JP2003247756A - 蓄熱装置 - Google Patents

蓄熱装置

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JP2003247756A
JP2003247756A JP2002046597A JP2002046597A JP2003247756A JP 2003247756 A JP2003247756 A JP 2003247756A JP 2002046597 A JP2002046597 A JP 2002046597A JP 2002046597 A JP2002046597 A JP 2002046597A JP 2003247756 A JP2003247756 A JP 2003247756A
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pipe
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Wataru Nagao
渉 長尾
Hisanori Oike
久則 大池
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Energy Support Corp
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】蓄熱槽1においては、ケース2の内側で電
気ヒータ8により加熱される蓄熱材12の熱を利用熱に
変換し得る伝熱管9を備え、伝熱管9の入口部10a及
び出口部11aをケース2の上部6の外側に露出させて
いる。ケース2で上下方向Zへ延びる特定縦中心線2a
に対し伝熱管の入口部10a及び出口部11aの連結軸
線L10,L11の方向Xがなす縦角度αを90度に設
定するとともに、特定縦中心線2aに対し直交する特定
横中心線2bに対し伝熱管9の入口部10a及び出口部
11aの連結軸線L10,L11の方向Xがなす横角度
β1を90度に設定し、連結軸線L10,L11の方向
Xにおける口部開放向きX10,X11を互いに反対向
きで線対称状に配置した。蓄熱装置は蓄熱槽1を複数並
設した連鎖蓄熱槽群と駆動装置とから環状に連鎖されて
いる。 【効果】各蓄熱槽1を接続する各連結管の配管形状を単
純化した簡単な配管構造にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、比熱の大きな物質
に熱を蓄えておき、後でこの顕熱を利用する蓄熱装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、次のような蓄熱装置が知られ
ている。即ち、蓄熱装置のケース内には、固体のマグネ
シア及び所定の蓄熱温度域で液体化する硝酸塩から構成
された蓄熱材が充填されている。この蓄熱材には同蓄熱
材を加熱するヒータ及び伝熱管がそれぞれ埋設されてい
る。ケース内の蓄熱材をヒータにより加熱しておき、こ
の状態で伝熱管の一方から水を供給し、他方から蒸気と
して取り出す。
【0003】この蓄熱装置において、伝熱管の熱媒体導
入管及び熱媒体導出管はケースの上面から上方向へ露出
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
蓄熱装置には次のような問題があった。即ち、前記蓄熱
装置を二以上連結する場合や、この蓄熱装置と熱媒体を
循環させる駆動装置とを連結する場合に、各連結配管の
接続構成が複雑になる問題があった。また、各連結配管
の接続に手間がかかる問題もあった。
【0005】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は容易に接続できるよう
に単純化した簡単な配管構造を備えた蓄熱装置を提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】後記実施形態の図面(図
1〜3)の符号を援用して本発明を説明する。請求項1
及び請求項2の発明にかかる蓄熱装置(蓄熱槽1,1
3,16及び蓄熱装置14,17)は、いずれも、下記
の共通構成を有している。
【0007】この蓄熱装置(1,13,14,16,1
7)は、ケース(2)内に充填された蓄熱材(12)を
加熱する加熱体(電気ヒータ8)と、このケース(2)
内に配設されると共に内部に熱媒体が流されてこの熱媒
体と前記蓄熱材(12)との間で熱交換を行う伝熱管
(9)とを備えている。前記伝熱管(9)はケース
(2)の上部(6)から露出された熱媒体導入管(1
0)及び熱媒体導出管(11)を備えている。
【0008】さらに、図1及び図2(a)(b)(c)
(d)に示すように、請求項1の発明において、前記熱
媒体導入管(10)の入口部(10a)と熱媒体導出管
(11)の出口部(11a)とは、ケース(2)の上面
側から見て互いに反対向き(X10,X11)に配置さ
れている。ここに「反対向きに配置」とは、請求項3の
発明の場合を含めて、入口部(10a)の軸線(L1
0)と出口部(11a)の軸線(L11)とが、実質的
に平行な位置関係にあることを意味する。
【0009】さらに、図1、図2(a)(b)(d)及
び図3(a)(b)(c)に示すように、請求項2の発
明において、前記熱媒体導入管(10)の入口部(10
a)と熱媒体導出管(11)の出口部(11a)とは、
ケース(2)の上面を横切る直線(2b)に対し線対称
状に配置されている。ここに「線対称状に配置」とは、
形状的対称ではなく、入口部(10a)の軸線(L1
0)と出口部(11a)の軸線(L11)とが、任意の
水平線(特定横中心線2b)に対し実質的に線対称位置
関係にあることを意味する。
【0010】請求項3の発明においては、請求項1また
は請求項2の発明を前提とし、図1及び図2(a)
(b)(d)に示すように、前記熱媒体導入管(10)
の入口部(10a)の軸線(L10)と、前記熱媒体導
出管(11)の出口部(11a)の軸線(L11)と
が、互いに同一線上に配置されている。ここに「互いに
同一線上に配置」とは、前記「反対向き」または前記
「線対称状」に関する条件をさらに制限したものであっ
て、入口部(10a)の軸線(L10)と出口部(11
a)の軸線(L11)とを互いに一致または近接させた
位置関係にあることを意味する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態にかか
る蓄熱装置について図1〜3を参照して説明する。
【0012】図1(a)(b)に示すように、蓄熱槽1
(蓄熱装置)のケース2は、内容器3と、外容器4と、
この内容器3と外容器4との間で内容器3を囲う断熱材
5とを備えている。このケース2の上部6においては、
内容器3の蓋体3aと、外容器4の蓋体4aと、これら
の蓋体3a,4a間で内容器3の蓋体3aに接触する断
熱材5aと、この断熱材5aと外容器4の蓋体4aとの
間の天室7とを備えている。
【0013】前記天室7から断熱材5a及び内容器3の
蓋体3aに貫通された複数の電気ヒータ8(加熱体)
は、内容器3内に挿入され、内容器3の周方向へ等円周
角度間隔で並設されている。
【0014】水等の熱媒体が通る一本の円筒状伝熱管9
は、熱媒体導入管10と熱媒体導出管11とを備え、前
記ケース2の上部6において天室7から断熱材5a及び
内容器3の蓋体3aに貫通されて内容器3内に挿入さ
れ、内容器3内で二重の螺旋状に配設されている。この
伝熱管9の熱媒体導入管10及び熱媒体導出管11は、
前記ケース2の上部6において、内容器3内からその上
方の天室7へ引き出され、さらに天室7から外容器4に
貫通されて外容器4の外側へ露出されている。この伝熱
管9の熱媒体導入管10及び熱媒体導出管11のうち、
熱媒体導入管10の先端部に入口部10aが設けられて
いるとともに、熱媒体導出管11の先端部に出口部11
aが設けられている。
【0015】前記内容器3内には蓄熱材12が充填され
ている。前記電気ヒータ8により加熱された蓄熱材12
の熱は、熱媒体導入管10の入口部10aから熱媒体導
出管11の出口部11aにわたり伝熱管9を通る水等の
熱媒体に対し熱交換されて利用熱として変換される。
【0016】図2(a)(b)にも示すように、前記ケ
ース2で内容器3の中心を通って上下方向Zへ延びる特
定縦中心線2a(鉛直線)に対し、前記円筒状伝熱管9
の入口部10a及び出口部11aの連結軸線L10,L
11の方向Xがなす縦角度αは、90度に設定されてい
る。前記ケース2で内容器3の中心を通る特定縦中心線
2aに対し直角に横切る特定横中心線2b(水平線)に
対し、前記円筒状伝熱管9の入口部10a及び出口部1
1aの連結軸線L10,L11の方向Xがなす横角度β
1は、90度に設定されている。この入口部10a及び
出口部11aの連結軸線L10,L11は、互いに同一
高さHで同一直線上に配置され、前記外容器4の蓋体4
aの上面側から見て互いに反対向きに配置されていると
ともに、上記特定横中心線2bに対し線対称状に配置さ
れている。即ち、この入口部10a及び出口部11aの
連結軸線L10,L11の方向Xにおける口部開放向き
X10,X11(連結向き)は、互いに同一直線上で反
対向きに設定され、これらの連結軸線L10,L11の
方向Xが互いになす横角度β2は180度に設定されて
いる。なお、前記縦角度α及び横角度β1については、
厳密に90度にする必要はなく、効果を発揮し得る程度
の範囲で実質的に解釈して略90度に設定すればよい。
また、前記横角度β2についても、厳密に180度にす
る必要はなく、効果を発揮し得る程度の範囲で実質的に
解釈して略180度に設定すればよい。
【0017】図2(c)に示すように別例にかかる蓄熱
槽13(蓄熱装置)においては、前記伝熱管9で入口部
10a及び出口部11aの連結軸線L10,L11が互
いに平行に反対向きで設定されている。
【0018】図2(d)に示すように、前記蓄熱槽1の
みを組み合せた蓄熱装置14においては、下記の連鎖蓄
熱槽群14aと駆動装置14bとから環状に連鎖されて
いる。このように二以上の蓄熱槽1を組み合せて連鎖蓄
熱槽群14aとすれば、個々の蓄熱槽1がたとえ小容量
であっても大容量の蓄熱装置14にすることができる。
この連鎖蓄熱槽群14aにおいては、複数の蓄熱槽1が
一列に配置されて並設され、各蓄熱槽1が立設されて互
いに隣接している。また、互いに隣接する両蓄熱槽1で
それらの伝熱管9の入口部10a及び出口部11aのう
ち、一方の蓄熱槽1の出口部11aと他方の蓄熱槽1の
入口部10aとは、図1(a)に示す同一高さHで互い
に対向し、連結管15を介して互いに連結されている。
この連鎖蓄熱槽群14aで両端の蓄熱槽1のうち、一方
の端蓄熱槽1の入口部10aと他方の端蓄熱槽1の出口
部11aとは同一高さHでそれぞれ連結管15を介して
駆動装置14bに接続されている。この駆動装置14b
は、伝熱管9に水等の熱媒体を循環させる駆動源であ
り、この熱媒体を利用する各種装置に接続されている。
このような連鎖蓄熱槽群14aを構成する場合、前記蓄
熱槽1,13を採用すれば、前記各連結管15の配管形
状を単純化した簡単な環状配管構造にすることができ
る。この連結管15については、可撓性を持たせても良
く、その場合にはより一層容易に接続することができ
る。
【0019】また、図3(a)(b)に示す蓄熱槽16
も、入口部(10a)の軸線(L10)と出口部(11
a)の軸線(L11)とが、同一向きに配置されてはい
るが、特定横中心線2b(任意の水平線)に対し線対称
位置関係にある。図3(c)に示すように、この蓄熱槽
16のみを組み合せた蓄熱装置17においては、連鎖蓄
熱槽群17aと駆動装置17bとから環状に連鎖されて
いる。
【0020】* 下記(イ)(ロ)(ハ)に示す他の技
術的思想 (イ) ケース2の内側で加熱体(電気ヒータ8)によ
り加熱される蓄熱材12の熱を利用熱に変換し得る伝熱
管9を備えるとともに、この伝熱管9における熱媒体導
入管10の入口部10a及び熱媒体導出管11の出口部
11aをケース2の外側に露出させた蓄熱槽1,13,
16を複数並設して連鎖蓄熱槽群14a,17aとし、
この連鎖蓄熱槽群14a,17aで互いに隣接する両蓄
熱槽1,13,16にあってそれらの伝熱管9の入口部
10a及び出口部11aのうち、一方の蓄熱槽1,1
3,16の出口部11aと他方の蓄熱槽1の入口部10
aとを互いに対向させて連結するとともに、この連鎖蓄
熱槽群14a,17aで両端の蓄熱槽1,13,16の
うち、一方の端蓄熱槽1,13,16の入口部10aと
他方の端蓄熱槽1,13,16の出口部11aとをそれ
ぞれ駆動装置14b,17bに対する接続部とし、前記
連鎖蓄熱槽群14a,17aで各入口部10a及び各出
口部11aを含む一連の配管構造とするか、または、前
記連鎖蓄熱槽群14a,17aで一方の端蓄熱槽1,1
3,16の入口部10aと他方の端蓄熱槽1,13,1
6の出口部11aとをそれぞれ駆動装置14b,17b
に接続して、この連鎖蓄熱槽群14a,17aと駆動装
置14b,17bとで各入口部10a及び各出口部11
aを含む環状の配管構造としたことを特徴とする蓄熱装
置14,17。
【0021】(ロ) 前記複数の蓄熱槽1,13,16
は、請求項1から請求項3のうちいずれかの請求項に記
載の蓄熱槽1,13,16を二以上互いに組み合せた連
鎖蓄熱槽群14a,17aのうち、いずれかのものであ
ることを特徴とする上記(イ)に記載の蓄熱装置14,
17。
【0022】上記(イ)及び(ロ)の発明にかかる蓄熱
装置14,17では、個々の蓄熱槽1,13,16がた
とえ小容量であっても大容量のものにすることができる
とともに、各蓄熱槽1,13,16を接続する各連結管
15の配管形状を単純化した簡単な環状配管構造にする
ことができる。
【0023】(ハ) ケース2内に充填された蓄熱材1
2を加熱する加熱体(電気ヒータ8)と、このケース2
内に配設されると共に内部に熱媒体が流されてこの熱媒
体と前記蓄熱材12との間で熱交換を行う伝熱管9(例
えば、形状を維持できる程度の剛性を持つ金属管)とを
備えた蓄熱装置(蓄熱槽1,13,16及び蓄熱装置1
4,17)において、前記伝熱管9はケース2の上部か
ら露出された熱媒体導入管10及び熱媒体導出管11を
備え、この伝熱管9の熱媒体導入管10で入口部10a
を含む先端部分と、この伝熱管9の熱媒体導出管11で
出口部11aを含む先端部分とのうち、少なくともいず
れかの先端部分には、その口部10a,11aの軸線L
10,L11の向きを変更し得るように可撓性を持たせ
た。この場合、先端部分にある可撓部(図示せず)につい
ては、口部10a,11aの軸線L10,L11の向き
を変更後に維持できるものが好ましい。上記(ハ)の発
明では、二以上の蓄熱装置(1,13,16)を連結す
る場合や、この蓄熱装置(1,13,16)と熱媒体を
循環させる駆動装置14b,17bとを連結する場合
に、容易に接続することができる。
【0024】
【発明の効果】本発明にかかる蓄熱装置(蓄熱槽1,1
3,16及び蓄熱装置14,17)では、二以上の蓄熱
装置(1,13,16)を連結する場合や、この蓄熱装
置(1,13,16)と熱媒体を循環させる駆動装置1
4b,17bとを連結する場合に、容易に接続できるよ
うに単純化した簡単な配管構造にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)は本実施形態にかかる蓄熱槽を正面側
から見た断面図であり、(b)は同じく蓄熱槽を平面側
から見た断面図である。
【図2】 (a)は図1(b)を概略的に示す平面図で
あり、(b)は図1(a)を概略的に示す正面図であ
り、(c)は別例にかかる蓄熱槽を概略的に示す平面図
であり、(d)は本実施形態にかかる蓄熱槽を互いに組
み合せた蓄熱装置である。
【図3】 (a)は別例にかかる蓄熱槽を概略的に示す
平面図であり、(b)は同じく蓄熱槽を概略的に示す正
面図であり、(c)は(a)(b)の蓄熱槽のみを互い
に組み合せた蓄熱装置である。
【符号の説明】
1,13,16…蓄熱槽、2…ケース、2b…特定横中
心線、8…電気ヒータ(加熱体)、9…伝熱管、10…
伝熱管の熱媒体導入管、10a…入口部、11…伝熱管
の熱媒体導出管、11a…出口部、L10,L11…連
結軸線、X10,X11…口部開放向き(連結向き)、
12…蓄熱材、14,17…蓄熱装置、14a,17a
…連鎖蓄熱槽群、14b,17b…駆動装置。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケース内に充填された蓄熱材を加熱する
    加熱体と、このケース内に配設されると共に内部に熱媒
    体が流されてこの熱媒体と前記蓄熱材との間で熱交換を
    行う伝熱管とを備えた蓄熱装置において、前記伝熱管は
    ケースの上部から露出された熱媒体導入管及び熱媒体導
    出管を備え、この熱媒体導入管の入口部と熱媒体導出管
    の出口部とはケースの上面側から見て互いに反対向きに
    配置されていることを特徴とする蓄熱装置。
  2. 【請求項2】 ケース内に充填された蓄熱材を加熱する
    加熱体と、このケース内に配設されると共に内部に熱媒
    体が流されてこの熱媒体と前記蓄熱材との間で熱交換を
    行う伝熱管とを備えた蓄熱装置において、前記伝熱管は
    ケースの上部から露出された熱媒体導入管及び熱媒体導
    出管を備え、この熱媒体導入管の入口部と熱媒体導出管
    の出口部とはケースの上面を横切る直線に対し線対称状
    に配置されていることを特徴とする蓄熱装置。
  3. 【請求項3】 前記熱媒体導入管の入口部の軸線と熱媒
    体導出管の出口部の軸線とは互いに同一線上に配置され
    ていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
    の蓄熱装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101173183B1 (ko) 2012-01-18 2012-08-10 최재혁 축열 물질 내장형 온수 순환 보일러
KR200475716Y1 (ko) 2013-02-22 2015-01-02 주식회사 동방통상 축열사(蓄熱砂) 이용한 축열 유니트
CN104390351A (zh) * 2014-11-13 2015-03-04 苏州英合伦金属科技有限公司 多层卧式弹簧盘管电热水器

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