JPH0345296B2 - - Google Patents

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JPH0345296B2
JPH0345296B2 JP60235525A JP23552585A JPH0345296B2 JP H0345296 B2 JPH0345296 B2 JP H0345296B2 JP 60235525 A JP60235525 A JP 60235525A JP 23552585 A JP23552585 A JP 23552585A JP H0345296 B2 JPH0345296 B2 JP H0345296B2
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JP
Japan
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heat storage
heat
storage device
container
exhaust duct
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Application number
JP60235525A
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English (en)
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JPS6298150A (ja
Inventor
Shinji Sawada
Masayuki Kamimoto
Nobuyuki Abe
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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Priority to JP60235525A priority Critical patent/JPS6298150A/ja
Publication of JPS6298150A publication Critical patent/JPS6298150A/ja
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    • 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

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  • Central Heating Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) この発明は、排熱または余剰時間帯の熱エネル
ギーを有効に利用するため蓄熱し、かつ必要なと
きに安定した熱エネルギーが供給できるようにし
た蓄熱装置に関するものである。 〔従来の技術〕 第5図は従来の顕熱型蓄熱装置として深夜電力
用温水器の一例を示す一部破断斜視図で、1は容
器、2は蓄熱材であると同時に熱媒となる水、3
は電気抵抗発熱体、4は端子、5は対流防止板で
ある。 第6図は従来の顕熱型蓄熱装置として深夜電力
用温風暖房器の一例を示す斜視図で、11は蓄熱
材と同時に熱媒となるれんが、12は送風機、1
3は冷たい空気、14は温風である。 第7図は従来の排熱回収の熱交換器の一例を示
す一部破断側面図で、21は燃焼炉、22は排気
ダクト、23は熱交換容器で、これに熱媒24を
流し、排熱の変動に同期した回収熱が出力され
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、第5図に示す従来の深夜電力用温水
器は、容器1の中に水2を蓄えて加圧し、100℃
以上の温度で蓄熱する顕熱型蓄熱装置であるが、
この蓄熱装置は、加圧された容器1を使用する必
要から、容器1は安全率を考慮した厚さ以上の強
度と耐久性を有する鋼板を使用しなければなら
ず、さらに、顕熱のみを利用するため容器1の形
状が大きくなり、重量も増大するにもかかわらず
蓄熱密度を満足することができないという問題点
があつた。 また第6図に示すように、れんが11を蓄熱材
として積み上げた深夜電力用の蓄熱暖房装置があ
るが、この装置においても同様に顕熱を利用する
ため、形状が大きくなり重量が増大するにもかか
わらず、蓄熱密度も不十分なものであつた。また
熱伝導が悪いため、蓄熱材としてのれんが11を
粒状にしたり、凹凸表面あるいは多孔形状とする
等の対策が施されてきたが、結果として破損しや
すく、また粉末を生じて飛散する等の問題点があ
つた。さらに、二次加工が不可能に近い等の問題
点を有するために普及し難い現状であつた。 上記の従来例は、いずれも顕熱利用蓄熱装置で
あるため、利用時に出力温度が経時的に降下して
しまい、希望温度が恒常的に得られない等の問題
点があつた。 また第7図に示すように、排熱を利用した熱交
換器の提案があつたが、過冷却現象等、熱的安定
性がなく、また熱伝達性能も悪く、熱交換の温度
効率の面で実用的な装置として満足できない問題
点があつた。 従来は、130℃前後で潜熱を吸収し放出すると
ともに化学的に安定な蓄熱材料を見出すことがで
きなかつたため、この温度レベルで安定な温度を
得ることができず、装置もなかつた。 この発明は、上記の問題点を解決するためにな
されたもので、従来の顕熱のみを利用する蓄熱装
置に対して潜熱を利用することによつて利用温度
の恒温性を良くし、一定温度による熱供給を可能
とする蓄熱装置を得ることを目的とする。 またこの発明の第2の発明は、上記目的に加え
て、蓄熱器を切換弁により切り換えられる給気ダ
クトと排気ダクト内に設けた蓄熱装置を得ること
を目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明にかかる蓄熱装置は、内面に向けて伝
熱フインを設けた容器内に130℃前後で潜熱を吸
収し放出する表面あるいは外層部を架橋により安
定化した高密度ポリエチレンの単位蓄熱子の多数
個からなる蓄熱材を密封し、また容器内に熱伝達
用の液体の媒体を密封して蓄熱器を構成し、さら
に、蓄熱器に熱入力手段と熱出力手段とを設けた
ものである。 またこの発明の第2の発明にかかる蓄熱装置
は、内面に向けて伝熱フインを設けた容器内に
130℃前後で潜熱を吸収し放出する表面あるいは
外層部を架橋により安定化した高密度ポリエチレ
ンの単位蓄熱子の多数個からなる蓄熱材を密封
し、また容器内に熱伝達用の液体の媒体を密封し
た蓄熱器を燃焼装置の排気ダクト内と給気ダクト
内のそれぞれに配置し、さらに排気ダクト内の蓄
熱器の蓄熱完了に伴ない蓄熱完了の蓄熱器が給気
ダクトの経路に入り、放熱した蓄熱器が排気ダク
トの経路に入るように切り換える切換弁を設けた
ものである。 〔作用〕 この発明においては、ポリエチレンからなる蓄
熱材の潜熱を利用するものであるので、蓄熱を開
始し終了する間、媒体を介してほぼ一定の温度で
吸熱が行われ、放熱時には媒体を介してほぼ一定
の温度の放熱が行われる。 またこの発明の第2の発明においては、切換弁
の切り換えにより排気ダクトの経路に入る蓄熱器
の吸熱と、給気ダクトの経路に入る蓄熱器の放熱
とが交互に行われる。 〔実施例〕 第1図a,bはこの発明の一実施例を示すもの
で、第1図aは斜視図、第1図bは第1図aの
−線による断面図である。これらの図におい
て、31は蓄熱器、32は単位蓄熱子で、棒状の
高密度のポリエチレンからなり、130℃前後にお
いて約200KJ/Kgの潜熱を吸収し放出する。33
は前記単位蓄熱子32の多数個が所要の間隔で配
列されている蓄熱材、34は前記単位蓄熱子32
と干渉し難い熱伝達用の媒体で、例えばエチレン
グリコール、またはプロピレングリコール等で、
単位蓄熱子32の周囲に直接接触することによつ
て熱伝導と対流とによつて熱伝達が行われる。3
5は前記蓄熱材33と媒体34とを密封している
容器で、熱伝導度の良好な金属により形成されて
いる。36は前記容器35の内壁に取り付けた伝
熱フインで、蓄熱材33、媒体34の吸熱、放熱
の作用を促進させる。 第2図a,bは第1図の容器35の外壁に伝熱
フインを取り付けた態様を示すもので、第2図a
は斜視図、第2図bは第2図aの−線による
断面図である。32Aは粒状の単位蓄熱子で、材
質は第1図のものと同一である。33Aは前記単
位蓄熱子32Aの多数個からなる蓄熱材、37は
前記容器35の外壁に取り付けた伝熱フインで、
蓄熱材33A、媒体34の吸熱、放熱の作用を促
進させる。 また単位蓄熱子32,32Aおよび媒体34の
熱膨張による体積変化に対しては一部に減圧空隙
を設けるか、容器35の一部に膨張吸収機能をも
たせた部品を取り付けてもよい。 またこの発明の単位蓄熱子32,32Aに使用
される高密度ポリエチレンは、必要に応じて表面
または全体を架橋させるか、架橋ポリエチレンの
外被を有し、形状の安定化をはかつている。 なお、蓄熱材33,33Aは棒状または粒状の
多数からなる単位蓄熱子32,32Aからなるも
のの他に、高密度ポリエチレンからなる立方体に
対し貫通する多数の透孔を形成したものでもよ
い。 第3図はこの発明の蓄熱装置の第2の発明の実
施例を示す構成図で、燃焼式産業設備として、例
えばボイラ、加熱器の放熱を利用して、燃焼炉へ
供給する空気を予熱する排熱回収型の蓄熱装置と
して使用したものである。この図において、41
A,41Bは蓄熱装置で、内部には多数の蓄熱器
31が所要の間隔をおいて配列され、空気、排ガ
スが通過するようになつている。42Aは前記蓄
熱装置41Aへ空気を供給する給気ダクト、42
Bは前記蓄熱装置41Bへ空気を供給する給気ダ
クト、43は前記蓄熱装置41A,41Bで加熱
された空気の通る給気ダクト、44は循環ポン
プ、45は燃焼炉、46,47は排気ダクト、4
7A,49Aは前記蓄熱装置A側の切換弁、48
B,49Bは前記蓄熱装置B側の切換弁である。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明は、内面に向けて
伝熱フインを設けた容器内に130℃前後で潜熱を
吸収し放出する表面あるいは外層部を架橋により
安定化した高密度ポリエチレンの単位蓄熱子の多
数個からなる蓄熱材を密封し、また容器内に熱伝
達用の液体の媒体を密封して蓄熱器を構成しさら
に蓄熱器に熱入力手段と熱出力手段とを設けたの
で、蓄熱材の潜熱が利用できて一定温度の熱が安
定して供給でき、また蓄熱の高密度化ができ、装
置の軽量化と小型化を実現することができるとと
もに熱伝達性能と形状の安定性の優れたものが得
られ、さらに、伝熱フインにより吸熱、放熱を促
進することができる利点を有する。 またこの発明の第2の発明は上記蓄熱装置を燃
焼装置の排気ダクト内と吸気ダクトのそれぞれに
配置し、さらに排気ダクト内の蓄熱器の蓄熱完了
に伴い、蓄熱完了の蓄熱器が給気ダクトの経路に
入り、放熱した蓄熱器が排気ダクトの経路に入る
ように切り換える切換弁を設けたので、小型化さ
れて軽量となり、しかも、外部の空気を130℃の
レベルまで昇温することができるので経済的に優
れた利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図a,bはこの発明の一実施例を示すもの
で、第1図aは斜視図、第1図bは第1図aの
−線による断面図、第2図a,bは第1図の容
器の外壁に伝熱フインを設けた場合を示すもの
で、第2図aは斜視図、第2図bは第2図aの
−線による断面図、第3図はこの発明の蓄熱装
置の第2の発明の実施例を示す構成図、第4図は
蓄熱材の特性を示す図、第5図は従来の深夜電力
用温水器の一例を示す一部破断斜視図、第6図は
従来の深夜電力用温風暖房器の一例を示す斜視
図、第7図は従来の排熱回収熱交換器の一例を示
す一部破断斜視図である。 図中、31は蓄熱器、32,32Aは単位蓄熱
子、33,33Aは蓄熱材、34は媒体、35は
容器、36,37は伝熱フイン、41A,41B
は蓄熱装置、42A,42B,43は給気ダク
ト、44は循環ポンプ、45は燃焼炉、46,4
7は排気ダクト、48A,48B,49A,49
Bは切換弁である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内面に向けて伝熱フインを設けた容器内に
    130℃前後で潜熱を吸収し放出する表面あるいは
    外層部を架橋により安定化した高密度ポリエチレ
    ンの単位蓄熱子の多数個からなる蓄熱材を密封
    し、また前記容器内に熱伝達用の液体からなる媒
    体を密封して蓄熱器を構成し、さらに、この蓄熱
    器に熱入力手段および熱出力手段を設けたことを
    特徴とする蓄熱装置。 2 内面に向けて伝熱フインを設けた容器内に
    130℃前後で潜熱を吸収し放出する表面あるいは
    外層部を架橋により安定化した高密度ポリエチレ
    ンの単位蓄熱子の多数個からなる蓄熱材を密封
    し、また前記容器内に熱伝達用の液体からなる媒
    体を密封した蓄熱器を燃焼装置の排気ダクト内と
    給気ダクト内のそれぞれに配置し、さらに前記排
    気ダクト内の蓄熱器の蓄熱完了に伴ない蓄熱完了
    の蓄熱器が前記給気ダクトの経路に入り、放熱し
    た蓄熱器が前記排気ダクトの経路に入るように切
    り換える切換弁を設けたことを特徴とする蓄熱装
    置。
JP60235525A 1985-10-22 1985-10-22 蓄熱装置 Granted JPS6298150A (ja)

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JPS6298150A JPS6298150A (ja) 1987-05-07
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