JP3728527B2

JP3728527B2 - Spherical heat storage

Info

Publication number: JP3728527B2
Application number: JP2003035864A
Authority: JP
Inventors: 清一窪川
Original assignee: Mitsubishi Chemical Engineering Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Engineering Corp
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2023-02-14
Also published as: JP2004245504A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は球状蓄熱体に係わり、更に詳しくは球状蓄熱体のシエルに於けるソケットとプラグに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、球状蓄熱体は知られており、その一例を図８に示すと、内部に蓄熱剤充填空間を有するように球状に形成されたシエル１２と、このシエル１２に設けられたソケット１４（ノズルともいう。）と、そのソケット１４を封止するプラグ１５（蓋ともいう。）より成り、上記ソケット１４から蓄熱剤１３を蓄熱剤充填空間内に充填した後、上記プラグ１５によってソケット１４を封止して成る球状蓄熱体１１を上げることができる。
【０００３】
上記の如き従来技術としては特開昭５９−７８８８号に示された蓄熱材容器がある。
【０００４】
上記従来技術のシエルに於けるソケット１４とプラグ１５の構造をみてみると、ソケット１４をシエル１２の外周面１２ａ上に突出させ、その突出したソケット１４にプラグ１５を封止した構造か、又はソケット１４をシエル１２の内外周面１２ｂ，１２ａ間に形成し、そのソケット１４にプラグ１５を封止した構造である。以上の何れの場合でもプラグ１５の頂面１６がシエル１２の外周面１２ａの外に突出した構造となっている。つまり、プラグ１５の頂面１６は外周面１２ａから突出Ｔしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によると、この球状蓄熱体１１を蓄熱システムを構成する蓄熱槽中に多数個充填した場合、図９に示すようにある一つの球状蓄熱体と、他の横隣りの球状蓄熱体（例えば、符号１１ｂの球状蓄熱体と１１ｄの球状蓄熱体又は１１ａの球状蓄熱体と１１ｃの球状蓄熱体）が互いにシエル１２を接して蓄熱槽内に充填されていることの他に、ある一つの球状蓄熱体のプラグ１５の頂面１６に対して、他の球状蓄熱体のシエル１２の外周面１２ａが接して蓄熱槽内に充填される場合がある。（例えば符号１１ａの球状蓄熱体と１１ｂの球状蓄熱体又は１１ｃの球状蓄熱体と１１ｄの球状蓄熱体）これを更によりよくみてみると、一つの球状蓄熱体１１ｂのシエル１２が他の球状蓄熱体１１ａの、プラグ１５頂面１６の平坦な面に当接支持されていることもあるが、一つの球状蓄熱体１１ｄのシエル１２が他の球状蓄熱体１１のプラグ１５のエッジに当接支持されてしまうこともある。
【０００６】
上記の如き場合、蓄熱槽内に多数個の球状シエルが充填されているので、一つ一つの球状シエルには大きな荷重がかかることから、隣りの球状蓄熱体のシエルのプラグの頂面にシエル外周面が当っている球状蓄熱体は、そのシエルが長期の使用の間に破損するおそれがあった。又、各球状蓄熱体のプラグ部分がシエル外周面から外方へ突出しているので、蓄熱槽内に多数個充填する場合には、その分だけ球状蓄熱体の充填率が低下するおそれがあった。
【０００７】
【目的】
従って本発明の目的とするところは、蓄熱槽内に多数個の球状蓄熱体を充填した場合に、１つの球状蓄熱体のシエル外周面からへこんだソケットのへこみ部周縁に他の球状蓄熱体が支持される態様で積み重ねられ、球状シエルの長期の使用によっても破損することがなく充填効率を向上できる球状蓄熱体を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を達成する為に、本発明は次の技術的手段を有する。即ち、本願の請求項１記載の発明は、内部に蓄熱剤充填空間を有するように球状に形成されたシエルと、このシエルに設けられたソケットと、そのソケットを封止するプラグより成り、上記ソケットから蓄熱剤を蓄熱剤充填空間内に充填した後上記プラグによってソケットを封止して成る球状蓄熱体に於いて、上記ソケット４は、シエル２の外周面２ａよりへこませて上記蓄熱剤充填空間７内に突出させると共に、上記ソケット内周に嵌合される上記プラグ５も、その頂面６がシエル２の外周面２ａからへこんだ位置になるように上記ソケット４に嵌合封止され、上記ソケット４のへこみ部周縁に上記シエル２が支持されるようになっていることを特徴とする球状蓄熱体である。
【０００９】
【作用】
上記構成によるとプラグの頂面が外周面より外方に突出していない。従って蓄熱槽内に充填されている球状蓄熱体に着目すると、１つの球状蓄熱体のシエル外周面からへこんだソケットのへこみ部周縁に他の球状蓄熱体が支持される態様で縦方向に整列させて積み重ねられるので、球状シエルの長期使用によっても隣接するシエルの外周面がプラグの頂面に当ることがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に添付図面に従い本発明の実施の形態を詳細に説明する。先ず図１〜４に従い第一の実施の形態を説明する。１は球状蓄熱体全体を示し、これは球状シエル２とその中に充填された蓄熱剤３により構成されている。上記蓄熱剤３としては、種々のものを用いることができるが潜熱蓄熱剤を用いる場合には、温熱を対象とする場合には固相状態で顕熱として熱を蓄熱し、次に固相から液相に変わる時に、融解の潜熱として多量の熱を蓄熱し、完全に液相に変化すると、更に顕熱として熱を蓄熱し、更に高温の液相状態から凝固温度までは通常に顕熱を放出し、凝固温度に於いては、先に融解の潜熱として蓄熱した熱を、固化の潜熱として放出し、又冷熱を対象とする場合には、一定温度で液相から固相に変わる時に固化の潜熱として蓄積し、固相から液相に変わる時に、融解の潜熱として放出するものであり、液相から固相へ変化した時に体積膨張するものである。
【００１１】
上記蓄熱剤３としては、従来公知の塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ_２）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）、塩化カルシウム６水塩（ＣａＣｌ_２、６Ｈ_２Ｏ）、炭酸ナトリウム１０水塩（Ｎａ_２ＣＯ_３・１０Ｈ_２Ｏ）等の水溶液がある。
【００１２】
この球状シエル２には、ソケット４が形成され、このソケット４から上記蓄熱剤３が内部の蓄熱剤充填空間７内に充填されて、プラグ５が封止せられる。このソケット４に着目すると、ソケット４は、シエル２の外周面２ａ側に突出することなく、内周面２ｂ側から蓄熱剤充填空間７に向けて突出して形成されている。従ってソケット４はシエル２の外周面２ａ上に突出しない。
【００１３】
そして、このソケット４を通して蓄熱剤充填空間７内に蓄熱剤３を充填した後にプラグ５をソケット４に嵌合してソケット４を封止するものであるが、プラグ５の頂面６がシエル２の外周面２ａから突出しないようにするものである。この実施形態では、ソケット４が、シエル２の外周面２ａよりへこませて蓄熱剤充填空間７内に突出すると共に、上記ソケット内周に嵌合される上記プラグ５も、その頂面６がシエル２の外周面２ａより深さｈだけ下がった位置に位置しているので、シエル２の外周面２ａの外周面はプラグ５の位置で僅かにへこんだ形を呈している。
【００１４】
このような構成によると、図４に示すように多数個の球状蓄熱体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…を蓄熱槽内に充填して縦方向に整列させて積み重ねると、例えば１つの球状蓄熱体１ａ又は１ｃとその上に重ねられたもう１つの球状蓄熱体１ｂ又は１ｄとの関係にみられるように、上部の球状蓄熱体のシエル２外周面２ａが、下部の球状蓄熱体のシエルのソケット４を封止したプラグ５の頂面６に当ることがない。これは、隣り合うどの球状蓄熱体の関係でも同じことがいえるものである。従って、蓄熱槽内に多数個の球状蓄熱体を充填して積み重ねても、そして長期に渡って使用しても各球状蓄熱体のシエル２が破損するおそれはないものである。
【００１５】
図５、図６は本発明の第二の実施形態を示したもので、第一の実施形態と同一の部所は同一の符号を附し、説明を省略する。この実施形態では、シエル２の内周面２ｂから蓄熱剤充填空間７に向けて突出して形成したソケット４に嵌合したプラグ５の頂面６を矢示Ｓに示すように外周面２ａと同一面上にしたものである。
【００１６】
このような構成によると、図６に示すように、蓄熱槽内に多数個の球状蓄熱体を充填した場合、１つの球状蓄熱体１ａ又は１ｄとその上に位置する他の球状蓄熱体１ｂ又は１ｃとの関係にみられるように１つの球状蓄熱体のシエル２の外周面２ａが他の球状蓄熱体のシエル２のプラグ５の頂面６に接することがあっても、プラグ５の頂面６は外周面２ａと同一面に形成されていて、あたかも外周面２ａのようになっているので、１つのシエル２の外周面２ａが他のシエル２のプラグ５の頂面６のエッジに当るようなことがない。従って、各球状蓄熱体のシエル２の破損を招くおそれがない。
【００１７】
ところで上記二つの実施形態ではソケット４に対してプラグ５を嵌合することによってプラグ５をソケット４に封止する例を示したが、ソケット４とプラグ５を一体融着化してもよいものである。
【００１８】
更に図７は本発明に係る球状蓄熱体１の第三の実施形態を示したもので、この図示の例のように、プラグ６が嵌合又は融着されるソケット４の肩部８に関し、肩部８を湾曲させた（丸めた）形状にしたものである。この場合でも、その丸めた曲率の大小に係わらずシエル２の外周面２ａより、深さｈだけ下がった位置にプラグ５の頂面６が位置しているので、シエル２の外周面はプラグ５の位置で僅かにへこんだ形を呈する。従って多数の球状蓄熱体を蓄熱槽内に充填しても、隣接するシエルがプラグ５の頂面６のエッジに当たることがない。図示の例では隣接する球状蓄熱体に符号１ｂを附して示してある。
【００１９】
【効果】
以上詳述した如く本発明によれば、蓄熱槽内に多数個の球状蓄熱体を充填した場合に、１つの球状蓄熱体のシエル外周面からへこんだソケットのへこみ部周縁に他の球状蓄熱体が支持される態様で積み重ねられ、球状シエルの長期の使用によっても破損のない球状蓄熱体を提供でき、更には多数個を充填した場合に、充填効率を向上できる球状蓄熱体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る球状蓄熱体のシエルの平面図。
【図２】図１の２−２線に沿う断面図。
【図３】図１及び図２に示した第一の実施形態に係る球状蓄熱体のソケット及びプラグ部分の拡大断面図。
【図４】図１及び図２に示した第一の実施形態に係る球状蓄熱体の蓄熱槽内に於ける充填態様の一例を示す図。
【図５】本発明の第二の実施形態に係る球状蓄熱体を示す図２と同様の断面図。
【図６】図５に示した第二の実施形態に係る球状蓄熱体の蓄熱槽内に於ける充填態様の一例を示す図。
【図７】本発明の第三の実施形態に係る球状蓄熱体を示す断面図。
【図８】従来の球状蓄熱体を示す断面図。
【図９】従来の球状蓄熱体の蓄熱槽内に於ける充填態様を示す図。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ球状蓄熱体
２球状のシエル
２ａシエルの外周面
２ｂシエルの内周面
３蓄熱剤
４ソケット
５プラグ
６プラグ頂面
７蓄熱剤充填空間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spherical heat storage body, and more particularly to a socket and a plug in a shell of a spherical heat storage body.
[0002]
[Prior art]
As is well known, spherical heat accumulators are known, and an example thereof is shown in FIG. 8. A shell 12 formed in a spherical shape so as to have a heat storage agent filling space therein, and a socket 14 provided in the shell 12. (Also referred to as a nozzle) and a plug 15 (also referred to as a lid) that seals the socket 14. After the heat storage agent 13 is filled into the heat storage agent filling space from the socket 14, the socket 14 is filled with the plug 15. The spherical heat accumulator 11 formed by sealing can be raised.
[0003]
As a conventional technique as described above, there is a heat storage material container disclosed in JP-A-59-7888.
[0004]
Looking at the structure of the socket 14 and the plug 15 in the conventional shell, the socket 14 protrudes on the outer peripheral surface 12a of the shell 12, and the plug 15 is sealed in the protruding socket 14. The socket 14 is formed between the inner and outer peripheral surfaces 12 b and 12 a of the shell 12, and the plug 15 is sealed in the socket 14. In any of the above cases, the top surface 16 of the plug 15 protrudes out of the outer peripheral surface 12a of the shell 12. That is, the top surface 16 of the plug 15 protrudes T from the outer peripheral surface 12a.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
According to the above prior art, when a large number of the spherical heat storage bodies 11 are filled in the heat storage tank constituting the heat storage system, one spherical heat storage body as shown in FIG. For example, a spherical heat storage body 11b and a spherical heat storage body 11d or a spherical heat storage body 11a and a spherical heat storage body 11c are in contact with the shell 12 and filled in the heat storage tank. In some cases, the outer peripheral surface 12a of the shell 12 of another spherical heat storage body is in contact with the top surface 16 of the plug 15 of the spherical heat storage body to fill the heat storage tank. (For example, the spherical heat storage body of 11a and the spherical heat storage body of 11b or the spherical heat storage body of 11c and the spherical heat storage body of 11d) If this is seen further, the shell 12 of one spherical heat storage body 11b is another spherical heat storage body. body 11a, contact sometimes is in contact supported by the flat surface of the plug 1 5 top surface 16, but the shell 12 of a spherical regenerator 11d is the edge of the plug 15 of the other spherical regenerator 11 It may be supported.
[0006]
In such a case, since a large number of spherical shells are filled in the heat storage tank, a large load is applied to each spherical shell, so there is a shell on the top of the shell plug of the adjacent spherical heat storage body. The spherical heat accumulator against which the outer peripheral surface hits has a risk that the shell may be damaged during long-term use. In addition, since the plug portion of each spherical heat storage body protrudes outward from the outer peripheral surface of the shell, when filling a large number of heat storage tanks, the filling rate of the spherical heat storage body may decrease by that amount .
[0007]
【the purpose】
Therefore, the object of the present invention is that when a large number of spherical heat storage bodies are filled in the heat storage tank , other spherical heat storage bodies are formed at the periphery of the recessed portion of the socket recessed from the shell outer peripheral surface of one spherical heat storage body. The object of the present invention is to provide a spherical heat accumulator which is stacked in a supported manner and can improve the filling efficiency without being damaged even by long-term use of the spherical shell.
[0008]
[Means for solving the problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following technical means. That is, the invention described in claim 1 of the present application includes a shell formed in a spherical shape so as to have a heat storage agent filling space therein, a socket provided in the shell, and a plug for sealing the socket. in spherical regenerator comprising sealing the socket by the plug after filling the heat storage agent in the heat storage agent filling space from the socket, the socket 4, the蓄allowed by the outer circumferential surface 2a of the shell 2 Rihekoma The plug 5 that protrudes into the heat agent filling space 7 and is fitted to the inner periphery of the socket is also fitted to the socket 4 so that the top surface 6 is indented from the outer peripheral surface 2 a of the shell 2. The spherical heat accumulator is characterized in that the shell 2 is sealed and supported by the periphery of the recess of the socket 4 .
[0009]
[Action]
According to the above configuration, the top surface of the plug does not protrude outward from the outer peripheral surface. Therefore, when attention is paid to the spherical regenerator which is filled in the heat storage tank, longitudinally one aspect other spherical regenerator in socket recess peripheral recessed from Sierra Le outside circumferential surface of the spherical regenerator is supported Since they are stacked in alignment, the outer peripheral surface of the adjacent shell does not hit the top surface of the plug even when the spherical shell is used for a long time .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 shows the whole spherical heat storage body, and this is comprised by the spherical shell 2 and the thermal storage agent 3 with which it was filled. As the heat storage agent 3, if it is possible to use various ones using a latent heat storage agent, the heat storing heat as sensible heat in the solid state in the case of targeting hyperthermia, then the solid phase When changing from the liquid phase to the liquid phase, a large amount of heat is stored as the latent heat of melting, and when it completely changes to the liquid phase, the heat is further stored as sensible heat. At the solidification temperature, the heat previously stored as latent heat of melting is released as latent heat of solidification, and in the case of cooling, when changing from a liquid phase to a solid phase at a constant temperature, accumulated as latent heat of solidification, when the change in the liquid phase from the solid phase, is intended to release the latent heat of fusion, Ru der those volume expansion when changing from a liquid phase to a solid phase.
[0011]
As the heat storage agent 3, slave came known magnesium chloride (MgCl _2), sodium chloride (NaCl), sodium hydroxide (NaOH), calcium chloride hexahydrate _{_{(CaCl 2, 6H 2 O)}} , sodium carbonate decahydrate (Na ₂ CO ₃ .10H ₂ O) .
[0012]
A socket 4 is formed in the spherical shell 2, and the heat storage agent 3 is filled into the internal heat storage agent filling space 7 from the socket 4, and the plug 5 is sealed . Focusing on the socket 4 of this, the socket 4, without projecting to the outer peripheral surface 2a of the shell 2, it is formed to protrude toward the heat storage agent filling space 7 from the inner peripheral surface 2b side. Therefore, the socket 4 does not protrude on the outer peripheral surface 2 a of the shell 2.
[0013]
Then, after the heat storage agent filling space 7 is filled through the socket 4 and the heat storage agent 3 is filled, the plug 5 is fitted into the socket 4 to seal the socket 4. The top surface 6 of the plug 5 is the shell 2. It is made not to protrude from the outer peripheral surface 2a. In this embodiment, the socket 4 is recessed from the outer peripheral surface 2 a of the shell 2 and protrudes into the heat storage agent filling space 7, and the top surface 6 of the plug 5 fitted into the inner periphery of the socket also has the top surface 6. since the position in only down position depth h Ri by the outer peripheral surface 2a of the shell 2, the outer peripheral surface of the outer peripheral surface 2a of the shell 2 and has a slightly concave shape at the position of the plug 5.
[0014]
With this configuration, a large number of spherical regenerator 1a as shown in FIG. 4, 1b, 1c, when 1d ... the aligning longitudinally filled in the heat storage tank Ru superimposed seen product, for example, one as seen in the relationship of the spherical regenerator 1a or 1c and another spherical regenerator 1b or 1d superimposed thereon, shell 2 outer circumferential surface 2a of the upper spherical regenerator is, the lower spherical regenerator There is no contact with the top surface 6 of the plug 5 that seals the shell socket 4 . The same can be said for any adjacent spherical heat storage body. Accordingly, even if overlaid viewed product by filling a large number of spherical regenerator to the heat storage tank and is to shell 2 be used for a long time each spherical regenerator is no risk of damage.
[0015]
5 and 6 show a second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In this embodiment, the top surface 6 of the plug 5 fitted to the socket 4 formed to protrude from the inner peripheral surface 2b of the shell 2 toward the heat storage agent filling space 7 is the same as the outer peripheral surface 2a as indicated by an arrow S. It is the one on the surface.
[0016]
According to such a configuration, as shown in FIG. 6, when a large number of spherical heat storage bodies are filled in the heat storage tank, one spherical heat storage body 1 a or 1 d and another spherical heat storage body 1 b positioned thereon or Even if the outer peripheral surface 2a of the shell 2 of one spherical heat storage body may be in contact with the top surface 6 of the plug 5 of the shell 2 of another spherical heat storage body as seen in the relationship with 1c, the top surface of the plug 5 6 is formed on the same surface as the outer peripheral surface 2 a, as if it is the outer peripheral surface 2 a, so that the outer peripheral surface 2 a of one shell 2 hits the edge of the top surface 6 of the plug 5 of the other shell 2. There is no such thing. Therefore, there is no possibility of causing damage to the shell 2 of each spherical heat storage body.
[0017]
In the above two embodiments, the plug 5 is sealed to the socket 4 by fitting the plug 5 to the socket 4, but the socket 4 and the plug 5 may be integrally fused. is there.
[0018]
Further, FIG. 7 shows a third embodiment of the spherical heat accumulator 1 according to the present invention. As shown in the illustrated example, the shoulder 8 of the socket 4 to which the plug 6 is fitted or fused is shown. The shoulder 8 is curved (rounded). Even in this case, the top surface 6 of the plug 5 is located at a position lower than the outer peripheral surface 2a of the shell 2 by a depth h regardless of the rounded curvature. It has a slightly concave shape at the position. Therefore, even if a large number of spherical heat storage bodies are filled in the heat storage tank, adjacent shells do not hit the edge of the top surface 6 of the plug 5. In the illustrated example, the adjacent spherical heat storage body is indicated by reference numeral 1b.
[0019]
【effect】
As described above in detail, according to the present invention, when a large number of spherical heat storage bodies are filled in the heat storage tank , another spherical heat storage body is formed on the periphery of the recessed portion of the socket that is recessed from the shell outer peripheral surface of one spherical heat storage body. There are stacked in a manner to be supported, also provides a damage-free spherical regenerator by the use of long-sphere-shaped shell, even when filled plurality of, can provide a spherical regenerator capable of improving charging efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a spherical heat storage body shell according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG.
3 is an enlarged cross-sectional view of a socket and a plug portion of the spherical heat storage body according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 4 is a view showing an example of a filling mode in a heat storage tank of a spherical heat storage body according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2;
FIG. 5 is a cross-sectional view similar to FIG. 2, showing a spherical heat accumulator according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view showing an example of a filling mode in a heat storage tank of a spherical heat storage body according to the second embodiment shown in FIG. 5;
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a spherical heat storage body according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a conventional spherical heat storage body.
FIG. 9 is a view showing a filling mode of a conventional spherical heat storage body in a heat storage tank.
[Explanation of symbols]
1, 1a, 1b, 1c, 1d Spherical heat storage body 2 Spherical shell 2a Shell outer peripheral surface 2b Shell inner peripheral surface 3 Thermal storage agent 4 Socket 5 Plug 6 Plug top surface 7 Thermal storage agent filling space

Claims

The shell 2 is formed in a spherical shape so as to have a heat storage agent filling space 7 therein, a socket 4 provided in the shell 2, and a plug 5 for sealing the socket 4. In a spherical heat storage body in which the socket 4 is sealed by the plug 5 after the heat storage agent filling space 7 is filled,
The socket 4 causes by the outer circumferential surface 2a by Rihekoma of shell 2 projects in the thermal storage agent filling space 7, the plug 5 fitted into the inner periphery of the above socket also, the top surface 6 shell hermetically fitted sealing to the socket 4 so that a position recessed from the second outer peripheral surface 2a, the spherical heat storage, characterized in that the shell 2 to the recess periphery of the socket 4 is adapted to be supported body.