JPS6335270Y2 - - Google Patents
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- JPS6335270Y2 JPS6335270Y2 JP1983165543U JP16554383U JPS6335270Y2 JP S6335270 Y2 JPS6335270 Y2 JP S6335270Y2 JP 1983165543 U JP1983165543 U JP 1983165543U JP 16554383 U JP16554383 U JP 16554383U JP S6335270 Y2 JPS6335270 Y2 JP S6335270Y2
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Classifications
-
- 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
Description
【考案の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
この考案は加熱時に溶融し、放熱時に凝固する
無機塩類の水化物を潜熱蓄熱材として用いた液体
流動層の構造の蓄熱装置に関する。
無機塩類の水化物を潜熱蓄熱材として用いた液体
流動層の構造の蓄熱装置に関する。
(ロ) 従来技術
従来の潜熱型蓄熱装置は相変化をする潜熱蓄熱
材を大きなカプセル内に封入し、これを槽内に充
填し流体と熱接触させ蓄熱を行なわせるか、槽内
の潜熱蓄熱材と熱接触を行なわせるために熱交換
器を配置しただけの構造のものが用いられてい
る。
材を大きなカプセル内に封入し、これを槽内に充
填し流体と熱接触させ蓄熱を行なわせるか、槽内
の潜熱蓄熱材と熱接触を行なわせるために熱交換
器を配置しただけの構造のものが用いられてい
る。
これらの場合、潜熱蓄熱材と流体間の熱接触を
行なわせるための伝熱面積には限りがある。すな
わち、従来の構造の蓄熱装置は、相変化をする潜
熱蓄熱材が静的な状態にあるため、蓄熱材として
無機塩水化物を用いた場合は相分離、過冷却等の
問題を生じ、また蓄熱材は殆ど動かないので蓄熱
材と熱媒体との間の熱伝達も悪く蓄熱装置を小型
化する上でも障害の大きいものであつた。
行なわせるための伝熱面積には限りがある。すな
わち、従来の構造の蓄熱装置は、相変化をする潜
熱蓄熱材が静的な状態にあるため、蓄熱材として
無機塩水化物を用いた場合は相分離、過冷却等の
問題を生じ、また蓄熱材は殆ど動かないので蓄熱
材と熱媒体との間の熱伝達も悪く蓄熱装置を小型
化する上でも障害の大きいものであつた。
このため、従来の蓄熱装置では、潜熱蓄熱材の
一部を固体のまま残存させたり、発核剤を共存さ
せて蓄熱材の過冷却を防止したり、或いは、蓄熱
材にゲル化剤を加えたり、蓄熱材を小さく区分し
たり、機械的混合を行なつて相分離を減少させた
り、更には、撹拌機械を用いて蓄熱材と熱媒体と
の熱伝達の向上をはかつたりしていた。
一部を固体のまま残存させたり、発核剤を共存さ
せて蓄熱材の過冷却を防止したり、或いは、蓄熱
材にゲル化剤を加えたり、蓄熱材を小さく区分し
たり、機械的混合を行なつて相分離を減少させた
り、更には、撹拌機械を用いて蓄熱材と熱媒体と
の熱伝達の向上をはかつたりしていた。
(ハ) 考案の目的
このような点に鑑みなされた本案は、蓄熱槽に
供給されて蓄熱をする熱媒を用いて潜熱蓄熱材に
機械的な動きを与えて蓄熱材の過冷却や、相分離
の防止を行ない、蓄熱装置における蓄熱時或いは
放熱時の熱伝達速度の向上をはかつたものであ
る。
供給されて蓄熱をする熱媒を用いて潜熱蓄熱材に
機械的な動きを与えて蓄熱材の過冷却や、相分離
の防止を行ない、蓄熱装置における蓄熱時或いは
放熱時の熱伝達速度の向上をはかつたものであ
る。
(ニ) 考案の構成
この考案では、蓄熱槽が液体流動層の構造とな
るよう槽の下部に液体の熱媒の流入口と熱媒液の
分散板とを設け、かつ、この分散板の上側には多
数の小さなカプセルに封入された蓄熱材を収納し
たものであり、このカプセルの中には無機塩類の
水化物、例えば、チオ硫酸ナトリウム・５水塩、
塩化カルシウム・６水塩などを用いる一方、この
ような蓄熱槽から熱を取り出すための熱交換器の
外面には熱交換フインを設け、この液体流動層を
形成する蓄熱カプセルと熱媒液との混合を助けつ
つ蓄熱時と放熱時とで相変化する蓄熱材の相分離
や過冷却を防止するようにしたものである。
るよう槽の下部に液体の熱媒の流入口と熱媒液の
分散板とを設け、かつ、この分散板の上側には多
数の小さなカプセルに封入された蓄熱材を収納し
たものであり、このカプセルの中には無機塩類の
水化物、例えば、チオ硫酸ナトリウム・５水塩、
塩化カルシウム・６水塩などを用いる一方、この
ような蓄熱槽から熱を取り出すための熱交換器の
外面には熱交換フインを設け、この液体流動層を
形成する蓄熱カプセルと熱媒液との混合を助けつ
つ蓄熱時と放熱時とで相変化する蓄熱材の相分離
や過冷却を防止するようにしたものである。
(ホ) 実施例
以下に本案による蓄熱装置を図面に従い説明す
る。
る。
第１図は本案の装置と太陽熱集熱器とを組み合
わせた応用例を示すシステム図であり、１は太陽
熱集熱器、２は蓄熱槽、３は加熱される負荷４に
設置された加熱器であり、加熱器３はポンプ５を
有する流体管６で蓄熱槽２に内蔵された熱取出用
の熱交換器７に接続され、槽２に貯えられた熱を
この流体管６を経て負荷４に供給するようにして
いる。又、太陽熱集熱器１などの熱源と蓄熱槽２
とは液体ポンプ８を有する液管１４で接続され、
ポンプ８によつてこれらの集熱器１と蓄熱槽２と
を循環する熱媒液は、槽内９に収納された多数の
粒状の蓄熱材１０を加熱すると共に堆積する蓄熱
材を流動化して流動層を形成するように、槽の下
方の流入口１１から分散板１２を得て槽内９で分
散され、蓄熱材１０を加熱した後流出口１３から
太陽集熱器１へ流入するように構成されている。
わせた応用例を示すシステム図であり、１は太陽
熱集熱器、２は蓄熱槽、３は加熱される負荷４に
設置された加熱器であり、加熱器３はポンプ５を
有する流体管６で蓄熱槽２に内蔵された熱取出用
の熱交換器７に接続され、槽２に貯えられた熱を
この流体管６を経て負荷４に供給するようにして
いる。又、太陽熱集熱器１などの熱源と蓄熱槽２
とは液体ポンプ８を有する液管１４で接続され、
ポンプ８によつてこれらの集熱器１と蓄熱槽２と
を循環する熱媒液は、槽内９に収納された多数の
粒状の蓄熱材１０を加熱すると共に堆積する蓄熱
材を流動化して流動層を形成するように、槽の下
方の流入口１１から分散板１２を得て槽内９で分
散され、蓄熱材１０を加熱した後流出口１３から
太陽集熱器１へ流入するように構成されている。
蓄熱槽２を循環する熱媒液には、ダウサム（ダ
ウケミカル社の商標）やサームエス（新日鉄化学
の商標）等のジフエニルエーテル系の液体が用い
られ、又、蓄熱材としてはチオ硫酸ナトリウム・
５水塩（Na2S2O3・5H2O）、塩化カルシウム・６
水塩（CaC2・6H2O）、硫酸ナトリウム・10水
塩（Na2SO4・10H2O）、燐酸ナトリウム・12水
塩（Na2HPO4・12H2O）等の無機塩類の水化物
を２乃至10立方センチメートルのカプセル（密閉
容器）に封入したものが用いられる。
ウケミカル社の商標）やサームエス（新日鉄化学
の商標）等のジフエニルエーテル系の液体が用い
られ、又、蓄熱材としてはチオ硫酸ナトリウム・
５水塩（Na2S2O3・5H2O）、塩化カルシウム・６
水塩（CaC2・6H2O）、硫酸ナトリウム・10水
塩（Na2SO4・10H2O）、燐酸ナトリウム・12水
塩（Na2HPO4・12H2O）等の無機塩類の水化物
を２乃至10立方センチメートルのカプセル（密閉
容器）に封入したものが用いられる。
このような本案の蓄熱装置における蓄熱運転
は、ポンプ８によつて太陽集熱器１で加熱された
熱媒液を蓄熱槽２に循環させて行なわれ、流入口
１１から流入し分散板１２を経て槽内９に分散さ
れた熱媒液は、この蓄熱材の封入されたカプセル
１０で形成された流動層を流動化する一方、個々
のカプセル１０を転動させカプセル内の蓄熱材と
熱媒液との熱伝達を促しつつすべての蓄熱材がカ
プセルの壁面を介した熱で溶融されるようにして
いるので、従来のように固相の蓄熱材が熱媒の熱
の浸透を妨げるおそれも少なくなり、効率の良い
蓄熱が行なわれる。
は、ポンプ８によつて太陽集熱器１で加熱された
熱媒液を蓄熱槽２に循環させて行なわれ、流入口
１１から流入し分散板１２を経て槽内９に分散さ
れた熱媒液は、この蓄熱材の封入されたカプセル
１０で形成された流動層を流動化する一方、個々
のカプセル１０を転動させカプセル内の蓄熱材と
熱媒液との熱伝達を促しつつすべての蓄熱材がカ
プセルの壁面を介した熱で溶融されるようにして
いるので、従来のように固相の蓄熱材が熱媒の熱
の浸透を妨げるおそれも少なくなり、効率の良い
蓄熱が行なわれる。
放熱運転はポンプ５によつて管６の流体を熱交
換器７に流入させて蓄熱材カプセル１０から熱を
得て加熱器３に供給するようにする一方、液管１
４の三方弁１５を切替え点線矢印のように集熱器
１を側路させつつポンプ８で熱媒液を循環する
と、熱媒液は槽内９のカプセル１０を転動させつ
つ熱交換器７へ熱を与えるため、カプセル１０の
中で無機塩類の結晶水が分離した相分離の状態を
起さないで放熱を行なわせることができ、次に蓄
熱をする際の蓄熱剤の融点を高くして蓄熱容量を
上げることができる。
換器７に流入させて蓄熱材カプセル１０から熱を
得て加熱器３に供給するようにする一方、液管１
４の三方弁１５を切替え点線矢印のように集熱器
１を側路させつつポンプ８で熱媒液を循環する
と、熱媒液は槽内９のカプセル１０を転動させつ
つ熱交換器７へ熱を与えるため、カプセル１０の
中で無機塩類の結晶水が分離した相分離の状態を
起さないで放熱を行なわせることができ、次に蓄
熱をする際の蓄熱剤の融点を高くして蓄熱容量を
上げることができる。
又、蓄熱と同時に放熱運転をするときは、三方
弁１５を蓄熱運転で説明したと同様に太陽熱集熱
器１側へ連る様にしてポンプ５，８を運転し、熱
媒液で蓄熱カプセル１０を転動させつつ放熱し、
かつ、蓄熱槽２への熱供給が行なわれる。供給熱
量が負荷側の使用熱量より大きいときは先に述べ
た蓄熱運転と同様な作動、逆のときは同じく放熱
運転と同様なカプセル内での蓄熱材の相変化と放
熱が行なわれる。
弁１５を蓄熱運転で説明したと同様に太陽熱集熱
器１側へ連る様にしてポンプ５，８を運転し、熱
媒液で蓄熱カプセル１０を転動させつつ放熱し、
かつ、蓄熱槽２への熱供給が行なわれる。供給熱
量が負荷側の使用熱量より大きいときは先に述べ
た蓄熱運転と同様な作動、逆のときは同じく放熱
運転と同様なカプセル内での蓄熱材の相変化と放
熱が行なわれる。
特にこのような放熱蓄熱運転は、熱源が太陽集
熱器でなく、工場からの排熱、温排水など、又、
負荷が単なる暖房機でなくヒートポンプ機械の熱
源として使用されるときにみられる運転状態であ
る。
熱器でなく、工場からの排熱、温排水など、又、
負荷が単なる暖房機でなくヒートポンプ機械の熱
源として使用されるときにみられる運転状態であ
る。
又、このような放熱運転、蓄熱運転時の液体流
動層の生成において、熱交換器７の外周に形成さ
れた熱交換フイン１６は例えば、第２図のような
セグメントフインで形成され、流動する蓄熱材の
カプセルの混合と撹乱を促し、流動層全体のカプ
セルが内蔵する蓄熱材の相分離の生成や過冷却を
防いで蓄熱能力を向上させる一方、相変化を伴な
う蓄熱材の固相状態で生じる伝熱速度の低下を熱
媒との接触面の増大によつて補ない、熱伝達効率
の良い蓄熱装置とし得るものである。
動層の生成において、熱交換器７の外周に形成さ
れた熱交換フイン１６は例えば、第２図のような
セグメントフインで形成され、流動する蓄熱材の
カプセルの混合と撹乱を促し、流動層全体のカプ
セルが内蔵する蓄熱材の相分離の生成や過冷却を
防いで蓄熱能力を向上させる一方、相変化を伴な
う蓄熱材の固相状態で生じる伝熱速度の低下を熱
媒との接触面の増大によつて補ない、熱伝達効率
の良い蓄熱装置とし得るものである。
(ヘ) 考案の効果
このように本案の蓄熱装置は、相変化をする無
機塩類の水化物を蓄熱材として多数の小さなカプ
セルに封入し、この蓄熱カプセルを槽内に収納す
る一方、槽内と熱源とを循環する熱媒液で槽内に
蓄熱材の液体流動層を形成し、かつ、この蓄熱槽
から熱を取り出す熱交換器の外周には蓄熱カプセ
ルと熱媒液との混合を助ける熱交換フインを設け
たので、液体流動層による蓄熱時及び放熱時にお
いて蓄熱材が一部に偏つたり堆積したりして熱伝
達を防げる惧れを減らし、かつ、各蓄熱カプセル
を常に転動させて内部の無機塩類の相分離や過冷
却を防ぎながら相変化を伴つた蓄熱や放熱を行な
わすことができ、熱媒流体との熱伝達効率、蓄熱
能力、見掛の熱伝達速度を向上させ、蓄熱装置の
蓄熱能力の増大と器体の小型化を実現できるもの
である。
機塩類の水化物を蓄熱材として多数の小さなカプ
セルに封入し、この蓄熱カプセルを槽内に収納す
る一方、槽内と熱源とを循環する熱媒液で槽内に
蓄熱材の液体流動層を形成し、かつ、この蓄熱槽
から熱を取り出す熱交換器の外周には蓄熱カプセ
ルと熱媒液との混合を助ける熱交換フインを設け
たので、液体流動層による蓄熱時及び放熱時にお
いて蓄熱材が一部に偏つたり堆積したりして熱伝
達を防げる惧れを減らし、かつ、各蓄熱カプセル
を常に転動させて内部の無機塩類の相分離や過冷
却を防ぎながら相変化を伴つた蓄熱や放熱を行な
わすことができ、熱媒流体との熱伝達効率、蓄熱
能力、見掛の熱伝達速度を向上させ、蓄熱装置の
蓄熱能力の増大と器体の小型化を実現できるもの
である。
第１図はこの考案による蓄熱装置の一実施例を
他の機器と組み合わせて示したシステム構成図、
第２図は熱交換フインの実施例を示す説明図であ
る。 ２……蓄熱槽、７……熱交換器、９……槽内、
１０……蓄熱カプセル、１１……流入口、１２…
…分散板、１６……フイン。
他の機器と組み合わせて示したシステム構成図、
第２図は熱交換フインの実施例を示す説明図であ
る。 ２……蓄熱槽、７……熱交換器、９……槽内、
１０……蓄熱カプセル、１１……流入口、１２…
…分散板、１６……フイン。
Claims (1)
- 蓄熱槽内に蓄熱材と、熱取出用熱交換器とを収
納し、この蓄熱槽内に供給される液体を蓄熱材の
加熱用熱媒として用いるようにした装置におい
て、蓄熱材としては多数の小さなカプセルに封入
された無機塩類の水化物、例えば、チオ硫酸ナト
リウム・５水塩、塩化カルシウム・６水塩などを
用い、蓄熱槽にはこの槽の下部に熱媒の流入口と
熱媒の分散板とを設けて蓄熱槽内に蓄熱カプセル
と熱媒とによる液体流動層を形成すると共に、熱
取出用熱交換器の外面にはこの液体流動層を構成
する蓄熱カプセルと熱媒液との混合を助ける熱交
換フインを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 |
|---|---|---|---|
| JP1983165543U JPS6076779U (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983165543U JPS6076779U (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 蓄熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6076779U JPS6076779U (ja) | 1985-05-29 |
| JPS6335270Y2 true JPS6335270Y2 (ja) | 1988-09-19 |
Family
ID=30362648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1983165543U Granted JPS6076779U (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6076779U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2569654B2 (ja) * | 1987-12-17 | 1997-01-08 | 東洋紡績株式会社 | 蓄熱装置 |
-
1983
- 1983-10-25 JP JP1983165543U patent/JPS6076779U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6076779U (ja) | 1985-05-29 |
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