JPS5995386A - 蓄熱装置 - Google Patents

蓄熱装置

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JPS5995386A
JPS5995386A JP57203868A JP20386882A JPS5995386A JP S5995386 A JPS5995386 A JP S5995386A JP 57203868 A JP57203868 A JP 57203868A JP 20386882 A JP20386882 A JP 20386882A JP S5995386 A JPS5995386 A JP S5995386A
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heat
temperature fluid
chamber
heat storage
pipe
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JP57203868A
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Masahiko Ito
雅彦 伊藤
Michio Takaoka
道雄 高岡
Masataka Mochizuki
正孝 望月
Koichi Masuko
耕一 益子
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/021Heat 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-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
    • F28D15/02Heat-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
    • F28D15/0275Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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】 この発明は蓄熱装置に間するものである。
一般に蓄熱装置には、熱の貯蔵・取出しが容易であるこ
と、蓄熱材の単位量当りの蓄熱Qが多いこと等が要求さ
れるが、例えば比熱の最も大きい水を蓄熱材とした蓄熱
装置では、熱の貯蔵・取出しがある程度容易である反面
、顕熱として熱を蓄えるために、単位m当りの蓄熱nが
少なく、したがって多量の水を必要とし、また大型の蓄
熱水槽を必要とするなどの問題がある。
これに対し、従来、表面のみを架橋させた高密度ポリエ
チレンからなる棒状あるいは粒状の蓄熱材を用いた蓄熱
装置が知られているが、この種の装置では、潜熱として
熱を蓄えるために、蓄熱量を多くすることができる反面
、その蓄熱材に熱を与えあるいは蓄熱材から熱を取出す
ための熱媒体が、高密度ポリエチレンを溶融しない流体
例えばエチレングリコールに限定される。そのためこの
ような蓄熱装置では、高温排ガスなどの熱源あるいは大
気等の低温部とエチレングリコールとの間に更に熱交換
器を設けなければならない問題がある。また表面のみを
架橋させた高密度ポリエチレン製蓄熱材では、表面のみ
を架橋させることが困難であるから、コストが高くなら
ざるを得す、これに加え架橋させた表面層の熱伝導率が
悪いために、エチレングリコール等熱媒体との熱授受の
効率が悪いなどの問題がある。
また蓄熱装置に低温流体を流して熱を取出す場合、必要
に応じて熱の取出しを停止し得ることが望まれるが、従
来の蓄熱装置にはそのような機能がないため、熱の取出
しを停止する場合には、低温流体の流通を止めざるを得
ず、また低温流体を流し続ける必要のある場合には、蓄
熱装置を迂回するバイパス管路をiQIせざるを得なか
った。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、蓄熱量
が多く、しかも蓄熱材との間で熱授受する熱媒体すなわ
ち高温流体および低温流体に制約を受けず、さらには熱
の取出しおよびその停止を任意に行うことができる蓄熱
装置を提供することを目的とするものである。
以下この発明の実施例を添付の図面を参照して説明する
第1図はこの発明の一実施例を模式的に示す断面図であ
って、ケーシング1の内部が3室に区画され、その中央
の空室内に高密度ポリエチレン(ポリオレフィン)から
なる潜熱蓄熱材2が収容されている。また第1図におけ
る左側の空室は、例えばボイラーからの高温排ガス等の
高温流体日を流通させるための吸熱室3とされており、
さらに第1図における右側の空室は、例えば大気等の低
温流体Cを流通させるための放熱室4とされており、そ
して吸熱室3および放熱室4には、流入口5.6と流出
ロア、8とがそれぞれ形成されている。
また複数本のヒートバイブ9が前記潜熱蓄熱材2を貫通
して配置され、そのヒートパイプ9の前後各端部は、吸
熱室3と放熱室4との各々に突出されている。そのヒー
トバイブ9の潜熱蓄熱材2の内部にある中間部には、伝
熱面積を増大すべく多数のフィン10が設けられている
さらに、前記放熱室4におけるヒートパイプ9の突出端
に、断熱材からなるキャップ11が着脱自在に取付けら
れている。このキャップ11はヒートバイブ9と低温流
体Cとの間の熱授受を選択的に行わせるための所謂制御
手段であって、キャップ11を取付けることにより、ヒ
ートパイプ9と低温流体Cとの間の熱授受を阻止し、す
なわち熱を取出しを停止し、またキャップ11を外すこ
とにより、ヒートバイブ9と低湿流体Cとの熱授受を行
わせ、すなわち熱の取出しを行わせるようになっている
したがって上記のように構成した蓄熱装置において、吸
熱室3内に例えばボイラーからの燃焼排ガス等の高温流
体Hを流せば、高温流体、Hの有する熱がヒートパイプ
9を介して蓄熱材2および放熱室4側に運ばれる。その
場合、ヒートパイプ9は全体として均温化する特性があ
るから、前記キャップ11を取外してヒートパイプ9の
放熱室4側の突出端を、放熱室4内に流しである大気等
の低温流体Cに直接接触させれば、蓄熱材2および低温
流体Cが共に高温流体Hの有する熱によって加熱され、
またヒートパイプ9の放熱室4何の突出端にキャップ1
1を取付けておけば、蓄熱材2のみが加熱される。その
結果、蓄熱材2は次第にその温度が上昇し、ついには融
解し、したがって蓄熱材2は融解潜熱として多量の熱を
蓄えることになる。そして前記高温流体Hの流通を止め
た状態でも、前記キャップ11を取外すことにより、蓄
熱材2の有する熱によって、放熱室4内を流れる低渦流
体Cの加熱をヒートパイプ9を介して行うことができ、
またキャップ11をヒートパイプ9に取付ければ、低湿
流体Cの加熱を停止することができる。
したがって上記の蓄熱装置では、潜熱蓄熱材2を用いた
から、小型化しても多量の熱を蓄熱することができるこ
とは勿論、ヒートパイプ9を介して熱授受を行う構成で
あるから、蓄熱材2をたとえ融解潜熱の大きい高密度ポ
リエチレンとしても。
高温流体臼および低温流体Cに何ら制約を受けることは
なく、しかもヒートパイプ9の熱伝導率が極めて高いか
ら、蓄熱および低温流体の加熱を効率良く行うことがで
きる。さらに上記の蓄熱装置では、断熱材からなるキャ
ップ11をヒートパイプ9の放熱室4側の突出端に着脱
自在に取付ける構成としたから、蓄熱材2からの熱の取
出しを、低温流体Cの流通を止めることなく任意に行う
ことができる。
第2図ないし第4図は他の実施例を模式的に示す断面図
であって、これらの図に示す蓄熱装置は、低温流体Cの
加熱を制御する制御手段をM1図に示す構成とは異なら
せたものである。以下台々の実施例について説明する。
なお、以下の説明において、第1図に示す部材と同一の
部材には、第2図ないし第4図に第1図に付した符号と
同一の符号を付してその説明を省略する。
第2図において、放熱室4はその内部に設けた断熱壁1
2によって、ヒートパイプ9の端部を突出さUだ第1流
通部13と、低温流体Cをヒートパイプ9に対して迂回
させて流すための第2流通部14とに隔絶されており、
これら各流通部13.14には、三方切換弁15を介し
て分岐させた流入側配管16と、三方切換弁17を介し
て分岐させた流出側配管1Bがそれぞれ接続されている
したがって第2図に示す構成では、各切換弁15.17
を操作して低温流体Cを前記第1流通部13に流通させ
ることにより、低温流体Cを加熱することができ、また
各切換弁15.17を切換えて低温流体Cを第2流通部
14に流通させれば、低温流体Cがビートパイプ9に接
触しないから、低温流体Cを加熱することなく流通させ
ることができる。換言すれば、蓄熱材2からの熱の取出
しを各切換弁15.17を操作することにより、任意に
行うことができる。
また第3図に示す蓄熱装置は、放熱室4内に設けた可動
仕切板1つによって低温流体Cの流路を切り変えるよう
構成したものである。すなわち、可動仕切板19は、放
熱室4における流入口6と流出口8とを結んだ線を境に
して、ヒートパイプ9の突出端に接近した位置と、ヒー
トパイプ9の突出端から離隔した位置との間で往復動す
るよう放熱室4内に設けられている。したがって第3図
に示す蓄熱装置では、可動仕切板19を第3図に実線で
示す位置に後退させれば、低温流体Cがヒートパイプ9
に接触して流れるので、低温流体Cを加熱することがで
き、また逆に可動仕切板19を第3図に鎖線で示す位置
に前進させれば、流入口6から流出口8に至る低温流体
Cの流路が、可動仕切板19によってヒートパイプ9か
ら隔絶されるから、低温流体Cを加熱することなく流通
させることができる。すなわち第3図に示す構成の蓄熱
装置では、蓄熱材2からの熱の取出しを、可動仕切板1
9を前後動させてその位置を変えることにより、任意に
行うことができる。
さらに第4図に示す蓄熱装置は、ヒートパイプ9と低温
流体Cとの間の熱伝達率を変えることにより、両者の間
の熱授受を制御するよう構成したものである。すなわち
、ヒートパイプ9の放熱室4における突出端は、可撓性
シート20によって放熱室4の流入口6および流出口8
から隔絶され、かつその可撓性シート20は、その内側
をポンプ21によって真空吸引することによりヒートパ
イプ9に密着し、またポンプ21によって空気を送り込
んで脹らませることによりヒートパイプ9から離隔する
ようになっている。
したがって、第4図に示す構成の蓄熱装置では、可撓性
シート20をヒートパイプ9に密着させることにより、
ヒートパイプ9と低温流体Cでの間の実質上の熱伝達率
が大きくなるから、低温流体Cを加熱することができ、
また逆に可撓性シー1〜20をヒートパイプ9から離隔
させることにより、ヒートパイプ9と低温流体Cとの間
の実質上の熱伝達率が小さくなるから、低温流体Cを加
熱することなく流通させることができる。換言すれば、
第4図に示す蓄熱装置においては、ポンプ21を起動し
で可撓性シート20をヒートパイプ9に対し密着させあ
るいは離隔させることにより、蓄熱材2からの熱の取出
しを任意に制御することができる。
以上の説明から明らかなようにこの出願の第1番目の発
明によれば、潜熱蓄熱材を用いた構成であるから、小型
化しても多量の熱を蓄えることができ、しかもヒートパ
イプを介して蓄熱材と高温流体および低温流体との間で
熱授受させる構成であるから、蓄熱材として融解潜熱の
多い高密度ポリエチレンを用いた場合であっても、高温
流体および低温流体はその性質に特に制約をうけず、し
たがって適用分野を拡げることができ、さらにピー1−
パイプが優れた熱伝導率を有しているから、蓄熱材と高
温流体および体温流体との間の熱授受を効率良く行わせ
ることができる。またこの出願の第2の発明によれば、
放熱苗側に、ヒートパイプと低温流体との間の熱授受を
制御する制御手段を付加したから、低温流体の流通を止
めることなく、蓄熱材からの熱の取出しを任意に行うこ
とができ、したがって全体構成を複雑化したり、あるい
は新たな機器を付加することなく、適用分野を拡げるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの出願に係る発明の一実施例を示す略解断面
図、第2図ないし第4図は伯の実施例をそれぞれ示す略
解断面図である。 2・・・潜熱蓄熱材、 3・・・吸熱室、 4・・・放
熱室、5.6・・・流入口、 7.8・・・流出口、 
9・・・ヒートパイプ、 11・・・キャップ、 12
・・・断熱壁、13・・・第1流通部、 14・・・第
2流通部、 15.17・・・三方切換弁、 16・・
・流入側配管、 18−・・流出側配管、 1つ・・・
可動仕切板、 20・・・可撓性シート、 21・−ポ
ンプ、 C−低温流体、1」・・・高温流体。 出願人  藤倉電線株式会社 代理人  弁理士 豊田武久 (ほか1名) 第1図 H 第2図 牛 第3図 第4図 目 383

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高温流体を流す吸熱室と低−流体を流す放熱室と
    の間に、与えられた熱を潜熱として蓄える潜熱蓄熱材を
    配置し、かつヒートパイプをその蓄熱材に貫通させると
    ともに、ヒートパイプの前後各端部を前記吸熱室と放熱
    室との各々に突出させてなる蓄熱装置。
  2. (2)前記潜熱蓄熱材は、高密度ポリエチレンであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の蓄熱装置、
  3. (3)高温流体を流す吸熱室と低温流体を流す放熱室と
    の間に、与えられた熱を潜熱として蓄える潜熱蓄熱材を
    配置し、かつヒートパイプをその蓄熱材に貫通させると
    ともに、ヒートパイプの前後各端部を前記吸熱室と放熱
    室との各々に突出させ、さらに前記放熱室に、前記ヒー
    トパイプと低温流体との門の熱授受を制御する制御手段
    を設けてなる蓄熱@置。
  4. (4)前記制御手段は、前記ヒートパイプの突出端に着
    脱自在に取付けられる断熱キャップであることを特徴と
    する特許請求の範囲第3項記載の蓄熱装置。
  5. (5)前記制御手段は、前記放熱室を断熱壁によって、
    前記ヒートパイプの端部を突出させた第1流通部と低温
    流体を前記ヒートパイプの突出端に対して迂回して流す
    第2流通部とに隔絶し、かつ低温流体をこれら第1流通
    部および第2流通部のいずれかに選択的に流通させる構
    成であることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の
    蓄熱装置。
  6. (6)前記制御手段は、前記放熱室内に移動自在に設け
    た可動仕切板によって、前記放熱室内に流入した低温流
    体が前記ヒートパイプの突出端に接触し、もしくは接触
    せずに迂回するよう放熱室内の流路を選択的に切換える
    構成であることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載
    の蓄熱装置。
  7. (7)前記制卸手段は、前記ヒートパイプの突出端を覆
    うよう設けた可撓性シート材と、そのシート材をヒート
    パイプの突出端に密着させるべくシート材の内部を兵学
    吸引し、もしくはシート材をヒートバイブの突出端から
    対陽3せるへくシー1−材を脹らませるポンプ装置とか
    らなることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の蓄
    熱@胃。
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JPS5995386A true JPS5995386A (ja) 1984-06-01
JPH0330077B2 JPH0330077B2 (ja) 1991-04-26

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2582787A1 (fr) * 1985-06-04 1986-12-05 Vironneau Pierre Source d'energie calorifique a accumulation
CN104654853A (zh) * 2013-11-17 2015-05-27 成都奥能普科技有限公司 一种混凝土三腔热管蓄热器及蓄热车
CN110351977A (zh) * 2018-04-02 2019-10-18 通用电气公司 用于冷却成像系统的系统和方法

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CN110351977A (zh) * 2018-04-02 2019-10-18 通用电气公司 用于冷却成像系统的系统和方法

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