JP2003329382A

JP2003329382A - 蓄熱装置

Info

Publication number: JP2003329382A
Application number: JP2002133921A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Watanabe; 渡辺　　弘; Wataru Nagao; 渉長尾; Hisanori Oike; 久則大池
Original assignee: Energy Support Corp
Current assignee: Energy Support Corp
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2002-05-09
Publication date: 2003-11-19

Abstract

(57)【要約】【課題】蓄熱槽の熱を無駄にすることなく有効に利用す
ることができる蓄熱装置を提供する。【解決手段】蓄熱槽２内に水を供給することにより過熱
蒸気を生成し、この過熱蒸気を冷却することにより飽和
蒸気に変化させてから負荷側へ供給するようにした。即
ち、蓄熱槽２からの過熱蒸気を接続管１４ａ及び蒸気導
入管１４ｂを介して密閉タンク１５の水中に導入し、当
該密閉タンク１５の水の中において過熱蒸気によるバブ
リングを行うようにした。これにより、密閉タンク１５
内の水は加熱され、飽和蒸気が発生する。換言すれば、
過熱蒸気は密閉タンク１５内の水により冷却されて飽和
蒸気に変化する。従って、蓄熱槽２に蓄えられた熱が無
駄に捨てられることはなく、有効に利用することができ
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】この種の蓄熱装置としては、例えば特開
２０００−２２１０１号公報に示されているものが知ら
れている。この蓄熱装置においては、蓄熱槽内に配設さ
れた伝熱管の一端から水を供給し、同じく他端から過熱
水蒸気として取り出すようにしている。そして、この過
熱水蒸気は外部の蒸発槽内に配設されたヒータ管に導か
れ、当該ヒータ管内を通過する際、熱交換により凝縮し
て水となる。即ち、過熱水蒸気の熱がヒータ管の管壁を
介して蒸発槽内の水に伝達されることにより、当該蒸発
槽内の水が加熱され、飽和水蒸気が発生する。この飽和
水蒸気は蒸発槽に接続された蒸気取出用配管を介して外
部に取り出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
蓄熱装置においては、次のような問題があった。即ち過
熱水蒸気が凝縮することにより生成された水は、まだ熱
が残っているにもかかわらずドレン管を介して排出され
ていた。このため、蓄熱槽に蓄えられた熱が無駄に捨て
られ、有効に利用されていなかった。

【０００４】また、間接加熱方式により蒸発槽内の水へ
熱を伝達して飽和蒸気を発生させる方法は、熱を有効に
伝えるためヒータ管の伝熱面積を非常に大きくする必要
があり、ひいては蒸発槽も大きくする必要があった。

【０００５】さらに、ドレン水を回収し再利用する場合
においては、ドレン水を冷却する装置、冷却水及び冷却
したドレン水を再給水する配管等が必要であり、設備が
複雑高価になるという問題があった。

【０００６】本発明は前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、蓄熱槽に蓄えられた熱
を無駄に捨てることなく、有効に利用することができる
蓄熱装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、蓄熱槽内に熱媒体を供給することにより過熱蒸気を
生成し、この過熱蒸気を冷却することにより飽和蒸気に
変化させてから負荷側へ供給するようにしたことを要旨
とする。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の蓄熱装置において、前記過熱蒸気を飽和蒸気に変化さ
せる構成は、蓄熱槽からの過熱蒸気を外部の密閉タンク
内に予め貯留された熱媒体の中に導入するようにしたも
のであることを要旨とする。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の蓄熱装置において、前記蓄熱槽の過熱蒸気出口には過
熱蒸気を前記密閉タンク内に導く導入管路の一端を接続
すると共に当該導入管路の他端を前記密閉タンク内の熱
媒体中に導入し、当該導入管路には密閉タンク内の熱媒
体との伝熱面積増大構造を設けるようにしたことを要旨
とする。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の蓄熱装置において、前記導入管路の先端には複数の蒸
気噴出口を設けるようにしたことを要旨とする。（作
用）請求項１に記載の発明によれば、蓄熱槽内に熱媒体
を供給することにより過熱蒸気が生成される。この過熱
蒸気は冷却されることにより飽和蒸気に変化して負荷側
へ供給される。このため、蓄熱槽に蓄えられた熱が無駄
に捨てられることがない。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の蓄熱装置の作用に加えて、蓄熱槽からの過熱蒸
気は外部の密閉タンク内に予め貯留された熱媒体の中に
導入される。即ち、密閉タンクの熱媒体中において過熱
蒸気によるバブリングが行われる。これにより、過熱蒸
気は効率的に冷却される。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
に記載の蓄熱装置の作用に加えて、蓄熱槽からの過熱蒸
気は導入管路を介して密閉タンクの熱媒体中に導入され
る。そして、導入管路の伝熱面積増大構造により、当該
導入管路と密閉タンク内の熱媒体との伝熱面積の増大が
図られる。このため、導入管路内を流れる過熱蒸気の熱
は導入管路の管壁を介して密閉タンク内の熱媒体に効率
的に伝達される。換言すれば、導入管路内を流れる過熱
蒸気は効率的に冷却されて飽和蒸気に変化する。

【００１３】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の蓄熱装置の作用に加えて、過熱蒸気は導入管路
の先端の複数の蒸気噴出口を介して密閉タンク内の熱媒
体中に噴き出す。このため、密閉タンク内の熱媒体中に
おいて、過熱蒸気によるバブリングがいっそう効率的に
行われる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を蓄熱装置に具体化
した第１実施形態を図１に従って説明する。図１に示す
ように、蓄熱装置１は蓄熱槽２を備えている。蓄熱槽２
のケース３内にはマグネシア（固体蓄熱材）及び硝酸塩
（所定温度域で液体となる液体蓄熱材）を主成分とする
蓄熱材４が充填されている（図１では一部のみ図示す
る）。蓄熱材４内には内部に熱媒体としての水が流通さ
れる伝熱管５、及び蓄熱材４を加熱するヒータ６が配設
されている。伝熱管５及びヒータ６の両端はそれぞれケ
ース３の上壁を貫通して外部に導出されている。

【００１５】蓄熱槽２において、伝熱管５の一端は給水
管路７を介して所定量の水が予め貯留された水タンク８
の水出口に接続されている。給水管路７上にはポンプ９
が設けられ、その吐出側には逆止弁１０が設けられてい
る。また、水タンク８内には上面開口部を介してタンク
給水管１１の一端が導入されており、同タンク給水管１
１の他端は純水等の水源（図示略）に接続されている。
タンク給水管１１上には給水用電磁弁１２が設けられて
いる。図示しないレベルセンサにより検出された水位レ
ベルの増減に基づいて、給水用電磁弁１２が開閉される
ことにより、水タンク８内の水位レベルは一定に保持さ
れる。

【００１６】一方、蓄熱槽２において、伝熱管５の他端
は接続管１４ａ及び蒸気導入管１４ｂを介して密閉タン
ク１５の上壁を貫通して内部に導入されている。この密
閉タンク１５には予め所定量の水（純水）が貯留されて
いる。また、給水管路７におけるポンプ９と逆止弁１０
との間には、補給管路１６の一端が接続されており、同
補給管路１６の他端は密閉タンク１５の下部側壁に接続
されている。補給管路１６上には補給用電磁弁１７及び
逆止弁１８がそれぞれ設けられており、同補給用電磁弁
１７の開閉により補給管路１６は連通又は遮断される。

【００１７】密閉タンク１５の上壁（蒸気滞留部に対応
する壁）には、蒸気供給管１９が接続されており、同蒸
気供給管１９上には安全弁（開放値：例えば５．５ｋｇ
ｆ／ｃｍ²）２０が設けられている。同じく上壁には密
閉タンク１５内の水位レベルを検出するレベルセンサ２
２が設けられており、同レベルセンサ２２の検出端部は
密閉タンク１５の上壁を貫通して内部に導入されてい
る。また、密閉タンク１５の側壁上部（蒸気の滞留部に
対応する壁）には当該密閉タンク１５内の圧力を検出す
る圧力センサ２３が設けられている。

【００１８】前記蒸気供給管１９において、密閉タンク
１５と安全弁２０との間には、蒸気導出管２４の一端が
接続され、同じく他端は水タンク８の上面開口部を介し
て内部に導入されている。蒸気導出管２４上には蒸気導
出用電磁弁２５が設けられており、同蒸気導出用電磁弁
２５の開閉により蒸気導出管２４が連通又は遮断され
る。

【００１９】また、前記密閉タンク１５の側壁中間部付
近（本実施形態では、密閉タンク１５の底部から頂部へ
向かって所定距離Ｈの部位）にはドレン管２６が接続さ
れており、同ドレン管２６上には排水用電磁弁２７が設
けられている。この排水用電磁弁２７の開閉によりドレ
ン管２６が連通又は遮断される。また、密閉タンク１５
のドレン管２６接続部位は前記蒸気導入管１４ｂの蒸気
噴出口よりも上方に設定されている。密閉タンク１５の
底部にはメンテナンス用の水抜き手段（図示略）が設け
られている。尚、蒸気噴出口は熱媒体出口を構成する。

【００２０】（制御装置）図１に示すように、蓄熱装置
１はＣＰＵ等からなる制御装置２８を備えている。制御
装置２８にはポンプ９、給水用電磁弁１２、補給用電磁
弁１７、レベルセンサ２２、圧力センサ２３、蒸気導出
用電磁弁２５及び排水用電磁弁２７がそれぞれ入出力イ
ンターフェイス（図示略）を介して接続されている。

【００２１】制御装置２８は、圧力センサ２３により検
出された密閉タンク１５内の圧力に基づいてポンプ９の
駆動停止制御及び蒸気導出用電磁弁２５の開閉制御をそ
れぞれ行う。また、制御装置２８はレベルセンサ２２に
より検出された密閉タンク１５内の水位レベルに基づい
て補給用電磁弁１７の開閉制御及び排水用電磁弁２７の
開閉制御をそれぞれ行う。

【００２２】尚、前記水タンク８は熱媒体タンクを構成
する。接続管１４ａ及び蒸気導入管１４ｂは熱媒体の導
入管路を構成すると共に、伝熱管５の過熱蒸気出口を構
成する。補給管路１６は熱媒体補給管路を構成する。蒸
気導出管２４は蒸気排出管路を構成する。ドレン管２６
は熱媒体排出管路を構成する。排水用電磁弁２７は熱媒
体排出用電磁弁を構成する。また、蒸気導入管１４及び
ドレン管２６は過剰排出防止構造を構成する。

【００２３】（実施形態の作用）次に、前述のように構
成した蓄熱装置の動作を説明する。蓄熱装置１の出熱運
転は、蓄熱材４が例えば夜間電力によるヒータ加熱によ
り５００℃程度に加熱された状態で開始される。即ち、
制御装置２８は蒸気導出用電磁弁２５を閉弁状態に保持
すると共にポンプ９を駆動させる。すると、水タンク８
内の水（純水）は、給水管路７を介して蓄熱槽２の伝熱
管５内に流れ込む。

【００２４】この水は伝熱管５内を通過する際、蓄熱材
４の熱が伝熱管５の管壁を介して伝達されることにより
加熱され、過熱蒸気となる。この過熱蒸気は接続管１４
ａ及び蒸気導入管１４ｂを介して密閉タンク１５内の水
の中に導入され、当該密閉タンク１５の水の中において
過熱蒸気によるバブリングが行われる。過熱蒸気と密閉
タンク１５内の水とが混合されることにより、水が加熱
されて飽和蒸気が発生する。換言すれば、過熱蒸気は密
閉タンク１５内の水により冷却されて飽和蒸気に変化す
る。この飽和蒸気は蒸気供給管１９を介して外部に取り
出される。

【００２５】（水位レベル制御）出熱運転中において、
レベルセンサ２２により検出された密閉タンク１５内の
水位レベルに基づいて補給用電磁弁１７及び排水用電磁
弁２７がそれぞれ開閉される。即ち、密閉タンク１５内
の水位レベルが予め設定された上限水位レベルに達する
と、制御装置２８は排水用電磁弁２７を開弁し、ドレン
管２６を介して密閉タンク１５内の水を排出する。そし
て、密閉タンク１５内の水位レベルが予め設定された標
準水位レベルまで下がると、制御装置２８は排水用電磁
弁２７を閉弁する。

【００２６】逆に、密閉タンク１５内の水位レベルが前
記標準水位レベルを下回ると、制御装置２８は補給用電
磁弁１７を開弁し、補給管路１６を介して密閉タンク１
５内へ水タンク８内の水を供給する。そして、密閉タン
ク１５内の水位レベルが予め設定された標準水位レベル
まで上がると、制御装置２８は補給用電磁弁１７を閉弁
する。このように、密閉タンク１５への給水と排水とが
適宜行われることにより、同密閉タンク１５内の水位レ
ベルが前記標準水位レベルに保持される。

【００２７】密閉タンク１５からの排水時において、ド
レン管２６の密閉タンク１５接続側開口端部が密閉タン
ク１５内に露出する水位レベルＨｄを下回ることはな
い。即ち、密閉タンク１５内の水が必要以上に排出され
て空になることはない。またこのとき、蒸気導入管１４
ｂの蒸気噴出口が密閉タンク１５内の水の中に位置して
いる。このため、蓄熱槽２からの過熱蒸気がドレン管２
６の密閉タンク１５接続側開口端部を介して流れ込むこ
とはない。ひいては、蓄熱槽２からの過熱蒸気が排水用
電磁弁２７を通過することもない。

【００２８】（圧力制御）蓄熱装置１の出熱運転に伴っ
て、密閉タンク１５の内部圧力が上昇し、予め設定され
た負荷蒸気供給圧力（運転圧力：例えば５．０ｋｇｆ／
ｃｍ²）を越えた場合には、制御装置２８はポンプ９を
停止させる。すると、伝熱管５への給水が遮断されて過
熱蒸気の生成が停止する。密閉タンク１５内に過熱蒸気
が供給されないことにより、当該密閉タンク１５内での
飽和蒸気の生成が抑制され、ひいては密閉タンク１５内
の圧力上昇が抑制される。

【００２９】密閉タンク１５内により生成された飽和蒸
気は引き続き蒸気供給管１９を介して外部に取り出され
るため、密閉タンク１５の内部圧力は徐々に低下する。
そして、密閉タンク１５内の圧力が再び前記運転圧力
（５．０ｋｇｆ／ｃｍ²）まで下がると、制御装置２８
はポンプ９を再び駆動させる。このように、ポンプ９の
駆動及び停止が繰り返されることにより、密閉タンク１
５内の圧力が一定の運転圧力に保持され、飽和蒸気（１
５０℃程度）が安定して取り出される。

【００３０】蓄熱装置１の出熱が進行して蓄熱量が低下
すると、伝熱管５内には水入口付近から徐々に水が温水
の状態で滞留し始める。この状態で、密閉タンク１５内
の圧力が前記運転圧力を越えた場合においても、前述と
同様にポンプ９が停止される。しかしながら、この場
合、伝熱管５内に滞留した水が引き続き蒸気になって密
閉タンク１５内に流れ込むため、ポンプ停止後も密閉タ
ンク１５内の圧力は上昇する。

【００３１】そして、密閉タンク１５内の圧力が予め設
定された電磁弁開放値（安全弁２０の開放値より小さい
値：例えば５．２ｋｇｆ／ｃｍ²）に達すると、制御装
置２８は蒸気導出用電磁弁２５を開弁する。このとき、
密閉タンク１５の内部圧力は大気圧（約１．０１×１０
⁵Ｐａ）よりも大きくなっているので、密閉タンク１５
内の飽和蒸気は蒸気導出管２４を介して水タンク８内ヘ
導かれ、この結果、密閉タンク１５内の圧力が下降す
る。

【００３２】この際、密閉タンク１５内の水が蒸気導入
管１４ｂを介して伝熱管５内に流れ込むことはない。こ
れは、蒸気は水よりも比重が小さいく、水よりも管内に
吸い込まれやすいからである。即ち、密閉タンク１５に
貯留された水が伝熱管５内に吸い込まれる前に飽和蒸気
が蒸気導出管２４内に吸い込まれ、密閉タンク１５内の
圧力が外部に放出される。

【００３３】密閉タンク１５内の圧力が前記運転圧力ま
で下降すると、制御装置２８は蒸気導出用電磁弁２５を
閉弁する。そして、制御装置２８はポンプ９を再び駆動
させ、伝熱管５内への給水を再開する。このとき、伝熱
管５内には滞留水が温水の状態で残っているため、運転
を再開すれば水は伝熱管５の蒸発点にすぐに到達し、密
閉タンク１５には蒸気がすぐに供給される。

【００３４】このように、伝熱管５内に水が滞留した状
態では、蒸気導出用電磁弁２５が適宜開閉されることに
より密閉タンク１５内の圧力が前記運転圧力に保持され
る。従って、密閉タンク１５内の圧力が安定し、飽和蒸
気が負荷側へ安定して供給される。

【００３５】また、伝熱管５内に水が滞留した状態で密
閉タンク１５内の圧力制御を行う場合、蓄熱材４の蓄熱
温度が蒸気導出用電磁弁２５の耐熱温度（例えば１８０
℃）以上であっても、滞留水から発生した過熱蒸気が当
該蒸気導出用電磁弁２５を通過することはない。即ち、
滞留水から発生した過熱蒸気は通常の出熱運転時と同様
に密閉タンク１５に貯留された水の中に導入され、これ
により発生した蒸気導出用電磁弁２５の耐熱温度未満の
飽和蒸気が当該蒸気導出用電磁弁２５を通過する。この
ため、蒸気導出用電磁弁２５の過熱蒸気による焼き付き
等が防止される。

【００３６】（実施形態の効果）従って、本実施形態に
よれば、以下の効果を得ることができる。（１）蓄熱槽２内に水を供給することにより過熱蒸気を
生成し、この過熱蒸気を冷却することにより飽和蒸気に
変化させ、これを負荷側へ供給するようにした。即ち、
蓄熱槽２からの過熱蒸気を接続管１４ａ及び蒸気導入管
１４ｂを介して密閉タンク１５の水中に導入し、当該密
閉タンク１５の水中において過熱蒸気によるバブリング
を行うようにした。これにより、過熱蒸気は密閉タンク
１５内の水により冷却されて飽和蒸気に変化すると同時
に密閉タンク１５内の水は加熱され、飽和蒸気が発生す
る。従って、蓄熱槽２に蓄えられた熱が無駄に捨てられ
ることはなく、また過熱蒸気自体をも含めて有効に利用
することができる。

【００３７】（２）例えば過熱蒸気による間接加熱で密
閉タンク１５内の水を加熱するようにした場合と異な
り、熱交換により過熱蒸気が凝縮して生成された水を排
出する構成が不要である。このため、蓄熱装置１の構成
を簡単にすることができる。

【００３８】（３）過熱蒸気を密閉タンク１５の水の中
に直接導入するようにしたので、過熱蒸気の潜熱を全て
利用することができる。（４）密閉タンク１５内の水を、当該密閉タンク１５の
底部からではなく、側壁中間部付近から排出する構造と
した。より具体的には、密閉タンク１５の底部から頂部
へ向かって所定距離Ｈの部位にドレン管２６を接続し、
当該密閉タンク１５におけるドレン管２６の接続部位を
前記蒸気導入管１４ｂの蒸気噴出口よりも上方に配置す
るようにした。このため、密閉タンク１５内の水が全部
排出されて空になることはない。そして、蒸気導入管１
４ｂの蒸気噴出口が密閉タンク１５内の水の中に常に位
置することにより、ドレン管２６の密閉タンク接続側開
口端部には飽和蒸気が常に流れ込み、蓄熱槽２からの過
熱蒸気が流れ込むことはない。従って、蓄熱槽２からの
過熱蒸気が排水用電磁弁２７を通過することがなく、当
該排水用電磁弁２７の過熱蒸気による焼き付き等の故障
を防止することができる。

【００３９】（５）また、密閉タンク１５内の圧力制御
のために伝熱管５内の滞留水を排出する場合、滞留水か
ら発生する過熱蒸気を密閉タンク１５内の水中に導入す
ることにより飽和蒸気に変換し、この飽和蒸気を蒸気導
出管２４を介して排出するようにした。このため、蓄熱
槽２からの過熱蒸気が蒸気導出用電磁弁２５を通過する
ことはない。従って、蒸気導出用電磁弁２５及び排水用
電磁弁２７には過熱蒸気用の電磁弁に比べて安価な飽和
蒸気用の電磁弁を使用することができ、ひいては蓄熱装
置１の装置コストを低減させることができる。

【００４０】（別例）尚、前記実施形態は以下のように
変更して実施してもよい。・蒸気導入管１４ｂには密閉タンク１５内の水との伝熱
面積増大構造を設けるようにしてもよい。即ち、図２に
示すように、蒸気導入管１４ｂには蛇行部４１を設け、
この蛇行部４１を密閉タンク１５の水の中に配設する。
このようにすれば、例えば直線状の蒸気導入管１４ｂを
密閉タンク１５内に導入するだけの構成に比べて、密閉
タンク１５内の水との伝熱面積が増大する。このため、
蛇行部４１内を流れる過熱蒸気の熱は蛇行部４１の管壁
を介して密閉タンク１５内の水に効率的に伝達される。
換言すれば、蛇行部４１内を流れる過熱蒸気は密閉タン
ク１５内の水によって効率的に冷却され、飽和蒸気に変
化する。従って、飽和蒸気を効率的発生させることがで
きる。

【００４１】・図３に示すように、蒸気導入管１４ｂの
先端に膨出部４３を形成し、この膨出部４３の先端面に
蒸気噴出口としての複数の蒸気噴出孔４４を形成するよ
うにしてもよい。このようにすれば、過熱蒸気は複数の
蒸気噴出孔４４を介して密閉タンク１５の水の中に噴出
する。従って、図３の構成によれば、密閉タンク１５の
水の中において、過熱蒸気によるバブリングを、より効
率的に行うことができる。

【００４２】・図４に示すように、接続管１４ａの途中
に給水管路４５を接続し、この給水管路４５から水を供
給するようにしてもよい。このようにすれば、接続管１
４ａ内において過熱蒸気と給水管路４５からの水とが混
合さることにより飽和蒸気が生成され、これが密閉タン
ク１５内へ導かれる。このため、密閉タンク１５の水の
中において、飽和蒸気によるバブリングを行うことがで
きる。

【００４３】・図５に示すように、蒸気導入管１４ｂの
外面に複数のフィン４６を設け、各フィン４６を密閉タ
ンク１５の水の中に浸漬するようにしてもよい。このよ
うにすれば、蒸気導入管１４ｂの密閉タンク１５内の水
に対する伝熱面積が増大し、蒸気導入管１４ｂ内の過熱
蒸気と密閉タンク１５内の水との熱交換効率を向上させ
ることができる。各フィン４６は伝熱面積増大構造を構
成する。

【００４４】・図６に示すように、蒸気導入管１４ｂの
出口４７を密閉タンク１５の内底面に対して過熱蒸気が
噴出可能な程度に近接させ、蒸気導入管１４ｂの水中に
位置する部分がなるべく長くなるように構成してもよ
い。例えば、本実施形態における標準の蒸気導入管１４
ｂの浸漬深さをＬ１、今回の蒸気導入管１４ｂの浸漬深
さをＬ２としたとき、Ｌ２＞Ｌ１となるように蒸気導入
管１４ｂの水中に位置する長さを設定する。このように
すれば、蒸気導入管１４ｂを長くした分だけ当該蒸気導
入管１４ｂの密閉タンク１５内の水に対する伝熱面積が
増大する。従って、過熱蒸気としての発散を減らし、過
熱蒸気と密閉タンク１５内の水との熱交換効率を向上さ
せることができる。

【００４５】・図７に示すように、蒸気導入管１４ｂに
螺旋部４８を形成し、この螺旋部４８を密閉タンク１５
の水に浸漬するようにしてもよい。このようにすれば、
蒸気導入管１４ｂを直線状に形成した場合に比べて、当
該蒸気導入管１４ｂの密閉タンク１５内の水に対する伝
熱面積が増大する。従って、過熱蒸気としての発散を減
らし、過熱蒸気と密閉タンク１５内の水との熱交換効率
とを向上させることができる。螺旋部４８は熱面積増大
構造を構成する。

【００４６】・図８（ａ）に示すように、蒸気供給管１
９の密閉タンク１５に対する接続側の端部を当該密閉タ
ンク１５内に導入し、この蒸気供給管１９の内端部にＪ
字部４９を形成するようにしてもよい。即ち、飽和蒸気
の流入口１９ａが上方向に開口するように蒸気供給管１
９の内端部を形成する。また、図８（ｂ）に示すよう
に、蒸気供給管１９の内端部に逆Ｌ字部５０を形成する
ようにしてもよい。即ち、飽和蒸気の流入口１９ａが横
方向（水平方向）に開口するように蒸気供給管１９の内
端部を形成する。このようにすれば、気泡のはね上がり
等による水の流入口１９ａ内への入り込みが困難にな
る。従って、飽和蒸気に水分が混在することが防止さ
れ、飽和蒸気の乾き度を向上させることができる。

【００４７】・図９に示すように、密閉タンク１５内に
おける蒸気滞留部に単数又は複数（図９では３つ）の邪
魔部材５１を設けるようにしてもよい。複数の邪魔部材
５１を設ける場合には、各邪魔部材５１が交互に重なり
合うように配置する。本実施形態では、各邪魔部材５１
はそれぞれ板状をなしている。このようにすれば、飽和
蒸気が邪魔部材５１に接触することにより、飽和蒸気に
含まれた水分が取り除かれる。従って、飽和蒸気の乾き
度を向上させることができる。

【００４８】・図１０に示すように、蒸気導入管１４ｂ
の噴出口５２が横方向（水平方向）に開口するように蒸
気導入管１４ｂの内端部を形成すると共に、この噴出口
５２を密閉タンク１５の中心に対して偏心配置する。こ
のようにすれば、蒸気導入管１４ｂの噴出口５２から噴
出する過熱蒸気の勢いにより密閉タンク１５内の水を渦
巻き状に回転させることができる。そして、この密閉タ
ンク１５内の水の渦巻きにより密閉タンク１５内におけ
る蒸気滞留部の飽和蒸気も回転し、サイクロン効果によ
り飽和蒸気流から当該飽和蒸気中の水分が分離（遠心分
離）される。従って、飽和蒸気の乾き度を向上させるこ
とができる。

【００４９】（付記）次に、前記各実施形態から把握で
きる請求項記載発明以外の技術的思想を以下に記載す
る。

【００５０】・前記伝熱面積増大構造は、密閉タンク内
における導入管路の一部又は全部に設けた蛇行部である
請求項３又は請求項４に記載の蓄熱装置。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、蓄熱槽の熱を無駄にす
ることなく有効に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態における蓄熱装置の模式的な構成
図。

【図２】別の実施形態における密閉タンクの模式的な
構成図。

【図３】別の実施形態における導入管路の先端形状を
示す要部正面図。

【図４】別の実施形態における給水管の接続構造を示
す要部正断面図。

【図５】別の実施形態における密閉タンクの模式的な
構成図。

【図６】別の実施形態における密閉タンクの模式的な
構成図。

【図７】別の実施形態における密閉タンクの模式的な
構成図。

【図８】（ａ），（ｂ）はそれぞれ別の実施形態にお
ける密閉タンクの模式的な構成図。

【図９】別の実施形態における密閉タンクの模式的な
構成図。

【図１０】（ａ）は別の実施形態における密閉タンクの
模式的な構成図、（ｂ）は別の実施形態における密閉タ
ンクの模式的な平面図。

【符号の説明】

１…蓄熱装置、２…蓄熱槽、１４ａ…導入管路を構成す
る接続管、１４ｂ…導入管路を構成する蒸気導入管、１５…密閉タ
ンク、４１…伝熱面積増大構造を構成する蛇行部、４４…蒸気噴出口を構成する蒸気噴出孔、４６…伝熱面積増大構造を構成するフィン、４８…伝熱面積増大構造を構成する螺旋部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大池久則愛知県犬山市字上小針１番地エナジーサポート株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蓄熱槽内に熱媒体を供給することにより
過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を冷却することにより
飽和蒸気に変化させてから負荷側へ供給するようにした
蓄熱装置。
【請求項２】前記過熱蒸気を飽和蒸気に変化させる構
成は、蓄熱槽からの過熱蒸気を外部の密閉タンク内に予
め貯留された熱媒体の中に導入するようにしたものであ
る請求項１に記載の蓄熱装置。
【請求項３】前記蓄熱槽の過熱蒸気出口には過熱蒸気
を前記密閉タンク内に導く導入管路の一端を接続すると
共に当該導入管路の他端を前記密閉タンク内の熱媒体中
に導入し、当該導入管路には密閉タンク内の熱媒体との
伝熱面積増大構造を設けるようにした請求項２に記載の
蓄熱装置。
【請求項４】前記導入管路の先端には複数の蒸気噴出
口を設けるようにした請求項３に記載の蓄熱装置。