JPS5929989A - 潜熱蓄熱装置 - Google Patents
潜熱蓄熱装置Info
- Publication number
- JPS5929989A JPS5929989A JP57140614A JP14061482A JPS5929989A JP S5929989 A JPS5929989 A JP S5929989A JP 57140614 A JP57140614 A JP 57140614A JP 14061482 A JP14061482 A JP 14061482A JP S5929989 A JPS5929989 A JP S5929989A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- temperature
- heat storage
- storage material
- heat exchanger
- 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
- 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
- F28D20/025—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 being in direct contact with a heat-exchange medium or with another heat storage material
-
- 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)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (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】
産業上の利用分野
本発明は深夜電力や太陽エネルギー等を貯え給湯・冷暖
房などに用いる潜熱蓄熱装置用いた蓄熱装置に関するも
のである。
房などに用いる潜熱蓄熱装置用いた蓄熱装置に関するも
のである。
従来例の構成とその問題点
第１図は従来の蓄熱装置上を示したものである。
蓄熱装置上は蓄熱槽２に蓄熱材３と熱吸収時に液体から
気体に、熱放出時に気体から液体に変化しかつ、その凝
縮液の密度が少なくとも前記蓄熱材の相転位点近傍にお
ける密度よりも大きい伝熱媒体４とを上方に空間部を残
して封入すると共に蓄熱するための熱交換器５と熱を取
り出すための熱交換器６とよシ構成されている。蓄熱状
態において、蓄熱材充填部は蓄熱材の融点以上の温度の
蓄熱材溶液から成り、空間部はその温度における伝熱媒
体の飽和蒸気圧よシ成っている。
気体に、熱放出時に気体から液体に変化しかつ、その凝
縮液の密度が少なくとも前記蓄熱材の相転位点近傍にお
ける密度よりも大きい伝熱媒体４とを上方に空間部を残
して封入すると共に蓄熱するための熱交換器５と熱を取
り出すための熱交換器６とよシ構成されている。蓄熱状
態において、蓄熱材充填部は蓄熱材の融点以上の温度の
蓄熱材溶液から成り、空間部はその温度における伝熱媒
体の飽和蒸気圧よシ成っている。
熱交換器６に低温熱媒体が導入されると、空間部の伝熱
媒体は熱交換器６で熱交換し凝縮液化するので空間部の
蒸気圧は低下する。これを補なうために蓄熱材充填部よ
り伝熱媒体が蒸発し気泡７となって上昇し空間部に達す
る。一方凝縮液８は滴下し蓄熱材充填部に環流する。蓄
熱材充填部に滴下した凝縮液８は蓄熱材３より密度が大
きいため、蓄熱材溶液中を降下する。降下しながら大部
分は蓄熱材３より熱を奪い蒸発し気泡となって上昇する
。他の一部は蓄熱槽２底部に沈降しそこで熱を得て再び
蒸発する。しかしながら、凝縮液の蒸発は前記説明でわ
かるように蓄熱材充填部上部が主になるため、上部はは
げしく攪拌されるが、下部にいくにしたがい、攪拌はお
だやかになる。
媒体は熱交換器６で熱交換し凝縮液化するので空間部の
蒸気圧は低下する。これを補なうために蓄熱材充填部よ
り伝熱媒体が蒸発し気泡７となって上昇し空間部に達す
る。一方凝縮液８は滴下し蓄熱材充填部に環流する。蓄
熱材充填部に滴下した凝縮液８は蓄熱材３より密度が大
きいため、蓄熱材溶液中を降下する。降下しながら大部
分は蓄熱材３より熱を奪い蒸発し気泡となって上昇する
。他の一部は蓄熱槽２底部に沈降しそこで熱を得て再び
蒸発する。しかしながら、凝縮液の蒸発は前記説明でわ
かるように蓄熱材充填部上部が主になるため、上部はは
げしく攪拌されるが、下部にいくにしたがい、攪拌はお
だやかになる。
また、凝縮液８に熱を奪われた蓄熱材は、その溶液が気
泡により攪拌されているため、微結晶となって浮遊攪拌
しているが液体状態より密度が太きいため除々に沈降し
ていく、このように伝熱媒体４の蒸発−凝縮ザイクルに
より蓄熱材充填部を攪拌し効率よく熱交換器６で熱交換
を行なう方法である。然るにこの方法においては、蓄熱
材充填部」二部の温度が低下する。これは、上部が滴下
する比較的低温の凝縮液と凝縮液にその潜熱を奪われ微
結晶となった比較的低温の蓄熱材および蓄熱材溶液とよ
り構成されているので、相対的に温度が低くなるためで
ある。上部温度が低下すると空間部の蒸気の平衡温度が
低下する。したかって熱交換器６での熱交換温度が低下
するため低温熱媒体の温度上昇値が低くなる。上記説明
でわかるように、従来の熱交換においては時間の経過と
共に空間部の温度が低下し熱交換効率が低下するため導
入した低温熱媒体を一定温度の高温熱媒体として取り出
すことができなかった。
泡により攪拌されているため、微結晶となって浮遊攪拌
しているが液体状態より密度が太きいため除々に沈降し
ていく、このように伝熱媒体４の蒸発−凝縮ザイクルに
より蓄熱材充填部を攪拌し効率よく熱交換器６で熱交換
を行なう方法である。然るにこの方法においては、蓄熱
材充填部」二部の温度が低下する。これは、上部が滴下
する比較的低温の凝縮液と凝縮液にその潜熱を奪われ微
結晶となった比較的低温の蓄熱材および蓄熱材溶液とよ
り構成されているので、相対的に温度が低くなるためで
ある。上部温度が低下すると空間部の蒸気の平衡温度が
低下する。したかって熱交換器６での熱交換温度が低下
するため低温熱媒体の温度上昇値が低くなる。上記説明
でわかるように、従来の熱交換においては時間の経過と
共に空間部の温度が低下し熱交換効率が低下するため導
入した低温熱媒体を一定温度の高温熱媒体として取り出
すことができなかった。
発明の目的
本発明は上記問題点をなくし、一定温度の熱媒体を得る
ことを目的としている。
ことを目的としている。
発明の構成
本発明は、潜熱形蓄熱材と熱吸収時に液体から気体に、
熱放出時に気体から液体に変化する伝熱操体とを上方に
空間部を残して蓄熱槽に封入すると共に、前記蓄熱材充
填部の中央部と前記空間部に設けた熱交換器とをヒート
パイプにより熱的に接続した構成よりなっている。
熱放出時に気体から液体に変化する伝熱操体とを上方に
空間部を残して蓄熱槽に封入すると共に、前記蓄熱材充
填部の中央部と前記空間部に設けた熱交換器とをヒート
パイプにより熱的に接続した構成よりなっている。
この構成により、熱取り出し時に生ずる蓄熱材充填部上
部の温度低下をヒートパイプが蓄熱材充填部中央の熱を
搬送し放熱して防ぎ、温度を一定にする。
部の温度低下をヒートパイプが蓄熱材充填部中央の熱を
搬送し放熱して防ぎ、温度を一定にする。
これにより空間部の温度を一定にすることができる。さ
らに熱交換器とヒートパイプとを直接々触させることに
より、蓄熱材充填部中央の熱を効果的に熱媒体に伝熱す
ることができる。したがって常に一定温度の熱媒体を得
ることができる。
らに熱交換器とヒートパイプとを直接々触させることに
より、蓄熱材充填部中央の熱を効果的に熱媒体に伝熱す
ることができる。したがって常に一定温度の熱媒体を得
ることができる。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を第２図の図面を用いて説明す
る。なお、第２図中、第１図と同一部品には同一番号を
付している。
る。なお、第２図中、第１図と同一部品には同一番号を
付している。
第２図において、蓄熱装置１は蓄熱槽２と熱交換器６，
６およびヒートパイプ９とそれの支持具１０とより構成
されヒートパイプ９と熱交換器６とｄ、直接々触してい
る。さらに蓄熱槽２内には酢酸す） ＩＪウム３水銀（
融点６８°Ｃ２融点近傍での溶融液の密度１．２８ｇ／
ｄ）のごとき蓄熱材３とフｏン１１３ （ｓａＣでの密
度１．４８／ｃ７Ｉ）のごとき蓄熱材と非相溶性で密度
の大きい伝熱媒体４とが封入されている。また、熱交換
効率をよくするだめ蓄熱槽内の非凝縮性ガスは排除され
ている。
６およびヒートパイプ９とそれの支持具１０とより構成
されヒートパイプ９と熱交換器６とｄ、直接々触してい
る。さらに蓄熱槽２内には酢酸す） ＩＪウム３水銀（
融点６８°Ｃ２融点近傍での溶融液の密度１．２８ｇ／
ｄ）のごとき蓄熱材３とフｏン１１３ （ｓａＣでの密
度１．４８／ｃ７Ｉ）のごとき蓄熱材と非相溶性で密度
の大きい伝熱媒体４とが封入されている。また、熱交換
効率をよくするだめ蓄熱槽内の非凝縮性ガスは排除され
ている。
いま、蓄熱装置ｙが蓄熱状態にある時熱交換器らに低温
の熱媒体を流入すると、第１図で説明したように伝熱媒
体４の蒸発−凝縮サイクルＶこより蓄熱材充填部が攪拌
されると共に熱交換器６にで伝熱媒体は熱交換を行ない
放熱する。この時、前記説明のごとく蓄熱材充填部の上
部の温度低下をきたす。本発明においては蓄熱材充填部
上部と上部とにわたりヒートパイプを配し温度低下金防
いでいる。すなわち６１」記説明でわかるように蓄熱材
充填部中央は比較的温度が高い。蓄熱材上部の温度が低
下すると前記ヒートパイプにより中央部の熱が上部に伝
搬され上部の温度低下を防ぐことができる。このため空
間部の温度低下もなく熱交換器らにより一定の熱交換を
行なうことができる。
の熱媒体を流入すると、第１図で説明したように伝熱媒
体４の蒸発−凝縮サイクルＶこより蓄熱材充填部が攪拌
されると共に熱交換器６にで伝熱媒体は熱交換を行ない
放熱する。この時、前記説明のごとく蓄熱材充填部の上
部の温度低下をきたす。本発明においては蓄熱材充填部
上部と上部とにわたりヒートパイプを配し温度低下金防
いでいる。すなわち６１」記説明でわかるように蓄熱材
充填部中央は比較的温度が高い。蓄熱材上部の温度が低
下すると前記ヒートパイプにより中央部の熱が上部に伝
搬され上部の温度低下を防ぐことができる。このため空
間部の温度低下もなく熱交換器らにより一定の熱交換を
行なうことができる。
また、本発明においてはヒートパイプ９の放熱部の一部
が熱交換器６の一部と直接々触１１している。このため
蓄熱材中央部の比較的高温の熱がヒートパイプ９により
伝熱され熱交換器６と効果的に熱交換を行なう。
が熱交換器６の一部と直接々触１１している。このため
蓄熱材中央部の比較的高温の熱がヒートパイプ９により
伝熱され熱交換器６と効果的に熱交換を行なう。
」二記説明のごとく本発明によれば、低温熱媒体は蓄熱
材と効果的な熱交換を行なうことができ、はソ一定温度
の高温熱媒体として熱をとり出すことができる。
材と効果的な熱交換を行なうことができ、はソ一定温度
の高温熱媒体として熱をとり出すことができる。
なお、本発明においてヒートパイプの形状は第２図に示
すような形状に限定されるものでなくフィン付き等伝熱
特性の優れたものならどのような構造でもよい。また、
前記説明においてヒートパイプは蓄熱材充填部の中央部
より上部に挿入したが、蓄熱槽下部は放熱した蓄熱材固
形物が蓄熱材融液より比重が大きいため、沈降し堆積し
てくるため一定の高温が得られないようになるためであ
る。さらに、上記説明では熱交換器すは気相に設けられ
た場合につき説明したが、これに限定されるものでなく
、気液両相に熱交換器を配しても同様の効果を得ること
ができる。
すような形状に限定されるものでなくフィン付き等伝熱
特性の優れたものならどのような構造でもよい。また、
前記説明においてヒートパイプは蓄熱材充填部の中央部
より上部に挿入したが、蓄熱槽下部は放熱した蓄熱材固
形物が蓄熱材融液より比重が大きいため、沈降し堆積し
てくるため一定の高温が得られないようになるためであ
る。さらに、上記説明では熱交換器すは気相に設けられ
た場合につき説明したが、これに限定されるものでなく
、気液両相に熱交換器を配しても同様の効果を得ること
ができる。
発明の詳細
な説明のごとく本発明によれは、低温熱媒体は蓄熱材と
効果的に熱交換を行なうことができ、はソ一定温度の高
温熱媒体として熱をとり出すことができる。
効果的に熱交換を行なうことができ、はソ一定温度の高
温熱媒体として熱をとり出すことができる。
第１図は従来の蓄熱装置の断面図、第２図は本発明によ
る蓄熱装置の一実施例の断面図である。 １・・・・・・蓄熱装置、２・・・・・・蓄熱槽、３・
・・・・・蓄熱材、４・・・・・・伝熱媒体、６・・・
・・・熱交換器、９・・・・・・ヒートパイプ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
る蓄熱装置の一実施例の断面図である。 １・・・・・・蓄熱装置、２・・・・・・蓄熱槽、３・
・・・・・蓄熱材、４・・・・・・伝熱媒体、６・・・
・・・熱交換器、９・・・・・・ヒートパイプ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
Claims (1)
- 潜熱蓄熱材と熱吸収時に液体から気体に、熱放出時に気
体から液体に変化する伝熱媒体とを空間部を残して蓄熱
槽に封入すると共に、前記蓄熱材充填部と前記空間部に
設けた熱交換器とをヒートパイプにより熱的に接続した
潜熱蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57140614A JPS5929989A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 潜熱蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57140614A JPS5929989A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 潜熱蓄熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5929989A true JPS5929989A (ja) | 1984-02-17 |
Family
ID=15272798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57140614A Pending JPS5929989A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 潜熱蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5929989A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62194531A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Alps Electric Co Ltd | ハ−ドデイスク装置 |
-
1982
- 1982-08-12 JP JP57140614A patent/JPS5929989A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62194531A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Alps Electric Co Ltd | ハ−ドデイスク装置 |
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