JPS5860193A - 蓄熱槽 - Google Patents
蓄熱槽Info
- Publication number
- JPS5860193A JPS5860193A JP56158527A JP15852781A JPS5860193A JP S5860193 A JPS5860193 A JP S5860193A JP 56158527 A JP56158527 A JP 56158527A JP 15852781 A JP15852781 A JP 15852781A JP S5860193 A JPS5860193 A JP S5860193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- accumulator
- heat storage
- storage tank
- substance
- 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
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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)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (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。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（１１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、熱媒体と蓄島剤間で蓄、放熱を行なっており、
蓄熱剤には一般に氷、ワックス、バターの如き物質を用
い、その融解凝固時の潜熱を利用して熱の蓄積を行なっ
ている。しかしながら、これ等の物質は固化した状態で
熱伝導性が非常に悪いため十分大きな熱を蓄える容量を
有しているにもかかわらず、熱が内部まで効率よく伝達
しない欠点があり、これを解消するために種々の工夫が
ｊＩＩされている０例えば、熱交換器に多数のパイプを
用いたり、フィン付きデユープ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。
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（１１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、熱媒体と蓄島剤間で蓄、放熱を行なっており、
蓄熱剤には一般に氷、ワックス、バターの如き物質を用
い、その融解凝固時の潜熱を利用して熱の蓄積を行なっ
ている。しかしながら、これ等の物質は固化した状態で
熱伝導性が非常に悪いため十分大きな熱を蓄える容量を
有しているにもかかわらず、熱が内部まで効率よく伝達
しない欠点があり、これを解消するために種々の工夫が
ｊＩＩされている０例えば、熱交換器に多数のパイプを
用いたり、フィン付きデユープ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る物質を蓄熱
剤よ二用いた蓄熱槽では、蓄熱剤そのものが熱伝導性が
悪いため、液状の時Ｉ：は強制対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
に伝達することが困難となる。また熱交換器に緯のパイ
プやフィン付きチューブを用いることは蓄熱槽のコスト
を高める原因となっている。
剤よ二用いた蓄熱槽では、蓄熱剤そのものが熱伝導性が
悪いため、液状の時Ｉ：は強制対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
に伝達することが困難となる。また熱交換器に緯のパイ
プやフィン付きチューブを用いることは蓄熱槽のコスト
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
間の熱伝達性が優れ、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。
間の熱伝達性が優れ、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、図にお
いて、（１＄１）は−法曹熱槽、（１ｂ）二次蓄熱槽、
（２ｍ）は熱媒体、（２ｂ）は蓄熱剤、（３）は熱交換
器、（４）はポンプを示し、−法曹熱槽（１りには熱媒
体（２ａ）を蓄え、熱媒体入口（５）及び出口（６）を
設けて熱媒体（２ｍ）の一部を循環させて蓄放熱を行な
う、この−法曹熱槽（１ａ）内に熱交換器３）を設け、
二次蓄熱槽（１ｂ）に液−固相変化に伴い熱投受のある
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（１１冶に設けた熱交換器（３
）内を循環させるものである。
いて、（１＄１）は−法曹熱槽、（１ｂ）二次蓄熱槽、
（２ｍ）は熱媒体、（２ｂ）は蓄熱剤、（３）は熱交換
器、（４）はポンプを示し、−法曹熱槽（１りには熱媒
体（２ａ）を蓄え、熱媒体入口（５）及び出口（６）を
設けて熱媒体（２ｍ）の一部を循環させて蓄放熱を行な
う、この−法曹熱槽（１ａ）内に熱交換器３）を設け、
二次蓄熱槽（１ｂ）に液−固相変化に伴い熱投受のある
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（１１冶に設けた熱交換器（３
）内を循環させるものである。
熱媒体（２１）としては従来同様蓄熱利用温度に応じて
水、その他の液体を使用し、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−（支）相変
化に伴う海島の大きいものが望ましく、例えは、ノルマ
ルヘキサデ１ン（０１１Ｈ１４融点ＩＢ２℃、融解熱４
３．３＆、ｌ／ｊχ Δテトラデカン（Ｃ＊ａ”ｓａ、
融点＆９℃、融解熱４１．５−／ｊ）、パラフィン類（
融点４５〜６５℃、融解熱３５．１ａＧ／ｊ）、氷（Ｈ
８０、融点０℃、融解熱７３．１−／Ｉ ）、ベンゼン
（Ｃ，Ｈ，融点５．４℃、融解熱３０．１１１．＃）、
ナトリウム（融点９７．８℃、融解熱２７ｔｌｌｂ／１
１）、ナフタジン（融点８０，５℃、融解熱３３．７−
／ｌ）。
水、その他の液体を使用し、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−（支）相変
化に伴う海島の大きいものが望ましく、例えは、ノルマ
ルヘキサデ１ン（０１１Ｈ１４融点ＩＢ２℃、融解熱４
３．３＆、ｌ／ｊχ Δテトラデカン（Ｃ＊ａ”ｓａ、
融点＆９℃、融解熱４１．５−／ｊ）、パラフィン類（
融点４５〜６５℃、融解熱３５．１ａＧ／ｊ）、氷（Ｈ
８０、融点０℃、融解熱７３．１−／Ｉ ）、ベンゼン
（Ｃ，Ｈ，融点５．４℃、融解熱３０．１１１．＃）、
ナトリウム（融点９７．８℃、融解熱２７ｔｌｌｂ／１
１）、ナフタジン（融点８０，５℃、融解熱３３．７−
／ｌ）。
酢酸（融点１６．６℃、融解熱４７ａ６／ｊｌ）から蓄
熱利用温度に応じて選択すればよい、また微小容器とし
ては、熱伝導性が良く、前記物質及び液相媒体と化学反
応を起さないものを使用すればよい０例えば、＠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、アルミニウムやポリスチレン等のカプセルを用いる
とよい。尚、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。また液相媒体とし−ては蓄熱利用温度で液相
な保ち、化学変化を起さないものであればよい、４１１
に水又は粘性の４．少ない油が適している。 ＝ 本発明蓄熱槽昧以上の構成からなり、ｉｕｉ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−固相変イヒζ二伴ｌ／Ａ熱授受のある物質を
利用して二次蓄熱槽１＝多量の熱を蓄積することができ
る。また液−固相変（ヒに伴い熱授受のある物質は微小
容器−内Ｃ二封入して、液相媒体中に浮遊又は混入せし
めたため、内部まで熱伝達が効率よく伝達し、し力１も
、熱交換器の内壁にＩ！ｄ！１′シて、熱交換特性を低
下せしめることがなく、有効に効率よく蓄放熱カー行な
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、また同じ蓄放熱であれば従来の蓄熱槽の約半分の
大きさで蓄放熱テることかできる。
熱利用温度に応じて選択すればよい、また微小容器とし
ては、熱伝導性が良く、前記物質及び液相媒体と化学反
応を起さないものを使用すればよい０例えば、＠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、アルミニウムやポリスチレン等のカプセルを用いる
とよい。尚、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。また液相媒体とし−ては蓄熱利用温度で液相
な保ち、化学変化を起さないものであればよい、４１１
に水又は粘性の４．少ない油が適している。 ＝ 本発明蓄熱槽昧以上の構成からなり、ｉｕｉ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−固相変イヒζ二伴ｌ／Ａ熱授受のある物質を
利用して二次蓄熱槽１＝多量の熱を蓄積することができ
る。また液−固相変（ヒに伴い熱授受のある物質は微小
容器−内Ｃ二封入して、液相媒体中に浮遊又は混入せし
めたため、内部まで熱伝達が効率よく伝達し、し力１も
、熱交換器の内壁にＩ！ｄ！１′シて、熱交換特性を低
下せしめることがなく、有効に効率よく蓄放熱カー行な
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、また同じ蓄放熱であれば従来の蓄熱槽の約半分の
大きさで蓄放熱テることかできる。
更に封入した物質の融点が異なる２８以上の微小容器な
液相媒体沖番＝浮遊又は混入せしめることにより、蓄ｉ
！！度を段階的１＝一定値「二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＠房楓な運転す
る場合艦＝その制御方法が容易となる０例えば、水を封
入した容器とパラフィンを封入した容器な液相媒体中に
混入せしめることによりｉ＆５４１１Ｉｉとして約４５
℃の湿度付近で一定に保持することが容易で、低湿側と
して約０℃の温度付近で一定に保持することが容易にで
きる。尚、混合比率１；ついては使用目的に応じて選択
すればよい。
液相媒体沖番＝浮遊又は混入せしめることにより、蓄ｉ
！！度を段階的１＝一定値「二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＠房楓な運転す
る場合艦＝その制御方法が容易となる０例えば、水を封
入した容器とパラフィンを封入した容器な液相媒体中に
混入せしめることによりｉ＆５４１１Ｉｉとして約４５
℃の湿度付近で一定に保持することが容易で、低湿側と
して約０℃の温度付近で一定に保持することが容易にで
きる。尚、混合比率１；ついては使用目的に応じて選択
すればよい。
このようＲ＝、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。
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。
第１ｅＩＣは従来の蓄熱槽の一例を示す＠断面図。
１８２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 ｌａ −法曹熱槽 １ｂ二次蓄島檜
２、蓄熱剤 ２１ 熱媒体 ２ｂ蓄熱剤３、
熱交換器 ４．ポンプ
る。 １、蓄熱槽 ｌａ −法曹熱槽 １ｂ二次蓄島檜
２、蓄熱剤 ２１ 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】 蒐ロ 熱媒体を蓄え、その一部を循環させて蓄放熱を行
なう一次蓄熱檜円に熱交換器を設け、該熱交換器内に二
次蓄熱槽に蓄えた液−自相変化に赫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２１ｉ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１１１項記載の蓄熱槽。 （３１Ｍ−自相変化に伴い熱授受のある物質としてノル
マルヘキチデヵン、Ｎテトラデカン、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
いゐ特許請求の範棚第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 true JPS5860193A (ja) | 1983-04-09 |
| JPS5836279B2 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) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2575679A (en) * | 2018-07-20 | 2020-01-22 | Bae Systems Plc | Thermal Management system |
-
1981
- 1981-10-05 JP JP56158527A patent/JPS5836279B2/ja not_active Expired
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2575679A (en) * | 2018-07-20 | 2020-01-22 | Bae Systems Plc | Thermal Management system |
| GB2575679B (en) * | 2018-07-20 | 2022-06-15 | Bae Systems Plc | Thermal Management System |
| US11706903B2 (en) | 2018-07-20 | 2023-07-18 | Bae Systems Plc | Thermal management system |
| US12108567B2 (en) | 2018-07-20 | 2024-10-01 | Bae Systems Plc | Thermal management system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5836279B2 (ja) | 1983-08-08 |
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