JPS60164193A - 蓄熱装置 - Google Patents
蓄熱装置Info
- Publication number
- JPS60164193A JPS60164193A JP59018643A JP1864384A JPS60164193A JP S60164193 A JPS60164193 A JP S60164193A JP 59018643 A JP59018643 A JP 59018643A JP 1864384 A JP1864384 A JP 1864384A JP S60164193 A JPS60164193 A JP S60164193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- temperature
- heat storage
- outer peripheral
- latent heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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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
-
- 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)
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
本発明は潜熱蓄熱材を用いた蓄熱装置に関する。
従来例の構成とその問題点
従来のこの種の蓄熱装置は、第１図、第２図に示すよう
に、潜熱蓄熱材１と、この潜熱蓄熱材１が融解後、放熱
するときに、潜熱を放出、固化せず、液体のまま冷却す
る過冷却現象を防止するための過冷却防出材２を収納し
た小袋３を縦横に複数個、連結した容器４と、小袋に取
り付けられたヒータ５及び断熱材６から構成されていた
。
に、潜熱蓄熱材１と、この潜熱蓄熱材１が融解後、放熱
するときに、潜熱を放出、固化せず、液体のまま冷却す
る過冷却現象を防止するための過冷却防出材２を収納し
た小袋３を縦横に複数個、連結した容器４と、小袋に取
り付けられたヒータ５及び断熱材６から構成されていた
。
この構成では、容器４を水平に直き、ヒータ５賑
に通電して発熱させ、潜熱蓄熱材１を融解後、−定温度
に制御する場合、容器４の小袋３に収納されている潜熱
蓄熱材１の温度は均一でなく、温度分布には高低の巾が
発生していた。
に制御する場合、容器４の小袋３に収納されている潜熱
蓄熱材１の温度は均一でなく、温度分布には高低の巾が
発生していた。
第３図は容器４の各小袋３の温度分布を表オプシており
、７はＡ−Ａ’力方向おける各小袋３に収納されている
潜熱蓄熱材１の温度分布、８はＢ −Ｂ’力方向おける
各小袋３に収納されている潜熱蓄熱材１の温度分布であ
るが、いずれも中央部付近が温度が高く、外周部は温度
が低いことを示していた。また第４図はヒータ５で加熱
開始してからの各小袋３に収納されている潜熱蓄熱材１
の時間一温度特性を示す。９は最も温度の高い小袋３に
収納されている潜熱蓄熱材１の温度、１０は最も温度の
低い小袋３に収納されている潜熱蓄熱材１の温度である
。時間ｔ１〜ｔ２の間は容器を水平におき、ヒータ５に
通電開始から融解後一定温度に制御して平衡状態になっ
た場合の特性であり、最も低い温度の小袋３に収納され
ている潜熱蓄熱材１の温度特性１０は融点０１以上、最
も高い温度の小袋３に収納されている潜熱蓄熱材１の温
度特性９は、潜熱蓄熱材１の過冷却現象を防止する過冷
却防出材２の耐熱寿命温度０２以下になるように制御さ
れている。
、７はＡ−Ａ’力方向おける各小袋３に収納されている
潜熱蓄熱材１の温度分布、８はＢ −Ｂ’力方向おける
各小袋３に収納されている潜熱蓄熱材１の温度分布であ
るが、いずれも中央部付近が温度が高く、外周部は温度
が低いことを示していた。また第４図はヒータ５で加熱
開始してからの各小袋３に収納されている潜熱蓄熱材１
の時間一温度特性を示す。９は最も温度の高い小袋３に
収納されている潜熱蓄熱材１の温度、１０は最も温度の
低い小袋３に収納されている潜熱蓄熱材１の温度である
。時間ｔ１〜ｔ２の間は容器を水平におき、ヒータ５に
通電開始から融解後一定温度に制御して平衡状態になっ
た場合の特性であり、最も低い温度の小袋３に収納され
ている潜熱蓄熱材１の温度特性１０は融点０１以上、最
も高い温度の小袋３に収納されている潜熱蓄熱材１の温
度特性９は、潜熱蓄熱材１の過冷却現象を防止する過冷
却防出材２の耐熱寿命温度０２以下になるように制御さ
れている。
ところで、この潜熱蓄熱材１の融点０１と、過冷却防出
材２の耐熱寿命温度θ２の温度巾は大きくなく、例えば
、潜熱蓄熱材１として、酢酸ナトリウム・３水塩を、過
冷却防出材２として、ピロリン酸ナトリウム・１０水塩
の組合せを選べば、融点θ１は５８°Ｃ９耐熱寿命温度
θ２は８０’Ｃと約２０°Ｃの巾しかない。そこで、時
間ｔ２〜ｔ３の間に、最も温度の高い小袋３付近が局所
的に座ぶとんなどの保温材１１で覆われると、潜熱蓄熱
材１の温度特性９はと昇し、ついに過冷却防出材２の耐
熱寿命温度θ２を容易に越えることがあった。
材２の耐熱寿命温度θ２の温度巾は大きくなく、例えば
、潜熱蓄熱材１として、酢酸ナトリウム・３水塩を、過
冷却防出材２として、ピロリン酸ナトリウム・１０水塩
の組合せを選べば、融点θ１は５８°Ｃ９耐熱寿命温度
θ２は８０’Ｃと約２０°Ｃの巾しかない。そこで、時
間ｔ２〜ｔ３の間に、最も温度の高い小袋３付近が局所
的に座ぶとんなどの保温材１１で覆われると、潜熱蓄熱
材１の温度特性９はと昇し、ついに過冷却防出材２の耐
熱寿命温度θ２を容易に越えることがあった。
そして、潜熱蓄熱材１の放熱利用時に、融点０１以下に
なっても液体のまま潜熱を放出しない過冷却現象が発生
するという問題を有していた。
なっても液体のまま潜熱を放出しない過冷却現象が発生
するという問題を有していた。
発明の目的
本発明はかかる従来の問題を解消するもので、容器中央
部の小袋に収納されている潜熱蓄熱材の温度が外周辺部
の小袋に収納されているそれよりも温度が高いために、
局所的に保温材で覆われると、容易に過冷却防圧材の耐
熱寿命温度を越え、過冷却防出材の機能が無くなり、過
冷却現象が発生することを防出するために、容器中央部
と外周周辺部の温度分布の差を小さくすることを目的と
する。
部の小袋に収納されている潜熱蓄熱材の温度が外周辺部
の小袋に収納されているそれよりも温度が高いために、
局所的に保温材で覆われると、容易に過冷却防圧材の耐
熱寿命温度を越え、過冷却防出材の機能が無くなり、過
冷却現象が発生することを防出するために、容器中央部
と外周周辺部の温度分布の差を小さくすることを目的と
する。
発明の構成
この目的を達成するために、本発明は容器外周部に外周
ヒータを取り付けるとともに、外周ヒータへの電力供給
を制御する制御部を設けたものである。
ヒータを取り付けるとともに、外周ヒータへの電力供給
を制御する制御部を設けたものである。
この構成によって、容器外周部の小袋はヒータ及び外周
ヒータによって加熱されるため、容器中央部が外周辺部
よりも高くなる傾向が緩和され、最高温度と、過冷却防
出材の耐熱寿命温度との間に余裕ができ、局所的に保温
材で覆われても、過冷却防出材の耐熱寿命温度を越えに
くくなり、過冷却現象の発生を防出できるという作用を
有する。
ヒータによって加熱されるため、容器中央部が外周辺部
よりも高くなる傾向が緩和され、最高温度と、過冷却防
出材の耐熱寿命温度との間に余裕ができ、局所的に保温
材で覆われても、過冷却防出材の耐熱寿命温度を越えに
くくなり、過冷却現象の発生を防出できるという作用を
有する。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を第５図〜第７図を用いて説明
する。なお、第１図〜第４図と同一部材には同一番号を
付している。
する。なお、第１図〜第４図と同一部材には同一番号を
付している。
第５図において、１２は容器４の外周辺部に取り付けら
れた外周ヒータ、１３はヒータ５および外周ヒータ１２
への電力供給を制御する制御部である。
れた外周ヒータ、１３はヒータ５および外周ヒータ１２
への電力供給を制御する制御部である。
上記構成において、温度の低かった外周辺部付近の小袋
はヒータ５と外周ヒータ１２の両方で加熱されるため、
温度の高かった中央部とは温度差が小さくなり、温度分
布を均一にできる。第６図に容器４の各小袋３の温度分
布を示す。１４はＣ−Ｃ′力方向温度分布であり、１５
はＤ−Ｄ’力方向温度を示しているが、中央部付近と外
周辺部の分布中は小さくなっている。
はヒータ５と外周ヒータ１２の両方で加熱されるため、
温度の高かった中央部とは温度差が小さくなり、温度分
布を均一にできる。第６図に容器４の各小袋３の温度分
布を示す。１４はＣ−Ｃ′力方向温度分布であり、１５
はＤ−Ｄ’力方向温度を示しているが、中央部付近と外
周辺部の分布中は小さくなっている。
次に第７図にヒータ５で、加熱開始してからの時間一温
度特性を示す。９′は最も温度の高い小袋３に収納され
ている潜熱蓄熱材１の温度、１０は最も゛温度の低い小
袋３に収納されている潜熱蓄熱材１の温度であるが、温
度巾は小さくなって、制御温度と過冷却防出材の耐熱寿
命温度の間に余裕ができ、時間ｔ２〜ｔ３の間で、最も
温度の高い小袋３に局部的に保温材１１で覆った場合の
特性でも、過冷却防出材２の耐熱寿命温度θ２を越えに
くくなっている。従って、過冷却現象の発生を防出でき
る。
度特性を示す。９′は最も温度の高い小袋３に収納され
ている潜熱蓄熱材１の温度、１０は最も゛温度の低い小
袋３に収納されている潜熱蓄熱材１の温度であるが、温
度巾は小さくなって、制御温度と過冷却防出材の耐熱寿
命温度の間に余裕ができ、時間ｔ２〜ｔ３の間で、最も
温度の高い小袋３に局部的に保温材１１で覆った場合の
特性でも、過冷却防出材２の耐熱寿命温度θ２を越えに
くくなっている。従って、過冷却現象の発生を防出でき
る。
次に本発明の第２の実施例を第８図を用いて説、２明す
る。第８図において、前記実施例と相違する点は、ヒー
タ５に通電を開始し、潜熱蓄熱材１が融点に到達し、一
定温度に制御を開始するまでの間は外周ヒータ１２には
通電せず、一定温度に制御を開始後は外周ヒータ１２に
もヒータ５と同期した電力を供給する制御部１３を設け
たことにあり、この構成によれば、温度分布の巾が発生
しやすいのは、潜熱蓄熱材１が融点に到達後、一定温度
に制御する域であるため、この域を対象に温度分布を小
さくできる。
る。第８図において、前記実施例と相違する点は、ヒー
タ５に通電を開始し、潜熱蓄熱材１が融点に到達し、一
定温度に制御を開始するまでの間は外周ヒータ１２には
通電せず、一定温度に制御を開始後は外周ヒータ１２に
もヒータ５と同期した電力を供給する制御部１３を設け
たことにあり、この構成によれば、温度分布の巾が発生
しやすいのは、潜熱蓄熱材１が融点に到達後、一定温度
に制御する域であるため、この域を対象に温度分布を小
さくできる。
次に本発明の〜第３の実施例を第９図を用いて説明する
。第９図において、前記実施例と相違する点は運転開始
後、ヒータ６とは独立して常時、外周ヒータ１２に電力
を供給する制御部１３を設けたことにあり、この構成に
よれば、容器４の外周辺部の放熱量に対応する熱量を、
ヒータ５のオノーオフに関係なく常時、供給できるため
、温度分布中を容易に小さくできる。
。第９図において、前記実施例と相違する点は運転開始
後、ヒータ６とは独立して常時、外周ヒータ１２に電力
を供給する制御部１３を設けたことにあり、この構成に
よれば、容器４の外周辺部の放熱量に対応する熱量を、
ヒータ５のオノーオフに関係なく常時、供給できるため
、温度分布中を容易に小さくできる。
次に本発明の第４の実施例を第１０図を用いて説明する
。第１０図において、前記実施例と相違 ′する点は、
ヒータ５に通電を開始して、潜熱蓄熱材１が融点に到達
後、一定温度に制御を開始するまでの間は、外周ヒータ
１２に低電力を供給し、一定温度に制御を開始後はヒニ
タ５の制御と同期しながら、外周ヒータ１２に高電力を
供給する制御部１３を設けたことにあり、この構成によ
れば、潜熱蓄熱材１か融点に到達するまでの間は、容器
４の中央部と外周辺部の温度分布の巾は小さいため、外
周ヒータ１２は低電力の発熱量で温度分布を均一にする
ことができる。しかし、融点到達後、一定温度に制御す
る域では、外周ヒータ１２のオン時のみで、オンーオフ
時全ての容器４の外周辺部からの放熱量に対応する高電
力を供給し、温度分布中を均一化できる。
。第１０図において、前記実施例と相違 ′する点は、
ヒータ５に通電を開始して、潜熱蓄熱材１が融点に到達
後、一定温度に制御を開始するまでの間は、外周ヒータ
１２に低電力を供給し、一定温度に制御を開始後はヒニ
タ５の制御と同期しながら、外周ヒータ１２に高電力を
供給する制御部１３を設けたことにあり、この構成によ
れば、潜熱蓄熱材１か融点に到達するまでの間は、容器
４の中央部と外周辺部の温度分布の巾は小さいため、外
周ヒータ１２は低電力の発熱量で温度分布を均一にする
ことができる。しかし、融点到達後、一定温度に制御す
る域では、外周ヒータ１２のオン時のみで、オンーオフ
時全ての容器４の外周辺部からの放熱量に対応する高電
力を供給し、温度分布中を均一化できる。
発明の効果
以上のように本発明の蓄熱装置によれば、中央部に比べ
、温度が低いため、温度分布中を大きくしている容器の
外周辺部に、外周ヒータ及びこれを制御する制御部を設
けているので、容器の外周辺部が中央部に比べ、はぼ同
一温度になり、温度分布中も小さくなり、制御温度と過
冷却防出材の耐熱寿命温度との間に余裕ができ、最も温
度の高い小袋が局所的に保温材で覆われて、温度が１昇
しても、過冷却防出材の耐熱寿命温度を越えにくくなり
、過冷却防出材の機能を損なうこともなく、過冷却現象
の発生を防出できる。
、温度が低いため、温度分布中を大きくしている容器の
外周辺部に、外周ヒータ及びこれを制御する制御部を設
けているので、容器の外周辺部が中央部に比べ、はぼ同
一温度になり、温度分布中も小さくなり、制御温度と過
冷却防出材の耐熱寿命温度との間に余裕ができ、最も温
度の高い小袋が局所的に保温材で覆われて、温度が１昇
しても、過冷却防出材の耐熱寿命温度を越えにくくなり
、過冷却防出材の機能を損なうこともなく、過冷却現象
の発生を防出できる。
第１図は従来の蓄熱装置の斜視図、第２図は従来の蓄熱
装置の部分断面図、第３図は従来の蓄熱装置の温度分布
特性図、第４図は従来の蓄熱装置の温度一時間特性図、
第５図は本発明の蓄熱装置の一実施例を示す斜視図、第
６図は本発明の蓄熱装置の温度分布特性図、第７図は本
発明の蓄熱装置の温度一時間特性図、第８図は本発明の
蓄熱装置の第２の実施例を示すシーケンス図、第９図は
本発明の蓄熱装置の第３の実施例を示すシーケンス図、
第１０図は本発明の蓄熱装置の第４の実施例を示すシー
ケンス図である。 １・・・・・潜熱蓄熱材、２・・・・・・過冷却防出材
、３・・・小袋、４・・・・・容器、５・・・・・・ヒ
ータ、１２・・・・外周ヒータ、１３・・・・・制御部
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
ｊｉ１ ３ 第４図 一吋間 第 ６ 図 ＣＣ′ 第７図 第８図
装置の部分断面図、第３図は従来の蓄熱装置の温度分布
特性図、第４図は従来の蓄熱装置の温度一時間特性図、
第５図は本発明の蓄熱装置の一実施例を示す斜視図、第
６図は本発明の蓄熱装置の温度分布特性図、第７図は本
発明の蓄熱装置の温度一時間特性図、第８図は本発明の
蓄熱装置の第２の実施例を示すシーケンス図、第９図は
本発明の蓄熱装置の第３の実施例を示すシーケンス図、
第１０図は本発明の蓄熱装置の第４の実施例を示すシー
ケンス図である。 １・・・・・潜熱蓄熱材、２・・・・・・過冷却防出材
、３・・・小袋、４・・・・・容器、５・・・・・・ヒ
ータ、１２・・・・外周ヒータ、１３・・・・・制御部
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
ｊｉ１ ３ 第４図 一吋間 第 ６ 図 ＣＣ′ 第７図 第８図
Claims (3)
- （１）潜熱蓄熱材と、この潜熱蓄熱材に混入された過冷
却防止材と、この過冷却防止材および前記潜熱蓄熱材を
収納した小袋と、この小袋を縦横に複数個、連結してな
る容器と、前記小袋に取り付けられたヒータとからなり
、前記ヒータとは独立して、前記容器の外周辺部に外周
ヒータを設り、前記ヒータに同期して、前記外周ヒータ
への電力供給を制御する制御部を有する蓄熱装置。 - （２）制御部は、ヒータに通電を開始し、潜熱蓄熱材が
融点に到達し、一定温度に制御を開始するまでの間は外
周ヒータに電力を供給せず、制御を開始後は前記外周ヒ
ータにも前記ヒータと同期した電力を供給する特許請求
の範囲第１項記載の蓄熱装置。 - （３）制御部は、ヒータの制御とは独立して、常時外周
ヒータに一定電力を供給するようにした特許請求の範囲
第１項記載の蓄熱装置。 に）制御部は、ヒータが通電開始をして、潜熱蓄熱材が
融点に到達後、一定温度に制御を開始するまでの間は外
周ヒータに低電力を供給し、一定温度に制御を開始後は
前記ヒータの制御と同期しながら前記外周ヒータに高電
力を供給するようにした特許請求の範囲第１項記載の蓄
熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59018643A JPS60164193A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59018643A JPS60164193A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 蓄熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60164193A true JPS60164193A (ja) | 1985-08-27 |
| JPH0225109B2 JPH0225109B2 (ja) | 1990-05-31 |
Family
ID=11977282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59018643A Granted JPS60164193A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60164193A (ja) |
-
1984
- 1984-02-03 JP JP59018643A patent/JPS60164193A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0225109B2 (ja) | 1990-05-31 |
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