JPS5836279B2 - 蓄熱槽 - Google Patents
蓄熱槽Info
- Publication number
- JPS5836279B2 JPS5836279B2 JP56158527A JP15852781A JPS5836279B2 JP S5836279 B2 JPS5836279 B2 JP S5836279B2 JP 56158527 A JP56158527 A JP 56158527A JP 15852781 A JP15852781 A JP 15852781A JP S5836279 B2 JPS5836279 B2 JP S5836279B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat storage
- storage tank
- medium
- liquid
- 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.)
- Expired
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
- F28D20/021—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material and the heat-exchanging means being enclosed in one container
-
- 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)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は冷凍システム、太陽熱利用システム等において
余剰の温熱又は冷熱を蓄熱する蓄熱槽、特に物質の融解
又は凝固時の潜熱を利用して熱を蓄積する蓄熱槽の改良
に関するものである。
余剰の温熱又は冷熱を蓄熱する蓄熱槽、特に物質の融解
又は凝固時の潜熱を利用して熱を蓄積する蓄熱槽の改良
に関するものである。
従来、冷凍システムや太陽熱利用システムでは余剰の熱
を蓄積し、必要な時に熱を取り出すために蓄熱槽が用い
られている。
を蓄積し、必要な時に熱を取り出すために蓄熱槽が用い
られている。
このような蓄熱槽としては、第１図に示すように蓄熱剤
２を蓄えた蓄熱槽１内に熱交換器３を設け、該熱交換器
３を通して熱媒体を循環させて、熱媒体と蓄熱剤間１ご
蓄放熱を行なっても・り、蓄熱剤に′オ一般に氷、１，
１ツクス、バターの如き物質を用い，その融解凝同時の
潜熱を利用して熱の蓄積を行２つている。
２を蓄えた蓄熱槽１内に熱交換器３を設け、該熱交換器
３を通して熱媒体を循環させて、熱媒体と蓄熱剤間１ご
蓄放熱を行なっても・り、蓄熱剤に′オ一般に氷、１，
１ツクス、バターの如き物質を用い，その融解凝同時の
潜熱を利用して熱の蓄積を行２つている。
１，かじながら、これ等の物質は固化（７た状，爽で熱
１゛：２導性が非常に悪いため十分大きな熱を蓄える容
・４を有しているにもかかわらず、熱が内部ｌで効率よ
く伝達しない欠点があり、これを解消するた１／）に種
々の工夫が施されている。
１゛：２導性が非常に悪いため十分大きな熱を蓄える容
・４を有しているにもかかわらず、熱が内部ｌで効率よ
く伝達しない欠点があり、これを解消するた１／）に種
々の工夫が施されている。
例えば、熱交換器に多数のパイプを用いたり、フィン付
きチューグを用いて蓄熱剤との接触面積を増加させてい
るが、それでも十分な効率は得られなかった。
きチューグを用いて蓄熱剤との接触面積を増加させてい
るが、それでも十分な効率は得られなかった。
一般に、ワックスの如きある温度で融解す・５物質を蓄
熱剤に用いた蓄熱槽では、蓄熱剤そのものが熱伝導性が
悪いため、液状の時には強制利流により熱交換の効率を
高めることができるが、熱交換用パイプの表面で液が固
化すると急激に熱交換性が低下し、熱を有効に蓄熱剤に
伝達するこどが困難となる。
熱剤に用いた蓄熱槽では、蓄熱剤そのものが熱伝導性が
悪いため、液状の時には強制利流により熱交換の効率を
高めることができるが、熱交換用パイプの表面で液が固
化すると急激に熱交換性が低下し、熱を有効に蓄熱剤に
伝達するこどが困難となる。
１た熱交換器に多数のパイプやフィン付きチューブを用
いることは蓄熱槽のコス｛・を高める原因となっている
。
いることは蓄熱槽のコス｛・を高める原因となっている
。
本発明はこれに鑑み、種々検討の結果、熱媒体と蓄熱剤
間の熱伝達性が浸れ、有効に蓄放熱することができる蓄
熱槽を開発したもので、熱媒体を蓄え、その一部を循環
させて蓄放熱を行なう一次蓄熱槽内に熱交換器を設け、
該熱交換器内に、二次蓄熱槽に蓄えた液〜固相変化に伴
い熱授受のある物質を微小容器内に封入して液相媒体中
に浮遊又は混入せしめた蓄熱剤を循環させることを特徴
とするものである。
間の熱伝達性が浸れ、有効に蓄放熱することができる蓄
熱槽を開発したもので、熱媒体を蓄え、その一部を循環
させて蓄放熱を行なう一次蓄熱槽内に熱交換器を設け、
該熱交換器内に、二次蓄熱槽に蓄えた液〜固相変化に伴
い熱授受のある物質を微小容器内に封入して液相媒体中
に浮遊又は混入せしめた蓄熱剤を循環させることを特徴
とするものである。
これを図面を用いて詳細に説明する。
第２図は本発明蓄熱槽の一実施例を示すもので、図にむ
いて、１ａは一次蓄熱槽、１ｂ二次蓄熱槽、２ａは熱媒
体、２ｂは蓄熱剤、３は熱交換器、４はポンプを示し、
一次蓄熱槽１ａには熱媒体２ａ？蓄え、熱媒体人口５及
び出口６を設げて熱媒体２ａの一部を循環させて蓄放熱
を行なう。
いて、１ａは一次蓄熱槽、１ｂ二次蓄熱槽、２ａは熱媒
体、２ｂは蓄熱剤、３は熱交換器、４はポンプを示し、
一次蓄熱槽１ａには熱媒体２ａ？蓄え、熱媒体人口５及
び出口６を設げて熱媒体２ａの一部を循環させて蓄放熱
を行なう。
この一次蓄熱槽１ａ内に熱交換器３を設け、二次蓄熱槽
１ｂに液一固相変化に伴い熱授受のある物質を微小容器
内に封入して液相媒体中に浮遊又は混入した蓄熱剤２ｂ
を蓄え、該蓄熱剤２ｂをポンプ４により一次蓄熱槽１ａ
内に設けた熱交換器３内を循環させるものである。
１ｂに液一固相変化に伴い熱授受のある物質を微小容器
内に封入して液相媒体中に浮遊又は混入した蓄熱剤２ｂ
を蓄え、該蓄熱剤２ｂをポンプ４により一次蓄熱槽１ａ
内に設けた熱交換器３内を循環させるものである。
熱媒体２ａとしては従来同様蓄熱利用温度に応じて水、
その曲の液体を使用し、蓄熱剤２ｂの液−固相変化に伴
い熱授受のある物質としては、液一固相変化に伴う潜熱
の大きいものが望１しく、例えば、ノルマルヘキサテカ
ン（ Ｃ１６Ｈ３４、融点１８．２℃、融解熱４３．３
ｋｃａｌ／ｌ）、Ｎテトラテカン（Ｃ１４Ｈ３０、融点
５．９℃、融解熱４１．５ｋｃａｌ／ｌパラフィン類（
融点４５〜６５℃、融解熱３５１ｃａｔ／Ｐ）、氷（Ｈ
２０、融点０°Ｃ１融解熱７３．１ｋｃａｌ／ｌ）、ベ
ンゼン（ＣａＨａ融点５４゜Ｃ、融解熱３０．１ｍ／ｇ
）、ナトリウム（融点９７．８℃、融解熱２ ７ ｃａ
ｔ／ ９ ）、ナフタリン（融点８０．５℃、融解熱３
３．７ｍ／ｇ）、酢酸（融点１６．６℃、融解熱４７ｃ
ａｔ／９）から蓄熱利用温度に応じて選択すれはよい。
その曲の液体を使用し、蓄熱剤２ｂの液−固相変化に伴
い熱授受のある物質としては、液一固相変化に伴う潜熱
の大きいものが望１しく、例えば、ノルマルヘキサテカ
ン（ Ｃ１６Ｈ３４、融点１８．２℃、融解熱４３．３
ｋｃａｌ／ｌ）、Ｎテトラテカン（Ｃ１４Ｈ３０、融点
５．９℃、融解熱４１．５ｋｃａｌ／ｌパラフィン類（
融点４５〜６５℃、融解熱３５１ｃａｔ／Ｐ）、氷（Ｈ
２０、融点０°Ｃ１融解熱７３．１ｋｃａｌ／ｌ）、ベ
ンゼン（ＣａＨａ融点５４゜Ｃ、融解熱３０．１ｍ／ｇ
）、ナトリウム（融点９７．８℃、融解熱２ ７ ｃａ
ｔ／ ９ ）、ナフタリン（融点８０．５℃、融解熱３
３．７ｍ／ｇ）、酢酸（融点１６．６℃、融解熱４７ｃ
ａｔ／９）から蓄熱利用温度に応じて選択すれはよい。
１た微小容器としては、熱伝導性が良く、前記物質及び
液相媒体と化学反応を起こさないものを使用すればよい
。
液相媒体と化学反応を起こさないものを使用すればよい
。
例えば、物質にパラフィンを用い、液相媒体に水又は油
を使用する場合には、アルニウムやポリスチレン等のカ
プセルを用いるとよい。
を使用する場合には、アルニウムやポリスチレン等のカ
プセルを用いるとよい。
同、物質の融解に伴う体積変化を考慮してカプセル内に
空隙を設けるか又はカプセルに弾力性を持たせるとよい
。
空隙を設けるか又はカプセルに弾力性を持たせるとよい
。
渣た液相媒体としては蓄熱利用温度で液相を保ち、化学
変化を起こさないものであればよい。
変化を起こさないものであればよい。
特に水又は粘性の少ない油が適している。
本発明蓄熱槽は以上の構戊からなり、循環作動する熱媒
体を蓄熱剤として一次蓄熱槽に蓄熱し、更に熱交換器を
介し液一固相変化に伴い熱授受のある物質を利用して二
次蓄熱槽に多量の熱を蓄積することができる。
体を蓄熱剤として一次蓄熱槽に蓄熱し、更に熱交換器を
介し液一固相変化に伴い熱授受のある物質を利用して二
次蓄熱槽に多量の熱を蓄積することができる。
１た液一固相変化に伴い熱授受のある物質は微小容器内
に封入して、液相媒体中に浮遊又は混入せしめたため、
内部１で熱伝達が効率よく伝達し、しかも、熱交換器の
内壁に固着して、熱交換特性を低下せしめることがなく
、有効に効率よ〈蓄放熱が行なえる。
に封入して、液相媒体中に浮遊又は混入せしめたため、
内部１で熱伝達が効率よく伝達し、しかも、熱交換器の
内壁に固着して、熱交換特性を低下せしめることがなく
、有効に効率よ〈蓄放熱が行なえる。
従って、本発明蓄熱槽によれば従来の水の比熱を利用し
た蓄熱槽と比較し、同一容積で約２倍の蓄放熱が可能と
なり、昔た同じ蓄放熱であれば従来の蓄熱槽の約半分の
大きさで蓄放熱することができる。
た蓄熱槽と比較し、同一容積で約２倍の蓄放熱が可能と
なり、昔た同じ蓄放熱であれば従来の蓄熱槽の約半分の
大きさで蓄放熱することができる。
更に封入した物質の融点が異なる２種以上の微小容器を
液相媒体中に浮遊又は混入せしめることにより、蓄熱温
度を段階的に一定値に保つことができるため、温度のコ
ントロールが容易で、冷凍機や暖房機を運転する場合に
その制御方法が容易となる。
液相媒体中に浮遊又は混入せしめることにより、蓄熱温
度を段階的に一定値に保つことができるため、温度のコ
ントロールが容易で、冷凍機や暖房機を運転する場合に
その制御方法が容易となる。
例えば、水を封入した容器とパラフィンを封入した容器
を液相媒体中に混入せしめることにより高温側として約
４５℃の温度付近で一定に保持することが容易で、低温
側として約０゜Ｃの温度付近で一定に保持することが容
易にできる。
を液相媒体中に混入せしめることにより高温側として約
４５℃の温度付近で一定に保持することが容易で、低温
側として約０゜Ｃの温度付近で一定に保持することが容
易にできる。
伺、混合比率については使用目的に応じて選択すればよ
い。
い。
このように、本発明によれば冷凍システムや太陽熱利用
システムの蓄熱槽として有効に蓄放熱を行なうことがで
きる顕著な効果を奏するものである。
システムの蓄熱槽として有効に蓄放熱を行なうことがで
きる顕著な効果を奏するものである。
第１図は従来の蓄熱槽の一例を示す側断面図、第２図は
本発明蓄熱槽の一実施例を示す側断面図である。 １・・・蓄熱槽、１ａ・・・一次蓄熱槽、１ｂ・・・二
次蓄熱槽、２・・・蓄熱剤、２ａ・・・熱媒体、２ｂ・
・・蓄熱剤、３・・・熱交換器、４・・・ポンプ。
本発明蓄熱槽の一実施例を示す側断面図である。 １・・・蓄熱槽、１ａ・・・一次蓄熱槽、１ｂ・・・二
次蓄熱槽、２・・・蓄熱剤、２ａ・・・熱媒体、２ｂ・
・・蓄熱剤、３・・・熱交換器、４・・・ポンプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱媒体を蓄え、その一部を循環させて蓄放熱を行な
う一次蓄熱槽内に熱交換器を設け、該熱交換器内に二次
蓄熱槽に蓄えた液一固相変化に伴い熱授受のある物質を
微小容器内に封入して液相媒体中に浮遊又は混入せしめ
た蓄熱剤を循環させることを特徴とする蓄熱槽。 ２ 封入した物質の融点が異なる２種以上の微小容器を
液相媒体中に浮遊又は混入せしめる特許請求の範囲第１
項記載の蓄熱槽。 ３ 液一固相変化に伴い熱授受のある物質としてノルマ
ルヘキサテカン、Ｎテトラテカン、パラフィン類、氷、
ベンジン、ナトリウム、ナフタリン、又は酢酸を用いる
特許請求の範囲第１項、又は第２項記載の蓄熱槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56158527A JPS5836279B2 (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 蓄熱槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56158527A JPS5836279B2 (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 蓄熱槽 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5860193A JPS5860193A (ja) | 1983-04-09 |
| JPS5836279B2 true JPS5836279B2 (ja) | 1983-08-08 |
Family
ID=15673677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56158527A Expired JPS5836279B2 (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 蓄熱槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5836279B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2575679B (en) | 2018-07-20 | 2022-06-15 | Bae Systems Plc | Thermal Management System |
-
1981
- 1981-10-05 JP JP56158527A patent/JPS5836279B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5860193A (ja) | 1983-04-09 |
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