JPH085276A - 蓄熱装置 - Google Patents

蓄熱装置

Info

Publication number
JPH085276A
JPH085276A JP6138673A JP13867394A JPH085276A JP H085276 A JPH085276 A JP H085276A JP 6138673 A JP6138673 A JP 6138673A JP 13867394 A JP13867394 A JP 13867394A JP H085276 A JPH085276 A JP H085276A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat storage
storage material
anode
silver
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6138673A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2943609B2 (ja
Inventor
Nobuhiro Yamamura
宜弘 山村
Hiroyuki Koyama
広幸 小山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP6138673A priority Critical patent/JP2943609B2/ja
Priority to DE69507746T priority patent/DE69507746T2/de
Priority to EP95304234A priority patent/EP0689024B1/en
Publication of JPH085276A publication Critical patent/JPH085276A/ja
Priority to US08/944,968 priority patent/US5954119A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2943609B2 publication Critical patent/JP2943609B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • F28D20/028Control arrangements therefor
    • 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)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性、耐久性の高い蓄熱装置を提供する。 【構成】 過冷却状態を示す液体からなる蓄熱材を具備
し、前記蓄熱材内で所定の間隔をおいて配置された陽極
及び陰極を有し、前記電極を介した電圧印加により前記
蓄熱材の過冷却状態を解除する蓄熱装置において、前記
陽極が、種核を有する金属箔もしくは金属線により形成
された、層間が互いに非接合の積層もしくは巻回構造を
前記陽極表面上の少なくとも一部に有し、又、陽極を蓄
熱材から隔離する圧着力可変手段もしくは陽極隔離手
段、あるいは蓄熱材への熱供給を制御する熱供給制御手
段を備えている蓄熱装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は蓄熱装置に関する。さら
に詳細に説明するならば、本発明は過冷却状態を示す液
体からなる蓄熱材に電圧を印加することにより、前記蓄
熱材の過冷却を解除し、潜熱を取り出すことのできる蓄
熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】酢酸ナトリウム三水和物等の過冷却状態
を示す液体を蓄熱材として用い、電極により電圧を印加
することにより過冷却状態を解除し、前記蓄熱材が蓄え
ている潜熱を放出させる蓄熱装置が知られている(例え
ば実開平5−96769 号公報参照)。このような蓄熱装置
において、蓄熱材は高温媒体から熱を受け取って熱を蓄
えるが、高温媒体との接触が阻止され、又は低温媒体と
接触されると蓄熱材の温度が次第に低下するようにな
る。次いで蓄熱材の温度が蓄熱材の凝固点(例えば酢酸
ナトリウム三水和物の場合約58℃)以下になっても蓄熱
材が凝固せず、すなわち蓄熱材が過冷却状態になり、こ
うして蓄熱材に潜熱が保持されることになる。一方、過
冷却状態にある蓄熱材中に核を発生させることにより蓄
熱材の過冷却を破壊して蓄熱材の凝固を促進できること
が知られている。そこで上述した蓄熱装置においては、
蓄熱材から潜熱を放出させる際に蓄熱材の過冷却を破壊
すべく電圧を印加して種核を凝集させ、蓄熱材内に核を
発生させることにより蓄熱材の凝固を促進し、それによ
って蓄熱材中の潜熱を放出させるようにしている。この
ようにして蓄熱材が過冷却状態にある任意の時期に、電
圧を印加することにより速やかに放熱させることができ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の蓄熱
装置におけるように、過冷却状態にある蓄熱材に電圧を
印加することにより蓄熱材内に核を発生させるようにし
た場合、蓄熱材における発核作用は陽極表面において生
じている。一方、上述の蓄熱装置におけるように、蓄熱
材として酢酸ナトリウム三水和物を用いた場合、液相の
蓄熱材はアルカリ性を呈している。このため、この蓄熱
材に電圧を印加すると、蓄熱材中の水酸化物イオン(O
- )が陽極まで導かれることになる。すると陽極表面
において電気化学反応により酸化被膜が形成され、この
酸化被膜は蓄熱材への電圧印加を繰り返すことにより陽
極表面上に幾重にも積層されてしまい、陽極表面上に種
核が残存しなくなり、このため陽極での発核作用が次第
に低下することになる。
【0004】このような酸化被膜形成による発核現象の
低下の問題を解決するため、上記公報において、陽極に
ネジ及びナットからなる補助部材を取り付け、この部材
により酸化反応を抑制し、電圧印加発核耐久性を高める
ことが提案された。しかしながら、このような構成の蓄
熱装置においても、ネジ及びナットと電極の間の隙間に
酸化物が堆積してしまい、十分なものとはいえなかっ
た。
【0005】また、自動車において応用される蓄熱装置
を考慮すると、エンジン冷却水温は通常95℃であり、高
負荷時(例えば登坂、高速運転時等)には 100℃を越え
ることもある。このような場合には、従来の発核用電極
では発核能を失い、過冷却時に電圧を印加しても発核し
なくなってしまう。これは、電極表面に保持されている
発核用の種核(クラスター)が高温において完全に融解
してしまうからである。この高温における核種の消失に
ついては、従来まったく指摘されていなかった。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために本発明によれば、過冷却状態を示す液体からなる
蓄熱材を具備し、前記蓄熱材内で所定の間隔をおいて配
置された陽極及び陰極を有し、前記電極を介した電圧印
加により前記蓄熱材の過冷却状態を解除する蓄熱装置に
おいて、前記陽極が、種核を有する金属箔もしくは金属
線により形成された、層間が互いに非接合の積層もしく
は巻回構造を前記陽極表面上の少なくとも一部に有して
いる。
【0007】また、本発明によれば、過冷却状態を示す
液体からなる蓄熱材を具備し、前記蓄熱材内で所定の間
隔をおいて配置された陽極及び陰極を有し、前記電極を
介した電圧印加により前記蓄熱材の過冷却状態を解除す
る蓄熱装置において、前記陽極が複数の部材により構成
されており、前記蓄熱材が所定温度を越えた際に、この
所定温度よりも低い温度におけるよりも前記複数の部材
を互いに圧着させ、前記部材上に存在する、前記液体を
発核させるための種核を前記蓄熱材から隔離する圧着力
可変手段を備えている。
【0008】また、本発明によれば、過冷却状態を示す
液体からなる蓄熱材を具備し、前記蓄熱材内で所定の間
隔をおいて配置された陽極及び陰極を有し、前記電極を
介した電圧印加により前記蓄熱材の過冷却状態を解除す
る蓄熱装置において、前記蓄熱材の温度が所定温度を越
えた際に、前記陽極を蓄熱材から隔離する陽極隔離手段
を備えている。
【0009】さらに、本発明によれば、過冷却状態を示
す液体からなる蓄熱材を具備し、前記蓄熱材内で所定の
間隔をおいて配置された陽極及び陰極を有し、前記電極
を介した電圧印加により前記蓄熱材の過冷却状態を解除
する蓄熱装置において、前記蓄熱材に熱を供給する媒体
の温度又は前記蓄熱材の温度が所定温度を越えた際に、
前記蓄熱材への熱供給を遮断する熱供給制御手段を備え
ている。
【0010】
【作用】蓄熱装置の陽極上の少なくとも一部に、金属箔
もしくは金属線により形成された、層間が互いに非接合
の積層もしくは巻回構造を設けることにより、陽極上で
酸化物が形成した際に、同時に陽極を構成する金属が反
応物として蓄熱材中に溶出し、次第に酸化物の周囲が溶
出し、最後には酸化物が付着した陽極部の支持がなくな
り剥離脱離する。すると次の巻回もしくは積層構造の薄
層が露出し、新鮮な陽極表面が現れ、常に種核が陽極表
面上に存在することになり、発核能が維持される。
【0011】また、圧着力可変手段を設けることによ
り、高温時において陽極を構成する複数の部材を強く圧
着させ、部材の間に存在する種核を高温状態の蓄熱材か
ら隔離し、種核の溶解を防止する。蓄熱材の温度が低下
すれば圧着力が低下し、種核が露出され、発核が可能に
なる。
【0012】また、陽極を蓄熱材から隔離する陽極隔離
手段を設けることにより、所定温度以上において陽極が
蓄熱材から隔離され、陽極への熱伝達が抑制される。そ
の結果、蓄熱材が高温になっても陽極は高温にはなら
ず、種核の溶解が防止される。
【0013】さらに、蓄熱材への熱供給を遮断する熱供
給制御手段を設けることにより、蓄熱材が過熱すること
が防止され、種核の溶解が防止される。
【0014】
【実施例】以下、図面に示す本発明の実施例について説
明する。例1 図1を参照すると、蓄熱装置1は容器2内に収容された
蓄熱材3を備えている。この蓄熱材は主として酢酸ナト
リウム三水和物(CH3COONa・3H2O)から構成される。この
蓄熱材には後述する酸化被膜の形成を抑制するため酸を
添加してもよく、酸を添加する場合には蓄熱材の過冷却
状態を安定化させるため、水を加える。この蓄熱材には
陽極棒4と陰極棒5が配置される。本実施例において、
これらの電極棒4、5は直流電源6に接続される。陽極
棒4は、本実施例においては銀より構成されるが、蓄熱
材3の良好な発核作用を得るために、陽極棒4は金属、
好ましくは銀又は銀合金から構成される。一方、陰極棒
5を構成する材料は導電性を備えていれば金属でなくと
もよく、例えば炭素等も用いることができる。陽極棒4
には金属テープ7が巻かれている。
【0015】図2に陽極の詳細を示す。陽極棒4上に巻
かれている金属テープ7は、厚さ0.001 〜0.5mm 、好ま
しくは0.01〜0.2mm である。その材料としては銀又は銀
合金が好ましいが、他の材料、例えば鉛、金等であって
もよい。金属テープの巻数は、多く巻いた方が好まし
く、少なくとも2回以上巻くことにより、前記に示した
ネジ、ナットを用いた従来技術の陽極よりも耐久性が向
上する。この金属テープ7は陽極棒4上に単に巻き付け
るのみでもよいが、必要に応じて図3に示すように、シ
リコーンゴム又は熱収縮チューブ8で金属テープ7を環
状に巻付け、固定してもよい。また、金属テープ7は、
必ずしも巻回構造である必要はなく、陽極棒4上に縦方
向に金属テープを数枚重ね、層全体が互いに接合しない
ように固定することによって層構造にしてもよい。
【0016】また、図4に示すように、金属テープ7の
代わりに、金属線10を陽極棒4上に巻き付けてもよ
い。この金属線10の材料は金属テープ7と同様であ
り、その直径は0.001 〜0.5mm 、好ましくは0.01〜0.2m
m である。この金属線10の巻数は、金属テープの場合
と同様に多い方が耐久性が向上する。この金属線10の
代わりに、この金属線より形成したメッシュを陽極棒4
に巻き付けてもよい。この金属線もしくは金属メッシュ
を巻き付けた場合においても、金属テープを巻き付ける
場合と同様に、単に陽極上に巻き付けるのみでもよい。
また、必要に応じて図5に示すように、金属線もしくは
金属メッシュを巻き付けた上から全体に弾性を有する網
11で覆い、全体を保持してもよい。
【0017】上記金属テープ7及び金属線11はいずれ
も表面に酢酸ナトリウム三水和物を付着させた後、サン
ドペーパーで研磨して使用した。このような処理を行う
ことにより種核(クラスタ)が表面上に残存し、発核が
容易になる。
【0018】図6に図1に示した蓄熱装置の全体図を示
す。図6を参照すると、12は蓄熱材3と接触するよう
に配置された媒体通路、13は高温媒体制御弁14を介
して媒体通路12に接続された高温媒体供給通路、15
は低温媒体制御弁16を介して媒体通路12に接続され
た低温媒体供給通路をそれぞれ示す。高温媒体供給通路
13には蓄熱材3の凝固点(融点)、すなわち約58℃よ
りも高い温度の媒体が流通され、一方低温媒体供給通路
15には蓄熱材3の凝固点よりも低い温度の媒体が流通
される。
【0019】蓄熱材3内に蓄熱すべきときには、高温媒
体制御弁14が開弁され、低温媒体制御弁16が閉弁さ
れ、こうして媒体通路12内に高温媒体が流通される。
媒体通路12内に高温媒体が流通されると蓄熱材3が高
温媒体から熱を受け取り、固相をなしている蓄熱材3が
融解されて液相になり、その結果、蓄熱材3内に潜熱が
蓄熱されるようになる。次いで、低温媒体制御弁16が
開弁され、高温媒体制御弁14が閉弁され、媒体通路1
2内に低温媒体が流通される。その結果、蓄熱材3の温
度が次第に低下し、凝固点以下になる。この際に、蓄熱
材3はまだ液相をなしており、すなわち蓄熱材3は過冷
却状態になっている。この過冷却状態において、蓄熱材
3内には潜熱が保持されている。
【0020】蓄熱材3から潜熱を放出させる際には、蓄
熱材3内に設けられた電極により蓄熱材3に、例えば数
秒又は数十秒だけ電圧を印加する。その結果、蓄熱材3
内に蓄熱材3の凝固を促進する核が発生し、それによっ
て蓄熱材3の凝縮が促進され、蓄熱材3から低温媒体に
潜熱を良好に放熱することができる。特に、本実施例に
おいては、陽極棒4として銀又は銀合金を用いることに
より蓄熱材3におけるさらなる良好な発核作用を確保す
るようにしている。なお、高温媒体制御弁14を閉弁し
た後に低温媒体制御弁16も閉弁状態に維持し、蓄熱材
3から放熱する直前に低温媒体制御弁16を開弁し、媒
体通路12内に低温媒体を流通させてもよい。
【0021】蓄熱材3を酢酸ナトリウム三水和物のみか
ら構成した場合、この酢酸ナトリウム三水和物は弱酸で
ある酢酸と強塩基である水酸化ナトリウムとの塩である
ため、蓄熱材3が液相をなしている場合、この蓄熱材3
にはCH3 COO- と水酸化物イオン(OH- )が存在
している。このため、蓄熱材3に電圧を印加すると、陽
極棒4を銀から構成した場合には、銀陽極棒4表面上に
おいて次式で示されるような電気化学反応が生ずる。 Ag+CH3 COO- → AgCH3 COOH+e- (主反応) 2Ag+2OH- → Ag2 O+H2 O+2e- (副反応) この時生成した酢酸銀(AgCH3 COOH)は酢酸ナ
トリウム三水和物に溶解するが、酸化銀(Ag2 O)は
不溶性であるため、銀陽極棒4上に残ってしまう。陽極
を銀棒のみにした場合、この酸化銀が次第に陽極上に堆
積し、ついには電極全体を覆い発核しなくなってしま
う。
【0022】図7に示すように、本発明においては、陽
極棒4上に銀テープ7が巻かれており、この銀テープ7
の最表層上で上記の電気化学反応が生ずる。酸化銀が表
面に付着するが、表面全体が酸化銀により覆われる前
に、酢酸銀は蓄熱材3に溶解するため、最表層の銀テー
プ7が消費され、そして銀テープの層は互いに接着して
いないため表面に残った酸化銀は支持を失い脱落するこ
とになる。こうして次の層の新しい銀テープ7が現れ
る。この結果、常に新しい銀層が表面に存在するため、
銀テープ7を巻いた陽極は極めて長時間にわたって発核
機能を維持することが可能になる。
【0023】図8は、銀テープ7の厚さを変化させて発
核耐久回数を測定した結果を示している。0℃で10分間
冷却した後、電圧印加により発核させ、90℃において30
分溶解するサイクルを繰り返し、発核を示さなくなるま
での回数を測定した。ここで銀テープ7はそれぞれ、幅
5mmのテープを5mm厚になるまで巻いている。また、こ
の銀テープ7は、いずれも上記のように酢酸ナトリウム
三水和物を付着させた後、サンドペーパーで研磨して種
核を付着させた後に用いた。この図より明らかなよう
に、銀テープの厚さが厚いと、電気化学反応により銀テ
ープが消費されて次の下の層のテープが現れる前に酸化
銀が銀テープの表面を覆ってしまい、発核しなくなって
しまう。従って、テープ厚は0.5mm 以下が好ましく、0.
2mm 以下がより好ましい。一方、銀テープには前記のよ
うにあらかじめ研磨して種核を付着させるが、この研磨
によって0.01mm以下の厚さにすることは作成困難であ
り、加工性が低下する。さらに、0.001mm 以下の厚さに
することは加工困難である。
【0024】図9は、上記と同様の銀テープを用い、そ
の巻回数を変化させて上記と同様にして発核耐久数を測
定した結果を示している。数回巻くことにより大きく耐
久性が向上し、20回以上でほぼ一定の耐久性となる。
【0025】図10は、銀テープの代わりに、銀線を用
い、その直径を変化させ、上記と同様にして発核耐久数
を測定した結果を示している。銀テープの場合と同様、
直径(銀テープの厚さに相当する)が大きいと発核しな
くなる。また、直径0.001mm以下の銀線は加工困難であ
る。
【0026】例2 図11に、本発明の蓄熱装置に用いる圧着力可変手段を
備えた陽極の実施例を示す。図2において、陽極4のま
わりに、陽極棒4の金属よりも線膨張率の小さい金属の
環状物17が設けられている。この環状物17を取り付
ける前に、陽極棒4上に蓄熱材である酢酸ナトリウム三
水和物を付着させ、種核を保持させている。以下の表1
に各種金属とその線膨張係数を示す。
【0027】
【表1】
【0028】この表に示すように、例えば、陽極棒4と
して銀を用いた場合、環状物17としてクロム、モリブ
デン、白金、タンタル、亜鉛を用いることができる。陽
極棒4を銀、環状物17をモリブデンで構成し、陽極棒4
の直径を4mmとした場合、蓄熱材の温度が20℃から90℃
に上昇すると、銀とモリブデンの線膨張係数の差によ
り、陽極棒4と環状物17の間の隙間が3.8 μ減少す
る。従って、環状物17を陽極棒4に取り付ける際に、
その間の隙間を3.8 μ以下とすれば、90℃以上の温度に
おいて陽極棒4と環状物17の間の隙間がなくなり密着
する。するとこの隙間に保持されている種核は陽極棒4
と環状物17の間に密閉され、蓄熱材と接触しなくな
り、さらにその部分の圧力が高まることにより、種核は
高温においても安定に存在可能となる。発核を行う温度
は−20〜20℃であり、この温度においては陽極棒4と環
状物17の間には隙間が存在しており、種核は蓄熱材と
接している。この温度において電圧を印加すれば、この
種核を中心として蓄熱材が容易に結晶化し、その結果潜
熱が放出される。
【0029】陽極棒4として銀を用い、環状物17とし
て銀、白金及びモリブデンを用い、蓄熱装置を製造し、
融解温度と発核確率の関係を調べ、この結果を図12に
示す。環状物17としてより線膨張率の小さなものを用
いた方が、より高い温度まで発核を示しており、耐熱性
が向上している。
【0030】図13に、他の圧着力可変手段を備えた陽
極を示す。この陽極は、円盤状の数枚の環状物18に、
これよりも線膨張係数の小さな陽極棒4を貫通させ、締
結部材19により環状物18を陽極棒4に固定してい
る。環状物の表面には、発核を容易にするため種核を保
持させておく。この構成において、環状物18は締結部
材19により陽極棒4に固定されているため、温度が上
昇するとその線膨張係数の差により環状物の上下方向で
の圧着力が高まり、種核は蓄熱材と接触しなくなる。発
核を行う温度に低下させれば環状物19の間の圧着力が
弱まり、その間に隙間が生じ、種核が蓄熱材と接触可能
となり、結晶化が起こる。陽極棒4に白金及び銀を用
い、環状物18として銀を用い、上記と同様にして蓄熱
装置を形成し、発核確率を調べた。この結果を図14に
示す。陽極棒4及び環状物19共に銀とした場合の耐熱
温度が90℃であるのに対し、陽極棒4を白金、環状物1
9を銀とした場合、耐熱温度は105 ℃まで向上した。
【0031】以上述べたように、陽極を線膨張係数の異
なる2種の材料から構成することにより、高温において
これらの2種の材料の熱膨張率の差により圧着力を高
め、この2種の材料を互いに密着させることにより、そ
の間に存在する種核を蓄熱材から隔離し、耐熱性を高め
ることが可能となる。この他に、圧着力を高める手段と
してはアクチュエータを利用したものが例示される。こ
のアクチュエータを利用した圧着力可変手段を備えた蓄
熱装置を図15に示す。
【0032】図15において、陽極は2枚の銀角棒4で
構成され、この2枚の銀角棒の間には種核が保持されて
いる。そしてこの銀角棒4は温度センサー20付きアク
チュエータ21を備えた押圧板22で挟まれている。温
度が90℃以上となると、温度センサー20により検知さ
れ、アクチュエータ21が動き、押圧板22が銀角棒4
を圧締する。すると銀角棒の間の隙間が圧着され、その
間の保持されている種核が蓄熱材から隔離される。その
結果、高温においても種核は失われず、耐熱性が向上す
る。
【0033】例3 図16に、陽極隔離手段を備えた蓄熱装置の実施例を示
す。陽極棒4には、前記と同様に種核が保持されてい
る。図16(A)は、発核時の状態を示すが、この時点
では陽極隔離手段23は陽極棒4と離れており、陽極棒
4は蓄熱材3と接触している。高温時では、図16
(B)に示すように、リニア駆動手段24が上方向に動
くことにより陽極隔離手段23が上昇し、陽極棒4を蓄
熱材3から隔離する。すると陽極棒4への蓄熱材3から
の熱伝達が抑制され、種核の消失が防止される。再び蓄
熱材が冷却すると、図16(A)に示す状態に戻り、発
核が可能になる。この場合、陽極隔離手段23は、断熱
性の高い有底筒状構造が好ましい。
【0034】この陽極隔離手段の他の実施例を図17に
示す。この実施例では、陽極棒4の上部に陽極隔離手段
が取り付けられている。センサ25により蓄熱材3の温
度を検知し、蓄熱材の温度が低い場合には陽極棒4は蓄
熱材内に浸漬されているが、蓄熱材3の温度が高くなる
と、センサ25によりアクチュエータ27が作動し、陽
極棒4を上昇させ、蓄熱材3から隔離する。この作用に
より、上記と同様の効果が得られる。
【0035】例4 図18に、熱供給制御手段を設けた蓄熱装置を用いる急
速暖機システム概略図を示す。エンジン始動後、エンジ
ン冷却水の温度が低い(85℃以下)場合には、エンジン
又はヒーターを通過した冷却水は(b) を通過し、サーモ
スタット(2) を介して(i) により蓄熱装置に戻る。冷却
水温度が上昇し、ラジエタでの冷却が必要となった際に
は、冷却水はサーモスタット(1) より(a) を通り、サー
モスタット(2) を経て(i) に流れる。さらに温度が上昇
し、サーモスタット(2) での温度が90℃以上になった際
には、蓄熱装置をバイパスするようにサーモスタット
(2)より(ii)の方向に冷却水が流れ、必要以上の高温の
冷却水が流入することが防がれる。こうした構成をとる
ことにより、蓄熱装置が高温になることが防止され、発
核機能の低下を防ぐことができる。
【0036】
【発明の効果】蓄熱材中の陽極表面上に金属テープもし
くは金属線により積層もしくは巻回構造の薄巻くを形成
することにより、陽極において酸化物が形成しても脱離
・剥離し、陽極での発核機能の低下が防止される。ま
た、陽極への圧着力可変手段、陽極隔離手段もしくは熱
供給制御手段を蓄熱装置に設けることにより、高温にお
いても陽極上に保持された種核の消失が防止され、蓄熱
装置の耐熱性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】陽極に金属テープの薄層を設けた蓄熱装置の略
図である。
【図2】金属テープの巻回構造の薄層を設けた陽極の略
図である。
【図3】シリコーンゴムにより金属テープを固定した陽
極の略図である。
【図4】金属線の巻回構造の薄層を設けた陽極の略図で
ある。
【図5】弾性を有する網で覆った金属線の巻回構造の薄
層を設けた陽極の略図である。
【図6】蓄熱装置の全体図である。
【図7】金属テープの巻回構造の薄層の作用を示す略図
である。
【図8】銀テープの厚さと蓄熱装置の発核耐久回数の関
係を示すグラフである。
【図9】銀テープの巻数と蓄熱装置の発核耐久回数の関
係を示すグラフである。
【図10】銀線の直径と蓄熱装置の発核耐久回数の関係
を示すグラフである。
【図11】圧着力可変手段を設けた陽極の略図である。
【図12】材料の違いによる発核確率と融解温度の関係
を示すグラフである。
【図13】圧着力可変手段を設けた陽極の略図である。
【図14】材料の違いによる発核確率と融解温度の関係
を示すグラフである。
【図15】アクチュエータによる圧着力可変手段を設け
た蓄熱装置の略図である。
【図16】陽極隔離手段を備えた蓄熱装置の略図であ
る。
【図17】陽極隔離手段を備えた蓄熱装置の略図であ
る。
【図18】熱供給制御手段を備えた蓄熱装置を用いる急
速暖機システムの略図である。
【符号の説明】
1…蓄熱装置 2…容器 3…蓄熱材 4…陽極棒 5…陰極棒 6…電源 12…媒体通路 20…温度センサー 21…アクチュエータ 23…陽極隔離手段 25…温度センサー 26…制御部 27…アクチュエータ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 過冷却状態を示す液体からなる蓄熱材を
    具備し、前記蓄熱材内で所定の間隔をおいて配置された
    陽極及び陰極を有し、前記電極を介した電圧印加により
    前記蓄熱材の過冷却状態を解除する蓄熱装置において、
    前記陽極が、種核を有する金属箔もしくは金属線により
    形成された、層間が互いに非接合の積層もしくは巻回構
    造を前記陽極表面上の少なくとも一部に有することを特
    徴とする蓄熱装置。
  2. 【請求項2】 過冷却状態を示す液体からなる蓄熱材を
    具備し、前記蓄熱材内で所定の間隔をおいて配置された
    陽極及び陰極を有し、前記電極を介した電圧印加により
    前記蓄熱材の過冷却状態を解除する蓄熱装置において、
    前記陽極が複数の部材により構成されており、前記蓄熱
    材が所定温度を越えた際に、この所定温度よりも低い温
    度におけるよりも前記複数の部材を互いに圧着させ、前
    記部材上に存在する、前記液体を発核させるための種核
    を前記蓄熱材から隔離する圧着力可変手段を備えている
    ことを特徴とする蓄熱装置。
  3. 【請求項3】 過冷却状態を示す液体からなる蓄熱材を
    具備し、前記蓄熱材内で所定の間隔をおいて配置された
    陽極及び陰極を有し、前記電極を介した電圧印加により
    前記蓄熱材の過冷却状態を解除する蓄熱装置において、
    前記蓄熱材の温度が所定温度を越えた際に、前記陽極を
    蓄熱材から隔離する陽極隔離手段を備えていることを特
    徴とする蓄熱装置。
  4. 【請求項4】 過冷却状態を示す液体からなる蓄熱材を
    具備し、前記蓄熱材内で所定の間隔をおいて配置された
    陽極及び陰極を有し、前記電極を介した電圧印加により
    前記蓄熱材の過冷却状態を解除する蓄熱装置において、
    前記蓄熱材に熱を供給する媒体の温度又は前記蓄熱材の
    温度が所定温度を越えた際に、前記蓄熱材への熱供給を
    遮断する熱供給制御手段を備えていることを特徴とする
    蓄熱装置。
JP6138673A 1994-06-21 1994-06-21 蓄熱装置 Expired - Fee Related JP2943609B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6138673A JP2943609B2 (ja) 1994-06-21 1994-06-21 蓄熱装置
DE69507746T DE69507746T2 (de) 1994-06-21 1995-06-19 Wärmespeicher
EP95304234A EP0689024B1 (en) 1994-06-21 1995-06-19 Heat accumulator
US08/944,968 US5954119A (en) 1994-06-21 1997-10-07 Heat accumulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6138673A JP2943609B2 (ja) 1994-06-21 1994-06-21 蓄熱装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH085276A true JPH085276A (ja) 1996-01-12
JP2943609B2 JP2943609B2 (ja) 1999-08-30

Family

ID=15227442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6138673A Expired - Fee Related JP2943609B2 (ja) 1994-06-21 1994-06-21 蓄熱装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5954119A (ja)
EP (1) EP0689024B1 (ja)
JP (1) JP2943609B2 (ja)
DE (1) DE69507746T2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016031275A1 (ja) * 2014-08-25 2016-03-03 株式会社 東芝 蓄熱装置
US9389024B2 (en) 2009-03-09 2016-07-12 Rawema Countertrade Handelsgesellschaft Mbh Heat storage system

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3588630B2 (ja) * 2000-09-06 2004-11-17 独立行政法人産業技術総合研究所 蓄熱式加熱体
JP3889698B2 (ja) * 2002-11-22 2007-03-07 本田技研工業株式会社 蓄熱装置
JP4175388B2 (ja) * 2006-06-05 2008-11-05 トヨタ自動車株式会社 蓄熱装置及びエンジン
US8316558B2 (en) * 2008-12-16 2012-11-27 Skechers U.S.A., Inc. Ii Shoe
EP2221545A1 (de) 2010-01-08 2010-08-25 V-Zug AG Backofen mit Latentwärmespeicher
US20120037337A1 (en) * 2010-08-16 2012-02-16 Zillmer Andrew J Heat transfer system, apparatus, and method therefor
JP5670853B2 (ja) * 2011-09-27 2015-02-18 株式会社東芝 空調システム
US20140131012A1 (en) * 2012-11-13 2014-05-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Heat storage apparatus
JP2015015208A (ja) * 2013-07-08 2015-01-22 株式会社東芝 電池モジュール、電池モジュールを有する電源装置、及び電池モジュールの温度管理方法
JP5740443B2 (ja) * 2013-09-11 2015-06-24 株式会社東芝 送信システム
DE102013110117A1 (de) * 2013-09-13 2015-04-02 Jess Gmbh Energiespeichersysteme Hochtemperaturwärmespeicher
JP2016006370A (ja) * 2014-05-29 2016-01-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 潜熱蓄熱材における結晶核形成方法及び蓄熱装置
US20180017337A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-18 Neothermal Energy Storage Inc. Thermal energy storage apparatus
JP6733615B2 (ja) * 2017-06-29 2020-08-05 パナソニック株式会社 蓄熱装置
US11435146B2 (en) * 2019-03-07 2022-09-06 Neothermal Energy Storage Inc. Thermal energy storage apparatus
US11768538B1 (en) 2019-04-26 2023-09-26 Apple Inc. Wearable electronic device with physical interface
CN115376756B (zh) * 2022-07-29 2023-06-20 华南理工大学 基于熔化凝固法的稳定电控过冷相变镶嵌电极的制备方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2289425A (en) * 1939-09-14 1942-07-14 Hogan Georgia Mae Device for accumulating, retaining, and discharging heat
US3527201A (en) * 1968-10-24 1970-09-08 Creatron Services Inc Self-heating container
NL7012828A (ja) * 1970-08-29 1972-03-02
US4077390A (en) * 1976-08-02 1978-03-07 Marc F. Fiedler Reusable heat pack containing supercooled solution and means for activating same
US4303121A (en) * 1978-04-24 1981-12-01 Institute Of Gas Technology Energy storage by salt hydration
DE3034608A1 (de) * 1980-09-13 1982-04-29 Helmut Dr.-Ing. 7261 Gechingen Wiedmann Verfahren zum transport von waermeenergie und speicher zur durchfuehrung des verfahrens
SU987328A1 (ru) * 1981-07-06 1983-01-07 Научно-Производственное Объединение "Солнце" Ан Тсср Тепловой аккумул тор
JPS58168892A (ja) * 1982-03-30 1983-10-05 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 蓄熱装置
GB2123948B (en) * 1982-07-21 1986-01-15 Neptune Systems Limited Heating element
US4503838A (en) * 1982-09-15 1985-03-12 American Hospital Supply Corporation Latent heat storage and supply system and method
CH659955A5 (en) * 1984-03-13 1987-03-13 Werner Heierli Method of seeding a salt melt and/or salt hydrate melt, and latent-heat storage device for implementing the method
DD236862A3 (de) * 1984-08-09 1986-06-25 Bauakademie Ddr Latentwaermespeicher mit nicht zersetzend schmelzenden stoffen
GB8521349D0 (en) * 1985-08-28 1985-10-02 Crewsaver Marine Equip Ltd Trigger device for heat pack
JPH0760075B2 (ja) * 1987-01-31 1995-06-28 株式会社東芝 蓄熱装置
JPS63230784A (ja) * 1987-03-20 1988-09-27 Toshiba Corp 潜熱蓄熱材
JPH01252838A (ja) * 1988-03-31 1989-10-09 Toshiba Corp 潜熱蓄冷装置
JPH0231913A (ja) * 1988-07-19 1990-02-01 Sanden Corp 自動車用暖房装置
US5082582A (en) * 1989-02-21 1992-01-21 Electric Power Research Institute Nucleating device for thermal energy storage compositions
US5056589A (en) * 1989-12-19 1991-10-15 Hettel Bernd R Supercooled liquid thermal generator and improved triggering device
JP2553364Y2 (ja) 1991-08-01 1997-11-05 エヌオーケー株式会社 過冷却液体の発核装置
JPH0596769A (ja) * 1991-10-14 1993-04-20 Mitsubishi Electric Corp 駆動回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9389024B2 (en) 2009-03-09 2016-07-12 Rawema Countertrade Handelsgesellschaft Mbh Heat storage system
WO2016031275A1 (ja) * 2014-08-25 2016-03-03 株式会社 東芝 蓄熱装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0689024B1 (en) 1999-02-10
DE69507746T2 (de) 1999-10-21
EP0689024A1 (en) 1995-12-27
JP2943609B2 (ja) 1999-08-30
DE69507746D1 (de) 1999-03-25
US5954119A (en) 1999-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH085276A (ja) 蓄熱装置
Tian et al. Dissipation in quasi-one-dimensional superconducting single-crystal Sn nanowires
JP2015512136A5 (ja)
US5378337A (en) Electrical nucleation device for supercooled heat storage medium
US20100245005A1 (en) Superconducting wire rod, persistent current switch, and superconducting magnet
JP2003524283A (ja) 電池、部材および方法
US6274022B1 (en) Method for producing electro- or electroless-deposited film with a controlled crystal orientation
CN106119653A (zh) 一种相变金属合金、合金恒温被及合金的制备方法
US20040108200A1 (en) Controlled concentration electrolysis system
JPH1123172A (ja) 潜熱蓄熱カプセル
Dong et al. Experimental study on the electrically-triggered crystallization behavior of supercooled copper foam-based and expanded graphite-based sodium acetate trihydrate
CN110014718A (zh) 一种将镓基热界面材料应用于铝基底增强界面传热的方法
Wada et al. Studies on salt hydrates for latent heat storage. VII. The relation between activation process of crystal nucleation catalysts for sodium acetate trihydrate and their deactivation temperatures.
Ki et al. Sustainable Thermal Regulation of Electronics via Mitigated Supercooling of Porous Gallium‐Based Phase Change Materials
US11378345B2 (en) Active crystallisation control in phase change material thermal storage systems
WO2016031275A1 (ja) 蓄熱装置
JP2535603B2 (ja) 蓄熱装置
JP4195283B2 (ja) 蓄熱装置の放熱制御方法
EP1580512A1 (en) Heating device having a shape memory actuactor
Dawson et al. Electrification accompanying the freezing of water
JPS61255980A (ja) 蓄熱装置
JPH0773875A (ja) 水素又はその同位体の吸蔵方法
SU798430A1 (ru) Способ работы теплового аккуму-л ТОРА
JPS58115297A (ja) 蓄熱装置
JPS5859560A (ja) 鉛蓄電池用格子体

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees