JPS5913514Y2 - 蓄熱タンク - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、内槽と外槽とよりなり、熱媒体の温度の変
動にかかわらず良好に熱を蓄える蓄熱タンクに関する。

近年、ますます省エネルギーは重大な課題となっており
、その対策として排熱回収等がある。

排熱回収は種々実用化されているが、断続操業されるバ
ッチ式加熱炉、均熱炉、焼鈍炉等から発生する排ガス等
を熱源とする（以下単に排熱源と称する）場合のように
排熱が低・中温（４００℃以下）で、かつ温度変動もは
げしい際は、その連続的回収は難しいが、中・低温排熱
を連続的に回収する方法として蓄熱タンクを設け、排熱
を常時蓄熱タンクに蓄熱しておき、排熱回収作業が停止
している間も常時熱エネルギーを連続的に供給する方法
がある。

すなわち、排熱燃交換器、蓄熱タンク、放熱熱交換器を
それぞれ熱媒体流通管で接続し熱媒体を循環させる方法
である。

この蓄熱タンクの上部に空間を設けると、タンク内熱媒
体容量を減じ、蓄熱容量が小さくなること、および温度
変化により熱媒体の膨張収縮以上に容積変化が大きくな
り、系内の圧力変化を助長することになることから蓄熱
タンク内は常に熱媒体を満杯にしておく必要がある。

しかしこの場合、熱媒体の膨張、収縮を吸収するための
膨張タンクが必要となり、従来蓄熱タンクとは別に膨張
タンクが設けられ配管接続されていた。

ところが、膨張タンクが設置されているため、配管が必
要となり、この配管からの放熱膨張タンクからの放熱が
大きく、熱効率が悪いという欠点があった。

この考案は上記欠点を解消するためになされたもので、
蓄熱タンクと膨張タンクとを一体にしたことを特徴とす
るものである。

この考案に係る蓄熱タンクは第１図に示すごとく、保温
材１で外周を囲繞し密閉してなる蓄熱タンク本体２と、
該蓄熱タンク本体２の外周に狭幅で設けられ、かつ、そ
の外周を保温材３で囲繞され上方を開口した膨張タンク
４と、蓄熱タンク本体２の下部に取り付けられた熱媒体
導入管５と、熱媒体送出管６とを備え、蓄熱タンク本体
２および膨張タンク４に各々取り付けられ、その基端部
を熱媒体連通管７で連通されていることを特徴とし、前
記熱媒体送出管６の上端は蓄熱タンク本体２の上方部ま
で至り、より高温の熱媒体を送出するようにしている。

なお、膨張タンク４を狭幅としたのは、該タンク内の熱
媒体の対流を防止し、上方開口部からの熱放出を防ぐた
め、および熱媒体が空気に触れて酸化するのを最少限に
抑制するためである。

また、保温材１，３としては硅素上や岩綿、石綿等が使
用される。

なお、熱媒体導入管および熱媒体送出管を設ける位置に
ついては特に限定するものではない。

次に、この蓄熱タンクの使用状態を第２図に基づいて説
明する。

第２図は熱媒体としての油（以下単に熱媒体油と称する
）を用いて低・中温の排熱から熱エネルギーを回収する
熱交換回路内に上記蓄熱タンクを設置したものである。

つまり、該蓄熱タンクの熱媒体送出管６から、熱媒体油
を循環させる循環ポンプ８、排熱源から熱媒体油によっ
て熱を吸収する排熱吸収熱交換器９、熱媒体油により吸
収した熱を利用するために放熱する放熱熱交換器１０を
経て蓄熱タンクの熱媒体導入管５まで配設される熱媒体
油管路１１と、放熱熱交換器１０人側で該熱媒体油管路
１１から分岐し蓄熱タンクの熱媒体導入管５に接続され
るバイパス管路１２とで熱媒体油を循環させて熱エネル
ギーを輸送し、上記蓄熱タンクにおいて良好に熱を蓄え
て、放熱熱交換器１０で熱エネルギーの回収を図るもの
である。

このような装置において、まず、蓄熱タンク底部の熱媒
体送出管６から熱媒体油は循環ポンプ８に吸引され排熱
吸収熱交換器９に送られて排熱源から熱エネルギーを吸
収し、しかる後、熱媒体油管路１１を通って放熱熱交換
器１０へ熱エネルギーを輸送する。

この際、熱媒体油管路１１のバイパス管路１２連通位置
を過ぎた個所に設けられた放熱量調節弁１３と、バイパ
ス管路１２に設けられたバイパス量調節弁１４との操作
により、熱媒体油の一部を放熱熱交換器１０を通さずに
バイパス管路１２を通して直接蓄熱タンク本体２へ熱媒
体導入管５を経て戻し、排熱吸収熱交換器９との間を循
環させる。

この操作により熱媒体油の温度は熱媒体油全量が放熱熱
交換器１０を通過するよりも高まる。

また、蓄熱タンクは、蓄熱タンク本体２と膨張タンク４
とで構成された二槽式であり、各々熱媒体連通管７によ
りその基端部で連通されたものである。

従って、熱媒体油の温度が変動して膨張または収縮すれ
ば、蓄熱タンク本体２内は熱媒体油が充満された状態の
ままで、膨張タンク４内でその体積変動量だけ熱媒体油
が上下動する仕組みになっている。

このとき前述したように膨張タンク４を狭幅で設けてい
るから該タンク内の熱媒体油の対流等は生じず、該タン
ク上部からの熱放散が生じない。

このように熱媒体油の体積変動量を調整する役目の膨張
タンク４と、熱媒体油の温度変動にもかかわらず、該熱
媒体油の常時占めるほぼ一定の容積を有する蓄熱タンク
本体２とからなっており、該蓄熱タンク本体２内に溜ま
る熱媒体油はその外周を保温材１で囲繞され更にその外
周に膨張タンク４を有するため蓄熱性が非常に良く、ま
た、はぼ均一温度となる。

更に、この蓄熱タンクは熱媒体油管路１１全容積の５倍
以上の容積を持つような大きさとなして、排熱源の温度
が変動しても熱媒体油温度の変動を大幅に縮小するもの
とする。

従って、放熱熱交換器１０において、排熱源の温度が変
動しても熱エネルギーをほぼ一定に回収することができ
る。

この考案に係る蓄熱タンクは上記のごとく、■蓄熱タン
クの放熱を小さくできる、■蓄熱タンクと膨張タンクが
接しているので配管距離が短かく放散熱を小さくできる
、■膨張タンク内熱媒体は蓄熱タンクからの伝熱で常時
熱せられており系内の熱媒体が収縮して膨張タンクから
補給する場合、系内の温度降下を生じない等の大きな利
点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る蓄熱タンクを示す縦断正面図、
第２図は同上蓄熱タンクの使用状態を示す説明図である
。 図中、１，３・・・・・・保温材、２・・・・・・蓄熱
タンク本体、４・・・・・・膨張タンク、５・・・・・
・熱媒体導入管、６・・・・・・熱媒体送出管、７・・
・・・・熱媒体連通管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 保温材で外周を囲繞し密閉してなる蓄熱タンク本体と、
   該蓄熱タンク本体の外周に設けられ、かつ、その外周を
   保温材で囲繞され上方を開口した膨張タンクと、蓄熱タ
   ンク本体に取り付けられた熱媒体導入管と、熱媒体送出
   管とを備え、蓄熱タンク本体および膨張タンクの基端部
   が連通管により連通されていることを特徴とする蓄熱タ
   ンク。