JP2015190674A - 熱媒排出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の太陽熱収集装置の熱媒流路で、ほぼ一斉にベント部を開放して熱媒を高低差に基づいて流下させて排出する際に、流下する熱媒の圧力により、一部の熱媒流路で、熱媒が逆流してベント部から熱媒が流出するのを防止できる熱媒排出装置を提供する。【解決手段】太陽熱収集装置１の熱媒流路２には、当該熱媒流路２内の熱媒を傾斜配管５に流下させるための高低差が設けられている。熱媒流路２の最も高い部分に熱媒を排出する際に空気を取り入れる開閉可能なベント部１５が設けられている。ベント部１５には、熱媒流路の熱媒が排出方向に対して逆流する場合に、ベント部１５から熱媒が流出するのを防止する流出防止手段が設けられている。流出防止手段は、ベント用弁および逆止弁、または、熱媒流路２内の圧力を測定する圧力計３２および圧力計３２の計測値が陽圧の場合にベント部１５を閉とするベント用弁１５ｂから構成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、熱媒が循環する熱媒流路を備える太陽熱収集装置の当該熱媒流路から熱媒を排出させるための熱媒排出装置に関する。

再生可能エネルギーを利用した効率的な電力安定供給を実現するためのシステムの一例として、太陽熱を利用した発電プラントが挙げられる（例えば特許文献１および２参照）。
この太陽熱を利用した発電プラントでは、太陽熱を太陽熱収集装置で集め、この集めた熱を、熱媒を介して熱交換器に送り、この送った熱により水を蒸気に変化させ、この蒸気によりタービンを駆動させて発電を行うようになっている。
太陽熱収集装置で集めた熱は、熱媒を介して蓄熱装置により蓄熱することができ、この蓄熱した熱を、夜間といった太陽光を収集できないない時間帯に再び熱媒を通じて熱交換器に送ることにより、発電を行うことができる。このため、電力を安定的に供給することが可能となる。

このような太陽熱発電プラントで使用される熱媒としては、一般的に合成オイルが使用されるが、近年において、熱媒を合成オイルから溶融塩に変更する試みがなされている。
熱媒を合成オイルから溶融塩に変更することで以下のような利点がある。
まず、従来型より高温のスチームを供給することができ、これによって、発電効率の上昇と発電コストの削減が期待できる。また、従来型と比べ、溶融塩を熱媒として使用したシステムでは蓄熱タンクの容量をより小さくすることができる。さらに、従来型（熱媒：合成オイル）は、蓄熱媒体として溶融塩を使用しているため、合成オイルと溶融塩の熱交換が必要であったが、全システムを溶融塩のみで動かすことにより熱交換器が不要となり、プラントをよりシンプルに構成することができるようになる。

米国特許出願公開第２０１０／４３７７６号明細書 特開２０１４−３１７８７号公報

ところで、太陽熱収集装置に熱媒を循環させる熱媒流路は、ポンプにより熱媒を循環させているが、例えば、メンテナンス時などに、熱媒流路内の熱媒を排出する場合がある。また、熱媒はポンプにより熱媒流路を循環させられているが、停電や事故等により電源断となったり、ポンプが故障したりすると熱媒の循環が停止することになる。ここで、熱媒として、溶融塩等の凝固点温度が気温よりかなり高いものを用いている場合に、熱媒流路で流れなくなった熱媒が比較的短期間で冷えて固化してしまう可能性がある。この場合に、運転再開時に熱媒流路が固化した熱媒で塞がれた状態となり、熱媒流路を加熱して熱媒を溶融させる必要が生じ、運転再開に時間とコストがかかることになる。

また、例えば、沸点の低い熱媒等において、昼間の晴天時に熱媒の循環が停止すると、太陽熱収集装置内にある熱媒が流れない状態で加熱されることになり、熱媒の温度がその沸点を越えて高くなり過ぎる虞がある。

したがって、何等かの理由で、熱媒を循環させるためのポンプが停止するとともにポンプを再稼働できない場合に、熱媒流路から熱媒を排出することが好ましい。また、排出に際しては、排出にかかる時間が短いことが好ましい。

したがって、太陽熱発電プラントに複数の太陽熱収集装置が設けられ、各太陽熱収集装置の熱媒流路が、熱媒流路に熱媒を供給する配管および熱媒流路から熱媒を回収する配管に接続され、この配管を介して熱媒流路から熱媒を排出する構造となっている場合に後述のような問題が生じる。なお、熱媒流路や上述の配管においては、熱媒を循環させるためのポンプが停止しても熱媒を排出できるように、熱媒を流下させるための高低差がある必要がある。

上述のように短時間で熱媒を排出するためには、各太陽熱収集装置で、ほぼ一斉に熱媒を排出させることが好ましい。この際に高低差で熱媒を流下させるために、熱媒流路の最も高い部分に開閉可能なベント部としての弁を設けておき、熱媒排出時にこの弁を開放して、空気を取り入れることにより、熱媒流路の傾斜（高低差）にしたがって熱媒流路内で熱媒を流下させることになる。

この際に、熱媒流路から熱媒が流入する配管では、熱媒が流入することにより圧が上昇する。また、配管にも高低差がある場合に、配管の上側に接続された熱媒流路から排出される熱媒が高低差の下方側に流下し、配管の下側に接続された熱媒流路の配管の接続部に熱媒の圧がかかり、熱媒流路内の熱媒が、その排出方向に対して逆流した状態となる虞がある。すなわち、熱媒流路内の熱媒に熱媒の排出方向と逆側に圧が作用することになる。
この場合に、開放したベント部から熱媒が流出してしまう虞がある。

本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、複数の太陽熱収集装置の熱媒流路で、ほぼ一斉にベント部を開放して熱媒を高低差に基づいて流下させて排出する際に、同じ配管に流下する熱媒の圧力により、一部の熱媒流路で、熱媒が逆流してベント部から熱媒が流出するのを防止できる熱媒排出装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の熱媒排出装置は、太陽熱により熱媒を加熱する太陽熱収集装置に前記熱媒を流す熱媒流路から前記熱媒を排出させる熱媒排出装置であって、
前記熱媒流路は、前記熱媒の排出先となる被排出部に接続され、当該熱媒流路内の前記熱媒を前記被排出部に流下させるための高低差が前記熱媒流路に設けられ、前記熱媒流路の最も高い部分に前記熱媒を排出する際に空気を取り入れる開閉可能なベント部が設けられ、
前記熱媒流路の前記熱媒が当該熱媒の排出方向に対して逆流する場合に、前記ベント部を閉とする流出防止手段が設けられていることを特徴とする。

このような構成によれば、太陽熱収集システムの熱排出装置により、例えば、容器、貯槽、配管等である被排出部に熱媒が排出される際に、熱媒流路が接続された被排出部内の圧が高くなることにより、熱媒が逆流し、開放されたベント部から熱媒が流出する虞がある場合に、ベント部を閉とすることにより、ベント部からの熱媒の流出を防止することができる。

本発明の上記構成において、前記被排出部に複数の前記太陽熱収集装置それぞれの前記熱媒流路が接続され、これら熱媒流路のうちの少なくとも1つに前記流出防止手段が設けられていることが好ましい。

このような構成によれば、複数の熱媒流路から被排出部に熱媒が排出されることにより、被排出部の内圧が高くなり、一部の熱媒流路で熱媒が逆流する場合に、一部の熱媒流路に設けられた逆流防止手段により熱媒のベント部からの流出を防止できる。なお、逆流防止手段は、全ての熱媒流路に設けてもよいが、例えば、複数の熱媒流路から一度に熱媒を排出した際に、熱媒流路の被排出部への接続位置等により、熱媒が逆流し易い熱媒流路だけに逆流防止手段を設けてもよい。

本発明の上記構成において、前記熱媒流路の前記熱媒が当該熱媒の排出方向に対して逆流する場合に、前記流出防止手段として前記ベント部を閉とする逆止弁が前記ベント部に設けられていることが好ましい。

このような構成によれば、簡単な構成で熱媒のベント部からの流出を防止できる。逆止弁は、例えば、熱媒流路のベント部に設けられ、ベント部を開閉する弁と直列に配置される。

本発明の上記構成において、前記流出防止手段として、前記熱媒流路内の圧力を計測する圧力計測手段と、前記圧力計測手段に計測された圧力が陽圧の場合に前記ベント部を閉とする弁が設けられていることが好ましい。

このような構成によれば、熱媒流路の内圧が陽圧となった際にベント部を閉とすることによりベント部からの熱媒の流出を防止できる。なお、熱媒を熱媒流路の傾斜に沿って流下させて熱媒を排出する場合には、熱媒流路内は基本的に陰圧となり、ベント部から熱媒が流出しない状態となる。それに対して、熱媒流路の被排出部に接続された部分から圧がかかって熱媒流路が陽圧となった場合に、熱媒流路が逆流し、ベント部から流出する虞があるが、この場合には、熱媒流路が陽圧となったことに基づいてベント部の弁が閉となり、熱媒の流出が阻止される。

本発明によれば、太陽熱収集装置に熱媒を循環させる熱媒流路から熱媒を重力により排出するためにベント部を開放した際に、熱媒流路の熱媒排出先側での圧により熱媒が逆流する状態となっても、ベント部から熱媒が流出するのを防止できる。

本発明の第１の実施の形態に係る熱媒排出装置を備える太陽熱取集システムを示す概略図である・ 同、熱媒排出装置を示す要部概略図である。 本発明の第２の実施の形態に係る熱媒倍出装置を示す要部概略図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、第１の実施の形態の熱媒排出装置３０（図２に図示）を備える太陽熱収集システムの概略構成を示すものである。図１に示す太陽熱収集システムは、複数の太陽熱収集装置１を備えている。なお、図１では太陽熱収集装置１を２つ記載しているが、実際には太陽熱収集装置１は多数（例えば１００台以上）設けられている。なお、太陽熱収集システムで収集された太陽熱は、熱媒を介して発電システムに送られて発電が行われる。これら太陽熱収集システムと発電システムとから太陽熱発電プラントが構成される。

太陽熱収集装置１は、略Ｕ形の熱媒流路２を有しており、この熱媒流路２は、集光鏡３で集光された太陽光によって加熱され、これによって、熱媒流路２を流れる熱媒の温度が例えば５５０℃程度まで上昇するようになっている。
なお、本実施の形態では熱媒としては、硝酸ナトリウムと硝酸カリウムとの混合物からなる溶融塩が使用されている。
また、図１において、小さな直角三角形で示すものは勾配記号であり、この勾配記号にしたがって、熱媒流路２および後述する傾斜配管５が水平面に対して傾斜している。

太陽熱収集装置１の熱媒流路２は傾斜配管５に接続されている。傾斜配管５はループ状に構成されており、図１において左端部が右端部より高くなっている。つまり、傾斜配管５は水平面に対して図１において右下がりに傾斜している。また、傾斜配管５は、平行に配置された２本の傾斜配管５ａ，５ｂを有しており、一方の傾斜配管５ａと他方の傾斜配管５ｂとはその両端部においてそれぞれ配管５ｃよって接続されている。
傾斜配管５には２つのタンク６，７が接続されている。タンク６，７はそれぞれ熱媒を貯留するものであり、タンク６は太陽熱収集装置１によって加熱される前の熱媒を貯留し、タンク７は太陽熱収集装置１によって加熱された後の熱媒を貯留するようになっている。したがって、以下ではタンク６をコールド側タンク６と称し、タンク７をホット側タンク７と称する。

コールド側タンク６と傾斜配管５ａとは接続配管１０によって接続されており、コールド側タンク６に設けられた図示しないポンプによって、コールド側タンク６から傾斜配管５ａに熱媒を送り込むようになっている。傾斜配管５ａに送り込まれた熱媒は、接続配管１０と傾斜配管５ａとの接続部において分岐して、その一部が傾斜配管５ａの勾配に沿って右側に流れ、残りの一部が傾斜配管５ａの勾配に逆らって左側に流れるようになっている。

また、ホット側タンク７と傾斜配管５ｂとは接続配管１１によって接続されており、太陽熱収集装置１によって加熱された後の熱媒を前記ポンプの圧力によってホット側タンク７に送り込むようになっている。なお、接続配管１１は途中で分岐して、コールド側タンク６にも必要に応じて熱媒を送り込むことが可能となっている。例えば、太陽が出ていない夜間等は太陽熱収集装置１にて熱媒を加熱できないので、その場合、前記分岐部に設けられた切替弁によって、熱媒をコールド側タンク６にのみ送り込むようにして、加熱されていない熱媒がホット側タンク７に送り込まれるのを防止する。

また、太陽熱収集装置１の熱媒流路２の一方の端部は傾斜配管５ａに接続されており、他方の端部は傾斜配管５ｂに接続されている。したがって、通常の運転時に傾斜配管５ａを流れる熱媒は太陽熱収集装置１によって加熱される前の熱媒であり、傾斜配管５ｂを流れる熱媒は太陽熱収集装置１によって加熱された後の熱媒である。太陽熱収集装置１の熱媒流路２では、傾斜配管５ａに接続された端部から傾斜配管５ｂに接続される端部に熱媒が流れることになり、熱媒が太陽熱収集装置１を循環している状態となる。

また、図２に示すように、各太陽熱収集装置１の熱媒流路２の最高位置（高さ方向の最高位置）には、熱媒排出時に空気を熱媒流路２に取り入れるためのベント部１５が設けられるベント用流路２ａが接続されている。ベント用流路２ａは、熱媒流路２の最高位置から上方に向かって設けられている。なお、ベント用流路２ａおよび熱媒流路２は、管体からなっている。また、ベント用流路２ａは、熱媒流路２に対してＴ字状もしくはＹ字状等の２つに分岐する形状となるように接続されており、ベント用流路２ａが、熱媒流路２に接続される部分で２方向に分岐した形状となっている。これにより、ベント用流路２ａからループ状の熱媒流路２の最高位置に空気を流入させる際に、空気がベント用流路２ａから２方向に向かって熱媒流路２に流入するようになっている。

また、本実施の形態において、ベント用流路２ａと、ベント用流路２ａから２方向に枝分かれした形状となる熱媒流路２のベント用流路２ａに接続される部分は、それより傾斜下側の熱媒流路２に対して略鉛直方向に沿って立ち上がった状態となっており、この部分の熱媒の荷重により、僅かな圧で熱媒が逆流するのを防止する構造となっている。

熱媒流路２の一部としてのベント用流路２ａには、熱媒の排出時に熱媒流路２に空気を導入するベント部１５が設けられている。本実施の形態において、このベント部１５は、熱媒排出装置３０の一部として、ベント用弁１５ａと、逆止弁３１とから構成されている。熱媒流路２からの熱媒の排出時にベント用弁１５ａを開放することによって、熱媒流路２に空気を導入するようになっている。なお、このベント用弁１５ａは電磁弁でもよいし、手動で開閉可能な弁でもよいが、停電時に弁を開放させるために手動でも開閉できるような電磁弁が好ましい。また、ベント用弁１５ａを電磁弁で構成する場合に、バックアップ電源としての電池を設けておき、停電時でも電池からの電力でベント用弁１５ａが作動可能な構成としてもよい。

逆止弁３１は、後述のように熱媒の排出時に傾斜配管５側から熱媒流路２に圧がかかり、熱媒が排出方向に対して逆流する状態となった際に、熱媒のベント部１５からの流出を防止する流出防止手段となっている。逆止弁３１は、ベント用流路２ａにおいて、ベント用弁１５ａの下側、すなわち、熱媒流路２側に配置されており、逆止弁３１を超えないと、熱媒がベント用弁１５ａに至らないようになっている。また、逆止弁３１は、図２において、熱媒または空気の上側から下側への流動を許可し、下側から上側への流動を阻止する。なお、本実施の形態において、熱媒排出装置３０は、少なくとも太陽熱収集システムの熱媒流路２、ベント用流路２ａ、ベント部１５（ベント用弁１５ａ、逆止弁３１）、傾斜配管５（傾斜配管５ａ、傾斜配管５ｂ等）から構成される。なお、後述のドレイン容器１６やポンプ２０を含むものとしてもよい。

また、複数の太陽熱収集装置１のうち最も低い位置に配置されている太陽熱収集装置１の熱媒流路２が接続された位置より低い位置にドレイン容器１６が配置されており、このドレイン容器１６は傾斜配管５に接続されている。具体的には、傾斜配管５の右側端部の配管５ｃにドレイン容器１６が接続されている。

配管５ｃの中央部には弁１７が設けられ、この弁１７より傾斜配管５ａ側の配管５ｃとドレイン容器１６とが配管１８ａによって接続され、弁１７より傾斜配管５ｂ側の配管５ｃとドレイン容器１６とが配管１８ｂによって接続されている。なお、この弁１７は通常は閉じた状態となっている。
また、配管１８ｂと配管５ｃとの接続部には、図示しない弁が設けられている。そして、この弁を開放することによって、傾斜配管５ｂを流れる熱媒を配管５ｃ、配管１８ｂを介してドレイン容器１６に受け入れることができるようになっている。
また、傾斜配管５ａを流れる熱媒は配管５ｃ，１８ａによって常にドレイン容器１６に送り込まれるようになっている。

また、ドレイン容器１６から熱媒をコールド側タンク６に送り出すポンプ２０を備えている。ドレイン容器１６には排出管２１が接続されており、この排出管２１の途中にポンプ２０が設けられている。
一方、傾斜配管５ａ，５ｂの間に排出管２２が傾斜配管５ａ，５ｂと平行に設けられ、この排出管２２の一方の端部はコールド側タンク６に向けて折曲され、当該コールド側タンク６に接続されている。また、排出管２２の他方の端部は排出管２１と接続されている。
したがって、ドレイン容器１６に受け入れられた熱媒は、ポンプ２０によって排出管２１，２２を介してコールド側タンク６に送り出され、当該コールド側タンク６に貯留されるようになっている。

このような構成の熱媒排出装置３０を備えた太陽熱収集システムでは、通常の運転時には、コールド側タンク６から前記図示しないポンプによって、熱媒が傾斜配管５ａに送り込まれ、この傾斜配管５ａから各太陽熱収集装置１の熱媒流路２に熱媒が送り込まれ、太陽光によって加熱された熱媒が傾斜配管５ｂから接続配管１１を通ってホット側タンク７に貯留される。このホット側タンク７に貯留された熱媒が図示しない配管によって発電システムに送り込まれ、タービンによって発電する。発電に使用されて温度が低くなった熱媒は図示しない配管によってコールド側タンク６に戻され、再びコールド側タンク６から図示しないポンプによって、熱媒が傾斜配管５ｂに送り込まれて、前記と同様にして太陽熱収集装置１で熱媒が加熱され、この加熱された熱媒がホット側タンク７に貯留される。

このような工程を行うことによって、熱媒を発電システムに安定的に供給することが可能となる。すなわち、ホット側タンク７に貯留された熱媒は、発電システムの熱交換器に送られて、水を加熱して蒸気とし、発電システムのタービンを回転させて電力を発生するようになっている。発電システムで蒸気を発生させるのに使用されて温度が低下した熱媒はコールド側タンク６に戻される。
また、傾斜配管５ａを流れる熱媒の一部は配管５ｃ、１８ａを介してドレイン容器１６に送り込まれるとともに、このドレイン容器１６からポンプ２０によって排出管２１，２２を介してコールド側タンク６に送り出され、当該コールド側タンク６に貯留される。

一方、例えばメンテナンス時や停電等によって熱媒流路２を流れる熱媒に温度低下が生じて固化する虞がある場合、熱媒流路２から熱媒を以下のようにして排出する。
まず、各太陽熱収集装置１の熱媒流路２の最高位置に設けられたベント部１５のベント用弁１５ａを開放して熱媒流路２に空気を導入するとともに、配管１８ｂと配管５ｃとの接続部に設けられた弁を開放する。

すると、各太陽熱収集装置１の熱媒流路２から傾斜配管５（５ａ，５ｂ）に熱媒が重力によって流れ込み、さらにこの熱媒が重力によって傾斜配管５（５ａ，５ｂ）を流れて、配管１８ａ，１８ｂを介してドレイン容器１６に受け入れられる。
ドレイン容器１６に受け入れられた熱媒はポンプ２０によってコールド側タンク６に排出管２１，２２を介して送り出され、当該コールド側タンク６に貯留される。
したがって、複数の太陽熱収集装置１から排出される熱媒を、コールド側タンク６を太陽熱収集装置１より低い位置に設置することなく、太陽熱収集装置１から熱媒を重力によって排出できる。

ここで、各太陽熱収集装置１において熱媒流路２のベント用弁１５ａを略同時に開放した場合に、各太陽熱収集装置１の熱媒流路２から略同時に傾斜配管５に熱媒が流入することになる。この場合に、各太陽熱収集装置１の熱媒流路２が同じ傾斜配管５に接続されていることから、例えば、傾斜配管５の傾斜の上側に接続された複数の熱媒流路２から流入する熱媒により、その熱媒流路２より傾斜配管５の傾斜下側に接続された熱媒流路２には、圧がかかり、熱媒が熱媒流路２の熱媒の排出方向（傾斜下側に向かう方向）に対して逆流する虞がある。

この場合に、傾斜配管５から熱媒が逆流した状態に流入した熱媒流路２では、ベント用弁１５ａから熱媒が流出する虞があるが、ベント部１５に流出防止手段としての逆止弁３１が設けられているので、熱媒は逆止弁３１を超えてベント部１５から流出することができない。また、傾斜配管５の傾斜上側に接続された熱媒流路２の熱媒が排出されていくにつれて、傾斜配管５の傾斜下側に接続される熱媒流路２にかかる圧が減少し、熱媒が流下可能な状態となる。このような状況となった熱媒流路２において、ベント用弁１５ａは、既に開放した状態なので、圧が下がることにより、熱媒の排出が開始されることになる。すなわち、ベント用弁１５ａを開とすれば、熱媒流路２の圧が大気圧以下に下がった際に自動的に熱媒流路２からの熱媒の流出が開始される。
これにより、ベント部１５から熱媒が流出するのを防止しつつ、できるだけ速やかに熱媒の排出を行うことができる。

また、傾斜配管５および熱媒流路２を流れる熱媒は、それが固化しないような温度に保持されるとともに、ドレイン容器１６内は、当該ドレイン容器１６内に受け入れた熱媒が固化しない温度に保温されている。つまり、傾斜配管５および熱媒流路２からの放熱量を考慮して熱媒が固化しないように、その流量が決定されるとともに、コールド側タンク６、ホット側タンク７およびドレイン容器１６が保温される。
したがって、熱媒を固化させることなく、太陽熱収集装置１の熱媒流路２から熱媒を重力によってドレイン容器１６に受け入れることができるとともに、当該ドレイン容器１６からコールド側タンク６に熱媒を送り出して、当該コールド側タンク６で固化されることなく貯留できる。

（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態の熱媒排出装置３０ａを含む太陽熱収集システムの要部の概略構成を示すものである。この図に示す熱媒排出装置３０ａが前記第１の実施の形態の熱媒排出装置３０と異なる点は、ベント部１５の構造であるので、以下ではこの点について説明し、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。

第２の実施の形態のベント部１５は、第１の実施の形態と同様の構造となっているベント用流路２ａに設けられている。ベント用流路２ａには、電磁弁（電子制御弁）としてのベント用弁１５ｂが設けられるとともに、ベント用弁１５ｂより下側の熱媒流路２側に圧力計３２（圧力計測手段）が設けられている。この圧力計３２は、熱媒流路２に連通するベント用流路２ａ内の圧力を測定するためのものである。

ベント用弁１５ｂは、前記圧力計３２から出力される圧力の値に基づいて開閉制御されるようになっている。
例えば、圧力計３２の値が大気圧より高い場合に、ベント用弁１５ｂが閉となり、大気圧以下の場合に、ベント用弁１５ｂが開となるように制御される。上述のように傾斜配管５側から熱媒が熱媒流路２側に逆流する場合には、傾斜配管５からの圧力により熱媒流路２内の圧力は、大気圧より高くなり、この場合には、ベント用弁１５ｂが閉となり、ベント部１５からの熱媒の流出が阻止される。したがって、圧力計３２の圧力の測定値によって制御可能なベント用弁１５ｂと、圧力計３２とからベント部１５における熱媒の流出を防止する流出防止手段が構成される。

ベント用弁１５ｂの制御方法は、例えば、太陽熱収集システムの通常運転時に常時閉とし、熱媒の排出時にだけ、圧力計３２から出力される測定値の信号に開閉が制御されることになる。すなわち、熱媒排出時に電子制御弁としてのベント用弁１５ｂがオンとなり、ベント用弁１５ｂが圧力計３２で測定された圧力値に制御される状態となる。
なお、ベント用弁１５ｂ、圧力計３２、図示しない制御装置は、バックアップ電源としての電池により停電時も作動可能になっている。なお、制御装置は、例えば、ベント用弁１５ｂまたは圧力計３２の少なくとも一方に含まれる構造となっていてもよい。

ベント用弁１５ｂの制御装置は、ベント用弁１５ｂが閉の状態でオンとなると、圧力計３２の測定値が大気圧より低い陰圧ならば、ベント用弁１５ｂを開とし、測定値が大気圧または大気圧以上の陽圧ならば、ベント用弁１５ｂを閉の状態に維持する。この場合には、圧力計３２の測定値が大気圧に下がるまで閉の状態が保持され、大気圧より低くなった場合に開となる。なお、大気圧としては、実際の現状の気圧を大気圧として用いてもよいが、略大気圧となる所定の圧の値を制御に用いてもよい。なお、ベント用弁１５ｂからの熱媒の流出を確実に防止するためには、実際の大気圧より少しだけ低い値を上述の所定の圧の値とし、所定の圧の値より圧力計３２の測定値が低くなった場合にだけ、ベント用弁１５ｂを開とすることが好ましい。

ここで、ベント用弁１５ｂが閉じた状態では、傾斜配管５に熱媒流路２が接続される部分の圧がベント用流路２ａの圧力計３２の圧と略等しくなり、容易に熱媒が逆流する状態か否かを判定することができる。
また、ベント用弁１５ｂが開放されると、圧も開放されるので、一度ベント用弁１５ｂを開放した後に、熱媒が逆流する状態となった場合には、閉の場合よりも小さな圧力の変化に基づいてベント用弁１５ｂの開閉を制御する。なお、圧力計３２の設置位置は、ベント用流路２ａに限定されるものではなく、例えば、熱媒流路２の傾斜配管５に接続される端部に設けてもよい。この場合に、ベント用弁１５ｂが開放された状態でも、熱媒逆流時の圧力変化が大きく、制御が容易になる。なお、圧力計３２の設置位置は、ベント用流路２ａや熱媒流路２の端部に限定されるものではなく、熱媒流路２のいずれに設けるものとしてもよい。

このような第２の実施の形態の熱媒排出装置３０ａにおいても、熱媒排出時にベント部１５から熱媒が流出するのを防止することができる。また、熱媒が逆流しない状態、すなわち、熱媒流路２が大気圧以下となる場合に、自動的にベント用弁１５ｂが開放して、熱媒流路２からの熱媒の排出が開始される。したがって、熱媒を速やかに排出することができる。

なお、上述の各実施の形態では、熱媒として硝酸ナトリウムと硝酸カリウムとの混合物からなる溶融塩を使用した場合を例にとって説明したが、熱媒は他の溶融塩やその他の液体金属や水溶液等であってもよいし、さらにオイル等であってもよい。

１ 太陽熱収集装置
２ 熱媒流路
２ａ ベント用流路
５ 傾斜配管（熱媒循環用配管）
１５ ベント部
１５ａ ベント用弁
１５ｂ ベント用弁（流出防止手段）
３０ 熱媒排出装置
３０ａ 熱媒排出装置
３１ 逆止弁（流出防止手段）
３２ 圧力計（流出防止手段:圧力計測手段）

Claims (4)

1. 太陽熱により熱媒を加熱する太陽熱収集装置に前記熱媒を流す熱媒流路から前記熱媒を排出させる熱媒排出装置であって、
   前記熱媒流路は、前記熱媒の排出先となる被排出部に接続され、当該熱媒流路内の前記熱媒を前記被排出部に流下させるための高低差が前記熱媒流路に設けられ、前記熱媒流路の最も高い部分に前記熱媒を排出する際に空気を取り入れる開閉可能なベント部が設けられ、
   前記熱媒流路の前記熱媒が当該熱媒の排出方向に対して逆流する場合に、前記ベント部を閉とする流出防止手段が設けられていることを特徴とする熱媒排出装置。
2. 前記被排出部に複数の前記太陽熱収集装置それぞれの前記熱媒流路が接続され、これら熱媒流路のうちの少なくとも1つに前記流出防止手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱媒排出装置。
3. 前記熱媒流路の前記熱媒が当該熱媒の排出方向に対して逆流する場合に、前記流出防止手段として前記ベント部を閉とする逆止弁が前記ベント部に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱媒排出装置。
4. 前記流出防止手段として、前記熱媒流路内の圧力を計測する圧力計測手段と、前記圧力計測手段に計測された圧力が陽圧の場合に前記ベント部を閉とする弁が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱媒排出装置。

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