JPS6064192A - 蓄熱装置 - Google Patents

蓄熱装置

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JPS6064192A
JPS6064192A JP58174533A JP17453383A JPS6064192A JP S6064192 A JPS6064192 A JP S6064192A JP 58174533 A JP58174533 A JP 58174533A JP 17453383 A JP17453383 A JP 17453383A JP S6064192 A JPS6064192 A JP S6064192A
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JP
Japan
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heat
heat storage
heat accumulating
temperature
fins
Prior art date
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Pending
Application number
JP58174533A
Other languages
English (en)
Inventor
Masumasa Hashimoto
益征 橋本
Toshio Nakayama
敏男 中山
Takeshi Kanai
健 金井
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.)
Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6064192A publication Critical patent/JPS6064192A/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
    • F28D20/021Heat 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 and the heat-exchanging means being enclosed in one container
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Central Heating Systems (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】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は異なる融点をもつ複数の潜熱蓄熱材を区分し
て収納してなる蓄熱装置に関する。
(ロ)従来技術 ベンゼンやパラフィン或いは、無機水和塩など摂氏数十
度乃至二百度程度の融点を有する物質を蓄熱量(潜熱蓄
熱材という)として用いて蓄熱をする装置は、その蓄熱
と放熱の過程において物質の融解潜熱を利用しているた
め、単位重量当りの蓄熱量が大きい利点があり、装置を
小型にできる蓄熱材として従来から利用されている。
しかし、このような潜熱蓄熱材は、一般に、熱伝導性が
悪いので、急激な熱の出し入れが難しい欠点があった。
このため、蓄熱材中にその蓄熱材よりも高い熱伝導率を
有する熱伝導部材を混和して潜熱蓄熱材の熱伝導性の悪
さを補なうことも考えられてきたが、単なる熱伝導部材
の混和では、熱伝導部材の混和にムラを生じ、かつ、蓄
熱材と熱の授受をする熱媒との関係では、すみやかな熱
の授受が行なわれるような形での熱伝導部材の混和には
至っていないものであった。
(ハ)発明の目的 このような点に鑑みなされた本発明は、複数の種類の潜
熱蓄熱材を用いて蓄熱効率の高い装置とすると共に、こ
の蓄熱装置に接続されて熱の出し入れをする熱媒と潜熱
蓄熱材とのすみやかな熱交換を可能にした蓄熱装置を提
供するものである。
に)発明の構成 このような目的を達成するためK、木兄りjの蓄熱装置
は、融点の高い蓄熱材を中心にして、順次そのまわりに
融点の低い蓄熱材が位置するように配された器体Vc潜
熱蓄熱材を収納すると共に、それぞれの蓄熱材と熱の授
受をする熱媒管に針状フィン付きの伝熱管を用い、各蓄
熱材への熱伝達、或いは蓄熱材からの熱の取り出しをこ
の針状フィンを介して行ない、蓄熱材の見掛けの熱伝導
度を向上させつつ蓄熱性能の向上を実現したものである
(ホ)実施例 以下に図面圧従い本発明の蓄熱装置の実施例を説明する
。(11は潜熱蓄熱材を収納した容器であり、各蓄熱材
は筒状の仕切壁(2)(3)で区画され、融点の高い潜
熱蓄熱材を中心K、順次、その周りに融点の低い蓄熱材
が収納されるよう蓄熱室(4)(5)(6)が配されて
いる。(7)はそれぞれの蓄熱室+4)+5)+6) 
K配設された伝熱管であり、各伝熱管(7)の外表面に
は多数の針状のフィン(8)が形成され、蓄熱材と伝熱
管とはこの針状フィン(8)を介して熱の授受が行なわ
れるように構成されている。
(91(101はこのような蓄熱装置(1)へ熱を運び
込んだり、熱を取り出したりするためポンプaυに接続
された熱媒管であり、各伝熱管(7)とは各蓄熱室(4
)(5)(6)毎に設けられた出入ロヘノダ(+21(
12)(131(13)(l伺(イ)を介して連通され
ている。ff+ )(V2 ) (va )(V4 )
(V!l )(V6 )(■7)は熱媒管(9iQ[)
を経て蓄熱装置(1)に出入りする熱媒がどの蓄熱室の
伝熱管(7)K接続されて蓄熱材との熱の授受をするか
を設定する電磁穴09は同じく四方弁であり、6弁は蓄
熱室f4)(5)(61に設けられた温度センサ(TI
 ) (T2) (’rs ) の検知温度を入力とす
る制御器([6)によって開閉制御される。
尚、蓄熱材の例として蓄熱室(4)には高い融点を有す
る潜熱蓄熱材(以下高温蓄熱材という)であるチオ硫酸
ナトリウA (Na2S、Os”5H20) C融点4
8℃〕、蓄熱室(5)にはこれより低い融点を有する潜
熱蓄熱材(以下中温蓄熱材という)であるリン酸ナトリ
ウA (Na2HPO4’ 12H20) C融点36
℃〕、最も外側の蓄熱室(6)更に融点の低い潜熱蓄熱
材(以下低温蓄熱材という)である塩化カルシウム(C
aC1v 6H20) (融点29℃〕を用いるが、各
蓄熱材の融点の温度レベルは利用される熱媒体の温度に
応じて全体的に高い温度レベル、或いはもつと大きい温
度レベル差のものを用いても良く、又、蓄熱室の構成も
王室f4)(5)(6)に限らず、2以上の任意の室数
の構成の同様な装置に形成しても良−0 このような構造の蓄熱装置において、例えば、太陽熱集
熱器などの熱源(lηによって一定温度以上に加熱され
た熱媒を用いて蓄熱する場合、制御器(16)はこの熱
媒の温度と各蓄熱室(41(5)(6)の温度とを比較
し、熱媒の温度が高いときは高温蓄熱材(4)側から熱
媒が流入し、順次低温蓄熱材(6)側へ流れるよう電磁
弁(■1)乃至(v7)および四方弁09を制御する。
すなわち、熱媒の温度が高温蓄熱室(4)の蓄熱材の温
度より高いときは、四方弁α9を図の状態とし、電磁弁
ffz)(V4XVa)全閉止、電磁弁(V、 XV、
 )(V6 )(v7)を開放すれば、熱媒は、蓄熱室
(4)から蓄熱室(5)を経て蓄熱室(6) K流入し
、夫々の潜熱蓄熱材を融解し、状態変化(潜熱)と共に
顕熱差で蓄熱なする。又、熱媒の温度が高温蓄熱室(4
)の蓄熱材の温度よりも低いが、中温蓄熱材の温度より
高いときは、四方弁aωを図の状態、電磁弁(V2) 
(V、 )ff、>(V7)を閉止、’tffllv、
)(v、)(v、) IHH−hば、熱媒は高温蓄熱室
(4)K流れず、中温蓄熱室(5)、低温蓄熱室(6)
に上記と同様に蓄熱するものであり、それぞれの蓄熱の
過程において熱媒は四方弁(151、ポンプαυを経て
熱源a7)へ戻り、再び四方弁(15+を経て蓄熱装置
(1)へ流れる循環をしつつ、いずれかの蓄熱材の温度
レベルより熱媒の温度が高いときは、常時蓄熱が行なえ
るよう制御器06;によって制御されるものである。
次に、この蓄熱装置(1)から熱を取り出し、給湯或い
は温水供給をする場合は、熱媒と熱交換できるように配
設された水熱交換器部に水タンクu9から水を供給しつ
つ制御器α0で四方弁(15)及び電磁弁(V、)乃至
(V7)を制御して加熱した水を負荷へ供給することが
できる。
例えば、蓄熱装置(11を用いて低温度に加熱された温
水を負荷に供給するとぎは、四方弁0ωを図の点線の状
態にし、電磁弁(V、 > (V4 ) を開放、他の
電磁弁(V2 )ff3)(V5 ) 乃至(■7)を
閉止するようにすれば、熱媒は低温蓄熱室(6)の熱を
水熱交換器α樽に運ぶので温度レベルはさ程に高くなく
、給水タンク(11から供給される水の温度も僅かに加
熱された状態で負荷(21に供給される。
尚、この時に、熱源Q7)が機能しておれば、熱媒はポ
ンプQl)によって熱源αDへも循環され、かつ、水熱
交換器0稀における加熱熱量の不足分だけを蓄熱装置(
1)から補なう。又、熱源装置(17]が機能していな
ければ、熱媒は側路管(21)に流れて蓄熱装置(1)
だけで水熱交換器a樽の熱を補うことはいうまでもない
。又、熱源αηによって充分な熱供給が行なわれるとき
は、電磁弁(■2)が開放、他の電磁弁(vl)(■3
)乃至(V7)カ閉止すレ、IQ[Itfllハ熱媒へ
の熱供給を停止したり、水熱交換器08との関係で余剰
の熱量のあるときは上述したようにして蓄熱に切替えら
れたりするものである。
第2図は、本発明の他の実施例を示す蓄熱装置であり、
針状フィンを形成した熱媒管(7)は螺旋状に巻回して
蓄熱室f4)(51(6)K収納されたものであり、他
の構成は第1図と実質的に同じである。このような長尺
物の針状フィン付きの熱媒管(7)は、例えば、第3図
に示すように銅製の伝熱管(力の外周に、細かい切り込
み@を入れたアルミの帯板(ハ)を巻き付けて製造する
ことができる。
このようVCLで、本発明の蓄熱装置では、熱源を循環
する熱媒温度が低いときKは低温蓄熱材へ熱媒を流し、
その温度レベルが高くなるに従って高温蓄熱材へ熱媒を
流すよ5にできるので熱媒温度が低い状態から潜熱蓄熱
が可能となるものである。
このため、例えば、熱源に太陽熱集熱器を用いるときに
はその日射量の多い少ない、季節的な条件の違いに応じ
て最適な蓄熱材の選択をし、太陽熱集熱器の集熱効率の
向上を図ることもできるものである。
特に本発明の蓄熱装置では、熱媒管に針状フィン付きの
伝熱管を用い、この針状フィンの間に蓄熱材が充満され
るようにしているので、潜熱蓄熱M’にありがちな熱伝
導度の低下、蓄熱、放熱時の熱移動の速度の遅さをこれ
ら蓄熱材の中罠配設されたフィンで補ない、蓄熱能率、
放熱速度の高い蓄熱装置とすることができるものであり
、これと組み合わせて使用される熱源のエネルギの貯留
機会を増し、熱源の利用効率を高めることができるもの
でもある。
(へ)発明の効果 このように、本発明の蓄熱装置は、融点の高いイ&熱蓄
熱材を中心にしてまわりに、順次、融点の低い蓄熱材を
位置させ、蓄熱されたエネルギの放散を少なくする一方
、それぞれの蓄熱材と熱の授受をする熱媒管には針状フ
ィン付きの伝熱管な用いこのフィンの間に蓄熱材が充満
されるように構成したので、蓄放熱時の過程で生じる凝
固した蓄熱材による熱伝導性の低下を蓄熱材中に分散さ
れた針状フィンで補ない、従来より円滑な蓄放熱のでき
る蓄熱装置を提供できるものである。
又、融点の違う複数の潜熱蓄熱材を用いて蓄熱装置を構
成したので、比較的低い温度から高い温度領域にまでわ
たって効率の良い蓄熱を可能とするものであり、小型で
蓄熱容量の大きい蓄熱装置を提供できるものでもある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による蓄熱装置の一実施例を使用形態と
共に示す縦断面図、第2図は同じく蓄熱装置の他の実施
例を示す縦断面図、第3図は第2図の蓄熱装置に使用さ
れる針状フィン付伝熱管の製造過程の一例を示す部分断
面図である。 (1)・・・蓄熱装置、 (4)、(5)、(6)・・
・蓄熱室、 (力・・・伝熱管、 (8)・・・剣状フ
ィン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1> 同−容器内圧異なる融点をもつ複数の潜熱蓄熱
    量を収納したものにおいて、蓄熱材は融点の高い蓄熱材
    を中心にして、順次、そのまわりに融点の低い蓄熱材が
    位置するように配されると共K、それぞれの蓄熱材と熱
    の授受をする熱媒管には針状フィン付きの伝熱管を用い
    、針状フィンの間に蓄熱材が充満されるように構成した
    蓄熱装置。
JP58174533A 1983-09-20 1983-09-20 蓄熱装置 Pending JPS6064192A (ja)

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JP58174533A JPS6064192A (ja) 1983-09-20 1983-09-20 蓄熱装置

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JP58174533A JPS6064192A (ja) 1983-09-20 1983-09-20 蓄熱装置

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JPS6064192A true JPS6064192A (ja) 1985-04-12

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ID=15980190

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JP58174533A Pending JPS6064192A (ja) 1983-09-20 1983-09-20 蓄熱装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6247522B1 (en) * 1998-11-04 2001-06-19 Baltimore Aircoil Company, Inc. Heat exchange members for thermal storage apparatus
DE102009012318A1 (de) * 2009-03-09 2010-09-16 Rawema Countertrade Handelsgesellschaft Mbh Wärmespeichersystem
CN105889894A (zh) * 2016-06-13 2016-08-24 岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司 一种相位差蓄热式空气预热器及预热方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9389024B2 (en) 2009-03-09 2016-07-12 Rawema Countertrade Handelsgesellschaft Mbh Heat storage system
CN105889894A (zh) * 2016-06-13 2016-08-24 岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司 一种相位差蓄热式空气预热器及预热方法
CN105889894B (zh) * 2016-06-13 2017-10-17 岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司 一种相位差蓄热式空气预热器及预热方法

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