JP2680056B2 - 潜熱蓄熱装置 - Google Patents
潜熱蓄熱装置Info
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- JP2680056B2 JP2680056B2 JP63200053A JP20005388A JP2680056B2 JP 2680056 B2 JP2680056 B2 JP 2680056B2 JP 63200053 A JP63200053 A JP 63200053A JP 20005388 A JP20005388 A JP 20005388A JP 2680056 B2 JP2680056 B2 JP 2680056B2
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Classifications
-
- 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
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、シェルチューブ型の潜熱蓄熱装置に関す
る。
る。
従来技術 太陽熱や産業廃熱等の非定常的な熱、あるいは供給と
需要との時間的ずれのある深夜電力等の有効利用手段と
して、物質の固・液相変化の際の潜熱を利用して一定の
温度で蓄熱する潜熱蓄熱装置が知られている。
需要との時間的ずれのある深夜電力等の有効利用手段と
して、物質の固・液相変化の際の潜熱を利用して一定の
温度で蓄熱する潜熱蓄熱装置が知られている。
潜熱蓄熱装置の一つの型に、シェル内に複数本のチュ
ーブが設けられ、シェル内に潜熱蓄熱材が充填されると
ともにこれを加熱するヒータがシェル内空間の底部に設
けられ、チューブ内に上記蓄熱材に蓄熱された熱を取り
出すための流体が流れるシェルチューブ式の蓄熱装置が
ある。
ーブが設けられ、シェル内に潜熱蓄熱材が充填されると
ともにこれを加熱するヒータがシェル内空間の底部に設
けられ、チューブ内に上記蓄熱材に蓄熱された熱を取り
出すための流体が流れるシェルチューブ式の蓄熱装置が
ある。
第４図はその一例を示す図で、縦型円筒状シェル１内
にはその軸線と平行に２本のＵ字形のチューブ２が設け
られ、これらのチューブ２はシェル１上部に設けられた
隔壁７を介するチャンネル９により、チャンネルの一方
に設けられた被加熱流体入口５と他方に設けられた被加
熱流体出口６との間に直列に接続されている。
にはその軸線と平行に２本のＵ字形のチューブ２が設け
られ、これらのチューブ２はシェル１上部に設けられた
隔壁７を介するチャンネル９により、チャンネルの一方
に設けられた被加熱流体入口５と他方に設けられた被加
熱流体出口６との間に直列に接続されている。
シェル１内には潜熱蓄熱材３が、上部に若干の余裕を
残して充填されるとともに、シェル内の底部には例えば
深夜電力等により発熱するヒータ、あるいは産業廃熱エ
ネルギーを供給する加熱コイル８が設けられている。被
加熱流体入口５からは、蓄熱材に蓄熱された熱で加熱し
て利用する液体又は熱媒体の低温の液体が導入され、Ｕ
字形チューブ２を通過し、その間にヒータ８により加熱
され蓄熱された蓄熱材３から熱を得て昇温し、高温の流
体となって出口６より出て行く。シェル１には断熱４が
施されている。
残して充填されるとともに、シェル内の底部には例えば
深夜電力等により発熱するヒータ、あるいは産業廃熱エ
ネルギーを供給する加熱コイル８が設けられている。被
加熱流体入口５からは、蓄熱材に蓄熱された熱で加熱し
て利用する液体又は熱媒体の低温の液体が導入され、Ｕ
字形チューブ２を通過し、その間にヒータ８により加熱
され蓄熱された蓄熱材３から熱を得て昇温し、高温の流
体となって出口６より出て行く。シェル１には断熱４が
施されている。
さて、この構造の潜熱蓄熱装置では、蓄熱モード時に
は、蓄熱材３は最初固相となっており、深夜電力等によ
る熱エネルギーをヒータ８により加えると、ヒータ８に
接する部分の固体蓄熱材が加熱されて溶融し、局部的対
流により、溶融した液体に接する固相の部分が次第に溶
融して行く。従って、上部まで溶融するのに時間が掛か
るのみならず、上部までが固相の蓄熱材に厚く覆われた
状態では、溶融して膨張した蓄熱材がシェル内に圧力を
及ぼすので、シェルはこれに耐えるような強度を持たせ
る必要がある。
は、蓄熱材３は最初固相となっており、深夜電力等によ
る熱エネルギーをヒータ８により加えると、ヒータ８に
接する部分の固体蓄熱材が加熱されて溶融し、局部的対
流により、溶融した液体に接する固相の部分が次第に溶
融して行く。従って、上部まで溶融するのに時間が掛か
るのみならず、上部までが固相の蓄熱材に厚く覆われた
状態では、溶融して膨張した蓄熱材がシェル内に圧力を
及ぼすので、シェルはこれに耐えるような強度を持たせ
る必要がある。
目的 本発明は、従来のシェルチューブ型潜熱蓄熱装置の上
記の欠点にかんがみ、蓄熱モード時に、上部を固体の蓄
熱材で覆われた状態で溶融した蓄熱材が周辺構造物に圧
力を及ぼすことがなく、又、上方の蓄熱材まで溶融する
のに時間が掛からない蓄熱装置を提供するとを目的とす
る。
記の欠点にかんがみ、蓄熱モード時に、上部を固体の蓄
熱材で覆われた状態で溶融した蓄熱材が周辺構造物に圧
力を及ぼすことがなく、又、上方の蓄熱材まで溶融する
のに時間が掛からない蓄熱装置を提供するとを目的とす
る。
目的達成のための手段 本発明は、上記の目的を達成させるため、シエル内に
複数本のチューブが設けられ、シエル内に潜熱蓄熱材が
充填されるとともにこれを加熱するヒータが底部に設け
られ、チューブ内に上記蓄熱材に蓄熱された熱を取出す
ための流体が流れるシエルチューブ式蓄熱装置におい
て、上記のヒータの直近から上下方向に蓄熱材上表面付
近に達する迄延びる熱良導性部材を設けたことを特徴と
する。
複数本のチューブが設けられ、シエル内に潜熱蓄熱材が
充填されるとともにこれを加熱するヒータが底部に設け
られ、チューブ内に上記蓄熱材に蓄熱された熱を取出す
ための流体が流れるシエルチューブ式蓄熱装置におい
て、上記のヒータの直近から上下方向に蓄熱材上表面付
近に達する迄延びる熱良導性部材を設けたことを特徴と
する。
また、上記熱良導性板部材を、シエル内のチューブ間
にシエル底部付近から蓄熱材表面付近まで上記シエルと
同心の円筒状に配設してもよい。
にシエル底部付近から蓄熱材表面付近まで上記シエルと
同心の円筒状に配設してもよい。
作用 本発明の蓄熱装置では、ヒータと別にシェルの底部か
ら蓄熱材上表面近傍に達する熱良導性板部材が設けられ
ているので、蓄熱モード時、固相を呈する蓄熱材は底部
のみならず、底部から蓄熱材表面に達する熱良導性板部
材に沿う部分も溶融し、ヒータの周囲で溶融し膨張した
蓄熱材は上下方向にできた溶融通路部分を通って蓄熱材
の上面の空間に逃げることができるので、周辺構造部材
に不必要に圧力を及ぼすことはない。又、底部のヒータ
及び上下方向の熱良導性部材により加熱されて溶融した
蓄熱材は全体対流を促進し、蓄熱材全体の溶融所要時間
が短縮される。
ら蓄熱材上表面近傍に達する熱良導性板部材が設けられ
ているので、蓄熱モード時、固相を呈する蓄熱材は底部
のみならず、底部から蓄熱材表面に達する熱良導性板部
材に沿う部分も溶融し、ヒータの周囲で溶融し膨張した
蓄熱材は上下方向にできた溶融通路部分を通って蓄熱材
の上面の空間に逃げることができるので、周辺構造部材
に不必要に圧力を及ぼすことはない。又、底部のヒータ
及び上下方向の熱良導性部材により加熱されて溶融した
蓄熱材は全体対流を促進し、蓄熱材全体の溶融所要時間
が短縮される。
実施例 以下に、本発明の実施例を、図面に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第１図は、第４図に示した従来の深夜電力利用の蓄熱
装置に本発明を適用した実施例を示す図である。従っ
て、同一の部材には同一の符号を付し、異なる点を中心
に説明する。
装置に本発明を適用した実施例を示す図である。従っ
て、同一の部材には同一の符号を付し、異なる点を中心
に説明する。
この実施例では、シェル１内空間のチューブ２の間
に、熱伝導率の高い材料、例えばアルミなどの金属の板
10が、ヒータ８の直近から蓄熱材３の上表面の近傍ま
で、あるいは上表面より若干突出して、１本又は複数本
設けられている。
に、熱伝導率の高い材料、例えばアルミなどの金属の板
10が、ヒータ８の直近から蓄熱材３の上表面の近傍ま
で、あるいは上表面より若干突出して、１本又は複数本
設けられている。
その結果、ヒータ８に通電して発熱させ、その周りの
蓄熱材３が溶融すると、その熱は金属板10の下部に伝わ
り、これが金属板10の全体を伝えられてその近傍の固化
している蓄熱材を溶融し、金属板10に沿った垂直の流路
を形成する。
蓄熱材３が溶融すると、その熱は金属板10の下部に伝わ
り、これが金属板10の全体を伝えられてその近傍の固化
している蓄熱材を溶融し、金属板10に沿った垂直の流路
を形成する。
これにより、蓄熱材３が溶融して体積が膨張しても上
方に逃げ、圧力が上昇して周囲の構造部材に圧力を及ぼ
すことは防止される。又、全体対流を促進し、蓄熱材３
の全体に速やかに熱が回って蓄熱することができる。
方に逃げ、圧力が上昇して周囲の構造部材に圧力を及ぼ
すことは防止される。又、全体対流を促進し、蓄熱材３
の全体に速やかに熱が回って蓄熱することができる。
第２図に示す他の実施例では、上下方向に延びる金属
板10が、シェル１と同心の円筒状となっている。この場
合は、円筒状部材の内外の蓄熱材の流通を図るために、
円筒状金属板部材に適当に孔を設けるのがよい。この実
施例の作用は、第１図の実施例と同様である。
板10が、シェル１と同心の円筒状となっている。この場
合は、円筒状部材の内外の蓄熱材の流通を図るために、
円筒状金属板部材に適当に孔を設けるのがよい。この実
施例の作用は、第１図の実施例と同様である。
以上説明した各実施例は、シェル及びチューブが縦方
向に延びる縦型のシェルチューブ蓄熱装置に対するもの
であるが、本発明は縦型蓄熱装置に限られるものではな
く、シェル及びチューブが水平方向に延びる横型のシェ
ルチューブ蓄熱装置にも適用することができる。
向に延びる縦型のシェルチューブ蓄熱装置に対するもの
であるが、本発明は縦型蓄熱装置に限られるものではな
く、シェル及びチューブが水平方向に延びる横型のシェ
ルチューブ蓄熱装置にも適用することができる。
第３図に示す実施例では、横型円筒状シェル１の内部
に、その軸方向に延びる複数本のチューブ２が設けられ
ており、シェル１の内部に潜熱蓄熱材３が充填されてい
る。シェル１内空間の底部には、深夜電力等のエネルギ
ーにより発熱するヒータ８が設けられている。そして、
チューブ２の間に、熱伝導率の高い金属等の板部材10が
垂直方向に設けられている。
に、その軸方向に延びる複数本のチューブ２が設けられ
ており、シェル１の内部に潜熱蓄熱材３が充填されてい
る。シェル１内空間の底部には、深夜電力等のエネルギ
ーにより発熱するヒータ８が設けられている。そして、
チューブ２の間に、熱伝導率の高い金属等の板部材10が
垂直方向に設けられている。
この装置の作用効果も前記各実施例と同様である。
効果 以上の如く、本発明によれば、シェル内に潜熱蓄熱材
が充填されたシェルチューブ型潜熱蓄熱装置の、蓄熱モ
ード時における蓄熱材の一部が溶融膨張することによる
加圧力が構造部材に及ぶことが防止されるとともに、全
体対流を促進し、伝熱効果を向上させることができる。
が充填されたシェルチューブ型潜熱蓄熱装置の、蓄熱モ
ード時における蓄熱材の一部が溶融膨張することによる
加圧力が構造部材に及ぶことが防止されるとともに、全
体対流を促進し、伝熱効果を向上させることができる。
第１図は本発明を縦型シェルチューブ潜熱蓄熱装置に適
用した実施例を示す縦断面図、第２図は他の実施例の水
平断面図、第３図は本発明を横型シェルチューブ潜熱蓄
熱装置に適用した実施例の横断面図、第４図は従来の縦
型シェルチューブ潜熱蓄熱装置の１例の構成を示す縦断
面図である。 １……シェル、２……チューブ ３……潜熱蓄熱材、４……断熱 ５……被加熱流体入口、６……被加熱流体出口 ７……隔壁、８……ヒータ ９……チャンネル、10……熱良導性板部材
用した実施例を示す縦断面図、第２図は他の実施例の水
平断面図、第３図は本発明を横型シェルチューブ潜熱蓄
熱装置に適用した実施例の横断面図、第４図は従来の縦
型シェルチューブ潜熱蓄熱装置の１例の構成を示す縦断
面図である。 １……シェル、２……チューブ ３……潜熱蓄熱材、４……断熱 ５……被加熱流体入口、６……被加熱流体出口 ７……隔壁、８……ヒータ ９……チャンネル、10……熱良導性板部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 弘 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番 地の１ 中部電力株式会社総合技術研究 所内 (72)発明者 江崎 義美 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番 地の１ 中部電力株式会社総合技術研究 所内 (56)参考文献 特開 昭57−33792（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】シエル内に複数本のチューブが設けられ、
シエル内に潜熱蓄熱材が充填されるとともにこれを加熱
するヒータが底部に設けられ、チューブ内に上記蓄熱材
に蓄熱された熱を取出すための流体が流れるシエルチュ
ーブ式蓄熱装置において、 上記のヒータの直近から上下方向に蓄熱材上表面付近に
達する迄延びる熱良導性板部材を設けたことを特徴とす
る潜熱蓄熱装置。 - 【請求項２】上記熱良導性板部材を、シエル内のチュー
ブ間にシエル底部付近から蓄熱材上表面付近まで上記シ
エルと同心の円筒状に配設したことを特徴とする請求項
１に記載の潜熱蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63200053A JP2680056B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 潜熱蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63200053A JP2680056B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 潜熱蓄熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0252951A JPH0252951A (ja) | 1990-02-22 |
| JP2680056B2 true JP2680056B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=16418047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63200053A Expired - Lifetime JP2680056B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 潜熱蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2680056B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180078367A (ko) * | 2016-12-29 | 2018-07-10 | 주식회사 효성 | 파이어 히터 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0311266A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-18 | Chubu Electric Power Co Inc | 潜熱蓄熱装置 |
| JP2736580B2 (ja) * | 1992-03-10 | 1998-04-02 | 中国電力株式会社 | 固液混合蓄熱材を用いた蓄熱槽 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5733792A (en) * | 1980-08-06 | 1982-02-23 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | Heat accumulator |
| JPS58219395A (ja) * | 1982-06-15 | 1983-12-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 潜熱型蓄熱装置 |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP63200053A patent/JP2680056B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180078367A (ko) * | 2016-12-29 | 2018-07-10 | 주식회사 효성 | 파이어 히터 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0252951A (ja) | 1990-02-22 |
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