JPS628716B2 - - Google Patents
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- JPS628716B2 JPS628716B2 JP57103238A JP10323882A JPS628716B2 JP S628716 B2 JPS628716 B2 JP S628716B2 JP 57103238 A JP57103238 A JP 57103238A JP 10323882 A JP10323882 A JP 10323882A JP S628716 B2 JPS628716 B2 JP S628716B2
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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
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、太陽熱などの熱エネルギーを蓄熱
し、給湯、暖房などに用いられる蓄熱装置に関す
るものである。
し、給湯、暖房などに用いられる蓄熱装置に関す
るものである。
近年、不安定な太陽熱、深夜電力等のエネルギ
ーの有効利用及び高密度貯蔵の観点から無機、有
機水和塩の潜熱型蓄熱材利用に関する研究がさか
んである。ところが、実用に際しては蓄熱材固有
の多くの解決すべき問題点があつた（過冷却、相
分離、固相の低い熱伝導率等）。
ーの有効利用及び高密度貯蔵の観点から無機、有
機水和塩の潜熱型蓄熱材利用に関する研究がさか
んである。ところが、実用に際しては蓄熱材固有
の多くの解決すべき問題点があつた（過冷却、相
分離、固相の低い熱伝導率等）。
従来の蓄熱装置としては第１図に示すようなも
のがある。容器１内に、蓄熱材２と、前記蓄熱材
２に対してほとんど不溶解性であり、かつ、蓄熱
材２の液相の密度と等しいか、それより大きい密
度を有する伝熱媒体３とを、上方に空間部Ａを残
して封入し、前記空間部Ａに放熱器４を設けたも
のである。そして、蓄熱材２より受熱して空間部
Ａに蒸発した伝熱媒体３の蒸気を放熱器４上で凝
縮させるようにしたものである。ここで、蓄熱材
２の液相の密度と等しいか、それより高い密度を
有する伝熱媒体３を用いる理由は、空間Ａで蒸発
潜熱を放出して蓄熱材固・液相中に滴下する伝熱
媒体が前記蓄熱材のほとんど底部まで沈降するこ
とにより蓄熱材が放出する相転移熱を蓄熱材全体
より均一に受熱させるためである。しかしなが
ら、実際には放熱進行に伴う蓄熱材固相の生成に
よる蓄熱材液相の粘度の増大、及び、気体となり
空間に至る伝熱媒体の挙動のために伝熱媒体凝縮
液は十分に蓄熱材中を沈降することなく途中で受
熱して気体となる。そして、伝熱媒体はほとんど
蓄熱材の上部、すなわち蓄熱材と蒸気空間の界面
に位置するようになる。そのため、伝熱媒体３の
一部が蒸気空間に蒸発すると前記界面Ｃでは温度
低下をきたし、界面に蓄熱材固相が析出、バルク
化して伝熱媒体３の蒸発を阻害し放熱はスムーズ
に行なわれない。
のがある。容器１内に、蓄熱材２と、前記蓄熱材
２に対してほとんど不溶解性であり、かつ、蓄熱
材２の液相の密度と等しいか、それより大きい密
度を有する伝熱媒体３とを、上方に空間部Ａを残
して封入し、前記空間部Ａに放熱器４を設けたも
のである。そして、蓄熱材２より受熱して空間部
Ａに蒸発した伝熱媒体３の蒸気を放熱器４上で凝
縮させるようにしたものである。ここで、蓄熱材
２の液相の密度と等しいか、それより高い密度を
有する伝熱媒体３を用いる理由は、空間Ａで蒸発
潜熱を放出して蓄熱材固・液相中に滴下する伝熱
媒体が前記蓄熱材のほとんど底部まで沈降するこ
とにより蓄熱材が放出する相転移熱を蓄熱材全体
より均一に受熱させるためである。しかしなが
ら、実際には放熱進行に伴う蓄熱材固相の生成に
よる蓄熱材液相の粘度の増大、及び、気体となり
空間に至る伝熱媒体の挙動のために伝熱媒体凝縮
液は十分に蓄熱材中を沈降することなく途中で受
熱して気体となる。そして、伝熱媒体はほとんど
蓄熱材の上部、すなわち蓄熱材と蒸気空間の界面
に位置するようになる。そのため、伝熱媒体３の
一部が蒸気空間に蒸発すると前記界面Ｃでは温度
低下をきたし、界面に蓄熱材固相が析出、バルク
化して伝熱媒体３の蒸発を阻害し放熱はスムーズ
に行なわれない。
また、蓄熱材の相転移点近傍に沸点を有する伝
熱媒体の候補物質は、一般に蓄熱材の密度よりも
小さいものが多く、前記従来例にみる蓄熱材の密
度よりも大きい伝熱媒体というものはむしろ特異
的である。非常に分子密度の大きいフツ素化炭化
水素の密度でさえ1.6ｇ／c.c.程度である。
熱媒体の候補物質は、一般に蓄熱材の密度よりも
小さいものが多く、前記従来例にみる蓄熱材の密
度よりも大きい伝熱媒体というものはむしろ特異
的である。非常に分子密度の大きいフツ素化炭化
水素の密度でさえ1.6ｇ／c.c.程度である。
本発明は、これまで述べたような従来の門題点
である蓄熱装置の伝熱特性を改善し蓄熱材が貯え
た熱を高効率で放熱するとともに、伝熱媒体に汎
用性を付与することを目的とする。
である蓄熱装置の伝熱特性を改善し蓄熱材が貯え
た熱を高効率で放熱するとともに、伝熱媒体に汎
用性を付与することを目的とする。
この目的を達成するために本発明は、容器内部
に潜熱型蓄熱材と前記蓄熱材に対してほとんど不
相溶性であり熱吸収時に液体から気体に、熱放出
時に気体から液体になり、かつ、その凝縮液の比
重が少なくとも前記蓄熱材の液相の比重よりも小
さい伝熱媒体と、相対的に濡れ性が蓄熱材に対し
てよりも伝熱媒体に対して良好な熱伝導性付与材
を上方に空間部を残して前記容器内に封入し、少
なくとも前記空間部に熱交換媒体が通過する放熱
器を設けたものである。さらに好ましくは、前記
伝熱媒体の前記放熱器に至る連通を残し、伝熱媒
体の凝縮液の蓄熱材中への還流経路を形成したも
のである。
に潜熱型蓄熱材と前記蓄熱材に対してほとんど不
相溶性であり熱吸収時に液体から気体に、熱放出
時に気体から液体になり、かつ、その凝縮液の比
重が少なくとも前記蓄熱材の液相の比重よりも小
さい伝熱媒体と、相対的に濡れ性が蓄熱材に対し
てよりも伝熱媒体に対して良好な熱伝導性付与材
を上方に空間部を残して前記容器内に封入し、少
なくとも前記空間部に熱交換媒体が通過する放熱
器を設けたものである。さらに好ましくは、前記
伝熱媒体の前記放熱器に至る連通を残し、伝熱媒
体の凝縮液の蓄熱材中への還流経路を形成したも
のである。
上記構成によつて、蓄・放熱時の入・出熱速度
を大幅に向上させることができる。
を大幅に向上させることができる。
以下、本発明の一実施例を第２図を用いて説明
する。蓄熱槽容器１の内部に蓄熱材２としてチオ
硫酸ナトリウム・５水塩融点48.2℃、比重1.72
（27℃）と前記蓄熱材２に対してほとんど不相溶
性であり熱吸収時に液体から気体に、熱放出時に
気体から液体になり、かつ、その凝縮液の比重が
少なくとも前記蓄熱材２の液相の比重よりも小さ
い伝熱媒体３として、例えば、フロン―113（沸
点47.6℃、比重（25℃）1.57ｇ／cm3）、熱伝導性
付与材６としてアルミニウム粉末（100mesh）を
上部に空間部Ａを残してある。空間部Ａ、蓄熱材
充填部Ｂに、各々、放熱器４，５を設け、それら
を連絡して用いる。なお、第２図において第１図
と同一物については同一番号で示している。
する。蓄熱槽容器１の内部に蓄熱材２としてチオ
硫酸ナトリウム・５水塩融点48.2℃、比重1.72
（27℃）と前記蓄熱材２に対してほとんど不相溶
性であり熱吸収時に液体から気体に、熱放出時に
気体から液体になり、かつ、その凝縮液の比重が
少なくとも前記蓄熱材２の液相の比重よりも小さ
い伝熱媒体３として、例えば、フロン―113（沸
点47.6℃、比重（25℃）1.57ｇ／cm3）、熱伝導性
付与材６としてアルミニウム粉末（100mesh）を
上部に空間部Ａを残してある。空間部Ａ、蓄熱材
充填部Ｂに、各々、放熱器４，５を設け、それら
を連絡して用いる。なお、第２図において第１図
と同一物については同一番号で示している。
蓄熱終了時、蓄熱槽１内は、蓄熱材融液２と
気・液体から成る伝熱媒体３の飽和蒸気で満たさ
れている。放熱は、放熱器４，５を熱交換媒体と
して、例えば、冷水が通過することにより行なわ
れる。すると、空間部Ａに存在する伝熱媒体蒸気
３が冷却され、放熱器４の管壁で凝縮・滴下す
る。その時、放出される蒸発潜熱により冷水は加
温される。そして、蓄熱材２中に戻つた伝熱媒体
凝縮液３は、金属粉６を周囲に付着して沈降して
ゆく。そこで蓄熱材２より受熱して気体となり再
び空間部Ａに蒸発する。
気・液体から成る伝熱媒体３の飽和蒸気で満たさ
れている。放熱は、放熱器４，５を熱交換媒体と
して、例えば、冷水が通過することにより行なわ
れる。すると、空間部Ａに存在する伝熱媒体蒸気
３が冷却され、放熱器４の管壁で凝縮・滴下す
る。その時、放出される蒸発潜熱により冷水は加
温される。そして、蓄熱材２中に戻つた伝熱媒体
凝縮液３は、金属粉６を周囲に付着して沈降して
ゆく。そこで蓄熱材２より受熱して気体となり再
び空間部Ａに蒸発する。
上記の過程において用いる金属粉の蓄熱材、及
び、伝熱媒体に対する相対的なぬれ性が大きく関
与している。一般に、蓄熱材にぬれにくく伝熱媒
体にぬれやすければ伝熱媒体の回りの金属粉の付
着が起きる。このため、例えば、蓄熱材が水和塩
型であれば金属粉を撥水処理すればよい。撥水処
理は、シリコーン系の撥水剤（メチルハイドロジ
エンポリシロキサン）を塗布後加熱キユアを行な
つた。Al粉の場合は、未撥水処理物でもうまく
挙動したが、銅粉の場合は上記撥水処理が必要で
ある。
び、伝熱媒体に対する相対的なぬれ性が大きく関
与している。一般に、蓄熱材にぬれにくく伝熱媒
体にぬれやすければ伝熱媒体の回りの金属粉の付
着が起きる。このため、例えば、蓄熱材が水和塩
型であれば金属粉を撥水処理すればよい。撥水処
理は、シリコーン系の撥水剤（メチルハイドロジ
エンポリシロキサン）を塗布後加熱キユアを行な
つた。Al粉の場合は、未撥水処理物でもうまく
挙動したが、銅粉の場合は上記撥水処理が必要で
ある。
第３図は、本発明による蓄熱装置の他の実施例
であり伝熱媒体凝縮液の蓄熱材中への還流経路を
形成する装置７を付している。なお、第３図にお
いて第３図と同一物については同一番号を付して
いる。これによりさらに挙熱媒体は円滑に挙動す
る。
であり伝熱媒体凝縮液の蓄熱材中への還流経路を
形成する装置７を付している。なお、第３図にお
いて第３図と同一物については同一番号を付して
いる。これによりさらに挙熱媒体は円滑に挙動す
る。
以上、述べたように本発明の蓄熱装置よれば
蓄・放熱時の熱交換器入・出熱速度を大幅に改善
させることができるとともに伝熱媒体の比重を熱
伝導金属粉、又は、金属繊維の付着により見掛け
上増加させることにより伝熱媒体に汎用性を付与
することができる。
蓄・放熱時の熱交換器入・出熱速度を大幅に改善
させることができるとともに伝熱媒体の比重を熱
伝導金属粉、又は、金属繊維の付着により見掛け
上増加させることにより伝熱媒体に汎用性を付与
することができる。
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、第３図
は本発明による蓄熱装置の他の実施例の断面図で
ある。 １……蓄熱槽、２……蓄熱材融液、３……伝熱
媒体、４，５……放熱管、６……金属粉。
発明による蓄熱装置の一実施例の断面図、第３図
は本発明による蓄熱装置の他の実施例の断面図で
ある。 １……蓄熱槽、２……蓄熱材融液、３……伝熱
媒体、４，５……放熱管、６……金属粉。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 容器内部に潜熱型蓄熱材と、前記蓄熱材に対
してほとんど不相溶性であり熱吸収時に液体から
気体に、熱放出時に気体から液体になり、かつそ
の凝縮液の比重が少なくとも前記蓄熱材の液相の
比重よりも小さい伝熱媒体と、相対的に濡れ性が
蓄熱材に対してよりも伝熱媒体に対して有好な熱
伝導性付与材を上方に空間部を残して前記容器内
に封入し、少なくとも前記空間部に熱交換媒体が
通過する放熱器を設けた潜熱型蓄熱装置。 ２ 伝熱媒体の空間部放熱器に至る連通を残し、
前記伝熱媒体凝縮液の前記蓄熱材中への還流経路
を形成した特許請求の範囲第１項記載の潜熱型蓄
熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57103238A JPS58219395A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 潜熱型蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57103238A JPS58219395A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 潜熱型蓄熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58219395A JPS58219395A (ja) | 1983-12-20 |
| JPS628716B2 true JPS628716B2 (ja) | 1987-02-24 |
Family
ID=14348862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57103238A Granted JPS58219395A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 潜熱型蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58219395A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0293811U (ja) * | 1989-01-11 | 1990-07-25 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD236862A3 (de) * | 1984-08-09 | 1986-06-25 | Bauakademie Ddr | Latentwaermespeicher mit nicht zersetzend schmelzenden stoffen |
| JP2680056B2 (ja) * | 1988-08-12 | 1997-11-19 | 川崎重工業株式会社 | 潜熱蓄熱装置 |
-
1982
- 1982-06-15 JP JP57103238A patent/JPS58219395A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0293811U (ja) * | 1989-01-11 | 1990-07-25 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58219395A (ja) | 1983-12-20 |
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