JPS59208394A - 潜熱蓄熱装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、潜熱蓄熱装置に関り−る。

潜熱蓄熱装置の製造分野におりる技術的問題としては、
低コストで、長期間の使用に耐えられる高信頼性のｄ５
ける製造技術を１１丁「立することにあるが、とくに蓄
熱材は、周知のように８１１解・凝固変化の過程にＪ３
いて体積の膨張・収縮を伴なうものであり、これを有効
な伝熱特性を６１ｆ保づるにうに保持り−るかという点
にある。

従来、蓄熱材を小さな容器（カプセル）に密封し、これ
を多数大きな容器に充填して蓄熱槽を形成するようにし
た蓄熱装置が知られている。

その製造過程における蓄熱４オのカプセル化の方法とし
ては、たとえば特開昭５７−２１０２９２号公報に開示
されているように、５蓄熱材を凝固状態ぐ棒状に加圧成
形し、複数個の棒状蓄熱材を２枚の軟質フィルムによっ
て密封固定覆るものが知られている。このように、カブ
ｉごル式蓄熱装置の製造過程にはカプセル化のための工
程が必要であり、その工程が複雑であるので、経済的な
理由により実用に移づのが国ツＵである。

Ｊ、た、蓄熱材はカプセルに密封されるために、長期間
の使用中に蓄熱（オの一部が分解してガスが発生したと
ぎに、ガスを逃がづ方法がなく、蓄熱材の著しい性能低
下を）ａ　＜ことになる。さらに、カプセルが上述のよ
うな軟質フィルムであると、一般に強度が小ざく、槽内
を流通ずる熱媒の流動抵抗などににる外乃により、カプ
セルが損傷を受は易い。

この発明の目的は、上記問題点を解消し、低コス１〜で
、有効な伝熱特性を確保づるとどもに、長期の使用に耐
えられる高信頼性のおりる潜熱蓄熱装置を提供づ−るこ
とにある。

この発明による潜熱蓄熱装置は、両端部を相互に接着連
結して束にされた多数の柔軟性伝熱管ど、内部に伝熱管
束が挿入されてその連結端部で各伝熱管の内外が相互に
連通しないように気密状に固定保持し、かつ伝熱管内外
のいずれか一方に通じる位置に蓄熱材充填口が設（プら
れた容器とを備えているものである。

この発明によれば、多数の柔軟性伝熱管の両端部を相７
）、　ｋ接着連結して束にし、これを容器内に挿入し、
かつその連結端部で各伝熱管の内外が相７７（こ連通し
ないように気密状に固定保持づるＪ、うにし−Ｃいるの
で、一般に伝熱管を管仮に取付１）るｌ、：めの非常に
煩雑な作業が不要になり、容器には伝熱管内外のいずれ
か一方に通じる位置に蓄熱（４充填口が設（づられてい
るので゛、融解して液状にした蓄熱材を充填［］から容
器に充填することができるから、従来のＪ：うに蓄熱材
をカブレル化する複雑な］二稈を必要と′Ｉ！す゛、液
状の蓄熱材を流し込むだりの作業がよいから、作業を短
時間で容易かつ簡単に行なうことができる。

そして、この発明による蓄熱装置は、多数の柔軟性伝熱
管を備えているので、良好な伝熱特性を１ｑるための広
い伝熱面積がＭｒ保されるとともに、蓄熱材の体積変化
にも伝熱特性を損うことなく追従でき、しかも長期間の
使用により蓄熱材が劣化したときは、これを簡単に交換
することができる。

以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図に、この発明による潜熱蓄熱装置（１）が示され
ている。

この発明による潜熱蓄熱装置（１）は、両端部を相互に
接着連結して束にされた多数の柔軟性伝熱管（２〉と、
内部に伝熱管（２）束が挿入されてその連結端部で各伝
熱管（２）の内外が相互に連通しないように気密状に固
定保持し、かつ伝熱管（２）内外のいずれか一方に通じ
る位置に蓄熱材充填口（４）が設ｃノられｌζ容器（３
）とを備えているものである。

伝熱管（２）は、直径が１＝６ｍｍ程度の細管である。

伝だ）管（２）の材質は、柔軟ｆ１のあるものであれぽ
Ｊ：り、熱ｔｓ調度によって、後）ホηる蓄熱ＩＪ（Ｍ
）の材質ともども適宜選択される。

伝熱管（２）の材質としては、ポリカーボネ−１−、ア
フ［１ン、ポリプロピレン、ポリ］−チレン、ナイロン
などの高分子化合物、またはＳＢＲ。

ＮＢＲｌｚＲ，ネオブレン、ケイ素ゴム４Ｔどの合成ゴ
ムなどが挙げられる。また伝熱管〈２）の肉厚は、内圧
に耐えてできるたり薄くつくられている。そして伝熱管
（２）は、多数並列状に束ねられた上で、その両端部が
熱硬化性樹脂などを用いて一体に固化されている。これ
らの伝熱管〈２）の両端部の同化された部分が、後述覆
るように一般に用いられる管仮に相当づ−る隔壁（６）
（７）どなる。

容器（３）は、円筒＃Ｉ（８）と、」ニ下鏡板（９）（
１０）とからなる。円筒ＩＰｉ　（８）内にその軸方向
にそって上記伝熱艙（２）束か挿入され、その上下間口
端（＝Ｊ近にｔｊＬｉいて、円筒１１ｉ１（８）内面に
伝熱管（２）束の連結端が接着などの手段により気密状
に固定されている。こうして伝熱ｆｆ１（２＞’が円筒
胴（８〉に取イ」（、プられた後に、上下鏡板（９）＜
１０）が装着される。これにより、容器（３）内に、蓄
熱室（１１）と、この蓄熱室＜１１）と隔壁（６）（７
）ににつて仕切られ、かつ伝熱管（２）内に通しる−１
−下部ｑ　（１２）＜１３）とが形成されている。上記
蓄熱材充填口（４）は、６伝熱管（２）内に通じるよう
に１一部鏡板（９）に設けられている１１士部’ｆｉｌ
板（Ｈｌ）には蓄熱＋Ａ扱出出口１４）が設りられでい
る。また円筒胴（ε３）には、蓄熱室（１１）に連通づ
る位置に１−下方向に所定距ｎ［隔て−で−１−［τ熱
媒流出入１．ＴＩ　（１５）　　（１６）が−ぞれぞれ
設（プられている、。

各流出入１’、、’ｌ　（１５）　　（１６）はそれぞ
れ絞り弁（１７）（１８〉を備え−（いる。また蓄熱祠
充１眞ＩＩ　（４＞ｄｊ　Ｊ：γチ抜出ＩＴＪ（１４）
は開閉弁（１９）　　（２０）をイれぞ゛れ備え（いる
。

蓄熱１，４　（Ｍ　）としでは、１１−パラフィンとそ
の誘導イ４い１話化カルシウム、ポリエチレンなどの高
分子化合物が用いられる。蓄熱材（Ｍ）は、別途融解し
η液状とし、これを容器（２）に充填＋１（／Ｉ＞から
流し込み、上部室（１２）、各伝熱室〈２）の内部を通
って下部１ｆｆｉ（１３）に至るまで充ｔｇされる。こ
のときに、熱媒を流出入口（１５）　　（１Ｇ）から蓄
熱室（１１）内を流しておくことにより、流し込まれる
蓄熱材（Ｍ）が凝固しないＪ：うに装置（１）全体をあ
る稈度高渦に保つＣ＃３　＜。

蓄熱装置（１）の蓄熱および放熱操作はつぎのように行
なわれる。まず蓄熱時には、高温熱媒を」一部流出入口
（１５）から流入さけ、下部流出入口（１６）から排出
させて流すと、伝熱管（２）内の蓄熱材（Ｍ）は、これ
に蓄熱されるにしたがって上部から下部に向って融解し
て液状になる。これとは逆に放熱時には、低湿熱媒をＦ
部流出入口（１Ｇ）からｊＪｌ出ざゼることに」：す、
蓄熱材（Ｍ）の熱を熱媒に放熱覆る。こうして放熱して
いくにしたがって蓄熱材（Ｍ）はＩＺ部から凝固して収
縮し、伝熱管（２）との間に隙間が生じようとするが、
上部の蓄熱＋４（Ｍ）は液状であり、この液状蓄熱材（
Ｍ）が隙間に流入して隙間が埋めらるから、伝熱特性が
低下づることがない。

さらに、十）」５の蓄熱、放熱に際して、２つの絞り弁
（１７）　　（１８）を操作づることにより、蓄熱♀（
１１）内の圧力を、蓄熱時には負圧に、放熱助には正１
−ｉに保つＪ：うにηる。これにより、伝熱管（２）内
の蓄熱材（Ｍ）の膨張・収縮にり４　して、伝熱管〈２
）が追従し易くなり、良い伝熱時↑！ｌ　ｈ１ｉ’＝１
られる。ただし、上）ボの圧力差は、これに」：って伝
熱管（２）が破損づる程過大であってはならない、。

つぎに第２図から第６図を参照して各変形例について説
明づる。

第２図に、第１変形例による蓄熱装置（２１）が示され
ている。この変形例では、伝熱管（２２）をＵ字形に折
曲し、その両端部を一平面内で接着連結している。した
がって容器（２３）の内部は、１つの隔壁（２Ｇ）によ
って蓄熱材充填口（２４）を右りる十部室（２５）と、
熱媒流出入口（２７＞　　（２８）を右覆る蓄熱室（２
９）とに仕切られている。

第３図に示づ一第２変形例による蓄熱装置（３１）は、
第１変形例による蓄熱装置〈２１）と同様の伝熱管（３
２）、容器（３３）および蓄熱４Δ充填に１（３４）を
備え、かつ同蓄熱装置（２１）に、伝熱管（３２）群の
中心部をその長手方向にそってのびた熱媒流入管（３５
）と、各伝熱管（３２）の底部を隔壁（３６）と同様に
一体に固化することにＪ−り形成された整流壁（３７）
どか追加されている。熱媒流入管（３５）は、容器（３
３）にその下方から底を貫通して挿入され、上端部が隔
壁（３６）に達している。整流壁（３７）は、隔壁（３
６）と平行で、かつその外周面と容器（３３〉との間ｉ
＝隙間ができるＪ：うに、隔壁（３Ｇ）Ｊ、：りも小さ
く形成されている。熱媒流人？Ｒ（３！ｉ）には隔壁（
３Ｇ）と整流壁（３７）の１７ｉｌで゛全周にわたって
ほぼ均一に多数の分散孔（３８）があ（ＪられＣいる。

、１、た容器（３３）の底部には熱媒流出口（３９）が
３シ（）られている。流入τｉ（３！ｉ）がら流入した
熱！ｌ！Ｉ！は分子ｆｋ孔（３８）と整流壁（３７）と
によって容器（３３）内で分散混合されるために、容器
（３３）内の温度分極が起り難くなる、。

第４図に示づ第３変形例による蓄熱装ｊＲ（４１）は、
第１図に示づ一実施例の蓄熱装置（１）とほぼ同様の（
１１１成のものＣあるが、この変形例では、伝熱管（４
２）の外部に蓄熱材（Ｍ）を充填づるＪ：′）にしてい
る。し７ｊがって、容器（４３）には蓄熱室（４５）に
通じるように蓄熱材充填Ｄ（４４）が設（プられるとと
もに、上■部室＜４６）　　（４７）に通じるＪ：うに
熱媒流出入口（４８）　　（４９）がそれぞれ設けられ
ている。

第５図および第６図に、第４変形例による蓄熱装置（５
１）が示されている。この変形例では、第１変形例ど同
（ｍに伝熱管（５２）をＬＪ字形に折曲し、かつ第３変
形例ど同様に伝熱＠（５２）の外部に蓄熱材（Ｍ）を充
填するようにしている。

したがって容器（５３）の蓄熱室（５５）に蓄熱月充ｆ
ｉｒＴＩ（５４）が設（プられでいる。ただし、この変
形例では各伝熱管（５２）の両端部が、第６図に示すよ
うに、隔壁（５６）の中心を通って半径方向にのびた直
線によって分割された左右の部分に（れぞれ間Ｌ１され
ている。そしてト部室（５７）　ｋ’、　ｉ；Ｌ、上記
直線にそって仕切り板（！１ｌｉ）がａＵ　ＩＪられる
とともに、この什切り板（５８）によつ−（５）割（き
れたでれそれの部分に熱媒流出入口＜５６）　　（ＧＯ
）が設けられている。

【図面の簡単な説明】

図面は、この５Ｎ明の実施例を示し、第１図は、この発
明（二Ｊ、る潜熱蓄熱装置の縦断面図、第２図から第５
図は、それぞれ変形例を承り第１図相当の縦断面図、第
６図は、第５図のＩＶ　−ＩＶ線にイう断面図て゛ある
。 （２）　　（２２＞　　（３２）　　（４２）　　（５
２）　　・・・仏熱竹、（３）　　（２３）　　（３３
）　　＜４３）　　（、’１３）・・・容器、（／ｌ）
＜２４）　　（３４）　　（４４）　　（５４＞・・・
蓄熱材充填口、（Ｍ）・・・蓄熱材。 以　　上 特許出願人　　１］立造船　株式会召 手続補正書 昭和５８年−６月エフ日 特許庁長官　若杉和夫　　殿 ］、事件の表示　　＋１Ｊ（和５８年持、、′１願第８
４５６６　　弓２、発明の名称　　消熱蓄熱装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特、ごｌ出願人 任　　所　大阪市西区江戸堀１丁目６番１４号工６．６
ユ　　（５１，１）日立造船株式会社４、代　理　人 外　　４　　名 ５　補正命令の目付　　　昭和　　イ］　　　月　　　
１１訂正する。　　　　　　　　　　　　　−一一−手
続補正書 １事件の表示　　１１ｆ４和５８年特、１′１願第８４
５６６　号２、発明の名称　　潜熱蓄熱装置 ３　補正をする者 事件との関係　　　　持、１′１出願人（１，所　大阪
市西区江戸堀１丁目６番１４号氏名１名称　　（５］１
）日立造船株式会社４、代　理　人 住　　　　所　大阪市南１ヌ鰻谷西之町５７番地の６　
イヲハビル６階外４名 ５　補正命令のロイ」　　　昭和　　年　　月　　　）
１補正により増加する発明の数 補正の対象　明細書の発明の詳細な説明の型補正の内外 する。 手続補正書 昭和５９年４　月１２日 持１コ１庁長官　オ、イ°ヨ　　和　夫　　　殿１、　
　’Ｊｆ　ｆ’ｌ　　の表　・）＼　　　　昭和５８　
年特γ「願　第８４５６６　　　　号２　発明の名称　
ｎ・１・熱蓄熱装置 ３、　７＋Ｉｉ正をするに 事件との関係　　　　持、ｒ；出願人 ｆ１　　　所　大阪市西区江戸堀１丁目６番１４号氏名
、−名Ｖｌ；　　　（５１１）日立造船株式会社４代　
理　人 ５ン１ｎ１１命令の日付　　　昭和　　年　　月　　　
１１人口（１６）から流入させることによ」と訂正する
。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両端部を相互に接打連結して束にされた多数の柔軟性伝
   熱管と、内部に伝熱管束が挿入され−Ｃぞの連結端部で
   各伝熱管の内外が相ひに連通しないＪ：うに気密状に固
   定保持し、かつ伝熱管内外のいずれか一方に通じる位置
   に蓄熱材充填１］が設（プられた容器とを備えている潜
   熱蓄熱装置。