JPS58195789A - 蓄熱装置 - Google Patents
蓄熱装置Info
- Publication number
- JPS58195789A JPS58195789A JP57078943A JP7894382A JPS58195789A JP S58195789 A JPS58195789 A JP S58195789A JP 57078943 A JP57078943 A JP 57078943A JP 7894382 A JP7894382 A JP 7894382A JP S58195789 A JPS58195789 A JP S58195789A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat accumulating
- heat storage
- heat medium
- casing
- 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
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Central Heating 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】
本発明は、熱エネルギー貯蔵のための蓄熱装置に関する
ものである。
ものである。
熱エネルギー貯蔵のための方法のうちに、物質の顕熱を
利用する方法と、潜熱を利用する方法がある。現在、水
の顕熱を利用した太陽熱の蓄熱装置が実用化されている
が、水の比熱は１ｃａｌＡ・℃で、仮に１０℃の温度幅
で蓄熱するとしても１０ｃａｅ／ ｑ Ｌか蓄熱できな
い。これに対し、潜熱を利用した場合、数１０ ｃａ＃
／ｇ の蓄熱ができ、かつ、一定温度での熱の出し入
れが可能であるため、潜熱蓄熱材の開発が近年盛んに行
なわれているう潜熱蓄熱材として実用化の域に近いもの
に、３２℃に融点を持つＮａ２ＳＯ４・１ｏＨ２０や２
９℃に融点をもつＣａＣｊ１２・６Ｈ２０があり、高密
度ポリエチレン容器に充填されたＣａ Ｃｌ ２・６Ｈ
２０がすでに市販されている。
利用する方法と、潜熱を利用する方法がある。現在、水
の顕熱を利用した太陽熱の蓄熱装置が実用化されている
が、水の比熱は１ｃａｌＡ・℃で、仮に１０℃の温度幅
で蓄熱するとしても１０ｃａｅ／ ｑ Ｌか蓄熱できな
い。これに対し、潜熱を利用した場合、数１０ ｃａ＃
／ｇ の蓄熱ができ、かつ、一定温度での熱の出し入
れが可能であるため、潜熱蓄熱材の開発が近年盛んに行
なわれているう潜熱蓄熱材として実用化の域に近いもの
に、３２℃に融点を持つＮａ２ＳＯ４・１ｏＨ２０や２
９℃に融点をもつＣａＣｊ１２・６Ｈ２０があり、高密
度ポリエチレン容器に充填されたＣａ Ｃｌ ２・６Ｈ
２０がすでに市販されている。
潜熱蓄熱材を用いた蓄熱装置は、潜熱蓄熱材を含む容器
を適当な大きさの筐体の中に配列させる事によって構成
され、筐体には熱の搬送媒体である空気もしくは水の流
出入口が設けられ、前記潜熱蓄熱材を含む容器の間を熱
媒体を接触流通せしめる事によって蓄熱・放熱が行なわ
れる。必要に応じ、筐体は断熱され熱損失が防がれる。
を適当な大きさの筐体の中に配列させる事によって構成
され、筐体には熱の搬送媒体である空気もしくは水の流
出入口が設けられ、前記潜熱蓄熱材を含む容器の間を熱
媒体を接触流通せしめる事によって蓄熱・放熱が行なわ
れる。必要に応じ、筐体は断熱され熱損失が防がれる。
この様な蓄熱装置を実用化する際の問題点の１つに、蓄
熱・放熱の際の熱交換の効率を如何に高めるかという事
がある。単位時間当りの熱の出し入れの量を大きくする
には、熱媒体と蓄熱容器の接触面積を大きくする必要が
あり、空気を熱媒体とした場合、単位時間当りの熱の出
し入れの量を太きくするには、熱媒体と蓄熱容器の接触
面積を大きくする必要があり、空気を熱媒体とした場合
、単位時間当りの熱の出し入れ量として実用的な値を得
るには、蓄熱容器の容積１ｍ３に対し表面積１ｏＯｒｒ
１２以上になる様に容器の設計を行なう事が、経験的に
推奨されている。また熱媒体の流通経路にも工夫がこら
され、たとえば第１図に示すように、蓄熱容器を千鳥状
に配列する事が提案さ些ている。
熱・放熱の際の熱交換の効率を如何に高めるかという事
がある。単位時間当りの熱の出し入れの量を大きくする
には、熱媒体と蓄熱容器の接触面積を大きくする必要が
あり、空気を熱媒体とした場合、単位時間当りの熱の出
し入れの量を太きくするには、熱媒体と蓄熱容器の接触
面積を大きくする必要があり、空気を熱媒体とした場合
、単位時間当りの熱の出し入れ量として実用的な値を得
るには、蓄熱容器の容積１ｍ３に対し表面積１ｏＯｒｒ
１２以上になる様に容器の設計を行なう事が、経験的に
推奨されている。また熱媒体の流通経路にも工夫がこら
され、たとえば第１図に示すように、蓄熱容器を千鳥状
に配列する事が提案さ些ている。
すなわち、潜熱蓄熱材１を含む蓄熱容器２は、筐体３の
内部に図の如く千鳥状に配列され、流出入口５からポン
プまたはファン４によって導入された熱媒体（水または
空気）６は流通経路を２つに分けられ、次の列の蓄熱容
器２の表面を流通しつ＼再び１つに集められ、どれをく
り返しながら、流出入ロアから吐出されｉｏこの様に蓄
熱容器２ヶヶ、１．。□、よ、ンム、６．）つ、あｏ増
ヵよ１．□６３．）よ、・・・・１ムツ。。−１，−７
１９、熱交換効率の向上をもたらそうとするものである
。
内部に図の如く千鳥状に配列され、流出入口５からポン
プまたはファン４によって導入された熱媒体（水または
空気）６は流通経路を２つに分けられ、次の列の蓄熱容
器２の表面を流通しつ＼再び１つに集められ、どれをく
り返しながら、流出入ロアから吐出されｉｏこの様に蓄
熱容器２ヶヶ、１．。□、よ、ンム、６．）つ、あｏ増
ヵよ１．□６３．）よ、・・・・１ムツ。。−１，−７
１９、熱交換効率の向上をもたらそうとするものである
。
しかし乍ら、この様に改良された蓄熱装置においても次
の様な問題がある。たとえば潜熱蓄熱材１が融解状態に
あり、融解潜熱を貯えており、これを放熱させる過程を
考える。流出入口５から潜熱蓄熱材１の温度より低い温
度の熱媒体６が導入され蓄熱容器２の表面で熱交換し、
次第に温度の高い熱媒体となりつ＼流出入口より吐出さ
れる。
の様な問題がある。たとえば潜熱蓄熱材１が融解状態に
あり、融解潜熱を貯えており、これを放熱させる過程を
考える。流出入口５から潜熱蓄熱材１の温度より低い温
度の熱媒体６が導入され蓄熱容器２の表面で熱交換し、
次第に温度の高い熱媒体となりつ＼流出入口より吐出さ
れる。
この過程において、流出入口５の近傍では熱媒体６と潜
熱蓄熱材１の温度もしくはそれを含む蓄熱容器２の表面
温度との差は大きく、流出入ロアに近づくにつれてこの
温度差は小さくなる。すなわち、流出入口６の近傍では
熱媒体６と蓄熱容器２の表面での熱交換は効率より行な
われるのに対し、流出入ロアの近傍ではその効率は著し
く低下する。流出入ロアの近傍での熱交換が比較的効率
よく行なわれるのは、時間が経過し流出入口６近傍の蓄
熱材が放臓をはソ完了し凝固し、熱媒体６が低温のま＼
流出入ロア近傍にまで達した時であ、、１１１：。
熱蓄熱材１の温度もしくはそれを含む蓄熱容器２の表面
温度との差は大きく、流出入ロアに近づくにつれてこの
温度差は小さくなる。すなわち、流出入口６の近傍では
熱媒体６と蓄熱容器２の表面での熱交換は効率より行な
われるのに対し、流出入ロアの近傍ではその効率は著し
く低下する。流出入ロアの近傍での熱交換が比較的効率
よく行なわれるのは、時間が経過し流出入口６近傍の蓄
熱材が放臓をはソ完了し凝固し、熱媒体６が低温のま＼
流出入ロア近傍にまで達した時であ、、１１１：。
るが、この時点で竺所望の時間当りの放熱量がもはや得
られなくな乞場合が多い。本発明者らの実験では所望の
時間当りの放熱量が得られなくなった時点でも流出入ロ
ア近傍の蓄熱材１は完全には凝固せず、蓄熱容器２の中
央部のかなりの量がまだ融解状態のま＼であり、蓄熱材
間の場所による凝固の不均一性が認められた。
られなくな乞場合が多い。本発明者らの実験では所望の
時間当りの放熱量が得られなくなった時点でも流出入ロ
ア近傍の蓄熱材１は完全には凝固せず、蓄熱容器２の中
央部のかなりの量がまだ融解状態のま＼であり、蓄熱材
間の場所による凝固の不均一性が認められた。
本発明は、か＼る欠点すなわち潜熱蓄熱材間の融解およ
び凝固の不均一性を除去し、蓄熱材を有効に使用するた
めになされたものであり、第２図に本発明の実施例を示
す。本実施例に示す様な蓄熱装置を構成する事によって
、この目的が達成される事を本発明者らは見出した。
び凝固の不均一性を除去し、蓄熱材を有効に使用するた
めになされたものであり、第２図に本発明の実施例を示
す。本実施例に示す様な蓄熱装置を構成する事によって
、この目的が達成される事を本発明者らは見出した。
すなわち、本実施例は熱媒体である空気もしくは水６を
搬送するためのファンもしくはポンプ４および８を熱媒
体流出入口６お工び６にそれぞれ設置し、ファンもしく
はポンプ４と８を適当な時間間隔交互に動作させ熱媒体
６の流通方向を逆転せしめる構成である。ファンもしく
はポツプ４が動作し、８が停止している状態では、熱媒
体６は流出入口６より７へ実線に沿って流れ、流出入口
６近傍の蓄熱材１との間の熱交換が効率よく行なわれる
。この動作を一定時間続けた後、ファンもしくはポンプ
４を停止し、他方のファンもしくはポンプ８を動作させ
、熱媒体の流れを逆転させ、熱媒体６′を破線の方向に
流通せしめる。これにより、流出入ロア近傍の蓄熱材１
との間の熱交換が効率的に行なわれる。か＼るファンも
しくはポンプ４と８の適当な時間間隔での切換え動作を
、蓄熱材１の融解もしくは凝固が完了するまで続行する
事によって、潜熱蓄熱材１の融解もしくは凝固の場所に
よる不均一性が著しく改善され、所望の時間当りの蓄放
熱量が、従来法にくらべ長時間に亘って得られる事が認
められた。ファンもしくはポンプ４と８は、必ずしも両
方必要でなく、１台のファンもしくはポンプで熱媒体６
の流通方向を逆転できるものであれば１台でよい事は勿
論の事である。また流出入口６及び７も、−個所に限る
ことはなく一方が一個所以上でも両方とも一個所以上で
あっても良い。
搬送するためのファンもしくはポンプ４および８を熱媒
体流出入口６お工び６にそれぞれ設置し、ファンもしく
はポンプ４と８を適当な時間間隔交互に動作させ熱媒体
６の流通方向を逆転せしめる構成である。ファンもしく
はポツプ４が動作し、８が停止している状態では、熱媒
体６は流出入口６より７へ実線に沿って流れ、流出入口
６近傍の蓄熱材１との間の熱交換が効率よく行なわれる
。この動作を一定時間続けた後、ファンもしくはポンプ
４を停止し、他方のファンもしくはポンプ８を動作させ
、熱媒体の流れを逆転させ、熱媒体６′を破線の方向に
流通せしめる。これにより、流出入ロア近傍の蓄熱材１
との間の熱交換が効率的に行なわれる。か＼るファンも
しくはポンプ４と８の適当な時間間隔での切換え動作を
、蓄熱材１の融解もしくは凝固が完了するまで続行する
事によって、潜熱蓄熱材１の融解もしくは凝固の場所に
よる不均一性が著しく改善され、所望の時間当りの蓄放
熱量が、従来法にくらべ長時間に亘って得られる事が認
められた。ファンもしくはポンプ４と８は、必ずしも両
方必要でなく、１台のファンもしくはポンプで熱媒体６
の流通方向を逆転できるものであれば１台でよい事は勿
論の事である。また流出入口６及び７も、−個所に限る
ことはなく一方が一個所以上でも両方とも一個所以上で
あっても良い。
なお上記実施例はファンもしくはポンプによって熱媒体
の流通方向を変更する場合について述べたが、本発明は
これに限定されるものではなく、熱媒体の流通方向を蓄
熱体に対して相対的に反転させれば良く、たとえば筐体
に対して蓄熱体を、または蓄熱体に対して筐体を相対的
に回転させる手段を設けることにより、蓄熱体に対する
熱媒体の流通方向を適当な周期で反転させても同様の効
果が得られることはもちろんである。
の流通方向を変更する場合について述べたが、本発明は
これに限定されるものではなく、熱媒体の流通方向を蓄
熱体に対して相対的に反転させれば良く、たとえば筐体
に対して蓄熱体を、または蓄熱体に対して筐体を相対的
に回転させる手段を設けることにより、蓄熱体に対する
熱媒体の流通方向を適当な周期で反転させても同様の効
果が得られることはもちろんである。
以上説明した様に、本発明は潜熱蓄熱材と、前記潜熱蓄
熱材と熱の交換を行なう熱媒体を少なくとも含む蓄熱装
置において、熱媒体の流通方向を適当な時間間隔で逆転
せしめる事にあり、これにより潜熱蓄熱材の融解もしく
は凝固の場所による不均一性が改善され、潜熱蓄熱材の
有効利用が可能となる。
熱材と熱の交換を行なう熱媒体を少なくとも含む蓄熱装
置において、熱媒体の流通方向を適当な時間間隔で逆転
せしめる事にあり、これにより潜熱蓄熱材の融解もしく
は凝固の場所による不均一性が改善され、潜熱蓄熱材の
有効利用が可能となる。
第１図は従来の蓄熱装置の断面図、第２図は本発明によ
る蓄熱装置の断面図である。 １・・・・・・蓄熱材、２・・・・・・蓄黛容器、３・
・・・・・筐体、４．８・・・・・・ファンもしくはポ
ンプ、６．７・・・・・流出入口、６・・・・・・熱媒
体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名篤１
図 ↓
る蓄熱装置の断面図である。 １・・・・・・蓄熱材、２・・・・・・蓄黛容器、３・
・・・・・筐体、４．８・・・・・・ファンもしくはポ
ンプ、６．７・・・・・流出入口、６・・・・・・熱媒
体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名篤１
図 ↓
Claims (1)
- 熱媒体の流出入を行う第１及び第２の流通手段を有する
筐体の内部に複数個の蓄熱体を配し、前記蓄熱体と熱媒
体との間で熱交換を行うように構成され、かつ前記蓄熱
体に対する熱媒体の相対的流通方向を反転させる手段を
設けたことを特徴とする蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57078943A JPS58195789A (ja) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | 蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57078943A JPS58195789A (ja) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | 蓄熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58195789A true JPS58195789A (ja) | 1983-11-15 |
Family
ID=13675962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57078943A Pending JPS58195789A (ja) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | 蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58195789A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6456198B1 (en) | 1998-06-23 | 2002-09-24 | Ks Techno Co., Ltd. | Fence sensor |
-
1982
- 1982-05-10 JP JP57078943A patent/JPS58195789A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6456198B1 (en) | 1998-06-23 | 2002-09-24 | Ks Techno Co., Ltd. | Fence sensor |
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