６と支柱１２の間に、それと対向してバイアスバネ１
３を弁体１６と支柱１１との間に設置する。
バネ１４は、形状記憶合金の一方向性のコイル状のもの
でも、二方向性のものであってもよく、弁体１６が適当
な自重をもつ時は、バイアスバネ１６を省略することも
出来る。
でも、二方向性のものであってもよく、弁体１６が適当
な自重をもつ時は、バイアスバネ１６を省略することも
出来る。
所望によりでは、バイアスバネ１６・形状記憶合金のバ
ネ１４共、フック付の引張型のバネとしてもよく、単な
る形状記憶合金の板状のもので、弁座１５の穴１７に対
して焼みにより開閉作動するものであってもよい。
ネ１４共、フック付の引張型のバネとしてもよく、単な
る形状記憶合金の板状のもので、弁座１５の穴１７に対
して焼みにより開閉作動するものであってもよい。
蓄熱槽の天井面２には給湯ロアを、枠組１の下端部付近
には給水口８を設ける。
には給水口８を設ける。
以上述べた様に、本蓄熱槽は、
（１）枠組１内の任意の位置に、任意の形状の而４を立
管状に設定し、その下端部付近に発熱体５を置く。
管状に設定し、その下端部付近に発熱体５を置く。
（２）筒４内の発熱体５に極めて接近するか、又は適当
な距離を保って、形状記憶合金が組込まれた開閉弁６を
単数又は複数個以上設置する。
な距離を保って、形状記憶合金が組込まれた開閉弁６を
単数又は複数個以上設置する。
以」二の構成により、形状記憶合金の温度変化による相
変態を駆動源として開閉弁６を開閉作動させることによ
り、筒４内を通る循環流を温度別に制御し、変温入力に
対応しようとする構造を特徴とする蓄熱槽である。
変態を駆動源として開閉弁６を開閉作動させることによ
り、筒４内を通る循環流を温度別に制御し、変温入力に
対応しようとする構造を特徴とする蓄熱槽である。
上記の構成を有する蓄熱槽の作動は次の通りである。実
施例として、発熱体５が工場廃熱等を利用する熱交換器
であるものとして説明する。
施例として、発熱体５が工場廃熱等を利用する熱交換器
であるものとして説明する。
ここで使用されている形状記憶合金のバネ１４は、ニッ
ケル・チタン系の一方向性のコイル状のバネであるもの
とする。
ケル・チタン系の一方向性のコイル状のバネであるもの
とする。
説明の単純化のために、バネ１４の周辺温度が低温側よ
り高温側え移行する時には、形状記憶合金のバネ１４は
６０°Ｃ以上で相変態をおこし、記憶設定されている形
状である伸長状態に復元しようとし伸長するものとし、
高温側より低温側え温度が降下する時には、バネ１４は
６０°Ｃ以下で軟らかくなり、降伏応力は低くなり、対
向して設定しであるバイアスバネ１６の圧縮応力に押さ
れて収縮状態に収縮するものとする。
り高温側え移行する時には、形状記憶合金のバネ１４は
６０°Ｃ以上で相変態をおこし、記憶設定されている形
状である伸長状態に復元しようとし伸長するものとし、
高温側より低温側え温度が降下する時には、バネ１４は
６０°Ｃ以下で軟らかくなり、降伏応力は低くなり、対
向して設定しであるバイアスバネ１６の圧縮応力に押さ
れて収縮状態に収縮するものとする。
すなわち、６０℃を境界として温度変化により、伸縮の
ストローク作動をする駆動源となるものと単純に仮定す
る。
ストローク作動をする駆動源となるものと単純に仮定す
る。
先ず、給水口８より上水道等を給水圧によって槽内を満
水状態とする。
水状態とする。
工場廃熱等を熱交換器内に送給することにより、発熱体
５は温度上昇する。
５は温度上昇する。
今、発熱体５が６００Ｃ以上となり、その周辺温度も６
０′″′Ｃ以上となったものとすれば、開閉弁６の形状
記憶合金のバネ１４は伸びようとする。
０′″′Ｃ以上となったものとすれば、開閉弁６の形状
記憶合金のバネ１４は伸びようとする。
その作動は対向して設置しであるバイアスバネ５を圧縮
し、弁体１６を押し上げ、弁座１５との間に、ける密度
差により、発熱体５の周辺→間隙Ｃ→間隙Ａ→筒の外側
峠間隙Ｂ と筒４を流れる循環流が生じ、蓄熱槽の上層
Ｈより温度成層形で蓄熱が進行する。そして、蓄熱槽の
下層りも発熱体５の温度に極めて近づけば循環流は止ま
り、蓄熱作業は終了したことになる。
し、弁体１６を押し上げ、弁座１５との間に、ける密度
差により、発熱体５の周辺→間隙Ｃ→間隙Ａ→筒の外側
峠間隙Ｂ と筒４を流れる循環流が生じ、蓄熱槽の上層
Ｈより温度成層形で蓄熱が進行する。そして、蓄熱槽の
下層りも発熱体５の温度に極めて近づけば循環流は止ま
り、蓄熱作業は終了したことになる。
発熱体５よりの筒４内の周辺温度が６０℃以下に降下す
れば、形状記憶合金のバネ１４はバイアスバネ１６に押
されて収縮作動し、弁体１６は弁座１５の穴１７塞ぎ、
循環流は遮断されることになる。
れば、形状記憶合金のバネ１４はバイアスバネ１６に押
されて収縮作動し、弁体１６は弁座１５の穴１７塞ぎ、
循環流は遮断されることになる。
したがって、温度降下した熱流体は、間隙Ｂを通って蓄
熱槽内の下層り側より一体混合形の蓄熱をすすめること
になるのであるが、先に出来ている高温の温度成層は崩
れることなく保持される。
熱槽内の下層り側より一体混合形の蓄熱をすすめること
になるのであるが、先に出来ている高温の温度成層は崩
れることなく保持される。
もしこの時、筒４内において開閉弁６により、循環流を
このように制御しないものとするならば、上層Ｈ→間隙
Ａ→間隙Ｃ→間隙Ｂ→下層Ｌ、と筒４内に逆循環流が発
生して、蓄熱槽内は均一の平均温度になる方向に向う。
このように制御しないものとするならば、上層Ｈ→間隙
Ａ→間隙Ｃ→間隙Ｂ→下層Ｌ、と筒４内に逆循環流が発
生して、蓄熱槽内は均一の平均温度になる方向に向う。
冷熱の場合は、天地を逆に考えれば、同一概念で処理出
来る。
来る。
この様に、本温度別蓄熱槽は、極めて単純な構成により
、槽の上部より温度成層形で蓄熱し、変温入力の場合に
も温度成層を崩すことなく対応出来る蓄熱槽である。
、槽の上部より温度成層形で蓄熱し、変温入力の場合に
も温度成層を崩すことなく対応出来る蓄熱槽である。
第１図は、本発明における蓄熱槽の断面図である第２図
は、水平断面図である。 第６図は、筒の下端部付近の拡大断面図である。
は、水平断面図である。 第６図は、筒の下端部付近の拡大断面図である。
Claims (2)
- （１）枠組１内の任意の位置に、任意の形状の筒４を立
管状に設定し、その下端部付近に発熱体５を置く。 - （２）筒４内の発熱体５に極めて接近するか、又は適当
な距離を保って、形状記憶合金が組込まれた開閉弁６を
単数又は複数個以上設置する。 以上の構成により、形状記憶合金の温度変化による相変
態を駆動源として開閉弁６を開閉作動し、筒４内を通る
循環流を温度別に制御し、変温入力に対応する構造を特
徴とする蓄熱槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60196742A JPS6256785A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 蓄熱槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60196742A JPS6256785A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 蓄熱槽 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6256785A true JPS6256785A (ja) | 1987-03-12 |
Family
ID=16362845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60196742A Pending JPS6256785A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 蓄熱槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6256785A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3312516A1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-04-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Water heater |
| KR102237876B1 (ko) * | 2019-12-19 | 2021-04-08 | 울산과학기술원 | 액체금속을 이용한 축열식 열교환 장치 |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP60196742A patent/JPS6256785A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3312516A1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-04-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Water heater |
| JP2018066494A (ja) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 給湯装置 |
| KR102237876B1 (ko) * | 2019-12-19 | 2021-04-08 | 울산과학기술원 | 액체금속을 이용한 축열식 열교환 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1288605B1 (en) | Thermosiphon heat storage apparatus | |
| KR101527391B1 (ko) | 코일 내장형 축열조를 구비한 변유량 제어식 태양열 시스템 | |
| JPS6233259A (ja) | 太陽熱温水器における温水の半強制循環装置 | |
| JPS6262191A (ja) | 蓄熱槽 | |
| JP4045349B2 (ja) | 貯水槽の槽内流況制御装置 | |
| JPH0239172Y2 (ja) | ||
| EP4517193A1 (en) | Heating system | |
| JPS61161396A (ja) | 温度別蓄熱槽 | |
| JPS6064159A (ja) | 太陽熱温水器 | |
| EP4279822A1 (en) | Heating system | |
| CN218935463U (zh) | 一种温控器 | |
| JPS6141499Y2 (ja) | ||
| JPH0454862B2 (ja) | ||
| JPS5818131Y2 (ja) | 太陽熱利用温水装置 | |
| JPS593257Y2 (ja) | 貯湯装置 | |
| JP2005221200A (ja) | トップヒート型ヒートパイプ | |
| JP7054815B2 (ja) | 給湯装置 | |
| CN2884027Y (zh) | 高效保温电热水器 | |
| SU1601472A1 (ru) | Солнечна панель здани | |
| JPS6183885A (ja) | 温度別蓄熱槽 | |
| JP2004212008A (ja) | 蓄熱システムおよびその蓄熱システムを備えた構造物 | |
| JPS61143692A (ja) | 温度別蓄熱槽 | |
| JPS6050344A (ja) | 太陽熱温水器 | |
| JPS62233689A (ja) | 蓄熱槽 | |
| JPH0727421A (ja) | 電気温水器 |