JPS6048499A - 蓄熱器 - Google Patents

蓄熱器

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Publication number
JPS6048499A
JPS6048499A JP58156068A JP15606883A JPS6048499A JP S6048499 A JPS6048499 A JP S6048499A JP 58156068 A JP58156068 A JP 58156068A JP 15606883 A JP15606883 A JP 15606883A JP S6048499 A JPS6048499 A JP S6048499A
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JP
Japan
Prior art keywords
heat storage
heat
inorganic hydrate
fusion point
heat accumulating
Prior art date
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Pending
Application number
JP58156068A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Watanabe
裕之 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nok Corp
Original Assignee
Nippon Oil Seal Industry Co Ltd
Nok Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Oil Seal Industry Co Ltd, Nok Corp filed Critical Nippon Oil Seal Industry Co Ltd
Priority to JP58156068A priority Critical patent/JPS6048499A/ja
Publication of JPS6048499A publication Critical patent/JPS6048499A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/025Heat 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
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、蓄??A器に関する。更に詳しくは、互いに
異なる融点を有する2種類以上の蓄熱材料を同一容器内
に封入してなる蓄熱器に関する。
互いに異なる融点を有する2種類以上の蓄熱材料を同一
容器内に封入してなる蓄1fi!!j器に関しては、次
のような従来技術が存在する。
(1)2種以上の互いに混和し7得る蓄熱材料、例えば
ベンゼンとパラフィン類とを用いたもの(特公昭51−
41779ぞ公報) これにより蓄冷と蓄濡とを同一蓄熱器において行なうこ
とができるが、この場合各蓄熱材別が互いに分離しない
ような努力がなされている。
(2)例えば3紳類の蓄熱′4:Af1をそれぞれ別脳
に収容した311.v構造の蓄熱器としたもの(特開昭
53−15657汗公報、同56 10697 @公報
)蓄熱器の(jη造が復雑と7:rるため、技?4+i
的および価格的K j/て実用化に問題がある。
(3)カプセルに「入された無(丈:老木和物およびこ
のカプセル間の空間を充填する、1+1(磯水和物より
若干低い融点を有するパラフィン類を用いたもの(4つ
開昭57 40583号公報ン パラフィン類は、本来の蓄熱材料たる無機水和物の熱媒
体として作用すると共に蓄熱材料としても機能するが、
熱交換の効率をよくするためには、(、llt機水和水
和物イクロカプセル化という煩雑にして高価格化を招く
手段をとらなければならない。
ところで、このように互いに異なる融点を有する2種類
以上の蓄熱材料を用いると、例えば蓄熱器ヲソーラシス
テムに用いた場合の夏季と冬期あるいは11々天日と曇
天日のよってC人力レベルの変動に対しても十分対応で
きる蓄熱が可能となる。他の具体的な蓄熱材料としては
、暖房もしくは給湯を1]的とした蓄熱器では、無機水
和物系統と有機物系統の蓄熱材料が用いられており、こ
れらの無機水rfi物同士あるいけ有機物同士を2種類
以上混合して用いると、互いの相豆作用により材料自身
か’4’j(L、い物性を有するようになり、要求され
る温度レベルに適した副(点を有しl【いようになって
し−よう1易合が多い。
そこ(゛、無機水和物と有機物とを互いに直接接触’l
−+iで使用する蓄熱杓料についてみると、無機J< 
In !吻t4.ぞバが融解すると無機塩の高濃度水溶
液を形成するため、有機物が水溶性であると、長期の熱
サイクルに対し−て互いの蓄熱材料は変質してし塘うの
で、例えば有機物と−してアルコール類や脂肪酸類は適
していない。それ故、無機水和物と併用される有機物は
、互いに混和せず、蓄熱材料として材料劣化を生じない
ものでなければならず、その点について検討の結果、か
かる目的に対してはパラフィン類が有効であった。
本発明は、かかる蓄熱4」料衾封入した蓄熱器に係り、
即ちこの蓄熱器は、パラフィン類およびこれとは混和せ
ずかつ融点の異なる1種類以上の無機水和物系の蓄熱材
料を直接同一蓄熱容器内に封入させてなる。
かかる本発明の蓄熱器に用いら]する蓄熱材料は、カプ
セル化しない点を除けば前記先行技術(3)記載の蓄熱
材料と同じものであり得るが、無機水和物をカプセル化
せず直接パラフィン類と接触させて用いることにより、
かえって次のような利点が得らノする。
(a)パラフィン類と無機水和物とは相溶性がなくしか
も比重が異なるため、同一容器内においては完全に分離
して存在し得る。このため、前記先行技り:j (2)
に示されるように、各′It熱拐料材料々に分離するた
めの多槽構造の蓄熱器とする必要がなく、蓄:’?!%
 ji>の製造コストの低減を図ることができる。
(b)蓄熱)igの構造をシェル・チューブ型にし、熱
媒th r=る水などが通過するチューブを上下方向に
多%・状壮た1づ蛇管状に貫通させれば、互いに分離し
、上層を形成しているパラフィン)y1蓄熱材料と下j
・nを形成している無機水和塩蓄熱材料とを同時kl:
 、舊交換さゼることか1丁能である。
(c)パラフィン類としては、任意の融点を有するもの
を使用することができ、従ってカプセル化のIJ2合の
如くに無(3&水和物より融点の低いものばかりて(・
」なく、煎國水和物より融点の高いものも用いることが
できる。
沼熱蓄熱においては、蓄熱器を効率よく運転するには、
熱源温度に近くしかも熱源温度より若干低い融点を有す
る蓄熱材料を用いると有効であることが、一般的VC知
られている。しかるに、蓄熱器を1援房や給湯目的に使
1「Iする場合、その使/4−f目的に適合する蓄〃1
材料t」約30〜90℃の6:、合計イjする力!(残
水和物であるか、かh−るシ、ミドI;に加λ′ご低価
格、高’+1’f+’ i”!l ’f仕Ifどの実用
性を)114足させる無(親水和物は、1′11−酸す
L 11ウムd(和θ糸も−始め数える梶しかη「イ、
それぞ扛の模〃(材料の融点1/C4d、lhA 反曲
に大き7:「キャンプがみらねる。従って、熱源温度に
変動がある場合、その変動の範囲内て最適の無機水和物
を選定づるが、これたけでd、補ηfいきれない他の温
度範囲をパラフィン%iで対処するという対応の仕方を
する場合、無機水和物に対(7て融点の高い低いを間Q
l cしないで済むということは、このよう7:「対応
方法の有効性を更に一段と高めるものであるといえる。
y(お、用し・らft不各谷熱材利のt目刺的な割合に
、各蓄熱材料の潜熱鼠からぞれぞれの蓄熱H↓を算出し
、そノ1を基準として決めらルるが、一般にはより融点
の低い方の蓄熱材料を多く用いることが好ましい。
(d)前記先行技術(])に記載される如く、蓄熱利料
の過冷却を防止するための凍結促進剤(発核剤)は−1
9熱材刺ど分離し易く、そのため十分な発核作用を発1
i1i L得l【い場合もあるが、本発明Vこおいては
、fs; i’iムイ、イ料に添加さノtた発核剤はそ
の蓄熱材イ51から分離することなく、十分なる発核作
用全発現している。
(θ)・1幻発明は、附記先行技術(s) llこ記載
さJ1L悪機水和物どパラフィン類とが相合さ瓦た蓄熱
材料ばかりでi:t rt < 1.’!yTいffC
混和せずかつ互いに異なる融点′:i:有する2補力1
以上の蓄熱材料であれば、いすJ゛1.のtlJ合ti
に係るものであっても所期の口重を達成汁しめることが
できる。
次に、実hdI例υζついて本発明の詳細な説明する。
ZJごf庫 [列 ] ;!+′1.G’d ノー ’リウム3水和物20り、
リン酊水素二すトリウム12水和’4h 0.29およ
び水0.769から調製さrLL蓄慈イΔ科(を触点5
8℃)の全量と固形パラフィン(融点52へ・54℃)
10りとを、容置50meのガブス瓶中に同時に入れ、
80℃に加熱した。
この加熱により、各苗熱利料は完全に融解するが、2層
に分離した。これを激しく攪拌し、約5分間放置すると
再び2層に分離することから、各蓄熱材料間には相溶性
のないことが確認された。更に、これを室温(20℃)
迄放冷すると、名蓄熱(A料は両者別々に、それぞれの
t、往点で固化した。このような加熱−放冷操作を20
回くり返したン);、そこには何らの変化もなく、両者
別々の固化がくり返された。
かかる加熱−放冷操作の各間におけろ酸6マナトリウム
糸蓄熱拐料(曲線I)および固形ノーラフ蓄熱材料拐料
(曲線11)の放熱時における経時的な温度変化が、こ
れら各蓄熱4′A料層の高さして4ηj人された熱電対
によってf(す定され、その結果を第1図のグラフに示
した。なお、測定結qtは、γσ回同じである。
実施例2 ?if!iGG亜鉛6水和物20gおよび水1)′f化
スストTJ :/チウム8水和物0.2 qから調製さ
れた一11゛i熱材14;l (融点36℃)の全量と
固形パラフィン(融点・16〜48G)109とを用い
、実施例Jと同様の加熱(60℃)−放冷操作をくり返
した。このような操作を10回くり返したが、そこには
何らの変化もなく、両者別々の同化がくり返された。
実施例3 It’ll itレニッケル6水和物20シおよび水酸
化ストロンチウム8水和物02gから11悶jtW=5
れアこ蓄熱材第4(融点54℃)の全4f”−と固形パ
ラフィン(融点46〜48℃)1(19とを用い、実1
ii+i、 ’/AJ 1と同様の加熱(70?;)−
級冷操作谷一くり返したつこのよう/、f(☆き作を1
0回くり返し7こが、そこには何らの変化もf、C<、
両者別々の固イヒカ:くり返された。
実施例4 リンnρ水素二ナトリウム12水和押r (tel(、
d、 35℃)20シと固りレバラフ・rン(融点46
〜48℃)10gとをIliい、実施例1と同様の加熱
(60℃−)−放冷操1・Lをくり返した。このような
掃作を10回くり返し1.:が、そこには何らの変化も
なく、両者別・kの固化がくり返されに。
実#i+i例5 水酸化バリウム8水和物20c/′j−)よび水へε1
化ストロンチウム0.2 !17から調製された蓄熱材
料(融点78℃)の全量と固形パラフィン(細;点58
〜60℃)10りとを用い、実施例1と同様の加熱(9
0℃)−奴冷採作をくり返し7に。このような操作を1
0回くり返し、たが、そこにな、L何らの多汁もfj<
、両者別々の固化がくり返さ71.た。
実施例6 第2図に示される蓄熱器、即ち21り入11 ] :i
、よひ液出口2にそi’l−(’ :?i熱′市討3,
3′丘倫ヤ1.−の液入D (!: h 出D (!:
 (r”) Iil ;’l’ 7.4): (1) 
7 インr−t’j:、’ l 、 4’ 。
・1〃、・・・・・で連結さJ]、た−1も熊谷器5内
(どこ、前記実施例1−(”用いられた酸1家すトリウ
ム糸b♀々(拐利(IJlべ(58C)6の10にりと
[、ζイ形パラフィン((411;点46〜48℃)7
の5に9とを直接封入した。これらの各蓄熱材料(・丁
1、互いしこ完全1fC分艮IIしている。
このように構成された蓄熱器i/(−180℃の温水わ
よ0・20℃の冷水を交互に入れ、吸熱および放熱をく
り返し7こところ、蓄熱器のpfi 71冒] V″l
:5 I’llる経時的4L洗(度変化は、例えば放か
・時においては第3図のグラフに氷上れる如くと/X1
°す、2つの異なる温度レベルVこおいて有効7f蓄熱
がなされていることが分った。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例1で用いられた各蓄熱材料の放IA 
JIG &ごおける経時的な温度変化を示すグラフであ
る。第2図は、実施例6で用いられた蓄熱器の中心線縦
断面図である。また、第3図は、実施例6にj3ける放
熱時の経時的な温度変「ヒを示すグラフである。 (?、)けの説明) 1・・・・・・液入口 2・・・・・・液出口 4・・・・・・フィン付管 5・・・・・・蓄熱器 6・・・・・・蓄熱材料I 7・・・・・・蓄熱材料■ 代理人 弁理士 吉 114 俊 夫

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 】、パラフィン類およびこれとは混和せずかつ融点の異
    なる1種類以上の蓄熱材料を直接同一蓄熱容器内に封入
    してなる蓄熱器。 2 蓄熱材料が無機水和物系蓄熱材料である特許請求の
    範囲第1項記載の蓄熱器。 3 パラフィン類より高融点の無機水和物系゛L熱熱材
    料用いられた特許請求の範囲第2項記載の蓄熱器。 4 パラフィン類より低融点の無機水和物系仏熱材、+
    ″)が用いられた特許請求の範囲第2項記載の蓄熱器。 5、 Ill!房および給湯目的に用いらねる特許請求
    の範囲第1項記載の蓄熱器。
JP58156068A 1983-08-26 1983-08-26 蓄熱器 Pending JPS6048499A (ja)

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