JP2006322697A - 蓄熱式熱供給装置及びそれを用いた蓄熱式熱供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】熱取出器に一定量の熱交換媒体を供給することができ、熱取出器を効率よく運転させる。
【解決手段】固体と液体との状態変化により蓄熱するエリスリトール２２と、エリスリトール２２に接触することにより熱交換し、エリスリトール２２よりも比重が小さく、エリスリトール２２と分離する油２１とを内部空間に収容し、内部空間の下方に油２１を取り込み、内部空間の上方から油２１を排出する蓄熱槽２を備える。そして、蓄熱槽２から排出された油２１を、熱交換器１１に供給する排出管６及び取込管９と、熱交換器１１において熱が取り出された油２１を蓄熱槽２に供給する供給管７及び取出管１０とを備える。さらに、排出管６を流通する油２１の流量を検出する流量計５ｂと、排出管６に設けられ、流量制御器５による検出結果に基づいて排出管６を流通する油２１の流量を制御するポンプ５ａとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、夜間の電力や排蒸気を利用して蓄熱し、必要なときに取り出す家庭用又は業務用の定置方式又は移動方式の蓄熱式熱供給装置及び蓄熱式供給装置を吸収式冷温水機に活用する蓄熱式熱供給システムに関するものである。

近年、昼間の熱利用のピーク時におけるエネルギー消費を低減する必要があり、例えば、特許文献１に示すように、発生する熱を一時的に蓄熱する蓄熱装置が提案されている。また、熱源と熱需要先が遠隔地にある場合、特許文献２に示すような、蓄熱技術を利用したシステムが提案されている。特許文献１の発明は、蓄熱槽に、熱を蓄熱する蓄熱材と、蓄熱材よりも比重が小さく、蓄熱材と分離する熱媒を収容している。蓄熱槽では、比重の相違から上方に熱媒、下方に蓄熱材と互いに分離される。そして、例えば、製鉄所、ゴミ処理場等において発生する熱が供給された熱媒を蓄熱槽の底部から供給すると、蓄熱材よりも比重が小さいため、蓄熱槽の上方に移動する。そして、かかる移動中に蓄熱材と直接接触することで、熱媒に供給された熱が蓄熱材に伝わり、蓄熱されるようになる。

また、蓄熱した熱を利用する場合は、上記と同様に、熱供給されていない熱媒を蓄熱槽の底部から供給すると、蓄熱材よりも比重が小さいため、蓄熱槽の上方に移動する。そして、かかる移動中に蓄熱材と直接接触することで、蓄熱材に蓄熱された熱が熱媒に伝わり、熱媒に熱が供給されるようになる。そして、かかる熱媒を熱取出器に供給し、熱取出器において熱を回収することで、例えば、暖房機器のような外部機器において熱を利用することができるようになる。

特開昭５８−１０４４９４号公報 実開平０４−１３８５６５号公報

特許文献１のように、熱媒と蓄熱材との直接接触で熱交換をする場合において、蓄熱材として使用される物質としては、一般的には、例えば、酢酸ナトリウムやエリスリトール等が使用され、これらの物質は、融点が高いため平時は固体であり、熱が蓄熱されると液体へと状態変化する。したがって、特許文献１のような蓄熱装置に蓄熱された熱を取り出すと、熱を取り出すにしたがって蓄熱材が固体へと変化していくようになる。そうすると、直接接触により熱伝導される熱媒は、蓄熱材を上昇移動し難くなってしまい、熱伝導された熱媒を蓄熱槽の上方から排出し難くなる。これにより、熱取出器に十分な熱媒を供給できなくなってしまい、その結果、効率よく熱取出器や外部機器を運転させることができなくなるおそれがある。さらに、かかる蓄熱装置を利用して冷房等を行う場合、廃熱利用型の吸収式冷温水機との組み合わせが考えられるが、吸収式冷温水器が受け入れる温水は、温度及び水量に条件があり、この条件を満足しなければ蓄熱槽に蓄えられた熱量を有効利用することができない。

そこで、本発明の目的は、熱取出器に一定量の熱交換媒体を供給することができ、熱取出器を効率よく運転させることができる蓄熱式熱供給装置、及び廃熱利用型吸収式冷温水機への熱の有効利用が可能とするシステムを提供することである。

課題を解決するための手段及び効果

上記目的を達成するために、第１の発明は、蓄熱した熱を熱交換媒体に供給し、熱供給された熱交換媒体から熱を取り出す熱取出器に熱交換媒体を供給する蓄熱式熱供給装置において、固体と液体との状態変化により蓄熱する蓄熱体と、蓄熱体に接触することにより熱交換し、蓄熱体よりも比重が小さく、蓄熱体と分離する熱交換媒体とを内部空間に収容し、内部空間の下方に熱交換媒体を取り込み、内部空間の上方から熱交換媒体を排出する蓄熱槽と、蓄熱槽から排出された熱交換媒体を、熱取出器に供給する第１供給管と、熱取出器において熱が取り出された熱交換媒体を蓄熱槽に供給する第２供給管と、第１供給管を流通する熱交換媒体の流量を検出する流量検出器と、第１供給管に設けられ、流量検出器による検出結果に基づいて第１供給管を流通する熱交換媒体の流量を制御する第１流量制御部とを備えている。

この構成によると、第１供給管を流通する熱交換媒体の流量を検出し、その検出結果に基づいて、熱交換媒体の流量を調節するようになっているため、第１供給管を流通する熱交換媒体の流量を常に一定にすることができる。これにより、熱取出器には、常に一定量の熱交換媒体を供給することができ、熱取出器を効率よく運転させることができる。

具体的には、熱交換媒体は蓄熱体よりも比重が小さく、蓄熱体と分離するため、蓄熱槽の内部空間には、蓄熱体と、熱交換媒体とが上下に分離して収容される。そして、内部空間の下方に熱交換媒体を排出することで、熱交換媒体は、蓄熱体を通り、上方の熱交換媒体へと移動し、この移動中に、蓄熱体が液体から固体へと状態変化する。固体に変化すると、内部空間の下方に排出された熱交換媒体が上方に移動し難くなり、その結果、蓄熱槽から排出され、第１供給管を流通する熱交換媒体の流量が少なくなる。そうすると、熱取出器に十分な熱交換媒体を供給することができなくなってしまう。このため、第１供給管を流通する熱交換媒体の流量を第１流量制御部によって調節することで、熱取出器に十分な熱交換媒体を供給することができる。

また、第２の発明は、第１の発明において、前記蓄熱体が固体に状態変化して当該蓄熱体中を前記熱交換媒体が流動する経路が形成された後の状態において、前記第１供給管における前記熱交換媒体の流通を停止する場合と前記第１供給管に前記熱交換媒体を流通させる場合とを切り替えることにより、前記第１供給管から前記熱取出器に供給する前記熱交換媒体の流量を制御する第２流量制御部を更に備えた構成である。

この構成によると、蓄熱体が固体に状態変化して熱交換媒体の経路を形成した後は、液体状態の蓄熱体が固化して熱交換媒体の流動を更に阻害することはないため、第１供給管における熱交換媒体の流通を停止する場合と熱交換媒体を供給する場合との２種類の状態の切り替えにより熱取出器に供給する熱交換媒体の流量を簡便に制御することができるとともに、流通を停止することによる第２流量制御部の運転動力の削減が可能で、効率よく運転させることができる。

また、第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、前記第１供給管を流通する熱交換媒体を前記第２供給管に直接供給する第３供給管と、前記第１供給管から前記第３供給管に供給される前記熱交換媒体の流量を制御することで、前記第１供給管から前記熱取出器に供給する熱交換媒体の流量を制御する第３流量制御部とを備えた構成である。

この構成によると、熱取出器に取り込まれる熱交換媒体の流量を制御することができるようになっているため、熱取出器で取り出す熱量を調節することができる。

また、第４の発明は、第３の発明において、前記第３流量制御部は、前記第１供給管から前記熱取出器への前記熱交換媒体の供給を停止し、前記第３供給管に供給する場合と、前記第１供給管から前記第３供給管への前記熱交換媒体の供給を停止し、前記熱取出器に供給する場合とを切り替えることにより、前記第１供給管から前記熱取出器に供給する前記熱交換媒体の流量を制御することを特徴とする。

この構成によると、熱取出器に熱交換媒体を供給する場合と供給を停止する場合との２種類の状態を切り替えることにより、熱取出器に供給する熱交換媒体の流量を制御することができるようになっているため、熱取出器で取り出す熱量を簡便に調節することができる。

また、第５の発明は、第３の発明または第４の発明において、前記熱取出器において前記熱交換媒体から取り出された熱量に関する状態変数である第１熱パラメータを検出する第１熱量検出器をさらに備えており、前記第３流量制御部は、前記第１熱量検出器の検出結果に基づいて、前記第１供給管から前記第３供給管に供給される前記熱交換媒体の流量を制御し、前記第１供給管から前記熱取出器に供給する熱交換媒体の流量を制御する構成である。

この構成によると、熱取出器において取り出される熱量に関する状態変数である第１熱パラメータに基づいて、熱取出器に取り込む熱交換媒体の流量を制御するようになっているため、熱取出器で必要とする熱量が取り出すことができるようになる。

また、第６の発明は、第３の発明または第４の発明において、前記熱取出器に供給する前記熱交換媒体の熱量に関する状態変数である第２熱パラメータを検出する第２熱量検出器をさらに備えており、前記第３流量制御部は、前記第２熱量検出器の検出結果に基づいて、前記第１供給管から前記第３供給管に供給される前記熱交換媒体の流量を制御し、前記第１供給管から前記熱取出器に供給する熱交換媒体の流量を制御する構成である。

この構成によると、熱取出器において取り出される熱量に関する状態変数である第２熱パラメータに基づいて、熱取出器に取り込む熱交換媒体の流量を制御するようになっているため、熱取出器で必要とする熱量が取り出すことができるようになる。

また、第７の発明は、第５の発明の蓄熱式供給装置と、水の気化熱を利用して冷水を作る吸収式冷温水機と、熱供給された前記熱交換媒体から取り出した熱を、前記吸収式冷温水機に利用される前記水に供給する前記熱取出器と、前記吸収式冷温水機から前記熱取出器に前記水を供給する第１水供給管と、熱供給された前記水を前記熱取出器から前記吸収式冷温水機に供給し、前記第１熱パラメータとして熱供給された前記水の温度を検出する前記第１熱量検出器を有する第２水供給管とを備えており、前記第３流量制御部は、
前記第１熱量検出器により検出する前記水の温度が７０℃以上１００℃以下となるように、前記第１供給管から前記第３供給管に供給される前記熱交換媒体の流量を制御し、前記第１供給管から前記熱取出器に供給する熱交換媒体の流量を制御するようにした蓄熱式熱供給システムである。

この構成によると、第１熱量検出器により検出する水の温度が７０℃以上１００℃以下となるように、熱取出器に供給する熱交換媒体の流量を制御するようになっている。吸収式冷温水機は、温水温度に制約があるため、条件範囲外の温水は利用できないようになっている。このため、水の温度が７０℃以上１００℃以下となるように制御することで、蓄熱した熱を無駄にすることなく有効に活用することができる。

また、第８の発明は、第６の発明の蓄熱式供給装置と、前記熱取出器とを備えており、
前記熱取出器が、熱供給された前記熱交換媒体から取り出した熱を水に供給し、前記水の気化熱を利用して冷水を作る吸収式冷温水機である蓄熱式熱供給システムである。

この構成によると、熱取出器を、熱供給された熱交換媒体から取り出した熱を、水に供給し、水の気化熱を利用して冷水を作る吸収式冷温水機とすることで、蓄熱した熱を直接使用することができるため、効率よく吸収式冷温水機である熱取出器を運転させることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

本実施の形態に係る蓄熱式熱供給装置１は、工場や廃棄処理場などで発生する廃熱を蓄熱する装置であり、蓄熱式熱供給システム１００等に好適に用いられる。熱供給システム１００は、図１に示すように、蓄熱式熱供給装置１の他に、蓄熱式熱供給装置１に接続される熱交換器１１（熱取出器）と、熱交換器１１に接続される外部機器１５（吸収式冷温水機）とから構成されている。

（熱交換器）
熱交換器１１は、外部機器１５に利用するために、蓄熱式熱供給装置１に蓄熱された熱を回収する。具体的には、熱交換器１１は、後述する蓄熱式熱供給装置１の蓄熱槽２に蓄熱された熱が供給された油２１を取り込み、他方で、外部機器１５に利用する熱媒体を取り込む。そして、取り込んだ油２１及び熱媒体が流通する熱伝導率の高い配管が互いに接触するように設けられており、配管の壁を介して、間接的に油２１の熱が熱媒体に伝導する。このように熱交換器１１において回収された熱は、外部機器１５において利用される。

（外部機器）
外部機器１５は、水の気化熱を利用して冷水を作る吸収式冷温水機であり、熱媒体は水である。吸収式冷温水機は、冷水を作ることで、例えば、冷房を行うことができる。熱交換器１１と外部機器１５とは、熱媒体である水を外部機器１５から熱交換器１１に供給する供給管１６（第１水供給管）、及び、熱が伝導され温水となった熱媒体を熱交換器１１から外部機器１５に取り込む取込管１７（第２水供給管）により接続されている。吸収式冷温水機である外部機器１５は、熱交換器１１から温水を取り込むと、温水を蒸発させ、そのときに発生する気化熱を利用して冷水を作るようになっている。そして、この冷水を利用して、冷房等を行うようになっている。

なお、外部機器１５は、例えば、温水を出す給湯器であってもよく、その場合は、熱媒体は水であり、暖房機器であってもよく、この場合は、熱媒体は空気となる。

（蓄熱式熱供給装置）
蓄熱式熱供給装置１は、蓄熱槽２と、加熱器３と、流路制御器４（第３流量制御部）と、流量制御器５（第１流量制御部）と、配管６〜１０とを有している。

蓄熱槽２は、内部空間を有しており、外周部分には、耐熱性を有する気泡発泡樹脂からなる断熱材等が付設されている。そして、蓄熱槽２の内部空間には、油２１（熱交換媒体）とエリスリトール２２（蓄熱体）とが収容されている。具体的には、蓄熱槽２には、内部空間を上下に２つの空間に分離する分離板２ａが配設されている。分離板２ａは、平板であって、油２１が通過することができる複数の孔が設けられている。なお、分離板２ａは、熱伝導率が高い部材から形成されている。分離板２ａにより上下に分離された内部空間の上側（以下、「上空間」と言う）には、油２１とエリスリトール２２とが収容されており、分離された内部空間の下側（以下、「下空間」と言う）には、油２１のみが収容されている。なお、本実施の形態では、蓄熱体は、短時間で効率よく蓄熱することができるエリスリトール２２を使用しているが、酢酸ナトリウム三水和塩等であってもよい。

油２１は、工場等で発生する廃熱が供給され、エリスリトール２２との直接接触により、エリスリトール２２との間で熱交換をして、エリスリトール２２に廃熱を蓄熱したり、エリスリトール２２に蓄熱された熱を取り出し、熱交換器１１に供給したりするための熱媒体である。なお、上記したように、熱交換器１１に油２１が供給されると、外部機器１５に熱を利用するために油２１の熱が回収される。また、以下の説明において、エリスリトール２２に蓄熱された熱を回収する（取り出す）ことをエリスリトール２２の冷却と言う。

エリスリトール２２は、固体と液体との状態変化により、熱供給された油２１と直接接触することで、油２１の熱を蓄熱する。具体的には、エリスリトール２２の融点は約１１９度であり、平時（室温状態）では固体となっている。そして、熱供給された油２１と直接接触することで油２１の熱が伝導されると、固体から液体に状態変化し、液体状態で蓄熱するようになっている。また、エリスリトール２２が蓄熱しているとき、即ち、エリスリトール２２が液体状態のとき、熱を有さない油２１と直接接触することで、蓄熱した熱を油２１に伝導するとともに、液体から固体に状態変化する。

なお、油２１は、エリスリトール２２よりも比重が小さく、エリスリトール２２とは混合しないため、上空間に収容されている油２１とエリスリトール２２とは、夫々を分離するための間に部材等を介在させなくても、上層に油２１、下層にエリスリトール２２と、互いに分離するようになっている。また、下空間には、油２１が充填されており、後述の加熱器３から下空間に油２１が排出されることで、分離板２ａの孔から油２１が排出し、その排出する圧力で上空間のエリスリトール２２が液体であっても、分離板２ａの孔を介して下空間に移動しないようになっている。

加熱器３は、蓄熱槽２と一体に設けられ、工場等から発生する廃熱を油２１に供給したり、熱供給の停止をしたりし、油２１を蓄熱槽２の内部空間の下方に排出する。加熱器３は、例えば、油２１が流通するパイプを囲繞するように配置した伝熱管を有しており、その伝熱管に上記廃熱を送給することで、配管壁を介して油２１に熱供給（加熱）できるようになっている。そして、エリスリトール２２に蓄熱する場合は、油２１に熱供給をし、熱供給した油２１を排出する。また、エリスリトール２２を冷却する場合は、熱供給（加熱）を停止し、取り込んだ油２１をそのまま排出する。

また、加熱器３は、蓄熱槽２の上部から内部空間に向かって突出し、上空間の油２１とエリスリトール２２との境界面を略垂直に横切るように配置されている。加熱器３の一部を蓄熱槽２の内部空間内に設けるように、加熱器３と蓄熱槽２とを一体にすることで、装置１の省スペースを実現することができる。また、加熱器３で油２１に熱供給した場合、加熱器３から蓄熱槽２へ供給される時間や距離を短くでき、それにより、供給中に油２１の熱が奪われることがないため、効率よくエリスリトール２２に蓄熱できる。さらに、加熱器３を、油２１とエリスリトール２２との境界面を横切るように配置することで、加熱器３から発生する熱をエリスリトール２２に伝導することができ、加熱器３からの熱を有効利用することで、さらに効率よく蓄熱することができる。

さらに、加熱器３は、熱伝導率が高い部材から形成された、加熱器用管３ａと補助管３ｂとを有している。加熱器用管３ａは、加熱器３の下部に設けられ、加熱器３に取り込まれた油２１を、蓄熱槽２の下空間に排出する。下空間に排出された油２１は、分離板２ａの孔からエリスリトール２２内に排出され、その後、上層の油２１まで上昇する。この上昇中にエリスリトール２２との直接接触により、エリスリトール２２との間で熱交換するようになっている。

補助管３ｂは、蓄熱槽２の上空間にあるエリスリトール２２と、下空間の油２１を通過するように配置されており、加熱器３の油２１を、蓄熱槽２の上空間の油２１に排出する。油２１が、加熱器３により熱供給された場合、補助管３ｂを流通する間に、補助管３ｂの壁を介した間接接触により、油２１の熱がエリスリトール２２や下空間の油２１に伝導する。これにより、エリスリトール２２に蓄熱できたり、下空間の油２１を高温に維持できたりすることで、さらに効率よく蓄熱することができる。

また、エリスリトール２２を冷却していくと、即ち、エリスリトール２２に蓄熱した熱を取り出していくと、エリスリトール２２は固体化していくため、エリスリトール２２と直接接触する油２１がエリスリトール２２中を上昇し難くなる。そうすると、上空間の油２１の量が低下し、それにより、後述の排出管６からの排出量も低下してしまうが、補助管３ｂを設けることで、油２１の量の低下を防ぐことができる。また、補助管３ｂの途中には、バルブ３ｃが設けられており、バルブ３ｃを開閉することで、油２１を流通させたり、流通を停止させたりすることができる。

また、上述しように分離板２ａは、熱伝導率が高い部材から形成されており、下空間に熱供給した油２１を排出することで、分離板２ａを介して間接的に下側全体からエリスリトール２２に伝導することができる。

上記の蓄熱槽２には、上空間に収容している油２１を排出する排出管６（第１供給管）が配設されている。なお、排出管６の途中には、流量制御器５のポンプ５ａ及び流量計５ｂが配設されており、ポンプ５ａを運転させることで、油２１が排出管６を流通するようになり、流量計５ｂにより、排出管６を流通する油２１の流量を計測することができるようになっている。そして、流量計５ｂの計測結果に基づいて、ポンプ５ａを制御（具体的には、ポンプの回転数の制御）し、油２１の流量が常に一定となるように制御できるようになっている。ポンプ５ａ及び流量計５ｂについては、後に詳述する。

排出管６には、接続管８（第３供給管）と取込管９とが接続されている。具体的には、三方バルブ４ａにより、排出管６、接続管８、取込管９がそれぞれ接続されている。三方バルブ４ａは、開閉操作することで、２つの流路を切り替えることができるバルブである。なお、三方バルブ４ａは、後述の流路制御器４の制御部４ｃにより、排出管６を接続管８と流通可能に接続したり、排出管６を取込管９と流通可能に接続したりでき、油２１の流路を切り替えることができるようになっている。また、取込管９は、熱交換器１１と接続され、取込管９を流通する油２１は熱交換器１１に取り込まれるようになっている。

一方、加熱器３には、油２１を取り込む供給管７（第２供給管）が配設されている。そして、供給管７には、接続管８と取出管１０とが接続されている。具体的には、三方バルブ１２により、供給管７、接続管８、取出管１０がそれぞれ接続されている。なお、取出管１０は、熱交換器１１と接続され、熱交換器１１において熱が回収され、熱交換器１１から排出された油２１が流通する。そして、三方バルブ１２を操作することで、供給管７を取出管１０と流通可能に接続したり、供給管７を接続管８と流通可能に接続したりすることができる。なお、供給管７、接続管８、取出管１０の接続部分は、バルブではく、油２１の逆流を防止するような三方弁であってもよい。この場合、三方バルブの場合のように、操作して流路を切り替える必要がなくなる。

なお、取込管９及び取出管１０は、着脱自在に熱交換器１１と接続されていてもよいし、熱交換器１１を介さずに直接外部機器１５に接続されていてもよい。

上記のように、配管６〜１０を配設することで、排出管６、接続管８及び供給管７からなる流路（以下、第１流路と言う）と、排出管６、取込管９、取出管１０及び供給管７からなる流路（以下、第２流路と言う）との２つの流路が形成される。そして、蓄熱状況等に応じて、三方バルブ４ａを開閉操作し、第１流路及び第２流路を切り替えるようになっている。例えば、蓄熱槽２に蓄熱する場合は、第１流路に切り替える。また、蓄熱した熱を外部機器１５に利用する場合は、熱交換器１１に油２１が供給できるように、第２流路に切り替える。また、後述するが、熱交換器１１に供給する油２１の流量を制御したい場合は、第１流路及び第２流路の両流路に油２１が流れるようにする。なお、三方バルブ１２は、三方バルブ４ａと同期して操作されて、流路を切り替えるようにしてもよいし、独立して操作されるようにしてもよい。

上記の配管６〜１０を流通する油２１の流量の制御、及び第１流路と第２流路との切り替えは、流路制御器４及び流量制御器５によって制御される。

流量制御器５は、ポンプ５ａと、流量計５ｂと、制御部５ｃとを有しており、上記したように、ポンプ５ａ及び流量計５ｂは、排出管６の途中に設けられている。ポンプ５ａは、油２１を流通させるための装置であり、流量計５ｂは、排出管６を流通する油２１の単位時間に断面を流れる流体の体積または質量を計測する装置である。また、制御部５ｃは、ポンプ５ａと流量計５ｂとに接続され、流量計５ｂの計測結果に基づいて、流量計５ｂの値が常に一定となるように、ポンプ５ａを制御する。具体的には、上記したように、蓄熱槽２のエリスリトール２２を冷却していくと、液体から固体へと状態変化するようになる。そうすると、蓄熱槽２の下空間にある油２１は、分離板２ａの孔を通過し、上空間に移動し難くなる。その結果、上空間の油２１の量が低下し、排出管６から排出される油２１の流量も低下してしまう。これにより、排出管６を流通する油２１の流量が低下してしまい、熱交換器１１に十分な油２１を供給できなくなってしまう。このため、流量が低下すると、ポンプ５ａの回転数（駆動力）を大きくして、流量を増大させ、また、流量が増大すると、ポンプ５ａの回転数を小さくして、流量を低下させることで、排出管６を流通する油２１の流量を常に一定となるように制御するようになっている。これにより、熱交換器１１は、常に一定の油２１を取り込むことができるようになる。

なお、本実施の形態では、流量を一定にするために流量計５ｂを用いているが、その他の計測器、例えば、排出管６を流通する油２１の流圧を計測することで流量を導出し、流圧が常に一定となるようにポンプ５ａを制御するようにしてもよい。

流路制御器４は、三方バルブ４ａ、温度計４ｂ（第１熱量検出器）及び制御部４ｃを有している。三方バルブ４ａは、上述したように、排出管６、接続管８、取込管９を接続するバルブである。温度計４ｂは、熱交換器１１において取り出された熱量に関する状態変数である第1熱パラメータとしての温度を計測する。ここで、熱パラメータとは、熱媒体の熱量に関するエネルギー状態を示す状態変数で、熱交換される熱量との関連性を有するパラメータであり、本実施の形態に示す温度に限られない。また、複数のパラメータを計測する場合もある。具体的には、上記したように、熱交換器１１は、蓄熱槽２に蓄熱された熱を取り込んだ油２１を取り込み、他方で、外部機器１５に利用する熱媒体（水）を取り込み、取り込んだ油２１と熱媒体との間接接触により油２１の熱を熱媒体に伝導するようになっている。温度計４ｂは、熱交換器１１において熱伝導され、温水となって排出された熱媒体が流通する取込管１７の途中に配置され、かかる熱媒体の温度を計測することで、熱交換器１１において取り出された熱量を導出する。

制御部４ｃは、温度計４ｂにより計測した熱量に基づいて三方バルブ４ａの開度の制御を行い、第１流路と第２流路とを流れる油２１の流量の度合いを調節する。例えば、熱交換器１１において取り出される熱量が高い場合、即ち、熱交換器１１から排出された水の温度が高い場合、三方バルブ４ａの開度を調節し、第１流路にも油２１が流れるようにすることで、熱交換器１１が取り込む油２１の流量を低下させることができ、それにより、熱交換器１１において取り出される熱量を低下させることができる。また、熱交換器１１において取り出される熱量が低い場合は、第１流路には油２１が流れないようにすることで、熱交換器１１が取り込む油２１の流量を増加させることができ、それにより、熱交換器１１において取り出される熱量も増加させることができる。

このように、熱交換器１１において取り出される熱量に基づいて三方バルブ４ａを制御することで、熱交換器１１において取り出される熱量をも制御することができる。したがって、熱交換器１１及び外部機器１５において必要とされる熱量に調節でき、熱交換器１１及び外部機器１５を効率よく運転させることができる。

例えば、本実施の形態では、融点が１１９℃であるエリスリトール２２を蓄熱材として用いているが、融点が１００℃以上である蓄熱材を使用した場合、熱回収時の運転初期段階は、熱交換器１１に取り込まれる油２１が保有する熱量も高くなっている。このため、熱交換器１１及び外部機器１５に取り込まれる熱量も高くなってしまう。これにより、例えば外部機器１５が冷温水機等の場合、熱媒体である水が沸騰してしまうおそれがあり、熱を回収しても利用できなくなってしまう。したがって、熱量を計測しながら熱交換器１１に取り込む油２１の流量を調節することで、外部機器１５が必要とする熱量を回収することができ、効率よく運転させることができる。

なお、本実施の形態では、制御部４ｃは、温度計４ｂにより検出された水の温度が７０℃以上１００℃以下となるように流量を制御することが好ましい。本実施の形態では、外部機器１５は、吸収式冷温水機であり、吸収式冷温水機は上記したように水の蒸発を利用して冷房等を行うようになっている。そして、水の沸点は１００℃であるため、外部機器１５に供給される水の温度が７０℃以下である場合、水を十分蒸発させることができないため外部機器１５で効率よく冷房等を行うことができず、また、水は１００℃以上では蒸発するため、外部機器１５において蒸気を利用することができない。従って、熱交換器１１から排出される水の温度が７０℃以上１００℃以下となるように制御することが好ましい。

また、温度計４ｂは、熱交換器１１に取り込まれる油２１の熱量に関する状態変数である第２熱パラメータとしての温度を計測するように設置するようにしてもよい。具体的には、取込管９の途中に設けるようにしてもよい。この場合も、上記したと同様に、熱交換器１１において取り出される熱量に基づいて、熱交換器１１に取り込む油２１の流量を制御するため、熱交換器１１及び外部機器１５において必要とされる熱量に調節でき、熱交換器１１及び外部機器１５を効率よく運転させることができる。また、熱量に関する状態変数である熱パラメータを計測する計測器は温度計でなくてもよい。

次に、上記のように構成された蓄熱式熱供給装置１及び熱供給システム１００の蓄熱時の動作及び熱回収時の動作について説明する。

まず、蓄熱槽２に蓄熱する場合について説明する。最初に、三方バルブ４ａ・１２を第１流路に切り替え、ポンプ５ａを作動させることで、蓄熱槽２の上空間に収容された油２１が、第１流路から加熱器３へと送給される。そして、油２１は、加熱器３に取り込まれると、工場等で発生した廃熱が供給される。熱供給された油２１は、加熱器用管３ａにより、蓄熱槽２の下空間に排出される。他方、加熱器３で熱供給された油２１は、バルブ３ｃが開となった補助管３ｂを流通し、上空間の油２１に排出される。

エリスリトール２２は、蓄熱開始時は固体であるため、分離板２ａの孔をふさいでいる状態となっているため、下空間の油２１は、分離板２ａの孔から排出されない。このため、熱供給された油２１が補助管３ｂを流通することで、間接的にエリスリトール２２に熱を伝導し、エリスリトール２２をより早く固体から液体へと変化させることができる。また、補助管３ｂは、下空間を通過するため、間接的に下空間の油２１に熱を伝導し、下空間の油２１を高温に維持することができる。これにより、分離板２ａを介して、間接的にエリスリトール２２の下側全体から熱を伝導することができ、エリスリトール２２をさらに早く固体から液体へと変化させることができる。また、加熱器３の一部が、エリスリトール２２と接触するように設けられているため、加熱器３で発生する熱を利用して、エリスリトール２２を固体から液体へと変化させることができる。

エリスリトール２２が液体へと変化していき、下空間の油２１が分離板２ａの孔から排出されるようになると、油２１は下空間の油２１が分離板２ａの孔を通過し、エリスリトール２２内に排出される。エリスリトール２２内に排出された油２１は、比重がエリスリトール２２よりも軽いため上昇し、上空間の油２１に取り込まれる。この上昇中にエリスリトール２２に熱を伝導する。そして、熱交換が終了した蓄熱槽２の上空間の油２１は、再びポンプ５ａにより、加熱器３へと供給され、上記動作を繰り返すことで、蓄熱できる。

次に、蓄熱槽２のエリスリトール２２を冷却する場合、即ち、蓄熱したエリスリトール２２から熱を回収する場合について説明する。まず、三方バルブ４ａ・１２を第２流路に切り替え、ポンプ５ａを作動させることで、蓄熱槽２の上空間に収容された油２１が排出管６を流通する。なお、本実施の形態では、熱回収時の運転初期段階では、油２１は第２流路のみを流通するように、三方バルブ４ａ・１２を操作するようにする。

このとき、排出管６を流通する油２１の流量は、流量制御器５により制御される。具体的には、図２に示すように、流量制御器５は、まず、流量計５ｂにより排出管６の油２１の流量を計測し、流量が予め設定された流量であるか否かを判定する（Ａ１）。なお、予め設定される流量は、外部機器１５によって決定する。予め設定された流量である場合（Ａ１：ＹＥＳ）、Ａ１を繰り返し、常時、油２１の流量をチェックする。予め設定された流量でない場合（Ａ１：ＮＯ）、油２１の流量が予め設定された流量よりも大きいか否かを判定する（Ａ２）。予め設定された流量より大きい場合、油２１の流量を低下させるため、ポンプ５ａの回転数を低下させ（Ａ３）、Ａ１に戻る。一方、予め設定された流量よりも大きくない場合（Ａ２：ＮＯ）、即ち、予め設定された流量より小さい場合は、油２１の流量を増大させるため、ポンプ５ａの回転数を増加させる（Ａ４）。具体的には、エリスリトール２２を冷却していくと、エリスリトール２２は固定化していくために、蓄熱槽２からの排出量が低下していく。このため、熱交換器１１に供給する油２１の流量も低下するため、ポンプ５ａの回転数を増大させることで、排出管６を流通する油２１の流量を増大させることができる。ポンプ５ａの回転数を増大させた後、Ａ１に戻る。

このように、流量計５ｂにより油２１の流量が計測され、予め設定された流量となるように、ポンプ５ａを制御する。そして、熱交換器１１に油２１が取り込まれる。

上記のように一定流量の油２１を取り込んだ熱交換器１１は、一方で、外部機器１５に利用する熱媒体である水を取り込む。熱交換器１１は、取り込んだ油２１及び熱媒体が流通する熱伝導率の高い配管が互いに接触するように設けられているため、配管の壁を介して、間接的に油２１の熱が熱媒体に伝導する。熱交換器１１において熱媒体に熱が伝導されると、熱交換器１１から熱媒体を排出し、外部機器１５に供給する。このとき、排出された熱媒体の熱量に基づいて、流路制御器４は、第１流路及び第２流路の切り替え制御行い、各流路に流れる油２１の流量を調節する。

具体的には、流路制御器４は、図３に示すように、まず、温度計４ｂにより計測した第１熱パラメータとしての温度から導出された熱量が予め設定された熱量の範囲内（好ましくは、計測した温度が７０℃以上１００℃以下）であるか否かを判定する（Ｂ１）。予め設定された熱量の範囲内である場合（Ｂ１：ＹＥＳ）、Ｂ１を繰り返し、常時、取り出される熱量をチェックする。予め設定された熱量の範囲内でない場合（Ｂ１：ＮＯ）、熱量が予め設定された熱量の範囲よりも大きいか否かを判定する（Ｂ２）。熱量が大きい場合（Ｂ２：ＹＥＳ）、接続管８にも油２１が流れるように三方バルブ４ａの開度を調節し（Ｂ３）、Ｂ１に戻り、再び熱量が予め設定された熱量の範囲内であるか否かをチェックする。また、予め設定された熱量の範囲よりも大きくない場合（Ｂ２：ＮＯ）、即ち、予め設定された熱量の範囲よりも小さい場合、接続管８に油２１が流れないように三方バルブ４ａの開度を調節し（Ｂ４）、Ｂ１に戻り、再び熱量が予め設定された熱量の範囲内であるか否かをチェックする。

熱交換器１１は、取り込んだ油２１から熱を回収すると、熱伝導された熱媒体を外部機器１５に供給するとともに、油２１を排出し加熱器３に送る。熱伝導された熱媒体は、外部機器１５において使用される。また、油２１は、加熱器３取り込まれると、蓄熱槽２の下空間に排出される一方で、加熱器３で熱供給された油２１は、補助管３ｂを流通し、上空間の油２１に排出される。なお、冷却する場合は、補助管３ｂのバルブ３ｃを閉にし、補助管３ｂを油２１が流通しないようにする。蓄熱した熱を取り出す場合に、油２１を補助管３ｂに流通させないようにすることで、油２１がエリスリトール２２から充分に熱が伝導されないまま熱交換器１１に送給されないようにすることができる。

なお、流量制御器５により油２１の流量が予め設定された流量より小さいと判断された場合、補助管３ｂのバルブ３ｃを開状態にし、加熱器３から蓄熱槽２の上空間に油２１を流通させやすくするようにしてもよい。これにより、排出管６を流通する油２１の流量をより調節しやすくなる。また、流路制御器４により、取り出された熱量が所定範囲よりも大きい場合にも、補助管３ｂのバルブ３ｃを開状態にし、エリスリトール２２から熱伝道されない油２１を蓄熱槽２の上空間に排出するるようにしてもよい。これにより、排出管６に排出し、熱交換器１１に取り込まれる油２１の熱量を低下させることができるため、熱交換器１１及び外部機器１５において必要とされる熱量に調節でき、熱交換器１１及び外部機器１５を効率よく運転させることができる。

下空間に排出されると、下空間の油２１は分離板２ａの孔を通過し、エリスリトール２２内に排出される。エリスリトール２２内に排出された油２１は、比重がエリスリトール２２よりも軽いため上昇し、上空間の油２１に取り込まれる。この上昇中にエリスリトール２２から熱が伝導される。そして、熱交換が終了した蓄熱槽２の上空間の油２１は、ポンプ５ａにより、熱交換器１１へと供給される。その後、エリスリトール２２に蓄熱された熱が全て回収されるまで、即ち、エリスリトール２２が固体になるまで、上記動作を繰り返す。

（第１の変形例）
また、上述の実施の形態で説明した熱供給システム１００の第１の変形例として、図４に示すように、熱交換器１１を吸収式冷温水機の外部機器１５とした構成であってもよい。即ち、上述の実施の形態では、熱交換器１１において、蓄熱した熱を取り出し、外部機器１５に取り出した熱を利用するようになっているが、外部機器１５に蓄熱槽２において熱供給された油２１を直接供給し、外部機器１５において、蓄熱した熱を取り出すようにしてもよい。この場合、流路制御器４の温度計４ｄ（第２熱量検出器）は、取込管９に設けられ、検出した外部機器１５に取り込まれる油２１の温度に基づいて流路が制御されるようになっている。吸収式冷温水機は、上記したように水の蒸発を利用して冷房を行うようになっているため、蓄熱槽２において熱供給された油２１を直接取り込むことで、熱を損失することなく水を蒸発でき、効率よく吸収式冷温水機を運転させることができる。

（第２の変形例）
また、上述の実施の形態で説明した熱供給システム１００の第２の変形例として、図５に示すように、三方バルブ２４aが、取込管９を遮断し接続管８にのみに油２１を流通させる場合と接続管８を遮断し取込管９にのみ油２１を流通させる場合との切り替えにより熱交換器１１に供給する油２１の流量を制御する構成であってもよい。
この場合、外部機器１５は十分な熱供給がされているか否かを判定し、ＯＮ／ＯＦＦ信号を、三方バルブ２４aと制御部２４cとからなる流路制御器２４（第３流量制御部）に発信する。例えば、外部機器に供給されている熱が不足している場合はＯＮ信号を発信し、過剰な熱供給がされている場合はＯＦＦ信号を発信する。制御部２４ｃはこの信号に基づき三方バルブ２４aを制御し、ＯＮ信号の場合は取込管９に油２１を流通させ、ＯＦＦ信号の場合は取込管９への油２１の流通を停止する。これにより、ＯＮ／ＯＦＦ信号を用いた単純な制御機構で熱交換器１１に供給する油２１の流量が制御でき、外部機器１５に必要な熱供給を簡便に行うことが可能になる。

（第３の変形例）
また、上述の実施形態で説明した熱供給システム１００の第３の変形例を図６に示す。この構成においては、ポンプ２５aは、ポンプ制御部３０により動作を制御される。ポンプ制御部３０は、定流量制御部２５cと外部制御部２６cと動作切替制御部２７cとからなり、動作制御部２７cは、ポンプ２５aの動作制御を定流量制御部２５cで行う場合と外部制御部２６cで行う場合とを切り替える制御を行う。ここで、第１流量制御部２５はポンプ２５aと流量計２５bと定流量制御部２５cとからなり、流量計２５bによる油２１の流量の計測結果に基づいて、定流量制御部２５cはポンプ２５aの回転数を制御する。また、第２流量制御部２６はポンプ２５aと外部制御部２６cとからなり，外部機器１５から発信される熱供給の要求を示すＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、外部制御部２６cはポンプ２５aを作動または停止する制御を行う。

動作切替制御部２７cは、エリスリトール２２が液体である状態（外部機器１５への熱供給前半）においては定流量制御部２５cによりポンプ２５aを制御させる。この場合、熱交換器１１に供給される油２１の流量は、前述した第２の変形例の場合と同様に外部機器１５からの要求を示すＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて三方バルブ２４aで制御される。熱供給後半において、エリスリトール２２が油２１の流動経路を形成して固体化した場合には、動作切替制御部２７cは外部制御部２６cによるポンプ５aの制御に切り替える。具体的には、例えば、温度計によるエリスリトール２２の温度検出結果に基づき、その温度がエリスリトール２２の融点以下の場合はエリスリトール２２が固体であると判定し、外部制御部２６cによるポンプ制御に切り替える。このとき、三方バルブ２４aは接続管８を油２１が通過することによる熱ロスを防ぐため、接続管８への流通経路を遮断し、取込管９にのみに油２１が流れるように制御される。

ここで、外部機器１５へ熱供給する場合において、エリスリトール２２が固体に変化する前の状態においては、ポンプ２５aの運転を停止すると、液体状態のエリスリトール２２の一部が油２１の上昇経路を塞ぐように固化する可能性があり、連続してポンプ２５aを運転する場合に比べ、運転再開時に油２１がエリスリトール２２中を上昇移動し難くなり、ポンプ２５aの出力の増加が必要になることが考えられる。また、油２１の上昇経路をエリスリトール２２が完全に塞いだ状態で固化する虞もある。一方、エリスリトール２２がすべて固体に変化するまでポンプ２５aを連続運転させた場合は、一定流量の油２１がエリスリトール２２中を上昇移動し続けることにより、エリスリトール２２は油２１の上昇経路を塞ぐことなく固化されやすくなる。
したがって、エリスリトール２２が油２１の流動経路を形成して固化した後にポンプ２５aをＯＮ／ＯＦＦ運転に切り替えることより、ポンプ２５a停止によってエリスリトール２２中の油２１の上昇移動を妨げることなく、ポンプ２５aの運転動力を削減することが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態は、蓄熱した熱を油２１に供給し、熱供給された油２１から熱を取り出す熱交換器１１に油２１を供給する蓄熱式熱供給装置１において、固体と液体との状態変化により蓄熱するエリスリトール２２と、エリスリトール２２に接触することにより熱交換し、エリスリトール２２よりも比重が小さく、エリスリトール２２と分離する油２１とを内部空間に収容し、内部空間の下方に油２１を取り込み、内部空間の上方から油２１を排出する蓄熱槽２と、蓄熱槽２から排出された油２１を、熱交換器１１に供給する排出管６及び取込管９と、熱交換器１１において熱が取り出された油２１を蓄熱槽２に供給する供給管７及び取出管１０と、排出管６を流通する油２１の流量を検出する流量計５ｂと、排出管６に設けられ、流量制御器５による検出結果に基づいて排出管６を流通する油２１の流量を制御するポンプ５ａとを備えている。

この構成によると、排出管６を流通する油２１の流量を検出し、その検出結果に基づいて、油２１の流量を調節するようになっているため、排出管６を流通する油２１の流量を常に一定にすることができる。これにより、熱交換器１１には、常に一定量の熱交換媒体を供給することができ、熱交換器１１を効率よく運転させることができる。

具体的には、油２１はエリスリトール２２よりも比重が小さく、エリスリトール２２と分離するため、蓄熱槽２の内部空間には、エリスリトール２２と油２１とが上下に分離して収容される。そして、内部空間の下方に油２１を排出することで、油２１は、エリスリトール２２を通り、上方の油２１へと移動し、この移動中に、エリスリトール２２が液体から固体へと状態変化する。固体に変化すると、内部空間の下方に排出されたエリスリトール２２が上方に移動し難くなり、その結果、蓄熱槽２から排出され、排出管６を流通する油２１の流量が少なくなる。そうすると、熱交換器１１に十分な油２１を供給することができなくなってしまう。このため、排出管６を流通する油２１の流量を調節することで、熱交換器１１に十分な油２１を供給することができる。

また、第３の変形例は、エリスリトール２２が固体に状態変化してエリスリトール２２中を油２１が流動する経路が形成された後の状態において、排出管６における油２１の流通を停止する場合と排出管６に油２１を流通させる場合とを切り替えることにより、排出管６から熱交換器１１に供給する油２１の流量を制御するポンプ２５aを備えた構成である。

この構成によると、エリスリトール２２が固体に状態変化して熱交換媒体の経路を形成した後は、液体状態のエリスリトール２２が固化して油２１の流動を阻害することはないため、ポンプ２５aのＯＮ／ＯＦＦ制御により熱交換器１１に供給する油２１の流量を簡便に制御することができるとともに、ポンプ２５aの動作を停止することによる運転動力の削減が可能で、効率よく運転させることができる。

また、本実施の形態は、排出管６を流通する油２１を供給管７に直接供給する接続管８と、供給管７から接続管８に供給される油２１の流量を制御することで、排出管６から熱交換器１１に供給する油２１の流量を制御する三方バルブ４ａとを備えた構成である。

この構成によると、熱交換器１１に取り込まれる油２１の流量を制御することができるようになっているため、熱交換器１１で取り出す熱量を調節することができる。

また、第２の変形例は、三方バルブ２４aは、排出管６から熱交換器１１への油２１の供給を停止し、接続管８に供給する場合と、排出管６から接続管８への油２１の供給を停止し、熱交換器１１に供給する場合とを切り替えることにより、排出管６から熱交換器１１に供給する油２１の流量を制御する構成である。

この構成によると、三方バルブ２４aのＯＮ／ＯＦＦ制御により、熱交換器１１に油２１を供給する場合と供給を停止する場合との２種類の状態を切り替えることにより、熱交換器１１に供給する油２１の流量を制御することができるようになっているため、熱交換器１１で取り出す熱量を簡便に調整することができる。

また、本実施の形態は、熱交換器１１おいて油２１から取り出された熱量に関する状態変数である第1熱パラメータとしての温度を検出する温度計４ｂをさらに備えており、三方バルブ４ａは、温度計４ｂの検出結果に基づいて、排出管６から接続管８に供給される油２１の流量を制御し、排出管６から熱交換器１１に供給する油２１の流量を制御する構成である。

この構成によると、熱交換器１１において取り出される熱量に関する状態変数である第1熱パラメータとしての温度に基づいて、熱交換器１１取り込む油２１の流量を制御するようになっているため、熱交換器１１で必要とする熱量が取り出すことができるようになる。

また、本実施の形態の第１の変形例として、熱交換器１１に供給する油２１の温度を検出する温度計４ｄをさらに備えており、三方バルブ４ａは、温度計４ｄの検出結果に基づいて、排出管６から接続管８に供給される油２１の流量を制御し、排出管６から熱交換器１１に供給する油２１の流量を制御する構成である

この構成によると、熱取出器において取り出される熱量に関する状態変数である第２熱パラメータとしての温度に基づいて、熱取出器に取り込む熱交換媒体の流量を制御するようになっているため、熱取出器で必要とする熱量が取り出すことができるようになる。

また、本実施の形態の熱供給システムは、蓄熱式供給装置１と、水の気化熱を利用して冷水を作る吸収式冷温水機である外部機器１５と、熱供給された油２１から取り出した熱を、外部機器１５に利用される水に供給する熱取出器１１と、外部機器１５から熱取出器１１に水を供給する供給管１６と、熱供給された水を熱取出器１１から外部機器１５に供給し、熱供給された水の温度を検出する温度計４ｂを有する取込管１７とを備えており、三方バルブ４ａは、温度計４ｂにより検出する水の温度が７０℃以上１００℃以下となるように、排出管６から接続管８に供給される油２１の流量を制御し、排出管６から熱交換器１１に供給する油２１の流量を制御する構成である。

この構成によると、温度計４ｂにより検出する水の温度が７０℃以上１００℃以下となるように、熱取出器１１に供給する油２１の流量を制御するようになっている。外部機器１５は、温水温度に制約があるため、条件範囲外の温水は利用できないようになっている。このため、水の温度が７０℃以上１００℃以下となるように制御することで、蓄熱した熱を無駄にすることなく有効に活用することができる。

また、第１の変形例としては、蓄熱式供給装置１と、熱取出器１１とを備えた蓄熱式熱供給システムにおいて、熱取出器１１が、熱供給された油２１から取り出した熱を、水に供給し、水の気化熱を利用して冷水を作る吸収式冷温水機の外部機器１５とする熱供給システムである。

この構成によると、熱取出器１１を、熱供給された熱交換媒体から取り出した熱を、水に供給し、水の気化熱を利用して冷水を作る吸収式冷温水機とすることで、蓄熱した熱を直接使用することができるため、効率よく吸収式冷温水機を運転させることができる。

また、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明はその趣旨を超えない範囲において変更が可能である。即ち、本実施の形態では、廃熱を蓄熱する蓄熱体として、エリスリトール２２とし、蓄熱体に熱を供給する熱交換媒体を油２１としているが、これに限定する必要はない。また、蓄熱槽２の内部空間を分離板２ａで分離しているが、しなくても良いし、加熱器３で熱供給された油２１をエリスリトール２２内に排出するようにしても良い。また、蓄熱槽２の油２１を外部に排出する排出管６を１つだけ設けているが、第１流路用の排出管と、第２流路用の排出管を別々に設けるようにしても良い。さらに、補助管３ｂのバルブ３ｃは、蓄熱時に開とし、冷却時に閉としているが、これに限らず、エリスリトール２２の状態に応じて、開閉するようにしても良い。これにより、エリスリトール２２の状態に応じて、分離板２ａの孔から油２１が排出されず、配管が破裂するなどのおそれをなくすことができる。

また、油２１の流量を計測する流量計５ｂおよびポンプ５ａを排出管６にのみ設けているが、供給管７や他の配管にも設けるようにしてもよい。この場合、蓄熱式供給装置１を循環する油２１の流量全体を一定にすることができるため、より安定した蓄熱及び熱回収を行うことができる。

なお、本発明は、上記の好適な実施形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。

本発明の実施の形態に係る蓄熱式熱供給装置を含む熱供給システムの概略図。 流量制御器の動作を示すフローチャートを表す図。 流路制御器の動作を示すフローチャートを表す図。 図１に示す熱供給システムの第１の変形例を表す概略図。 図１に示す熱供給システムの第２の変形例を表す概略図。 図１に示す熱供給システムの第３の変形例を表す概略図。

符号の説明

１ 蓄熱式熱供給装置
２ 蓄熱槽
２ａ 分離板
３ 加熱器
４ 流路制御器
４ａ 三方バルブ
４ｂ、４ｄ 温度計
４ｃ 制御部
５ 流量制御器
５ａ ポンプ
５ｂ 流量計
５ｃ 制御部
６ 排出管
７ 供給管
８ 接続管
９ 取込管
１０ 取出管
１１ 熱交換器
１５ 外部機器
２１ 油
２２ エリスリトール
２４ 流路制御器
２４ａ 三方バルブ
２４ｃ 制御部
２５ 第１流量制御部
２５ａ ポンプ
２５ｂ 流量計
２５ｃ 定流量制御部
２６ 第２流量制御部
２６ｃ 外部制御部
２７ｃ 動作切替制御部
３０ ポンプ制御部

Claims (8)

1. 蓄熱した熱を熱交換媒体に供給し、熱供給された前記熱交換媒体から熱を取り出す熱取出器に前記熱交換媒体を供給する蓄熱式熱供給装置において、
   固体と液体との状態変化により蓄熱する蓄熱体と、前記蓄熱体に接触することにより熱交換し、前記蓄熱体よりも比重が小さく、前記蓄熱体と分離する熱交換媒体とを内部空間に収容し、前記内部空間の下方に前記熱交換媒体を取り込み、前記内部空間の上方から前記熱交換媒体を排出する蓄熱槽と、
   前記蓄熱槽から排出された熱交換媒体を、前記熱取出器に供給する第１供給管と、
   前記熱取出器において熱が取り出された熱交換媒体を前記蓄熱槽に供給する第２供給管と、
   前記第１供給管を流通する熱交換媒体の流量を検出する流量検出器と、
   前記第１供給管に設けられ、前記流量検出器による検出結果に基づいて前記第１供給管を流通する熱交換媒体の流量を制御する第１流量制御部と
   を備えていることを特徴とする蓄熱式熱供給装置。
2. 前記蓄熱体が固体に状態変化して当該蓄熱体中を前記熱交換媒体が流動する経路が形成された後の状態において、
   前記第１供給管における前記熱交換媒体の流通を停止する場合と前記第１供給管に前記熱交換媒体を流通させる場合とを切り替えることにより、前記第１供給管から前記熱取出器に供給する前記熱交換媒体の流量を制御する第２流量制御部を更に備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式熱供給装置。
3. 前記第１供給管を流通する熱交換媒体を前記第２供給管に直接供給する第３供給管と、
   前記第１供給管から前記第３供給管に供給される前記熱交換媒体の流量を制御することで、前記第１供給管から前記熱取出器に供給する熱交換媒体の流量を制御する第３流量制御部と
   を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蓄熱式熱供給装置。
4. 前記第３流量制御部は、
   前記第１供給管から前記熱取出器への前記熱交換媒体の供給を停止し、前記第３供給管に供給する場合と、前記第１供給管から前記第３供給管への前記熱交換媒体の供給を停止し、前記熱取出器に供給する場合とを切り替えることにより、前記第１供給管から前記熱取出器に供給する前記熱交換媒体の流量を制御する
   ことを特徴とする請求項３に記載の蓄熱式供給装置。
5. 前記熱取出器において前記熱交換媒体から取り出された熱量に関する状態変数である第１熱パラメータを検出する第１熱量検出器をさらに備えており、
   前記第３流量制御部は、
   前記第１熱量検出器の検出結果に基づいて、前記第１供給管から前記第３供給管に供給される前記熱交換媒体の流量を制御し、前記第１供給管から前記熱取出器に供給する熱交換媒体の流量を制御する
   ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の蓄熱式熱供給装置。
6. 前記熱取出器に供給する前記熱交換媒体の熱量に関する状態変数である第２熱パラメータを検出する第２熱量検出器をさらに備えており、
   前記第３流量制御部は、
   前記第２熱量検出器の検出結果に基づいて、前記第１供給管から前記第３供給管に供給される前記熱交換媒体の流量を制御し、前記第１供給管から前記熱取出器に供給する熱交換媒体の流量を制御する
   ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の蓄熱式熱供給装置。
7. 請求項５に記載の蓄熱式供給装置と、
   水の気化熱を利用して冷水を作る吸収式冷温水機と、
   熱供給された前記熱交換媒体から取り出した熱を、前記吸収式冷温水機に利用される前記水に供給する前記熱取出器と、
   前記吸収式冷温水機から前記熱取出器に前記水を供給する第１水供給管と、
   熱供給された前記水を前記熱取出器から前記吸収式冷温水機に供給し、前記第１熱パラメータとして熱供給された前記水の温度を検出する前記第１熱量検出器を有する第２水供給管と
   を備えており、
   前記第３流量制御部は、
   前記第１熱量検出器により検出する前記水の温度が７０℃以上１００℃以下となるように、前記第１供給管から前記第３供給管に供給される前記熱交換媒体の流量を制御し、前記第１供給管から前記熱取出器に供給する熱交換媒体の流量を制御する
   ことを特徴とする蓄熱式熱供給システム。
8. 請求項６に記載の蓄熱式供給装置と、
   前記熱取出器と
   を備えており、
   前記熱取出器が、
   熱供給された前記熱交換媒体から取り出した熱を水に供給し、前記水の気化熱を利用して冷水を作る吸収式冷温水機である
   ことを特徴とする蓄熱式熱供給システム。

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