【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
この発明は、深夜電力のような余剰時間帯の電
気エネルギー、負荷変動調整用電力あるいは、太
陽光、風力、波力等の変動の激しいエネルギーを
熱エネルギーに変換して蓄熱し、安定した熱エネ
ルギーとして取り出すことができる蓄熱装置に関
するものである。
〔従来の技術〕
従来、蓄熱機能を有する暖房装置等は種々存在
しているが、それらはパネルヒータのように一般
の抵抗発熱体が熱伝達用の媒体を密封してあるパ
ネル状の容器の下部にあつて、媒体の顕熱を利用
した蓄熱と、その自然対流によつて面放熱をして
いる。またれんがに似た蓄熱用ブロツクを積み重
ね、その積層間隙に抵抗発熱体を挿入した深野電
力の蓄熱式電気暖房器がある。また蓄熱材に水を
使用してシーズ線ヒータを用いた深夜電力用電気
温水器等がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、従来のものは、いずれも顕熱を利用
する蓄熱であり、利用時において一定の出力温度
を維持する恒温性がなく、経済的に温度が降下し
てしまい、利用する希望温度を満足するものが得
られないという問題点があつた。
この発明は、上記問題点を解決するためになさ
れたもので、潜熱を利用することにより利用温度
の恒温性を高めた高い電気絶縁性と潜熱蓄熱性を
有する蓄熱装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明にかるる蓄熱装置は、130℃前後で潜
熱を吸収し放出する表面あるいは外層部を架橋に
より安定化した高密度ポリエチレンからなる蓄熱
材で電気抵抗発熱体の外周を密着して取り囲み一
体化したものである。
〔作用〕
この発明においては、蓄熱材に電気抵抗発熱体
から発生する熱エネルギーを吸収することにより
蓄熱される。この蓄熱材に蓄熱された熱エネルギ
ーを放出することにより一定温度の熱が安定して
得られる。
〔実施例〕
第１図ａ，ｂはこの発明の実施例の原理を示す
構成図で、第１図ａは正面図、第１図ｂは第１図
ａの−線による側断面図である。これらの図
において、１は電気抵抗発熱体（以下、単に発熱
体という）、２は蓄熱材で、形状安定化処理を行
つたポリエチレンからなり、130℃前後で約
200KJ／Kgの潜熱を吸収し放熱するものである。
そして、高温時もきわめて粘性の高い状態を保持
するため表面を架橋して高密度に形成している。
また外装を架橋ポリエチレンとした二層構造で
も、蓄熱材２のすべてを高密度架橋ポリエチレン
としてもよい。さらに金属等で外装を施してもよ
い。３は前記発熱体１を電源に接続する端子であ
る。
上記のように構成された蓄熱装置は、発熱体１
とを密着した状態で構成し、発熱体１に端子３を
設け、電気技術規準に従つた電気回路を構成し、
深夜電力等の余剰電力を通電するか、安定性のな
い、例えば、太陽光、風力または波力による発電
による電力通電して蓄熱材２に熱エネルギーを蓄
積することにより潜熱を吸収する。そして、さら
に昇温を開始する温度で入力を停止し蓄熱状態と
する。蓄熱された熱エネルギーは使用したいとき
に断熱材（第１図では図示せず）の一部を取り除
き熱放射させるか、あるいは熱伝達用の媒体、例
えば気体または液体を接触させて熱利用装置へ送
る。
次に、この発明に使用される高密度ポリエチレ
ンの特性を第１表に示す。
This invention converts surplus electrical energy such as late-night electricity, power for adjusting load fluctuations, or highly variable energy such as sunlight, wind, and wave power into thermal energy and stores it, thereby providing stable thermal energy. This relates to a heat storage device that can be taken out as a heat storage device. [Prior Art] There have been various heating devices with a heat storage function, but most of them are panel-shaped containers such as panel heaters in which a general resistance heating element is sealed with a heat transfer medium. At the bottom, heat is stored using the sensible heat of the medium and surface heat is radiated through natural convection. There is also a regenerative electric heater made by Fukano Electric Power that consists of stacking brick-like heat storage blocks and inserting a resistance heating element between the layers. There are also electric water heaters for late-night power use that use water as a heat storage material and use sheathed wire heaters. [Problems to be solved by the invention] By the way, all conventional methods use sensible heat to store heat, and do not have constant temperature to maintain a constant output temperature during use, making it difficult to reduce the temperature economically. There was a problem in that it was not possible to obtain a product that satisfied the desired temperature for use. This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and aims to obtain a heat storage device having high electrical insulation properties and latent heat storage properties that improve the constant temperature of the usage temperature by utilizing latent heat. . [Means for solving the problem] The heat storage device according to the present invention uses a heat storage material made of high-density polyethylene whose surface or outer layer is stabilized by crosslinking and which absorbs and releases latent heat at around 130°C. It tightly surrounds and integrates the outer circumference of the body. [Function] In the present invention, heat is stored by absorbing thermal energy generated from the electrical resistance heating element into the heat storage material. By releasing the thermal energy stored in this heat storage material, heat at a constant temperature can be stably obtained. [Embodiment] Figures 1a and 1b are configuration diagrams showing the principle of an embodiment of the present invention, where Figure 1a is a front view and Figure 1b is a side sectional view taken along the - line in Figure 1a. . In these figures, 1 is an electric resistance heating element (hereinafter simply referred to as a heating element), 2 is a heat storage material, which is made of polyethylene that has been subjected to shape stabilization treatment, and has a temperature of about 130°C.
It absorbs and radiates latent heat of 200KJ/Kg.
In order to maintain an extremely high viscosity state even at high temperatures, the surface is crosslinked to form a high density.
Alternatively, the heat storage material 2 may have a two-layer structure in which the exterior is made of cross-linked polyethylene, or all of the heat storage material 2 may be made of high-density cross-linked polyethylene. Furthermore, the exterior may be made of metal or the like. 3 is a terminal for connecting the heating element 1 to a power source. The heat storage device configured as described above includes a heating element 1
are configured in close contact with each other, a terminal 3 is provided on the heating element 1, and an electric circuit is configured in accordance with electrical technical standards,
The latent heat is absorbed by storing thermal energy in the heat storage material 2 by supplying surplus power such as late-night power or by supplying unstable power, for example, generated by sunlight, wind, or wave power. Then, the input is stopped at a temperature at which the temperature starts to rise further, and a heat storage state is established. When it is desired to use the stored thermal energy, it can be transferred to a heat utilization device by removing a part of the insulation material (not shown in Figure 1) to radiate the heat, or by contacting a heat transfer medium such as gas or liquid. send. Next, Table 1 shows the properties of the high density polyethylene used in this invention.
〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕
以上説明したようにこの発明は、130℃前後で
潜熱を吸収し放出する表面あるいは外層部を架橋
により安定化した高密度ポリエチレンからなる蓄
熱材で電気抵抗発熱体の外周を密着して取り囲み
一体化させたので、余剰電力または太陽光や風力
等変動の大きい不安定なエネルギー源を電力に変
換して蓄熱材に吸収させて利用時には一定温度の
熱を放出することができ、安定した熱エネルギー
が得られる。また、ポリエチレンの潜熱吸収が良
好なため、高温にならず保守が容易であり、かつ
軽量であるため、運搬や取り付けに便利であり、
低価格の蓄熱装置が得られる利点がある。
As explained above, this invention integrates the outer periphery of an electrical resistance heating element by closely surrounding it with a heat storage material made of high-density polyethylene whose surface or outer layer part absorbs and releases latent heat at around 130°C and is stabilized by crosslinking. As a result, surplus electricity or unstable energy sources with large fluctuations such as sunlight and wind power can be converted into electricity, absorbed by the heat storage material, and released as heat at a constant temperature when used, producing stable thermal energy. can get. In addition, because polyethylene has good latent heat absorption, it does not get too hot and is easy to maintain.It is also lightweight, making it convenient to transport and install.
This has the advantage of providing a low-cost heat storage device.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図ａ，ｂはこの発明の実施例の原理を示す
構成図で、第１図ａは正面図第１図ｂは第１図ａ
の−線による側断面図、第２図は蓄熱材の熱
特性を示す図、第３図〜第９図はいずれもこの発
明の実施例を示すもので、第３図、第４図、第５
図、第６図は側断面図、第７図、第８図は一部破
断側面図、第９図は側面図、第１０図ａ，ｂはこ
の発明の蓄熱装置による暖房用パネルヒータで、
第１０図ａは側断面図、第１０図ｂは第１０図ａ
の−線による断面図、第１１図は第１０図の
パネルヒータをサウナルームに使用した一例を示
す斜視図、第１２図は第１０図のパネルヒータを
室内暖房装置に使用した一例を示す斜視図であ
る。
図中、１は電気抵抗発熱体、２は蓄熱材、３は
端子、４は容器、５は封止板、６は空隙部であ
る。
Figures 1a and b are configuration diagrams showing the principle of an embodiment of the present invention, where Figure 1a is a front view and Figure 1b is Figure 1a.
FIG. 2 is a diagram showing the thermal characteristics of the heat storage material, and FIGS. 3 to 9 all show embodiments of the present invention. 5
6 is a side sectional view, FIGS. 7 and 8 are partially cutaway side views, FIG. 9 is a side view, and FIGS. 10a and 10b are panel heaters for heating using the heat storage device of the present invention,
Figure 10a is a side sectional view, Figure 10b is Figure 10a
11 is a perspective view showing an example of using the panel heater in FIG. 10 in a sauna room, and FIG. 12 is a perspective view showing an example of using the panel heater in FIG. 10 in an indoor heating device. It is a diagram. In the figure, 1 is an electric resistance heating element, 2 is a heat storage material, 3 is a terminal, 4 is a container, 5 is a sealing plate, and 6 is a cavity.