CN109073327B - 蓄热热交换装置 - Google Patents

Abstract

一种蓄热热交换装置，具有：蓄热槽；蓄热材料，所述蓄热材料设置在蓄热槽的内部，具有蓄热性能和放热性能；液体流路，所述液体流路在蓄热槽的内部被蓄热材料覆盖，具有供液体沿水平方向流动的第1直管部；以及热介质流路，所述热介质流路在所述蓄热槽的内部被蓄热材料覆盖，与液体流路相邻而成对，具有供温度比液体高的热介质在水平方向上流动的第2直管部，第1直管部相比于第2直管部位于铅垂方向下侧。

Description

蓄热热交换装置

技术领域

本发明涉及一种蓄热热交换装置，该蓄热热交换装置具备填充有潜热蓄热材料的蓄热槽和热交换器。

背景技术

以往，在热交换装置中，为了解决热能的需求和供给的时间之间的矛盾，利用能够暂时储存热量而在需要时使用的蓄热材料。其中，利用了液体和固体的相变时的潜热的潜热蓄热材料作为单位体积的蓄热密度高的材料而被使用。在此，蓄热材料的固相一般热传导率小，在蓄热时以及放热时，在吸收和放出热能时成为热阻，从而阻碍热的吸收和放出。另外，从液相向固相凝固时体积大幅变化，因此传热面露出，热交换性能降低。

因此，在专利文献1所记载的蓄热热交换装置中，通过具有覆盖蓄热槽的底面的加热源和与底面垂直的加热源，防止蓄热槽内产生空隙，通过溶解的潜热蓄热材料的对流促进剩余的固相的潜热蓄热材料的溶解。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭58-178191号公报

发明内容

本发明所要解决的问题

在专利文献1的蓄热热交换装置中，在蓄热槽内的蓄热材料凝固的情况下，为了溶解热交换器周围的固相，需要使蓄热槽内所有的蓄热材料固相溶解，蓄热耗费时间。另外，在该蓄热热交换装置中，由于热交换量随着固相的生长而降低，因此在需要的热量增减的使用条件下，热交换部分的容积增大，装置大型化。

本发明是为了解决上述那样的课题而做出的，其目的在于得到一种蓄热热交换装置，其能够在短时间内进行蓄热，并且在蓄热材料的固相在传热面析出的情况下也能够通过短时间的热输入使固相熔解脱离。

用于解决课题的手段

本发明的蓄热热交换装置具有：蓄热槽；蓄热材料，其设置在所述蓄热槽的内部，具有蓄热性能和放热性能；流体流路，其在所述蓄热槽的内部被所述蓄热材料覆盖，具有供液体在水平方向上流动的第1直管部；以及热介质流路，其在所述蓄热槽的内部被所述蓄热材料覆盖，与所述液体流路相邻而成对，具有供比所述液体温度高的热介质在水平方向上流动的第2直管部，所述第1直管部位于比所述第2直管部靠铅垂方向下侧的位置。

发明效果

根据本发明的蓄热热交换装置，由于液体流路与热介质流路相邻配置，供液体在液体流路的内部沿水平方向流动的第1直管部相比于与第1直管部成对的热介质流路的第2直管部位于铅垂方向下侧，因此，通过在热介质流路中流动的热介质能够使在液体流路周围析出的固相迅速溶解，在需要的热量增加的情况下，能够通过使液体与热介质直接进行热交换来增加热输出。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的蓄热热交换装置的内部结构的一例的内部结构图。

图2是配置在本发明的实施方式1的蓄热热交换装置的蓄热槽的内部的液体流路和热介质流路的截面图。

图3是在本发明的实施方式1的蓄热热交换装置的液体流路的周围析出的蓄热材料固相熔解和脱离时的示意图。

图4是图1所示的A部放大图。

图5是图4所示的B-B线向视截面图。

图6是表示本发明的实施方式1的蓄热热交换装置的将第1直管部与第2直管部的对设为交错配置的结构的说明图。

图7是使用了本发明的实施方式1的蓄热热交换装置的流体回路的示意图。

图8是本发明的实施方式2的蓄热热交换装置的液体流路、热介质流路、蓄热材料固相分割板的截面图。

图9是本发明的实施方式3的蓄热热交换装置的液体流路、热介质流路和加热器的截面图。

图10是表示本发明的实施方式4的蓄热热交换装置中的液体流路、热介质流路和蓄热材料固相分割板的关系的截面图。

图11是表示本发明的实施方式5的蓄热热交换装置中的液体流路、热介质流路和蓄热材料固相分割板的关系的截面图。

图12是图11所示的C-C线向视截面图。

具体实施方式

实施方式1

以下，参照附图说明本发明的蓄热热交换装置的实施方式。此外，在以下的实施方式中，也可以在不产生技术上的矛盾的范围内将某实施方式中所述的构造、材料等置换为或附加于其他实施方式所述的构造、材料等。

图1是表示本发明的实施方式1的蓄热热交换装置的内部结构的一例的内部结构图。图2是配置在本发明的实施方式1的蓄热热交换装置的蓄热槽的内部的液体流路和热介质流路的截面图。图1及图2所示的实施方式1的蓄热热交换装置作为一例是线圈-罐式的热交换方式。该蓄热热交换装置具备蓄热槽1、填充于蓄热槽1的蓄热材料2、从蓄热材料2获得热量的液体流路3、向蓄热材料2提供热量的热介质流路4、与液体流路3和热介质流路4交叉配置的蓄热材料固相分割板5、以及位于液体流路3的蓄热槽1的出口侧的温度传感器6。另外，实施方式1的蓄热热交换装置还具备流量控制部9，该流量控制部9对在液体流路3中流动的液体的流量以及在热介质流路4中流动的热介质的流量进行控制。

蓄热槽1内置有蓄热材料2、液体流路3以及热介质流路4。蓄热槽1由不锈钢、铁或镍铬合金等不被蓄热材料2腐蚀的材质构成。

蓄热材料2是在使用的温度范围内具有熔点的潜热蓄热材料，与水等显热蓄热材料仅积蓄显热相对，还能够蓄积作为潜热的熔化热，因此每单位体积的蓄热密度大。因此，与使用显热蓄热材料的情况相比，能够使蓄热槽1小型化。当蓄热材料2被热介质加热时，通过从固体相变为液体而蓄积潜热(熔化热)。另外，当流通用于接收热量的液体时，热量被夺走而从液体凝固成固体，并进行放热。

作为蓄热材料2的具体材料，可以举出：作为饱和烃的直链状的癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、十九烷、二十烷、二十一烷、二十二烷、二十三烷、二十四烷、二十五烷、二十六烷、二十七烷、二十八烷、二十九烷、三十烷、三十一烷、三十二烷、三十三烷、三十四烷、三十五烷、三十六烷、三十七烷、三十八烷、三十九烷、正四十烷、四十二烷、四十三烷、四十四烷、正四十六烷、正四十八烷、正五十烷、正六十烷、正七十烷、一百烷等石蜡烃。或者，作为脂肪酸，可以举出棕榈酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、油酸、棕榈油烯酸、y-亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸、α-亚麻酸、癸酸、十五烷酸、十七烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸、癸烯酸、棕榈油酸、肉豆蔻脑酸等。作为金属系，可列举汞、钾、钠、镓、铟、铋、铝、锌、硅、镁、铜、锡、铅、镉、以及含有它们中的至少一种的合金等。糖醇类可列举D-苏糖醇、L-苏糖醇、DL-苏糖醇、中性赤藓糖醇、L-赤藓糖醇、D-赤藓糖醇、DL-赤藓糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、木糖醇、D-阿拉伯糖醇、L-阿拉伯糖醇、DL-阿拉伯糖醇、D-山梨糖醇、L-山梨糖醇、DL-山梨糖醇、D-甘露醇、L-甘露醇以及DL-甘露醇等。作为水合盐，可以举出：氟化钾四水合物、氯化钙六水合物、硝酸锂三水合物、醋酸钠三水合物、硫代硫酸钠五水合物、硫酸钠十水合物、磷酸二氢钠、氯化铁六水合物、硫酸镁七水合物、醋酸锂二水合物、氢氧化钠一水合物、氢氧化钡八水合物、氢氧化锶八水合物、硫酸铝铵六水合物、硫酸铝钾六水合物等。作为熔融盐，可以举出氯化铝、硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾、氢氧化锂、氯化钙、氯化锂、氯化镁、氯化钾、氟化钾、氟化锂、碳酸锂、碳酸钾、硝酸钡、碳酸钠等。此外，还可以列举出四丁基溴化铵等包接水合物、水等。除此以外，只要是在使用温度区域具有熔点、产生液体与固体间的相变的物质即可使用。

液体流路3是被蓄热材料2覆盖而从蓄热材料2接收热量的液体的流路。液体流路3具有供液体沿水平方向流动的第1直管部3a。液体流路3的材质例如使用铜、铝、不锈钢、钛、镍铬合金等金属，或者聚丙烯、聚对苯二甲酸乙酯、聚乙烯、聚碳酸酯等树脂。液体流路3的形状例如使用圆管、多孔管、扁平管、螺旋管等。液体流路3例如可以使用内径为1～20mm、管壁厚度为0.3～2.0mm的管。作为在液体流路3中流动的液体，使用水、硅油或者乙二醇、丙二醇等的盐水。

热介质流路4被蓄热材料2覆盖，是对蓄热材料2提供热量的热介质的流路。热介质流路4与液体流路3相邻而成对，具有供热介质在水平方向上流动的第2直管部4a。热介质流路4的材质例如使用铜、铝、不锈钢、钛、镍铬合金等金属，或者聚丙烯、聚对苯二甲酸乙酯、聚乙烯、聚碳酸酯等树脂。热介质流路4的形状例如使用圆管、多孔管、扁平管、螺旋管等。热介质流路4例如可以使用内径为1～20mm、管壁厚度为0.3～2.0mm的管。作为在热介质流路4中流动的液体，使用水、硅油或者乙二醇、丙二醇等溶液等。

如图1所示，液体流路3的第1直管部3a以及热介质流路4的第2直管部4a的对在上下方向上配置有多级(在图示例子中为6级)，第1直管部3a位于比第2直管部4a靠铅垂方向下侧的位置。热介质流路4构成为上下相邻的第2直管部4a的一端部连结，在上下方向上蛇行。同样，流体流路3构成为上下相邻的第1直管部3a的一端部连结，在上下方向上蛇行。

蓄热材料固相分割板5具有供液体流路3以及热介质流路4贯通的贯通孔5c，是以与液体流路3以及热介质流路4交叉的方式设置在液体流路3以及热介质流路4的外周的板。蓄热材料固相分割板5用于在被液体流路3夺去热量的蓄热材料2的固体析出时，将来自热介质的热向蓄热材料2传递，以与液体流路3方向交叉的方式进行分割。蓄热材料固相分割板5的材质例如优选铜、铝、不锈钢、钛、镍铬合金等热传导率大的材料。蓄热材料固相分割板5可以使用例如0.3～2mm的厚度的板。

温度传感器6检测液体流路3的出口温度。在放热工序中，若蓄热材料2的固体在液体流路3的外周析出，则成为热阻，阻碍液体的温度上升。若直接使液体持续流动，则出口处的液体温度不会上升至所希望的温度。因此，需要检测出口侧的液体温度，在达到一定温度以下时，使热介质在热介质流路4中流通。优选能够基于温度传感器6的检测温度，利用流量控制部9控制热介质的供给量。在出口侧的液体温度达到一定温度以上时，停止向热介质流路4供给热介质。在此，通过进一步检测热介质流路4的出口温度，即使停止向液体流路3供给液体，也能够在热介质温度达到一定温度以上时停止热介质的供给。

接着，对实施方式1的蓄热热交换装置对蓄热材料2的蓄热以及放热的各工序进行说明。在蓄热热交换装置的温度为熔点以下的情况下，蓄热材料2在蓄热槽1中成为固体状态。

蓄热工序向热介质流路4供给热介质，通过蓄热材料2与热介质进行热交换而对蓄热材料2赋予热。蓄热材料2的温度逐渐上升，若达到熔点以上则开始熔解。蓄热材料2完全熔解，热介质温度与蓄热材料2的温度差几乎不存在，不发生热交换，此时蓄热工序结束。

放热工序通过向液体流路3供给液体而使蓄热材料2与液体进行热交换，液体从蓄热材料2得到热。蓄热材料2的温度逐渐降低，若达到熔点以下则开始凝固。当蓄热材料2凝固时成为热阻，通过固相的厚度增大，热阻变大，热交换量变小。

蓄热-放热工序是在液体的蓄热槽1的出口处的温度成为目标温度以下时同时进行必要的蓄热和放热的工序。为了避免液体温度成为必要的温度以下，在成为目标温度以下时，在供给液体的同时供给热介质。在此，通过使液体流路3与热介质流路4相邻，液体流路3内的液体除了从周围的蓄热材料2得到的热之外，还从热介质得到热，温度上升。热介质流路4内的热介质在对液体流路3内的液体赋予热的同时对周围的蓄热材料2赋予热而使蓄热材料2的固体熔解。即，通过使液体流路3与热介质流路4相邻，能够同时进行蓄热和放热。

接着，基于图3对液体流路3与热介质流路4之间的热交换进行说明。图3是在本发明的实施方式1的蓄热热交换装置的液体流路的周围析出的蓄热材料固相熔解和脱离时的示意图。

S1表示向液体流路3供给液体，由于外周附近的蓄热材料2的热被夺取蓄热材料2的固体析出的状态。在S1中，由于来自液体流路3的传热，蓄热材料固相20也附着在热介质流路4的周围。随着供给液体，蓄热材料固相20的厚度增大，蓄热槽1的出口处的液体温度逐渐降低。

S2表示向热介质流路4供给热介质的状态。在S2中，向热介质流路4供给的热介质首先向热介质流路4周围的蓄热材料固相20赋予热，蓄热材料固相20开始熔解。

S3表示从S2的状态进一步向热介质流路4供给热介质的状态。在S3中，热介质流路4的周围的蓄热材料固相20由于从热介质被赋予的热而完全熔解，液体流路3的周围的蓄热材料固相20开始熔解。

S4表示从S3的状态进一步向热介质流路4供给热介质的状态。在S4中，热介质流路4侧的液体流路3周围的蓄热材料固相20熔解，液体流路3的周围残留的蓄热材料固相20脱离，由此液体流路3表面露出，热交换能力变大。

在此，在蓄热材料2的固体状态的密度比液体状态的密度大的情况下，通过使液体流路3的铅垂方向上侧融解，蓄热材料固相20由于比重的差而向铅垂方向下侧剥离，因此能够迅速地使液体流路3的表面露出，能够使热交换能力迅速地上升。因此，能够抑制液体的蓄热槽1的出口温度降低至目标温度以下，能够避免液体的供给停止。另一方面，在蓄热材料2例如为水的情况下，固体状态比液体的状态密度小，因此为了从液体流路3迅速地剥离固体(冰)，需要在液体流路3的下方配设热介质流路4。

另外，图4是图1所示的A部放大图。图5是图4所示的B-B线向视截面图。如图4所示，在成对的热介质流路4和液体流路3的端部弯曲成U字的情况下，如图5所示，通过相对于铅垂方向倾斜地弯曲U字的部分，对于端部也能够维持成对的热介质流路4与液体流路3的铅垂方向的位置关系。即，上下相邻的第2直管部4a的连结部分位于比上下相邻的第1直管部3a的连结部分靠铅垂方向上侧的位置。此时，如图5所示，当设热介质流路4的半径为r1、液体流路3的半径为r2、成对的热介质流路4的第2直管部4a的外周与液体流路3的第1直管部3a的外周的距离为d、相对于铅垂方向的弯曲角度为θ时，通过使(r1+r2+d)sinθ≥r1+r2，能够避免流路的干涉。

另外，如图1所示，在将成对的第1直管部3a和第2直管部4a在上下方向上配置多级的情况下，如图5所示，第2直管部4a被配置为，相比于与其他对的第1直管部3a的距离D，与成对的第1直管部3a的距离d小(d<D)。由此，来自第2直管部4a的热优先向成对的第1直管部3a传递。

另外，图6是表示本发明的实施方式1的蓄热热交换装置的将第1直管部与第2直管部的对设为交错配置的结构的说明图。如图6所示，观察蓄热槽1的铅垂方向的截面，若第1直管部3a与第2直管部4a的对为交错配置，则能够促进剥离后的蓄热材料固相20向蓄热槽1的铅垂方向下侧的沉淀，提高热交换能力。

另外，通过使热介质流路4的第2直管部4a的配管直径小于液体流路3的第1直管部3a的配管直径，从而在热介质流路4的周围析出的蓄热材料固相20的量减少，熔解时间变短，因此能够更迅速地提高热交换能力。

另外，在成对的热介质流路4的条数比液体流路3的条数多的情况下，热介质流路4的热引起的蓄热材料固相20的熔解时间变短，热交换性能提高。

在图1所示的实施方式1中，作为蓄热热交换装置的一例，示出了线圈-罐式的热交换方式，但在管壳式、双重管型、翅片板式中也能够得到同样的效果。另外，蓄热材料固相20在被热介质熔解时，在相连得长的情况下，存在不会迅速地剥离的问题。因此，在实施方式1的蓄热热交换装置中，以与液体流路3和热介质流路4交叉的方式设置蓄热材料固相分割板5，使得蓄热材料固相20不沿着液体流路3较长地形成。蓄热材料固相分割板5将蓄热材料固相20在与液体流路3交叉的方向上分割，所述蓄热材料固相20是通过从在热介质流路4中流动的热介质传递的热而在液体流路3的周围析出的蓄热材料固相。被分割的蓄热材料固相20迅速地从液体流路3剥离，因此液体流路3的传热面露出，能够迅速地提高热交换能力。

接着，根据图7说明用于控制蓄热、放热的温度传感器6。图7是使用了本发明的实施方式1的蓄热热交换装置的流体回路的示意图。在放热工序中，当向液体流路3供给液体并且液体从蓄热材料2夺取热时，在液体流路3的表面的周围析出蓄热材料固相20。由于蓄热材料固相20的热传导率小，所以成为热阻，从蓄热材料2提供给液体的热变小。另外，若持续供给液体，则任一个蓄热槽1的出口处的液体温度成为想要得到的温度以下，液体的供给停止。因此，如图7所示，流量控制部9通过温度传感器6检测液体流路3的蓄热槽1的出口处的温度，在该检测值的温度成为目标温度以下的情况下，进行从热源7向热介质流路4供给热介质的蓄热-放热工序。放热量由蓄热材料固相20的厚度决定，因此能够根据液体的出口温度算出蓄热材料固相20是否剥离。因此，通过温度传感器6检测出液体的出口温度成为目标温度以上时，放热工序结束。

在此，在蓄热-放热工序的中途停止液体的供给而转移到蓄热工序的情况下，在液体流路3的出口温度下，不知道放热工序的完成时间。因此，在蓄热热交换装置中，在热介质流路4的蓄热槽1的出口也同样地配设温度传感器6，在热介质的出口温度达到规定温度以上时，蓄热工序结束。

因此，根据实施方式1的蓄热热交换装置，液体流路3与热介质流路4相邻配置，在液体流路3的内部沿水平方向流动液体的第1直管部3a相比于与第1直管部3a成对的热介质流路4的第2直管部4a位于铅垂方向下侧，因此，通过在热介质流路4中流动的热介质，能够使在液体流路3的周围析出的固相迅速地溶解，在所需的热量增加的情况下，通过使液体与热介质直接进行热交换，能够增加热输出。

另外，根据实施方式1的蓄热热交换装置，流量控制部9基于温度传感器6检测出的液体温度以及热介质温度中的至少一个温度，控制在液体流路3中流动的液体的流量以及在热介质流路4中流动的热介质的流量，因此能够使在液体流路3的周围生成的蓄热材料固相20的上部先熔解，能够使比重大的蓄热材料固相20的没有熔解的下部迅速脱离。因此，能够使液体流路3的传热面露出，迅速地提高热交换量。

实施方式2

接着，根据图8说明本发明的实施方式2的蓄热热交换装置。图8是本发明的实施方式2的蓄热热交换装置的液体流路、热介质流路、蓄热材料固相分割板的截面图。另外，对于与实施方式1的蓄热热交换装置相同的结构，适当省略其说明。

实施方式2的蓄热热交换装置中，蓄热材料固相分割板5以与液体流路3和热介质流路4交叉的形状构成。蓄热材料固相分割板5具有覆盖热介质流路4的外周面的第2覆盖部5b和覆盖液体流路3的外周面的第1覆盖部5a。实施方式2的蓄热热交换装置通过使蓄热材料固相分割板5与液体流路3和热介质流路4交叉，能够减少从热介质流路4向周围的蓄热材料液相扩散的热，能够在蓄热工序、蓄热-放热工序中高效地使蓄热材料固相20熔融，并从液体流路3剥离。即，实施方式2的蓄热热交换装置通过缩短沿着与液体流路3交叉的方向将蓄热材料固相20分割的时间，从而持续供给液体，由此能够避免因蓄热槽1的出口处的液体温度成为想要得到的温度以下而导致的液体的供给停止。

另外，在蓄热材料固相分割板5的形状中，其特征在于，液体流路3的半径方向的长度比热介质流路4的半径方向的长度长。具体而言，蓄热材料固相分割板5形成为如下形状，即，液体流路3的外周面与第1覆盖部5a的内周面之间的平均尺寸比热介质流路4的外周面与第2覆盖部5b的内周面之间的平均尺寸大。

由于蓄热材料固相分割板5具有上述形状，在蓄热工序、蓄热-放热工序中，向热介质流路4供给的热介质的热高效地传递到在液体流路3的周围析出的蓄热材料固相20，蓄热材料固相20沿着与液体流路3交叉的方向被分割的时间变短。因此，蓄热工序、蓄热-放热工序的时间变短，能够避免液体的供给停止。另外，蓄热材料固相分割板5与在液体流路3和热介质流路4的周围析出的蓄热材料固相20的截面形状接近时，来自热介质的热高效地传递到蓄热材料固相20。

另外，由于蓄热材料固相20的密度比蓄热材料液相的密度大，所以从液体流路3的中心部分起的下侧比上侧的蓄热材料2的固相厚度大。因此，蓄热材料固相分割板5的形状为，液体流路3的下侧比上侧内径大。在热介质流路4的周围析出的蓄热材料固相20的存在液体流路3的面的厚度变大，因此从热介质流路4的中心起下侧比上侧内径大。

因此，蓄热材料固相分割板5成为如下形状，即，位于比第2直管部4a靠铅垂方向下侧的位置的热介质流路4的外周面与第2覆盖部5b的内周面的平均尺寸小于位于比第1直管部3a靠铅垂方向下侧的位置的液体流路3的外周面与第1覆盖部5a的内周面的平均尺寸。因此，实施方式2的蓄热热交换装置能够从热介质流路4向液体流路3高效地传递热，能够缩短在液体流路3的周围析出的蓄热材料固相20的熔解以及脱离时间，能够迅速地提高热交换能力。

实施方式3

接着，根据图9说明本发明的实施方式3的蓄热热交换装置。图9是本发明的实施方式3的蓄热热交换装置的液体流路、热介质流路和加热器的截面图。另外，对于与实施方式1及2的蓄热热交换装置相同的结构，适当省略其说明。

在实施方式3的蓄热热交换装置中，如图9所示，是在液体流路3的铅垂方向上侧设置有加热器8的结构。在实施方式3的蓄热热交换装置中，在仅通过来自热介质流路4的热无法使液体的温度达到目标温度以上的情况下，对加热器8通电，能够补充不足的热。因此，能够避免液体的停止，并且能够使液体流路3的周围的蓄热材料2熔化，能够迅速地提高蓄热热交换装置的热交换能力。另外，关于向加热器8的通电，由温度传感器6检测液体流路3的出口温度，由流量控制部9进行控制，由此能够抑制必要以上的加热器8的电力消耗。

实施方式4

接着，基于图10说明本发明的实施方式4的蓄热热交换装置。图10是表示本发明的实施方式4的蓄热热交换装置中的液体流路、热介质流路和蓄热材料固相分割板的关系的截面图。另外，对于与实施方式1～3的蓄热热交换装置相同的结构，适当省略其说明。

在实施方式4的蓄热热交换装置中，如图10所示，在蓄热材料固相分割板5的面内的热介质流路4的铅垂方向上侧设有狭缝10。在实施方式4的蓄热热交换装置中，热介质流路4向铅垂方向上侧的热传递被狭缝10抑制，因此能够从热介质流路4向液体流路3高效地传递热，能够缩短在液体流路3的周围析出的蓄热材料固相20的熔解以及脱离时间，能够迅速地提高热交换能力。

另外，虽然省略了详细图示，但实施方式4的蓄热热交换装置通过在热介质流路4的左右侧也设置狭缝，能够从热介质流路4向液体流路3高效地传递热，能够进一步缩短在液体流路3的周围析出的蓄热材料固相20的熔解以及脱离时间，能够迅速地提高热交换能力。

实施方式5

接着，根据图11及图12说明本发明的实施方式5的蓄热热交换装置。图11是表示本发明的实施方式5的蓄热热交换装置中的液体流路、热介质流路和蓄热材料固相分割板的关系的截面图。图12是图11所示的C-C线向视截面图。另外，对于与实施方式1～3的蓄热热交换装置相同的结构，适当省略其说明。

在实施方式5的蓄热热交换装置中，如图11及图12所示，在蓄热材料固相分割板5的面内的热介质流路4的铅垂方向上侧，设有将蓄热材料固相分割板5的一部分向前方切开并立起的切起部11。切起部11以切口的切入部分比切削残余部分靠铅垂方向下侧的方式被切起。在实施方式5的蓄热热交换装置中，在从热介质流路4提供的热经由蓄热材料固相分割板5传递到液体流路3时，向铅垂方向上侧的热传递被切起部11抑制。因此，实施方式5的蓄热热交换装置能够从热介质流路4向液体流路3高效地传递热，能够缩短在液体流路3的周围析出的蓄热材料固相20的熔解以及脱离时间，能够迅速地提高热交换能力。

另外，在实施方式5的蓄热热交换装置中，切起部11以切口的切入部分比切削残余部分靠铅垂方向下侧的方式被切开并立起，因此能够更高效地从热介质流路4向液体流路3传递热，并且能够进一步缩短在液体流路3的周围析出的蓄热材料固相20的熔解以及脱离时间，能够迅速地提高热交换能力。另外，图11及图12所示的切起部11的结构是一个例子，并不限定于该结构。切起部11根据实施状况由各种形状构成。

附图标记说明

1蓄热槽、2蓄热材料、3液体流路、3a第1直管部、4热介质流路、4a第2直管部、5蓄热材料固相分割板、5a第1覆盖部、5b第2覆盖部、5c贯通孔、6温度传感器、7热源、8加热器、9流量控制部、10狭缝、11切起部、20蓄热材料固相。

Claims (12)

1.一种蓄热热交换装置，其中，具有：

蓄热槽；

蓄热材料，所述蓄热材料设置在所述蓄热槽的内部，具有蓄热性能和放热性能；

液体流路，所述液体流路在所述蓄热槽的内部被所述蓄热材料覆盖，具有供从所述蓄热材料获得热量的液体沿水平方向流动的第1直管部；以及

热介质流路，所述热介质流路在所述蓄热槽的内部被所述蓄热材料覆盖，与所述液体流路相邻而成对，具有供温度比所述液体高的对所述蓄热材料提供热量的热介质沿水平方向流动的第2直管部，

所述第1直管部相比于与该第1直管部成对的所述第2直管部位于铅垂方向下侧，

所述第1直管部与所述第2直管部的对在上下方向上配置有多级，

所述热介质流路构成为，上下相邻的所述第2直管部的一端部被连结，在上下方向蛇行，

所述液体流路构成为，上下相邻的所述第1直管部的一端部被连结，在上下方向蛇行，

所述第2直管部的配管直径比所述第1直管部的配管直径小，

在将成对的所述第1直管部与所述第2直管部在上下方向上配置多级的情况下，同一级的第2直管部被配置为，相比于与其他对的第1直管部的距离，与成对的第1直管部的距离小。

2.根据权利要求1所述的蓄热热交换装置，其中，

所述热介质流路以比所述液体流路多的条数构成。

3.根据权利要求1所述的蓄热热交换装置，其中，

在观察所述蓄热槽的铅垂方向的截面时，在所述上下方向配置有多级的所述第1直管部与所述第2直管部的对交错配置。

4.根据权利要求1所述的蓄热热交换装置，其中，

上下相邻的所述第2直管部的连结部分相比于上下相邻的所述第1直管部的连结部分位于铅垂方向上侧。

5.根据权利要求1或2所述的蓄热热交换装置，其中，还具有：

温度传感器，所述温度传感器检测在所述液体流路中流动的液体的液体温度以及在所述热介质流路中流动的热介质的热介质温度中的至少一方；以及

流量控制部，所述流量控制部基于所述温度传感器检测到的温度，控制在所述液体流路中流动的所述液体的流量以及在所述热介质流路中流动的所述热介质的流量。

6.根据权利要求1或2所述的蓄热热交换装置，其中，

还具备与所述液体流路和所述热介质流路交叉配置的分割板。

7.根据权利要求6所述的蓄热热交换装置，其中，

所述液体流路和所述热介质流路分别以管状构成，

所述分割板具有：

覆盖所述液体流路的外周面的第1覆盖部；以及

覆盖所述热介质流路的外周面的第2覆盖部，

所述分割板的形状为，所述液体流路的外周面与所述第1覆盖部的内周面之间的平均尺寸比所述热介质流路的外周面与所述第2覆盖部的内周面之间的平均尺寸大。

8.根据权利要求7所述的蓄热热交换装置，其中，

所述分割板的形状为，位于所述第2直管部的铅垂方向下侧的所述热介质流路的外周面与第2覆盖部的内周面的平均尺寸，比位于所述第1直管部的铅垂方向下侧的所述液体流路的外周面与所述第1覆盖部的内周面的平均尺寸小。

9.根据权利要求6所述的蓄热热交换装置，其中，

在所述分割板上，在所述第2直管部的铅垂方向上侧形成有狭缝。

10.根据权利要求6所述的蓄热热交换装置，其中，

在所述分割板上形成有将所述第2直管部的铅垂方向上侧的一部分切开并立起的切起部。

11.根据权利要求10所述的蓄热热交换装置，其中，

所述切起部以切口的切入部分比切削残余部分靠铅垂方向下侧的方式被切开并立起。

12.根据权利要求1或2所述的蓄热热交换装置，其中，

还具备加热器，所述加热器与所述液体流路的铅垂方向上侧相邻地设置，向所述液体流路提供热。

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