JP2010181087A - Method of discharging latent heat storage material - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、固相と液相の間で相変化するときに吸収・放出する熱を利用して蓄熱と放熱を行なう潜熱蓄熱材を蓄熱タンクから排出する方法に関する。 The present invention relates to a method of discharging from a heat storage tank a latent heat storage material that performs heat storage and heat dissipation using heat absorbed and released when a phase change occurs between a solid phase and a liquid phase.
熱源施設(例えば、発電所や廃棄物焼却場、製鉄所、化学プラント)で生じる廃熱を、熱利用施設(例えば、オフィスビルや病院、ホテル、クアハウス)で有効利用するため、熱源施設の廃熱を蓄熱タンク内に蓄熱し、その蓄熱タンクを熱利用施設に運搬し、その蓄熱タンクを熱源として給湯や冷暖房等を行なうことを可能とした熱搬送システムが知られている(特許文献1,2)。 Waste heat generated in heat source facilities (for example, power plants, waste incinerators, steelworks, chemical plants) is effectively discarded in heat utilization facilities (for example, office buildings, hospitals, hotels, and Kurhaus). There is known a heat transfer system that stores heat in a heat storage tank, transports the heat storage tank to a heat utilization facility, and performs hot water supply, air conditioning, etc. using the heat storage tank as a heat source (Patent Document 1, 2).
このような熱搬送システムにおいては、蓄熱タンク内に潜熱蓄熱材(例えば、エリスリトール、マンニトール、塩化マグネシウム六水和物、酢酸ナトリウム三水和物など)が収容され、その潜熱蓄熱材が固相と液相の間で相変化するときに吸収・放出する熱を利用して蓄熱と放熱を行なう。ここで、潜熱蓄熱材は、固相から液相に相変化するときに周りから熱を吸収し、液相から固相に相変化するときに熱を放出する。また、潜熱蓄熱材は、固相と液相の間で相変化するときに温度が変化しないので、一定した温度での放熱が可能である。 In such a heat transfer system, a latent heat storage material (for example, erythritol, mannitol, magnesium chloride hexahydrate, sodium acetate trihydrate, etc.) is accommodated in a heat storage tank, and the latent heat storage material is in a solid phase. Heat is stored and released using the heat absorbed and released when the phase changes between the liquid phases. Here, the latent heat storage material absorbs heat from the surroundings when the phase changes from the solid phase to the liquid phase, and releases heat when the phase changes from the liquid phase to the solid phase. Moreover, since the temperature of the latent heat storage material does not change when the phase changes between the solid phase and the liquid phase, it is possible to radiate heat at a constant temperature.
ところで、上記蓄熱タンクは、その内部に設けられた配管や計器類を定期的にメンテナンスする必要があり、このとき、蓄熱タンク内の作業を行なうことができるようにするため、蓄熱タンク内の潜熱蓄熱材をいったん排出する必要がある。 By the way, the heat storage tank needs to periodically maintain the piping and instruments provided therein, and at this time, in order to be able to perform work in the heat storage tank, the latent heat in the heat storage tank It is necessary to discharge the heat storage material once.
ここで、蓄熱タンクから潜熱蓄熱材を排出する方法としては、蓄熱タンク内の潜熱蓄熱材を溶融させた上で、その潜熱蓄熱材を蓄熱タンク内に投入した水に溶解させて排出する方法や、蓄熱タンク内で溶融した潜熱蓄熱材をそのまま排出してドラム缶等の容器で受ける方法が従来から採られていた。 Here, as a method of discharging the latent heat storage material from the heat storage tank, after the latent heat storage material in the heat storage tank is melted, the latent heat storage material is dissolved and discharged in the water charged into the heat storage tank, or Conventionally, a method of discharging the latent heat storage material melted in the heat storage tank as it is and receiving it in a container such as a drum can has been adopted.
しかし、蓄熱タンク内の潜熱蓄熱材を水に溶解させて排出した場合、いったん水に溶解した潜熱蓄熱材は、再利用することができないので廃棄せざるをえず、大量の潜熱蓄熱材(10〜20t程度)が無駄となってしまう。また、蓄熱タンク内の潜熱蓄熱材の温度が水の沸点を超えている可能性があり、加えた水が沸騰する危険性があった。 However, when the latent heat storage material in the heat storage tank is dissolved in water and discharged, the latent heat storage material once dissolved in water cannot be reused and must be discarded, and a large amount of latent heat storage material (10 ˜20t) is wasted. Moreover, there is a possibility that the temperature of the latent heat storage material in the heat storage tank exceeds the boiling point of water, and there is a risk that the added water will boil.
また、蓄熱タンク内で溶融した潜熱蓄熱材をそのまま排出してドラム缶等の容器で受けた場合、その容器内で潜熱蓄熱材が凝固すると、容器と潜熱蓄熱材が一体化するので、容器から潜熱蓄熱材を取り出すのが難しくなる。容器から潜熱蓄熱材を取り出したとしても、取り出された潜熱蓄熱材は大きな塊になっているので、その潜熱蓄熱材を蓄熱タンク内に戻す作業が大変だった。 In addition, when the latent heat storage material melted in the heat storage tank is discharged as it is and received in a container such as a drum can, the container and the latent heat storage material are integrated when the latent heat storage material solidifies in the container. It becomes difficult to take out the heat storage material. Even if the latent heat storage material was taken out from the container, the extracted latent heat storage material was in a large lump, and it was difficult to return the latent heat storage material into the heat storage tank.
この発明が解決しようとする課題は、蓄熱タンク内の潜熱蓄熱材を再利用可能な状態で排出することが可能な潜熱蓄熱材の排出方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a method for discharging a latent heat storage material capable of discharging the latent heat storage material in the heat storage tank in a reusable state.
上記課題を解決するため、前記蓄熱タンク内の潜熱蓄熱材を溶融させ、その溶融した潜熱蓄熱材を前記蓄熱タンクに接続した冷却混練装置の投入口に投入し、その冷却混練装置で、潜熱蓄熱材を投入口側から排出口側に移送しながら潜熱蓄熱材の冷却と混練を行ない、その冷却と混練によって粉末状態となった潜熱蓄熱材を排出口から連続的に排出するようにした。 In order to solve the above problems, the latent heat storage material in the heat storage tank is melted, and the molten latent heat storage material is charged into the inlet of the cooling kneading device connected to the heat storage tank. The latent heat storage material was cooled and kneaded while transferring the material from the inlet side to the outlet side, and the latent heat storage material in powder form by the cooling and kneading was continuously discharged from the outlet.
このようにすると、蓄熱タンク内の潜熱蓄熱材に水を加えずに排出するので、排出した潜熱蓄熱材を再利用することが可能である。また、蓄熱タンクから排出された潜熱蓄熱材は粉末状態となっているので、蓄熱タンク内に潜熱蓄熱材を戻す作業が容易である。 If it does in this way, since it discharges without adding water to the latent heat storage material in a thermal storage tank, it is possible to reuse the discharged latent heat storage material. Moreover, since the latent heat storage material discharged from the heat storage tank is in a powder state, the operation of returning the latent heat storage material into the heat storage tank is easy.
前記冷却混練装置としては、例えば、潜熱蓄熱材の投入口と排出口を有するケーシングと、そのケーシング内に水平に配置された2本のスクリューシャフトとを有し、前記ケーシングの外側には、ケーシングを冷却する冷媒が流れる空間を形成するジャケットが設けられ、前記各スクリューシャフトは、互いに反対方向に回転する回転軸と、その回転軸の外周に設けられた螺旋状のスクリュー羽根とからなり、そのスクリュー羽根は、各スクリューシャフトのスクリュー羽根が他方のスクリューシャフトのスクリュー羽根に噛み合うように形成され、そのスクリュー羽根でケーシング内の潜熱蓄熱材を投入口側から排出口側に移送しながら混練するようにしたものを使用することができる。 The cooling and kneading apparatus includes, for example, a casing having an inlet and an outlet for a latent heat storage material, and two screw shafts arranged horizontally in the casing. A jacket for forming a space through which a coolant for cooling flows is provided, and each of the screw shafts includes a rotating shaft that rotates in opposite directions and a helical screw blade provided on an outer periphery of the rotating shaft. The screw blades are formed so that the screw blades of each screw shaft mesh with the screw blades of the other screw shaft, and the screw blades knead while transferring the latent heat storage material in the casing from the inlet side to the outlet side. Can be used.
この冷却混練装置は、スクリュー羽根の内部に冷媒通路を形成すると、潜熱蓄熱材の冷却性能を高めることができる。また、スクリュー羽根の外周に、円周の一部を切り欠いた形状の切欠き部を設けると、その切欠き部でケーシング内の潜熱蓄熱材が周方向に送り動かされるので、潜熱蓄熱材の混練性能を高めることができる。 This cooling and kneading apparatus can enhance the cooling performance of the latent heat storage material when the refrigerant passage is formed inside the screw blade. In addition, if a cutout part having a shape in which a part of the circumference is cut out is provided on the outer periphery of the screw blade, the latent heat storage material in the casing is fed and moved in the circumferential direction by the cutout part. The kneading performance can be improved.
また、前記冷却混練装置としては、例えば、潜熱蓄熱材の投入口と排出口を有するケーシングと、そのケーシング内に水平に配置された2本の回転軸とを有し、前記ケーシングの外側には、ケーシングを冷却する冷媒が流れる空間を形成するジャケットが設けられ、前記各回転軸の外周には、ケーシング内の潜熱蓄熱材を投入口側から排出口側に移送するスクリューと、ケーシング内の潜熱蓄熱材を混練する多数の混練パドルとが組み付けられ、その混練パドルは、各回転軸の混練パドルの外周が他方の回転軸の混練パドルの外周に付着した潜熱蓄熱材をかき取るように形成されているものを使用することができる。 The cooling kneader includes, for example, a casing having an inlet and an outlet for a latent heat storage material, and two rotating shafts disposed horizontally in the casing, A jacket for forming a space through which a coolant for cooling the casing flows, and a screw for transferring the latent heat storage material in the casing from the inlet side to the outlet side on the outer periphery of each rotating shaft, and latent heat in the casing A large number of kneading paddles for kneading the heat storage material are assembled, and the kneading paddle is formed so that the outer periphery of the kneading paddle of each rotating shaft scrapes off the latent heat storage material attached to the outer periphery of the kneading paddle of the other rotating shaft. You can use what you have.
この冷却混練装置は、前記回転軸の内部に冷媒通路を形成してもよい。このようにすると、ケーシング内の潜熱蓄熱材の冷却性能をより高めることができる。 In this cooling and kneading apparatus, a refrigerant passage may be formed inside the rotating shaft. If it does in this way, the cooling performance of the latent heat storage material in a casing can be raised more.
この発明の潜熱蓄熱材の排出方法を用いると、蓄熱タンク内の潜熱蓄熱材に水を加えずに排出するので、排出した潜熱蓄熱材を再利用することが可能である。また、排出された潜熱蓄熱材が粉末状態となっているので、その潜熱蓄熱材を蓄熱タンク内に戻す作業が容易である。 When the method for discharging a latent heat storage material of the present invention is used, the latent heat storage material in the heat storage tank is discharged without adding water, so that the discharged latent heat storage material can be reused. Moreover, since the discharged latent heat storage material is in a powder state, it is easy to return the latent heat storage material into the heat storage tank.
以下、図1に示す熱搬送システムを説明した後、この発明の実施形態の潜熱蓄熱材の排出方法を説明する。図1に示す熱搬送システムは、熱源施設1(例えば、発電所や廃棄物焼却場、製鉄所、化学プラント)で生じる廃熱を、熱源施設1から離れた熱利用施設2(例えば、オフィスビル、病院、ホテル、クアハウス)で利用可能とするものである。 Hereinafter, after explaining the heat transfer system shown in FIG. 1, a method for discharging a latent heat storage material according to an embodiment of the present invention will be described. The heat transfer system shown in FIG. 1 is a heat utilization facility 2 (for example, an office building) separated from the heat source facility 1 from waste heat generated in the heat source facility 1 (for example, a power plant, a waste incineration plant, a steel mill, or a chemical plant). , Hospitals, hotels, Kurhaus).
この熱搬送システムは、熱源施設1側に、熱源施設1で生じる廃熱媒体(たとえば温水や蒸気)が流れる廃熱管3と、蓄熱タンク4に着脱可能に接続される熱媒管5と、廃熱管3と熱媒管5の間で熱交換を行なう熱交換器6とが設けられており、熱媒管5に蓄熱タンク4を接続した状態で循環ポンプ7を作動させることによって、熱媒管5内の熱媒油が蓄熱タンク4と熱交換器6の間で循環可能となっている。このとき、廃熱管3を流れる廃熱媒体から熱媒管5を流れる熱媒油に熱が伝達され、その熱媒油の熱が蓄熱タンク4内に蓄熱される。
This heat transfer system includes, on the heat source facility 1 side, a waste heat pipe 3 through which a waste heat medium (for example, hot water or steam) generated in the heat source facility 1 flows, a
また、この熱搬送システムは、熱利用施設2側に、熱利用媒体(たとえば暖房用水や給湯用水)が流れる熱利用管8と、蓄熱タンク4に着脱可能に接続される熱媒管9と、熱利用管8と熱媒管9の間で熱交換を行なう熱交換器10とが設けられており、熱媒管9に蓄熱タンク4を接続した状態で循環ポンプ11を作動させることによって、熱媒管9内の熱媒油が蓄熱タンク4と熱交換器10の間で循環可能となっている。このとき、熱媒管9を流れる熱媒油から熱利用管8を流れる給湯用水や暖房用水に熱が伝達され、その熱によって、熱利用施設2の給湯や冷暖房が行なわれる。
Moreover, this heat transfer system includes a heat utilization pipe 8 through which a heat utilization medium (for example, heating water or hot water supply water) flows on the heat utilization facility 2 side, and a heat medium pipe 9 detachably connected to the
この熱搬送システムは、上述したように、熱源施設1と熱利用施設2の間で蓄熱タンク4を行き来させることにより、熱源施設1の廃熱を熱利用施設2の熱エネルギーとして利用する。
As described above, this heat transfer system uses waste heat of the heat source facility 1 as heat energy of the heat utilization facility 2 by moving the
図2に示すように、蓄熱タンク4内には、潜熱蓄熱材12と、潜熱蓄熱材12よりも比重の小さい熱媒油13とが収容されている。潜熱蓄熱材12と熱媒油13は、その比重差によって上下二層に分離し、熱媒油層14と潜熱蓄熱材層15とを形成している。
As shown in FIG. 2, a latent
潜熱蓄熱材12は、固相から液相に相変化するときに周りから熱を吸収し、液相から固相に相変化するときに熱を放出する。このような潜熱蓄熱材12として、例えば、エリスリトール、マンニトール、塩化マグネシウム六水和物、酢酸ナトリウム三水和物などを用いることができる。
The latent
蓄熱タンク4には、潜熱蓄熱材層15中に熱媒油13を吐出する吐出管16と、熱媒油層14から熱媒油13を回収する回収管17とが設けられている。吐出管16は、潜熱蓄熱材層15中を水平に延びるように配置され、下向きに開口する吐出口18が長手方向に間隔をおいて多数形成されている。回収管17は、熱媒油層14中を水平に延びるように配置され、上向きに開口する吸入口19が長手方向に間隔をおいて多数形成されている。
The
また、蓄熱タンク4の最下部には、蓄熱タンク4の内外を連通する排出管20が設けられており、排出管20に取り付けた排出バルブ21を開放することにより、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材12を蓄熱タンク4の外側に排出することができるようになっている。
A
この蓄熱タンク4を放熱運転するときは、図1の下側に示すように、吐出管16と回収管17に熱利用施設2の熱媒管9を接続し、その状態で循環ポンプ11を作動させ、蓄熱タンク4と熱交換器10の間で熱媒油13を循環させる。
When the
このとき、熱媒管9から吐出管16内に送り込まれた低温の熱媒油13は、吐出管16から潜熱蓄熱材層15中に吐出され、その熱媒油13が、潜熱蓄熱材12との比重差によって潜熱蓄熱材層15中を上昇する。この上昇過程において、低温の熱媒油13が潜熱蓄熱材12と直接接触するので、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材12は、液相から固相に相変化して放熱する。
At this time, the low-temperature
一方、この蓄熱タンク4を蓄熱運転するときは、図1の上側に示すように、吐出管16と回収管17に熱源施設1の熱媒管5を接続し、その状態で循環ポンプ7を作動させ、蓄熱タンク4と熱交換器6の間で熱媒油13を循環させる。
On the other hand, when the
このとき、熱媒管5から吐出管16内に送り込まれた高温の熱媒油13は、吐出管16から潜熱蓄熱材層15中に吐出され、その熱媒油13が、潜熱蓄熱材12との比重差によって潜熱蓄熱材層15中を上昇する。この上昇過程において、高温の熱媒油13が潜熱蓄熱材12と直接接触するので、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材12は、固相から液相に相変化して蓄熱する。
At this time, the high-temperature
ところで、上記蓄熱タンク4は、その内部の吐出管16や回収管17を定期的にメンテナンスする必要があり、このとき、蓄熱タンク4内の作業を行なうことができるようにするため、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材12をいったん排出する必要がある。そこで、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材12を再利用可能な状態で排出する方法として、以下、この発明の第1実施形態の潜熱蓄熱材の排出方法を説明する。
By the way, the
まず、蓄熱運転により、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材12をすべて溶融させる。次に、図3に示すように、蓄熱タンク4の排出管20に冷却混練装置22を接続し、その冷却混練装置22に、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材12を連続的に投入する。このとき、排出管20は、その外周を覆うように設けたヒーター(図示せず)で加熱しておくと、排出管20の内面で潜熱蓄熱材12が凝固するのを防止することができる。
First, all the latent
冷却混練装置22は、潜熱蓄熱材12を投入口23側から排出口24側に移送しながら潜熱蓄熱材12の冷却と混練を行ない、その冷却と混練によって粉末状態となった潜熱蓄熱材12を排出口24から連続的に排出する。
The cooling and kneading
冷却混練装置22は、図3、図4に示すように、潜熱蓄熱材12の投入口23と排出口24が形成されたケーシング25と、そのケーシング25内に水平に配置された2本の平行なスクリューシャフト26,26とを有する。各スクリューシャフト26は、互いに反対方向に回転する回転軸27と、その回転軸27の外周に設けた螺旋状のスクリュー羽根28とからなる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the cooling and kneading
スクリュー羽根28は、各スクリューシャフト26のスクリュー羽根28が他方のスクリューシャフト26のスクリュー羽根28に噛み合うように形成されており、ケーシング25内の潜熱蓄熱材12を投入口23側から排出口24側に移送しながら混練するようになっている。また、回転軸27の外周には、排出口24を行き過ぎた潜熱蓄熱材12を排出口24側に押し戻す戻しスクリュー羽根29が設けられている。
The
図4に示すように、スクリュー羽根28の外周には、円周の一部を切り欠いた形状の切欠き部30が設けられており、その切欠き部30でケーシング25内の潜熱蓄熱材12を周方向に送り動かすことによって、潜熱蓄熱材12の混練効率を高めるようになっている。また、切欠き部30の回転方向後端には、ケーシング25の内面に付着した潜熱蓄熱材12をかき取るスクレーパ用の突起31が形成されている。また、噛み合い位置でのスクリュー羽根28,28同士の隙間は微小であり、各スクリュー羽根28の前後面に付着した潜熱蓄熱材12を他方のスクリュー羽根28がかき取るようになっている。
As shown in FIG. 4, the outer periphery of the
ケーシング25の外側にはジャケット32が一体に設けられており、そのジャケット32とケーシング25の間に形成された空間33を流れる冷媒によって、ケーシング25が冷却されるようになっている。
A
回転軸27は中空構造になっている。回転軸27内には、図3に示すように、回転軸27の端部に接続したロータリージョイント34の内管35が挿入されており、図5に示すように、内管35と、内管35の外周に設けたフランジ36とで、回転軸27内が冷媒供給路37と冷媒排出路38とに区画されている。冷媒供給路37は、スクリュー羽根28の内部に形成された螺旋状の冷媒通路39の一端に連通し、冷媒排出路38は、冷媒通路39の他端に連通している。これにより、ロータリージョイント34の冷媒供給口40に供給した冷媒が、冷媒供給路37、冷媒通路39、冷媒排出路38を順に通ってロータリージョイント34の冷媒排出口41から排出され、このとき、冷媒通路39を流れる冷媒によってスクリュー羽根28が冷却されるようになっている。
The rotating
この冷却混練装置22は、ケーシング25内の潜熱蓄熱材12を、スクリューシャフト26で移送しながら混練すると同時に、その潜熱蓄熱材12を、ジャケット32内を循環する冷媒とスクリューシャフト26内を循環する冷媒とで冷却する。この冷却と混練によって、投入口23に投入された液相の潜熱蓄熱材12は、排出口24から排出されるまでの間に粉末状態となる。
The cooling and kneading
上述した方法で蓄熱タンク4から潜熱蓄熱材12を排出すると、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材12に水を加えずに排出するので、その潜熱蓄熱材12を再利用することが可能である。また、排出された潜熱蓄熱材12が粉末状態となっているので、その潜熱蓄熱材12を蓄熱タンク4内に戻す作業が容易である。
When the latent
また、潜熱蓄熱材12として、その融点が100℃以上の潜熱蓄熱材12(例えば、融点が約119℃のエリスリトール、融点が約166℃のマンニトール、融点が約115℃の塩化マグネシウム六水和物など)を用いた場合でも、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材12に水を加えないので、蓄熱タンク4内で水が沸騰する危険性がなく、安全である。
Further, as the latent
次に、この発明の第2実施形態の潜熱蓄熱材の排出方法を説明する。 Next, a method for discharging a latent heat storage material according to a second embodiment of the present invention will be described.
第1実施形態と同様、蓄熱運転により、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材12をすべて溶融させる。次に、図6に示すように、蓄熱タンク4の排出管20に冷却混練装置42を接続し、その冷却混練装置42に、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材12を連続的に投入する。
As in the first embodiment, all the latent
冷却混練装置42は、潜熱蓄熱材12を投入口43側から排出口44側に移送しながら潜熱蓄熱材12の冷却と混練を行ない、その冷却と混練によって粉末状態となった潜熱蓄熱材12を排出口44から連続的に排出する。
The cooling and kneading
冷却混練装置42は、図6、図7に示すように、潜熱蓄熱材12の投入口43と排出口44が形成されたケーシング45と、そのケーシング45内に水平に配置された2本の回転軸46,46とを有する。各回転軸46の外周には、図6に示すように、ケーシング45内の潜熱蓄熱材12を投入口43側から排出口44側に移送するスクリュー47と、ケーシング45内の潜熱蓄熱材12を混練する多数の混練パドル48とが組み付けられている。ここで、多数の混練パドル48は、相互に角度をずらして組み付けられている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the cooling and kneading
図7に示すように、2本の回転軸46,46は平行に配置されており、同一方向に回転する。混練パドル48は、回転軸46に直角な平面に沿った断面形状が紡錘形となるように形成されており、各回転軸46の混練パドル48の外周が他方の回転軸46の混練パドル48の外周に付着した潜熱蓄熱材12をかき取るようになっている。ケーシング45の外側にはジャケット49が設けられており、そのジャケット49とケーシング45の間に形成された空間50を流れる冷媒によって、ケーシング45が冷却されるようになっている。
As shown in FIG. 7, the two
この冷却混練装置42は、ケーシング45内の潜熱蓄熱材12を、スクリュー47で移送するとともに混練パドル48で混練し、その潜熱蓄熱材12を、ジャケット49内を循環する冷媒で冷却する。この冷却と混練によって、投入口43に投入された液相の潜熱蓄熱材12は、排出口44から排出されるまでの間に粉末状態となる。
The cooling and kneading
上述した方法で蓄熱タンク4から潜熱蓄熱材12を排出すると、第1実施形態と同様、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材12に水を加えずに排出するので、その潜熱蓄熱材12を再利用することが可能である。また、排出された潜熱蓄熱材12が粉末状態となっているので、その潜熱蓄熱材12を蓄熱タンク4内に戻す作業が容易である。また、潜熱蓄熱材12として、その融点が100℃以上の潜熱蓄熱材12を用いた場合でも、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材12に水を加えないので、蓄熱タンク4内で水が沸騰する危険性がなく、安全である。
When the latent
回転軸46は、図に示すように中実軸としてもよいが、回転軸46の内部に冷媒通路(図示せず)を形成し、その冷媒通路を冷媒が循環するようにしてもよい。このようにすると、ケーシング45内の潜熱蓄熱材12の冷却性能をより高めることができる。
The
上記各実施形態では、2本の回転軸46,46が同一方向に回転する冷却混練装置42を例に挙げて説明したが、この発明は、図8に示すように、2本の回転軸46A,46Bが、互いに異なる速度で反対方向に回転する冷却混練装置にも適用することができる。
In each of the above embodiments, the cooling and kneading
図8において、一方の回転軸46Aの外周には、多葉形の断面を有する混練パドル48Aが組み付けられ、他方の回転軸46Bの外周には、楕円形の断面を有する混練パドル48Bが組み付けられている。混練パドル48Aと混練パドル48Bは、僅かなクリアランスを保ちながら回転し、ケーシング45内の潜熱蓄熱材12を混練する。このとき、混練パドル48Aと混練パドル48Bは、その周速差によって、混練パドル48Aの外周が混練パドル48Bの外周に付着した潜熱蓄熱材12をかき取るとともに、混練パドル48Bの外周が混練パドル48Aの外周に付着した潜熱蓄熱材12をかき取る。
In FIG. 8, a kneading
また、上記各実施形態では、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材12を溶融させる方法として蓄熱タンク4の蓄熱運転を例に挙げて説明したが、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材層15中を通る蒸気配管(図示せず)を設け、その蒸気配管に蒸気を流すことによって潜熱蓄熱材12を溶融させてもよい。また、蓄熱タンク4内の潜熱蓄熱材層15中に電気ヒータ(図示せず)を設け、その電気ヒータに通電することによって潜熱蓄熱材12を溶融させてもよい。
In each of the above embodiments, the heat storage operation of the
溶融した潜熱蓄熱材12を冷却混練装置42の投入口43に投入したときに、その潜熱蓄熱材12が排出口44から粉末状態となって排出されることを確認する試験を行なった。
When the molten latent
試験の条件は、次の通りである。
潜熱蓄熱材の種類 :エリスリトール(融点 118℃)
潜熱蓄熱材の温度 :150℃
冷媒の種類 :工業用水
冷媒の温度 :28℃
冷却混練装置 :S2KRCニーダ(栗本鐵工所製)
回転軸の回転数 :53rpm
The test conditions are as follows.
Type of latent heat storage material: Erythritol (melting point 118 ° C)
Temperature of latent heat storage material: 150 ° C
Refrigerant type: Industrial water refrigerant temperature: 28 ° C
Cooling and kneading equipment: S2KRC kneader (manufactured by Kurimoto Steel Works)
Number of rotations of rotating shaft: 53rpm
この条件で、合計4tonの潜熱蓄熱材12を冷却混練装置42の投入口43に投入したところ、この投入した潜熱蓄熱材12は、白い粉末状態となって排出口44から排出された。このとき、粉末状態の潜熱蓄熱材12の温度は、約114℃であった。
Under this condition, a total of 4 tonnes of latent
4 蓄熱タンク
12 潜熱蓄熱材
22 冷却混練装置
23 投入口
24 排出口
25 ケーシング
26 スクリューシャフト
27 回転軸
28 スクリュー羽根
30 切欠き部
32 ジャケット
33 空間
39 冷媒通路
42 冷却混練装置
43 投入口
44 排出口
45 ケーシング
46,46A,46B 回転軸
47 スクリュー
48,48A,48B 混練パドル
49 ジャケット
50 空間
4
Claims (6)
前記蓄熱タンク(4)内の潜熱蓄熱材(12)を溶融させ、その溶融した潜熱蓄熱材(12)を前記蓄熱タンク(4)に接続した冷却混練装置(22)の投入口(23)に投入し、その冷却混練装置(22)は、潜熱蓄熱材(12)を投入口(23)側から排出口(24)側に移送しながら潜熱蓄熱材(12)の冷却と混練を行ない、その冷却と混練によって粉末状態となった潜熱蓄熱材(12)を排出口(24)から連続的に排出することを特徴とする潜熱蓄熱材の排出方法。 In the method for discharging a latent heat storage material, the latent heat storage material (12) that stores and releases heat using heat absorbed and released when the phase changes between the solid phase and the liquid phase is discharged from the heat storage tank (4).
The latent heat storage material (12) in the heat storage tank (4) is melted, and the molten latent heat storage material (12) is connected to the inlet (23) of the cooling and kneading device (22) connected to the heat storage tank (4). The cooling and kneading device (22) cools and kneads the latent heat storage material (12) while transferring the latent heat storage material (12) from the input port (23) side to the discharge port (24) side. A method for discharging a latent heat storage material, wherein the latent heat storage material (12) in powder form by cooling and kneading is continuously discharged from a discharge port (24).
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