JPS58120082A - 蓄熱槽 - Google Patents
蓄熱槽Info
- Publication number
- JPS58120082A JPS58120082A JP86482A JP86482A JPS58120082A JP S58120082 A JPS58120082 A JP S58120082A JP 86482 A JP86482 A JP 86482A JP 86482 A JP86482 A JP 86482A JP S58120082 A JPS58120082 A JP S58120082A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- accumulating agent
- heat storage
- heat accumulating
- exchanger
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の属する技術分野
本発明は蓄熱式冷暖房装置等に用いられる蓄熱槽に関し
特に熱交換パイプの径を変化させることにより槽内温度
分布の不均一によるムダを省き、熱の有効利用度を高め
ることを目的とするものである７ （２）発明の技術的背景とその問題点 従来、太陽熱あるいは深夜電力等を利用して蓄熱し必要
なときにこの熱をとり出して冷暖房あるいは給湯を行な
う蓄熱式冷暖房装置がある。この装置に用いる蓄熱材と
しては単位体積当妙の熱量が大きいこと、安価であるこ
と、腐食性が小さいこと、毒性のないことなどの理由か
ら選ばれる。
特に熱交換パイプの径を変化させることにより槽内温度
分布の不均一によるムダを省き、熱の有効利用度を高め
ることを目的とするものである７ （２）発明の技術的背景とその問題点 従来、太陽熱あるいは深夜電力等を利用して蓄熱し必要
なときにこの熱をとり出して冷暖房あるいは給湯を行な
う蓄熱式冷暖房装置がある。この装置に用いる蓄熱材と
しては単位体積当妙の熱量が大きいこと、安価であるこ
と、腐食性が小さいこと、毒性のないことなどの理由か
ら選ばれる。
その例としてはカリ明ばん（Ω、１ （８０，）！・１
２Ｈ，０） 、チオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２０ｇ・
５Ｈ，Ｏ）、酢酸ナトリウム（ＣＨ，ＣＣ００Ｎ・３Ｈ
，Ｏ）、硝酸カルシウム（Ｃａ（ＮＯ，）！・４Ｈ８０
）等のように固相〜液相間の相変化に基づく潜熱を利用
するもの、あるいは水のように顕熱を利用するものがあ
げられる。
２Ｈ，０） 、チオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２０ｇ・
５Ｈ，Ｏ）、酢酸ナトリウム（ＣＨ，ＣＣ００Ｎ・３Ｈ
，Ｏ）、硝酸カルシウム（Ｃａ（ＮＯ，）！・４Ｈ８０
）等のように固相〜液相間の相変化に基づく潜熱を利用
するもの、あるいは水のように顕熱を利用するものがあ
げられる。
周知のように液相にあっては対流の影畳は避は難く、同
一槽内の上部と下部ではかな妙の温度差が生じている。
一槽内の上部と下部ではかな妙の温度差が生じている。
蓄熱過程では上部は、下部に較べて早く融解（潜熱）あ
るいは高温化（顕熱）し垂直方向の温度分布が生じる。
るいは高温化（顕熱）し垂直方向の温度分布が生じる。
また放熱過程では槽内下部から凝固（潜熱）あるいは低
温化（顕熱）をはじめていくが特に潜熱利用型にあって
は固相−液相間の熱伝導性の差異により蓄熱槽からの熱
利用が充分でなくなるという問題があった従来、この対
策として潜熱利用型にあっては多数のフィンをつけ蓄熱
材中の熱伝導の補助手段とすることが行なわれている。
温化（顕熱）をはじめていくが特に潜熱利用型にあって
は固相−液相間の熱伝導性の差異により蓄熱槽からの熱
利用が充分でなくなるという問題があった従来、この対
策として潜熱利用型にあっては多数のフィンをつけ蓄熱
材中の熱伝導の補助手段とすることが行なわれている。
しかしながらフィンを多数備えた熱交換器は極めて高価
なものであるとともに蓄熱槽の有効スペースを減じると
いう欠点を有している。さらにまた固液相変化に際して
の体積変化をくりかえすうちにフィンを通じて熱交換パ
イプに応力を及ぼし腐食の原因となることもある。顕熱
利用型では攪拌等の操作も考えられるが現実には不可能
でありフィン付熱交換器が用いられている。
なものであるとともに蓄熱槽の有効スペースを減じると
いう欠点を有している。さらにまた固液相変化に際して
の体積変化をくりかえすうちにフィンを通じて熱交換パ
イプに応力を及ぼし腐食の原因となることもある。顕熱
利用型では攪拌等の操作も考えられるが現実には不可能
でありフィン付熱交換器が用いられている。
（３）発明の目的
本発明は上述の点に鑑みて蓄熱槽における熱の有効利用
を図シ、信頼性が高く、安価で製作の容易な蓄熱槽を提
供することにある。
を図シ、信頼性が高く、安価で製作の容易な蓄熱槽を提
供することにある。
（４）発明の概要
すなわち本発明は一次側熱媒回路（集熱側）には下部を
太く上部を細くした熱交換パイプを設け、二次側熱媒回
路（放熱側）には下部を細く上部を太くしだ熱交換パイ
プを設けた蓄熱槽により構成される。
太く上部を細くした熱交換パイプを設け、二次側熱媒回
路（放熱側）には下部を細く上部を太くしだ熱交換パイ
プを設けた蓄熱槽により構成される。
（５）発明の実施例
以下本発明の一実施例を図面により詳述する。
第１図は蓄熱式暖房装置の構成を示す。蓄熱槽（りの内
部には蓄熱材（２）が入っている。蓄熱槽（１）の内部
には集熱側熱交換器（３）および室内＠（放熱＠）熱交
換器（４）が設けられておりそれぞれ配管（熱媒回路）
（５） 、 （６）によって集熱器（７）および室内
空調器（８）に接続している。集熱側熱交換器（３）は
その下部約１／３が内径１２■の銅パイプ（３ａ）、そ
の上部約２／３が内径８■の銅パイプ（３ｂ）で作られ
ており溶接により接続されている１室内１ｌｌｌ（放熱
側）熱交換器（４）は逆に、その下部約２／３が内径８
ｍの鋼パイプ（４ｂ ）、その上部約１／３が内径１２
璽の鋼パイプ（４ａ）で作られており溶接により接続さ
れている。（９）は補助ヒータである。なお、ここで用
いた蓄熱材（２）はバルミチン酸を主成分としたもので
融点６１Ｃ１融解潜熱４３＆Ｉｍ為の潜熱型蓄熱材であ
る。
部には蓄熱材（２）が入っている。蓄熱槽（１）の内部
には集熱側熱交換器（３）および室内＠（放熱＠）熱交
換器（４）が設けられておりそれぞれ配管（熱媒回路）
（５） 、 （６）によって集熱器（７）および室内
空調器（８）に接続している。集熱側熱交換器（３）は
その下部約１／３が内径１２■の銅パイプ（３ａ）、そ
の上部約２／３が内径８■の銅パイプ（３ｂ）で作られ
ており溶接により接続されている１室内１ｌｌｌ（放熱
側）熱交換器（４）は逆に、その下部約２／３が内径８
ｍの鋼パイプ（４ｂ ）、その上部約１／３が内径１２
璽の鋼パイプ（４ａ）で作られており溶接により接続さ
れている。（９）は補助ヒータである。なお、ここで用
いた蓄熱材（２）はバルミチン酸を主成分としたもので
融点６１Ｃ１融解潜熱４３＆Ｉｍ為の潜熱型蓄熱材であ
る。
次に本装置の動作を説明すれば集熱器（７）で得られた
約７０ｔｌ’の熱媒は配管（５）を通り集熱側熱交換器
（３）で蓄熱材（２）へ熱を与えながら集熱器（７）へ
と戻る。このとき下部の大径部分（３ａ）と上部の小径
部分（３ｂ）では管の断面積が約２＝１である。したが
って画部分における熱媒の流速比は約１：２であり熱交
換速度が異なってくる。すなわち（３８）では熱媒が低
速であるため蓄熱材（２）への放熱は早く充分に行なわ
れるが（３ｂ）では熱媒が高速であるため蓄熱材（２）
への放熱は遅く々かなか充分に行なわれない。こうして
蓄熱材（２）の内部では垂直方向に蓄熱度合の差が生じ
てくる。しかしながら蓄熱槽内部では対流効果により均
一化へと進む。熱交換器（３）に内径１０ｍ＋１１の銅
パイプだけを用いたものに較べれば槽内の温度ムラは少
なく定常状態への到達も早い。
約７０ｔｌ’の熱媒は配管（５）を通り集熱側熱交換器
（３）で蓄熱材（２）へ熱を与えながら集熱器（７）へ
と戻る。このとき下部の大径部分（３ａ）と上部の小径
部分（３ｂ）では管の断面積が約２＝１である。したが
って画部分における熱媒の流速比は約１：２であり熱交
換速度が異なってくる。すなわち（３８）では熱媒が低
速であるため蓄熱材（２）への放熱は早く充分に行なわ
れるが（３ｂ）では熱媒が高速であるため蓄熱材（２）
への放熱は遅く々かなか充分に行なわれない。こうして
蓄熱材（２）の内部では垂直方向に蓄熱度合の差が生じ
てくる。しかしながら蓄熱槽内部では対流効果により均
一化へと進む。熱交換器（３）に内径１０ｍ＋１１の銅
パイプだけを用いたものに較べれば槽内の温度ムラは少
なく定常状態への到達も早い。
放熱過程にあっては室内空調器（８）に接続した配管（
６）を流れる二次側熱媒は蓄熱槽（１）内の室内側熱交
換器（４）において蓄熱材（２）から熱を奪う。このと
き上部の大径部分（４ａ）では蓄熱材（２）からの熱の
受与が早く充分に行なわれるが下部の小径部分（４ｂ）
では蓄熱材（２）からの熱の受与が遅くなかなか充分に
行なわれない。こうして蓄熱材（２）の内部には垂直方
向に放熱度合の差が生じてくるがこれも対流効果によ抄
均−化の方向へと進む。熱交換！ （４３に内４！１０
ｍ１１の銅パイプだけを用いたものに較べれば槽内の温
度ムラは少なく蓄熱材全体を適して垂直方向の凝固速度
はほぼ均一となり理想的な状態で放熱が進行する。した
がって蓄熱材の利用度も高い。
６）を流れる二次側熱媒は蓄熱槽（１）内の室内側熱交
換器（４）において蓄熱材（２）から熱を奪う。このと
き上部の大径部分（４ａ）では蓄熱材（２）からの熱の
受与が早く充分に行なわれるが下部の小径部分（４ｂ）
では蓄熱材（２）からの熱の受与が遅くなかなか充分に
行なわれない。こうして蓄熱材（２）の内部には垂直方
向に放熱度合の差が生じてくるがこれも対流効果によ抄
均−化の方向へと進む。熱交換！ （４３に内４！１０
ｍ１１の銅パイプだけを用いたものに較べれば槽内の温
度ムラは少なく蓄熱材全体を適して垂直方向の凝固速度
はほぼ均一となり理想的な状態で放熱が進行する。した
がって蓄熱材の利用度も高い。
（６）発明の効果
本発明になる蓄熱槽は上述のように構成されたものであ
るから、以下に述べるような効果を有するものである。
るから、以下に述べるような効果を有するものである。
（１）蓄熱槽中の垂直方向に生じる対流による温度差を
軽減相殺し蓄熱材の利用度を高めることができる。
軽減相殺し蓄熱材の利用度を高めることができる。
（２）均一な固液相変化が得られるため蓄熱材内部の熱
伝導ムラがなく高価なフィン付熱交換器を必要としない
。
伝導ムラがなく高価なフィン付熱交換器を必要としない
。
（３）均一な固液相変化が得られるため蓄熱・放熱の熱
量設計に高い信頼性がおける。
量設計に高い信頼性がおける。
なお熱交換器のパイプ径およびその上下部分の比は蓄熱
槽サイズ熱媒流量、蓄熱材の物性、熱伝速性能等を総合
勘案して決められるべきものであり条件の任意性が高く
応用性が広い。
槽サイズ熱媒流量、蓄熱材の物性、熱伝速性能等を総合
勘案して決められるべきものであり条件の任意性が高く
応用性が広い。
第１図は本発明による蓄熱槽を用いた蓄熱式暖房装置の
構成の一例を示す図である。 １・・・蓄熱槽、２・・・蓄熱材、３，４・・・熱交換
器、５．６・・・配管、７・・・集熱器、８・・・室内
空調器代理人弁理士 則近憲佑（ほか１名） 第 １ 図
構成の一例を示す図である。 １・・・蓄熱槽、２・・・蓄熱材、３，４・・・熱交換
器、５．６・・・配管、７・・・集熱器、８・・・室内
空調器代理人弁理士 則近憲佑（ほか１名） 第 １ 図
Claims (1)
- 一次側熱媒回路は下部を大径、上部を小径にした熱交換
パイプとし、二次側熱媒回路は下部を小径、上部を大径
にした熱交換パイプとしたことを特徴とする蓄熱槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP86482A JPS58120082A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | 蓄熱槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP86482A JPS58120082A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | 蓄熱槽 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58120082A true JPS58120082A (ja) | 1983-07-16 |
Family
ID=11485532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP86482A Pending JPS58120082A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | 蓄熱槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58120082A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005233597A (ja) * | 2004-01-19 | 2005-09-02 | Daikin Ind Ltd | 蓄熱熱交換器 |
-
1982
- 1982-01-08 JP JP86482A patent/JPS58120082A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005233597A (ja) * | 2004-01-19 | 2005-09-02 | Daikin Ind Ltd | 蓄熱熱交換器 |
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