JPS59185991A - 過冷却防止方法 - Google Patents
過冷却防止方法Info
- Publication number
- JPS59185991A JPS59185991A JP6170683A JP6170683A JPS59185991A JP S59185991 A JPS59185991 A JP S59185991A JP 6170683 A JP6170683 A JP 6170683A JP 6170683 A JP6170683 A JP 6170683A JP S59185991 A JPS59185991 A JP S59185991A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat storage
- accumulating material
- cooling
- solidify
- 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
- F28D17/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
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、過冷却防止方法に関する。更に詳しくは、潜
熱型蓄熱システムにおいて用いられる蓄熱材の過冷却防
止方法に関する。
熱型蓄熱システムにおいて用いられる蓄熱材の過冷却防
止方法に関する。
潜熱型の蓄熱システムは、高い蓄熱密度を有し、理想状
態では蓄熱時に蓄熱材の温度が変化せず、一定温度の熱
エネルギーを容易に得ることができる。しかしながら、
蓄熱材に過冷却が生ずると、潜熱が放出さ引ず、一定温
度の熱エネルギーを得ることが困難となる。そのような
過冷却を避けようとすると、蓄熱材の種類が限定さｈｌ
また効率も悪くなる。
態では蓄熱時に蓄熱材の温度が変化せず、一定温度の熱
エネルギーを容易に得ることができる。しかしながら、
蓄熱材に過冷却が生ずると、潜熱が放出さ引ず、一定温
度の熱エネルギーを得ることが困難となる。そのような
過冷却を避けようとすると、蓄熱材の種類が限定さｈｌ
また効率も悪くなる。
また、一般的には、蓄熱材の過冷却を防止する方法とし
て、発核剤を添加する方法が行われているが、この方法
では過冷却防止ｊ（有効な発核剤は蓄熱材の種類によっ
て異なるため、それぞれ蓄熱材の種類によって発核剤を
使い分ける必要がある０具体的には、蓄熱材として無機
または有機水和物が多く使用されているが、無機水和物
、例えばチオ硫酸ナトリウム・５水和物、硝酸亜鉛・６
水和物、リン酸水素二ナトリウム・１２水和物、硝酸カ
ルシウム・４水和物、塩化カルシウム・６水和物、また
は有機水和物、例えば酢酸ナトリウム・３水和物などは
特に過冷却の程度が大きく、室温においても固化しない
。そのために、それぞれの蓄熱材に対して特定の発核剤
が選択され、添加される。
て、発核剤を添加する方法が行われているが、この方法
では過冷却防止ｊ（有効な発核剤は蓄熱材の種類によっ
て異なるため、それぞれ蓄熱材の種類によって発核剤を
使い分ける必要がある０具体的には、蓄熱材として無機
または有機水和物が多く使用されているが、無機水和物
、例えばチオ硫酸ナトリウム・５水和物、硝酸亜鉛・６
水和物、リン酸水素二ナトリウム・１２水和物、硝酸カ
ルシウム・４水和物、塩化カルシウム・６水和物、また
は有機水和物、例えば酢酸ナトリウム・３水和物などは
特に過冷却の程度が大きく、室温においても固化しない
。そのために、それぞれの蓄熱材に対して特定の発核剤
が選択され、添加される。
本発明は、かかる制限を有しない過冷却防止方法に係り
、過冷却の防止は、潜熱型蓄熱システムにおいて、蓄熱
材の一部を電子冷却により固化させ、その固化部分を核
として蓄熱材全体を固化させること罠より行われる。
、過冷却の防止は、潜熱型蓄熱システムにおいて、蓄熱
材の一部を電子冷却により固化させ、その固化部分を核
として蓄熱材全体を固化させること罠より行われる。
こ九により、一定温度の熱エネルギーを供給し得る蓄熱
材の選択範囲を広げることができ、即ちこれ迄は過冷却
の程度が大きく、使用し得なかった蓄熱材も、蓄熱密度
が裔くなるので、これを有効に使用することができる。
材の選択範囲を広げることができ、即ちこれ迄は過冷却
の程度が大きく、使用し得なかった蓄熱材も、蓄熱密度
が裔くなるので、これを有効に使用することができる。
図面の第１図は、本発明方法を実施する一郭様をモデル
的に示す概略図であり、冷却水人口１から冷却水を注入
し、熱交換された温水が排出される温水出口２を備えた
水槽３と蓄熱材収容部４とからなる熱交換蓄熱容器５に
おいて、管壁６の一部の肉厚部分を冷却素子７とし、そ
れを挾む水槽側の面を発熱面８、ｔた蓄熱材収容部側の
面を吸熱面９とすると、この付近の蓄熱材は急激に冷却
して凝固し、そハが核となって他の部分をも固化させる
ので、過冷却は有効に防止される。この際、発熱量−吸
熱量子供給電力 となるので、電力は熱に変換され、損失とはならない。
的に示す概略図であり、冷却水人口１から冷却水を注入
し、熱交換された温水が排出される温水出口２を備えた
水槽３と蓄熱材収容部４とからなる熱交換蓄熱容器５に
おいて、管壁６の一部の肉厚部分を冷却素子７とし、そ
れを挾む水槽側の面を発熱面８、ｔた蓄熱材収容部側の
面を吸熱面９とすると、この付近の蓄熱材は急激に冷却
して凝固し、そハが核となって他の部分をも固化させる
ので、過冷却は有効に防止される。この際、発熱量−吸
熱量子供給電力 となるので、電力は熱に変換され、損失とはならない。
ここで、電子冷却の原理について簡単に説明する。例え
ばＮ型とＰ型の半導体を銅などの金属片で接合した最も
基本的な電子冷却装置の場合、直流電流をＮ型からＰ型
の半導体に流すと、その上部の金属片は冷却して周囲か
ら熱を奪い、即ぢ電子がエネルギーレベルの低いＰ型半
導体から金属片を通ってエネルギーレベルの高いＮ型半
導体に移る際エネルギーが熱の形で奪わす１１、熱エネ
ルギーを奪った電子はＮ型半導体の中を流れ、その下部
の金属片を通ってＰ型半導体に移る際再び熱となって放
出されることになる。
ばＮ型とＰ型の半導体を銅などの金属片で接合した最も
基本的な電子冷却装置の場合、直流電流をＮ型からＰ型
の半導体に流すと、その上部の金属片は冷却して周囲か
ら熱を奪い、即ぢ電子がエネルギーレベルの低いＰ型半
導体から金属片を通ってエネルギーレベルの高いＮ型半
導体に移る際エネルギーが熱の形で奪わす１１、熱エネ
ルギーを奪った電子はＮ型半導体の中を流れ、その下部
の金属片を通ってＰ型半導体に移る際再び熱となって放
出されることになる。
一般に、過冷却、例えば水の過冷却の場合、−１２℃迄
過冷却状態におくことができ、ただしこれは一種の準安
定状態であるから安定な状態に移り易く、発核性物質を
そこに投入したりあるいは急に振ったりすると直ちに相
転移を起し、固化する。
過冷却状態におくことができ、ただしこれは一種の準安
定状態であるから安定な状態に移り易く、発核性物質を
そこに投入したりあるいは急に振ったりすると直ちに相
転移を起し、固化する。
電子冷却の場合にあっては、過冷却状態にあるものを部
分的に更に一１２℃以下１／ｉ：冷却することにより凝
固させ、相転移′による固化を生ぜしめている。
分的に更に一１２℃以下１／ｉ：冷却することにより凝
固させ、相転移′による固化を生ぜしめている。
このよう如、電子冷却にあっては、蓄熱材を局部的に冷
却することにより過冷却状態を破り、結晶生成を促すも
のであるので、蓄熱材の種類によらず、過冷却を生ずる
ものには殆んど適用することができ、例えば前記列挙し
た過冷却の程度の大きいものなどにも有効に適用できる
。
却することにより過冷却状態を破り、結晶生成を促すも
のであるので、蓄熱材の種類によらず、過冷却を生ずる
ものには殆んど適用することができ、例えば前記列挙し
た過冷却の程度の大きいものなどにも有効に適用できる
。
また、これに関連して、過冷却状態にある蓄熱材を任意
に固化せしめることができるという効果も得られる。即
ち、発核剤を添加する方法や蓄熱容器内に固相を温存さ
せる方法では、蓄熱材が凝固温度に達すると自動的に固
化を開始するため、長期間の蓄熱を目的とする場合には
、蓄熱容器の保温を十分に行ない、その容器内の温度低
下を極力防止する必要があるが、本発明に係る方法では
、蓄熱材を過冷却状態で保存することが可能であり、必
要に応じていつでも固化させることができるので、長期
間での蓄熱を可能とさせる。
に固化せしめることができるという効果も得られる。即
ち、発核剤を添加する方法や蓄熱容器内に固相を温存さ
せる方法では、蓄熱材が凝固温度に達すると自動的に固
化を開始するため、長期間の蓄熱を目的とする場合には
、蓄熱容器の保温を十分に行ない、その容器内の温度低
下を極力防止する必要があるが、本発明に係る方法では
、蓄熱材を過冷却状態で保存することが可能であり、必
要に応じていつでも固化させることができるので、長期
間での蓄熱を可能とさせる。
更に、発核剤などの添加なくして過冷却を防止すること
ができるので、発核剤などの添加による蓄熱材の変質を
もたらす危険性もなく、潜熱量の低下も生じないという
効果も奏せられる。
ができるので、発核剤などの添加による蓄熱材の変質を
もたらす危険性もなく、潜熱量の低下も生じないという
効果も奏せられる。
次に、実施例について本発明を説明する。
実施例１
アクリル樹脂製容器（５０Ｘ ５０ Ｘ １００ｍｍ）
の底部に、電子冷却モジュール（小松エレクトロニクス
製品ＫＳＭ −ｏ３ｏ’７ ）を埋め込み、蓄熱容器と
した。
の底部に、電子冷却モジュール（小松エレクトロニクス
製品ＫＳＭ −ｏ３ｏ’７ ）を埋め込み、蓄熱容器と
した。
この容器内に、酢酸す） ＩＪウム・３水和物（融解温
度５８℃＞ ２６０ ｇを入れた後、容器ごと７０℃の
恒温槽内に約３時間放置し、酢酸ナトリウム・３水和物
を完全に融解させ、その後３０℃の恒温槽内に浸漬した
。このとき、電子冷却モジュールに、２．７Ａ 、 ０
．９Ｖの直流電流勿連続的に印加しておいたところ、材
料温度が約５６℃で固化を開始した。なお、直流電流を
印加しない場合には、材料温度が３０℃に達しても、固
化を生じなかった。放置時間と材料温度との経時的な関
係は、第２図のグラフに示される。
度５８℃＞ ２６０ ｇを入れた後、容器ごと７０℃の
恒温槽内に約３時間放置し、酢酸ナトリウム・３水和物
を完全に融解させ、その後３０℃の恒温槽内に浸漬した
。このとき、電子冷却モジュールに、２．７Ａ 、 ０
．９Ｖの直流電流勿連続的に印加しておいたところ、材
料温度が約５６℃で固化を開始した。なお、直流電流を
印加しない場合には、材料温度が３０℃に達しても、固
化を生じなかった。放置時間と材料温度との経時的な関
係は、第２図のグラフに示される。
実施例２
実施例１の酢酸す） ＩＪウム・３水和物を入れたアク
リル樹脂製芦熱容器を、３０℃の恒温槽内に２時間放置
した。酢酸ナトリウム・３水和物は３０℃となったが、
過冷却状態にある。この時点で、電子冷却モジュールに
２．７Ａ 、 、０．９Ｖの直流電流を印加したところ
、馴化が開始さワ１、材料温度は５７℃迄回復した。な
お、直流電流を印加しない場合には、６時間経過しても
固化しなかった。放置時間と材料温度との経時的な関係
は、第３図のグラフに示される。
リル樹脂製芦熱容器を、３０℃の恒温槽内に２時間放置
した。酢酸ナトリウム・３水和物は３０℃となったが、
過冷却状態にある。この時点で、電子冷却モジュールに
２．７Ａ 、 、０．９Ｖの直流電流を印加したところ
、馴化が開始さワ１、材料温度は５７℃迄回復した。な
お、直流電流を印加しない場合には、６時間経過しても
固化しなかった。放置時間と材料温度との経時的な関係
は、第３図のグラフに示される。
第１図は、本発明方法を実施する一態様をモデル的に示
す概略図である。甘た、第２〜３図は、それぞれ実施例
１〜２の蓄熱材料の放置時間と材料温度との経時的な関
係を示すグラフである。 （符号の説明） ３・・・・・・水槽 ４・・・・・・蓄熱材収容部 ５・・・・・・蓄熱容器 ６・・・・・・管壁 ７・・・・・・冷却素子 ８・・・・・・発熱面 ９・・・・・・吸熱面 代理人 弁理士 吉 １）俊 夫 第１図
す概略図である。甘た、第２〜３図は、それぞれ実施例
１〜２の蓄熱材料の放置時間と材料温度との経時的な関
係を示すグラフである。 （符号の説明） ３・・・・・・水槽 ４・・・・・・蓄熱材収容部 ５・・・・・・蓄熱容器 ６・・・・・・管壁 ７・・・・・・冷却素子 ８・・・・・・発熱面 ９・・・・・・吸熱面 代理人 弁理士 吉 １）俊 夫 第１図
Claims (1)
- １、潜熱型蓄熱システムにおいて、蓄熱材の一部を電子
冷却により固化させ、その固化部分を核として蓄熱材全
体を固化させることを特徴とする過冷却防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6170683A JPS59185991A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 過冷却防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6170683A JPS59185991A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 過冷却防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59185991A true JPS59185991A (ja) | 1984-10-22 |
Family
ID=13178940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6170683A Pending JPS59185991A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 過冷却防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59185991A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002263470A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-17 | Nkk Corp | 水和物スラリ製造装置 |
| JP2010025544A (ja) * | 2009-10-21 | 2010-02-04 | Jfe Engineering Corp | 水和物スラリ製造装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5716789A (en) * | 1980-07-03 | 1982-01-28 | Yazaki Kako Kk | Preventing method of overcooling of latent heat accumulating material and heat accumulating vessel for use in this method |
-
1983
- 1983-04-08 JP JP6170683A patent/JPS59185991A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5716789A (en) * | 1980-07-03 | 1982-01-28 | Yazaki Kako Kk | Preventing method of overcooling of latent heat accumulating material and heat accumulating vessel for use in this method |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002263470A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-17 | Nkk Corp | 水和物スラリ製造装置 |
| JP4599733B2 (ja) * | 2001-03-09 | 2010-12-15 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 水和物スラリ製造装置 |
| JP2010025544A (ja) * | 2009-10-21 | 2010-02-04 | Jfe Engineering Corp | 水和物スラリ製造装置 |
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