JPH0443737Y2 - - Google Patents

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JPH0443737Y2
JPH0443737Y2 JP1985031987U JP3198785U JPH0443737Y2 JP H0443737 Y2 JPH0443737 Y2 JP H0443737Y2 JP 1985031987 U JP1985031987 U JP 1985031987U JP 3198785 U JP3198785 U JP 3198785U JP H0443737 Y2 JPH0443737 Y2 JP H0443737Y2
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heat
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coils
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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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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は相変化に伴う潜熱として熱を蓄える
蓄熱器に関するものである。
[Detailed description of the invention] Industrial application field This invention relates to a heat storage device that stores heat as latent heat accompanying a phase change.

従来の技術 加熱や冷却を行なう熱利用設備において、入熱
量や熱負荷に大きな変動がある場合、あるいは加
熱もしくは冷却の一時的な途絶が大きな事故につ
ながるために熱的なバツフアーを必要とする場合
などに、各種の蓄熱装置が従来から用いられてい
る。蓄熱装置としては、小型化するために単位量
当りの熱容量が大きいこと、熱的安定性があるこ
と、耐久性があること、安価であることなどの特
性が要求され、そのため従来、最も一般的には水
や砂礫が蓄熱材として用いられており、また最近
では相変化(状態変化)に伴う潜熱を利用する蓄
熱材が用いられるようになつてきている。そして
従来一般には、これらの蓄熱材を鋼製タンクなど
の容器に入れて蓄熱槽として利用し、あるいは大
容量の場合はコンクリート製プールや鋼製のタワ
ーなどの形態に構築して利用している。
Conventional technology In heat utilization equipment that performs heating or cooling, when there are large fluctuations in the amount of heat input or heat load, or when a thermal buffer is required because a temporary interruption of heating or cooling may lead to a major accident. Various heat storage devices have been used in the past. Heat storage devices are required to have characteristics such as large heat capacity per unit amount, thermal stability, durability, and low cost in order to be miniaturized. Water and gravel are used as heat storage materials, and recently, heat storage materials that utilize latent heat accompanying a phase change (state change) have come to be used. In the past, these heat storage materials were generally placed in containers such as steel tanks and used as heat storage tanks, or in the case of large capacity, they were constructed in the form of concrete pools, steel towers, etc. .

しかるに上述した従来の蓄熱装置では、可搬性
があり、また容器と蓄熱材とを分離して取扱うこ
とができる構成のものであつても、容器は設計上
決まる熱量に応じた容積の一体のものとしなけれ
ばならないから、必ずしも可搬性に富むものでは
なく、また工事スペースの関係上、蓄熱材を予め
容器に封入して運搬等の取扱いを行なわなければ
ならない場合も多く、そのような場合には取扱い
性が更に悪化する問題があつた。
However, in the conventional heat storage device described above, even though it is portable and has a structure that allows the container and heat storage material to be handled separately, the container is a single unit with a volume that corresponds to the amount of heat determined by the design. However, due to construction space constraints, it is often necessary to seal the heat storage material in a container before transporting it. There was a problem that the handling properties were further deteriorated.

ところで既に特開昭59−60187号公報において
は、単位蓄熱ユニツトを多段に積層した構成の蓄
熱装置が提案されており、この蓄熱装置における
単位蓄熱ユニツトは、熱伝導の良い支持板の片面
の周辺部に枠を設けてその枠内の空間に蓄熱材を
収納し、さらに支持板の他の面の対向する2辺に
桟を設けた構成とされている。この蓄熱装置で
は、単位蓄熱ユニツトの積層数を変えることによ
つて装置全体としての蓄熱量を調整することが可
能であり、しかも各単位蓄熱ユニツトは一応は可
搬性を有していると考えられ、したがつて取扱い
も従来の一般的な蓄熱装置よりは優れると考えら
れる。
By the way, JP-A-59-60187 has already proposed a heat storage device having a structure in which unit heat storage units are stacked in multiple stages. The structure is such that a frame is provided in the section, the heat storage material is stored in the space within the frame, and bars are further provided on two opposing sides of the other surface of the support plate. In this heat storage device, it is possible to adjust the amount of heat stored in the device as a whole by changing the number of layers of unit heat storage units, and each unit heat storage unit is considered to be portable. Therefore, handling is also considered to be superior to conventional general heat storage devices.

考案が解決しようとする課題 前記提案の公報においては、単位蓄熱ユニツト
を積層するだけで各単位蓄熱ユニツトの枠および
桟によつて筐体が構成されているため、蓄熱槽の
大きさに合わせた、全体を収容する筐体を必要と
しないことが記載されているが、単に単位蓄熱ユ
ニツトを積層しただけでは実際には上下に隣り合
う各単位蓄熱ユニツトの枠と桟との間に若干の空
隙が生じることを避け得ず、したがつて熱媒体が
その空隙から外部へ流出し、蓄熱効率が低下して
しまうのが通常である。これを避けるためには、
空隙を緊密にシールすることが必要となるが、こ
のシールを完全に行なうことは極めて難しく、し
たがつて実際には積層構造の全体を筐体(容器)
で取囲まなければならないのが実情である。
Problems to be Solved by the Invention In the publication of the above proposal, the housing is constructed by the frame and crosspieces of each unit heat storage unit by simply stacking unit heat storage units. Although it is stated that there is no need for a casing to house the entire unit, simply stacking unit heat storage units will actually create a slight gap between the frame and crosspiece of each vertically adjacent unit heat storage unit. This is unavoidable, and as a result, the heat medium usually flows out through the gap, resulting in a decrease in heat storage efficiency. To avoid this,
It is necessary to tightly seal the voids, but it is extremely difficult to achieve this completely, so in reality, the entire laminated structure is used as a casing (container).
The reality is that we have to surround ourselves with this.

ところがこのように全体を容器に収納する場
合、単位積層ユニツトの積層数を変える場合には
容器の大きさも変えなければならない。しかしな
がら積層数を変えるたびに容器の大きさを変える
ためには、多種類の大きさの容器を用意しておく
必要があるか、またはその都度容器を製作しなけ
ればならず、いずれにしても著しいコスト上昇を
招く問題がある。
However, when the entire product is housed in a container like this, the size of the container must also be changed if the number of laminated unit layers is changed. However, in order to change the size of the container each time the number of layers is changed, it is necessary to prepare containers of various sizes or to manufacture containers each time. There is a problem that causes a significant increase in costs.

また仮に積層体の全体を容器(筐体)に収納し
なかつたとしても、積層体に熱媒体を導入するた
めの流路および積層体から熱媒体を導出するため
の流路は、積層体の大きさ(したがつて積層数)
に合わせた大きさとしなければならない。そのた
め、積層数を変えるごとに流路の大きさを変えな
ければならず、そのためやはり前記と同様なコス
ト上昇の問題が生じることを避け得なかつた。
Furthermore, even if the entire laminate is not housed in a container (casing), the flow path for introducing the heat medium into the laminate and the flow path for extracting the heat medium from the laminate are Size (and therefore number of layers)
It must be sized accordingly. Therefore, the size of the flow path must be changed each time the number of laminated layers is changed, and therefore, the same problem of cost increase as described above cannot be avoided.

この考案は以上の事情を背景としてなされたも
ので、蓄熱量調節のために単位蓄熱ユニツトの数
を増減する場合でも、ユニツト全体を収納する容
器大きさやユニツト全体に熱媒体を導入、導出さ
せる流路の大きさを変えなくて済むようにして、
コスト低減を図つた潜熱蓄熱器を提供することを
目的とするものである。
This idea was made against the background of the above circumstances, and even when increasing or decreasing the number of unit heat storage units to adjust the amount of heat storage, the size of the container that houses the entire unit and the flow of introducing and extracting the heat medium from the entire unit are important. By making it unnecessary to change the size of the road,
The object of the present invention is to provide a latent heat storage device that can reduce costs.

問題点を解決するための手段 この考案は、上記の目的を達成するために、潜
熱蓄熱材を封入したパイプ材を、螺旋状に巻いて
コイルとし、大径のコイルの内周側にそれより小
径のコイルを順次挿脱自在に挿入した構成である
ことを特徴とするものである。
Means for solving the problems In order to achieve the above-mentioned object, this invention is characterized by a configuration in which a pipe material filled with latent heat storage material is wound in a spiral shape to form a coil, and a coil of smaller diameter is inserted inside the larger diameter coil so that it can be inserted and removed in sequence.

作 用 すなわちこの考案の蓄熱器においては、コイル
を単位蓄熱ユニツトとして用いており、そのコイ
ルの本数によつて蓄熱材の量、すなわち蓄熱量が
決まるから、必要本数のコイルを順次互いに挿入
して多重層のコイル集合体とし、これを所定温度
の流体に接触させて蓄熱し、あるいは放熱させ
る。そして設置や移動あるいは保守点検の場合
は、内側のコイルを抜き取り、1本ずつ取扱う。
In other words, in the heat storage device of this invention, coils are used as unit heat storage units, and since the amount of heat storage material, that is, the amount of heat storage is determined by the number of coils, the required number of coils are inserted into each other one after another. A multi-layered coil assembly is brought into contact with a fluid at a predetermined temperature to store or radiate heat. When installing, moving, or performing maintenance and inspection, the inner coils are removed and handled one by one.

さらにこの考案の蓄熱器では、大径のコイルの
内側に挿入する小径のコイルの本数によつて蓄熱
量を変える構成であるため、蓄熱量を変える場合
でも全体の外径は変わらず、したがつて外側を取
囲む容器の大きさは変えなくて済み、また熱媒体
を導入、導出させるための流路の大きさを変える
必要もない。
Furthermore, in the heat storage device of this invention, the amount of heat storage is changed depending on the number of small diameter coils inserted inside the large diameter coil, so even if the amount of heat storage is changed, the overall outer diameter remains the same. Therefore, there is no need to change the size of the container surrounding the outside, and there is no need to change the size of the flow path for introducing and extracting the heat medium.

実施例 以下、この考案の実施例を添付の図面を参照し
て説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of this invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図はこの考案の一実施例を示す一部破断し
た部分側面図であつて、多数本のコイル1を同軸
心上に位置するように互いに挿脱自在に挿入して
多重層コイル集合体として構成したものである。
すなわち各コイル1は、相変化に伴う潜熱として
熱を蓄える潜熱蓄熱材2をパイプ材3の内部に封
入し、そのパイプ材3を螺旋状に密着巻きした構
成であり、最大径D0のコイル1の内周側にそれ
より若干小さい径D1の他のコイル1をほぼ密着
させて挿入し、以下同様に径D2,D3…の小さい
コイル材1を順次挿入して構成されている。ここ
で蓄熱材2としては、目的とする温度に応じて従
来から知られている各種のものを使用することが
でき、具体的には、塩化カルシウム6水塩、硫酸
ナトリウム10水塩、水酸化ストロンチウム8水
塩、亜硫酸ナトリウム5水塩に代表される無機塩
類あるいはポリエチレングリコール、プロピレン
グリコール、ポリエチレン等の有機高分子材料を
使用することができ、特にポリエチレングリコー
ルは金属に対して腐蝕性がないうえに、毒性がな
く、さらに分子量に応じて融点が変えられるなど
の利点があるので、蓄熱材2として好適である。
また蓄熱材2を封入するパイプ材3としては、第
2図Aに示すように銅などの熱伝導率の良好な素
材からなるパイプ3a、あるいは第2図Bに示す
ようなコルゲート管(波状管)3bを用いること
ができる。特にコルゲート管を用いた場合には、
可搬性が良好であるために、コイル加工が容易で
あり、また単位長さ当りの伝熱面積が広くなるた
めに、外部熱源との単位時間当りの熱授受量が増
大し、換言すれば熱応答時間を短縮することがで
きる。さらに第2図Cに示すように、ポリオレフ
イン系の樹脂を表面架橋させた棒状の樹脂材を用
い、パイプ材3として用いることも可能である。
このような構成であれば、樹脂パイプ3cの耐食
性、耐薬品性から被熱交換体が金属腐蝕性をもつ
ているものであつても、直接接触により熱交換が
でき、熱効率が増大する。
FIG. 1 is a partially cutaway side view showing an embodiment of this invention, in which a multilayer coil assembly is constructed by inserting a large number of coils 1 into and out of each other so as to be coaxial. It is constructed as follows.
That is, each coil 1 has a configuration in which a latent heat storage material 2 that stores heat as latent heat due to a phase change is sealed inside a pipe material 3, and the pipe material 3 is tightly wound in a spiral shape, and the coil has a maximum diameter D 0 . 1, another coil 1 with a slightly smaller diameter D 1 is inserted almost closely to the inner circumference of the coil 1, and similarly, coil materials 1 with smaller diameters D 2 , D 3 . . . are sequentially inserted. . As the heat storage material 2, various conventionally known materials can be used depending on the target temperature. Specifically, calcium chloride hexahydrate, sodium sulfate decahydrate, hydroxide Inorganic salts such as strontium octahydrate and sodium sulfite pentahydrate or organic polymeric materials such as polyethylene glycol, propylene glycol, and polyethylene can be used. In particular, polyethylene glycol is not corrosive to metals and Moreover, it is suitable as the heat storage material 2 because it has advantages such as being non-toxic and having a melting point that can be changed depending on the molecular weight.
The pipe material 3 for enclosing the heat storage material 2 may be a pipe 3a made of a material with good thermal conductivity such as copper as shown in FIG. 2A, or a corrugated pipe (corrugated pipe) as shown in FIG. 2B. ) 3b can be used. Especially when using corrugated pipes,
Good portability makes coil processing easy, and the heat transfer area per unit length increases, increasing the amount of heat exchanged with an external heat source per unit time. Response time can be shortened. Furthermore, as shown in FIG. 2C, it is also possible to use a rod-shaped resin material whose surface is crosslinked with polyolefin resin and use it as the pipe material 3.
With such a configuration, even if the object to be heat exchanged has metal corrosive properties due to the corrosion resistance and chemical resistance of the resin pipe 3c, heat exchange can be performed through direct contact, increasing thermal efficiency.

そして前述した蓄熱材2をパイプ材3の内部に
封入するにあたつては、予めパイプ材3の内部を
真空吸引して排気しておくことが好ましく、この
ようにすれば空気層の介在による断熱現象を防ぐ
ことができる。
When enclosing the heat storage material 2 described above inside the pipe material 3, it is preferable to evacuate the inside of the pipe material 3 by vacuum suction in advance. Adiabatic phenomenon can be prevented.

ところで、蓄熱容量は、蓄熱材2の総量によつ
て決まるから、上述した蓄熱器においては、蓄熱
容量を増す場合、多数本のコイル1を使用するこ
とになるが、そのような場合であつても、コイル
1を1本づつ搬送して蓄熱器を組立て、あるいは
分解し、もしくは保守点検を行なえばよく、した
がつて取扱いおよび保守の容易な蓄熱器とするこ
とができる。
By the way, since the heat storage capacity is determined by the total amount of heat storage material 2, in the above-mentioned heat storage device, if the heat storage capacity is increased, a large number of coils 1 will be used. However, the heat storage device can be assembled, disassembled, or maintained and inspected by transporting the coils 1 one by one, and the heat storage device can therefore be easily handled and maintained.

考案の効果 以上の説明から明らかなようにこの考案の蓄熱
器は、相変化に伴う潜熱として蓄熱する蓄熱材を
パイプ材の内部に封入するとともに、そのパイプ
材を螺旋状に巻いてコイルとし、かつ大径のコイ
ルの内側にそれより小径のコイルを順次挿入した
構成であるから、コイルの使用本数を変えること
により、蓄熱容量を任意に設定することができ、
しかもコイルを1本づつ搬送して組立て、分解
し、もしくは保守点検を行なうことができるか
ら、取扱い性や保守性に富んだものとすることが
できる。さらにこの考案の蓄熱器では、蓄熱量調
節のためにコイルの本数を変える場合でも、全体
の径は変わらないから、全体を取囲む容器の大き
さや熱媒体を導入、導出させる流路の大きさを変
える必要はなく、そのため多種類の容器、流路を
用意しておく必要はなく、また改めて容器や流路
を製作することも不要であり、したがつて特に大
幅なコスト上昇を招くことはない。
Effects of the invention As is clear from the above explanation, the heat storage device of this invention encapsulates a heat storage material that stores heat as latent heat due to a phase change inside a pipe material, and also winds the pipe material in a spiral shape to form a coil. In addition, since it has a structure in which coils of smaller diameter are sequentially inserted inside a larger diameter coil, the heat storage capacity can be set arbitrarily by changing the number of coils used.
Moreover, since the coils can be transported one by one for assembly, disassembly, or maintenance and inspection, the system can be easily handled and maintained. Furthermore, in the heat storage device of this invention, even if the number of coils is changed to adjust the amount of heat storage, the overall diameter remains the same, so the size of the container that surrounds the whole and the size of the flow path for introducing and extracting the heat medium can be changed. Therefore, there is no need to prepare multiple types of containers and channels, and there is no need to create new containers and channels, so there is no need to incur a particularly large increase in costs. do not have.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの考案の一実施例を示す一部破断し
た部分側面図、第2図A,B,Cはパイプ材の例
をそれぞれ示す部分斜視図である。 1……コイル、2……蓄熱材、3……パイプ
材。
FIG. 1 is a partially cutaway side view showing an embodiment of this invention, and FIGS. 2A, B, and C are partial perspective views showing examples of pipe materials. 1...Coil, 2...Heat storage material, 3...Pipe material.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 相変化に伴う潜熱として蓄熱する蓄熱材をパイ
プ材の内部に封入するとともに、そのパイプ材を
螺旋状に巻いてコイルとし、かつ大径の前記コイ
ルの内側にそれより小径のコイルを順次挿脱自在
に挿入してなる潜熱蓄熱器。
A heat storage material that stores heat as latent heat due to a phase change is sealed inside a pipe material, and the pipe material is spirally wound to form a coil, and coils of smaller diameter are sequentially inserted and removed inside the larger diameter coil. A latent heat storage device that can be inserted freely.
JP1985031987U 1985-03-06 1985-03-06 Expired JPH0443737Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1985031987U JPH0443737Y2 (en) 1985-03-06 1985-03-06

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Publication Number Publication Date
JPS61149668U JPS61149668U (en) 1986-09-16
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