JPS62248992A - 蓄熱装置 - Google Patents
蓄熱装置Info
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- JPS62248992A JPS62248992A JP62077307A JP7730787A JPS62248992A JP S62248992 A JPS62248992 A JP S62248992A JP 62077307 A JP62077307 A JP 62077307A JP 7730787 A JP7730787 A JP 7730787A JP S62248992 A JPS62248992 A JP S62248992A
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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
- F28D15/00—Heat-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
- F28D15/02—Heat-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
- F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
-
- 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
-
- 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
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- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Sustainable Development (AREA)
- Central Heating Systems (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
この発明は状態変化に伴う潜熱として蓄熱を行なうこと
のできる蓄熱装置に関し、特にヒートパイプを介して吸
熱および放熱を行なう蓄熱装置に関するものである。
のできる蓄熱装置に関し、特にヒートパイプを介して吸
熱および放熱を行なう蓄熱装置に関するものである。
従来の技術
一般に蓄熱装置には、熱の貯蔵・取出しが容易であるこ
と、蓄熱材の単位間当りの蓄熱量が多いこと等が要求さ
れ、従来、このような要求に応じた装置として、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おり、この
種の装置では、潜熱として熱を蓄えることができるため
に、蓄熱量を多くすることができる。しかしながら高密
度ポリエチレンを蓄熱材とした装置では、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たとえばエレン
グリコールに限定されるために、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フールとの間に
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ヂレン製蓄熱材では
、コストが高くならざるを得ず、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
の熱媒体との熱授受の効率が悪いなどの問題がある。
と、蓄熱材の単位間当りの蓄熱量が多いこと等が要求さ
れ、従来、このような要求に応じた装置として、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おり、この
種の装置では、潜熱として熱を蓄えることができるため
に、蓄熱量を多くすることができる。しかしながら高密
度ポリエチレンを蓄熱材とした装置では、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たとえばエレン
グリコールに限定されるために、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フールとの間に
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ヂレン製蓄熱材では
、コストが高くならざるを得ず、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
の熱媒体との熱授受の効率が悪いなどの問題がある。
このような不都合を解消することのできる蓄熱器として
、ヒートパイプを蓄熱材に貫通させるとともに、そのヒ
ートパイプの両端部を放熱端および吸熱端とした構成の
ものが特開昭５７−２６３８８号によって提案されてい
る。
、ヒートパイプを蓄熱材に貫通させるとともに、そのヒ
ートパイプの両端部を放熱端および吸熱端とした構成の
ものが特開昭５７−２６３８８号によって提案されてい
る。
発明が解決しようとする問題点
しかるに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でき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に、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設置せざるを１
琴なかった。
必要に応じて熱の取出しを停止でき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に、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設置せざるを１
琴なかった。
他方、ヒートパイプを用いた熱交換器においてヒートパ
イプの保護を目的として高温流体の流量を制限する方法
が、特開昭５７−２８９８９号公報に記載されているが
、排ガスからの熱回収の場合には、排ガスの放出が主で
あって熱回収は従であるから、熱回収のために排ガス流
量を制限するとすれば、本来の機能である排ガスの放出
に支障を来たす問題が生じる。
イプの保護を目的として高温流体の流量を制限する方法
が、特開昭５７−２８９８９号公報に記載されているが
、排ガスからの熱回収の場合には、排ガスの放出が主で
あって熱回収は従であるから、熱回収のために排ガス流
量を制限するとすれば、本来の機能である排ガスの放出
に支障を来たす問題が生じる。
この発明は上記の事情を背景としてなされてもので、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、また熱の取出しおよびその停
止を任意に行なうことの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。
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、また熱の取出しおよびその停
止を任意に行なうことの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。
問題点を解決するための手段
この発明は、上記の目的を達成するために、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
トパイプをその潜熱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、さらに前記放熱室の内部に、ヒートパイプの
突出端を気密状態で覆う可撓性シート材を設け、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
材の内部を真空吸引し、もしくはシート材をヒートパイ
プの突出端から離隔させるべくシート材を脹らませるポ
ンプ装置をシート材の内部に連通させて設けたことを特
徴とするものである。
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
トパイプをその潜熱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、さらに前記放熱室の内部に、ヒートパイプの
突出端を気密状態で覆う可撓性シート材を設け、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
材の内部を真空吸引し、もしくはシート材をヒートパイ
プの突出端から離隔させるべくシート材を脹らませるポ
ンプ装置をシート材の内部に連通させて設けたことを特
徴とするものである。
作 用
この発明の装置では、高温流体を吸熱室に流すことによ
り、ヒートパイプに温度差が生じ、その結果、ヒートパ
イプが吸熱室側の端部から他方の端部に向けて熱を輸送
する。その場合、蓄熱材の温度が低くなっていれば、蓄
熱材に熱が与えられるために蓄熱材がその潜熱として熱
を蓄える。また放熱室に低温流体を流し、かつシート材
をヒートパイプの端部に密着させてあれば、ヒートパイ
プからその低温流体に熱が与えられるために、結果的に
は高温流体と低温流体との間で熱授受が行なわれる。ま
た高温流体が停止した場合やその温度が一時的に低下し
た場合などにおいては、蓄熱材と低温流体との間で温度
差が生じるために、蓄熱材の有する熱をヒートパイプが
低温流体に対して輸送し、したがって継続して低温流体
を加熱することかできる。さらに低温流体の加熱の必要
がない場合や蓄熱を積極的に行なう必要がある場合には
、ポンプ装置によってシート材を脹らませてヒートパイ
プの端部の周囲に空間を作り、その空間部分でヒートパ
イプと低温流体との間の断熱を行なう。また反対に蓄熱
材から熱を取出す場合には、ポンプ装置によってシート
材の内部を真空排気してシート材をヒートパイプの端部
に密着させることにより、ヒートパイプと低温流体との
間の熱伝達を促進する。したがって低温流体を流し続け
ている状態で低温流体の加熱もくしは加熱の停止を行な
うことができる。
り、ヒートパイプに温度差が生じ、その結果、ヒートパ
イプが吸熱室側の端部から他方の端部に向けて熱を輸送
する。その場合、蓄熱材の温度が低くなっていれば、蓄
熱材に熱が与えられるために蓄熱材がその潜熱として熱
を蓄える。また放熱室に低温流体を流し、かつシート材
をヒートパイプの端部に密着させてあれば、ヒートパイ
プからその低温流体に熱が与えられるために、結果的に
は高温流体と低温流体との間で熱授受が行なわれる。ま
た高温流体が停止した場合やその温度が一時的に低下し
た場合などにおいては、蓄熱材と低温流体との間で温度
差が生じるために、蓄熱材の有する熱をヒートパイプが
低温流体に対して輸送し、したがって継続して低温流体
を加熱することかできる。さらに低温流体の加熱の必要
がない場合や蓄熱を積極的に行なう必要がある場合には
、ポンプ装置によってシート材を脹らませてヒートパイ
プの端部の周囲に空間を作り、その空間部分でヒートパ
イプと低温流体との間の断熱を行なう。また反対に蓄熱
材から熱を取出す場合には、ポンプ装置によってシート
材の内部を真空排気してシート材をヒートパイプの端部
に密着させることにより、ヒートパイプと低温流体との
間の熱伝達を促進する。したがって低温流体を流し続け
ている状態で低温流体の加熱もくしは加熱の停止を行な
うことができる。
実施例
以下にこの発明の実施例を添付の図面を参照して説明す
る。
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Ｈを流通させるための吸熱￥３とされており、
さらに第１図における右側の空室は、例えば人気等の低
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。
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Ｈを流通させるための吸熱￥３とされており、
さらに第１図における右側の空室は、例えば人気等の低
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パイプ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との各々に突出させられている。その
ヒートパイプ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。
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との各々に突出させられている。その
ヒートパイプ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。
ざらに前記放熱室４には、ヒートパイプ９の端部を気密
状態で覆う可撓性シート２０が設けられており、その可
撓性シート２０は、ヒートパイプ９の端部を放熱室４の
流入口６および流出口８から隔絶するとともに、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。
状態で覆う可撓性シート２０が設けられており、その可
撓性シート２０は、ヒートパイプ９の端部を放熱室４の
流入口６および流出口８から隔絶するとともに、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。
したがって上記のように構成した蓄熱装置において、吸
熱室３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、その結果、
蓄熱材２に状態変化が生じて潜熱として熱を蓄える蓄熱
作用が生じる。
熱室３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、その結果、
蓄熱材２に状態変化が生じて潜熱として熱を蓄える蓄熱
作用が生じる。
また可撓性シート２０をヒートパイプ９に密着させてお
けば、ヒートパイプ９と低温流体Ｃとの間の実質的な熱
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ト２０を脹ませてヒートパイ
プ９から離隔させておけば、ヒートパイプ９と低温流体
Ｃとの間で断熱された状態になるので、低温流体Ｃを加
熱することなく流通させることかできる。このようにヒ
ートパイプ９と低温流体Ｃとの間の熱授受は、高温流体
Ｈの温度が低下した場合やその流通が停止した場合にも
生じ、したがって上記の装置では、ポンプ２１を起動し
て可撓性シート２０をヒートパイプ９に対して密着させ
あるいは離隔させることにより、蓄熱材２からの熱の取
出しを任意に行なうことができる。
けば、ヒートパイプ９と低温流体Ｃとの間の実質的な熱
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ト２０を脹ませてヒートパイ
プ９から離隔させておけば、ヒートパイプ９と低温流体
Ｃとの間で断熱された状態になるので、低温流体Ｃを加
熱することなく流通させることかできる。このようにヒ
ートパイプ９と低温流体Ｃとの間の熱授受は、高温流体
Ｈの温度が低下した場合やその流通が停止した場合にも
生じ、したがって上記の装置では、ポンプ２１を起動し
て可撓性シート２０をヒートパイプ９に対して密着させ
あるいは離隔させることにより、蓄熱材２からの熱の取
出しを任意に行なうことができる。
発明の効果
以上の説明から明らかなようにこの発明の蓄熱装置では
、低温流体を流す放熱室に、ヒートパイプの端部を覆う
可撓性シート材を設けるとともに、そのシート材の内部
を真空吸引してシート材をヒートパイプに密着させ、ま
たシート材の内部に空気を送り込んでシート材を脹ませ
るポンプ装置を設けたので、低温流体の加熱および加熱
の停止をポンプ装置による送気および排気により行なう
ことが可能であって、その操作が極めて簡単になり、し
かも低温流体の流通を継続させておくことができ、した
がって蓄熱装置の使用可能分野を拡げることができる。
、低温流体を流す放熱室に、ヒートパイプの端部を覆う
可撓性シート材を設けるとともに、そのシート材の内部
を真空吸引してシート材をヒートパイプに密着させ、ま
たシート材の内部に空気を送り込んでシート材を脹ませ
るポンプ装置を設けたので、低温流体の加熱および加熱
の停止をポンプ装置による送気および排気により行なう
ことが可能であって、その操作が極めて簡単になり、し
かも低温流体の流通を継続させておくことができ、した
がって蓄熱装置の使用可能分野を拡げることができる。
またこの発明の蓄熱装置では、潜熱蓄熱材を用いた構成
であるから、小型化しても多椿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がその性質に特に
制約を受けることかなく、したがって使用可能分野を拡
げることができ、ざらにヒート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低温流体と
の間の熱授受を効率良く行なわぜることができる。
であるから、小型化しても多椿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がその性質に特に
制約を受けることかなく、したがって使用可能分野を拡
げることができ、ざらにヒート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低温流体と
の間の熱授受を効率良く行なわぜることができる。
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
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、 ２０・・・可撓性シート、
シト・・ポンプ、 Ｃ・・・低温流体、 Ｈ・・・高温
流体。
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、 ２０・・・可撓性シート、
シト・・ポンプ、 Ｃ・・・低温流体、 Ｈ・・・高温
流体。
Claims (1)
- 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潜熱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、さらに前記放熱室の内部に、ヒー
トパイプの突出端を気密状態で覆う可撓性シート材を設
け、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真空吸引し、もしくはシート材を
ヒートパイプの突出端から離隔させるべくシート材を脹
らませるポンプ装置をシート材の内部に連通させて設け
たことを特徴とする蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62077307A JPS62248992A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62077307A JPS62248992A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 蓄熱装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57203868A Division JPS5995386A (ja) | 1982-11-20 | 1982-11-20 | 蓄熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62248992A true JPS62248992A (ja) | 1987-10-29 |
Family
ID=13630258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62077307A Pending JPS62248992A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62248992A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7416017B2 (en) * | 1999-09-16 | 2008-08-26 | Raytheon Company | Method and apparatus for cooling with a phase change material and heat pipes |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP62077307A patent/JPS62248992A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7416017B2 (en) * | 1999-09-16 | 2008-08-26 | Raytheon Company | Method and apparatus for cooling with a phase change material and heat pipes |
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