JPS6355640B2 - - Google Patents
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- JPS6355640B2 JPS6355640B2 JP55107111A JP10711180A JPS6355640B2 JP S6355640 B2 JPS6355640 B2 JP S6355640B2 JP 55107111 A JP55107111 A JP 55107111A JP 10711180 A JP10711180 A JP 10711180A JP S6355640 B2 JPS6355640 B2 JP S6355640B2
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- Japan
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- heat storage
- storage material
- heating tube
- heat
- pipe section
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- 239000011232 storage material Substances 0.000 claims description 56
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- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 2
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- 239000007787 solid Substances 0.000 description 18
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は蓄熱装置に係り、特に、潜熱蓄熱材を
用いた蓄熱装置に関する。
用いた蓄熱装置に関する。
従来の蓄熱装置は、第１図に示すように、潜熱
蓄熱材（固体）４Ａ、（液体）４Ｂを含む蓄熱槽
１内に加熱管３と冷却用伝熱管２を配置したもの
である。４Ａは潜熱蓄熱材の固体を、また４Ｂは
その液体を示す。潜熱蓄熱材としては塩化カルシ
ウム（CaCl2・6H2O）やチオ硫酸ナトリウム
（Na2S2O3・5H2O）などが用いられる。冷却管２
には温度の低い熱媒体（水、フルオロカーボンな
ど）が流通され、その周辺の蓄熱材４Ａは凝固熱
を放出して固化する一方、その熱は暖房、給湯等
に用いられる。加熱管３内には、例えば太陽熱や
排熱から得られた温度の高い熱媒体が流され、こ
の熱を受けて加熱管３の周辺の蓄熱材が融熱す
る。一般に加熱管３は、固体蓄熱材４Ａを、液体
蓄熱材４Ｂの対流伝熱を利用して融解させるた
め、蓄熱槽１の下層に水平にして敷設される。
尚、１Ａは蓄熱材４Ａを外気と遮断するための蓋
体である。
蓄熱材（固体）４Ａ、（液体）４Ｂを含む蓄熱槽
１内に加熱管３と冷却用伝熱管２を配置したもの
である。４Ａは潜熱蓄熱材の固体を、また４Ｂは
その液体を示す。潜熱蓄熱材としては塩化カルシ
ウム（CaCl2・6H2O）やチオ硫酸ナトリウム
（Na2S2O3・5H2O）などが用いられる。冷却管２
には温度の低い熱媒体（水、フルオロカーボンな
ど）が流通され、その周辺の蓄熱材４Ａは凝固熱
を放出して固化する一方、その熱は暖房、給湯等
に用いられる。加熱管３内には、例えば太陽熱や
排熱から得られた温度の高い熱媒体が流され、こ
の熱を受けて加熱管３の周辺の蓄熱材が融熱す
る。一般に加熱管３は、固体蓄熱材４Ａを、液体
蓄熱材４Ｂの対流伝熱を利用して融解させるた
め、蓄熱槽１の下層に水平にして敷設される。
尚、１Ａは蓄熱材４Ａを外気と遮断するための蓋
体である。
しかしながら、このような蓄熱装置において、
蓄熱材として前述のような無機含水塩を用いる
と、その液体の密度は固体のそれより小さいた
め、融解時には体積膨張を起こす。例えば塩化カ
ルシウム（CaCl2・6H2O）の固体密度は1.68ｇ／
cm3であるのに対し、その液体の密度は1.50ｇ／cm3
である。蓄熱槽１内の蓄熱材４Ａが隅々まで全部
結晶化している場合、加熱管３に温度の高い熱媒
体を流すと、液体蓄熱材４Ｂの体積膨張により、
蓄熱槽１は、内部圧がかかり破損する不具合があ
る。
蓄熱材として前述のような無機含水塩を用いる
と、その液体の密度は固体のそれより小さいた
め、融解時には体積膨張を起こす。例えば塩化カ
ルシウム（CaCl2・6H2O）の固体密度は1.68ｇ／
cm3であるのに対し、その液体の密度は1.50ｇ／cm3
である。蓄熱槽１内の蓄熱材４Ａが隅々まで全部
結晶化している場合、加熱管３に温度の高い熱媒
体を流すと、液体蓄熱材４Ｂの体積膨張により、
蓄熱槽１は、内部圧がかかり破損する不具合があ
る。
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもの
で、蓄熱材の膨張による破損などを防止した蓄熱
装置を提供することを目的としている。
で、蓄熱材の膨張による破損などを防止した蓄熱
装置を提供することを目的としている。
本発明は前記目的を達成する為に、槽内に充填
される潜熱蓄熱材中に敷設され、内部に送流され
る熱媒体によつて凝固した前記蓄熱材を融解する
加熱管を備えた蓄熱装置に於いて、前記加熱管
を、前記充填蓄熱材中に水平に敷設される水平管
部と、前記水平管部と連通され前記蓄熱材の上部
と下部との間にかけて敷設された垂直管部とから
形成し、前記熱媒体を垂直管部から水平管部へと
流し、垂直管部の周囲から水平管部の周囲の順序
で融解させるようにしたことを特徴とする。
される潜熱蓄熱材中に敷設され、内部に送流され
る熱媒体によつて凝固した前記蓄熱材を融解する
加熱管を備えた蓄熱装置に於いて、前記加熱管
を、前記充填蓄熱材中に水平に敷設される水平管
部と、前記水平管部と連通され前記蓄熱材の上部
と下部との間にかけて敷設された垂直管部とから
形成し、前記熱媒体を垂直管部から水平管部へと
流し、垂直管部の周囲から水平管部の周囲の順序
で融解させるようにしたことを特徴とする。
本発明に係る蓄熱装置によれば、槽内で固化し
ている潜熱蓄熱材を加熱管で融解する場合、加熱
管中の熱媒体は最初に垂直管部に送流され、固体
蓄熱材を上面から下槽にかけ融解し、そこに液体
蓄熱材の通路を形成する。次に、蓄熱材は水平管
部によつて融解され、この融解によつて固体蓄熱
材の内部で膨張を起こす。しかし、膨張した液体
蓄熱材は、前記通路を介して固体蓄熱材の上面に
流れ出る。この為、内部で融解する固体蓄熱材に
膨張圧は生じない。従つて、蓄熱材の膨張による
蓄熱装置の破損が防止できる。
ている潜熱蓄熱材を加熱管で融解する場合、加熱
管中の熱媒体は最初に垂直管部に送流され、固体
蓄熱材を上面から下槽にかけ融解し、そこに液体
蓄熱材の通路を形成する。次に、蓄熱材は水平管
部によつて融解され、この融解によつて固体蓄熱
材の内部で膨張を起こす。しかし、膨張した液体
蓄熱材は、前記通路を介して固体蓄熱材の上面に
流れ出る。この為、内部で融解する固体蓄熱材に
膨張圧は生じない。従つて、蓄熱材の膨張による
蓄熱装置の破損が防止できる。
以下、添付図面に従つて本発明に係る蓄熱装置
の好ましい実施例を詳説する。
の好ましい実施例を詳説する。
第２図は本発明の１実施例を示す蓄熱装置の断
面図である。第２図に示すように蓄熱槽１、冷却
用伝熱管２及び蓄熱材４Ａ，４Ｂは、第１図に示
した従来の装置と同様なものが使用されているた
め、その詳しい説明は同一の符号を付して省略す
る。
面図である。第２図に示すように蓄熱槽１、冷却
用伝熱管２及び蓄熱材４Ａ，４Ｂは、第１図に示
した従来の装置と同様なものが使用されているた
め、その詳しい説明は同一の符号を付して省略す
る。
本実施例の蓄熱装置が第１図の従来の装置と異
なる点は、加熱管３の一部を逆Ｕ字型に直立さ
せ、その上端が固体蓄熱材４Ａの上面より上に突
出するように配したことにある。これにより、加
熱管３は逆Ｕ字型の垂直管部５と、固体蓄熱材４
Ａの下層に敷設される水平管部とから形成され
る。
なる点は、加熱管３の一部を逆Ｕ字型に直立さ
せ、その上端が固体蓄熱材４Ａの上面より上に突
出するように配したことにある。これにより、加
熱管３は逆Ｕ字型の垂直管部５と、固体蓄熱材４
Ａの下層に敷設される水平管部とから形成され
る。
前記の如く構成された本発明に係る蓄熱装置に
よれば、熱媒体は加熱管３の供給口３Ａから導入
され、垂直管部５を通つた後、水平管部を通つて
排出口３Ｂより外部に排出される。熱媒体は最初
に加熱管３の垂直管部５を流れるため、最初に垂
直管部５の周辺の固体蓄熱材４Ａを融解し、固体
蓄熱材４Ａに上面から下層にかけての液体蓄熱材
４Ｂの通路を形成する。次に、加熱管３の水平管
部によつて下層の固体蓄熱材４Ａが融解される。
この融解された液体蓄熱材４Ｂは槽１の下層にお
いて体積膨張を起こすが、液体蓄熱材４Ｂは垂直
管部５によつて形成された通路によつて容易に上
面に流出する。このため、加熱管３の固体蓄熱材
４Ａの融解による体積膨張が槽１内に生じた場合
でも、膨張による内部圧が発生しない。従つて、
蓄熱装置の破損等の事故を防止することができ
る。
よれば、熱媒体は加熱管３の供給口３Ａから導入
され、垂直管部５を通つた後、水平管部を通つて
排出口３Ｂより外部に排出される。熱媒体は最初
に加熱管３の垂直管部５を流れるため、最初に垂
直管部５の周辺の固体蓄熱材４Ａを融解し、固体
蓄熱材４Ａに上面から下層にかけての液体蓄熱材
４Ｂの通路を形成する。次に、加熱管３の水平管
部によつて下層の固体蓄熱材４Ａが融解される。
この融解された液体蓄熱材４Ｂは槽１の下層にお
いて体積膨張を起こすが、液体蓄熱材４Ｂは垂直
管部５によつて形成された通路によつて容易に上
面に流出する。このため、加熱管３の固体蓄熱材
４Ａの融解による体積膨張が槽１内に生じた場合
でも、膨張による内部圧が発生しない。従つて、
蓄熱装置の破損等の事故を防止することができ
る。
尚、前記実施例に於いて、加熱管３の垂直管部
５の逆Ｕ字型の頂部は、固体蓄熱材４Ａの上面よ
り必ずしも突き出す必要がなく固体蓄熱材４Ａの
上面へ融解した蓄熱材４Ｂが流通できる通路が形
成できる程度に敷設されていれば問題はない。
５の逆Ｕ字型の頂部は、固体蓄熱材４Ａの上面よ
り必ずしも突き出す必要がなく固体蓄熱材４Ａの
上面へ融解した蓄熱材４Ｂが流通できる通路が形
成できる程度に敷設されていれば問題はない。
次に第３図は、本発明の第２の実施例を示すも
ので、第２図の実施例と異なる点は、逆Ｕ字型加
熱管５を冷却管２の回りに大きく迂回させ、下部
の液体蓄熱材４Ｂが上面に流出する通路を２個所
形成し、液体蓄熱材４Ｂを上面に流出させ易くし
たものである。またこのようにすると、液体蓄熱
材４Ｂの対流伝熱を促進し、伝熱効果を上げるこ
ともできる。
ので、第２図の実施例と異なる点は、逆Ｕ字型加
熱管５を冷却管２の回りに大きく迂回させ、下部
の液体蓄熱材４Ｂが上面に流出する通路を２個所
形成し、液体蓄熱材４Ｂを上面に流出させ易くし
たものである。またこのようにすると、液体蓄熱
材４Ｂの対流伝熱を促進し、伝熱効果を上げるこ
ともできる。
第４図は、本発明の第３の実施例を示すもの
で、加熱管３の導入口３Ａ、排出口３Ｂを蓄熱材
４Ａの上面より上部に設け、加熱管３の一部５Ａ
をＵ字型に立下げたものである。この実施例で
は、図に示すように、加熱管３の本体とＵ字型立
ち下げ管５ＡをＰ部で接触させることが好まし
く、このようにして伝熱を促進し、下部の液体蓄
熱材４Ｂを速やかに上部に流出させることができ
る。
で、加熱管３の導入口３Ａ、排出口３Ｂを蓄熱材
４Ａの上面より上部に設け、加熱管３の一部５Ａ
をＵ字型に立下げたものである。この実施例で
は、図に示すように、加熱管３の本体とＵ字型立
ち下げ管５ＡをＰ部で接触させることが好まし
く、このようにして伝熱を促進し、下部の液体蓄
熱材４Ｂを速やかに上部に流出させることができ
る。
第５図は、加熱管３と冷却管２を兼用する伝熱
管を用いた場合の本発明の実施例を示す。すなわ
ち伝熱管は、導入管部１０、Ｕ字型立下げ垂直管
部１１、水平管部１２、垂直管部１３、および排
出管部１４からなり、冷水および温水をバルブの
切換により伝熱管に交互に流して蓄熱および放熱
を行わせるものである。この場合、Ｕ字型立下げ
垂直管部１１および垂直管部１３は、水平に配置
された水平管部１２と交叉部でそれぞれ第５Ａ図
に示すように接触している。このようにＵ字型立
下げ垂直管部１１、垂直管部１３およびこれらと
水平管部１２との接触により蓄熱材の上下に融解
液の通路ができ、内圧の上昇を防止することがで
きる。特にＵ字型立下げ垂直管部１１および垂直
管部１３を水平管部１２と接触させたことによ
り、水平管部１２の回りで融解した蓄熱材を速や
かに上面に流出させることができる。
管を用いた場合の本発明の実施例を示す。すなわ
ち伝熱管は、導入管部１０、Ｕ字型立下げ垂直管
部１１、水平管部１２、垂直管部１３、および排
出管部１４からなり、冷水および温水をバルブの
切換により伝熱管に交互に流して蓄熱および放熱
を行わせるものである。この場合、Ｕ字型立下げ
垂直管部１１および垂直管部１３は、水平に配置
された水平管部１２と交叉部でそれぞれ第５Ａ図
に示すように接触している。このようにＵ字型立
下げ垂直管部１１、垂直管部１３およびこれらと
水平管部１２との接触により蓄熱材の上下に融解
液の通路ができ、内圧の上昇を防止することがで
きる。特にＵ字型立下げ垂直管部１１および垂直
管部１３を水平管部１２と接触させたことによ
り、水平管部１２の回りで融解した蓄熱材を速や
かに上面に流出させることができる。
以上、本発明によれば、蓄熱槽内の潜熱蓄熱材
が融解する際、内圧上昇に伴う種々のトラブルが
防止され、実用上の優れた効果が得られる。
が融解する際、内圧上昇に伴う種々のトラブルが
防止され、実用上の優れた効果が得られる。
第１図は、従来の蓄熱装置の構成を示す断面
図、第２図、第３図、第４図及び第５図は、それ
ぞれ本発明の蓄熱装置の実施例を示す断面図、第
５Ａ図は、第５図のVA部の詳細断面図である。 １……蓄熱槽、２……冷却管、３……加熱管、
４Ａ……固体蓄熱材、４Ｂ……液体蓄熱材、５…
…垂直管部。
図、第２図、第３図、第４図及び第５図は、それ
ぞれ本発明の蓄熱装置の実施例を示す断面図、第
５Ａ図は、第５図のVA部の詳細断面図である。 １……蓄熱槽、２……冷却管、３……加熱管、
４Ａ……固体蓄熱材、４Ｂ……液体蓄熱材、５…
…垂直管部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 槽内に充填される潜熱蓄熱材中に敷設され、
内部に送流される熱媒体によつて凝固した前記蓄
熱材を融解する加熱管を備えた蓄熱装置に於い
て、 前記加熱管を、前記充填蓄熱材中に水平敷設し
た水平管部と、 前記水平管部と連通し、前記充填蓄熱材の下部
から充填蓄熱材の凝固面の上面より上部の空間に
突出するよう、前記充填蓄熱材中に垂直に敷設し
た垂直管部とから形成し、 前記熱媒体を垂直管部から水平管部へと流し、
垂直管部の周囲から水平管部の周囲の順で融解さ
せるようにしたことを特徴とする蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10711180A JPS5733792A (en) | 1980-08-06 | 1980-08-06 | Heat accumulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10711180A JPS5733792A (en) | 1980-08-06 | 1980-08-06 | Heat accumulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5733792A JPS5733792A (en) | 1982-02-23 |
| JPS6355640B2 true JPS6355640B2 (ja) | 1988-11-02 |
Family
ID=14450742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10711180A Granted JPS5733792A (en) | 1980-08-06 | 1980-08-06 | Heat accumulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5733792A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58178191A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄熱装置 |
| JPS6270275U (ja) * | 1985-10-19 | 1987-05-02 | ||
| JP2680056B2 (ja) * | 1988-08-12 | 1997-11-19 | 川崎重工業株式会社 | 潜熱蓄熱装置 |
| JPH0311266A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-18 | Chubu Electric Power Co Inc | 潜熱蓄熱装置 |
| DE10000013A1 (de) * | 2000-01-03 | 2001-07-12 | Hilti Ag | Saugbohrer |
| CN109073327B (zh) * | 2016-04-22 | 2020-09-04 | 三菱电机株式会社 | 蓄热热交换装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5477353A (en) * | 1977-11-14 | 1979-06-20 | Tekno Term Systems Ab | Heat accumulation method and its device |
| JPS5514426A (en) * | 1978-07-17 | 1980-01-31 | Hitachi Ltd | Heat accumulator |
-
1980
- 1980-08-06 JP JP10711180A patent/JPS5733792A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5477353A (en) * | 1977-11-14 | 1979-06-20 | Tekno Term Systems Ab | Heat accumulation method and its device |
| JPS5514426A (en) * | 1978-07-17 | 1980-01-31 | Hitachi Ltd | Heat accumulator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5733792A (en) | 1982-02-23 |
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