JPH05295356A - 物質の融解熱を利用する粒状蓄熱材 - Google Patents
物質の融解熱を利用する粒状蓄熱材Info
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- JPH05295356A JPH05295356A JP4125672A JP12567292A JPH05295356A JP H05295356 A JPH05295356 A JP H05295356A JP 4125672 A JP4125672 A JP 4125672A JP 12567292 A JP12567292 A JP 12567292A JP H05295356 A JPH05295356 A JP H05295356A
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- heat
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- fusion
- granular
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- 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
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- Y02E60/14—Thermal energy storage
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- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Abstract
(57)【要約】
【目的】 蓄熱材に用いる物質が固相となったときの熱
の移動が効率的に行なえるようにして、相変換の際の融
解熱として多量の熱量を蓄えるようにしながら、熱交換
の効率の良い蓄熱材が得られるようにする。 【構成】 パラフイン類・水酸化バリウム等の相変換の
際に多量の融解熱（凝固熱）を出入させる物質を、粒状
乃至小ブロック状に造粒成形し、それの外周を柔軟なゴ
ム材または合成樹脂材よりなる外皮で被覆せしめる。
の移動が効率的に行なえるようにして、相変換の際の融
解熱として多量の熱量を蓄えるようにしながら、熱交換
の効率の良い蓄熱材が得られるようにする。 【構成】 パラフイン類・水酸化バリウム等の相変換の
際に多量の融解熱（凝固熱）を出入させる物質を、粒状
乃至小ブロック状に造粒成形し、それの外周を柔軟なゴ
ム材または合成樹脂材よりなる外皮で被覆せしめる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パラフィン類・水酸化
バリウム等の液相と固相との間の相変換の際に多量の融
解熱（凝固熱）を出入させる物質を用い、これに、多量
の熱量を融解熱として予め蓄積しておいて、必要なとき
に放出せしめるように用いる蓄熱材についての改良に関
する。
バリウム等の液相と固相との間の相変換の際に多量の融
解熱（凝固熱）を出入させる物質を用い、これに、多量
の熱量を融解熱として予め蓄積しておいて、必要なとき
に放出せしめるように用いる蓄熱材についての改良に関
する。
【０００２】
【従来の技術】蓄熱装置としては、夜間の安い電力料金
を利用して、蓄熱槽内に張り込んだ水を高温の湯に沸か
しておき、これを昼間に取り出して使用するものがあ
る。
を利用して、蓄熱槽内に張り込んだ水を高温の湯に沸か
しておき、これを昼間に取り出して使用するものがあ
る。
【０００３】しかしこの蓄熱装置は、蓄熱材が水である
ため、容量当りの蓄熱量が１カロリーであり、大量の熱
量を蓄積させるには、大容量の蓄熱槽が必要となる。
ため、容量当りの蓄熱量が１カロリーであり、大量の熱
量を蓄積させるには、大容量の蓄熱槽が必要となる。
【０００４】このことから、蓄熱材には、液相と固相と
の間の相変換の際に多量の熱量を融解熱（凝固熱）とし
て出入させる物質を用い、蓄熱材に、容量当りで大きな
熱量を蓄積させる手段が開発されてきている。そして、
その蓄熱材に用いる物質としては、取扱いが容易で安価
に得られるパラフィンまたは、水酸化バリウム等が有望
である。
の間の相変換の際に多量の熱量を融解熱（凝固熱）とし
て出入させる物質を用い、蓄熱材に、容量当りで大きな
熱量を蓄積させる手段が開発されてきている。そして、
その蓄熱材に用いる物質としては、取扱いが容易で安価
に得られるパラフィンまたは、水酸化バリウム等が有望
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように、
相変換の際に多量の熱量の出入がある物質を蓄熱材に用
いて、熱量を融解熱の利用により蓄積させる手段は、蓄
熱材の容量当りの蓄熱量が大きいことで、容積を大きく
しないで多量の熱量を蓄められるようになる利益が得ら
れるが、蓄熱材内部の熱移動の効率が悪い問題がある。
相変換の際に多量の熱量の出入がある物質を蓄熱材に用
いて、熱量を融解熱の利用により蓄積させる手段は、蓄
熱材の容量当りの蓄熱量が大きいことで、容積を大きく
しないで多量の熱量を蓄められるようになる利益が得ら
れるが、蓄熱材内部の熱移動の効率が悪い問題がある。
【０００６】即ち、蓄熱材に用いる物質が液相の状態の
ときには、その物質自体の対流により内部の熱移動が効
果的に行なわれるが、固相になったときには、この対流
による熱の移動がなくなって、静止状態での熱伝導だけ
で熱の移動が行なわれることで、熱量の出入の効率が悪
くなる問題がある。
ときには、その物質自体の対流により内部の熱移動が効
果的に行なわれるが、固相になったときには、この対流
による熱の移動がなくなって、静止状態での熱伝導だけ
で熱の移動が行なわれることで、熱量の出入の効率が悪
くなる問題がある。
【０００７】本発明は、相変換の際に多量の熱量を融解
熱（凝固熱）として出入させる物質を、蓄熱材に用い
て、熱量を融解熱として蓄積させる場合に生じているこ
の問題を解消せしめるためになされたものであって、蓄
熱材に用いる物質が固相となったときの熱の移動が効率
的に行なえるようにして、相変換の際の融解熱として多
量の熱量を蓄えるようにしながら、熱交換の効率の良い
蓄熱材を提供することを目的とする。
熱（凝固熱）として出入させる物質を、蓄熱材に用い
て、熱量を融解熱として蓄積させる場合に生じているこ
の問題を解消せしめるためになされたものであって、蓄
熱材に用いる物質が固相となったときの熱の移動が効率
的に行なえるようにして、相変換の際の融解熱として多
量の熱量を蓄えるようにしながら、熱交換の効率の良い
蓄熱材を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】しかして、本発明は、上
述の目的のために種々の研究と実験を重ねて得られた知
見に基づいて完成したものである。
述の目的のために種々の研究と実験を重ねて得られた知
見に基づいて完成したものである。
【０００９】即ち、相変換の際に多量の融解熱（凝固
熱）を出入させる物質を蓄熱材に用いた場合、その物質
が降温により固相に変換したときに、その物質自体内の
対流が消失することによって生じてくる熱交換の効率の
悪さは、物質が容積の大きい塊となって、内部の熱の表
面側への移動に時間がかかることによるものであり、こ
の蓄熱材とする物質が、固相になったときに、小径のブ
ロック状乃至粒状の状態を保持していれば、内部から表
面までの熱伝導の距離が短くなり、また、熱を放散する
表面積が著しく大きくなることで、熱交換の効率を良く
し得ること、そして、このようにするには、蓄熱材に用
いる上述の物質を、粒状乃至小ブロック状に成形して、
これをゴム材または合成樹脂材よりなる柔軟な外皮によ
り包み込み、この物質の相変換が、膨縮するゴム材また
は合成樹脂材の皮膜内で行なわれるようにするば良いこ
とに想到したことから、このように蓄熱材を形成し、こ
れを、熱媒体の流路に充填して、熱媒体との間に熱交換
が行なわれるようにしたところ、良好な結果を得たこと
によるものである。
熱）を出入させる物質を蓄熱材に用いた場合、その物質
が降温により固相に変換したときに、その物質自体内の
対流が消失することによって生じてくる熱交換の効率の
悪さは、物質が容積の大きい塊となって、内部の熱の表
面側への移動に時間がかかることによるものであり、こ
の蓄熱材とする物質が、固相になったときに、小径のブ
ロック状乃至粒状の状態を保持していれば、内部から表
面までの熱伝導の距離が短くなり、また、熱を放散する
表面積が著しく大きくなることで、熱交換の効率を良く
し得ること、そして、このようにするには、蓄熱材に用
いる上述の物質を、粒状乃至小ブロック状に成形して、
これをゴム材または合成樹脂材よりなる柔軟な外皮によ
り包み込み、この物質の相変換が、膨縮するゴム材また
は合成樹脂材の皮膜内で行なわれるようにするば良いこ
とに想到したことから、このように蓄熱材を形成し、こ
れを、熱媒体の流路に充填して、熱媒体との間に熱交換
が行なわれるようにしたところ、良好な結果を得たこと
によるものである。
【００１０】そして、このことから、本発明において
は、上述の目的を達成するための手段として、パラフィ
ン類・水酸化バリウム等の相変換の際に多量の融解熱
（凝固熱）を出入させる物質を、粒状乃至小ブロック状
に造粒成形し、それの外周を柔軟なゴム材または合成樹
脂材よりなる外皮で被覆せしめて、小径のブロック状乃
至粒状に成形した物質の融解熱を利用する粒状蓄熱材を
提起するものである。
は、上述の目的を達成するための手段として、パラフィ
ン類・水酸化バリウム等の相変換の際に多量の融解熱
（凝固熱）を出入させる物質を、粒状乃至小ブロック状
に造粒成形し、それの外周を柔軟なゴム材または合成樹
脂材よりなる外皮で被覆せしめて、小径のブロック状乃
至粒状に成形した物質の融解熱を利用する粒状蓄熱材を
提起するものである。
【００１１】
【作用】この手段によれば、粒状乃至小ブロック状に成
形した相変換の際の融解熱を利用して蓄熱せしめるワッ
クス類等の物質が、降温により固相に変換して体積を収
縮させたときには、外周を被覆するゴム材または合成樹
脂材よりなる外皮が収縮し、また、昇温により体積を膨
張させたときに、前記外皮が膨張して、このワックス類
等の物質の膨張を吸収するようになって、常時、成形し
た粒状乃至小ブロック状の形状を保持するので、それの
内部における熱伝導が時間を短くし、また、表面側にお
ける熱の出入の効率を良くして、熱交換の効率をすこぶ
る良好なものとする。
形した相変換の際の融解熱を利用して蓄熱せしめるワッ
クス類等の物質が、降温により固相に変換して体積を収
縮させたときには、外周を被覆するゴム材または合成樹
脂材よりなる外皮が収縮し、また、昇温により体積を膨
張させたときに、前記外皮が膨張して、このワックス類
等の物質の膨張を吸収するようになって、常時、成形し
た粒状乃至小ブロック状の形状を保持するので、それの
内部における熱伝導が時間を短くし、また、表面側にお
ける熱の出入の効率を良くして、熱交換の効率をすこぶ
る良好なものとする。
【００１２】
【実施例】次に実施例を図面に従い詳述する。図１は本
発明による粒状蓄熱材Ａの縦断面図で、同図において、
１はワックス類・水酸化バリウム等の相変換の際に多量
の融解熱（凝固熱）を出入させる物質、２はその物質１
の外周に被覆せしめたゴム材または合成樹脂材よりなる
外皮を示す。
発明による粒状蓄熱材Ａの縦断面図で、同図において、
１はワックス類・水酸化バリウム等の相変換の際に多量
の融解熱（凝固熱）を出入させる物質、２はその物質１
の外周に被覆せしめたゴム材または合成樹脂材よりなる
外皮を示す。
【００１３】前記物質１は、粒状乃至小ブロック状に造
粒成形してある。この造粒・成形の際の粒径は、適宜に
選択してよいが、なるべくは、数ミリ乃至数十ミリの範
囲とする。また、その形状は、球形またはペレット状等
適宜に選択してよい。
粒成形してある。この造粒・成形の際の粒径は、適宜に
選択してよいが、なるべくは、数ミリ乃至数十ミリの範
囲とする。また、その形状は、球形またはペレット状等
適宜に選択してよい。
【００１４】この造粒成形した物質１の外周面を被覆す
るゴム材または合成樹脂材よりなる外皮２は、低温加硫
型または室温加硫型の液状のゴム材または合成樹脂のプ
ラスチック材の中に、この造粒成形した物質１を浸漬し
て引き上げることで、この物質１のまわりを前記ゴム材
またはプラスチック材で包み込んだ状態とし、これを加
硫することで、造粒成形した物質１の外周を被覆する外
皮２に形成する。そして、これにより粒状蓄熱材Ａが構
成される。
るゴム材または合成樹脂材よりなる外皮２は、低温加硫
型または室温加硫型の液状のゴム材または合成樹脂のプ
ラスチック材の中に、この造粒成形した物質１を浸漬し
て引き上げることで、この物質１のまわりを前記ゴム材
またはプラスチック材で包み込んだ状態とし、これを加
硫することで、造粒成形した物質１の外周を被覆する外
皮２に形成する。そして、これにより粒状蓄熱材Ａが構
成される。
【００１５】このように構成せる粒状蓄熱材Ａは、造粒
成形した物質１の温度変化による体積変化を、その物質
１を包み込むゴム材または合成樹脂材よりなる外皮２の
膨縮により吸収して、その物質１が液状となったときに
も漏出を生ぜしめずに粒状を保持するようになって、取
扱いおよび熱交換の効率を良いものとする。
成形した物質１の温度変化による体積変化を、その物質
１を包み込むゴム材または合成樹脂材よりなる外皮２の
膨縮により吸収して、その物質１が液状となったときに
も漏出を生ぜしめずに粒状を保持するようになって、取
扱いおよび熱交換の効率を良いものとする。
【００１６】次に図２は別の実施例を示している。この
実施例は、造粒成形した物質１を、ゴム材または合成樹
脂材よりなる柔軟な外皮２により被覆した後、さらに、
その外皮２の外周面を、熱伝導性の良い金属材３で包み
込んだ例である。
実施例は、造粒成形した物質１を、ゴム材または合成樹
脂材よりなる柔軟な外皮２により被覆した後、さらに、
その外皮２の外周面を、熱伝導性の良い金属材３で包み
込んだ例である。
【００１７】この金属材３による被覆は、金属材には１
５０度Ｃ程度溶融する低温ハンダを用い、これを溶融状
態としておいて、この中に、前述の造粒成形して外周を
外皮２により被覆した物質１を、外皮２の加硫が充分に
進行した状態となったところで浸漬し、次いで、これを
低温ハンダの中から取出し放冷することで行なってい
る。
５０度Ｃ程度溶融する低温ハンダを用い、これを溶融状
態としておいて、この中に、前述の造粒成形して外周を
外皮２により被覆した物質１を、外皮２の加硫が充分に
進行した状態となったところで浸漬し、次いで、これを
低温ハンダの中から取出し放冷することで行なってい
る。
【００１８】この場合は、外皮２により被覆した物質１
が、溶融した低温ハンダの熱により液相に変化した状態
となって、それを包む外皮２の外周が、カプセル状に成
形される金属材３により閉じ込まれるようになること
で、放冷により物質１が収縮したときに、外皮２を包む
カプセル状の金属材３の内側に僅かに負圧を生ずるよう
になり、この負圧が、昇温による物質１の体積膨張を吸
収するようになる。
が、溶融した低温ハンダの熱により液相に変化した状態
となって、それを包む外皮２の外周が、カプセル状に成
形される金属材３により閉じ込まれるようになること
で、放冷により物質１が収縮したときに、外皮２を包む
カプセル状の金属材３の内側に僅かに負圧を生ずるよう
になり、この負圧が、昇温による物質１の体積膨張を吸
収するようになる。
【００１９】この実施例は、表面が金属材３で覆われる
ことから外部との熱交換の効率が良いものとなる。
ことから外部との熱交換の効率が良いものとなる。
【００２０】次に図３は、上述の如くして成形される粒
状蓄熱材Ａを用いて構成する蓄熱装置ｕを示している。
同図において、４は蓄熱槽、Ａ…はこの蓄熱槽４内に充
填した粒状蓄熱材、４０は蓄熱槽４に接続した入口管、
４１は蓄熱槽４に接続した出口管、４２は蓄熱槽４内に
充填した粒状蓄熱材Ａ…の流出を阻止するように、入口
管４０および出口管４１の蓄熱槽４との接続部位に設け
たフィルター、４３は蓄熱槽４を囲む断熱材である。
状蓄熱材Ａを用いて構成する蓄熱装置ｕを示している。
同図において、４は蓄熱槽、Ａ…はこの蓄熱槽４内に充
填した粒状蓄熱材、４０は蓄熱槽４に接続した入口管、
４１は蓄熱槽４に接続した出口管、４２は蓄熱槽４内に
充填した粒状蓄熱材Ａ…の流出を阻止するように、入口
管４０および出口管４１の蓄熱槽４との接続部位に設け
たフィルター、４３は蓄熱槽４を囲む断熱材である。
【００２１】この蓄熱装置ｕは、蓄熱槽４内が、そこに
装填してある粒状蓄熱材Ａ…の内部の物質１が固相の状
態にある温度領域において、入口管４０側から、その温
度領域の温度より高い温度の湯などの熱媒体を供給すれ
ば、その熱媒体の熱量により、各粒状蓄熱材Ａ…の内部
の物質１が液相に変化して昇温し、このとき、融解熱に
相当する多量の熱量を吸収し、その熱量を蓄積した状態
となる。
装填してある粒状蓄熱材Ａ…の内部の物質１が固相の状
態にある温度領域において、入口管４０側から、その温
度領域の温度より高い温度の湯などの熱媒体を供給すれ
ば、その熱媒体の熱量により、各粒状蓄熱材Ａ…の内部
の物質１が液相に変化して昇温し、このとき、融解熱に
相当する多量の熱量を吸収し、その熱量を蓄積した状態
となる。
【００２２】この状態となったところで、入口管４０か
ら前述の温度領域より低温の熱媒体を供給すれば、その
熱媒体が出口管４１に流出していく間において、蓄熱槽
４内に装填されている粒状蓄熱材Ａ…の内部の物質１か
ら放出される熱量を受けて昇温し、加温された状態とな
って出口管４１から流出するようになる。
ら前述の温度領域より低温の熱媒体を供給すれば、その
熱媒体が出口管４１に流出していく間において、蓄熱槽
４内に装填されている粒状蓄熱材Ａ…の内部の物質１か
ら放出される熱量を受けて昇温し、加温された状態とな
って出口管４１から流出するようになる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による物質
の融解熱を利用する粒状蓄熱材は、パラフィン類・水酸
化バリウム等の相変換の際に多量の融解熱（凝固熱）を
出入させる物質を、粒状乃至小ブロック状に造粒成形
し、それの外周を柔軟なゴム材または合成樹脂材よりな
る外皮で被覆せしめて構成しているのだから、蓄熱材に
用いる物質が固相となったときの熱の移動が効率的に行
なえるようにして、相変換の際の融解熱として多量の熱
量を蓄えるようにしながら、熱交換の効率の良い蓄熱材
が得られるようになる。
の融解熱を利用する粒状蓄熱材は、パラフィン類・水酸
化バリウム等の相変換の際に多量の融解熱（凝固熱）を
出入させる物質を、粒状乃至小ブロック状に造粒成形
し、それの外周を柔軟なゴム材または合成樹脂材よりな
る外皮で被覆せしめて構成しているのだから、蓄熱材に
用いる物質が固相となったときの熱の移動が効率的に行
なえるようにして、相変換の際の融解熱として多量の熱
量を蓄えるようにしながら、熱交換の効率の良い蓄熱材
が得られるようになる。
【図１】本発明による粒状蓄熱材の縦断面図である。
【図２】本発明による粒状蓄熱材の別の実施例の縦断面
図である。
図である。
【図３】本発明による粒状蓄熱材を用いた蓄熱装置の縦
断面図である。
断面図である。
Ａ…粒状蓄熱材、ｕ…蓄熱装置、１…物質、２…外皮、
３…金属材、４…蓄熱槽、４０…入口管、４１…出口
管、４２…フィルター、４３…断熱材。
３…金属材、４…蓄熱槽、４０…入口管、４１…出口
管、４２…フィルター、４３…断熱材。
Claims (2)
- 【請求項１】 パラフィン類・水酸化バリウム等の相変
換の際に多量の融解熱（凝固熱）を出入させる物質を、
粒状乃至小ブロック状に造粒成形し、それの外周を柔軟
なゴム材または合成樹脂材よりなる外皮で被覆せしめ
て、小径のブロック状乃至粒状に成形した物質の融解熱
を利用する粒状蓄熱材。 - 【請求項２】 パラフィン類・水酸化バリウム等の相変
換の際に多量の融解熱（凝固熱）を出入させる物質を、
粒状乃至小ブロック状に造粒成形し、それの外周を柔軟
なゴム材または合成樹脂材よりなる外皮で被覆し、その
外周を、熱伝導性の良い金属材で被覆して、小径のブロ
ック状乃至粒状に成形した物質の融解熱を利用する粒状
蓄熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4125672A JPH05295356A (ja) | 1992-04-18 | 1992-04-18 | 物質の融解熱を利用する粒状蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4125672A JPH05295356A (ja) | 1992-04-18 | 1992-04-18 | 物質の融解熱を利用する粒状蓄熱材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05295356A true JPH05295356A (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=14915807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4125672A Pending JPH05295356A (ja) | 1992-04-18 | 1992-04-18 | 物質の融解熱を利用する粒状蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05295356A (ja) |
Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| WO1997027264A1 (en) * | 1996-01-24 | 1997-07-31 | Thermal Energy Accumulator Products Pty. Ltd. | An encapsulated phase change substance |
| JPH11293235A (ja) * | 1998-04-13 | 1999-10-26 | Ntc Kogyo Kk | 膨張材・蓄熱材用のワックス |
| JP2009286811A (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Aisan Ind Co Ltd | 造粒蓄熱材とその製造方法 |
| WO2011058620A1 (ja) * | 2009-11-10 | 2011-05-19 | トヨタ自動車 株式会社 | 蓄熱材、及び同蓄熱材の製造方法 |
| WO2013077379A1 (ja) * | 2011-11-22 | 2013-05-30 | Jsr株式会社 | 蓄熱材、蓄熱用装置及び蓄熱マイクロカプセル |
| JP2013177497A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Jsr Corp | 蓄熱マイクロカプセル及びこれを用いた蓄熱材 |
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-
1992
- 1992-04-18 JP JP4125672A patent/JPH05295356A/ja active Pending
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