JPS63101658A - 蓄熱装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は比較的小形な採暖・保温・加温装置に蓄熱材を
利用する分野に関する。

従来の技術 従来より潜熱を利用する潜熱蓄熱材は単位重量当りの蓄
熱量が大きい、一定温度が得られるなどの利点を有する
ため、給湯分野・暖房分野に用いられるようになってき
た。しかし、潜熱蓄熱材を実用化するにあたっては、熱
を取シ出す時潜熱蓄熱材が融点近傍に達しても液体から
固体へ相変化しない、すなわち過冷却現象を生じ熱を取
り出すことができないという問題点があった。

前記問題を解決するために、給湯分野では特開昭６０−
１７１３９２号公報または、特開昭６０−２５９８９０
号公報に示されているように、蓄熱槽の内または外側に
蓄熱材と同一組成の種結晶を設け、蓄熱時に前記種結晶
が融解しないように断熱し、熱を取り出すときに、前記
種結晶をトリガーとして、蓄熱材を結晶させ熱を取り出
す方法が行なわれていた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、採暖ｅ保温・加温などの比較的小形の暖房機器
、例えば採暖装置に前記公報の方式を利用することがで
きない０すなわち、前記公報の方式では種結晶を維持す
方式が大形となり、採暖装置に用いた場合、装置自体が
大きくなる。また前記方式では可撓性がないため、身体
に装着した場合異和感を感じる。小形の装置では蓄熱特
種結晶が融解しないように、種結晶を断熱することは大
形となり困難であった。したがって、小形機器における
蓄熱装置の実用的な過冷却防止方法の開発が望まれてい
た。

本発明は前記蓄熱装置の課題を解決しようとするもので
ある。すなわち、小形で可撓性を損うことなく確実に過
冷却を防止し、蓄熱材より熱を取り出すことができるよ
うにしたものである。

問題点を解決するだめの手段 本発明は前記問題点を解決するために、蓄熱装置を蓄熱
材が封入された容器と、一端が前記容器の内部に連通し
、他端が前記容器の外部にくるように設けられた毛細管
体とよりなる構成としたものである。

作用 本発明は前記構成のため、可撓性を有し、蓄熱材の過冷
却発生を防止し熱を取り出すことができるようにしたも
のである。すなわち、蓄熱装置は蓄熱材が封入された容
器と、この容器の内外に連通する毛細管体とより構成さ
れている。この毛細管体の一端は容器内に設けられてい
るので、この部分で蓄熱材と接する。したがって蓄熱材
は毛細管現象によシ毛細管体内にしみ込んでゆく。この
結果、毛細管体は全体にわたって蓄熱材を担持する形と
なる。毛細管体の長さが長く、蓄熱材が充分しみ込まな
い場合は、あらかじめ蓄熱材をしみ込ませた毛細管体を
用いればよい。前記構成の毛細管体では蓄熱時、毛細管
体を加熱源から遠ざけることは容易にできる。したがっ
て毛細管体にしみ込んだ蓄熱材は蓄熱時融解することな
く結晶状態のままで存在する。蓄熱終了し放熱時、蓄熱
装置は毛細管体部分に種結晶を保有している状態になっ
ているので、過冷却状態にならず融点近傍で液体から固
体へ相変化を行ない潜熱を放出することができる。

実施例 以下、本発明の実施例について説明する。本発明におい
ては蓄熱装置１は蓄熱材３が封入されている容器２と、
この容器の内外にわたって連通する毛細管体４とより構
成されている。容器２は蓄熱材３と非反応性・非相溶性
の材料でつくられる。

特に採暖装置に使用する場合は可撓性を必要とするため
アルミラミネートフィルムがよい。蓄熱材は塩化カルシ
ウム６水塩、硫酸ナトリウム１０水塩、チオ硫酸ナトリ
ウム６水塩、酢酸ナトリウム３水塩などの水和塩形潜熱
蓄熱材である。また、必要に応じて増粘剤、安定剤また
は熱伝導物質が混入される。毛細管体４は蓄熱材３と非
相溶性の材料よシなる繊維質体、例えば、綿・セルロー
ズ等の天然繊維またはポリエステル、アクリル、ポリア
ミドまたは芳香族ポ゛リアミドなどの合成繊維よシなる
糸状体、織布あるいは不織布、またはステンレス、銅等
よシなる金属細線体である、容器２への取付けは容器を
構成する２枚のフィルム間にはさみ込んで熱融着を行な
えばよい。容器２の外部の毛細管体は、蓄熱装置を数回
の繰返えし利用のみでよい場合はそのまま外皮を必要と
しないが、繰返えし利用回数が多い場合は外皮６で覆う
とよい。外皮としてはチューブ、収縮チューブ、フィル
ム間への挿入またはテーピングなど可撓性を損なわない
ものならば何でもよい。容器２と外皮６とを接着等によ
り一体化する。外皮は必ずしも密封する必要はないが、
使用する環境によっては、結晶水が飛散し無水塩となシ
もはや種結晶として働らかないようになるので密封する
方が好ましい。また、毛細管体４の外皮５０寸法は第１
図の如き形状に限定されるものではなく第３図のような
形状であっても何等さしつかえない。毛細管体４と外皮
６との間には蓄熱材がたまらないようにすると良い。こ
の部分に蓄熱材がたまると、この部分の蓄熱材はほとん
ど融解しないため、硬いかたまシ状となって存在するた
め可撓性を損うからである。

以下、具体的な実施例を示す。

最内層がポリエチレンからなる二枚のアルミラミネート
フィルムを熱融着して得られた容器２に蓄熱材３として
酢酸ナトリウム３水塩を封入した。

毛細管体４として、ポリエステルからなる糸を用いた。

また毛細管体の外皮６としては、答器２材料と同一の材
料を用い熱融着により密封した。なお、毛細管体４は二
枚のアルミラミネートフィルムを熱融着して容器２を得
る時に、前記フィルム間にはさみ込んでおくことにょシ
、熱融着と同時に容器２に取り付けられた。これにより
、容器内の蓄熱材は毛細管力によって毛細管体４に吸い
上げられるだけなので毛細管体４と外皮６との間に余分
な蓄熱材の付着はみとめられなかった。

この蓄熱装置１を熱源によ［ｅｏ℃に加熱し蓄熱した。

この時毛細管の一端は熱源より遠ざけることにより酢酸
ナトリウム３水塩の融点６８℃以下の温度に容易にする
ことができ、この部分の酢酸ナトリウム３水塩は結晶の
ままであった。放熱時、前記蓄熱温度では当然過冷却が
発生するが、本発明の蓄熱装置１では毛細管体４に蓄熱
材の結晶が残っているため、これが種結晶となシ過冷却
を起すことなく酢酸ナトリウム３水塩の潜熱を取り出す
ことができた。

次に、本発明の蓄熱装置１を採暖装置６に用いた場合の
一例を示す。採暖装置６は蓄熱装置１に蓄熱するための
ヒータ７および、その外周を断熱材８で覆うことにより
得られる。なお、毛細管体４の一端は断熱材８の外側に
設けた。この採暖装置８をヒータによシ加熱した。加熱
によシ酢酸ナトリウム３水塩の温度は９０’Ｃに達し蓄
熱された。

この時、毛細管体４の断熱材８の外側にある一端の温度
は３６℃で酢酸ナトリウム３水塩の融点以下であった。

放熱をさせると、毛細管体１に残存する結晶が種結晶と
なシ、結晶化が進み潜熱を取り出すことができた。同様
にして、蓄熱と放熱とを５００回繰シ返えしたが、いづ
れの場合も過冷却を起すことなく潜熱を取り出すことが
できた。

発明の効果 以上のように本発明の蓄熱装置によれば次の効果が得ら
れる。

すなわち、本発明の蓄熱装置は容器内外に連通ずる可撓
性の毛細管体が取り付けられている。この毛細管体の一
端は容器内で蓄熱材と接するために、毛細管力により蓄
熱材を吸い上げ、毛細管体が蓄熱材で含浸された状態と
なる。また、他端は容器外にあり、その長さを適切にす
ることによシ、蓄熱時容器は加熱され高温になってもこ
の端部は蓄熱材の融点以下に容易にすることができ、こ
の端部には蓄熱材の結晶が残存している状態となる。

放熱時には、この毛細管体の端部に残存する蓄熱材結晶
が種結晶となって蓄熱材の結晶化を起させるため、蓄熱
材は過冷却を起すことがない。したがって、蓄熱材の潜
熱を完全に取り出すことができる。また、本蓄熱装置は
過冷却現象を起さないため、加熱時加熱温度を蓄熱材融
点よりも相当高く設定できるため、加熱時間を短縮する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の平面図、第２図は同断面図
、第３図は本発明の他の一実施例の平面図、第４図は本
発明の蓄熱装置を用いた採暖装置の一実施例の断面図で
ある。 １・・・・・・蓄熱装置、２・・・・・・容器、３・・
・・・・蓄熱材、４・・・・・・毛細管体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／　
−一一畜仏寝１ 第２図 ３−筈烈材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）蓄熱材が封入された容器と一端が前記容器の内部
   に連通し、他端が容器の外部に設けられた毛細管体とよ
   りなる蓄熱装置。
2. （２）毛細管体が糸状体からなる特許請求の範囲第１項
   記載の蓄熱装置。
3. （３）毛細管体が前記容器の周囲に設けられた断熱材の
   外側まで引出された構造からなる特許請求の範囲第１項
   記載の蓄熱装置。