JP2945594B2 - 蓄熱容器 - Google Patents

蓄熱容器

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JP2945594B2 JP6299175A JP29917594A JP2945594B2 JP 2945594 B2 JP2945594 B2 JP 2945594B2 JP 6299175 A JP6299175 A JP 6299175A JP 29917594 A JP29917594 A JP 29917594A JP 2945594 B2 JP2945594 B2 JP 2945594B2
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/14Thermal energy storage

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  • Building Environments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一端部に注入口を設
け、蓄熱材を内部に収容自在に形成してある方形板状の
容器本体からなる蓄熱容器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の蓄熱容器としては、容器
外方に膨出するスペーサー用の凸部を、前記容器本体の
互いに厚み方向で対向する板状周壁部の外側部に、幅方
向に複数列で、かつ、長さ方向に複数行に並設して形成
したものが考えられており、また、一般に前記容器本体
は、前記蓄熱材と前記気流との熱交換効率を高くするた
めに薄く軽量に製造されることが望ましいものであり、
前記容器本体に液状体からなる蓄熱材を封入したばあい
には、その蓄熱材の重量で前記容器本体が変形すること
が考えられるため、長手方向、幅方向における前記凸部
同士の間に多数の連結部を設けることで変形防止するこ
とが考えられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記蓄熱容
器を変形しにくく高い強度に形成するには、容器本体に
多数の連結部を設けなければならず、このような場合、
前記連結部のために前記容器本体の内部容積が小さくな
り、蓄熱容器内に封入できる蓄熱材の量が少なくなっ
て、蓄熱容器全体として、蓄熱容量が小さなものになっ
てしまうという問題点があった。また、上述した従来の
蓄熱容器によれば、容器本体の周りを流れる気流は、直
線的に容器本体の周りを通過するので、前記容器本体と
の接触時間は少なくなり、蓄熱容器内の蓄熱材と、前記
気流との熱交換効率はあまり高くならないと考えられて
いた。
【0004】従って、本発明の目的は、上記欠点に鑑
み、高い強度に製造でき、かつ、気流との熱交換効率を
高くできる蓄熱容器を提供する事にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の特徴構成は、容器外方に膨出するスペーサー
用の凸部を、前記容器本体の互いに厚み方向で対向する
板状周壁部それぞれの外側部に、幅方向に複数列で、か
つ、長さ方向に複数行に並設するとともに、前記容器本
体の長さ方向における前記凸部同士のあいだの板状周壁
部に、互いに対向する両板状周壁部を、容器本体内部で
一体に連結する連結部を設け、前記容器本体の幅方向に
おける前記凸部同士のあいだの外周壁に、幅方向に沿っ
た襞状膨出部を前記容器本体の長さ方向に複数並設し、
前記襞状膨出部が前記容器本体外面から突出する最大突
出高さを、前記スペーサー用凸部の膨出高さよりも低く
形成してあることにあり、前記注入口部を前記容器本体
の幅方向の中央部に設け、前記連結部を、前記容器本体
の長さ方向にそった溝状に形成するとともに、前記容器
本体の幅方向に左右一対分散配置してあれば好ましく、
その作用効果は以下の通りである。
【0006】
【作用】つまり、容器外方に膨出するスペーサー用の凸
部を、前記容器本体の互いに厚み方向で対向する板状周
壁部それぞれの外側部に、幅方向に複数列で、かつ、長
さ方向に複数行に並設してあるから、前記容器本体を、
壁、床等の面に前記凸部を接当させて、前記面に沿って
配設するだけで、前記板状周壁部を前記面から離間させ
た状態で安定した姿勢に固定容易となり、前記面と前記
板状周壁部とのあいだに空気を流通する流路を形成でき
る。
【0007】前記容器本体の長さ方向における前記凸部
同士のあいだの板状周壁部に、互いに対向する両板状周
壁部を、容器本体内部で一体に連結する連結部を設けて
あるから、前記容器本体が、厚み方向に膨出変形するの
を主に防止出来る。
【0008】前記容器本体の幅方向における前記凸部同
士のあいだの外周壁に、幅方向に沿った襞状膨出部を前
記容器本体の長さ方向に複数並設してあるから、前記容
器本体が、幅方向に膨出変形するのを主に防止できる。
また、前記流路を流れる気流は前記襞状膨出部によって
乱されるので、気流は前記板状周壁部に十分に接触して
熱交換を行える状態になる。
【0009】前記襞状膨出部は、前記襞状膨出部が前記
容器本体外面から突出する最大突出高さを、前記スペー
サー用凸部の膨出高さよりも低く形成してあるから、前
記襞状膨出部は、前記面に接当せずに、前記流路を確保
できるものである。
【0010】
【発明の効果】従って、前記容器本体は、前記連結部及
び襞状膨出部で変形防止の補強がなされるので、内部空
間に蓄熱材を封入したとしても膨出変形しにくく強度の
高い蓄熱容器を提供することが出来た。また、気流は前
記板状周壁部に十分に接触して熱交換を行うために、前
記容器本体内の蓄熱材と前記流路を流れる空気とのあい
だで熱交換させ易く、高い熱交換効率を実現する蓄熱容
器を提供することが出来た。
【0011】また、前記注入口部を前記容器本体の幅方
向の中央部に設け、前記連結部を、前記容器本体の長さ
方向に沿った溝状に形成するとともに、前記容器本体の
幅方向に左右一対分散配置してあれば、前記注入口部か
ら注入した蓄熱材は、連結部に邪魔されることなく前記
容器本体内部空間内に行き渡りやすく、気流と蓄熱材と
のあいだでの熱交換率の向上に役立つ。
【0012】尚、前記連結部は長さ方向における前記凸
部同士のあいだの板状周壁部に設けるとともに、前記襞
状膨出部は、前記容器本体の幅方向における前記凸部同
士のあいだの外周壁に、幅方向に沿って設けるから、従
来、連結部を多数設けて前記容器本体の幅方向における
膨出変形防止の補強構造を形成していたのに比べ、容器
本体内の内部空間の容積を必要以上に小さくすることな
く、逆に前記容器本体内部空間の容積を大きくする事が
出来るので、前記蓄熱容器の蓄熱容量を大きくするのに
役立つ。逆に、襞状膨出部による幅方向の補強構造によ
れば、連結部の数を従来と同じに設定しても、幅広な容
器本体を従来品とほぼ同様の強度で製造できることにな
る。
【0013】また、襞状膨出部によって、前記容器本体
内部容積を大きくしながら、表面積についても大きく出
来るので、熱容量を大きくできるのみならず熱交換効率
についても向上できる。
【0014】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1〜5に示すように、本発明の蓄熱容器は、樹
脂材料からブロー成形される方形板状の容器本体A1か
らなり、内部に蓄熱材を収容するとともに、蓋部材で密
封して蓄熱体Aを構成してある。また、前記容器本体A
1は、一端部に、蓄熱材の注入口部1を前記容器本体A
1の外方に突出成形してあり、その注入口部1から蓄熱
材を内部に収容自在に形成してある。また、前記容器本
体A1の他端部に、前記容器本体A1とは異なる容器本
体A1の注入口部1が嵌合自在な嵌合凹部2を、前記注
入口部1と前記嵌合凹部2とが互いに対向する位置に配
設してある。
【0015】さらに、前記容器本体A1の板状周壁部3
の外周面には、容器本体A1外方に膨出するスペーサー
用の凸部4を、幅方向に2列かつ長さ方向に7行設けて
並設してあるとともに、その板状周壁部3の外周面の長
手方向における各凸部4の間には互いに対向する両板状
周壁部3を容器内部空間5で連結する連結部6を設けて
ある。
【0016】図1、4に示すように、前記板状周壁部3
の外表面から、前記容器本体A1の長手方向に沿うほぼ
瓢箪形(鉄アレイ型)で、容器本体A1内方に凹入する
凹入部7を設け、互いに対向する両板状周壁部3を容器
内部空間5で、両板状周壁部3の内周面の前記凹入部7
において溶着して前記連結部6を形成してある。これに
より、前記連結部6は、瓢箪形に凹入させた部分をもっ
て溶着部にかかる引き剥がし応力を分散させる構成とし
てあるので、容器内部空間5に収容した蓄熱材が熱膨張
したり、積み重ねる際の荷重により膨らみ応力がかかっ
たりしたとしても、凹入部7どうしが剥がれにくい状態
に維持しつつ、容器本体全体として高い強度に成形可能
にしてある。
【0017】また、前記板状周壁部3には、図1〜4に
示すように、前記容器本体A1の幅方向における前記凸
部4同士のあいだの板状周壁部3に、幅方向に沿った襞
状膨出部8を前記容器本体A1の長さ方向に複数並設し
てある。尚、前記襞状膨出部8が前記容器本体A1外面
から突出する最大突出高さh1を、前記スペーサー用の
凸部4の膨出高さh2よりも低く形成してある。
【0018】前記蓄熱材としては、塩化カルシウム6水
塩(CaCl2・6H2O)、硫酸ナトリウム10水塩
(NaSO4・10H2O)、酢酸ナトリウム3水塩(N
aCOH3COO・3H2O)、パラフィン類等を主材と
する室温付近で相変化する潜熱蓄熱剤が用いられる。
【0019】このような蓄熱体Aは図6〜8に示すよう
に、建物の外壁部B内の空間に挿入して用いられる。前
記外壁部Bは、建物の躯体壁部11の外周面側に、真空
断熱パネル12、外装壁板材13を、順に設け、前記躯
体壁部11の建物内部空間(室内)C側に、溝部14
(図7参照)を多数形成するとともに、その溝部14内
に蓄熱体Aを収容し、前記溝部14内の蓄熱体Aを断熱
パネル15で覆い、前記溝部14内に蓄熱空間16を多
数設け、さらに、その断熱パネル15の室内C側に、支
持フレーム17を介して石膏ボード18を、前記躯体壁
部11から間隔を開けて取付け、内装壁を形成するとと
もに、前記外壁部B内に空間を形成してある。図9に示
すように、前記蓄熱体Aは、前記注入口部1を上にし
て、下の蓄熱体Aの容器本体A1の注入口部1を上の蓄
熱体Aの容器本体A1の嵌合凹部2に嵌合させつつ前記
溝部14内に積層され、上下の蓄熱体Aが密に嵌合した
状態で、前記溝部14の内側に密に充填される。また、
前記凸部4が前記躯体壁部11に接当するとともに、前
記板状周壁部3が前記躯体壁部11および断熱パネル1
5に支持されるので、前記板状周壁部3が前記躯体壁部
11および断熱パネル15から離間した状態に安定して
配設されるようになる。前記石膏ボード18の上部及び
下部には、通気口20及びその通気口20を開閉する第
一、第二開閉弁21,22を設けてあり、前記石膏ボー
ド18と、前記躯体壁部11とのあいだの前記蓄熱体A
下方にはファン25を設け、前記蓄熱空間16と、室内
とを経由し、蓄熱材と室内の空気との間で熱交換を行う
循環流を形成自在にしてある。尚、支持フレーム17
は、蓄熱体Aを支持する下端部において、整流効果を得
るべく、多孔板を複数枚積層した形状に形成してある
(図6参照)。
【0020】前記真空断熱パネル12は、樹脂フィルム
12a間に、珪藻土、フェノール樹脂等の充填材12b
を、真空状態で充填してなる板状体であり、建物外部D
と、前記蓄熱材とが、建物外壁を介して伝導熱で熱交換
を行うのを防止する効果を有する。
【0021】尚、図中、26a,26bは、それぞれ第
三、第四開閉弁23,24を介して前記蓄熱空間16
と、建物外部Dとを連通する廃熱用パイプである。
【0022】このような構成によって、冬期には、ファ
ン25を作動することで、日中に室内が高温になったと
きの熱を蓄熱材に蓄積し、夜間の室温の低下するときに
前記蓄積した熱を室内に放出させて室内暖房に用いるよ
うに運転出来る。また、夏期には、日中にファン25を
作動することで、室内Cの熱を蓄熱材に蓄積し、夜間に
ファン25を作動停止させてるとともに、前記第三、第
四開閉弁23,24を開状態にして、前記蓄熱材に蓄積
された熱を、自然対流によって建物外部Dに放出すると
ともに、建物外部Dの冷熱を蓄積して、日中の室内の熱
を蓄積可能に出来る構成としてあり夏期の冷房運転に用
いることができる。
【0023】尚、ファン25の作動時には第一、第二開
閉弁21,22を、開状態にし、前記第三、第四開閉弁
23,24を閉状態にするとともに、ファン25の作動
停止時には第一、第二開閉弁21,22を、閉状態に
し、前記第三、第四開閉弁23,24を開状態にする制
御を行うものとする。
【0024】〔別実施例〕先の実施例においては、注入
口部1は、各容器本体A1に一つずつ設けたが、複数設
けてあってもよく、さらには、前記容器本体A1同士を
縦に積層することなく、図10に示すように、交互に位
置ずれさせつつ積層して外壁部Bに蓄熱体Aからなる蓄
熱層を形成する構成であってもよい。
【0025】また、図11に示すように支持フレーム1
7において、蓄熱体Aを支持する下端部を、単一の多孔
板から形成して、空気抵抗を小さくする構成にしてあっ
ても良い。
【0026】尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照
を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明
は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の蓄熱容器を示す正面図
【図2】本発明の蓄熱容器を示す側面図
【図3】本発明の蓄熱容器を示す平面図
【図4】本発明の蓄熱容器の連結部を示す断面図
【図5】本発明の蓄熱容器を示す底面図
【図6】本発明の蓄熱容器の使用状態を示す壁構造の縦
断側面図
【図7】本発明の蓄熱容器の使用状態を示す壁構造の横
断平面図
【図8】本発明の蓄熱容器の使用状態を示す壁構造の平
面透視図
【図9】本発明の蓄熱容器の使用状態における嵌合構造
を示す概略図
【図10】別実施例の蓄熱容器の使用状態における嵌合
構造を示す概略図
【図11】別実施例における要部拡大図
【符号の説明】
A1 容器本体 1 注入口部 3 板状周壁部 4 凸部 6 連結部 8 襞状膨出部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端部に注入口部(1)を設け、蓄熱材
    を内部に収容自在に形成してある方形板状の容器本体
    (A1)からなる蓄熱容器であって、 容器外方に膨出するスペーサー用の凸部(4)を、前記
    容器本体(A1)の互いに厚み方向で対向する板状周壁
    部(3)それぞれの外側部に、幅方向に複数列で、か
    つ、長さ方向に複数行に並設するとともに、前記容器本
    体(A1)の長さ方向における前記凸部(4)同士のあ
    いだの板状周壁部(3)に、互いに対向する両板状周壁
    部(3)を、容器本体(A1)内部で一体に連結する連
    結部(6)を設け、前記容器本体(A1)の幅方向にお
    ける前記凸部(4)同士のあいだの外周壁に、幅方向に
    沿った襞状膨出部(8)を前記容器本体(A1)の長さ
    方向に複数並設し、前記襞状膨出部(8)が前記容器本
    体(A1)外面から突出する最大突出高さ(h1)を、
    前記スペーサー用凸部(4)の膨出高さ(h2)よりも
    低く形成してある蓄熱容器。
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