[发明专利]蓄热设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2012年11月13日提交的在先日本专利申请第2012-249105号的优先权并要求该在先申请的权益，该在先申请的整个内容通过参考在此被并入。

技术领域

这里描述的实施例涉及蓄热设备。

背景技术

已知蓄热设备，其中可改变相的蓄热材料的过度冷却用于将热储存在处于过度冷却状态的蓄热材料中，当需要散热时，过度冷却状态被释放以将蓄热材料从液相状态改变成固相状态，因而通过释放的潜热物体被加热。在蓄热设备中，关于释放蓄热材料的过度冷却的成核操作，已经提出了方法，该方法提供在铜电极中的具有多个凹槽的刻痕，电压被施加到铜电极以用于引起成核，凹槽具有V形截面，该截面从铜电极的端面附近的周面向铜电极的端面逐渐变深。通过施加电压到铜电极，从铜电极具有刻痕的部分发生晶体成核，因此蓄热材料能成核。

通过释放处于借助过度冷却而出于液相状态的蓄热材料的过度冷却状态而将蓄热材料从液相状态改变成固相状态被称为“成核”。如果当蓄热材料处于液相状态时开始成核操作，那么通过过度冷却而处于液相状态的蓄热材料能变成固相状态。

在使用具有过度冷却（having supercooling）的蓄热材料的蓄热设备中，当通过成核操作而将电压施加到电极时，如果在电极附件产生晶核的可能性低，那么可能花费很长时间产生晶核，或即使电压施加了预定的时间也可能不产生晶核。

当被花费用来产生晶核的时间（换句话说，直到开始成核所花费的时间）较长时，过度冷却的可控性降低。即，在电压被施加以用于成核之后，通过过度冷却而处于液相状态的蓄热材料的过度冷却状态被释放要花费长时间。因此在蓄热材料中积聚的潜热不能在成核操作之后快速地放出。

当没有施加电压而不能产生晶核时，蓄热材料的过度冷却的释放不能控制。即，即使在进行成核操作之后，蓄热材料也不变成固相状态，并保持过度冷却的液相状态。由于蓄热材料在这种方式下不凝结，积聚在蓄热材料中的潜热不能放出。

因此，增加在电极（电压被施加到该电极）附近产生晶核的可能性能有助于改进过度冷却的可控性和释放过度冷却的可靠性。因此，需要研发能解决这些问题的蓄热设备。

发明内容

实施例涉及提供能使过度冷却的蓄热材料快速且可靠地成核的蓄热设备。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的蓄热设备的结构的示意图；

图2是示出根据第一实施例的阳极电极的一部分的放大侧视图；

图3是示出根据第一实施例的阳极电极的成核起点部分的第一方面的截面图；

图4是示出根据第一实施例的阳极电极的成核起点部分的第二方面的截面图；

图5是示出根据第一实施例的阳极电极的成核起点部分的第三方面的截面图；

图6是示出根据第一实施例的阳极电极的成核起点部分的第四方面的截面图；

图7是示出根据第一实施例的阳极电极的成核起点部分的第五方面的截面图；

图8是通过测量具有不同形状的成核起点部分的各实例的成核开始时间的关系获得的图表；

图9是示出根据第二实施例的蓄热设备的结构的示意图；

图10是示出根据第三实施例的阳极电极的一部分的放大侧视图；

图11是沿图10中所示的线F11—F11截取的截面图；

图12是示出图11中所示的阳极电极的顶端部分（部分A）的放大示意图；

图13是示出根据第四实施例的阳极电极的一部分的放大侧视图；

图14是示出图13中所示的阳极电极中形成的凹槽的放大侧视图；

图15是示出根据第五实施例的阳极电极的一部分的放大侧视图；

图16是沿线F16-F16截取的在图15中示出的阳极电极的截面图；以及

图17是示出图16中所示的阳极电极的顶端部分（部分B）的放大示意图。

具体实施方式

（第一实施例）

在下文中，参考图1至8详细地描述根据第一实施例的蓄热设备。

如在图1的示意图示出了蓄热设备的结构，蓄热设备1包括蓄热单元2和控制器11。

蓄热单元2包括蓄热容器3、蓄热材料4、阳极电极5和阴极电极6。

蓄热材料4被容纳在蓄热容器3的内部中。使用具有过度冷却的潜热蓄热材料（相变材料（PCM））作为蓄热材料4。蓄热材料4具有即使当温度从液相状态降到低于溶点时不凝结而是保持液相状态的特性。这种蓄热材料指的是潜热蓄热材料或具有过度冷却的相变蓄热材料。