JP2004271086A - Heat transfer pipe failure detecting device and heat storage device equipped therewith - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部に熱媒体が流される伝熱管の破損を検出する伝熱管破損検出装置及びそれを備えた蓄熱装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、次のような蓄熱装置が知られている。即ち、ケースに充填された蓄熱材をヒータで加熱しておき、この状態で蓄熱材に埋設された伝熱管の一方からポンプの駆動により水を供給し、他方から蒸気として取り出す(例えば、特許文献1参照。)。この従来の蓄熱装置においては、経年劣化及び製造上の欠陥等による伝熱管の破損(ピンホール、孔食及び応力腐食割れ等)の有無を確認する検査が定期的(3ヶ月毎又は6ヶ月毎)に行われている。この定期検査の方法としては、例えば伝熱管内に圧力空気を注入する方法及び前記伝熱管内の水を手作業により採取して分析する方法がある。
【0003】
前者の場合、伝熱管に破損があれば、その破損箇所から注入した空気が漏出する。後者の場合、例えば採取した水の含有成分を分析し、伝熱管通過前の水の含有成分と比較する。採取した水の成分に蓄熱材成分が含まれていれば、伝熱管のいずれかの部分が破損していると判断する。伝熱管が破損すると蓄熱材を構成する水溶性の硝酸塩が同伝熱管内を流れる水に溶出するからである。
【0004】
【特許文献1】
特開平3−282101号公報
【0005】
【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、伝熱管の定期検査は行われていたものの、この定期検査後、何らかの原因により伝熱管に孔食等の破損が発生した場合、次回の定期検査まで、伝熱管は破損状態で放置されるおそれがあった。即ち、伝熱管の破損を早期に発見することが困難であった。また、前記従来の伝熱管破損の検査方法では、蓄熱装置の運転を停止させたり伝熱管を一旦空にしたりする必要があった。このため、装置の運転中に伝熱管が破損しても、すぐにこれが検出されることはなかった。
【0006】
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、運転を停止させることなく伝熱管の破損を早期に発見することができる伝熱管破損検出装置及びそれを備えた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、ケース内に配設されると共に内部に熱媒体が流され、当該熱媒体と熱源との間で熱交換を行う伝熱管の破損を検出する伝熱管破損検出装置において、前記ケースの外部に設けられると共に前記ケース内において発生した熱媒体蒸気を検出可能とした蒸気検出部と、前記ケース内において発生した熱媒体蒸気を前記蒸気検出部に導く連通路とを備え、前記連通路からの熱媒体蒸気を検出したときに前記蒸気検出部は伝熱管には破損が発生していると判断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に記載の発明において、前記ケースにおいて、伝熱管の両端部の導出側とは反対側に、前記蒸気検出部を配置するようにしたことを要旨とする。
【0009】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記蒸気検出部は、前記ケースの外部に設けられた検出室と、前記検出室内の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された前記検出室内の温度に基づいて前記伝熱管の破損の有無を判断する判断手段とを備え、前記連通路により前記ケースの内部と前記検出室の内部とを連通す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に記載の発明において、前記検出室の上部を閉鎖し、同じく下部には開口部を設けるようにしたことを要旨とする。
請求項5に記載の発明は、ケースに充填された蓄熱材を加熱する電気ヒータと、前記ケース内に配設されると共に内部に熱媒体が流され同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、請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の伝熱管破損検出装置を備えたことを要旨とする。
【0011】
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、例えば伝熱管の破損に起因してケース内に発生した熱媒体蒸気は、連通路を介してケースの外部に設けられた蒸気検出部に導かれる。蒸気検出部は熱媒体蒸気を検出することにより伝熱管に破損が発生したことを検出する。このため、運転を停止させることなく、運転中において伝熱管の破損を常時検出可能となる。
【0012】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の作用に加えて、前記ケースにおいて、伝熱管の両端部の導出側とは反対側に、前記蒸気検出部が配置される。このため、蒸気検出部が伝熱管の導出部からの放熱による温度影響を受けることはない。従って、蒸気検出部による誤検出が抑制される。
【0013】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は請求項2に記載の発明の作用に加えて、ケース内に発生した熱媒体蒸気は連通路を介してケースの外部に設けられた検出室に導かれる。この検出室内の温度は温度検出手段により検出され、この温度検出手段により検出された検出室内の温度に基づいて伝熱管の破損の有無が判断される。
【0014】
請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の発明の作用に加えて、検出室の上部は閉鎖され、同じく下部は開口される。検出室の開口部が下方に位置することによりケース内からの漏れ蒸気が当該検出室から逃げにくくなり、当該検出室内にこもる。このため、温度検出手段の検出温度はピーク状態で所定時間だけ維持される。また、漏れ蒸気の量が少ない場合であっても、漏れ蒸気が検出室内にこもることにより、当該検出室内の温度が次第に上昇してピーク値に達し、所定時間だけ維持される。
【0015】
請求項5に記載の発明によれば、蓄熱装置に請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の伝熱管破損検出装置が備えられる。このため、運転を停止させることなく伝熱管の破損を検出可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を伝熱管破損検出装置及びそれを備えた蓄熱装置に具体化した一実施形態を図1及び図2に従って説明する。
【0017】
図1に示すように、蓄熱装置11を構成する内ケース21はその外周全面が断熱材22により覆われた状態で外ケース23に収容されている。内ケース21の上面に配置された断熱材22の上面と外ケース23の内面とにより空間S1が形成されている。内ケース21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を主成分とする蓄熱材24が充填されている(図1では一部のみ図示する)。
【0018】
内ケース21は上部が開口した箱体状の内ケース本体21a及び当該内ケース本体21aの上部開口部を閉鎖する箱体状の蓋体21bを備えている。内ケース本体21aに充填された蓄熱材24の上面、内ケース本体21aの内面及び蓋体21bにより余裕空間S2が形成されている。蓄熱開始時(初期立ち上げ時)における硝酸塩の融解に伴う体積膨張は余裕空間S2により許容される。内ケース本体21a内には内部に熱媒体(本実施形態では水)が流される螺旋状の伝熱管25及び蓄熱材24を加熱するU字状の電気ヒータ26が配設されている。
【0019】
伝熱管25の両端はそれぞれ内ケース21の蓋体21b、断熱材22及び外ケース23の側壁上部を水密状に貫通して外部に導出されている。伝熱管25の両端はそれぞれ外ケース23の一側壁(図1における左側側壁)を貫通して同一方向に導出されている。この伝熱管25の一端は給水管路27を介して水源(図示略)に接続されており、同給水管路27上には給水ポンプ28が設けられている。伝熱管25の他端は蒸気供給管29を介して負荷側に導かれている。電気ヒータ26の両端はそれぞれ内ケース21の蓋体21b及び上部の断熱材22を水密状に貫通し、余裕空間S2内に導出されている。電気ヒータ26の両端はリード線(図示略)を介して交流電源(図示略)に接続されている。
【0020】
図1に示すように、外ケース23は上部が開口した外ケース本体23a及び当該外ケース本体23aの上部開口部を閉鎖する蓋体23bを備えている。蓋体23bの四辺にはそれぞれ側壁が設けられており、各側壁のうち伝熱管25の両端部の導出方向とは反対側の側壁の中央には、四角筒状の検出室31が設けられている。即ち、検出室31における外ケース23の蓋体23b側の側壁は、当該蓋体23bの側壁の一部を構成している。この検出室31の上部は閉鎖されており、同じく下部には開口部31aが形成されている。また、検出室31の上部は蓋体23bの上面よりも上方に突出している。検出室31の上部側には温度センサ32が設けられており、その検出端部32aは検出室31の内部に導入されている。
【0021】
図1に示すように、内ケース21の蓋体21bには蒸気導出管41の一端が接続されており、同蒸気導出管41の他端は上部の断熱材22を水密状に貫通して外ケース23の余裕空間S2内に導入されている。この蒸気導出管41の他端は外ケース本体23aの側壁上部及び外ケース23における蓋体23bの側壁をそれぞれ貫通して検出室31の下部側に接続されており、余裕空間S2と検出室31の内部とは蒸気導出管41を介して連通している。
【0022】
図1に示すように、蓄熱装置11はCPU等からなる制御装置51を備えている。この制御装置51は、温度センサ32により検出された検出室31内の雰囲気温度に基づいて伝熱管25から蒸気が漏れているか否かの判断、即ち伝熱管25の破損の有無の判断を行う。また、制御装置51は予め組み込まれた制御プログラムに基づいて電気ヒータ26のオン/オフ制御、給水ポンプ28の駆動/停止制御及び伝熱管25の破損表示制御等の各種制御を行う。
【0023】
尚、本実施形態において、検出室31、温度センサ32及び蒸気導出管41は伝熱管破損検出装置Dを構成する。検出室31、温度センサ32及び制御装置51は内ケース21内において発生した熱媒体蒸気を検出する蒸気検出部を構成する。蒸気導出管41は内ケース21の内部と検出室31の内部とを連通する連通路を構成する。温度センサ32は検出室31内の温度を検出する温度検出手段を構成する。内ケース21は蓄熱材24が充填されたケースを構成する。
【0024】
[実施形態の作用]
次に、前述のように構成した伝熱管破損検出装置及び蓄熱装置の作用を正常時と異常時とに分けて順次説明する。正常時とは伝熱管25に破損が発生しておらず蒸気漏れの無い状態での出熱運転時をいう。異常時とは伝熱管25に破損が発生しており蒸気漏れの有る状態での出熱運転時をいう。
【0025】
[正常時]
まず、正常時(通常運転時)における伝熱管破損検出装置D及び蓄熱装置11の作用を説明する。蓄熱装置11の出熱運転は、蓄熱材24が例えば夜間電力による電気ヒータ26の加熱により所定の蓄熱温度(本実施形態では450℃程度)に加熱された状態で開始される。即ち、給水ポンプ28の駆動により伝熱管25の一端側から熱媒体(水)を供給する。すると、この水は伝熱管25を介して蓄熱材24に蓄えられた熱により加熱され、蒸気となって伝熱管25の他方から噴出する。このようにして、伝熱管25に蓄えられた熱は外部に取り出される。
【0026】
内ケース21内の高温雰囲気ガス、即ち蓄熱材24から立ち上る熱気(熱い空気)は蒸気導出管41を介して検出室31内に流れ込む。この熱気の一部は検出室31の下部の開口部31aから外部に放出され、残りは検出室31内の上部にこもる。正常時において、内ケース21内からの熱気は蒸気導出管41及び外ケース23の蓋体23b等を介して放熱し、検出室31内に至る頃にはある程度(予め設定された伝熱管破損判定温度Ts未満)まで冷却される。従って、この正常時において、温度センサ32の検出温度が予め設定された伝熱管破損判定温度Tsに達することはない。温度センサ32の検出温度が伝熱管破損判定温度Ts未満のとき、制御装置51は伝熱管25からの蒸気の漏れ、即ち伝熱管25には破損は発生していないと判断する。
【0027】
[異常時]
次に、異常時における伝熱管破損検出装置D及び蓄熱装置11の作用を説明する。経年劣化及び製造上の欠陥等により伝熱管25が破損(例えばピンホールや応力腐食割れ)する場合がある。この場合、破損の程度によるものの、伝熱管25の破損箇所から同伝熱管25内を流れる水又は蒸気が蓄熱材24内に漏出する。蓄熱材24内に漏出した水は、蓄熱材24の熱により蒸気となる。これらの蒸気は蓄熱材24内(厳密にはマグネシア間)を立ち上り内ケース21内の余裕空間S2内に流れ込む。
【0028】
内ケース21内からの漏れ蒸気は蒸気導出管41を介して検出室31内に流れ込んで、温度センサ32の検出端部に到達する。漏れ蒸気は検出室31内に至るまでの間に放熱しきれず、伝熱管破損判定温度Ts以上の温度を有した状態で温度センサ32の検出端部32aに到達する。この結果、温度センサ32による検出温度は伝熱管破損判定温度Tsに達する。
【0029】
このとき、検出室31の上部が閉鎖されているので、内ケース21内からの漏れ蒸気の一部は検出室31内の上部にこもる。そして、温度センサ32の検出端部は検出室31の開口部31aとは反対側、即ち上部に設けられていることにより、温度センサ32は検出室31内にこもった漏れ蒸気の温度を検出することとなる。
【0030】
このため、温度センサ32の検出温度はピーク状態で所定時間だけ維持される。即ち、温度センサ32の検出温度のピーク値持続時間が確保される。従って、温度センサ32の検出温度が瞬間的にピーク値に達したとしても、制御装置51は異常判定を行うことがなく、これにより温度センサ32のノイズとの混同が避けられる。検出室31の下部が開放されていることにより、内ケース21内からの漏れ蒸気が復水して検出室31内に溜まるおそれもない。
【0031】
また、温度センサ32が急激な検出値の立ち上がりを検出し、蒸気の発生の度にピーク値を検出するようなことがない。ちなみに、内ケース21からの漏れ蒸気をそのまま温度センサ32で受けるようにした場合には、温度センサ32が急激な検出値の立ち上がりを検出し、蒸気の発生の度にピーク値を検出する。
【0032】
即ち、伝熱管25が破損し、この破損箇所から漏れた熱媒体が蒸気となって、爆発的に検出室31へ放出される。しかし、この後、伝熱管25の破損箇所周囲の蓄熱材24が熱媒体により逆に冷やされて漏れ経路を塞ぎ、熱媒体蒸気の放出が停止する。このため、ピーク値が持続されない。この後、伝熱管25の破損箇所周囲の蓄熱材24は、当該蓄熱材24の周囲の蓄熱材24の熱が伝達されることにより加熱されて再び液化する。すると、蒸気の噴出経路が再び形成され、熱媒体蒸気の再噴出が発生する。そして、温度センサ32の検出値が再びピーク値に達する。従って、ピーク値の維持時間が短く、安定した検出動作が得られない。本実施形態によれば、このようなことが回避されるので、温度センサ32の検出動作が安定する。
【0033】
また、伝熱管25の破損の程度が小さく、内ケース21内からの漏れ蒸気の量が少ない場合であっても、正常時の高温雰囲気ガスの温度よりは高い温度を有する漏れ蒸気が継続的に漏れて検出室31内にこもることにより、検出室31内の温度は次第に上昇する。漏れ蒸気の温度は放熱しきれずに検出室へ至る。そして、ある程度の時間を要するものの、検出室31内の検出温度はピーク値に達し、所定時間維持される。このように、内ケース21内からの漏れ蒸気が検出室31内に蓄積されることによって所定の検知条件(本実施形態では、検出室31内の温度が伝熱管破損判定温度Tsに達すること)が満たされる。従って、内ケース21内からの漏れ蒸気の量にかかわらず異常状態(即ち、伝熱管の破損)を確実に検知できる。
【0034】
以上のように、温度センサ32により検出された検出室31内の温度が予め設定された伝熱管破損判定温度Tsに達したとき、制御装置51は内ケース21内からの蒸気漏れを検出する。即ち、制御装置51は伝熱管25に破損が発生していると判断する。そして、制御装置51はLED(発光ダイオード)、ディスプレイ及びスピーカ等の異常報知手段(図示略)に伝熱管破損信号を出力する。
【0035】
(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)内ケース21の外部に設けられると共に前記内ケース21内において発生した熱媒体蒸気を検出可能とした蒸気検出部と、内ケース21内に発生した熱媒体蒸気を前記蒸気検出部に導く蒸気導出管41とを備えた。そして、前記蒸気検出部により熱媒体蒸気が検出されたときに伝熱管25には破損が発生していると判断するようにした。
【0036】
具体的には、蒸気検出部は、内ケース21(厳密には、外ケース23)の外部に設けられた検出室31と、検出室31内の温度を検出する温度センサ32と、温度センサ32により検出された検出室31内の温度に基づいて伝熱管25の破損の有無を判断する制御装置51とを備えた。内ケース21内に発生した熱媒体蒸気は蒸気導出管41を介して検出室31に導かれ、この検出室31内の温度が伝熱管破損判定温度Tsに達したとき、制御装置51は伝熱管25に破損が発生していると判断する。
【0037】
このため、何らかの原因により伝熱管25に破損が発生した場合、この伝熱管25の破損を早期に発見することができ、次回の定期検査まで伝熱管25が破損状態で放置されることはない。また、蓄熱装置11の運転を停止させたり伝熱管25を一旦空にしたりすることなく伝熱管25の破損を検出することができる。このため、蓄熱装置11の運転を停止させることなく、運転中において伝熱管25の破損を常時検出可能となる。従って、蓄熱装置11の運転中に伝熱管25が破損した場合、すぐにこれを検出することができる。
【0038】
(2)伝熱管25の両端部の導出側とは反対側に、前記蒸気検出部を配置するようにした。具体的には、伝熱管25の両端部の導出方向とは反対側に検出室31を配置するようにした。このため、検出室31に設けられた温度センサ32が伝熱管25の導出部からの放熱に起因する周囲温度の上昇による影響を受けることはない。従って、漏れ蒸気の誤検出が抑制され、伝熱管25の破損の有無をより正確に検出することができる。
【0039】
(3)検出室31の上部を閉鎖し、同じく下部には開口部31aを設けるようにした。そして、検出室31の開口部31aとは反対側、即ち検出室31の上部に温度センサ32を配置するようにした。検出室31内の上部には内ケース21内からの漏れ蒸気がこもるので、温度センサ32の検出温度はピーク状態で所定時間維持される。従って、温度センサ32の検出動作が安定する。
【0040】
(4)蓄熱装置11には伝熱管破損検出装置Dを備えるようにした。このため、蓄熱装置11の運転を停止させることなく伝熱管25の破損を検出することができる。
【0041】
(別例)
尚、前記実施形態は以下のような別例に変更して実施してもよい。
・本実施形態では、伝熱管25の両端部の導出側とは反対側に検出室31を配置するようにしたが、図2に二点鎖線で示すように、伝熱管25の両端部が導出されている側壁に直交し、且つ互いに対向する一対の側壁のいずれか一方に検出室31を設けるようにしてもよい。このようにしても、外ケース23において、伝熱管25の両端部が導出されている側壁に検出室31を設けるようにした場合に比べて、漏れ蒸気の誤検出を抑制することができる。
【0042】
・本実施形態では、検出室31を蓋体23bと一体的に形成するようにしたが、検出室31を別部材としてもよい。このようにしても、前記第1実施形態における(1)〜(4)番目に記載された効果と同様の効果を得ることができる。
【0043】
・本実施形態では検出室31を四角筒状としたが、この形状に限定されるものではなく、円筒状及び楕円筒状等としてもよい。この場合でも前記第1実施形態と同様の効果が得られる。
【0044】
・本実施形態では、検出室31の略中央部に蒸気導出管41を接続する(即ち、開口させる)ようにしたが、図3(a)又は図3(b)に示すようにしてもよい。即ち、図3(a)に示すように、検出室31の上部に蒸気導出管41を開口させ、その下方に温度センサ32の検出端部32aを配置する。また、図3(b)に示すように、検出室31の上部に蒸気導出管41を開口させ、その略水平位置に温度センサ32の検出端部32aを配置する。換言すれば、蒸気導出管41の開口(蒸気導出管41の検出室31に対する接続部位)に対向するように検出端部32aを配置する。いずれのようにしても、前記第1実施形態における(1)〜(4)番目の効果と同様の効果が得られる。
【0045】
【発明の効果】
本発明によれば、運転を停止させることなく伝熱管の破損を早期に発見することができる。
【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】本実施形態における蓄熱装置の平面図。
【図3】(a),(b)は、それぞれ別の実施形態における伝熱管破損検出装置の要部拡大断面図。
【符号の説明】
11…蓄熱装置、21…ケースを構成する内ケース、
24…熱源を構成する蓄熱材、25…伝熱管、26…電気ヒータ、
31…蒸気検出部を構成する検出室、
31a…検出室の開口部、
32…温度検出手段及び蒸気検出部を構成する温度センサ、
41…連通路を構成する蒸気導出管、
51…判断手段及び蒸気検出部を構成する制御装置、D…伝熱管破損検出装置。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat transfer tube damage detection device for detecting damage to a heat transfer tube through which a heat medium flows, and a heat storage device including the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the following heat storage devices are known. That is, the heat storage material filled in the case is heated by a heater, and in this state, water is supplied from one of the heat transfer tubes buried in the heat storage material by driving a pump, and the water is taken out from the other as steam (for example, see Patent Document 1). 1). In this conventional heat storage device, inspection for confirming the presence or absence of heat transfer tube damage (pinhole, pitting corrosion, stress corrosion cracking, etc.) due to aging deterioration and manufacturing defects, etc. is performed periodically (every three months or every six months). ) Has been done. As a method of the periodic inspection, for example, there are a method of injecting pressurized air into the heat transfer tube and a method of manually collecting and analyzing water in the heat transfer tube.
[0003]
In the former case, if the heat transfer tube is damaged, the injected air leaks from the damaged portion. In the latter case, for example, the component of the collected water is analyzed and compared with the component of the water before passing through the heat transfer tube. If the heat storage material component is included in the collected water component, it is determined that any part of the heat transfer tube is damaged. This is because when the heat transfer tube is damaged, the water-soluble nitrate constituting the heat storage material elutes into the water flowing in the heat transfer tube.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-3-282101
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional heat storage device has the following problems. That is, although the heat transfer tube was regularly inspected, if the heat transfer tube is damaged by pitting or the like for some reason after this periodic inspection, the heat transfer tube is left in a broken state until the next periodic inspection. There was a fear. That is, it was difficult to detect the damage of the heat transfer tube at an early stage. Further, in the conventional method for inspecting a heat transfer tube for damage, it was necessary to stop the operation of the heat storage device or to empty the heat transfer tube once. For this reason, even if the heat transfer tube is damaged during operation of the apparatus, this is not immediately detected.
[0006]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a heat transfer tube damage detection device capable of detecting damage to a heat transfer tube at an early stage without stopping operation, and a device for detecting the damage. An object of the present invention is to provide a heat storage device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, in the case, the steam detector is disposed on a side of the case opposite to an outlet side of both ends of the heat transfer tube. I do.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the steam detection unit includes a detection chamber provided outside the case and a temperature detection unit configured to detect a temperature in the detection chamber. Means, and judging means for judging the presence or absence of breakage of the heat transfer tube based on the temperature in the detection chamber detected by the temperature detecting means, the communication path between the inside of the case and the inside of the detection chamber The point is that the communication is made.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, an upper portion of the detection chamber is closed, and an opening is provided in the lower portion.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electric heater for heating a heat storage material filled in a case, and a heat medium disposed in the case and having a heat medium flow therein to allow the heat medium to flow between the heat medium and the heat storage material. In a heat storage device provided with a heat transfer tube for performing heat exchange, a heat transfer tube damage detection device according to any one of
[0011]
(Action)
According to the first aspect of the present invention, the heat medium vapor generated in the case due to, for example, breakage of the heat transfer tube is guided to the vapor detection unit provided outside the case via the communication path. The steam detecting section detects that the heat transfer tube is broken by detecting the heat medium steam. For this reason, the breakage of the heat transfer tube can always be detected during the operation without stopping the operation.
[0012]
According to the invention described in
[0013]
According to the third aspect of the invention, in addition to the operation of the first or second aspect, the heat medium vapor generated in the case is detected outside the case via the communication passage. Guided to the room. The temperature in the detection chamber is detected by the temperature detection means, and the presence or absence of breakage of the heat transfer tube is determined based on the temperature in the detection chamber detected by the temperature detection means.
[0014]
According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in claim 3, the upper part of the detection chamber is closed and the lower part is also opened. Since the opening of the detection chamber is located below, it is difficult for steam leaking from the inside of the case to escape from the detection chamber, and the steam is trapped in the detection chamber. Therefore, the temperature detected by the temperature detecting means is maintained in the peak state for a predetermined time. Further, even when the amount of the leaked steam is small, the leaked steam is trapped in the detection chamber, so that the temperature in the detection chamber gradually increases to reach a peak value and is maintained for a predetermined time.
[0015]
According to the invention described in claim 5, the heat storage device is provided with the heat transfer tube damage detection device according to any one of
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a heat transfer tube damage detection device and a heat storage device including the same will be described with reference to FIGS.
[0017]
As shown in FIG. 1, the
[0018]
The
[0019]
Both ends of the
[0020]
As shown in FIG. 1, the
[0021]
As shown in FIG. 1, one end of a
[0022]
As shown in FIG. 1, the
[0023]
In the present embodiment, the
[0024]
[Operation of Embodiment]
Next, the operation of the heat transfer tube breakage detection device and the heat storage device configured as described above will be described sequentially for normal times and abnormal times. The normal state refers to a heat output operation in a state where the
[0025]
[Normal]
First, the operation of the heat transfer tube damage detection device D and the
[0026]
The high-temperature atmosphere gas in the
[0027]
[In case of abnormality]
Next, the operation of the heat transfer tube damage detection device D and the
[0028]
Steam leaking from the
[0029]
At this time, since the upper part of the
[0030]
Therefore, the temperature detected by the
[0031]
Further, the
[0032]
That is, the
[0033]
Further, even when the degree of breakage of the
[0034]
As described above, when the temperature in the
[0035]
(Effects of the embodiment)
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) A steam detector provided outside the
[0036]
Specifically, the steam detection unit includes a
[0037]
Therefore, when the
[0038]
(2) The steam detection section is arranged on the opposite side of the both ends of the
[0039]
(3) The upper part of the
[0040]
(4) The
[0041]
(Another example)
The above-described embodiment may be modified and implemented as follows.
In the present embodiment, the
[0042]
-In this embodiment, although the
[0043]
In the present embodiment, the
[0044]
In the present embodiment, the
[0045]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, breakage of a heat exchanger tube can be discovered at an early stage, without stopping operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a heat storage device according to an embodiment.
FIG. 2 is a plan view of the heat storage device according to the embodiment.
FIGS. 3A and 3B are enlarged cross-sectional views of a main part of a heat transfer tube breakage detecting device according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
11: heat storage device, 21: inner case constituting a case,
24: heat storage material constituting a heat source; 25: heat transfer tube; 26: electric heater;
31 ... a detection chamber constituting a steam detection unit,
31a ... opening of the detection chamber
32 temperature sensors constituting temperature detecting means and a steam detecting section;
41 ... a steam outlet pipe constituting a communication passage,
51: a control device that constitutes the judgment means and the steam detection unit; D: a heat transfer tube damage detection device.
Claims (5)
前記ケースの外部に設けられると共に前記ケース内において発生した熱媒体蒸気を検出可能とした蒸気検出部と、
前記ケース内において発生した熱媒体蒸気を前記蒸気検出部に導く連通路とを備え、
前記連通路からの熱媒体蒸気を検出したときに前記蒸気検出部は伝熱管には破損が発生していると判断するようにした伝熱管破損検出装置。A heat transfer tube breakage detecting device that detects breakage of a heat transfer tube that performs heat exchange between the heat medium and the heat source, wherein the heat transfer medium is disposed inside the case and the heat medium flows therein.
A steam detection unit provided outside the case and capable of detecting heat medium steam generated in the case,
A communication path that guides the heat medium vapor generated in the case to the vapor detection unit,
A heat transfer tube breakage detection device, wherein when detecting heat medium steam from the communication passage, the steam detection unit determines that the heat transfer tube is broken.
前記ケースの外部に設けられた検出室と、
前記検出室内の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された前記検出室内の温度に基づいて前記伝熱管の破損の有無を判断する判断手段とを備え、
前記連通路により前記ケースの内部と前記検出室の内部とを連通するようにした請求項1又は請求項2に記載の伝熱管破損検出装置。The steam detector,
A detection chamber provided outside the case,
Temperature detection means for detecting the temperature in the detection chamber,
Judgment means for judging the presence or absence of breakage of the heat transfer tube based on the temperature in the detection chamber detected by the temperature detection means,
3. The heat transfer tube damage detection device according to claim 1, wherein the inside of the case and the inside of the detection chamber are communicated with each other through the communication passage. 4.
請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の伝熱管破損検出装置を備えた蓄熱装置。An electric heater that heats the heat storage material filled in the case, and a heat transfer tube that is disposed in the case and through which a heat medium flows therein and performs heat exchange between the heat medium and the heat storage material. Heat storage device,
A heat storage device comprising the heat transfer tube damage detection device according to any one of claims 1 to 4.
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JP2007125217A (en) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Rinnai Corp | Mist sauna apparatus |
JP7367610B2 (en) | 2020-05-20 | 2023-10-24 | 株式会社Ihi | Heat exchanger cover plate structure |
-
2003
- 2003-03-10 JP JP2003063924A patent/JP2004271086A/en active Pending
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