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JPH0781745B2 - 過冷却性蓄熱材を利用した蓄熱熱交換装置 - Google Patents

過冷却性蓄熱材を利用した蓄熱熱交換装置

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Publication number
JPH0781745B2
JPH0781745B2 JP63254957A JP25495788A JPH0781745B2 JP H0781745 B2 JPH0781745 B2 JP H0781745B2 JP 63254957 A JP63254957 A JP 63254957A JP 25495788 A JP25495788 A JP 25495788A JP H0781745 B2 JPH0781745 B2 JP H0781745B2
Authority
JP
Japan
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heat storage
heat
storage material
exchange device
liquid
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP63254957A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02103340A (ja
Inventor
鋼三郎 根岸
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.)
Sanden Corp
Original Assignee
Sanden Corp
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Publication date
Application filed by Sanden Corp filed Critical Sanden Corp
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、蓄熱体に供給した熱エネルギーを、その蓄熱
体の周囲を通って流通する液体を介して取り出すように
した蓄熱熱交換装置に関する。
[従来の技術] 従来、断熱箱の内部に複数個の蓄熱体を配し、各蓄熱体
に電気ヒータを備え、電気ヒータにて各蓄熱体に熱エネ
ルギーを供給し、かつその断熱箱の内部に液体を流通さ
せて熱エネルギーを取り出すようにした蓄熱熱交換装置
がある。この種の蓄熱熱交換装置の蓄熱体は、通常、供
給された熱エネルギーを常時少しずつその熱エネルギー
がなくなるまで放出する物質を蓄熱材(これを以下「一
般蓄熱材」と呼ぶ)として使用している。即ち、その蓄
熱材は断熱しない限り熱エネルギーを長時間に渡って保
持することができない。
最近では、過冷却性質をもつ蓄熱材が提案されている。
その蓄熱材は、ある温度まで加熱されるとゲル状にな
り、潜熱を蓄える。一旦蓄えられた潜熱は、蓄熱材が冷
えても放出されない。このため蓄熱材は、その温度が室
温と同じになってもゲル状を保つ。従って、この蓄熱材
は、断熱することなく熱を潜熱の形で長時間に亘って蓄
えることが可能である。一方、蓄熱材に適当な刺激を加
えると、この蓄熱材は、活性化して固体に戻る。
(例えば、特開昭61-197921号公報参照) [発明が解決しようとする課題] 一般蓄熱材を用いた蓄熱熱交換装置は、上述からも分る
ように、供給された熱エネルギーを長時間後に取り出す
のには適しない。例えば、夜間電力を使用して熱エネル
ギーを供給し、それを他の時点で取り出すようにした場
合には、エネルギー効率が低下する。したがって夜間電
力が比較的安価に入手できるにもかかわらず、蓄熱熱交
換装置の運転コストが高いものになってしまう。
そこで一般蓄熱材に代えて上述の過冷却性質をもつ蓄熱
材を使用することが考えられる。それによると、比較的
安価な夜間電力を有効に利用できるようになる。しかも
複数の蓄熱体の蓄冷材の過冷却状態を時間差をもって解
除することにより、周囲の液体の温度変動を比較的少な
く抑えることができる。
しかしながらその場合、複数の蓄熱体のうちの1つに熱
エネルギーを供給するために加熱すると、その熱が周囲
の液体を介して他の蓄熱体に伝わってその蓄熱体の蓄熱
材の過冷却状態を解除してしまう虞がある。
それ故に本発明の課題は、過冷却性質をもつ蓄熱材を有
する蓄熱体を複数個断熱箱内に収容し、これらの蓄熱体
に供給した熱エネルギーを、その蓄熱体の周囲を通って
流通する液体を介して取り出すようにした蓄熱熱交換装
置を提供することにある。
本発明の他の課題は、過冷却性質をもつ蓄熱材を有する
蓄熱体を複数個断熱箱内に収容しているにもかかわら
ず、個々の蓄熱体への熱エネルギーの供給時に他の蓄熱
体の蓄熱部材の過冷却状態が解除されることを防止した
蓄熱熱交換装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、断熱箱の内部に複数個の蓄熱体を配
し、該各蓄熱体に電気ヒータを備え、該電気ヒータにて
該各蓄熱体に熱エネルギーを供給し、かつ上記断熱箱の
内部に液体を流通させて上記熱エネルギーを取り出すよ
うにした蓄熱熱交換装置において、上記断熱箱内の液体
を排除するための液体排除手段を含み、上記各蓄熱体
は、容器と、該容器内に収容した過冷却性質を持つ蓄熱
材と、該蓄熱材の過冷却状態を解除するための解除機構
とを有していることを特徴とする過冷却性蓄熱材を利用
した蓄熱熱交換装置が得られる。
[作用] 本発明の蓄熱熱交換装置においては、電気ヒータを駆動
することで各蓄熱体に熱エネルギーが供給される。蓄熱
材は過冷却状態にある。解除機構を駆動することで任意
の蓄熱体の蓄熱材の過冷却状態を解除できる。熱エネル
ギーの取り出しは、断熱箱内に液体を流通させ、この液
体を介して行われる。放熱後の蓄熱材に熱エネルギーを
供給するときには、断熱箱内から液体を排除し、この状
態でその蓄熱体に備えた電気ヒータを駆動する。この時
に他の蓄熱体に伝わる熱エネルギーは少なく抑えられ
る。したがって他の蓄熱体の蓄熱材の過冷却状態が解除
されてしまうことはない。
[実施例] 第1図は本発明の一実施例による蓄熱熱交換装置を示
す。
この蓄熱熱交換装置は、内箱1と外箱2との間に断熱材
3を介在させた断熱箱4と、この断熱箱4の内部に互い
に間隔をおいて平行に配した複数の蓄熱体6とを含んで
いる。
断熱箱4は入口管7と出口管8を有し、これらを通して
水等の液体を内部に流通させることができるようになっ
ている。断熱箱4にはさらに、下部に水抜きパイプ11
と、上部のエアー注入パイプ12及びエアーパージパイプ
13とが備えられている。これらのパイプ11,12,13には、
水抜き弁15、エアー注入弁16、及びエアーパージ弁17が
それぞれ備えられている。
水抜き弁15とエアー注入弁16を開くと、水抜きパイプ11
を通して断熱箱4内の液体が流出するとともにエアー注
入パイプ12を通して空気が断熱箱4内に流入する。即
ち、断熱箱4の液体が排除される。したがって水抜きパ
イプ11、エアー注入パイプ12、水抜き弁15、及びエアー
注入弁16を合わせて、液体排除手段と呼ぶ。なおエアー
パージ弁17は断熱箱4内に液体を供給する際に空気を抜
くためのものである。
一方、各蓄熱体6は、容器21と、この容器21内に収容し
た過冷却性質をもつ蓄熱材22と、この蓄熱材22の過冷却
状態を解除するための解除機構23とを有している。さら
に各蓄熱体6には、蓄熱材22に熱エネルギーを供給でき
る電気ヒータ24を備えている。この電気ヒータ24には断
熱箱4の外部に引き出した電気コード(図示せず)によ
り例えば商用電源を接続できるようにされている。
蓄熱材22は、例えば、酢酸ナトリウム水和物(NaCH3COO
・3H2O)に多糖類を添加したものである。また解除機構
23は断熱箱4の外部から駆動できるものであり、機械的
刺激、電気的刺激、又は化学的刺激等、各種の手段であ
り得る。
上述蓄熱熱交換装置においては、電気ヒータ24を駆動す
ることで各蓄熱体6に熱エネルギーが供給される。蓄熱
材22は過冷却状態にある。解除機構23を駆動することで
任意の蓄熱体6の蓄熱材22の過冷却状態を解除できる。
熱エネルギーの取り出しは、断熱箱4内に水等の液体を
流通させ、この液体を介して即ち、加温された液体を断
熱箱4から取り出すことで行われる。
放熱後の蓄熱材22に熱エネルギーを供給するときには、
上述の液体排除手段により断熱箱4内から液体を排除
し、この状態でその蓄熱体6に備えた電気ヒータ24を駆
動する。この作業は、公知の手段を用いて自動的に行う
ことが望ましい。電気ヒータ24の駆動時には蓄熱体6間
には空気のみが介在しているため、他の蓄熱体6に伝わ
る熱エネルギーは水が介在している場合に比べて少なく
抑えられる。したがって他の蓄熱体6の蓄熱材22の過冷
却状態が解除されてしまうことはない。
第2図は第1図に示す蓄熱熱交換装置30を2個備えた家
庭用のエネルギー供給システムを示す。このエネルギー
供給システムは水導管31に接続され、適宜、水道水を供
給される。ポンプ32にて圧送された水は蓄熱交換装置30
にて第1図を用いて説明したように加温された上で、複
数の室内熱交換器33の任意のものに電磁弁又は電動弁34
を介して供給される。こうして室内を加温するのに役立
つ。温水を風呂や台所の蛇口36から取り出すようにして
もよい。
室内熱交換器33を通った後に、水はポンプ32にて蓄熱熱
交換装置30に戻される。即ち、水は蓄熱熱交換装置30を
通して循環する。
第1図及び第2図を合わせて参照して、任意の蓄熱体6
の蓄熱材22に熱エネルギーを供給するために断熱箱4か
ら排除した水はタンク37に一時的に貯溜され、その後
に、ポンプ32にて再使用される。
なお上述の蓄熱熱交換装置30は家庭用のエネルギー供給
システムに限らず、様々な分野で使用できることは言う
までもない。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、過冷却性質をも
つ蓄熱材を有する蓄熱体を複数個断熱箱内に収容し、こ
れらの蓄熱体に供給した熱エネルギーを、その蓄熱体の
周囲を通って流通する液体を介して取り出すようにした
蓄熱熱交換装置を提供することができる。しかも、過冷
却性質をもつ蓄熱材を有する蓄熱体を複数個断熱箱内に
収容しているにもかかわらず、個々の蓄熱体への熱エネ
ルギーの供給時に他の蓄熱体の蓄熱部材の過冷却状態が
解除されることは防止される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による蓄熱熱交換装置の断面
図、第2図は第1図の蓄熱熱交換装置を使用した家庭用
のエネルギー供給システムを示す概略説明図である。 4……断熱箱、6……蓄熱体、7……入口管、8……出
口管、11……水抜きパイプ、12……エアー注入パイプ、
13……エアーパージパイプ、15……水抜き弁、16……エ
アー注入弁、17……エアーパージ弁、21……容器、22…
…蓄熱材、23……解除機構、24……電気ヒータ、30……
蓄熱熱交換装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】断熱箱の内部に複数個の蓄熱体を配し、該
    各蓄熱体に電気ヒータを備え、該電気ヒータにて該各蓄
    熱体に熱エネルギーを供給し、かつ上記断熱箱の内部に
    液体を流通させて上記熱エネルギーを取り出すようにし
    た蓄熱熱交換装置において、上記断熱箱内の液体を排除
    するための液体排除手段を含み、上記各蓄熱体は、容器
    と、該容器内に収容した過冷却性質を持つ蓄熱材と、該
    蓄熱材の過冷却状態を解除するための解除機構とを有
    し、前記蓄熱体に前記ヒータによって熱エネルギーを供
    給する場合には、前記断熱箱内の液体を排除することを
    特徴とする過冷却性蓄熱材を利用した蓄熱熱交換装置。
JP63254957A 1988-10-12 1988-10-12 過冷却性蓄熱材を利用した蓄熱熱交換装置 Expired - Lifetime JPH0781745B2 (ja)

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JPH02103340A JPH02103340A (ja) 1990-04-16
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JPS55137447A (en) * 1979-04-11 1980-10-27 Hitachi Ltd Regenerative room heater
JPS61208493A (ja) * 1985-03-14 1986-09-16 Mitsubishi Corp 潜熱利用蓄熱装置

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