JPH0257866A - 潜熱蓄熱器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 憧ＸすＬ」 本発明は潜熱蓄熱器に関する。

従米援免 夜間電力や産業廃熱等を熱の形で蓄熱し、必要に応じて
取出して利用する蓄熱器としては、苛性ソーダ系等の無
機化合物又はそれらの共融混合塩が融解潜熱が比較的大
きく、かつ安価なため、これらを蓄熱材とした潜熱蓄熱
器が有望と考えられている。

しかし、これらの材料は融点が例えば約３００℃と高い
ので、蓄熱材と、加熱して利用する流体として考えられ
る温水や蒸気となる水とを直接熱交換することは適当で
ない。

又、苛性ソーダは毒物及び劇物取締法の劇物に指定され
ている（許容濃度２■／　ｒｎ’　）。

よって水等の利用流体に対して安全を確保する必要があ
る。

従来、蓄熱材を充填したカプセルに直接水等の利用流体
を接触させて熱交換を行なうことが行−なわれているが
、カプセルに熱応力腐食等により。

亀裂、ピンホール等が発生すれば、利用流体中に蓄熱材
が混入し危険である。

そこで、潜熱蓄熱材を利用した蓄熱器としては、潜熱蓄
熱材を内蔵するカプセルと、利用流体を貫流させる熱取
出し管とを容器中に設け、これらの間の空間に伝熱流体
を充填し、これを介して蓄熱材カプセル内の蓄熱材と熱
取出し管内の水等の流体との間に熱交換を行ない、又熱
源又は加熱管と蓄熱材との間で熱交換を行なうように構
成したものが可能性がある。

（参考＝＋８４テクノロジーシンポジウムＰＡＲＴ５最
新の蓄熱と昇温・熱交換器技術の開発と実例「日本の蓄
熱技術の研究開発」　（日本能率協会））上記のカプセ
ルと熱取出し管との間に充填される伝熱流体としては、
この蓄熱槽の達する温度範囲で常に安定して液態を保つ
流体（例えばＮＥＯ３ＫＯＩＬ　　（商品名））あるい
は加圧された水等が使用できる。

ところで、熱交換壁とこれに接する流体との間で熱交換
を行なう場合は、流体が熱交換壁に対して静止している
場合はその間の熱伝達率が低く、又流体が熱交換壁に対
して流動している場合でも、いわゆる層流となっている
場合は、熱交換壁に沿って境界層が出来、熱伝達率が低
くなる。

本発明の解決すべき課題 本発明は、従来の潜熱蓄熱器の上記の問題点を解決した
、蓄熱のための熱受取時及び熱利用のための熱放出時の
熱源又は加熱管と潜熱蓄熱材間あるいは潜熱蓄熱材と熱
取出し流体との間の熱伝達率を高くすることのできる潜
熱蓄熱器を提供することを課題とする。

さらに、加熱時及び放熱時には熱伝達率が高く蓄熱状態
では熱伝達率を低くすることのできる潜熱蓄熱器を提供
することを課題とする。

課題゛　のための 上記第１の課題を達成させる本発明は、上記構成の潜熱
蓄熱器において、伝熱流体を撹乱する手段を設けたこと
を特徴とする。

又５第２゛の課題を達成させる本発明は、伝熱流体を蓄
熱器から回収し、蓄熱器に供給する伝熱流体槽を管を介
して蓄熱器を接続するとともに蓄熱器の底部に伝熱流体
撹乱手段を設け、潜熱蓄熱材を加熱し、又はこれから熱
を取出す場合は、伝熱流体を潜熱蓄熱器に導入し、蓄熱
している状態では伝熱流体を伝熱流体槽に回収するよう
にしたことを特徴とする。

本発明の上記以外の目的及びそれを達成するための構成
は、以下に図面を参照して述べる実施例の説明により明
らかにされよう。

生＝１ 本発明では、潜熱蓄熱材の加熱時及び熱利用のための熱
放出時、伝熱流体を撹乱することにより、伝熱流体は乱
流となって潜熱蓄熱材のカプセル及び熱取出し管の表面
と接触して流れるので、熱伝達効率は向上する。

さらに、本発明の第２発明では、蓄熱している状態では
、カプセル及び熱取出し管の間には伝熱流体がなくなる
ので蓄熱された熱が熱取出し管の管壁を介して漏洩する
ことが極力防止される。

夾胤匠 第１図は、本発明の第１実施例を示す図である。

この実施例では、潜熱蓄熱器１は容器２と、その内部に
設けられ、潜熱蓄熱材を内蔵したカプセル３と、カプセ
ル３の群を囲むようにコイル状に設けられた熱取出し管
４と、容器２内の残余の空間に充填された伝熱流体５と
、容器２内空間の下部に設けられた撹拌プロペラ６を有
する。

カプセル３に内蔵された潜熱蓄熱材としては苛性ソーダ
系共融混合塩が用いられ、伝熱流体５としては前述のＮ
ＥＯＳＫ　　○ＩＬ等が使用されている。熱取出し管４
の入口管及び出口管は容器２の外側に出ており、給水管
７及び温水管８に接続されている。温水管８には温度検
出器９が取付けられ、その検知信号により撹拌プロペラ
６を制御している。

この装置の作用は、作用の項で述べたとおりである。

撹拌手段としてはこの他ポンプ等を使うこともできる。

又、容器２の下方から空気や窒素を吹き込んでもよい。

又、蓄熱温度で気化する流体を入れてやればカプセル３
に接すれば蒸発して気泡となる。

伝熱流体５に、アルミ箔等の金属箔あるいは金属細線等
の細片を混入すれば、伝熱流体の撹乱作用はさらに増進
される。

第２図は、本発明の第２実施例である。この装置では、
伝熱流体５が別に設けられた伝熱流体槽１０にポンプ１
１を含む配管１２により容器２より出し入れ可能となっ
ている。

したがって熱供給時及び熱取出し時には伝熱流体５を容
器２内に入れて伝熱効率を上げ、蓄熱時には容器内より
伝熱流体５を回収して無くすることにより、カプセル３
からの熱の漏洩を極力減らすようにすることができる。

又、取出す熱量に応じて、容器２内に導入する伝熱流体
の量を変化させることにより、取出す流体の温度を所望
の値に維持することができる。

処−果 以上の如く、本発明の第１の発明によれば、蓄熱器への
熱供給時及び蓄熱器からの熱取出し時には、熱伝達性を
向上することができ、又、本発明の第２発明によれば、
蓄熱器への熱供給時、蓄熱、器からの熱取出し時には所
望の熱伝達性が得られ、蓄熱している状態では、熱伝達
性を少なくして熱の漏洩を極力少なくすることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断面図。 第２図は本発明の第２実施例を示す縦断面図である。 １・・・潜熱蓄熱器 ２・・・容器 ３・・・蓄熱材カプセル ４・・・熱取出し管 ５・・・伝熱流体 ６・・・撹拌プロペラ（流体撹乱手段）７・・・給水管 ８・・・温水取出し管 １０・・・伝熱流体槽 １１・・・ポンプ １２・・・配管

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）蓄熱材を内蔵するカプセルと、熱取出し管とこれ
   らの間の空間に充填した伝熱流体とを容器内に内蔵して
   成る潜熱蓄熱器において、上記の伝熱流体を撹乱する手
   段を設けたことを特徴とする潜熱蓄熱器。
2. （２）上記の伝熱流体に金属箔等の細片を混入したこと
   を特徴とする請求項１に記載の潜熱蓄熱器。
3. （３）上記の伝熱流体撹乱手段が撹拌翼又はポンプであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の潜熱蓄熱器。
4. （４）上記の伝熱流体が該蓄熱槽の達する温度範囲で液
   体でその撹乱手段が気泡の吹込であることを特徴とする
   請求項１に記載の潜熱蓄熱器。
5. （５）上記の気泡吹込手段が蓄熱温度以下で気化する液
   体を伝熱流体中に添加することを特徴とする請求項１に
   記載の潜熱蓄熱器。
6. （６）蓄熱材を内蔵するカプセルと、熱取出し管とが隙
   間を隔てて内蔵され、カプセルと熱取出し管の間に伝熱
   流体を充填及び抜取り可能な蓄熱器と、上記の伝熱流体
   を蓄熱器より回収して収容し、かつ蓄熱器に導入するた
   めの伝熱流体槽が配管を介して互いに接続されるととも
   に蓄熱器底部に伝熱流体撹乱手段が設けられ、蓄熱のた
   めの蓄熱材が加熱時及び熱利用のための熱放出時には伝
   熱流体を蓄熱槽内に導入するとともに、伝熱流体を撹乱
   し、蓄熱状態では伝熱流体を上記伝熱流体槽内に回収す
   ることを特徴とする潜熱蓄熱器。（７）蓄熱槽より熱取
   出し時、取出し熱量に応じて蓄熱槽内に導入する蓄熱流
   体の量を変化させることを特徴とする請求項６に記載の
   潜熱蓄熱器。