JPH01169297A - 高密度ポリエチレン蓄熱装置 - Google Patents
高密度ポリエチレン蓄熱装置Info
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- JPH01169297A JPH01169297A JP62329192A JP32919287A JPH01169297A JP H01169297 A JPH01169297 A JP H01169297A JP 62329192 A JP62329192 A JP 62329192A JP 32919287 A JP32919287 A JP 32919287A JP H01169297 A JPH01169297 A JP H01169297A
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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
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-
- 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
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は熱エネルギーを貯蔵し、利用するための蓄熱装
置に関する。
置に関する。
Ｃｉ；’ｅ来の技術〕
従来、空調用太陽熱利用システム、廃熱回収利用システ
ム等に使われる蓄熱槽に、蓄熱材料として高密度ポリエ
チレン成形体を充填したものが知られている。
ム等に使われる蓄熱槽に、蓄熱材料として高密度ポリエ
チレン成形体を充填したものが知られている。
これは、高密度ポリエチレンの融点を越える温度の熱媒
体がこの成形体に接触循環されたとき、成形体が熱媒体
から熱を奪って蓄熱し、次に、前記融点未イ１４の温度
の熱媒体が接触循環されたとき、その熱媒体に熱をりえ
るもので、この熱媒体が熱源として空−１設０；１ｊの
熱交換器にｗｔ環供給され用いられている。
体がこの成形体に接触循環されたとき、成形体が熱媒体
から熱を奪って蓄熱し、次に、前記融点未イ１４の温度
の熱媒体が接触循環されたとき、その熱媒体に熱をりえ
るもので、この熱媒体が熱源として空−１設０；１ｊの
熱交換器にｗｔ環供給され用いられている。
この種の成形体としては、融点以上に加熱されて融解し
たときの形状保持と相互の融着による比表血清の減少を
防止するため、高密度ポリエチレン成形体を架橋した形
状安定化高密度ポリエチレン成形体が使用されている。
たときの形状保持と相互の融着による比表血清の減少を
防止するため、高密度ポリエチレン成形体を架橋した形
状安定化高密度ポリエチレン成形体が使用されている。
かかる形状安定化高密度ポリエチレン成形体は、シート
状、角棒状、角粒状、円柱状、糸状、円柱粒状等１［ｉ
々の形状に形成されて使用されている。
状、角棒状、角粒状、円柱状、糸状、円柱粒状等１［ｉ
々の形状に形成されて使用されている。
しかし、前記形状の形状安定化高密度ポリエチレン成形
体を蓄熱１２Ｖ内に甲−に充填しただけでは、熱媒体に
よる融解時に、座屈状態の変形や部分的な融着が生じ、
融解、凝固の繰り返しにより、次第に団塊化して熱媒体
の流路を塞いでしまい、比表面積が減少して、悲交挨串
が低下してしまうという問題があった。
体を蓄熱１２Ｖ内に甲−に充填しただけでは、熱媒体に
よる融解時に、座屈状態の変形や部分的な融着が生じ、
融解、凝固の繰り返しにより、次第に団塊化して熱媒体
の流路を塞いでしまい、比表面積が減少して、悲交挨串
が低下してしまうという問題があった。
本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、溶
融により高密度ポリエチレン成形体に変形や融着が生じ
ないようにすることを技術的課題とする。
融により高密度ポリエチレン成形体に変形や融着が生じ
ないようにすることを技術的課題とする。
本発明は前記問題点を解決するため、次のような技術的
手段をとった。
手段をとった。
本発明は、少なくとも１本の導熱パイプ１を備え、この
導熱パイプ１の周囲に高密度ポリエチレン成形体２を集
合せしめて高密度ポリエチレン蓄熱装置とした。
導熱パイプ１の周囲に高密度ポリエチレン成形体２を集
合せしめて高密度ポリエチレン蓄熱装置とした。
本発明の装置は、熱媒体の循環路中例えば蓄熱槽内に設
置される。熱媒体は例えばエチレングリコールなどのよ
うな流体で、導熱パイプ１内のみを通過するのではなく
、導熱パイプ１の周囲に集合した高密度ポリエチレン成
形体２の間の隙間をも通過し、高密度ポリエチレン成形
体２との間で、直接、間接に熱交換する。導熱パイプ１
を備えたことにより、熱媒体の流路を確実に確保できる
とともに、このパイプ］内を通過する際、パイプ１を通
して高密度ポリエチレン成形体２との間て熱交換をする
ことがてきる。
置される。熱媒体は例えばエチレングリコールなどのよ
うな流体で、導熱パイプ１内のみを通過するのではなく
、導熱パイプ１の周囲に集合した高密度ポリエチレン成
形体２の間の隙間をも通過し、高密度ポリエチレン成形
体２との間で、直接、間接に熱交換する。導熱パイプ１
を備えたことにより、熱媒体の流路を確実に確保できる
とともに、このパイプ］内を通過する際、パイプ１を通
して高密度ポリエチレン成形体２との間て熱交換をする
ことがてきる。
ここで、高密度ポリエチレン成形体２とは、通常は密度
が０．９４〜０．９７ｇ／ｃｍ３、融点が１２０〜１４
０°Ｃの高密度ポリエチレンからなり、融解しても流動
しにくくするために、なんらかの方法でポリエチレン分
子鎮間に架橋結合をつくり、網目状高分子とした形状安
定化高密度ポリエチレン成形体がよい。また、この高密
度ポリエチレン成形体２の形状としては、粒状、棒状、
糸状の他あらゆる形状が考えられるが、導熱パイプ１の
周囲に集合させる都合上、棒状、糸状等ある程度長尺の
ものが好適である。
が０．９４〜０．９７ｇ／ｃｍ３、融点が１２０〜１４
０°Ｃの高密度ポリエチレンからなり、融解しても流動
しにくくするために、なんらかの方法でポリエチレン分
子鎮間に架橋結合をつくり、網目状高分子とした形状安
定化高密度ポリエチレン成形体がよい。また、この高密
度ポリエチレン成形体２の形状としては、粒状、棒状、
糸状の他あらゆる形状が考えられるが、導熱パイプ１の
周囲に集合させる都合上、棒状、糸状等ある程度長尺の
ものが好適である。
また、導熱パイプ１とは、熱伝導性の良い材質例えば銅
などの金属製パイプ、あるいは、素材自体の熱伝導性は
必ずしも良くないが、熱媒体がパイプ１の内外を通過ｉ
Ｔｒ能であるメツシュＪ）パイプ、むしくけ、多数の化
−を有するパイプ等を例示でき、その形状としては、内
部に熱媒体流路を確保できれば、円筒形、角筒形、断面
十字形等どの様な形状でもよい。そして、導熱パイプ１
が銅等の熱伝導性金属パイプである場合は、このパイプ
１内を通過する熱媒体と高密度ポリエチレン成形体２と
の間の熱交換は、金属パイプを介して間接的に行なわれ
るが、導熱パイプ１がメツシュのような場合は、パイプ
１の内外を熱媒体が往来できるため、熱媒体による熱交
換が直接的に行われる。導熱パイプ１の太さは、蓄熱槽
の大きさにより異なるが、円筒形の導熱パイプ１の場合
、８〜１２ｍｍのものが好ましい。
などの金属製パイプ、あるいは、素材自体の熱伝導性は
必ずしも良くないが、熱媒体がパイプ１の内外を通過ｉ
Ｔｒ能であるメツシュＪ）パイプ、むしくけ、多数の化
−を有するパイプ等を例示でき、その形状としては、内
部に熱媒体流路を確保できれば、円筒形、角筒形、断面
十字形等どの様な形状でもよい。そして、導熱パイプ１
が銅等の熱伝導性金属パイプである場合は、このパイプ
１内を通過する熱媒体と高密度ポリエチレン成形体２と
の間の熱交換は、金属パイプを介して間接的に行なわれ
るが、導熱パイプ１がメツシュのような場合は、パイプ
１の内外を熱媒体が往来できるため、熱媒体による熱交
換が直接的に行われる。導熱パイプ１の太さは、蓄熱槽
の大きさにより異なるが、円筒形の導熱パイプ１の場合
、８〜１２ｍｍのものが好ましい。
また、導熱パイプ１は、第１図のように、１本備えるだ
けでもよいが、第２図、第３図のように複数備えるよう
にしてもよい。
けでもよいが、第２図、第３図のように複数備えるよう
にしてもよい。
導熱パイプ１の周囲に高密度ポリエチレン成形体２を集
合させることにより、導熱パイプ１が芯となって高密度
ポリエチレン成形体２を支え、その変形を物理的に防止
する。また、熱媒体の対流等により高密度ポリエチレン
成形体２がばらけるのを防止できる。
合させることにより、導熱パイプ１が芯となって高密度
ポリエチレン成形体２を支え、その変形を物理的に防止
する。また、熱媒体の対流等により高密度ポリエチレン
成形体２がばらけるのを防止できる。
高密度ポリエチレン成形体２をλ導熱パイプ１の周囲に
集合させる手段としては、高密度ポリエチレン成形体２
の形状により異なるが、第１図のように、円柱形状の場
合、導熱パイプ１の周囲に高密度ポリエチレン成形体２
を束ねてワイヤ等の緊縛材で９ Ｋ、、、９したりする
ことによって集合せしめ、また、高密度ポリエチレン成
形体２が粒状でＬＰ）る場合は、図示しないが、粒状の
成形を導熱パイプ１の周囲に集めてその回りを網体で取
り囲む手段を例示できる。
集合させる手段としては、高密度ポリエチレン成形体２
の形状により異なるが、第１図のように、円柱形状の場
合、導熱パイプ１の周囲に高密度ポリエチレン成形体２
を束ねてワイヤ等の緊縛材で９ Ｋ、、、９したりする
ことによって集合せしめ、また、高密度ポリエチレン成
形体２が粒状でＬＰ）る場合は、図示しないが、粒状の
成形を導熱パイプ１の周囲に集めてその回りを網体で取
り囲む手段を例示できる。
このように集合することにより、熱媒体の流路が一様に
なる９ 導熱パイプ１の周囲に高密度ポリエチレン成形体２を集
合させて得られる最終的な全体の形状は、熱交換の効率
、蓄熱槽内への充填の容易さから。
なる９ 導熱パイプ１の周囲に高密度ポリエチレン成形体２を集
合させて得られる最終的な全体の形状は、熱交換の効率
、蓄熱槽内への充填の容易さから。
概ね円筒形状が好ましく、その寸法は、蓄熱槽の大きさ
に対し、体４′Ｌ′１充填率が約６０％となるようにす
ることが好ましい。
に対し、体４′Ｌ′１充填率が約６０％となるようにす
ることが好ましい。
以下、本発明の一実施例を、図面に基づいて説明する。
〈実施例１〉
高密度ポリエチレン（密度０．９６８、融点１３４°Ｃ
）をシラン架橋して押出機より押し出した後、水架橋さ
せて直径３ｍｍ、長さ１２０ｍｍの円柱状成形体２を得
、この高密度ポリエチレン成形体２を内径７ｍｍ、外径
８ｍｍ、長さ１２０ｍｍの銅パイプ１の外周に２２本束
ねて針金で緊縛し、試験体を得た。
）をシラン架橋して押出機より押し出した後、水架橋さ
せて直径３ｍｍ、長さ１２０ｍｍの円柱状成形体２を得
、この高密度ポリエチレン成形体２を内径７ｍｍ、外径
８ｍｍ、長さ１２０ｍｍの銅パイプ１の外周に２２本束
ねて針金で緊縛し、試験体を得た。
次いで、断熱材で保温した内径４１．６ｍｍ、長さ１９
６ ｍ ｍで、下端開口に金網をＪ■り付けた配管用炭
素鋼鋼管内に前記試験体を４つ入れ、この配管用炭素ｍ
ｍ管の上下両端開口に内径１２ｍｍの銅パイプを接続し
、各銅パイプを循環ポンプ付き恒温槽に接続した。そし
て、熱媒体として、加熱したエチレングリコールを恒温
槽に入れ循環ポンプで前記配管用炭素鋼鋼管内に送入し
循環させた。
６ ｍ ｍで、下端開口に金網をＪ■り付けた配管用炭
素鋼鋼管内に前記試験体を４つ入れ、この配管用炭素ｍ
ｍ管の上下両端開口に内径１２ｍｍの銅パイプを接続し
、各銅パイプを循環ポンプ付き恒温槽に接続した。そし
て、熱媒体として、加熱したエチレングリコールを恒温
槽に入れ循環ポンプで前記配管用炭素鋼鋼管内に送入し
循環させた。
温度１５０℃の熱媒体を１時間３０分循環させて蓄熱し
た後、温度１００℃の熱媒体を１時間３０分循環させて
放熱させるという熱交換のサイクルを５．２０．５０ザ
イクルした後試験体を取り出し、高密度ポリエチレン成
形体２の形状変化、融着状態を評価した。結果は第１表
に示す。
た後、温度１００℃の熱媒体を１時間３０分循環させて
放熱させるという熱交換のサイクルを５．２０．５０ザ
イクルした後試験体を取り出し、高密度ポリエチレン成
形体２の形状変化、融着状態を評価した。結果は第１表
に示す。
く比較例１〉
実施例１と同様の方法で得た直径４ｍｍ、長さ１２０ｍ
ｍの高密度ポリエチレン成形体２とそのままま１００本
前記配管用炭素鋼鋼管内に入れ、実施例１と同様にして
熱交換実験をし、高密度ポリエチレン成形体の形状変化
、融着状態を評価した。結果は第１表に示す。
ｍの高密度ポリエチレン成形体２とそのままま１００本
前記配管用炭素鋼鋼管内に入れ、実施例１と同様にして
熱交換実験をし、高密度ポリエチレン成形体の形状変化
、融着状態を評価した。結果は第１表に示す。
く比軸例２〉
実施例１と同様の方法で得た高密度ポリエチレン製ペレ
ット（粒状）を前記配管用炭素鋼鋼管内に充填し、実施
例１と同様にして熱交換実験をし、高密度ポリエチレン
成形体２の形状変化、融着状！Ｂを評価した。結果は第
１表に示す。
ット（粒状）を前記配管用炭素鋼鋼管内に充填し、実施
例１と同様にして熱交換実験をし、高密度ポリエチレン
成形体２の形状変化、融着状！Ｂを評価した。結果は第
１表に示す。
（本頁、以下余白）
第１表
◎・・形状変化なし、融着なし
○・・形状にさしたる変化なし、部分的に融着×・ 形
状に著しい変化、全体的に融着〔発明の効果〕 本発明によれば、前記ｔ１°４成としたことにより、高
密度ポリエチレン成形体が、熱交換の際、熱媒体で融点
以上に加熱され融解しても、変形したり相互に融着した
りしぜず、団塊化しない。
状に著しい変化、全体的に融着〔発明の効果〕 本発明によれば、前記ｔ１°４成としたことにより、高
密度ポリエチレン成形体が、熱交換の際、熱媒体で融点
以上に加熱され融解しても、変形したり相互に融着した
りしぜず、団塊化しない。
よって、熱媒体の流路を閉ざすことなくその−様な流れ
を確保でき、しかも、比表面積が変化しないので蓄放熱
を繰り返しても常に一定の熱交換性能を４°）ることか
でき、長期にわたり安定した熱交換の必要な、空調用太
陽熱利用システムや廃熱回収利用システムとして有効に
利用できる。
を確保でき、しかも、比表面積が変化しないので蓄放熱
を繰り返しても常に一定の熱交換性能を４°）ることか
でき、長期にわたり安定した熱交換の必要な、空調用太
陽熱利用システムや廃熱回収利用システムとして有効に
利用できる。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は他の
実施例を示す斜視図、第３図は別の実施例を示す斜視図
、第４図はさらに別の実施例を示す斜視図である。 】・・導熱パイプ、２・・高密度ポリエチレン成形体。 第１図 第２図 第３図 第４図
実施例を示す斜視図、第３図は別の実施例を示す斜視図
、第４図はさらに別の実施例を示す斜視図である。 】・・導熱パイプ、２・・高密度ポリエチレン成形体。 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- （１）少なくとも１本の導熱パイプ１を備え、この導熱
パイプ１の周囲に高密度ポリエチレン成形体２を集合せ
しめたことを特徴とする高密度ポリエチレン蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62329192A JPH01169297A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 高密度ポリエチレン蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62329192A JPH01169297A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 高密度ポリエチレン蓄熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01169297A true JPH01169297A (ja) | 1989-07-04 |
Family
ID=18218681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62329192A Pending JPH01169297A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 高密度ポリエチレン蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01169297A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0399142A (ja) * | 1989-09-11 | 1991-04-24 | Tokyo Gas Co Ltd | 蓄熱式ガスエンジンコージェネレーションシステム |
| KR100347009B1 (ko) * | 2000-07-24 | 2002-08-03 | 한국에너지기술연구원 | 가교화된 고밀도 폴리에틸렌으로 제작된 잠열 축열재 |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP62329192A patent/JPH01169297A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0399142A (ja) * | 1989-09-11 | 1991-04-24 | Tokyo Gas Co Ltd | 蓄熱式ガスエンジンコージェネレーションシステム |
| KR100347009B1 (ko) * | 2000-07-24 | 2002-08-03 | 한국에너지기술연구원 | 가교화된 고밀도 폴리에틸렌으로 제작된 잠열 축열재 |
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