JPH0313514B2 - - Google Patents

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JPH0313514B2
JPH0313514B2 JP57139412A JP13941282A JPH0313514B2 JP H0313514 B2 JPH0313514 B2 JP H0313514B2 JP 57139412 A JP57139412 A JP 57139412A JP 13941282 A JP13941282 A JP 13941282A JP H0313514 B2 JPH0313514 B2 JP H0313514B2
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JP
Japan
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heat
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heat storage
latent
liquid
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JP57139412A
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English (en)
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JPS59129389A (ja
Inventor
Takahito Ishii
Kazuo Yamashita
Hiroshi Uno
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH0313514B2 publication Critical patent/JPH0313514B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/025Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being in direct contact with a heat-exchange medium or with another heat storage material
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、太陽熱、深夜電力、排熱、等の熱エ
ネルギーを蓄熱し、給湯・暖房などに用いる潜熱
型蓄熱装置に関する。
従来例の構成とその問題点 従来のこの種の潜熱型蓄熱装置は、第1図に示
すように蒸気空間Aと固相3・液相2用空間Bを
含む閉鎖装置1内で蓄熱材2、及び、3と前記蓄
熱材2、及び、3に対してほとんどの不溶解性で
あると共に、前記蓄熱材液相2の密度と等しい
か、それより高い密度を有する伝熱媒体4とを直
接接触させ、前記蓄熱材2及び3より受熱して前
記蒸気空間Aへ蒸発した前記伝熱媒体蒸気5を前
記閉鎖装置1内で凝縮させて凝縮液を蓄熱材2及
び3に戻すようにしたものである。この構成では
空間部放熱器6で凝縮し滴下した伝熱媒体凝縮液
4は蓄熱材融液2中を沈降する途中で受熱して気
体5となるため伝熱媒体4及び5はほとんど蓄熱
材2の上部、すなわち、固相3・液相2用空間B
と蒸気空間Aの界面Cに滞留し、伝熱媒体5の一
部が蒸気空間Aに蒸発すると前記界面Cでは温度
低下を起こすために、界面Cに蓄熱材固相3が析
出・固着して界面Cを閉鎖し伝熱媒体5の蒸発を
疎害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、
前記界面での温度低下に伴う蓄熱材固相の析出・
固着を防止し、蓄熱材が貯えた熱エネルギーを有
効に取り出すことを目的とする。
発明の構成 この目的を達成するために本発明は潜熱型蓄熱
材と、前記潜熱型蓄熱材から熱を吸収する時に液
体から気体に、熱を放出する時に気体から液体に
なり、かつその液体の比重が少なくとも前記潜熱
型蓄熱材の相転移点近傍における比重よりも大き
い伝熱媒体とを、上方に空間部を残して容器内に
封入し、少なくとも前記空間部に放熱器、および
前記放熱器で凝縮・滴下する前記伝熱媒体の液体
を受液し、これを前記潜熱型蓄熱材中に導入する
受液器を設け、前記受液器内の前記伝熱媒体の流
れにより前記潜熱型蓄熱材を導入するエゼクター
を具備したものである。
また、さらに前記潜熱型蓄熱材に対して不相溶
性で、かつこれより小さい比重を有する熱交換媒
体を加えた構成として、前記伝熱媒体の流れによ
り前記熱交換媒体を導入するようにしたものであ
る。
また、ポンプを用いて、前記伝熱媒体の流れ、
および前記交換媒体を強制循環することを行うも
のである。
実施例の説明 以下、本発明を第2図、第3図、第4図を用い
て説明する。第2図、第3図においてエゼクター
部をDで示す。第2図a、第3図aにおいて、エ
ゼクターは、伝熱媒体の液体4の蓄熱材充填部B
への還流流れにより誘起される。また、第2図
b、第3図b、第3図cにおいては、ポンプ11
0を用いて伝熱媒体の液体4、又は、熱交換媒体
9を蓄熱材中に導入する。第4図は、エゼクター
部Dの拡大断面図であり、加熱器130が熱的に
接触している場合を示す。なお、第1図と同一部
材には同一番号を付している。
第2図aに示すように潜熱型蓄熱材(融液を
2、固相を3とする)として、例えば、酢酸ナト
リウム3水塩(給湯用:融点58℃、密度(固体)
1.44g/cm3(液体)1.28g/cm3)と伝熱媒体(液
相を4、気相を5とする)として、例えば、フロ
ン−113(沸点47.6℃、密度(25℃)1.57g/cm3
が上方に空間部Aを残して容器1中に封入されて
いる。その際、空気等の不凝縮性ガスは排除して
いる。また、空間部Aに放熱器6伝熱媒体凝縮液
受液器100を設けている。エゼクター部Dは、
受液器100からの導入管120と蓄熱材融液か
らの導入管7から成る。上記構成において、蓄熱
完了時、容器1内は蓄熱材融液2と伝熱媒体3、
及び、4の飽和蒸気で満たされる。この状態から
放熱器6に冷却媒体200として、冷水が流入す
ることにより放熱を開始する。すると、空間部A
に存在する伝熱媒体の蒸気5が放熱器6の管壁で
凝縮し、放出される伝熱媒体5の蒸発潜熱により
冷水200は加温される。凝縮・滴下する伝熱媒
体凝縮液4は、受液器100に集められ導管12
0中を重量により還流する。その際、蓄熱材融液
2は導入管7を通り、先のエゼクター効果により
吸入され下部より吐出される。こうして、伝熱媒
体凝縮液4の蓄熱材充填部B中での対流は円滑に
行なわれ、蓄熱材融液2が放出する融解潜熱を有
効に空間部放熱器6に伝搬できるのである。ま
た、受液器100は空間部Aに飛散する蓄熱材融
液2を捕捉し放熱器6の管壁での融液の付着によ
り伝熱特性の低下を防ぐ作用がある。第2図b
は、伝熱媒体凝縮液4をポンプ110により強制
循環したものであり、さらに放熱を円滑に行なう
ことができる。
次に、本発明の他の実施例を第3図aを用いて
説明する。第3図aにおいて前記実施例と相違す
る点は蓄熱材融液2の上部に蓄熱材2に対してほ
とんど不相溶性であり、かつ、低い密度を有する
熱交換媒体9して、例えば、流動パラフインを添
加したことにあり、流動パラフイン9が、導管8
を通つて吸入され、伝熱媒体4と共に蓄熱材融液
2中を対流する。この場合、導管8内での蓄熱材
融液2の付着による閉鎖を回避できる点が有効で
ある。第3図bにポンプ110を用いた場合を示
す。また、逆に流動パラフイン9を強制循環して
もよく第3図cに示す。
第4図は、前記実施例(第2図b、第3図b、
第3図c図)のエゼクター部Dを拡大した断面図
であり、加熱器130と熱的に接触した状態を示
す。
なお、ポンプを用いた実施例の場合には蓄熱材
融液の密度よりも伝熱媒体の密度が高いことを限
定する必要がないことはいうまでもない。
発明の効果 以上のように本発明の潜熱型蓄熱装置によれば
次の効果が得られる。
(1) 伝熱媒体凝縮液、又は、熱交換媒体を用いた
エゼクター機構の構成としているので伝熱媒体
の蓄熱材中での対流を円滑に誘起し、蓄熱材が
貯えた熱と高効率で放熱させることができる。
(2) 上記対流により蓄熱材融液は撹拌され過冷
却、相分離を起こすことなく結晶化を起こすこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の潜熱型蓄熱装置の断面図、第
2図、第3図は本発明の潜熱型蓄熱装置の実施例
を示す断面図、第4図は、第2図、第3図に示し
たエゼクター部の拡大断面図である。 1……容器、2……蓄熱材融液、3……蓄熱材
固相、4……伝熱媒体凝縮液、5……伝熱媒体蒸
気、6……放熱器、7,8,120……導管、9
……熱交換媒体、100……受液器、110……
ポンプ、130……加熱器、A……蒸気空間、B
……蓄熱材充填部、C……界面、D……エゼクタ
ー部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 潜熱型蓄熱材と、前記潜熱型蓄熱材から熱を
    吸収する時に液体から気体に、熱を放出する時に
    気体から液体になり、かつその液体の比重が少な
    くとも前記潜熱型蓄熱材の相転移点近傍における
    比重よりも大きい伝熱媒体とを、上方に空間部を
    残して容器内に封入し、少なくとも前記空間部に
    放熱器、および前記放熱器で凝縮・滴下する前記
    伝熱媒体の液体を受液し、これを前記潜熱型蓄熱
    材中に導入する受液器を設け、前記受液器内の前
    記伝熱媒体の流れにより前記潜熱型蓄熱材を導入
    するエゼクターを具備した潜熱型蓄熱装置。 2 伝熱媒体をポンプにより潜熱型蓄熱材中に強
    制循環する特許請求の範囲第1項記載の潜熱型蓄
    熱装置。 3 潜熱型蓄熱材と、前記潜熱型蓄熱材から熱を
    吸収する時に液体から気体に、熱を放出する時に
    気体から液体になり、かつその液体の比重が少な
    くとも前記潜熱型蓄熱材の相転移点近傍における
    比重よりも大きい伝熱媒体と、前記潜熱型蓄熱材
    に対して不相容性で、かつこれより小さい比重を
    有する熱交換媒体とを、上方に空間部を残して容
    器内に封入し、少なくとも前記空間部に放熱器、
    および前記放熱器で凝縮・滴下する前記伝熱媒体
    の液体を受液し、これを前記潜熱型蓄熱材中に導
    入する受液器を設け、前記受液器内の前記伝熱媒
    体の流れにより前記熱交換媒体を導入するエゼク
    ターを具備した潜熱型蓄熱装置。 4 伝熱媒体をポンプにより潜熱型蓄熱材中に強
    制循環する特許請求の範囲第3項記載の潜熱型蓄
    熱装置。 5 潜熱型蓄熱材と、前記潜熱型蓄熱材から熱を
    吸収する時に液体から気体に、熱を放出する時に
    気体から液体になり、かつその液体の比重が少な
    くとも前記潜熱型蓄熱材の相転移点近傍における
    比重よりも大きい伝熱媒体と、前記潜熱型蓄熱材
    に対して不相容性で、かつこれより小さい比重を
    有する熱交換媒体とを、上方に空間部を残して容
    器内に封入し、少なくとも前記空間部に放熱器、
    および前記放熱器で凝縮・滴下する前記伝熱媒体
    の液体を受液する受液器、およびポンプを設け、
    前記ポンプによる熱交換媒体の流れにより受液器
    内の前記伝熱媒体を前記潜熱型蓄熱材中に導入す
    るエゼクターを具備した潜熱型蓄熱装置。
JP57139412A 1982-08-10 1982-08-10 潜熱型蓄熱装置 Granted JPS59129389A (ja)

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JPS59129389A JPS59129389A (ja) 1984-07-25
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