WO2005054767A1

WO2005054767A1 - 熱貯蔵ユニット

Info

Publication number: WO2005054767A1
Application number: PCT/JP2004/017834
Authority: WO
Inventors: Kazuo Takahashi; Hiromiki Yagi; Yasuo Higashi; Toshiya Miyake
Original assignee: Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho
Priority date: 2003-12-02
Filing date: 2004-12-01
Publication date: 2005-06-16
Also published as: JP2005188916A; CA2546687A1; EP1693636B1; US20070079951A1; JP4469208B2; CA2546687C; EP1693636A4; EP1693636A1

Abstract

短い時間で効率よく蓄熱する。固体と液体との状態変化により蓄熱する酢酸ナトリウム３と、酢酸ナトリウム３に直接接触することにより熱交換し、酢酸ナトリウム３よりも比重が小さく分離する油２とを収容する熱貯蔵容器１ａを備えている。さらに、少なくとも熱貯蔵容器１ａに収容された酢酸ナトリウム３内を通り、油２を熱貯蔵容器１ａ内に供給する供給管４と、熱貯蔵容器１ａに収容された油２を熱貯蔵容器１ａの外部に排出する排出管６とを備えている。そして、供給管４は、熱貯蔵容器１ａに収容された油２と酢酸ナトリウム３との境界面を横切り、供給された油２ａを排出する排出孔を複数有し、排出孔６の少なくとも１つが油２内に位置している。　

Description

明細書

熱貯蔵ユニット

技術分野

[0001] 本発明は、発生した熱を蓄え、離れた場所に熱を輸送することができる熱貯蔵ュ- ットに関するものである。

背景技術

[0002] 工場、例えば、製鉄所、ゴミ処理場等にお、て発生する熱は工場付近の様々な施設に利用されている。また、工場で発生した熱を一時的に蓄熱体等に蓄え、その蓄熱体を輸送することで、工場から離れた場所においても熱を利用することができる。熱を貯蔵する装置としては、熱供給された油等の媒体と金属水和物とを直接接触することにより熱交換をし、金属水和物に熱を蓄えていく装置などがある。

[0003] 例えば特許文献 1の貯蔵容器には、酢酸ナトリウム等の蓄熱体と蓄熱体よりも比重力、さい油とが収容されている。油の比重の方が小さぐ油と蓄熱体とは混合しないため、上下に分離して収容される。そして、油内と蓄熱体内とにパイプが配設され、夫々熱交^^に接続されている。一方のパイプ力油を熱交に取込み、熱供給し、その熱供給された油をもう一方のパイプから蓄熱体内に排出している。排出された油は比重が小さいため、上部の油まで上昇する。上昇する間に、蓄熱体と油との直接接触により、熱交換される。以上の動作を繰り返すことで、蓄熱体に蓄熱されるようになつている。そして、特許文献 1のパイプは、パイプ内や熱交換器内に不純物が混入するのを防ぐために二重管構造となって、る。

[0004] 特許文献 1 :国際公開番号 WO 03/019099 (01)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 熱を蓄える酢酸ナトリウム等の蓄熱体は、融解潜熱を利用するものであり、熱を加えていくことで、蓄熱体が固体力液体へと状態変化を起こし、蓄熱されるようになっている。このため、特許文献 1において、熱の供給開始時は、蓄熱体は固体であるため、熱供給された油を蓄熱体内に配置されたパイプ力も排出しょうとしても、排出孔が固体の蓄熱体に塞がれてしまい、蓄熱体が熱を加えられて液体にとなるまで、油を排出できなくなり、蓄熱体に熱供給することができない。これにより、蓄熱に多大な時間を費やしてしまう。

[0006] そこで、本発明の目的は、短時間で効率よく蓄熱することができる熱貯蔵ユニット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

[0007] 本発明は、固体と液体との状態変化により蓄熱する蓄熱体と、蓄熱体に直接接触することにより熱交換し、蓄熱体よりも比重が小さぐ蓄熱体と分離する熱交換媒体とを収容する貯蔵容器と、少なくとも貯蔵容器に収容された蓄熱体内を通り、熱交換媒体を貯蔵容器内に供給する供給管と、貯蔵容器に収容された熱交換媒体を貯蔵容器の外部に排出する排出管とを備えており、供給管は、貯蔵容器に収容された熱交換媒体と蓄熱体との境界面を横切り、供給された熱交換媒体を排出する排出孔を複数有し、排出孔は、少なくとも 1つが前記熱交換媒体内に位置する。

[0008] この構成によれば、熱交換媒体側に排出孔が設けられていることで、蓄熱体の状態に関わらず、熱交換媒体を供給管力排出することができる。蓄熱体は、平時は固体であり、蓄熱していくことで液体へと変化する。このため、蓄熱開始時は、蓄熱体内に配置した供給管に排出孔を設けていても排出孔は固体の蓄熱体により塞がれている。そこで、熱交換媒体側に排出孔を設けることで供給された熱交換媒体を排出することができ、蓄熱体に熱を伝導させることができる。そして、蓄熱体が固体から液体へと変化すると、蓄熱体側に設けられた排出孔からも熱交換媒体を排出させることがでる。これにより、短時間で蓄熱体と熱交換媒体とを接触させることができるため、蓄熱時間を短縮することができる。また、熱交換媒体に排出孔が設けられていない場合、蓄熱体側に設けた排出孔が塞がれることにより、供給管を通る熱交換媒体が排出されず蓄熱できないおそれがある力そのおそれをなくすことができる。

[0009] 本発明の供給管が、境界面に対して垂直に横切って、ることが好まし、。これによると、供給管が垂直に境界面を横切ることで、供給管に沿って熱交換媒体を排出することができ、供給管近傍の蓄熱体力蓄熱することができる。これにより、熱交換媒体による蓄熱体への熱交換を効率よく行うことができる。 [0010] この場合、供給管が、排出孔を有する部分の外周に同軸状に配設され、排出孔から排出された熱交換媒体を鉛直方向に上昇させる循環管を有していることが好ましい。この構成によると、供給された熱交換媒体を循環管に沿って鉛直方向に排出させることで、循環管の周囲には、温度変化に伴う循環流が発生するようになる。これにより、効率よく熱を蓄熱体に伝導させることができ、蓄熱時間を短縮させることができる。

[0011] 別の観点において、本発明は、固体と液体との状態変化により蓄熱する蓄熱体と、蓄熱体に直接接触することにより熱交換し、蓄熱体よりも比重が小さぐ蓄熱体と分離する熱交換媒体とを収容する貯蔵容器と、少なくとも貯蔵容器に収容された蓄熱体内を通り、熱交換媒体を貯蔵容器内に供給する供給管と、貯蔵容器に収容された熱交換媒体を貯蔵容器の外部に排出する排出管とを備えており、供給管は、供給された熱交換媒体を蓄熱体内に排出する排出孔を有する第 1の供給管と、貯蔵容器に収容された熱交換媒体と蓄熱体との境界面を横切り、熱交換媒体内に出口を有する第 2の供給管とを備えている。

[0012] この構成によると、第 1及び第 2の流通管を用いることで、蓄熱時間を短縮させることができる。蓄熱体は、固体から液体に状態変化することで、蓄熱することができる。このため、蓄熱開始時において、蓄熱体は固体となっているので、第 1の供給管に設けられた排出孔が蓄熱体により塞がれ、供給された熱交換媒体を排出することができない。一方、第 2の供給管は、熱交換媒体内に出口を有しているため、常に供給された熱交換媒体を排出することができる。このため、第 2の供給管を流通する熱交換媒体の間接接触により蓄熱体に熱伝導し、蓄熱体を固体から液体にすることができる。そして、蓄熱体が液体になることで、第 1の供給管の排出孔力熱交換媒体を排出することができる。このように 2つの供給管を切替えて蓄熱体に蓄熱することで、蓄熱時間を短縮することができる。

[0013] 本発明は、蓄熱体内において、第 2の供給管が、第 1の供給管の排出孔を含む少なくとも一部を囲繞し、排出孔を熱交換媒体に導く連通部を有していることが好ましい。これによると、第 2の供給管が第 1の供給管に囲繞されることで、第 2の供給管を流通する熱交換媒体によって、第 2の供給管の周囲及び第 1の供給管の熱交換媒体排出孔の周囲を加熱することが可能となる。これらの部分を早期に加熱し、固体の蓄熱体を融解させることによって、早期に第 1の供給管力熱交換媒体の排出をし、蓄熱体に熱交換媒体を直接接触させることにより、蓄熱時間を短縮することができる

[0014] 本発明は、蓄熱体の状態に応じて、第 1及び第 2の供給管に対して熱交換媒体の供給と遮断とを切替える切替弁がそれぞれに設けられて、ることが好ま、。この構成によると、蓄熱体の状態に応じて、供給管を切替えるタイミングをかえることができ、より効果的に蓄熱することができる。例えば、蓄熱開始時には、第 1の供給管と第 2の供給管との両方に熱交換媒体を供給し、その後、第 1の供給管のみに供給するなどの切替えができ、効率よく蓄熱することができる。

[0015] 本発明は、供給管又は第 1の供給管の少なくとも一部が水平方向に延在する場合において、水平方向に延在する部分に、鉛直下方向に開口するように排出孔が設けられていてもよい。これによると、熱交換媒体の比重が蓄熱体よりも小さいため、排出孔が下方に向くことで、蓄熱体が排出孔力供給管内部に浸入するおそれがなくなる。

[0016] 本発明は、蓄熱体内において、供給管又は第 1の供給管が、末広がり形状で、つ、底面に前記排出孔が設けられた拡形部を有していることが好ましい。この構成によると、熱交換媒体の比重が蓄熱体よりも小さいため、排出孔が下方に向くことで、蓄熱体が排出孔力供給管内部に浸入するおそれがなくなる。さらに、末広がり形状にすることで、より多くの熱交換媒体を排出することができ、蓄熱時間を短縮することができる。

[0017] また、別の観点において、本発明は、固体と液体との状態変化により蓄熱する蓄熱体と、蓄熱体に直接接触することにより熱交換し、蓄熱体よりも比重が小さぐ蓄熱体と分離する熱交換媒体とを収容する貯蔵容器と、少なくとも貯蔵容器に収容された蓄熱体内を通り、熱交換媒体を貯蔵容器内に供給する供給管と、貯蔵容器に収容された熱交換媒体を貯蔵容器の外部に排出する排出管とを備えており、供給管は、供給された熱交換媒体を、収容された蓄熱体内に排出する出口を有する第 1の供給管と、第 1の供給管の少なくとも一部を内部に有し、供給された熱交換媒体を蓄熱体内に排出する排出孔を有する第 2の供給管とを備えて、る。

[0018] この構成によると、蓄熱体の状態に関わらず、熱交換媒体は、第 1の供給管を常に流通することができるため、第 2の供給管内の熱交換媒体に熱を伝導することができ

、高温を維持することができる。これにより、排出孔力高温の熱交換媒体を排出できるため、十分に蓄熱することができる。

[0019] 本発明は、蓄熱体内で供給管が並設されている場合において、供給管間にある蓄熱体に、供給管の熱を伝導するための熱伝導部材を備えていることが好ましい。これによると、より短時間で蓄熱体に熱を供給することができ、蓄熱時間を短縮することができる。

[0020] 本発明の供給管の少なくとも一部が、貯蔵容器の底面に設けられていることが好ましい。この構成によると、排出される熱交換媒体は、蓄熱体よりも比重が軽いため上昇していくが、供給管を底部に設けることで、排出された熱交換媒体と蓄熱体との接触時間をより長くすることができる。また、本発明において、第 2の供給管が、貯蔵容器の底面を覆うように底面に設けられていることが好ましい。これによると、第 2の供給管と蓄熱体との接触面が大きぐ蓄熱体の底部から蓄熱できるため、蓄熱時間を短縮することができる。

[0021] 本発明の供給管の接続口が、排出管の接続口よりも上方に位置して、ることが好ましい。この構成によると、供給管の接続口を排出管の接続口よりも高く位置させることで、蓄熱体又は熱交換媒体が逆流した場合、先に排出管力も熱交換媒体を逆流させることができ、蓄熱されて!/、る蓄熱体が逆流すると、う危険を回避することができる

[0022] 本発明は、蓄熱体と熱交換媒体との境界面に沿って、境界面と垂直に平行配置され、境界面における攪拌を防止する消波プレートを有していることが好ましい。この構成によると、蓄熱状態での輸送中に伴う震動による境界面における撹拌を防止することがでさる。

[0023] 本発明の排出管が、蓄熱体と熱交換媒体とを分離する分離機構を備えていることが好ましい。この構成〖こよると、貯蔵容器の外部に排出する熱交換媒体に、蓄熱体が混じっている場合、取除くことができる。この場合、分離機構が、取り込んだ熱交換媒体と蓄熱体とを一方向に水平流通させる分離体と、沈殿する蓄熱体を分離体から排出する排出穴とを有しており、分離体は、沈殿した蓄熱体を排出穴に導く形状を有していることが好ましい。これにより、簡単な構造で蓄熱体と熱交換媒体とを分離することができる。

[0024] また、本発明の蓄熱体が、エリスリトールであってもよい。これによると、短時間で効率よく蓄熱することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0025] 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。

[0026] (第 1の実施形態）

本発明の第 1の実施の形態に係る熱貯蔵ユニット 1は、可搬式の熱貯蔵ユニットに好適に使用される。例えば、図 1に示すように、熱を発生する工場 60とその熱を利用する施設 70とが互いにはなれて、る場合に、熱を輸送する熱輸送システム等に適用される。熱貯蔵ユニット 1は、熱貯蔵ユニット 1に対し蓄熱 '放熱をする熱交 5_& · 5 bの接続口 51 · 52に対して着脱可能となっており、トラック等の輸送機 50により、工場 60と施設 70との間を輸送されるようになっている。工場 60は、ごみ焼却場や発電所や製鉄所等であり、そこで発生する熱が熱交換器 5aを介して熱貯蔵ユニット 1に蓄えられる。また、施設 70は、温水プールや病院等の施設であり、熱貯蔵ユニット 1に蓄えられた熱が熱交換器 5bを介して施設 70内の温調設備等に適用される。以下の説明にお、て、工場 60側における熱交換にっ、て説明する。

[0027] 熱貯蔵ユニット 1は、油 2 (熱交換媒体)と酢酸ナトリウム三水和塩 3 (蓄熱体）（以下、酢酸ナトリウム 3と称する)とが収容された熱貯蔵容器 la (貯蔵容器)と、供給管 4と、排出管 6とを備えている。油 2と酢酸ナトリウム 3とは互いに混合せず、油 2が酢酸ナトリウム 3よりも比重が小さいため、熱貯蔵容器 la内では、上層に油 2、下層に酢酸ナトリウム 3と互いに分離して収容されるようになっている。また、油 2と酢酸ナトリウム 3とが互いに混合しない、言い換えれば油 2と酢酸ナトリウム 3とが互いに分離するため、油 2と酢酸ナトリウム 3との間には夫々を分離するための部材等は介在しておらず、油 2 と酢酸ナトリウム 3とは直接接触している。

[0028] 油 2は、酢酸ナトリウム 3との直接接触により、酢酸ナトリウム 3との間で熱交換する。油 2は、後述する排出管 6から熱交換器 5aに取込まれ、熱交換器 5a内で熱供給されると (以下の説明で、熱交で熱供給された油 2を油 2aと称す)、供給管 4を介して酢酸ナトリウム 3内に排出される。排出された油 2aは、比重が酢酸ナトリウム 3よりも小さいため、上層の油 2まで上昇し、油 2に取込まれる。この上昇中に、酢酸ナトリウム 3との直接接触により、油 2aに供給された熱が酢酸ナトリウム 3に伝導されるようになっている。

[0029] 酢酸ナトリウム 3は、上述した油 2aから伝導された熱を蓄える。酢酸ナトリウム 3の融点は約 58度であり、平時 (室温状態)では固体となっている。そして、油 2aから直接接触により熱が伝導されることにより、固体から液体に状態変化し、液体状態のときに蓄熱されるようになつている。

[0030] 供給管 4は、収容された油 2が位置する熱貯蔵容器 laの上層部分に貫設されており、さらに、接続口 41が熱交の接続口 51に着脱可能に接続されている。熱貯蔵容器 laに貫設された供給管 4は、油 2と酢酸ナトリウム 3との境界面を垂直に横切つて酢酸ナトリウム 3内に進入し、さらに、 L字型に折れ曲がり水平に延びている。供給管 4は内部空間を有しており、熱交換器 5aに熱供給された油 2aが内部空間を流通するようになっている。

[0031] また、供給管 4は、内部を流通する油 2aを排出する排出孔 4a'4bをその軸方向に沿って複数有している。排出孔 4aは、油 2と酢酸ナトリウム 3との境界面を境に、境界面よりも上方、つまり油 2側にある供給管 4に複数設けられている。また、排出孔 4bは、境界面よりも下方、つまり酢酸ナトリウム 3側ある供給管 4に 1個以上設けられている。尚、供給管 4の L字型に折れ曲がり水平に延在している部分に設けられた排出孔 4 bは、鉛直下方向に開口するように設けられている。これにより、酢酸ナトリウム 3は油 2aよりも比重が大きいため、排出孔 4bから排出される油 2aを押しのけて、酢酸ナトリゥム 3が供給管 4内に浸入することがなぐ供給管 4の内部で酢酸ナトリウム 3が固まつて詰まるなどを防止することができるようになって、る。

[0032] 排出管 6は、収容された油 2が位置する熱貯蔵容器 laの上層部分に貫設されている。そして、排出管 6の接続口 61が、熱交換器 5aの接続口 52に着脱可能に接続されており、熱貯蔵容器 la内の油 2を熱交換器 5aに取込むようになつている。このとき、排出管 6の接続口 61が供給管 4の接続口 41よりも下方となる、つまり、排出管 6が供給管 4の下方となるように熱貯蔵容器 laに配設されてヽる。間違えた手順で供給管 4及び排出管 6を熱交換器 5aから取外した場合、外部と熱貯蔵容器 la内部との圧力の相異により、油 2又は酢酸ナトリウム 3が逆流する場合がある。このため、排出管 6 を供給管 4よりも下方に配置することで、排出管 6から先に熱を帯びていない油 2が逆流するようにしている。これにより、外部との圧力差がなくなり、蓄熱されている酢酸ナトリウム 3が供給管 4から逆流する危険を抑えることができる。

[0033] 熱交換器 5aは、工場 60で発生した熱を熱貯蔵容器 laに蓄熱する。上述したよう〖こ、熱交換器 5aには着脱可能に供給管 4及び排出管 6が接続されている。そして、熱交翻 5a内で供給管 4と排出管 6とが連通している。さらに、熱交翻5_&には、工場 60で発生した熱を蒸気として取込む図示しなヽパイプと、熱を取除!ヽた蒸気を排出する同じく図示しないパイプがそれぞれ接続されており、これらのパイプは熱交 5a内で、供給管 4と排出管 6との連通部分を囲繞するように配置されたパイプを介して連通している。また、熱交換器 5aの接続口 51には、図示しないポンプが配設されており、熱交換器 5aを油 2取り込み、取込んだ油 2を熱貯蔵容器 laに送り込んでいる

[0034] 熱交換器 5aは、排出管 6を介して熱貯蔵容器 la内の油 2をポンプにより取込み、一方で、パイプを介して工場 60で発生した蒸気を取込む。取込まれた蒸気は、供給管 4と排出管 6との連通部分にぉ、てパイプ同士の間接接触により、取込んだ油 2に熱を伝導する。その後、熱供給された油 2aを、供給管 4を介して熱貯蔵容器 la内に供給する。また、熱が取除かれた蒸気は、パイプを介して排気される。熱交が以上の動作を繰り返すことにより、工場 60で発生した熱を熱貯蔵ユニット 1の酢酸ナトリゥム 3に蓄えることができるようになって!/、る。

[0035] 次に、熱貯蔵ユニット 1への蓄熱方法について説明する。

[0036] 工場 60で発生した蒸気が熱交換器 5aに取込まれる。一方で、熱貯蔵容器 la内の油 2が排出管 6を介して熱交換器 5aに取込まれる。そして、熱交換器 5a内において、蒸気の熱が取込まれた油 2に伝導される。熱供給された油 2aが供給管 4を介して熱貯蔵容器 laに戻される。 [0037] 油 2aは、供給管 4内を流通し、排出孔 4a'4bから排出される。蓄熱開始時の酢酸ナトリウム 3は固体であり、排出孔 4bは酢酸ナトリウム 3側に設けられているため、排出孔 4bが固体の酢酸ナトリウム 3により塞がれる状態となっている。このため、蓄熱開始時にお、て、排出孔 4bからは油 2aが排出されな、。

[0038] 一方、排出孔 4aは、油 2側に設けられているため、排出孔 4aが塞がれることなく油 2aを排出することができる。そして、排出孔 4aから排出された油 2aは、油 2と酢酸ナトリウム 3との境界面付近で、酢酸ナトリウム 3に熱を伝導する。これにより、酢酸ナトリウム 3は、上部から徐々に固体力も液体へと状態変化していき、排出孔 4bからも油 2a が排出されるようになる。排出された油 2aとの直接接触により、酢酸ナトリウム 3に熱が蓄えられる。また、供給管 4を流通する油 2aは、供給管 4を介して間接接触により、酢酸ナトリウム 3に熱を伝導する。これにより、より早く酢酸ナトリウム 3を固体力液体へと変化させることができ、蓄熱時間を短縮することができる。

[0039] 酢酸ナトリウム 3が液体状態となり、酢酸ナトリウム 3内に油 2aが排出されると、油 2a の比重は酢酸ナトリウム 3よりも小さいため、上層の油 2まで上昇し取込まれる。油 2a は、上昇しながら酢酸ナトリウム 3に熱を伝導している。以上の動作を繰り返すことにより、酢酸ナトリウム 3に蓄熱することができる。

[0040] なお、これまでは、工場 60側における熱交換にっ、て説明してきたが、施設 70側における熱交換についても同様である。即ち、酢酸ナトリウム 3は、蓄熱された状態では液体となっており、この液体から、蓄えられた熱を取出すことが可能となる。熱貯蔵ユニット 1の供給管 4と排出管 6とは、熱貯蔵ユニット 1に蓄えられた熱を取出す熱交

パイプと、加熱された気体又は液体に供給し、施設 70の温調設備に供給するパイプとが接続されている。

[0041] 熱交は、供給管 4を介して蓄熱されている酢酸ナトリウム 3内に油 2を排出する。排出された油 2は、上昇しながら直接接触により酢酸ナトリウム 3から熱が伝導される。これにより、上層の油 2に熱が供給され、排出管 6から熱交に取込まれる。一方で、熱交には気体又は水などの液体が取込まれる。そして、熱を帯びた油 2から気体又は液体に熱伝導される。熱伝導された気体又は液体は、パイプを通り施設 70内の温調設備に供給される。以上の動作と繰り返すことにより酢酸ナトリウム 3に蓄えられた熱を取出すことができる。

[0042] 次に、第 1の実施の形態に係る熱貯蔵ユニット 1を用いた熱輸送システムについて説明する。工場 60でゴミ焼却などにより発生した熱を、上述した動作を繰り返すことにより、熱貯蔵ユニット 1に蓄える。熱貯蔵ユニット 1は着脱可能に熱交換器 5aに接続されているため、蓄熱完了後、取り外されて、トラック等の輸送機 50により、蓄熱した熱を必要とする施設 70まで輸送する。輸送された熱貯蔵ユニット 1を、熱交換器 5bに接続し熱貯蔵ユニット 1に蓄えられた熱を取出して、施設 70の温調設備等に用いる。

[0043] 以上説明したように、本実施の形態において、供給管 4の油 2側に排出孔 4aが設けられていることで、蓄熱開始時において酢酸ナトリウム 3が固体であっても、油 2aを排出孔 4aから排出することで、固体の酢酸ナトリウム 3をより短い時間で液体に変えることができる。これにより、酢酸ナトリウム 3に対する蓄熱時間を短縮することができる。

[0044] また、供給管 4を油 2と酢酸ナトリウム 3との境界面を垂直に横切ることにより、排出孔 4aから排出される油 2aにより、供給管 4のより近傍の酢酸ナトリウム 3を固体力液体状態にすることができ、より早く排出孔 4bから油 2aを排出することができる。従って、蓄熱時間をより短縮することができる。

[0045] 尚、本実施の形態の変形例として、図 3に示すように、循環管 4cを設けるようにしてもよい。循環管 4cは、油 2と酢酸ナトリウム 3との境界面を垂直に横切る供給管 4の外周を取り囲むように設けられており、酢酸ナトリウム 3が液体に状態変化した後、排出孔 4bから排出される油 2aを鉛直方向に上昇させるガイドの役割を果たしている。排出孔 4bにより排出される熱供給された油 2aが循環管 4cに沿って上昇することで、温度の低い液体の酢酸ナトリウム 3が循環管 4cの下部に移動し、図中矢印のように、循環管 4cの周囲には循環流が発生するようになる。これにより、熱を循環させることができ、熱を酢酸ナトリウム 3内に効率よく蓄えることにより、蓄熱時間を短縮するという効果を奏する。

[0046] また、本実施の形態の別の変形例として、図 4に示すように、複数のプレート 11 (消波プレート）を油 2と酢酸ナトリウム 3との境界面を垂直に横切るように設けるようにしてもよい。プレート 11を設けることにより、熱貯蔵ユニット 1の輸送時に、油 2と酢酸ナトリゥム 3とが振動することにより波が発生し、境界面における攪拌を防止することができるようになっている。攪拌を防止することで、酢酸ナトリウム 3に蓄えられた熱を維持しておくことができる。

[0047] さらに、別の変形例として、排出管 6の途中に分離装置 12を設けるようにしてもよい。分離装置 12は、取込んだ油 2中に酢酸ナトリウム 3が混合していた場合に、油 2と酢酸ナトリウム 3とを分離する装置である。例えば、図示しないが、分離装置 12は、取込んだ油 2をらせん状に回転させながら、分離装置 12の上部から取出す構造となっている。この場合、酢酸ナトリウム 3は油 2よりも比重が大きいため、遠心力により分離装置 12の側壁面に当たると、側壁面に沿って酢酸ナトリウム 3が分離装置 12の下部にある出口から排出され、熱交^^ 5aには油 2のみが取込まれるようになつている。これにより、熱交換器 5aに取り込む油 2から酢酸ナトリウム 3を除去することができ、熱交換器 5a内に酢酸ナトリウム 3が浸入して起こる故障等のおそれがなくなる。上記の変形例は、後述の実施形態にも適用することができる。

[0048] 尚、上述の本実施の形態では、供給管 4は、油 2と酢酸ナトリウム 3との境界面を垂直に横切っている力垂直でなぐ斜めに横切るようにしてもよい。また、供給管 4が L 字型に折れ曲がり、水平方向に延在している力水平方向に延在していなくてもよい。酢酸ナトリウム 3内に油 2aを排出できる形状であればよい。さらに、図 6に示すように、側面が末広がり形状であってもよいし、供給管 4の途中に末広がり形状の供給部 1 3 (拡形部）を設けるようにしてもよい。この場合、円錐形状であってもよいし、半球状であってもよい。また、この場合、底面部分に排出孔 13aを設けるようにすることで、内部に酢酸ナトリウム 3が浸入するおそれがなくなる。

[0049] また、本実施の形態では、酢酸ナトリウム 3内において水平に延在する供給管 4の部分に設けられている排出孔 4bは、供給管 4の下方に設けられているが、上方であつてもよい。さらに、本実施の形態では、蓄熱するための物質として酢酸ナトリウム、熱伝導するための物質として油を用いている力これに限定されることはない。例えば、蓄熱体をエリスリトールとしてもよい。エリスリトールは、 120°C以上の温度の油での加熱ができるため、短時間で効率よく蓄熱することができるという効果を奏する。

[0050] (第 2の実施形態）次に、本発明の第 2の実施の形態に係る熱貯蔵ユニットについて説明する。本実施の形態に係る熱貯蔵ユニットは、供給管を 2つ備えている点に関して、第 1の実施の形態と相違する。以下、その相違点についてのみ説明する。尚、第 1の実施の形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。

[0051] 図 7に示すように、本実施の形態に係る熱貯蔵ユニット 1には、第 1供給管 7 (第 1の供給管)と第 2供給管 8 (第 2の供給管)とを備えて!/、る。第 1供給管 7及び第 2供給管 8は、収容された油 2が位置する熱貯蔵容器 laの上層部分に貫設されており、さらに、熱交換器 5aに着脱可能に接続されている。具体的には、 1本の供給管 11の接続口が熱交換器 5aの接続口 51と着脱可能に接続されており、供給管 11から、第 1供給管 7及び第 2供給管 8に枝分かれしている。熱貯蔵容器 laに貫設された第 1供給管 7及び第 2供給管 8は、油 2と酢酸ナトリウム 3との境界面を垂直に横切って酢酸ナトリウム 3内に進入し、さらに、 L字型に折れ曲がり水平に延びている。さらに、第 2供給管 8は、水平に延びている部分の端部から、油 2と酢酸ナトリウム 3との境界面を垂直に横切っている。第 1供給管 7及び第 2供給管 8は、内部空間を有しており、熱交により熱供給された油 2aが流通するようになって、る。

[0052] 第 1供給管 7は、供給された油 2aを酢酸ナトリウム 3内に排出する複数の排出孔 7a を軸方向に沿って有している。また、第 2供給管 8は、供給された油 2aを油 2内に排出する出口 8aを有している。出口 8aは、第 2供給管 8の終端部に設けられており、熱交換器 5aから供給された油 2aが第 2供給管 8を流通し、出口 7aから油 2内に排出するようになって!/、る。第 1供給管 7の水平方向に延在して、る部分に設けられた排出孔 4bは、鉛直下方向に設けられている。尚、第 1供給管 7は、第 1の実施の形態と同様に、油 2側に排出孔を有していてもよい。

[0053] 上述したように、供給管 11は、熱交換器 5aに着脱可能に接続されており、第 1供給管 7と第 2供給管 8とに分離している。そして、第 1供給管 7及び第 2供給管 8には、それぞれバルブ 9a · 9b (切替弁）が配設されて、る。バルブ 9a · 9bを開閉することで、それぞれ第 1供給管 7、第 2供給管 8に対して油 2aの供給と遮断とを切替られるようになっている。

[0054] バルブ 9a' 9bは、酢酸ナトリウム 3の状態に応じて開閉する。具体的には、酢酸ナトリウム 3が固体のときには、第 1供給管 7のみに油 2aが供給されるように、バルブ 9bを締めて第 2供給管 8に油 2aが供給されないようにしている。また、酢酸ナトリウム 3が液体のときには、バルブ 9aを締め、バルブ 9bを開放し、第 2供給管 8にのみ油 2aが供給されるようになっている。バルブ 9a ' 9bは、作業者による手動で開閉してもよいし、コントローラを接続して自動で開閉してもよい。尚、他の部材に関しては第 1の実施の形態と同様であるため説明は省略する。

[0055] 次に、熱貯蔵ユニット 1への蓄熱方法について説明する。

[0056] 工場 60から蒸気がパイプを通って熱交換器 5aに取込まれる。一方で、熱貯蔵容器 la内の油 2が排出管 6を介して熱交換器 5aに取込まれる。そして、熱交換器 5a内において、蒸気の熱が取込まれた油 2に熱伝導により供給される。蓄熱開始時においては、バルブ 9bのみを開放し、第 2供給管 8にのみ油 2aが供給され、熱供給された油 2aが第 2供給管 8内を流通する。油 2aは、第 2供給管 8を流通し、出口 8aから油 2 内に排出される。第 2供給管 8を流通する油 2aが、第 2供給管 8を介して間接接触により酢酸ナトリウム 3に熱を伝導することにより、固体である酢酸ナトリウム 3が液体へと変化する。

[0057] 酢酸ナトリウム 3が略液体になると、バルブ 9bを閉じ、バルブ 9aを開放することで、第 2供給管 8が遮断され、第 1供給管 7に油 2aが供給されるようになる。第 1供給管 7 に供給された油 2aは、第 1供給管 7を流通し、排出孔 7aから酢酸ナトリウム 3内に排出される。油 2aが排出されると、上層の油 2まで上昇し取込まれる。その上昇中に酢酸ナトリウム 3との直接接触により、酢酸ナトリウム 3に熱が伝導される。これにより、酢酸ナトリウム 3に蓄熱することができる。

[0058] 以上の説明のように、本実施の形態において、熱供給された油 2aを供給する供給管を第 1供給管 7と第 2供給管 8との 2本用いて、酢酸ナトリウム 3の状態に応じて切替えることで、効率よく酢酸ナトリウム 3に蓄熱することができる。蓄熱開始時は、酢酸ナトリウム 3は固体であるため、酢酸ナトリウム 3内に設けられた排出孔からは油 2aが排出されなくなつている。このため、酢酸ナトリウム 3が固体のときには、第 2供給管 8に油 2aを供給し、間接接触により酢酸ナトリウム 3に熱伝導させ、酢酸ナトリウム 3が液体となると、第 1供給管 7に油 2aを供給して排出し、直接接触により酢酸ナトリウム 3に熱伝導させることで、効率よく酢酸ナトリウム 3に蓄熱することができる。

[0059] また、蓄熱開始時は、排出孔 7aから供給された油 2aが排出されないことにより、第 1供給管 7が破裂する場合がある。このため、第 1供給管 7と第 2供給管 8とを切替えることで、第 1供給管 7の破裂などを防ぐことができ、安全に熱貯蔵ユニット 1を使用することができる。

[0060] 尚、本実施の形態において、酢酸ナトリウム 3の状態に応じて第 1供給管 7と第 2供給管 8との、ずれか一方にのみ油 2を供給するようにして、るが、これに限定されない。例えば、蓄熱開始時に、第 2供給管 8にのみ油 2aを供給し、その後、第 1供給管 7と第 2供給管 8との両方に油 2aを供給するようにしてもよい。また、上述の実施の形態では、第 1供給管 7aは排出孔を有していないが、排出孔を有していてもよい。さらには、バルブ 9a ' 9bを有していなくてもよい。

[0061] (第 3の実施形態）

次に、本発明の第 3の実施の形態に係る熱貯蔵ユニットについて説明する。本実施の形態に係る熱貯蔵ユニットは、供給管を 2つ備えている点で、第 2の実施の形態と同じであるが、一方の供給管が他方の供給管を囲繞しているという点で相違している。以下、その相違点についてのみ説明する。尚、第 1、第 2の実施の形態と同一の部材については同一の符号を付記してその説明を省略する。

[0062] 図 8に示すように、本実施の形態に係る熱貯蔵ユニット 1は、 2つの第 1供給管 7及び第 2供給管 10を有している。第 1供給管 7及び第 2供給管 10は、収容された油 2が位置する熱貯蔵容器 laの上層部分に貫設されており、さらに、熱交に着脱可能に接続されている。具体的には、 1本の供給管 11の接続口が熱交換器 5aの接続口 51に着脱可能に接続されており、供給管 11から、第 1供給管 7及び第 2供給管 10に枝分かれしている。そして、熱貯蔵容器 la内において、第 1供給管 7が、第 2供給管 10を囲繞するように配置されている。第 1供給管 7及び第 2供給管 10は、油 2と酢酸ナトリウム 3との境界面を垂直に横切って酢酸ナトリウム 3内に進入し、さらに、 L 字型に折れ曲がり水平に延びている。第 1供給管 7及び第 2供給管 10は、内部空間を有しており、熱交により熱供給された油 2aが流通するようになっている。上述したように、この第 2供給管 10の内部空間に第 1供給管 7が配置されている。 [0063] 第 2供給管 10の水平に延びている部分には、さらに、油 2と酢酸ナトリウム 3との境界面を垂直に横切る複数の供給筒 10aが配設されている。供給筒 10aは、油 2側に出口 10bを有しており、図 9に示すように、第 2供給管 10を流通する油 2aが供給筒 1 Oaを通り、出口 10bから油 2内に排出されるようになっている。また、図 10に示すように、第 2供給管 10には、囲繞する第 1供給管 7の排出孔 7aと重合する位置に、第 1供給管 7を流通する油 2aを酢酸ナトリウム 3内に排出するための連通部 10cが設けられている。尚、他の部材に関しては第 1の実施の形態と同様であるため説明は省略する。

[0064] 次に、熱貯蔵ユニット 1への蓄熱方法について説明する。

[0065] 工場 60から蒸気がパイプを通って熱交換器 5aに取込まれる。一方で、熱貯蔵容器 la内の油 2が排出管 6を介して熱交換器 5aに取込まれる。そして、熱交換器 5a内において、蒸気の熱が取込まれた油 2に供給される。蓄熱開始時においては、バルブ 9 bのみを開放し、第 2供給管 10にのみ油 2aが供給されるようになっている。従って、熱供給された油 2aが第 2供給管 10内を流通し、さらに、供給筒 10aを通り、出口 10b 力油 2内に排出される。

[0066] 熱供給された油 2aが、第 2供給管 10及び供給筒 10aを流通する際に、油 2aは、第 2供給管 10及び供給筒 10aを介して間接接触により、酢酸ナトリウム 3に熱を伝導する。これにより、酢酸ナトリウム 3は固体から液体へと徐々に変化する。酢酸ナトリウム 3 が液体となると、バルブ 9bを閉じ、バルブ 9aを開放する。これにより、油 2aは第 1供給管 7に供給されるようになる。酢酸ナトリウム 3が液体となることで、排出孔 7a及び連通部 10cが塞がれることがなぐ排出孔 7a及び連通部 10cから油 2aを排出できるようになる。また、第 1供給管 7を油 2aが流通する際に、囲繞している第 2供給管 10を流通する油 2aから熱が伝導される。これにより、さらに温度が上昇し、酢酸ナトリウム 3に蓄熱する時間をさらに短縮することができる。

[0067] 以上説明したように、本実施の形態において、第 2の実施の形態の効果に加え、第 2供給管 10により第 1供給管 7が囲繞されることで第 1供給管 7を流通する油 2bが、第 2供給管 10によりさらに熱が供給され、その油 2aを酢酸ナトリウム 3に排出することで、より早く蓄熱することができる。さらに、酢酸ナトリウム 3内に配置される第 1供給管 7及び第 2供給管 10の領域を少なくすることができる。

[0068] 尚、本実施の形態では、第 2供給管 10は、酢酸ナトリウム 3内において、第 1供給管 7の略全てを囲繞している力第 1供給管 7の一部のみを囲繞するものであってもよい。また、第 2の実施の形態と同様に、酢酸ナトリウム 3が液体に変化した後、第 1供給管 7と第 2供給管 10との両方に油 2aを供給するようにしてもよい。さらに、バルブ 9a ' 9bを有していなくてもよい。

[0069] (第 4の実施形態）

次に、本発明の第 4の実施の形態に係る熱貯蔵ユニットについて説明する。本実施の形態に係る熱貯蔵ユニットは、供給管を 2つ備えており、一方の供給管が他方の供給管を囲繞している点では第 3の実施形態と同じであるが、それぞれの供給管の構造が相違している。以下、その相違点についてのみ説明する。尚、第 1一第 3の実施の形態と同一の部材については同一の符号を付記してその説明を省略する。

[0070] 図 11に示すように、本実施の形態に係る熱貯蔵ユニット 1は、 2つの第 1供給管 15 及び第 2供給管 16を有している。第 1供給管 15及び第 2供給管 16は、収容された油 2が位置する熱貯蔵容器 laの上層部分に貫設されており、さらに、熱交に着脱可能に接続されている。具体的には、 1本の供給管 11の接続口が熱交換器 5aの接続口 51に着脱可能に接続されており、供給管 11から、第 1供給管 15及び第 2供給管 16に枝分かれしている。

[0071] 第 1供給管 15及び第 2供給管 16は、油 2と酢酸ナトリウム 3との境界面を垂直に横切って酢酸ナトリウム 3内に進入し、さらに、 L字型に折れ曲がり水平に延びている。第 1供給管 15は、さらに、 L字型に折れ曲がり、再び境界面を垂直に横切り、 L字型に折れ曲がった先端に油 2aを排出する出口 15aが設けられている。第 1供給管 15及び第 2供給管 16は、内部空間を有しており、熱交換器 5aにより熱供給された油 2aが流通するようになっている。供給管 15 · 16が水平に延びている部分において、第 2供給管 16が、第 1供給管 15を囲繞するようになっている。

[0072] 供給管 15 · 16の水平に延びている部分は、貯蔵容器 laの底面に配置されている。

これにより、排出孔 16aから排出された油 2aと酢酸ナトリウム 3との接触時間をより長くすることができ、油 2aの熱を十分に酢酸ナトリウム 3に伝導することができる。また、酢酸ナトリウム 3が液ィ匕していくと、油 2aは酢酸ナトリウム 3よりも比重が小さいため、排出孔 16aから排出されると上昇してしまうため、熱貯蔵容器 laの底面近傍の酢酸ナトリウム 3に熱伝導しに《なり、蓄熱に時間を要するが、供給管 15 · 16を底面に配置することにより、底面近傍の酢酸ナトリウム 3にも十分に蓄熱することができ、蓄熱時間を短縮することができるようになって、る。

[0073] また、第 2供給管 16には、貯蔵容器 laの底面側と反対方向に、油 2aを酢酸ナトリウム 3内に排出する排出孔 16aが設けられている。これにより、供給管 11に供給された油 2aは、第 1供給管 15を通り出口 15aから油 2内に排出され、一方で、第 2供給管 1 6を通り、排出孔 16aから酢酸ナトリウム 3内に排出されるようになっている。

[0074] 次に、熱貯蔵ユニット 1への蓄熱方法について説明する。

[0075] 工場 60から蒸気がパイプを通って熱交換器 5aに取込まれる。一方で、熱貯蔵容器 la内の油 2が排出管 6を介して熱交換器 5aに取込まれる。そして、熱交換器 5a内において、蒸気の熱が取込まれた油 2に供給される。その後、熱供給された油 2aが供給管 11に供給され、第 1供給管 15と第 2供給管 16とを流通する。第 1供給管 15を流通する油 2aは、出口 15aから油 2内に排出される。また、第 2供給管 16を流通する油 2aは、排出孔 16aから酢酸ナトリウム 3内へと排出される。

[0076] 蓄熱開始時は、酢酸ナトリウム 3が固体のため、排出孔 16aから油 2aが排出されにくいため出口が塞がってしまい、油 2aは第 2供給管 16を十分に流通しに《なる。そして、その間に油 2aの温度が低下してしまうおそれがある。一方、第 1供給管 15の出口 15aが油 2内に設けられているため、蓄熱開始時の酢酸ナトリウム 3の状態に関わらず、油 2aは第 1供給管 15を常に流通することができ、第 1供給管 15内の油 2aは常に高温の油 2aが流通している。このため、第 2供給管 16内の油 2aは、常に高温の油 2aが流通する第 1供給管 15と接触することにより熱が伝導され、温度が低下することなく高温を維持できる。これにより、酢酸ナトリウム 3には排出孔 16aから高温の油 2a を排出できる。また、第 2供給管 16も高温を維持できるようになり、第 2供給管 16の近傍の酢酸ナトリウム 3にも熱が伝導することができる。

[0077] 尚、本実施の形態では、供給管 15 · 16が熱貯蔵容器 laの底面に配置されている力底面に配置されていなくてもよい。この場合、排出孔 16aの配設位置は、上述のように限定されない。供給管 15 · 16が底面に配置されていない場合は、供給管 15 · 1 6は底面に近接して配置することが好ま U、。

[0078] 以上説明したように、本実施の形態において、排出孔 16aから排出される油 2aが、第 1供給管 15から熱伝導されるため、常に高温を維持することができ、蓄熱時間を短縮することができる。また、供給管が貯蔵容器 laの底面に配置されることにより、排出された油 2aと酢酸ナトリウム 3との接触時間をより長くすることができる。そして、油 2a は、比重が力るいため排出後上昇してしまい、下方の酢酸ナトリウム 3に蓄熱されにくくなるが、供給管を底面に配置することにより、酢酸ナトリウム 3全体に蓄熱することがでさるよう〖こなる。

[0079] また、本実施の形態の変形例として、図 12に示すように、供給管 15 · 16を横方向に等間隔で並設するようにしてもよい。並設することにより、より広範囲に渡って油 2a や供給管 15 · 16と酢酸ナトリウム 3とを直接接触させることができ、蓄熱時間をより短くすることができる。この場合、波型の伝導板 17 (熱伝導部材)を、各供給管 15 · 16 に連なるように設けることが好ま、。

[0080] 伝導板 17は、円弧が交互に逆に連なった波型の形状を有しており、円弧部分に第 2供給管 16が嵌合し、溶接などにより密着させて底面に配置されている。これにより、第 2供給管 16と伝導板 17との接触面積が大きくなり、伝導板 17に伝導される熱量が大きくなるため、供給管 15 · 16の間にある酢酸ナトリウム 3に十分に熱を伝導させることができる。これにより、蓄熱時間をより短くすることができる。伝導板 17は、銅、アルミ、鉄などの熱伝導性の高い金属で構成されていることが好ましい。なお、伝導板 17 は、波型形状でなく板状であってもよい。さらに、供給管 15 · 16は、縦方向に並設するようにしてもよいし、隣り合う供給管 15 · 16が等間隔でなくてもよい。

[0081] また、別の変形例として、図 13及び図 14に示すように、第 2供給管 16が貯蔵容器 1 aの底面の略全体を覆うようにし、さらに、底面を覆っている第 2供給管 16内に第 1供給管 15を張り巡らせるようにしてもよい。第 2供給管 16が底面を略覆うように配置することで、酢酸ナトリウム 3を下部全体力も熱を伝導させることができ、蓄熱時間をより短くすることができる。さらに、第 1供給管 15が第 2供給管 16全体を流通するようになつているため、第 2供給管 16内の油 2aを高温に維持することができる。また、この場合、第 1供給管 15は、排出孔 16aの近傍を通るようにすることが好ましい。これにより、排出孔 16aから排出される油 2aも可能な限り高温に維持することができ、蓄熱時間を短くすることができる。

[0082] さらに、別の変形例として、第 1供給管 15の出口 15aと排出管 6との間に、図 15に示すような分離装置 14 (分離機構)を設けるようにしてもよい。分離装置 14は、取込んだ油 2中に酢酸ナトリウム 3が混合していた場合に、油 2と酢酸ナトリウム 3とを分離する装置である。分離装置 14は、酢酸ナトリウム 3を含んだ油 2を取り込む本体 14a ( 分離体)を有している。本体 14aには油 2が充填されており、水平に取込まれた油 2が、水平に一方向に流通し、その後排出されるようになっている。また、本体 14aの底面は、水平面と傾斜面とを有しており、水平面には、酢酸ナトリウム 3を排出する穴 14b が設けられている。後に詳述するが、底面が傾斜面を有していることにより、沈殿する酢酸ナトリウム 3が穴 14bに導かれるようになつている。

[0083] 油 2に酢酸ナトリウム 3が含まれた場合、本体 14a内を水平に流通しているあいだに、油 2よりも比重の大きな酢酸ナトリウム 3は沈殿する。沈殿した酢酸ナトリウム 3は穴 1 4bから排出されるようになっている。また、本体 14aの底面が傾斜面を有していることにより、傾斜面上に沈殿した酢酸ナトリウム 3も、穴 14bに向かって摺動し、穴 14bから排出されるようになっている。分離装置 14を出口 15aと排出管 6との間に設けることで、油 2aに酢酸ナトリウム 3が含まれることがなくなり、また、酢酸ナトリウム 3が含まれた場合であっても、酢酸ナトリウム 3を沈殿除去することができるため、熱交内に酢酸ナトリウム 3が浸入して起こる故障等のおそれがなくなる。尚、分離装置 14を排出管 6の途中に設けるようにしてもょ、。

[0084] 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力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。

図面の簡単な説明

[0085] [図 1]本発明の熱輸送システムの全体概略図。 [図 2]本発明の第 1の実施の形態に係る熱貯蔵ユニットの断面図。

[図 3]第 1の実施の形態に係る熱貯蔵ユニットの変形例。

[図 4]第 1の実施の形態に係る熱貯蔵ユニットの別の変形例。

[図 5]第 1の実施の形態に係る熱貯蔵ユニットの別の変形例。

[図 6]第 1の実施の形態に係る熱貯蔵ユニットの別の変形例。

[図 7]本発明の第 2の実施の形態に係る熱貯蔵ユニットの断面図。

[図 8]本発明の第 3の実施の形態に係る熱貯蔵ユニットの断面図。

[図 9]図 8の IX— IX線における断面図。

[図 10]図 8の X— X線における断面図。

[図 11]本発明の第 4の実施の形態に係る熱貯蔵ユニットの断面図。

[図 12]第 4の実施の形態に係る熱貯蔵ユニットの変形例で、図 11の XII— XII線における断面図。

[図 13]第 4の実施の形態に係る熱貯蔵ユニットの別の変形例で、図 11の XIII— XIII線における断面図。

[図 14]第 4の実施の形態に係る熱貯蔵ユニットの別の変形例で、図 11の XIV— XIV線における断面図。

[図 15]第 4の実施の形態に係る熱貯蔵ユニットの別の変形例で、分離装置の拡大断面図。

符号の説明

1 熱貯蔵ユニット

la 熱貯蔵容器

2 油

2a (熱供給された)油

3 酢酸ナトリウム

4 供給管

4a -4b 排出孔

5a, 5b 熱交換器

6 排出管

Claims

請求の範囲

[1] 固体と液体との状態変化により蓄熱する蓄熱体と、前記蓄熱体に直接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ぐ前記蓄熱体と分離する熱交換媒体とを収容する貯蔵容器と、

少なくとも前記貯蔵容器に収容された前記蓄熱体内を通り、前記熱交換媒体を前記貯蔵容器内に供給する供給管と、

前記貯蔵容器に収容された前記熱交換媒体を前記貯蔵容器の外部に排出する排出管と

を備えており、

前記供給管は、

前記貯蔵容器に収容された前記熱交換媒体と前記蓄熱体との境界面を横切り、供給された前記熱交換媒体を排出する排出孔を複数有し、

前記排出孔の少なくとも 1つが前記熱交換媒体内に位置する

ことを特徴とする熱貯蔵ユニット。

[2] 前記供給管が、

前記境界面に対して垂直に横切って、る

ことを特徴とする請求項 1に記載の熱貯蔵ユニット。

[3] 前記供給管が、前記排出孔を有する部分の外周に同軸状に配設され、前記排出孔から排出された前記熱交換媒体を鉛直方向に上昇させる循環管を有していることを特徴とする請求項 2に記載の熱貯蔵ユニット。

[4] 前記供給管又は前記第 1の供給管の少なくとも一部が水平方向に延在する場合において、

該水平方向に延在する部分に、鉛直下方向に開口するように前記排出孔が設けられて、ることを特徴とする請求項 1に記載の熱貯蔵ユニット。

[5] 前記蓄熱体内において、

前記供給管又は前記第 1の供給管が、末広がり形状で、かつ、底面に前記排出孔が設けられた拡形部を有して、ることを特徴とする請求項 1に記載の熱貯蔵ユニット。

[6] 前記供給管の接続口が、前記排出管の接続口よりも上方に位置していることを特徴とする請求項 1に記載の熱貯蔵ユニット。

[7] 前記蓄熱体と前記熱交換媒体との境界面に沿って、前記境界面と垂直に平行配置され、前記境界面における攪拌を防止する消波プレートを

有して、ることを特徴とする請求項 1に記載の熱貯蔵ユニット。

[8] 前記排出管が、

前記蓄熱体と前記熱交換媒体とを分離する分離機構を

備えて、ることを特徴とする請求項 1に記載の熱貯蔵ユニット。

[9] 前記分離機構が、

取り込んだ前記熱交換媒体と前記蓄熱体とを一方向に水平流通させる分離体と、沈殿する前記蓄熱体を前記分離体から排出する排出穴とを有しており、前記分離体は、

沈殿した前記蓄熱体を前記排出穴に導く形状を有している

ことを特徴とする請求項 8に記載の熱貯蔵ユニット。

[10] 前記蓄熱体が、

エリスリトールであることを特徴とする請求項 1に記載の熱貯蔵ユニット。

[11] 固体と液体との状態変化により蓄熱する蓄熱体と、前記蓄熱体に直接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ぐ前記蓄熱体と分離する熱交換媒体とを収容する貯蔵容器と、

を備えており、

前記供給管は、

供給された前記熱交換媒体を前記蓄熱体内に排出する排出孔を有する第 1の供給管と、

前記貯蔵容器に収容された前記熱交換媒体と前記蓄熱体との境界面を横切り、該熱交換媒体内に供給された前記熱交換媒体を排出する出口を有する第 2の供給管と、

を備えてヽることを特徴とする熱貯蔵ユニット。

[12] 前記蓄熱体内において、

前記第 2の供給管が、前記第 1の供給管の前記排出孔を含む少なくとも一部を囲繞し、前記排出孔を前記熱交換媒体に導く連通部を有して、る

ことを特徴とする請求項 11に記載の熱貯蔵ユニット。

[13] 前記蓄熱体の状態に応じて、前記第 1及び第 2の供給管に対して前記熱交換媒体の供給と遮断とを切替える切替弁がそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項 11に記載の熱貯蔵ユニット。

[14] 前記供給管又は前記第 1の供給管の少なくとも一部が水平方向に延在する場合において、

該水平方向に延在する部分に、鉛直下方向に開口するように前記排出孔が設けられて、ることを特徴とする請求項 11に記載の熱貯蔵ユニット。

[15] 前記蓄熱体内において、

前記供給管又は前記第 1の供給管が、末広がり形状で、かつ、底面に前記排出孔が設けられた拡形部を有して、ることを特徴とする請求項 11に記載の熱貯蔵ユニット

[16] 前記供給管の接続口が、前記排出管の接続口よりも上方に位置していることを特徴とする請求項 11に記載の熱貯蔵ユニット。

[17] 前記蓄熱体と前記熱交換媒体との境界面に沿って、前記境界面と垂直に平行配置され、前記境界面における攪拌を防止する消波プレートを

有して、ることを特徴とする請求項 11に記載の熱貯蔵ユニット。

[18] 前記排出管が、

前記蓄熱体と前記熱交換媒体とを分離する分離機構を

備えて、ることを特徴とする請求項 11に記載の熱貯蔵ユニット。

[19] 前記分離機構が、

沈殿した前記蓄熱体を前記排出穴に導く形状を有している

ことを特徴とする請求項 18に記載の熱貯蔵ユニット。

[20] 前記蓄熱体が、

エリスリトールであることを特徴とする請求項 11に記載の熱貯蔵ユニット。

[21] 固体と液体との状態変化により蓄熱する蓄熱体と、前記蓄熱体に直接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ぐ前記蓄熱体と分離する熱交換媒体とを収容する貯蔵容器と、

を備えており、

前記供給管は、

供給された前記熱交換媒体を、前記貯蔵容器に収容された前記熱交換媒体内に排出する出口を有する第 1の供給管と、

前記第 1の供給管の少なくとも一部を内部に有し、供給された前記熱交換媒体を前記蓄熱体内に排出する排出孔を有する第 2の供給管と

を備えてヽることを特徴とする熱貯蔵ユニット。

[22] 前記蓄熱体内で前記供給管が並設されて!/、る場合にぉ、て、

前記供給管の熱を伝導するための熱伝導部材を備えていることを特徴とする請求項 21に記載の熱貯蔵ユニット。

[23] 前記供給管の少なくとも一部が、

前記貯蔵容器の底面に設けられていることを特徴とする請求項 22に記載の熱貯蔵ユニット。

[24] 前記第 2の供給管が、

前記貯蔵容器の底面を覆うように前記底面に設けられていることを特徴とする請求項 21に記載の熱貯蔵ユニット。

[25] 前記供給管の接続口が、前記排出管の接続口よりも上方に位置していることを特徴とする請求項 21に記載の熱貯蔵ユニット。

[26] 前記蓄熱体と前記熱交換媒体との境界面に沿って、前記境界面と垂直に平行配置され、前記境界面における攪拌を防止する消波プレートを

有して、ることを特徴とする請求項 21に記載の熱貯蔵ユニット。

[27] 前記排出管が、

前記蓄熱体と前記熱交換媒体とを分離する分離機構を

備えて、ることを特徴とする請求項 21に記載の熱貯蔵ユニット。

[28] 前記分離機構が、

沈殿した前記蓄熱体を前記排出穴に導く形状を有している

ことを特徴とする請求項 27に記載の熱貯蔵ユニット。

[29] 前記蓄熱体が、

エリスリトールであることを特徴とする請求項 21に記載の熱貯蔵ユニット。