JP3390238B2 - 蓄熱装置 - Google Patents
蓄熱装置Info
- Publication number
- JP3390238B2 JP3390238B2 JP35249693A JP35249693A JP3390238B2 JP 3390238 B2 JP3390238 B2 JP 3390238B2 JP 35249693 A JP35249693 A JP 35249693A JP 35249693 A JP35249693 A JP 35249693A JP 3390238 B2 JP3390238 B2 JP 3390238B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat storage
- cylindrical container
- storage device
- decahydrate
- heat
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Central Heating Systems (AREA)
Description
詳しくは、蓄熱・放熱効率に優れ、長期間繰返して使用
できる蓄熱装置に関する。
物からなる蓄熱材が広く用いられている。例えば、電気
料金の安い夜間電力によって蓄熱材を加熱融解してエネ
ルギーを貯え、この蓄熱材が凝固するときに発生する凝
固熱（潜熱）を昼間の室内暖房に利用する室内暖房装置
が用いられている。
ム１０水塩が知られており、さらにこの硫酸ナトリウム
１０水塩にシックナーとしてのホウ酸ナトリウム１０水
塩を配合してなる蓄熱材組成物が広く用いられている。
この硫酸ナトリウム１０水塩とホウ酸ナトリウム１０水
塩とからなる蓄熱材組成物は、理論的には約５８ｋｃａ
ｌ／ｋｇの潜熱を有しており、融解状態にあるこの蓄熱
材組成物は、凝固する際に長時間にわたって多量の熱を
放出し、室内を快適な温度に保つことができる。
ナトリウム１０水塩とからなる蓄熱材は、加熱融解−凝
固を多数回繰り返すと、蓄熱量が低下することがあっ
た。またこの蓄熱材は、上述のように潜熱の理論値が約
５８ｋｃａｌ／ｋｇであるが、実際には２０〜４０ｋｃ
ａｌ／ｋｇ程度の潜熱しか取り出すことができないとい
う問題点があった。
ウ酸ナトリウム１０水塩とからなる蓄熱材について、よ
り多くの潜熱を取り出すべく鋭意検討したところ、凝固
時にこの蓄熱材が充分に凝固せず、固相と液相とに相分
離してしまうことがあるが、この相分離は、硫酸ナトリ
ウム１０水塩とホウ酸ナトリウム１０水塩とを完全に均
一に混合するときに起こりやすくなることを見出した。
検討したところ、この相分離は蓄熱装置の中央部で起こ
りやすいことを見出すとともに、この相分離に起因する
潜熱の低下は、蓄熱材を収容する蓄熱装置の形状にも大
きく左右されることを見い出して、本発明を完成するに
至った。
問題点を解決しようとするものであって、大きな潜熱を
取り出すことができ、しかも長期間繰返して使用できる
蓄熱装置を提供することを目的としている。
硫酸ナトリウム１０水塩とホウ酸ナトリウム１０水塩と
が充填されてなり、ホウ酸ナトリウム１０水塩が、該筒
状容器内の端面または内周面に、好ましくは該筒状容器
内の一方の端面に偏在しており、該筒状容器内径が５〜
３０ｍｍであることを特徴としている。
状容器内に、硫酸ナトリウム１０水塩とホウ酸ナトリウ
ム１０水塩との合計１００体積％中、ホウ酸ナトリウム
１０水塩が０．５〜１０体積％、好ましくは１〜３体積
％の量で充填されていることが望ましい。また、前記筒
状容器の内径は５〜３０ｍｍ、好ましくは５〜１８ｍｍ
であり、かつ前記筒状容器の肉厚は１〜２ｍｍであるこ
とが望ましい。
れるなど伝熱面積が大きくされていることが好ましい。
このような本発明に係る蓄熱装置は、大きな潜熱を取り
出すことができ、しかも長期間繰返して使用できる。
いて図面に示す実施例に基づいて具体的に説明する。な
お、添付図面および以下の説明において、同一符号は、
同一部材を示す。
の縦断面図である。図２は、該蓄熱装置の［Ａ］−
［Ａ］線方向断面図である。図１に示す蓄熱装置１で
は、断面円形状の筒状容器２内に蓄熱材３が充填されて
いる。
あり、好ましくは５〜１８ｍｍである。この内径Ｄが５
ｍｍ未満では、この筒状容器内に後述する蓄熱材を充填
するのが困難となり、また、３０ｍｍを超えると得られ
る蓄熱装置の蓄熱・放熱効率が低く、該装置の耐久性が
比較的短期間に低下してしまうことがある。
３ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍであることが望ましい。
この筒状容器の長さＬは、通常、５０〜２，０００ｍ
ｍ、好ましくは５００〜１，５００ｍｍ程度である。
化されるなど伝熱面積が大きくなっていることが好まし
く、該外表面７には、図３に示すように放熱板８が設け
られていることが好ましい。
には、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）等からなる筒状
容器の外表面にセラミック材入りの塗料を塗布すればよ
い。このような筒状容器の好ましい具体例を挙げると、
図１において、該筒状容器２の外表面が粗面化されてお
り、該容器の内径Ｄは１５ｍｍであり、肉厚は２．５ｍ
ｍであり、その長さＬは１２００ｍｍである。
に限定されないが、耐久性、柔軟性があり、例えば床等
に埋め込んで使用できるように耐腐食性も有することが
好ましく、このような材料としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン（ＰＰ）、アクリル樹脂、塩化ビニル、ア
ルミ、銅、鉄、ステンレス等が挙げられるが、アクリル
樹脂が好ましい。
塩（ぼう硝，Ｎａ2ＳＯ4・１０Ｈ2Ｏ）と、核発生剤と
してのホウ酸ナトリウム１０水塩（Ｎａ2Ｂ4Ｏ7・１０
Ｈ2Ｏ，商品名：ボラックス）とが用いられる。本発明
においては、蓄熱材３として、硫酸ナトリウム１０水塩
と共に、融点が高く（６３℃）、結晶構造が硫酸ナトリ
ウム１０水塩と近似した化合物であるホウ酸ナトリウム
１０水塩を用いており、ホウ酸ナトリウム１０水塩は蓄
熱材冷却時の結晶化の核となり、硫酸ナトリウム１０水
塩の微細結晶化を促進し、過冷却現象を抑制することが
できる。
ム１０水塩は、該筒状容器２内の先端部６または他端部
６Ａあるいは内周面９に偏在しているが、図１に示すよ
うに、特に、筒状容器２内の先端部６に偏在しているこ
とが好ましい。すなわち、本発明では、筒状容器２内に
充填される硫酸ナトリウム１０水塩とホウ酸ナトリウム
１０水塩とは、均一に混合して用いるのではなく、硫酸
ナトリウム１０水塩は筒状容器内の先端部６または他端
部６Ａあるいは内周面９に偏在するように充填される。
２に充填される２種の化合物（硫酸ナトリウム１０水塩
とホウ酸ナトリウム１０水塩）を均一に混合させること
なく、筒状容器内２の先端部６または他端部６Ａあるい
は内周面９にホウ酸ナトリウム１０水塩を充填している
ので、凝固時に相分離などが起こることなく凝固し、効
率的に蓄熱および放熱を行うことができる。
０水塩とホウ酸ナトリウム１０水塩とを均一に混合して
用いると、ホウ酸ナトリウム１０水塩自体が水溶性を示
すため、結晶状態の硫酸ナトリウム１０水塩が溶解して
生じた硫酸ナトリウムの結晶水に解け出し、融解した硫
酸ナトリウムが再度結晶化して硫酸ナトリウム１０水塩
になるのを阻害し過冷却現象が発生しやすくなり、沈澱
が生ずることにより著しく耐久性が低下することがあ
る。
１０水塩は、筒状容器内の先端部６または他端部６Ａあ
るいは内周面９に偏在され、しかも硫酸ナトリウム１０
水塩とホウ酸ナトリウム１０水塩とが均一に混合しない
ように充填されており、ホウ酸ナトリウム１０水塩の結
晶は、硫酸ナトリウムの凝固時の核となり、蓄熱材全体
を結晶化させることができる。
に充填されるホウ酸ナトリウム１０水塩の量は、硫酸ナ
トリウム１０水塩とホウ酸ナトリウム１０水塩との合計
１００体積％中、０．５〜１０体積％、好ましくは１〜
３体積％であることが望ましい。
ように、断面形状が楕円状であってもよい。また、本発
明における筒状容器２は、図５に示すように、該筒状容
器と同心円状に配置された中実芯体１０を有していても
よい。さらには、図６に示すように、本発明における筒
状容器２は、中心を通る位置に仕切り板１４を有してい
てもよい。
は、その内径は５〜３０ｍｍ、好ましくは１５〜３０ｍ
ｍであることが望ましい。このような本発明に係る蓄熱
装置を用いると、極めて大きな潜熱を取り出すことがで
きる。しかもこの蓄熱装置は、長期間繰り返して使用す
ることができる。
１５ｍｍ、外径２０ｍｍ、長さＬが１２００ｍｍの円筒
状アクリル樹脂からなり、ホウ酸ナトリウム１０水塩２
ｍｌが容器一方端６に充填され、他は、硫酸ナトリウム
１０水塩２１０ｍｌｇで満たされたもの］では、２８℃
まで昇温すると、熱吸収（潜熱蓄熱）を開始して１６０
分間経過時点で、例えば２４６ＫＪ／Ｋｇの吸熱が認め
られ、２５℃まで温度が下がると放熱（凝固）を開始し
て１６０分経過時点で、例えば２２４ＫＪ／Ｋｇの放熱
が認められる。
５，０００回も繰返して使用することができるなど、蓄
熱と放熱とを繰返して長期間継続して使用することがで
きる。なお、縦６０ｃｍ×横２５ｃｍ×厚さ１ｍｍのポ
リプロピレン（ＰＰ）樹脂板間に、厚さ２５ｍｍで、蓄
熱材として硫酸ナトリウム１０水塩とホウ酸ナトリウム
１０水塩とを上記量比で混合して用いた従来例に係る板
状蓄熱装置では、蓄熱・放熱の効率が低く、上記条件で
の吸熱量は３０ｃａｌ／ｇ程度に過ぎず、また上記条件
での放熱量は３０ｃａｌ／ｇ程度に過ぎず、耐用回数も
１，０００回程度に過ぎない。
酸ナトリウム１０水塩とホウ酸ナトリウム１０水塩とが
充填されてなり、ホウ酸ナトリウム１０水塩が、該筒状
容器内の端部あるいは内周面に偏在しており、しかも該
筒状容器内径が５〜３０ｍｍであるため、充填されてい
る蓄熱材の相分離などが起こることなく凝固し、蓄熱装
置内に貯えられた大きな潜熱を取り出すことができる。
蓄熱材が筒状容器内周面から中心に向かって結晶化する
際に、できた結晶相内では熱伝導率が低いため、蓄熱材
中心部は、結晶化されにくいと考えられるが、特に、蓄
熱材の中心部に忠実芯体を有する蓄熱装置では、蓄熱材
が筒状容器中心部に存在しないため、相分離等が起こる
ことなく効率的に凝固し、蓄熱装置内に貯えられた潜熱
を取り出すことができる。
すように屋内の床下にセットされる。 すなわち、図７
に示すように、打設されたスラブ２１上に硬質ポリウレ
タンボード等の断熱材２２を敷設し、さらにこの断熱材
２２上に面状発熱体２５を載置する。この面状発熱体２
５上に、本発明に係る蓄熱装置１をセットする。次いで
これら面状発熱体２５および蓄熱装置１を被覆するよう
に、モルタル２６を流し込んで硬化させた後、仕上げ材
２７を敷設すれば床下暖房工事は完成する。
な夜間電力を利用して面状発熱体２５を発熱させ、蓄熱
装置１内に蓄熱する。次いで、昼間この蓄熱装置内に貯
えられた潜熱を取り出せば、長時間効率よく安価な床下
暖房を行なうことができる。
潜熱を取り出すことができ、しかもこの蓄熱装置は、長
期間繰返して使用できる。
断面図である。
線方向断面図である。
図である。
芯体を有する筒状容器の横断面図である。
横断面図である。
た床構造の一部切欠断面図である。
Claims (8)
- 【請求項１】筒状容器内に硫酸ナトリウム１０水塩とホ
ウ酸ナトリウム１０水塩とが充填されてなり、ホウ酸ナ
トリウム１０水塩が、該筒状容器内の端面または内周面
に偏在しており、該筒状容器内径が５〜３０ｍｍである
ことを特徴とする蓄熱装置。 - 【請求項２】上記ホウ酸ナトリウム１０水塩が、該筒状
容器内の一方の端面に偏在していることを特徴とする請
求項１に記載の蓄熱装置。 - 【請求項３】上記筒状容器が、中心を通る仕切板を有す
ることを特徴とする請求項１または２に記載の蓄熱装
置。 - 【請求項４】上記筒状容器が、該筒状容器と同心円状に
配置された中実芯体を有することを特徴とする請求項１
または２に記載の蓄熱装置。 - 【請求項５】前記筒状容器内に、硫酸ナトリウム１０水
塩とホウ酸ナトリウム１０水塩との合計１００体積％
中、ホウ酸ナトリウム１０水塩が０．５〜１０体積％の
量で充填されていることを特徴とする請求項１または２
に記載の蓄熱装置。 - 【請求項６】前記筒状容器の内径が５〜１８ｍｍである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の蓄熱装置。 - 【請求項７】前記筒状容器の外表面が粗面化されている
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の蓄熱
装置。 - 【請求項８】前記筒状容器の外表面に、放熱板が設けら
れていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記
載の蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35249693A JP3390238B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35249693A JP3390238B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 蓄熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198281A JPH07198281A (ja) | 1995-08-01 |
| JP3390238B2 true JP3390238B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=18424475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35249693A Expired - Lifetime JP3390238B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3390238B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3588630B2 (ja) * | 2000-09-06 | 2004-11-17 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 蓄熱式加熱体 |
| JP4821349B2 (ja) * | 2006-02-07 | 2011-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 潜熱蓄熱装置及びエンジン |
| JP2007303687A (ja) * | 2006-05-08 | 2007-11-22 | Sk Science Kk | 潜熱蓄熱材マット及びこれを用いた蓄熱装置 |
-
1993
- 1993-12-29 JP JP35249693A patent/JP3390238B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07198281A (ja) | 1995-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4491172A (en) | Energy storage apparatus | |
| US4503838A (en) | Latent heat storage and supply system and method | |
| US4702853A (en) | Phase change thermal energy storage material | |
| JP3390238B2 (ja) | 蓄熱装置 | |
| JP3390240B2 (ja) | 蓄熱装置 | |
| JPH07218169A (ja) | 蓄熱装置 | |
| US6152212A (en) | Heat storage system and heat release control method | |
| JP2929418B2 (ja) | 蓄熱装置 | |
| US4954278A (en) | Eutectic composition for coolness storage | |
| JP2800039B2 (ja) | 潜熱蓄熱材 | |
| ES2213769T3 (es) | Composiciones reversibles de cambio de fase de cloruro de magnesio hidratado para almacenar energia. | |
| JP2004232897A (ja) | 複合型蓄熱装置 | |
| JP3857781B2 (ja) | 放熱制御可能な蓄熱装置および蓄熱装置の放熱制御方法 | |
| JPH0417236B2 (ja) | ||
| JPH0157157B2 (ja) | ||
| JPH05331457A (ja) | 蓄熱用組成物 | |
| JPS588712B2 (ja) | 蓄熱剤組成物 | |
| JP2982409B2 (ja) | 潜熱蓄熱材 | |
| JPS5821942B2 (ja) | 蓄熱剤組成物 | |
| WO1991019154A1 (en) | Heat accumulator, method for the production thereof and energy system provided with such a heat accumulator | |
| JP2800329B2 (ja) | 潜熱蓄熱材 | |
| JPS58140594A (ja) | 潜熱蓄熱槽 | |
| JPS60181184A (ja) | 蓄熱剤組成物 | |
| JPH0611145A (ja) | 床暖房用蓄熱ボード | |
| JPH0216950B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080117 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090117 Year of fee payment: 6 |
|
| S303 | Written request for registration of pledge or change of pledge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316303 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090117 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090117 Year of fee payment: 6 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090117 Year of fee payment: 6 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090117 Year of fee payment: 6 |
|
| S303 | Written request for registration of pledge or change of pledge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316303 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090117 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S303 | Written request for registration of pledge or change of pledge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316303 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090117 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090117 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100117 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100117 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100117 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110117 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110117 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120117 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120117 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120117 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130117 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130117 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130117 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130117 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130117 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |