JPS5855439B2 - 潜熱型蓄熱装置 - Google Patents
潜熱型蓄熱装置Info
- Publication number
- JPS5855439B2 JPS5855439B2 JP56101343A JP10134381A JPS5855439B2 JP S5855439 B2 JPS5855439 B2 JP S5855439B2 JP 56101343 A JP56101343 A JP 56101343A JP 10134381 A JP10134381 A JP 10134381A JP S5855439 B2 JPS5855439 B2 JP S5855439B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat storage
- heat
- plate
- capsules
- storage device
- 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)
- Central Heating Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は物質の融解潜熱を利用する潜熱型蓄熱装置に関
する。
する。
太陽エネルギーやプラントの廃熱を冷暖房システム、或
は発電システム等に利用することは省エネルギ一対策の
一環として重要であるが、これらの熱エネルギー源は変
動が大きいため、熱エネルギーを一時的に貯え、安定し
た出力が得られるようにする必要がある。
は発電システム等に利用することは省エネルギ一対策の
一環として重要であるが、これらの熱エネルギー源は変
動が大きいため、熱エネルギーを一時的に貯え、安定し
た出力が得られるようにする必要がある。
熱エネルギーを貯える方法としては、物質の比熱を利用
する顕熱蓄熱と物質の相変化（融解、気化）に伴なう潜
熱を利用する潜熱蓄熱とがある。
する顕熱蓄熱と物質の相変化（融解、気化）に伴なう潜
熱を利用する潜熱蓄熱とがある。
蓄熱装置として現在使用されているものは、水蓄熱槽（
温水槽）、岩石蓄熱槽等が殆どであり、すべての顕熱型
である。
温水槽）、岩石蓄熱槽等が殆どであり、すべての顕熱型
である。
顕熱型の場合、比熱の最も大きい水蓄熱を用いたとして
も１ｇ当りの蓄熱量は１ ｃａｌ／℃であり、使用温度
範囲が１００’Ｃ以下に限定され、しかも温度範囲を広
＜（２０℃程度）とならなければならないため、ランキ
ンサイクル或は蒸気タービンを駆動するには非常に効率
が悪かった。
も１ｇ当りの蓄熱量は１ ｃａｌ／℃であり、使用温度
範囲が１００’Ｃ以下に限定され、しかも温度範囲を広
＜（２０℃程度）とならなければならないため、ランキ
ンサイクル或は蒸気タービンを駆動するには非常に効率
が悪かった。
これに対し、潜熱型の場合は水利塩或はパラフィンでも
４０〜６０ ｃａｔ／ ｆｉの蓄熱が可能であり、使用
温度範囲を高温とすることもある程度可能で、しかも狭
い温度範囲で作動できる長所もあるため、小型化の要求
される蓄熱装置においては非常に有望である。
４０〜６０ ｃａｔ／ ｆｉの蓄熱が可能であり、使用
温度範囲を高温とすることもある程度可能で、しかも狭
い温度範囲で作動できる長所もあるため、小型化の要求
される蓄熱装置においては非常に有望である。
しかし、水利塩を使用する場合は過冷却を伴なうこと、
腐食性が強いこと、又パラフィンを使用する場合は熱伝
導度が低いこと等の理由から、潜熱型の蓄熱装置の実用
化は必ずしも容易でなく、又、高温を得るため熱媒体と
してフロンや水と直接接触させるシステムへの使用は難
しく、実用的には空調用の空気を岩石の隙間に通す方法
がとられているにすぎない。
腐食性が強いこと、又パラフィンを使用する場合は熱伝
導度が低いこと等の理由から、潜熱型の蓄熱装置の実用
化は必ずしも容易でなく、又、高温を得るため熱媒体と
してフロンや水と直接接触させるシステムへの使用は難
しく、実用的には空調用の空気を岩石の隙間に通す方法
がとられているにすぎない。
本発明は、上述のような従来の蓄熱装置の欠点を解決し
、蓄熱材による腐食性、蓄熱・放熱Φ際の熱交換性能を
改善することにより熱交換性能及び耐久性に優れ、且つ
コストの低い潜熱型蓄熱装置Ｑつ提供を目的として為し
たものであり、内面をプラスチック薄膜で被覆した金属
箔製容器に、蓄熱材及び波状の金属製フィラーを封入し
てなるフレキシブルな板状カプセルを、多数の孔を穿設
した仕切板で仕切られた蓄熱容器内に同心円状に多層に
配列、充填し、該板状カプセル間に波状の金属製スペー
サを介在せしめ、該蓄熱容器の熱媒体の出入口部に拡散
板を設けたことを特徴とする潜熱型蓄熱装置にかかるも
のである。
、蓄熱材による腐食性、蓄熱・放熱Φ際の熱交換性能を
改善することにより熱交換性能及び耐久性に優れ、且つ
コストの低い潜熱型蓄熱装置Ｑつ提供を目的として為し
たものであり、内面をプラスチック薄膜で被覆した金属
箔製容器に、蓄熱材及び波状の金属製フィラーを封入し
てなるフレキシブルな板状カプセルを、多数の孔を穿設
した仕切板で仕切られた蓄熱容器内に同心円状に多層に
配列、充填し、該板状カプセル間に波状の金属製スペー
サを介在せしめ、該蓄熱容器の熱媒体の出入口部に拡散
板を設けたことを特徴とする潜熱型蓄熱装置にかかるも
のである。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
胴部１と鏡板２，２′からなる耐圧性の蓄熱容器３の上
下の鏡板２，２′に熱媒体の出入口４，４′を夫々設け
、該各出入口４，４′に配管５，６を夫々接続する。
下の鏡板２，２′に熱媒体の出入口４，４′を夫々設け
、該各出入口４，４′に配管５，６を夫々接続する。
前記胴部１０内径と略同−径の円板に多数の孔１３を穿
設した穴明板からなる仕切板７を、前記胴部１内に所要
間隔で多段に配設し、又前記上、下鏡板２，２′の出入
口４，４′付近に該出入口４，４′を覆うよう穴明板を
漏斗状に折り曲げてなる拡散板８を設ける。
設した穴明板からなる仕切板７を、前記胴部１内に所要
間隔で多段に配設し、又前記上、下鏡板２，２′の出入
口４，４′付近に該出入口４，４′を覆うよう穴明板を
漏斗状に折り曲げてなる拡散板８を設ける。
前記上、下鏡板２，２′に設けた拡散板８と前記仕切板
７との間には、蓄熱材９と伝熱促進用のフィラー１０と
を充填したカプセル１１を、該カプセル１１の長手方向
が上、下鏡板２，２′の内壁と略平行に多層となるよう
に充填し、充填した各カプセルの隙間に熱伝導の良い金
属の箔或は金網からなる波状のスペーサ１２を介在せし
める。
７との間には、蓄熱材９と伝熱促進用のフィラー１０と
を充填したカプセル１１を、該カプセル１１の長手方向
が上、下鏡板２，２′の内壁と略平行に多層となるよう
に充填し、充填した各カプセルの隙間に熱伝導の良い金
属の箔或は金網からなる波状のスペーサ１２を介在せし
める。
前記カプセル１１は、銅又はアルミ等の金属箔の片面に
ポリエチレン等のプラスチックをラミネートした材質を
用いプラスチック層が内側となるよう袋状に成型し、蓄
熱材９及びフィラー１０を封入したときに、厚さが８〜
１０朋のフレキシブルな構造となるよう構成する。
ポリエチレン等のプラスチックをラミネートした材質を
用いプラスチック層が内側となるよう袋状に成型し、蓄
熱材９及びフィラー１０を封入したときに、厚さが８〜
１０朋のフレキシブルな構造となるよう構成する。
金属箔やプラスチックは蓄熱材の腐食性に耐え得る材質
を選定することは勿論である。
を選定することは勿論である。
又、前記胴部１に多段に配設した各仕切板７の間に、前
記カプセル１１を同心円状に配列し、該カプセル１１の
上、下端部を該仕切板７で固定し、該カプセル１１の隙
間に前記スペーサ１２を介在させである。
記カプセル１１を同心円状に配列し、該カプセル１１の
上、下端部を該仕切板７で固定し、該カプセル１１の隙
間に前記スペーサ１２を介在させである。
図中、１４は前記蓄熱容器３を被覆するための断熱層を
示す。
示す。
次に本発明の作用について説明する。
蓄熱時には、図示していない集熱器により温度の上昇し
た熱媒体は、蓄熱容器３の下鏡板２′の出入口４′に接
続した配管６から蓄熱容器３内に送り込まれ、拡散板８
に設けた孔１３から蓄熱容器３の底部に均一に拡散され
、拡散板８と仕切板７と０間に配夕（ルたカプセル１１
の隙間を通過し、熱をスペーサ１２を介して又は直接に
カプセル１１に与え、次いで仕切板７間に配列したカプ
セル１１の隙間を上昇し、上鏡板２に設けた拡散板８を
通過して出入口４から流出する。
た熱媒体は、蓄熱容器３の下鏡板２′の出入口４′に接
続した配管６から蓄熱容器３内に送り込まれ、拡散板８
に設けた孔１３から蓄熱容器３の底部に均一に拡散され
、拡散板８と仕切板７と０間に配夕（ルたカプセル１１
の隙間を通過し、熱をスペーサ１２を介して又は直接に
カプセル１１に与え、次いで仕切板７間に配列したカプ
セル１１の隙間を上昇し、上鏡板２に設けた拡散板８を
通過して出入口４から流出する。
こめ過程において、カプセル１１内の蓄熱材９は高温の
熱媒体から熱を与えられ、融解潜熱として溶融した状態
で熱を蓄えることができる。
熱媒体から熱を与えられ、融解潜熱として溶融した状態
で熱を蓄えることができる。
又、放熱時には、温度０低い熱媒体を蓄熱容器３下鏡板
２′出入口４′から流入させると、温度の低い熱媒体は
前記と同様に蓄熱容器３内を下部から上部へ、融解潜熱
を蓄積したカプセル１１から熱を吸収しつつ移行し、上
鏡板２に設けた出入口４から高温となって流出し、再び
目的とする冷暖房システム等の負荷に戻る。
２′出入口４′から流入させると、温度の低い熱媒体は
前記と同様に蓄熱容器３内を下部から上部へ、融解潜熱
を蓄積したカプセル１１から熱を吸収しつつ移行し、上
鏡板２に設けた出入口４から高温となって流出し、再び
目的とする冷暖房システム等の負荷に戻る。
これらの一連の熱交換において、カプセル１１間に介在
せしめたスペーサ１２は、カプセル１１同志の密着によ
る熱媒体の流れの不均一を防止し、カプセル１１間を適
度な間隔に維持し、熱媒体が均一に流れるようにすると
共に、その材質を熱伝導の良い金属の箔或は金網としで
あるので、熱媒体とカプセル１１との間の熱交換効率を
更に高めている。
せしめたスペーサ１２は、カプセル１１同志の密着によ
る熱媒体の流れの不均一を防止し、カプセル１１間を適
度な間隔に維持し、熱媒体が均一に流れるようにすると
共に、その材質を熱伝導の良い金属の箔或は金網としで
あるので、熱媒体とカプセル１１との間の熱交換効率を
更に高めている。
又、カプセル１１内に蓄熱材９と共に収納されたフィラ
ー１０は、蓄熱材９の融解の際のカプセル１１の大きな
変形を防止すると同時に、放熱時にカプセル１１内面に
形成される固相による熱伝達の低下を防止する作用を有
する。
ー１０は、蓄熱材９の融解の際のカプセル１１の大きな
変形を防止すると同時に、放熱時にカプセル１１内面に
形成される固相による熱伝達の低下を防止する作用を有
する。
更に、カプセル１１をその上、下端を仕切板７により支
持しているので、カプセル１１内に収納したフィラー１
０と共に蓄熱材９融解時の大きな形くずれを防止するこ
とができる。
持しているので、カプセル１１内に収納したフィラー１
０と共に蓄熱材９融解時の大きな形くずれを防止するこ
とができる。
なお、本発明の潜熱型蓄熱装置は上述の実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
以上述べたように本発明の潜熱型蓄熱装置によれば、
（ｉ） 蓄熱材をフィラーと共に、プラスチックフィ
ルムで被覆した金属箔の袋に充填、密封したフレキシブ
ルなカプセルを蓄熱容器に多層に充填し、熱媒体を該カ
プセルの間を通過させるよう構成したので、熱交換性能
が優れている。
ルムで被覆した金属箔の袋に充填、密封したフレキシブ
ルなカプセルを蓄熱容器に多層に充填し、熱媒体を該カ
プセルの間を通過させるよう構成したので、熱交換性能
が優れている。
（１１）カプセルの材質は、伝熱性に優れた金属箔に、
耐食性に優れたプラスチックフィルムを被覆しであるの
で、腐食性の高い水利塩（例えば塩化マグネシウム水和
塩）等の蓄熱材に適する。
耐食性に優れたプラスチックフィルムを被覆しであるの
で、腐食性の高い水利塩（例えば塩化マグネシウム水和
塩）等の蓄熱材に適する。
（ｉｉｉ） カプセルをフレキシブルとしであるので
、蓄熱材の熱膨張、相変化による体積変化を吸収するこ
とができると共に蓄熱容器への充填が容易となる。
、蓄熱材の熱膨張、相変化による体積変化を吸収するこ
とができると共に蓄熱容器への充填が容易となる。
（ＩＶ） 蓄熱材中にフィラーを封入しであるため、
固相でり熱伝導の律速を回避できると共にカブセルの大
きな形くずれを防止することができる。
固相でり熱伝導の律速を回避できると共にカブセルの大
きな形くずれを防止することができる。
（Ｖ） カプセルが板状であるので熱交換性能を向上
させることができる。
させることができる。
（ｖｉｌ カプセル間に熱伝導促進０ための箔、金網
を介在せしめているりで、熱媒体の流れを片寄ることな
く均一にすることができると共に熱交換性能を更に向上
させることができる。
を介在せしめているりで、熱媒体の流れを片寄ることな
く均一にすることができると共に熱交換性能を更に向上
させることができる。
〜１）蓄熱容器の熱媒体出入口に拡散板を設けであるの
で、熱媒体を蓄熱容器内に均一に拡散することができる
。
で、熱媒体を蓄熱容器内に均一に拡散することができる
。
従って、蓄熱容器内の温度分布が均一となり、熱の入出
力が安定する。
力が安定する。
等、種種の優れた効果を発揮する。
第１図は本発明の潜熱型蓄熱装置の説明図、第２図は第
１図の一部破断の平面図、第３図は第１図のＡ部詳細説
明図である。 図中、１は胴部、２，２′は鏡板、３は蓄熱容器、４．
４′は出入口、５，６ｃま配管、７は仕切板、８は拡散
板、９は蓄熱材、１０はフィラー、１１はカプセル、１
２はスペーサ、１３は孔を示す。
１図の一部破断の平面図、第３図は第１図のＡ部詳細説
明図である。 図中、１は胴部、２，２′は鏡板、３は蓄熱容器、４．
４′は出入口、５，６ｃま配管、７は仕切板、８は拡散
板、９は蓄熱材、１０はフィラー、１１はカプセル、１
２はスペーサ、１３は孔を示す。
Claims (1)
- １ 内面をプラスチック薄膜で被覆した金属箔製容器に
、蓄熱材及び波状の金属製フィラーを封入してなるフレ
キシブルな板状カプセルを、多数の孔を穿設した仕切板
で仕切られた蓄熱容器内に同心円状に多層に配列、充填
し、該板状カプセル間に波状の金属製スペーサを介在せ
しめ、該蓄熱容器の熱媒体の出入口部に拡散板を設けた
ことを特徴とする潜熱型蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101343A JPS5855439B2 (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 潜熱型蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101343A JPS5855439B2 (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 潜熱型蓄熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS586392A JPS586392A (ja) | 1983-01-13 |
| JPS5855439B2 true JPS5855439B2 (ja) | 1983-12-09 |
Family
ID=14298190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56101343A Expired JPS5855439B2 (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 潜熱型蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855439B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2011205326B2 (en) * | 2010-01-12 | 2015-08-20 | Sylvan Source, Inc. | Heat transfer interface |
-
1981
- 1981-07-01 JP JP56101343A patent/JPS5855439B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS586392A (ja) | 1983-01-13 |
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