JPH044503B2 - - Google Patents
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- JPH044503B2 JPH044503B2 JP60235530A JP23553085A JPH044503B2 JP H044503 B2 JPH044503 B2 JP H044503B2 JP 60235530 A JP60235530 A JP 60235530A JP 23553085 A JP23553085 A JP 23553085A JP H044503 B2 JPH044503 B2 JP H044503B2
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- Japan
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- heat storage
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02836—Flow rate, liquid level
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02854—Length, thickness
-
- 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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、変動の激しい太陽光の熱エネルギ
ーを蓄熱し、必要なときに安定した熱エネルギー
を供給することができる太陽光による蓄熱装置に
関するものである。 〔従来の技術〕 従来、100℃以上の温度で蓄熱する蓄熱装置と
して圧力容器の中に水を蓄えた顕熱型蓄熱装置が
ある。 またれんが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。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、上記のような従来の顕熱型蓄熱装置
は、圧力容器を使用する必要から容器の安全率を
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
るために容器の形状が大きくなつて重量が増大す
るにもかかわらず蓄熱密度の満足するものが得ら
れなかつた。 またれんがを蓄熱材として積み上げた深夜電力
用の蓄熱暖房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
わらず蓄熱密度が不十分であつた。また熱伝導が
悪いため、れんがを粒状にしたり、凹凸表面や多
孔形状とする等の対策が施こされてきたが、結果
として破損し易く、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普及し難い現状にあ
る。 このように、上記の従来例はいずれも顕熱利用
型の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、希望温度を恒常的に得ら
れない等の問題点があつた。 また潜熱を利用した蓄熱装置の提案があつた
が、過冷却現象等の熱的安定性および形状の安定
性がなく、熱交換の温度効率の面で実用的な機能
を満足できるものではなかつた。さらに130℃前
後で潜熱を吸収し放出するとともに化学的に安定
である蓄熱材料は無く、この温度レベルで安定な
利用温度を得ることができない等の問題点があつ
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、従来の顕熱のみを使用する蓄熱装
置に比べ、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、一定温度による安定した熱供
給を可能とする太陽熱の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〕 この発明にかかる太陽熱の蓄熱装置は、容器内
に130℃前後で潜熱を吸収し放出するポリエチレ
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媒体を密封して蓄熱
器を構成し、この蓄熱器の一方の面に太陽光を集
光する集光手段を設けるとともに、一方の面を集
光手段により集光された太陽光の熱エネルギーを
蓄熱材に受熱する吸収面とし、蓄熱器の他方の面
を蓄熱材に蓄熱された熱エネルギーを放出する放
出面とし、さらに吸収面と放出面とにそれぞれ着
脱可能の断熱材を設けたものである。 〔作用〕 この発明においては、集光手段により太陽光を
集光して得られた熱エネルギーを蓄熱材に蓄熱
し、放熱時は断熱材を取り外して蓄熱された熱エ
ネルギーが一定温度で放熱される。 〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例を示す側断面図
で、１は蓄熱器、２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とともに表
面または全体が架橋されているか、架橋ポリエチ
レンの外被を有するものである。３は前記単位蓄
熱子２の多数個が所要の間隔で配列されている蓄
熱材、４は前記単位蓄熱子２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２の周囲に
直接接触することによつて熱伝達と対流とによる
伝熱が行われる。５は前記蓄熱材３と媒体４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。また容器５は密閉容器である
が、蓄熱材３および媒体４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５
の一部に膨張収縮機能をもたせた部品を取り付け
て構成する。また６は断熱ブロツク、７は集光手
段である短柵形の反射鏡、８は太陽光である。 蓄熱器１の一方の面は、太陽光８を反射して集
光する集光手段としての反射鏡７を設け、反射鏡
７により反射した反射光８ａが集光されて熱エネ
ルギーを吸収する吸収面１ａとなる。吸収面１ａ
は黒色または選択吸収面とし、第２図の斜視図で
示す断熱ブロツク６を集光幅に近い大きさとし、
太陽光８をさえぎることのないように角６ａを斜
めに切り取つた形状とする。そして、集光位置の
断熱ブロツク６を取り外して受光し、時間、季節
等による太陽の高度の変化に応じて、断熱ブロツ
ク６の取り外し位置を変更する。短柵状の反射鏡
７がほぼ東西に近いときは集光位置が一日中で大
幅に移動することがない。 また第３図に示すように線状に集光するリニア
フレネルレンズ９も同様にほぼ東西に長く配置す
ると、集光位置の移動が短期日以内であればきわ
めて少ない。断熱ブロツク６の外側は反射性の材
料で表面を形成する。 蓄熱器１の他方の面の室内側は、蓄熱器１の背
面１ｂと上面１ｃに取り外し可能の断熱材１０，
１１が、下面１ｄと側面１ｅ（第５図、第６図参
照）には固定された断熱材１２，１３が設けられ
保温されている。なお、蓄熱器１の側面１ｅの断
熱材１３は取り外し可能であつてもよい。また蓄
熱器１の上面１ｃは断熱材１０を取り外したと
き、例えば食品の熱加工調理の可能な金属板ある
いは耐熱樹脂をコーテイングした金属板で形成さ
れている。なお、１４は窓を示す。 第３図は集光手段としてリニアフレネルレンズ
９を用いた蓄熱装置の実施例であり、作用は反射
鏡７と同様に集光位置に当る断熱ブロツク６を取
り外して集光し、集光により蓄熱された後は断熱
ブロツク６を取り付ける。 上記第１図のように構成された太陽光による蓄
熱装置は、短柵状の反射鏡７が複数個並べられ、
太陽光８の反射光８ａが１本の線にほぼ集まるよ
うな角度に取り付けて調整されている。従つて、
反射光８ａの集まる部分の断熱ブロツク６を取り
外して受熱する。容器５の外壁面は吸収効率が良
く、放射損失の少ない選択吸収面の加工処理を施
す。受熱した熱エネルギーは、容器５内の媒体４
に伝熱し、自然対流と直接接触の伝熱により蓄熱
材３に伝熱する。なお、第３図の実施例も同様に
使用できる。 蓄熱材３の高密度のポリエチレンの特性を第１
表に示す。
ーを蓄熱し、必要なときに安定した熱エネルギー
を供給することができる太陽光による蓄熱装置に
関するものである。 〔従来の技術〕 従来、100℃以上の温度で蓄熱する蓄熱装置と
して圧力容器の中に水を蓄えた顕熱型蓄熱装置が
ある。 またれんが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。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、上記のような従来の顕熱型蓄熱装置
は、圧力容器を使用する必要から容器の安全率を
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
るために容器の形状が大きくなつて重量が増大す
るにもかかわらず蓄熱密度の満足するものが得ら
れなかつた。 またれんがを蓄熱材として積み上げた深夜電力
用の蓄熱暖房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
わらず蓄熱密度が不十分であつた。また熱伝導が
悪いため、れんがを粒状にしたり、凹凸表面や多
孔形状とする等の対策が施こされてきたが、結果
として破損し易く、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普及し難い現状にあ
る。 このように、上記の従来例はいずれも顕熱利用
型の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、希望温度を恒常的に得ら
れない等の問題点があつた。 また潜熱を利用した蓄熱装置の提案があつた
が、過冷却現象等の熱的安定性および形状の安定
性がなく、熱交換の温度効率の面で実用的な機能
を満足できるものではなかつた。さらに130℃前
後で潜熱を吸収し放出するとともに化学的に安定
である蓄熱材料は無く、この温度レベルで安定な
利用温度を得ることができない等の問題点があつ
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、従来の顕熱のみを使用する蓄熱装
置に比べ、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、一定温度による安定した熱供
給を可能とする太陽熱の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〕 この発明にかかる太陽熱の蓄熱装置は、容器内
に130℃前後で潜熱を吸収し放出するポリエチレ
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媒体を密封して蓄熱
器を構成し、この蓄熱器の一方の面に太陽光を集
光する集光手段を設けるとともに、一方の面を集
光手段により集光された太陽光の熱エネルギーを
蓄熱材に受熱する吸収面とし、蓄熱器の他方の面
を蓄熱材に蓄熱された熱エネルギーを放出する放
出面とし、さらに吸収面と放出面とにそれぞれ着
脱可能の断熱材を設けたものである。 〔作用〕 この発明においては、集光手段により太陽光を
集光して得られた熱エネルギーを蓄熱材に蓄熱
し、放熱時は断熱材を取り外して蓄熱された熱エ
ネルギーが一定温度で放熱される。 〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例を示す側断面図
で、１は蓄熱器、２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とともに表
面または全体が架橋されているか、架橋ポリエチ
レンの外被を有するものである。３は前記単位蓄
熱子２の多数個が所要の間隔で配列されている蓄
熱材、４は前記単位蓄熱子２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２の周囲に
直接接触することによつて熱伝達と対流とによる
伝熱が行われる。５は前記蓄熱材３と媒体４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。また容器５は密閉容器である
が、蓄熱材３および媒体４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５
の一部に膨張収縮機能をもたせた部品を取り付け
て構成する。また６は断熱ブロツク、７は集光手
段である短柵形の反射鏡、８は太陽光である。 蓄熱器１の一方の面は、太陽光８を反射して集
光する集光手段としての反射鏡７を設け、反射鏡
７により反射した反射光８ａが集光されて熱エネ
ルギーを吸収する吸収面１ａとなる。吸収面１ａ
は黒色または選択吸収面とし、第２図の斜視図で
示す断熱ブロツク６を集光幅に近い大きさとし、
太陽光８をさえぎることのないように角６ａを斜
めに切り取つた形状とする。そして、集光位置の
断熱ブロツク６を取り外して受光し、時間、季節
等による太陽の高度の変化に応じて、断熱ブロツ
ク６の取り外し位置を変更する。短柵状の反射鏡
７がほぼ東西に近いときは集光位置が一日中で大
幅に移動することがない。 また第３図に示すように線状に集光するリニア
フレネルレンズ９も同様にほぼ東西に長く配置す
ると、集光位置の移動が短期日以内であればきわ
めて少ない。断熱ブロツク６の外側は反射性の材
料で表面を形成する。 蓄熱器１の他方の面の室内側は、蓄熱器１の背
面１ｂと上面１ｃに取り外し可能の断熱材１０，
１１が、下面１ｄと側面１ｅ（第５図、第６図参
照）には固定された断熱材１２，１３が設けられ
保温されている。なお、蓄熱器１の側面１ｅの断
熱材１３は取り外し可能であつてもよい。また蓄
熱器１の上面１ｃは断熱材１０を取り外したと
き、例えば食品の熱加工調理の可能な金属板ある
いは耐熱樹脂をコーテイングした金属板で形成さ
れている。なお、１４は窓を示す。 第３図は集光手段としてリニアフレネルレンズ
９を用いた蓄熱装置の実施例であり、作用は反射
鏡７と同様に集光位置に当る断熱ブロツク６を取
り外して集光し、集光により蓄熱された後は断熱
ブロツク６を取り付ける。 上記第１図のように構成された太陽光による蓄
熱装置は、短柵状の反射鏡７が複数個並べられ、
太陽光８の反射光８ａが１本の線にほぼ集まるよ
うな角度に取り付けて調整されている。従つて、
反射光８ａの集まる部分の断熱ブロツク６を取り
外して受熱する。容器５の外壁面は吸収効率が良
く、放射損失の少ない選択吸収面の加工処理を施
す。受熱した熱エネルギーは、容器５内の媒体４
に伝熱し、自然対流と直接接触の伝熱により蓄熱
材３に伝熱する。なお、第３図の実施例も同様に
使用できる。 蓄熱材３の高密度のポリエチレンの特性を第１
表に示す。
以上説明したようにこの発明は、容器内に130
℃前後で潜熱を吸収し放出するポリエチレンを棒
状とした単位蓄熱子を多数個垂直に配してなる蓄
熱材を密封し、また容器内に熱伝達用の媒体を密
封して蓄熱器を構成し、この蓄熱器の一方の面に
太陽光を集光する集光手段を設けるとともに、一
方の面の一部を集光手段により集光された太陽光
の熱エネルギーを蓄熱材に受熱する吸収面とし、
蓄熱器の他方の面を蓄熱材に蓄熱された熱エネル
ギーを放出する放出面とし、さらに吸収面と放出
面とにそれぞれ着脱可能の断熱材を設けたので、
太陽光の集光手段に付随する配管部、ポンプが不
用で、熱利用においても蓄熱器の場所で活用する
ため、調理熱源として、また蓄熱暖房器としての
熱利用効率がきわめて高い。また蓄熱容器も50〜
60℃の温水槽と比較して1/2〜1/4の大きさで同一
熱量を蓄熱することができるため、熱利用に対す
る経費が少なく、経済的である等の利点を有す
る。
℃前後で潜熱を吸収し放出するポリエチレンを棒
状とした単位蓄熱子を多数個垂直に配してなる蓄
熱材を密封し、また容器内に熱伝達用の媒体を密
封して蓄熱器を構成し、この蓄熱器の一方の面に
太陽光を集光する集光手段を設けるとともに、一
方の面の一部を集光手段により集光された太陽光
の熱エネルギーを蓄熱材に受熱する吸収面とし、
蓄熱器の他方の面を蓄熱材に蓄熱された熱エネル
ギーを放出する放出面とし、さらに吸収面と放出
面とにそれぞれ着脱可能の断熱材を設けたので、
太陽光の集光手段に付随する配管部、ポンプが不
用で、熱利用においても蓄熱器の場所で活用する
ため、調理熱源として、また蓄熱暖房器としての
熱利用効率がきわめて高い。また蓄熱容器も50〜
60℃の温水槽と比較して1/2〜1/4の大きさで同一
熱量を蓄熱することができるため、熱利用に対す
る経費が少なく、経済的である等の利点を有す
る。
第１図はこの発明の一実施例を示す側断面図、
第２図は第１図の断熱ブロツクの斜視図、第３図
はこの発明の他の実施例を示す側断面図、第４図
は蓄熱材の特性を示す図、第５図，第６図はいず
れも蓄熱された熱の利用例を示す斜視図である。 図中、１は蓄熱器、２は単位蓄熱子、３は蓄熱
材、４は媒体、５は容器、６は断熱ブロツク、７
は反射鏡、８は太陽光、１０，１１，１２，１３
は断熱材である。
第２図は第１図の断熱ブロツクの斜視図、第３図
はこの発明の他の実施例を示す側断面図、第４図
は蓄熱材の特性を示す図、第５図，第６図はいず
れも蓄熱された熱の利用例を示す斜視図である。 図中、１は蓄熱器、２は単位蓄熱子、３は蓄熱
材、４は媒体、５は容器、６は断熱ブロツク、７
は反射鏡、８は太陽光、１０，１１，１２，１３
は断熱材である。
Claims (1)
- １ 容器内に130℃前後で潜熱を吸収し放出する
ポリエチレンを棒状とした単位蓄熱子を多数個垂
直に配してなる蓄熱材を密封し、また前記容器内
に熱伝達用の媒体を密封して蓄熱器を構成し、こ
の蓄熱器の一方の面に太陽光を集光する集光手段
を設けるとともに、前記一方の面の一部を前記集
光手段により集光された太陽光の熱エネルギーを
前記蓄熱材に受熱する吸収面とし、前記蓄熱器の
他方の面を前記蓄熱材に蓄熱された熱エネルギー
を放出する放出面とし、さらに前記吸収面と前記
放出面とにぞれぞれ着脱可能の断熱材を設けたこ
とを特徴とする太陽光による蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60235530A JPS6298156A (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | 太陽光による蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60235530A JPS6298156A (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | 太陽光による蓄熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298156A JPS6298156A (ja) | 1987-05-07 |
| JPH044503B2 true JPH044503B2 (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=16987337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60235530A Granted JPS6298156A (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | 太陽光による蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6298156A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011027268A (ja) * | 2008-08-07 | 2011-02-10 | Takashi Yabe | 高効率太陽光追尾集熱装置、淡水化装置、発電装置 |
| US20110259319A1 (en) * | 2008-05-02 | 2011-10-27 | Electra Holdings Co., Ltd. | Solar Energy Absorber |
| JP2011027267A (ja) * | 2008-05-02 | 2011-02-10 | Takashi Yabe | 高効率太陽光集熱装置 |
| TW201346196A (zh) * | 2012-05-15 | 2013-11-16 | Jun-Guang Luo | 太陽能熱水裝置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL54424A (en) * | 1977-04-04 | 1981-03-31 | Monsanto Co | Cooling and heating a fluid by means of a crosslinked crystalline polyethylene |
| JPS5854043U (ja) * | 1981-10-06 | 1983-04-12 | 昭和アルミニウム株式会社 | 太陽熱集熱装置 |
-
1985
- 1985-10-22 JP JP60235530A patent/JPS6298156A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6298156A (ja) | 1987-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |