JPS604753A - 蓄熱エレメント - Google Patents
蓄熱エレメントInfo
- Publication number
- JPS604753A JPS604753A JP11211183A JP11211183A JPS604753A JP S604753 A JPS604753 A JP S604753A JP 11211183 A JP11211183 A JP 11211183A JP 11211183 A JP11211183 A JP 11211183A JP S604753 A JPS604753 A JP S604753A
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- JP
- Japan
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- heat storage
- heat
- heat accumulating
- electrodes
- storage material
- 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
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
- F24H7/002—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release using electrical energy supply
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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、採暖機器に用いる蓄熱エレメントに関するも
のである。
のである。
従来例の構成とその問題点
従来例の蓄熱エレメントの構成は、第1図に示すとおり
、蓄熱材料1を、略円筒形状の外装材3に充填し、両端
部を封口材4,4′で密閉するとともに、前記蓄熱材料
1の内部に埋設した、発熱体を保持する構成のものであ
−た。尚、リード線5゜5′は、前記発熱体2への給電
用のリード線である。
、蓄熱材料1を、略円筒形状の外装材3に充填し、両端
部を封口材4,4′で密閉するとともに、前記蓄熱材料
1の内部に埋設した、発熱体を保持する構成のものであ
−た。尚、リード線5゜5′は、前記発熱体2への給電
用のリード線である。
この構成の蓄熱エレメントに於いて、発熱体2に通電印
加されるとき、この発熱エネルギーは、蓄熱材料1に蓄
熱され、放熱時の熱源となる。とこで、蓄熱材料1とし
ては、固相から液相への相変化に伴う、潜熱を利用する
場合が一般的で、このとき蓄熱時初期には、蓄熱材料1
は、固相であり、蓄熱が進行するに従い発熱体2の周辺
部から徐々に溶融し、蓄熱完了時には完全に液相となる
。
加されるとき、この発熱エネルギーは、蓄熱材料1に蓄
熱され、放熱時の熱源となる。とこで、蓄熱材料1とし
ては、固相から液相への相変化に伴う、潜熱を利用する
場合が一般的で、このとき蓄熱時初期には、蓄熱材料1
は、固相であり、蓄熱が進行するに従い発熱体2の周辺
部から徐々に溶融し、蓄熱完了時には完全に液相となる
。
従来例のように蓄熱材料1と、これを加熱する発熱体2
とが、単独に存在する場合、蓄熱時の挙動は蓄熱材料1
と発熱体2との熱的結合方法及び発熱量の大きさとが重
要な因子となった。すなわち、発熱体2から蓄熱材料1
への熱移動は主として伝導熱によるものであるから、両
者が完全に密着している事が望ましく、しかも、接触部
分が大きい程、そして蓄熱材料1の層が薄い程、さらに
発熱体の発熱量は大きい程、短時間に蓄熱が完了できた
。ところが、実際には発熱体2及びその個構成材料に於
いて形状的に薄形化するにも限界があり、蓄熱材料1の
層は、ある程度の厚みをもつ構造となり、そして発熱体
20発熱量も大きくすると一発熱温度が高温になるため
、安全性の面から限界があった。従って、この様に、従
来例の構成では蓄熱にかなりの時間を要するという欠点
があ−だ。
とが、単独に存在する場合、蓄熱時の挙動は蓄熱材料1
と発熱体2との熱的結合方法及び発熱量の大きさとが重
要な因子となった。すなわち、発熱体2から蓄熱材料1
への熱移動は主として伝導熱によるものであるから、両
者が完全に密着している事が望ましく、しかも、接触部
分が大きい程、そして蓄熱材料1の層が薄い程、さらに
発熱体の発熱量は大きい程、短時間に蓄熱が完了できた
。ところが、実際には発熱体2及びその個構成材料に於
いて形状的に薄形化するにも限界があり、蓄熱材料1の
層は、ある程度の厚みをもつ構造となり、そして発熱体
20発熱量も大きくすると一発熱温度が高温になるため
、安全性の面から限界があった。従って、この様に、従
来例の構成では蓄熱にかなりの時間を要するという欠点
があ−だ。
しかも、基本的に蓄熱材料1と、発熱体2との2つの構
成部品から成っており、それぞれの形状や、利質、配置
方法、接触方法、断熱方法等でその性能が大きく左右さ
れるため、その最適値設計を行う必要があった。更には
、蓄熱時の過熱防止の安全性のため、蓄熱材料1の温度
を検知1.、発熱体2の通電率制御をする必要があった
が、蓄熱エレメント全体にわたっての検知は困難で安全
性にも欠けていた。
成部品から成っており、それぞれの形状や、利質、配置
方法、接触方法、断熱方法等でその性能が大きく左右さ
れるため、その最適値設計を行う必要があった。更には
、蓄熱時の過熱防止の安全性のため、蓄熱材料1の温度
を検知1.、発熱体2の通電率制御をする必要があった
が、蓄熱エレメント全体にわたっての検知は困難で安全
性にも欠けていた。
発明の目的
本発明は、上記従来の欠点を解消するもので、蓄熱時の
所要時間を短縮化するとともに一温度センザ・ヒータ等
の電気機能を内蔵した蓄熱エレメントを提供することを
目的とする。
所要時間を短縮化するとともに一温度センザ・ヒータ等
の電気機能を内蔵した蓄熱エレメントを提供することを
目的とする。
発明の構成
上記目的を達するだめ、本発明の蓄熱エレメントは、蓄
熱材料中に、少なくとも1対の電極を設けたものである
。
熱材料中に、少なくとも1対の電極を設けたものである
。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例について図面に基づいて説明す
る、 第2図に於いて、略円筒状の外装材3に、蓄熱材料1を
充填し、この中に1対の電極6,6′を設け、封口材4
,4′で密封するとともに、電極6゜6′を保持する構
成のものである。ここで、蓄熱材料1は、水、金属水利
塩、有機金属塩、高分子電解質、パラフィン等の蓄熱材
料のみを用いる場合と、上記蓄熱材料1の中へ、イオン
性導電剤、カーボン粉体、金属粉体等の導電剤を混入さ
せた場合と、」二記蓄熱材料1の中へ、ポリビニルアル
コール等の増粘剤を混入させた場合等がある。そして、
対向する1対の電極6,6′は、この間に大きな電流を
流し、蓄熱材料1そのものを通電加熱する場合と、信号
電流を流して、蓄熱材料1の温度検知をする場合との、
2通りの使用目的をもつものである。
る、 第2図に於いて、略円筒状の外装材3に、蓄熱材料1を
充填し、この中に1対の電極6,6′を設け、封口材4
,4′で密封するとともに、電極6゜6′を保持する構
成のものである。ここで、蓄熱材料1は、水、金属水利
塩、有機金属塩、高分子電解質、パラフィン等の蓄熱材
料のみを用いる場合と、上記蓄熱材料1の中へ、イオン
性導電剤、カーボン粉体、金属粉体等の導電剤を混入さ
せた場合と、」二記蓄熱材料1の中へ、ポリビニルアル
コール等の増粘剤を混入させた場合等がある。そして、
対向する1対の電極6,6′は、この間に大きな電流を
流し、蓄熱材料1そのものを通電加熱する場合と、信号
電流を流して、蓄熱材料1の温度検知をする場合との、
2通りの使用目的をもつものである。
蓄熱材料1自身の電導度又は〜それに混合させた導電剤
の電導度を利用し、この中に設けられた対向電極6,6
′間に、電流を通じることにより、蓄熱材料1そのもの
を発熱させることができ、蓄熱材料1加熱用の発熱体が
不要となり、非常に蓄熱エレメント全体の構成が簡素化
される。しかも直接加熱であるから、蓄熱に要する時間
も短縮化する効果がもたらされる。その他にも、蓄熱材
料1の温度と粘性と電導度との相関性から電極6゜6′
間には、温度信号としても取り出すことができ、蓄熱材
料1全体の温度が検知でき、安全性を向上させる効果も
有している。
の電導度を利用し、この中に設けられた対向電極6,6
′間に、電流を通じることにより、蓄熱材料1そのもの
を発熱させることができ、蓄熱材料1加熱用の発熱体が
不要となり、非常に蓄熱エレメント全体の構成が簡素化
される。しかも直接加熱であるから、蓄熱に要する時間
も短縮化する効果がもたらされる。その他にも、蓄熱材
料1の温度と粘性と電導度との相関性から電極6゜6′
間には、温度信号としても取り出すことができ、蓄熱材
料1全体の温度が検知でき、安全性を向上させる効果も
有している。
以下、上記構成における作用について説明する。
前記蓄熱材料1は、大半は、それ自体、かなり良好な電
導性をもっており発熱抵抗体成分としてはかなり小さい
ので、絶縁性の材料を混入し、所定の抵抗値に調節する
必要がある。一方、パラフィン等の非電導性の蓄熱材料
1には、高分子電解質のようなイオン性導電剤や、金属
粉、カーボン粉末等を混入すると、電導度が増し、発熱
体となり得る。このようにして得られた蓄熱材料1は、
両端に電極6,6′が形成されているので、この間に電
圧が印加されたとき、上記蓄熱材#41は、全体に均一
加熱される。
導性をもっており発熱抵抗体成分としてはかなり小さい
ので、絶縁性の材料を混入し、所定の抵抗値に調節する
必要がある。一方、パラフィン等の非電導性の蓄熱材料
1には、高分子電解質のようなイオン性導電剤や、金属
粉、カーボン粉末等を混入すると、電導度が増し、発熱
体となり得る。このようにして得られた蓄熱材料1は、
両端に電極6,6′が形成されているので、この間に電
圧が印加されたとき、上記蓄熱材#41は、全体に均一
加熱される。
これは、従来のように発熱体の近傍から徐々に溶融する
のでなく、全体加熱であるので、効率的で、す早く蓄熱
が行える。
のでなく、全体加熱であるので、効率的で、す早く蓄熱
が行える。
蓄熱材料1に、増粘剤を句加するのは、電導度の調整や
固相から液相に変化したときの極度の粘度低下による液
もれ、加重変形等の不都合を防ぐだめの1つの手段であ
る。
固相から液相に変化したときの極度の粘度低下による液
もれ、加重変形等の不都合を防ぐだめの1つの手段であ
る。
一般に、−]二記蓄熱材料1の多くはイオン電導性を示
し、粘度と電導度との間に相関性があり、第3図で示す
とおり、粘度が低下すると、電導度は増大する傾向にあ
る。一方、粘度と温度とも相関性があり、固相から液相
に変化する場合は、融点T、近防で急激な、粘度低下を
きたす。従って、電導度は、蓄熱材料1の温度と関係し
、融点近傍で急激な増大を示す。この特性を利用すると
、すなわち、蓄熱利料1中に設けられた電極6,6′間
に、信号電流を流すとき、蓄熱材料1の相変化に応じた
信号を検出できる。この方法であると、確実に液相にな
ったことを検出できるので、この信号を用いて加熱装置
の通電率を制御すれば、蓄熱時の過熱を防止でき、安全
性が増す。第4図は入力電源端子a、b間に、抵抗体1
2と、上記蓄熱エレメント11と、別の抵抗体13とか
らなる直列回路を形成し、蓄熱エレメント11の間に、
トリガー発生回路部14を並列接続し、上記トリガー発
生回路部14の信号出力端子Cと、電流制御素子16と
を接続し、一方、上記電流制御素子16と、蓄熱材料加
熱用の発熱体2との直列回路を、入力電源端子間に接続
した構成である。通電開始時は、蓄熱材料1は、固相で
あるから、電導度は低く、従−て、抵抗体13との分割
電圧により、上記蓄熱エレメント11間の出力電圧は大
きくなる。この信号をうけて、トリガー発生回路部14
では、トリガー信号を出し、発熱体2に通電がなされる
。ところが、蓄熱材料1が、液相に変わったときは、抵
抗体13との分割電圧であるから、上記蓄熱エレメント
11間の出力電圧は小さくなる。従って、トリガー発生
回路部14からのトリガー信号は出す、発熱体2は非通
電となる。
し、粘度と電導度との間に相関性があり、第3図で示す
とおり、粘度が低下すると、電導度は増大する傾向にあ
る。一方、粘度と温度とも相関性があり、固相から液相
に変化する場合は、融点T、近防で急激な、粘度低下を
きたす。従って、電導度は、蓄熱材料1の温度と関係し
、融点近傍で急激な増大を示す。この特性を利用すると
、すなわち、蓄熱利料1中に設けられた電極6,6′間
に、信号電流を流すとき、蓄熱材料1の相変化に応じた
信号を検出できる。この方法であると、確実に液相にな
ったことを検出できるので、この信号を用いて加熱装置
の通電率を制御すれば、蓄熱時の過熱を防止でき、安全
性が増す。第4図は入力電源端子a、b間に、抵抗体1
2と、上記蓄熱エレメント11と、別の抵抗体13とか
らなる直列回路を形成し、蓄熱エレメント11の間に、
トリガー発生回路部14を並列接続し、上記トリガー発
生回路部14の信号出力端子Cと、電流制御素子16と
を接続し、一方、上記電流制御素子16と、蓄熱材料加
熱用の発熱体2との直列回路を、入力電源端子間に接続
した構成である。通電開始時は、蓄熱材料1は、固相で
あるから、電導度は低く、従−て、抵抗体13との分割
電圧により、上記蓄熱エレメント11間の出力電圧は大
きくなる。この信号をうけて、トリガー発生回路部14
では、トリガー信号を出し、発熱体2に通電がなされる
。ところが、蓄熱材料1が、液相に変わったときは、抵
抗体13との分割電圧であるから、上記蓄熱エレメント
11間の出力電圧は小さくなる。従って、トリガー発生
回路部14からのトリガー信号は出す、発熱体2は非通
電となる。
第5図では、更に、この蓄熱エレメント11を通電加熱
体としても使用する場合の例で、入力電源端子a、b間
に、ダイオード16と、抵抗体12と、上記蓄熱エレメ
ント11と、抵抗体13と、ダイオード17との直列回
路を接続し、上記ダイオード16と抵抗体12との直列
回路間に、ダイオード19.ダイオード18の直列回路
を並列に接続し、そして上記抵抗体13とダイオード1
7との直列回路間にサイリスター16が並列を接続し、
上記ダイオード18と蓄熱エレメント11との直列回路
間に、トリガー発生回路部14を接続し1、出力信号端
子Cば、前記サイリスター16のゲートと接続している
。尚ダイオード17の順・逆方向は第5図に示すとおり
である。この回路構成に於いて、蓄熱材料1が固相のと
き、入力電源が端子aが正極のときを正のサイクル、端
子わが正極のときを負のサイクルとすると、い捷、負の
サイクルのとき、前述の理由で、蓄熱エレメント11間
の電圧は大きくなり、トリガー発生回路部14から、ト
リガー信号が出力される。このとき正のサイクルでは、
サイリスター15が導通し、蓄熱エレメント11は、通
電加熱される。
体としても使用する場合の例で、入力電源端子a、b間
に、ダイオード16と、抵抗体12と、上記蓄熱エレメ
ント11と、抵抗体13と、ダイオード17との直列回
路を接続し、上記ダイオード16と抵抗体12との直列
回路間に、ダイオード19.ダイオード18の直列回路
を並列に接続し、そして上記抵抗体13とダイオード1
7との直列回路間にサイリスター16が並列を接続し、
上記ダイオード18と蓄熱エレメント11との直列回路
間に、トリガー発生回路部14を接続し1、出力信号端
子Cば、前記サイリスター16のゲートと接続している
。尚ダイオード17の順・逆方向は第5図に示すとおり
である。この回路構成に於いて、蓄熱材料1が固相のと
き、入力電源が端子aが正極のときを正のサイクル、端
子わが正極のときを負のサイクルとすると、い捷、負の
サイクルのとき、前述の理由で、蓄熱エレメント11間
の電圧は大きくなり、トリガー発生回路部14から、ト
リガー信号が出力される。このとき正のサイクルでは、
サイリスター15が導通し、蓄熱エレメント11は、通
電加熱される。
一方、蓄熱材料1が液相になったときは、上述の理由か
ら、負のサイクル時に、トリガー信号を発生しなく蓄熱
エレメント11は非通電となる。
ら、負のサイクル時に、トリガー信号を発生しなく蓄熱
エレメント11は非通電となる。
この様に、1つの蓄熱エレメント11に於いて、正、負
それぞれのサイクルを利用し、通電加熱と検知装置の両
機能をもたせることができる。従って、効率良く、安全
にしかもす早く、蓄熱が行える。
それぞれのサイクルを利用し、通電加熱と検知装置の両
機能をもたせることができる。従って、効率良く、安全
にしかもす早く、蓄熱が行える。
発明の効果
以上のように本発明によれば一次の効果を得るととがで
きる。
きる。
(1)蓄熱材料加熱用の発熱体が不要となり、構造が簡
素化される。
素化される。
(2)蓄熱材料そのものが、発熱するため、全体に均一
に、蓄熱が行われ、所要時間を短縮化できる。
に、蓄熱が行われ、所要時間を短縮化できる。
(3)蓄熱材料全体にわたっての温度検知ができ、蓄熱
時の安全性が向上する。
時の安全性が向上する。
第1図は従来の蓄熱エレメントの断面図、第2図は本発
明の一実施例における蓄熱エレメントの断面図、第3図
は本発明の一実施例に用いる蓄熱材料の温度と粘度の関
係及び温度と電導度の関係を示すグラフ、第4図は本発
明の一実施例に於けf!− る回路図、第5図は本発明の17の実施例に於ける回路
図である。 1・・・・・・蓄熱材料、2・・・・・・発熱体、6,
6′・・・・・・電極、3・・・・・・外装材、11・
・・・・・蓄熱エレメント、14・・・・・・トリガー
発生回路部、15・・・・・・サイ1ノスター。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第3図 第4図
明の一実施例における蓄熱エレメントの断面図、第3図
は本発明の一実施例に用いる蓄熱材料の温度と粘度の関
係及び温度と電導度の関係を示すグラフ、第4図は本発
明の一実施例に於けf!− る回路図、第5図は本発明の17の実施例に於ける回路
図である。 1・・・・・・蓄熱材料、2・・・・・・発熱体、6,
6′・・・・・・電極、3・・・・・・外装材、11・
・・・・・蓄熱エレメント、14・・・・・・トリガー
発生回路部、15・・・・・・サイ1ノスター。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第3図 第4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)導電性の蓄熱材料に、少なくとも1対の電極を当
接させた蓄熱エレメント。 (2)蓄熱材料が、導電剤を含有している特許請求の範
囲第1項記載の蓄熱エレメント。 (3)蓄熱材料が、増粘剤を含有している特許請求の範
囲第1項記載の蓄熱エレメント。 (4)蓄熱材料が、水、金属水利塩、有機金属塩。 尿素、高分子分解質ポリビニルアルコール、パラフィン
、ポリエチレングリコールより選ばれた少なくとも一種
を含有する特許請求の範囲第1項記載の蓄熱エレメント
。 (6)1対の電極によって、温度検知する特許請求の範
囲第1項〜第4項のいずれか1つに記載の蓄熱エレメン
ト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11211183A JPS604753A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 蓄熱エレメント |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11211183A JPS604753A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 蓄熱エレメント |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS604753A true JPS604753A (ja) | 1985-01-11 |
Family
ID=14578427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11211183A Pending JPS604753A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 蓄熱エレメント |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS604753A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6298154A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 蓄熱装置 |
JPS6298153A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 蓄熱装置 |
JPS6298152A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 蓄熱装置 |
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US4923762A (en) * | 1988-07-27 | 1990-05-08 | Nkk Corporation | Precoated steel sheet for two-piece can |
US5500463A (en) * | 1991-03-11 | 1996-03-19 | Nippon Paint Co., Ltd. | Aqueous resin composition and method for forming coating film on can body |
-
1983
- 1983-06-21 JP JP11211183A patent/JPS604753A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6298154A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 蓄熱装置 |
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JPH0345299B2 (ja) * | 1985-10-22 | 1991-07-10 | Kogyo Gijutsuin | |
JPH0345298B2 (ja) * | 1985-10-22 | 1991-07-10 | Kogyo Gijutsuin | |
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