JPH0225109B2 - - Google Patents
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- JPH0225109B2 JPH0225109B2 JP59018643A JP1864384A JPH0225109B2 JP H0225109 B2 JPH0225109 B2 JP H0225109B2 JP 59018643 A JP59018643 A JP 59018643A JP 1864384 A JP1864384 A JP 1864384A JP H0225109 B2 JPH0225109 B2 JP H0225109B2
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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
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
-
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は潜熱蓄熱材を用いた蓄熱装置に関す
る。
る。
従来例の構成とその問題点
従来のこの種の蓄熱装置は、第1図、第2図に
示すように、潜熱蓄熱材1と、この潜熱蓄熱材1
が融解後、放熱するときに、潜熱を放出、固化せ
ず、液体のまま冷却する過冷却現象を防止するた
めの過冷却防止材2の収納した小袋3を縦横に複
数個、連結した容器4と、小袋に取り付けられた
ヒータ5及び断熱材6から構成されていた。
示すように、潜熱蓄熱材1と、この潜熱蓄熱材1
が融解後、放熱するときに、潜熱を放出、固化せ
ず、液体のまま冷却する過冷却現象を防止するた
めの過冷却防止材2の収納した小袋3を縦横に複
数個、連結した容器4と、小袋に取り付けられた
ヒータ5及び断熱材6から構成されていた。
この構成では、容器4は水平に置き、ヒータ5
に通電して発熱させ、潜熱蓄熱材1を融解後、一
定温度に制御する場合、容器4の小袋3に収納さ
れている潜熱蓄熱材1の温度は均一でなく、温度
分布に高低の巾が発生していた。
に通電して発熱させ、潜熱蓄熱材1を融解後、一
定温度に制御する場合、容器4の小袋3に収納さ
れている潜熱蓄熱材1の温度は均一でなく、温度
分布に高低の巾が発生していた。
第3図は容器4の各小袋3の温度分布を表わし
ており、7はA−A′方向における各小袋3に収
納されている潜熱蓄熱材1の温度分布、8はB−
B′方向における各小袋3に収納されている潜熱
蓄熱材1の温度分布であるが、いずれも中央部付
近が温度が高く、外周部は温度が低いことを示し
ていた。また第4図はヒータ5で加熱開始してか
らの各小袋3に収納されている潜熱蓄熱材1の時
間−温度特性を示す。9は最も温度の高い小袋3
に収納されている潜熱蓄熱材1の温度、10は最
も温度の低い小袋3に収納されている潜熱蓄熱材
1の温度である。時間t1〜t2の間は容器を水平に
おき、ヒータ5に通電開始から融解後一定温度に
制御して平衡状態になつた場合の特性であり、最
も低い温度の小袋3に収納されている潜熱蓄熱材
1の温度特性10は融点θ1以上、最も高い温度の
小袋3に収納されている潜熱蓄熱材1の温度特性
9は、潜熱蓄熱材1の過冷却現象を防止する過冷
却防止材2の耐熱寿命温度θ2以下になるように制
御されている。
ており、7はA−A′方向における各小袋3に収
納されている潜熱蓄熱材1の温度分布、8はB−
B′方向における各小袋3に収納されている潜熱
蓄熱材1の温度分布であるが、いずれも中央部付
近が温度が高く、外周部は温度が低いことを示し
ていた。また第4図はヒータ5で加熱開始してか
らの各小袋3に収納されている潜熱蓄熱材1の時
間−温度特性を示す。9は最も温度の高い小袋3
に収納されている潜熱蓄熱材1の温度、10は最
も温度の低い小袋3に収納されている潜熱蓄熱材
1の温度である。時間t1〜t2の間は容器を水平に
おき、ヒータ5に通電開始から融解後一定温度に
制御して平衡状態になつた場合の特性であり、最
も低い温度の小袋3に収納されている潜熱蓄熱材
1の温度特性10は融点θ1以上、最も高い温度の
小袋3に収納されている潜熱蓄熱材1の温度特性
9は、潜熱蓄熱材1の過冷却現象を防止する過冷
却防止材2の耐熱寿命温度θ2以下になるように制
御されている。
ところで、この潜熱蓄熱材1の融点θ1と、過冷
却防止材2の耐熱寿命温度θ2は温度巾は大きくな
く、例えば、潜熱蓄熱材1として、酢酸ナトリウ
ム・3水塩を、過冷却防止材2として、ピロリン
酸ナトリウム・10水塩の組合せを選べば、融点θ1
は58℃、耐熱寿命温度θ2は80℃と約20℃の巾しか
ない。そこで、時間t2〜t3の間に、最も温度の高
い小袋3付近が局所的に座ぶとんなどの保温材1
1で覆われると、潜熱蓄熱材1の温度特性9は上
昇し、ついに過冷却防止材2の耐熱寿命温度θ2を
容易に越えることがあつた。そして、潜熱蓄熱材
1の放熱利用時に、融点θ1以下になつても液体の
まま潜熱を放出しない過冷却現象が発生するとい
う問題を有していた。
却防止材2の耐熱寿命温度θ2は温度巾は大きくな
く、例えば、潜熱蓄熱材1として、酢酸ナトリウ
ム・3水塩を、過冷却防止材2として、ピロリン
酸ナトリウム・10水塩の組合せを選べば、融点θ1
は58℃、耐熱寿命温度θ2は80℃と約20℃の巾しか
ない。そこで、時間t2〜t3の間に、最も温度の高
い小袋3付近が局所的に座ぶとんなどの保温材1
1で覆われると、潜熱蓄熱材1の温度特性9は上
昇し、ついに過冷却防止材2の耐熱寿命温度θ2を
容易に越えることがあつた。そして、潜熱蓄熱材
1の放熱利用時に、融点θ1以下になつても液体の
まま潜熱を放出しない過冷却現象が発生するとい
う問題を有していた。
発明の目的
本発明はかかる従来の問題を解消するもので、
容器中央部の小袋の収納されている潜熱蓄熱材の
温度が外周辺部の小袋に収納されているそれより
も温度が高いために、局所的に保温材で覆われる
と、容易に過冷却防止材の耐熱寿命温度を越え、
過冷却防止材の機能が無くなり、過冷却現象が発
生することを防止するために、容器中央部と外周
辺部の温度分布の差を小さくすることを目的とす
る。
容器中央部の小袋の収納されている潜熱蓄熱材の
温度が外周辺部の小袋に収納されているそれより
も温度が高いために、局所的に保温材で覆われる
と、容易に過冷却防止材の耐熱寿命温度を越え、
過冷却防止材の機能が無くなり、過冷却現象が発
生することを防止するために、容器中央部と外周
辺部の温度分布の差を小さくすることを目的とす
る。
発明の構成
この目的を達成するために、本発明は容器外周
部に外周ヒータを取り付けるとともに、外周ヒー
タへの電力供給を制御する制御部を設けたもので
ある。
部に外周ヒータを取り付けるとともに、外周ヒー
タへの電力供給を制御する制御部を設けたもので
ある。
この構成によつて、容器外周部の小袋はヒータ
及び外周ヒータによつて加熱されるため、容器中
央部が外周辺部よりも高くなる傾向が緩和され、
最高温度と、過冷却防止材の耐熱寿命温度との間
に余裕ができ、局所的に保温材で覆われても、過
冷却防止材の耐熱寿命温度を越えにくくなり、過
冷却現象の発生を防止できるという作用を有す
る。
及び外周ヒータによつて加熱されるため、容器中
央部が外周辺部よりも高くなる傾向が緩和され、
最高温度と、過冷却防止材の耐熱寿命温度との間
に余裕ができ、局所的に保温材で覆われても、過
冷却防止材の耐熱寿命温度を越えにくくなり、過
冷却現象の発生を防止できるという作用を有す
る。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を第5図〜第7図を用
いて説明する。なお、第1図〜第4図と同一部材
には同一番号を付している。
いて説明する。なお、第1図〜第4図と同一部材
には同一番号を付している。
第5図において、12は容器4の外周辺部に取
り付けられた外周ヒータ、13はヒータ5および
外周ヒータ12への電力供給を制御する制御部で
ある。
り付けられた外周ヒータ、13はヒータ5および
外周ヒータ12への電力供給を制御する制御部で
ある。
上記構成において、温度の低かつた外周辺部付
近の小袋はヒータ5と外周ヒータ12の両方で加
熱されるため、温度の高かつた中央部とは温度差
が小さくなり、温度分布を均一にできる。第6図
に容器4の各小袋3の温度分布を示す。14はC
−C′方向の温度分布であり、15はD−D′方向の
温度を示しているが、中央部付近と外周辺部の分
布巾は小さくなつている。
近の小袋はヒータ5と外周ヒータ12の両方で加
熱されるため、温度の高かつた中央部とは温度差
が小さくなり、温度分布を均一にできる。第6図
に容器4の各小袋3の温度分布を示す。14はC
−C′方向の温度分布であり、15はD−D′方向の
温度を示しているが、中央部付近と外周辺部の分
布巾は小さくなつている。
次に第7図にヒータ5で、加熱開始してからの
時間−温度特性を示す。9′は最も温度の高い小
袋3に収納されている潜熱蓄熱材1の温度、10
は最も温度の低い小袋3に収納されている潜熱蓄
熱材1の温度であるが、温度巾は小さくなつて、
制御温度と過冷却防止材の耐熱寿命温度の間に余
裕ができ、時間t2〜t3の間で、最も温度の高い小
袋3に局所的に保温材11で覆つた場合の特性で
も、過冷却防止材2の耐熱寿命温度θ2を越えにく
くなつている。従つて、過冷却現象の発生を防止
できる。
時間−温度特性を示す。9′は最も温度の高い小
袋3に収納されている潜熱蓄熱材1の温度、10
は最も温度の低い小袋3に収納されている潜熱蓄
熱材1の温度であるが、温度巾は小さくなつて、
制御温度と過冷却防止材の耐熱寿命温度の間に余
裕ができ、時間t2〜t3の間で、最も温度の高い小
袋3に局所的に保温材11で覆つた場合の特性で
も、過冷却防止材2の耐熱寿命温度θ2を越えにく
くなつている。従つて、過冷却現象の発生を防止
できる。
次に本発明の第2の実施例を第8図を用いて説
明する。第8図において、前記実施例の相違する
点は、ヒータ5に通電を開始し、潜熱蓄熱材1が
融点に到達し、一定温度に制御を開始するまでの
間は外周ヒータ12には通電せず、一定温度に制
御を開始後は外周ヒータ12にもヒータ5と同期
した電力を供給する制御部13を設けたことにあ
り、この構成によれば、温度分布の巾が発生しや
すいのは、潜熱蓄熱材1が融点に到達後、一定温
度に制御する域であるため、この域を対象に温度
分布を小さくできる。
明する。第8図において、前記実施例の相違する
点は、ヒータ5に通電を開始し、潜熱蓄熱材1が
融点に到達し、一定温度に制御を開始するまでの
間は外周ヒータ12には通電せず、一定温度に制
御を開始後は外周ヒータ12にもヒータ5と同期
した電力を供給する制御部13を設けたことにあ
り、この構成によれば、温度分布の巾が発生しや
すいのは、潜熱蓄熱材1が融点に到達後、一定温
度に制御する域であるため、この域を対象に温度
分布を小さくできる。
次に本発明の第3の実施例を第9図を用いて説
明する。第9図において、前記実施例と相違する
点は運転開始後、ヒータ5とは独立して常時、外
周ヒータ12に電力を供給する制御部13を設け
たことにあり、この構成によれば、容器4の外周
辺部の放熱量に対応する熱量を、ヒータ5のオン
−オフに関係なく常時、供給できるため、温度分
布巾を容易に小さくできる。
明する。第9図において、前記実施例と相違する
点は運転開始後、ヒータ5とは独立して常時、外
周ヒータ12に電力を供給する制御部13を設け
たことにあり、この構成によれば、容器4の外周
辺部の放熱量に対応する熱量を、ヒータ5のオン
−オフに関係なく常時、供給できるため、温度分
布巾を容易に小さくできる。
次に本発明の第4の実施例を第10図を用いて
説明する。第10図において、前記実施例と相違
する点は、ヒータ5に通電を開始して、潜熱蓄熱
材1が融点に到達後、一定温度に制御を開始する
までの間は、外周ヒータ12に低電力を供給し、
一定温度に制御を開始後はヒータ5の制御と同期
しながら、外周ヒータ12に高電力を供給する制
御部13を設けたことにあり、この構成によれ
ば、潜熱蓄熱材1が融点に到達するまでの間は、
容器4の中央部と外周辺部の温度分布の巾は小さ
いため、外周ヒータ12は低電力の発熱量で温度
分布を均一にすることができる。しかし、融点到
達後、一定温度に制御する域では、外周ヒータ1
2のオン時のみで、オン−オフ時全ての容器4の
外周辺部からの放熱量に対応する高電力を供給
し、温度分布巾を均一化できる。
説明する。第10図において、前記実施例と相違
する点は、ヒータ5に通電を開始して、潜熱蓄熱
材1が融点に到達後、一定温度に制御を開始する
までの間は、外周ヒータ12に低電力を供給し、
一定温度に制御を開始後はヒータ5の制御と同期
しながら、外周ヒータ12に高電力を供給する制
御部13を設けたことにあり、この構成によれ
ば、潜熱蓄熱材1が融点に到達するまでの間は、
容器4の中央部と外周辺部の温度分布の巾は小さ
いため、外周ヒータ12は低電力の発熱量で温度
分布を均一にすることができる。しかし、融点到
達後、一定温度に制御する域では、外周ヒータ1
2のオン時のみで、オン−オフ時全ての容器4の
外周辺部からの放熱量に対応する高電力を供給
し、温度分布巾を均一化できる。
発明の効果
以上のように本発明の蓄熱装置によれば、中央
部に比べ、温度が低いため、温度分布巾を大きく
している容器の外周辺部に、外周ヒータ及びこれ
を制御する制御部を設けているので、容器の外周
辺部が中央部に比べ、ほぼ同一温度になり、温度
分布巾も小さくなり、制御温度と過冷却防止材の
耐熱寿命温度との間に余裕ができ、最も温度の高
い小袋が局所的に保温材で覆われて、温度が上昇
しても、過冷却防止材の耐熱寿命温度を越えにく
くなり、過冷却防止材の機能を損なうこともな
く、過冷却現象の発生を防止できる。
部に比べ、温度が低いため、温度分布巾を大きく
している容器の外周辺部に、外周ヒータ及びこれ
を制御する制御部を設けているので、容器の外周
辺部が中央部に比べ、ほぼ同一温度になり、温度
分布巾も小さくなり、制御温度と過冷却防止材の
耐熱寿命温度との間に余裕ができ、最も温度の高
い小袋が局所的に保温材で覆われて、温度が上昇
しても、過冷却防止材の耐熱寿命温度を越えにく
くなり、過冷却防止材の機能を損なうこともな
く、過冷却現象の発生を防止できる。
第1図は従来の蓄熱装置の斜視図、第2図は従
来の蓄熱装置の部分断面図、第3図は従来の蓄熱
装置の温度分布特性図、第4図は従来の蓄熱装置
の温度−時間特性図、第5図は本発明の蓄熱装置
の一実施例を示す斜視図、第6図は本発明の蓄熱
装置の温度分布特性図、第7図は本発明の蓄熱装
置の温度−時間特性図、第8図は本発明の蓄熱装
置の第2の実施例を示すシーケンス図、第9図は
本発明の蓄熱装置の第3の実施例を示すシーケン
ス図、第10図は本発明の蓄熱装置の第4の実施
例を示すシーケンス図である。 1……潜熱蓄熱材、2……過冷却防止材、3…
…小袋、4……容器、5……ヒータ、12……外
周ヒータ、13……制御部。
来の蓄熱装置の部分断面図、第3図は従来の蓄熱
装置の温度分布特性図、第4図は従来の蓄熱装置
の温度−時間特性図、第5図は本発明の蓄熱装置
の一実施例を示す斜視図、第6図は本発明の蓄熱
装置の温度分布特性図、第7図は本発明の蓄熱装
置の温度−時間特性図、第8図は本発明の蓄熱装
置の第2の実施例を示すシーケンス図、第9図は
本発明の蓄熱装置の第3の実施例を示すシーケン
ス図、第10図は本発明の蓄熱装置の第4の実施
例を示すシーケンス図である。 1……潜熱蓄熱材、2……過冷却防止材、3…
…小袋、4……容器、5……ヒータ、12……外
周ヒータ、13……制御部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 潜熱蓄熱材と、この潜熱蓄熱材に混入された
過冷却防止材と、この過冷却防止材および前記潜
熱蓄熱材を収納した小袋と、この小袋を縦横に複
数個、連結してなる容器と、前記小袋に取り付け
られたヒータとからなり、前記ヒータとは独立し
て、前記容器の外周辺部に外周ヒータを設け、前
記ヒータに同期して、前記外周ヒータへの電力供
給を制御する制御部を有する蓄熱装置。 2 制御部は、ヒータに通電を開始し、潜熱蓄熱
材が融点に到達し、一定温度に制御を開始するま
での間は外周ヒータに電力を供給せず、制御を開
始後は前記外周ヒータにも前記ヒータと同期した
電力を供給する特許請求の範囲第1項記載の蓄熱
装置。 3 制御部は、ヒータの制御とは独立して、常時
外周ヒータに一定電力を供給するようにした特許
請求の範囲第1項記載の蓄熱装置。 4 制御部は、ヒータが通電開始をして、潜熱蓄
熱材が融点に到達後、一定温度に制御を開始する
までの間は外周ヒータに低電力を供給し、一定温
度に制御を開始後は前記ヒータの制御と同期しな
がら前記外周ヒータに高電力を供給するようにし
た特許請求の範囲第1項記載の蓄熱装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59018643A JPS60164193A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59018643A JPS60164193A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 蓄熱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60164193A JPS60164193A (ja) | 1985-08-27 |
JPH0225109B2 true JPH0225109B2 (ja) | 1990-05-31 |
Family
ID=11977282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59018643A Granted JPS60164193A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 蓄熱装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60164193A (ja) |
-
1984
- 1984-02-03 JP JP59018643A patent/JPS60164193A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60164193A (ja) | 1985-08-27 |
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