JPS59134488A - 潜熱蓄熱装置 - Google Patents
潜熱蓄熱装置Info
- Publication number
- JPS59134488A JPS59134488A JP58007554A JP755483A JPS59134488A JP S59134488 A JPS59134488 A JP S59134488A JP 58007554 A JP58007554 A JP 58007554A JP 755483 A JP755483 A JP 755483A JP S59134488 A JPS59134488 A JP S59134488A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- latent heat
- liquid
- working fluid
- latent
- 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
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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
-
- 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
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (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】
この発明は、物質の相変化に伴う潜熱の吸収・放出を利
用して、熱エネルギを貯蔵する潜熱蓄熱装置に関するも
のである。
用して、熱エネルギを貯蔵する潜熱蓄熱装置に関するも
のである。
潜熱蓄熱は、種々の蓄熱技術の中でも、蓄熱密度が高（
一定の温度の熱出力が得ら４る特長があり、実用性の高
い蓄熱方法である。
一定の温度の熱出力が得ら４る特長があり、実用性の高
い蓄熱方法である。
しかしながら、従来の潜熱蓄熱方法は、相変化を行う物
質（以下潜熱蓄熱材料というンを容器に入れ、その容器
壁を通して熱媒体と熱交換を行う方法か、又は潜熱蓄熱
材料中に伝熱管を挿通して該伝熱管の中に熱媒体を通し
、伝熱管壁を通して熱交換を行う方法がよられていた。
質（以下潜熱蓄熱材料というンを容器に入れ、その容器
壁を通して熱媒体と熱交換を行う方法か、又は潜熱蓄熱
材料中に伝熱管を挿通して該伝熱管の中に熱媒体を通し
、伝熱管壁を通して熱交換を行う方法がよられていた。
そのため、か〜る方法では放熱に伴５固相析出などによ
り、熱伝達が阻害され、熱出力が制約されたり、熱出力
の温度が低下するという問題があった。
り、熱伝達が阻害され、熱出力が制約されたり、熱出力
の温度が低下するという問題があった。
そこで、これらの問題点を改善するためにいく′つかの
方法が提案されている。
方法が提案されている。
例えば潜熱蓄熱材料としてポリエチレンの表面を架橋し
、形状安定化することによって熱媒体と潜熱蓄熱材料を
直接接触させて熱交換を行う方法（特願昭５５−１５１
８４５号、特願昭５ｆｉ−１２５３１２号）、あるいは
ＮａＮ ｏｎ Ｎａ ＮＯｓ ＫＨＯｓの三元共融
混合塩（Ｈｅａｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ５ａｌｔ ）
を有機熱媒体中に噴出させ、直接熱接触をはかる方法
（電子技術総合研究所新報 ４５巻 １１〜１２月１９
８１年）等があるが、これらの方法においても、熱媒体
の循環を必要とし、熱媒体も多量に必要になる。
、形状安定化することによって熱媒体と潜熱蓄熱材料を
直接接触させて熱交換を行う方法（特願昭５５−１５１
８４５号、特願昭５ｆｉ−１２５３１２号）、あるいは
ＮａＮ ｏｎ Ｎａ ＮＯｓ ＫＨＯｓの三元共融
混合塩（Ｈｅａｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ５ａｌｔ ）
を有機熱媒体中に噴出させ、直接熱接触をはかる方法
（電子技術総合研究所新報 ４５巻 １１〜１２月１９
８１年）等があるが、これらの方法においても、熱媒体
の循環を必要とし、熱媒体も多量に必要になる。
特に蒸気廃熱回収、蒸気発生などを行う場合などでは、
熱の入出力にそれぞれ熱交換器を設ける必要があるため
、コストの上昇をもたらすという欠点があった。
熱の入出力にそれぞれ熱交換器を設ける必要があるため
、コストの上昇をもたらすという欠点があった。
この発明は、か又る実状にかんがみてなされたもので、
熱輸送にヒートパイプの原理を利用し、潜熱蓄熱とヒー
トパイプとを一体化することにより、太陽熱、各種廃熱
等の熱エネルギを貯蔵する潜熱蓄熱装置を簡単に低置で
提供するものである。
熱輸送にヒートパイプの原理を利用し、潜熱蓄熱とヒー
トパイプとを一体化することにより、太陽熱、各種廃熱
等の熱エネルギを貯蔵する潜熱蓄熱装置を簡単に低置で
提供するものである。
以下、この発明の潜熱蓄熱装置について添付した図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
図面はこの発明の一実施例を示すもので、１は架橋によ
り蓄熱時の融解妊よっても流動しないように形４ｆ−安
定化を施したポリエチレン丸棒（潜熱蓄熱材料）、２は
水、エチレングリコール、フレオン、シリコーン油等ポ
リエチレンを溶解せず、作動温度で適当な蒸気圧を持つ
液体（作動流体）、３は伝熱フィン４．４によって加熱
ｓ５１及び放熱部６が形成されているヒートパイプであ
る。なお、ヒートパイプ３の中は非凝縮性気体が混入し
ないように脱気を行う。
り蓄熱時の融解妊よっても流動しないように形４ｆ−安
定化を施したポリエチレン丸棒（潜熱蓄熱材料）、２は
水、エチレングリコール、フレオン、シリコーン油等ポ
リエチレンを溶解せず、作動温度で適当な蒸気圧を持つ
液体（作動流体）、３は伝熱フィン４．４によって加熱
ｓ５１及び放熱部６が形成されているヒートパイプであ
る。なお、ヒートパイプ３の中は非凝縮性気体が混入し
ないように脱気を行う。
か又る構成からなるこの発明の潜熱蓄熱装置は、蓄熱時
にはヒートパイプ３の加熱部ＳＶｃ熱媒体７（例えばよ
ご４た煙道の排ガス、廃蒸気等ンを供給することによっ
て熱を吸収し、液体２．及びポリエチレン丸棒１を加熱
する。液体２の温度上昇が１３５℃を越えると、ポリエ
チレン丸棒１が融解を始め、加熱部５に供給さハている
熱が潜熱として蓄熱されろ。
にはヒートパイプ３の加熱部ＳＶｃ熱媒体７（例えばよ
ご４た煙道の排ガス、廃蒸気等ンを供給することによっ
て熱を吸収し、液体２．及びポリエチレン丸棒１を加熱
する。液体２の温度上昇が１３５℃を越えると、ポリエ
チレン丸棒１が融解を始め、加熱部５に供給さハている
熱が潜熱として蓄熱されろ。
放熱時には、ポリエチレン丸棒１が液体２を加熱−蒸発
する。そのため、蒸発した液体２は作動流体としてヒー
トパイプ３の放熱部６で放熱用熱媒体８に熱を奪われ、
凝縮してヒートパイプ３の管壁を伝わって還流する。
する。そのため、蒸発した液体２は作動流体としてヒー
トパイプ３の放熱部６で放熱用熱媒体８に熱を奪われ、
凝縮してヒートパイプ３の管壁を伝わって還流する。
ヒートパイプ３は、例えば直径５０ ｍｍ’＋長さ５０
００ｍｍ程度に設定され、その内面ＶＣ溝を設けること
により作ｆｊＪｈｉ体の還流を容易にするが、ヒートパ
イプ３自体を円周方向に回転して還流を容易にするよう
忙してもよい。
００ｍｍ程度に設定され、その内面ＶＣ溝を設けること
により作ｆｊＪｈｉ体の還流を容易にするが、ヒートパ
イプ３自体を円周方向に回転して還流を容易にするよう
忙してもよい。
又、図示の実施例において、ヒートパイプ３の管壁、及
びポリエチレン丸棒１の間に、作動流体を保持するクイ
ックを挿入すれば、作動流体はクイ入り榎伝わって還流
するので、ヒートパイプ３を横に倒した状態でも使用で
きるようになる。
びポリエチレン丸棒１の間に、作動流体を保持するクイ
ックを挿入すれば、作動流体はクイ入り榎伝わって還流
するので、ヒートパイプ３を横に倒した状態でも使用で
きるようになる。
さらに、本来、放熱部６となっている部分を加熱するこ
とによって熱を蓄えることも可能になる。
とによって熱を蓄えることも可能になる。
潜熱蓄熱材料として形状安定化を行ったポリエチレン丸
棒１について説明したが、形状安定化を施していない粉
末状、又はペレット状のポリエチレンを用いることも可
能である。
棒１について説明したが、形状安定化を施していない粉
末状、又はペレット状のポリエチレンを用いることも可
能である。
この場合は作動流体として炭化水素系熱媒体。
〔例えば、日本石油（御製ハイサーム、新日本製鉄化学
（株）製す−ムエス、エクソン社製カロリアＨ’ｒ、（
以上商品名）〕を用いればこの熱媒体がポリエチレンを
わずかに膨潤、溶解させることになりポリエチレンの融
解温度が２０℃〜３０℃程度低下するが、潜熱はほとん
ど変化しない。
（株）製す−ムエス、エクソン社製カロリアＨ’ｒ、（
以上商品名）〕を用いればこの熱媒体がポリエチレンを
わずかに膨潤、溶解させることになりポリエチレンの融
解温度が２０℃〜３０℃程度低下するが、潜熱はほとん
ど変化しない。
したがって、この潜熱蓄熱ｉ置の作動温度な低下させる
ことができる。
ことができる。
また、潜熱蓄熱材料としてペンタエリスリトールの粉末
結晶又は錠剤を使用することもできる。
結晶又は錠剤を使用することもできる。
この場合は、作動流体としてペンタエリスリト−ルと溶
は合わない液体、例えばパラフィン系、あるいは前記し
た炭化水素系熱媒体、もしくはシリコーン油を用いれば
よい。
は合わない液体、例えばパラフィン系、あるいは前記し
た炭化水素系熱媒体、もしくはシリコーン油を用いれば
よい。
ぺ／クエリスリトールの固相転移温度は１８８°Ｃであ
るから、この同相転移温度１８８℃以上で蓄熱ができ、
１８０°Ｃ附近で放熱が行われることになる。
るから、この同相転移温度１８８℃以上で蓄熱ができ、
１８０°Ｃ附近で放熱が行われることになる。
以上の各実施例ではポリエチレンを潜熱蓄熱材料とする
実施例以外は蓄熱状態においても固体か、となるものも
使用することができる。
実施例以外は蓄熱状態においても固体か、となるものも
使用することができる。
この場合は、無機水和塩又はパラフィンな：ｉｊ＄、７
゜スチツク材料などによってマイクロカプセル化（Ｌ例
えば特開昭５３−９３４３６号）することにより形状安
定化ポリエチレン、又はペンタエリスリトールの粉末と
同様に使うことが可能になり、この時の作動流体として
はプラスチック材料を溶解せず２作動温度で適当な蒸気
圧をもつ、水、低級アルコール等を用いればよい。
゜スチツク材料などによってマイクロカプセル化（Ｌ例
えば特開昭５３−９３４３６号）することにより形状安
定化ポリエチレン、又はペンタエリスリトールの粉末と
同様に使うことが可能になり、この時の作動流体として
はプラスチック材料を溶解せず２作動温度で適当な蒸気
圧をもつ、水、低級アルコール等を用いればよい。
以上説明したように、この発明の潜熱蓄熱装置は、作動
流体の蒸発と凝縮をヒートバイブの伝熱原理を応用して
行い、かつ潜熱蓄熱材料を作動流体と直接接触させて熱
交換させるようにしているので、多量の熱媒体を循環さ
せる必要がなく、装置が簡単になる。したがって、循環
のためのポンプやバイブが不要となり、かつ熱媒体のコ
ストが節減できる。
流体の蒸発と凝縮をヒートバイブの伝熱原理を応用して
行い、かつ潜熱蓄熱材料を作動流体と直接接触させて熱
交換させるようにしているので、多量の熱媒体を循環さ
せる必要がなく、装置が簡単になる。したがって、循環
のためのポンプやバイブが不要となり、かつ熱媒体のコ
ストが節減できる。
又、ヒートパイプの特徴として伝熱による温度低下が小
さいから大きな熱出力がとれ、温度低下による熱エネル
ギの有効成分、すなわちエクセルギの減少を防止できる
効果がある。
さいから大きな熱出力がとれ、温度低下による熱エネル
ギの有効成分、すなわちエクセルギの減少を防止できる
効果がある。
図面は潜熱蓄熱材料として形状安定化したポリエチレン
丸棒を使用したこの発明の一実施例を示す概要図である
。 図中、１は潜熱蓄熱材料、２は作＃流体となる液体、３
はヒートパイプ、４はフィン、５は加熱部、６は放熱部
、７は加熱媒体、８は放熱媒体を示す。
丸棒を使用したこの発明の一実施例を示す概要図である
。 図中、１は潜熱蓄熱材料、２は作＃流体となる液体、３
はヒートパイプ、４はフィン、５は加熱部、６は放熱部
、７は加熱媒体、８は放熱媒体を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）パイプの両端にフィンを設け、加熱部、及び放熱
部を形成したヒートパイプにおいて、前記加熱部に、相
変化に伴う潜熱の吸収・放出を行う物質と、該物質とあ
まり溶は合わない液体を作動流体として収容したことを
特徴とする潜熱蓄熱装置。 （２）物質としてポリエチレンを使用することを特徴と
する特許請求の範載第（１）項記載の潜熱蓄熱装置。 （３）作動流体としてポリエチレンと溶は合わない液体
を使用すること、を特徴とする特許請求の範囲第（２）
項紀勢の潜熱蓄熱装置。 （４）作動流体としてポリエチレンをわずかに膨潤又は
溶解する液体としたことを特徴とする特許請求の範囲第
（２）項記載の潜熱蓄熱装置。 ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の潜
熱蓄熱装置。 （６）作動流体としてペンタエリスリトールと溶は合わ
ない流体を使用することを特徴とする特許請求の範囲第
（５）項記載の潜熱蓄熱装置。 （７）物質がマイクロカプセル内に収容されていること
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の潜熱蓄熱
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58007554A JPS59134488A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | 潜熱蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58007554A JPS59134488A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | 潜熱蓄熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59134488A true JPS59134488A (ja) | 1984-08-02 |
Family
ID=11669014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58007554A Pending JPS59134488A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | 潜熱蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59134488A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60202292A (ja) * | 1984-03-27 | 1985-10-12 | Mitsubishi Electric Corp | ヒ−トパイプ |
| JP2004150773A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-05-27 | Hideo Inaba | エネルギーの熱的保存システム、及び、排熱利用方法 |
| WO2006119684A1 (fr) * | 2005-05-10 | 2006-11-16 | Zixin Su | Echangeur de chaleur a caloduc integre |
| EP2436992A3 (de) * | 2010-09-30 | 2013-01-23 | Robert Bosch GmbH | Speichereinrichtung für ein Heizsystem |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59107189A (ja) * | 1982-12-09 | 1984-06-21 | Fujikura Ltd | 蓄熱式ヒ−トパイプ |
-
1983
- 1983-01-20 JP JP58007554A patent/JPS59134488A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59107189A (ja) * | 1982-12-09 | 1984-06-21 | Fujikura Ltd | 蓄熱式ヒ−トパイプ |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60202292A (ja) * | 1984-03-27 | 1985-10-12 | Mitsubishi Electric Corp | ヒ−トパイプ |
| JP2004150773A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-05-27 | Hideo Inaba | エネルギーの熱的保存システム、及び、排熱利用方法 |
| WO2006119684A1 (fr) * | 2005-05-10 | 2006-11-16 | Zixin Su | Echangeur de chaleur a caloduc integre |
| EP2436992A3 (de) * | 2010-09-30 | 2013-01-23 | Robert Bosch GmbH | Speichereinrichtung für ein Heizsystem |
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