JPH0257867A - 潜熱蓄熱器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、潜熱蓄熱材を用いて蓄熱し、その熱を温水又
は水蒸気の形で取出して利用する潜熱蓄熱器に関する。

丈末挟嵐 夜間電力や産業廃熱等のエネルギーを熱として蓄熱し、
必要に応じて取出して利用する潜熱蓄熱器の蓄熱材とし
ては、苛性ソーダ系等の無機化合物、又はそれらの共融
混合塩は潜熱が比較的大きく、かつ安価なため有望なも
のが多い。（例えば、電子技術総合研究所調査報告（第
２１３号）「潜熱蓄熱による原子力発電所の負荷追従発
電）しかし、これらの材料は融点が例えば約３００℃と
高いので、温水又は低圧の蒸気の形で利用するための蓄
熱器の蓄熱材として使用した場合、断熱方法や蓄熱され
た熱と給水との間の熱交換方法に工夫が必要となる。

本発明の解　すべき 本発明は、上記の実情にかんがみ、従来一般に使用され
ている安価な断熱材と、熱交換技術とを用いて、例えば
約３００℃の蓄熱温度を有する蓄熱材に蓄熱された熱を
温水や低圧の蒸気の形で取出して利用するのに適した潜
熱蓄熱器を提供することを課題とする。

課題解決のための手 上記の課題を達成させるための本発明の温水用潜熱蓄熱
器は、 夫々２重壁の間に断熱材を充填して成り、互いに間隔を
置いて設けられた内槽と外槽とを有し、内槽内には外部
の給水管に接続され加熱して温水として利用すべき水を
貫流させる熱交換管と。

潜熱蓄熱材を加熱する手段とが設けられるとともに潜熱
蓄熱材が充填され、 内槽と外槽との間の空間は、前記の熱交換管に出口側に
弁を介して連通ずるとともに外部に延びる温水取出し管
が接続され、加熱して温水として利用すべき水が充填さ
れていることを特徴とする。

又、本発明による蒸気用潜熱蓄熱器は、夫々２重壁の間
に断熱材を充填して成り、互いに間隔装置いて設けられ
た内槽と外槽とを有し。

内槽内には加熱して蒸気として利用すべき水を貫流させ
て蒸気とする熱交換管と、潜熱蓄熱材を加熱する手段と
が設けられるとともに潜熱蓄熱材が充填され、 内槽と外槽との間の空間は外部の給水管及び上記の熱交
換管の入口側に接続され。

上記の熱交換管の出口側は蒸気取出し管に接続されるこ
とを特冶とする。

生−一朋 本発明の蓄熱器は以上の如く構成されているので蓄熱時
、蓄熱材は熱交換管内の水を加熱するとともに内槽壁の
断熱材を通しである程度漏減した熱は内外槽の間の水貯
溜空間内の昇温させる。この水の熱は外槽の断熱材で断
熱することになるが、蓄熱材の蓄熱温度、蓄熱時間に対
して水貯溜空間の容積を適当に設定することにより、そ
の中の水の温度を通常の断熱材により断熱可能な温度に
維持することが可能となる。温水又は蒸気を取出して使
用する状態では、水貯溜空間内の水は取出した量だけ外
部給水管から導入されて入替るので所定の温度以下に維
持される。

実施例 以下に、本発明の実施例を、図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、本発明による温水用潜熱蓄熱器の実施例の構
成を示す断面図である。

蓄熱器１は、夫々２重壁の間に断熱材を充填して成る内
槽２と、外槽３との２重構造となっており、これらの間
には水を貯溜することのできる空間４が形成されている
。内槽２の断熱材としては、例えばロックウール、外槽
３の断熱材としては、例えばグラスウール等の従来から
一般的に使用されている通常の断熱材が使用されている
。

内槽２丙には、外部の給水管５に接続された熱交換管６
．深夜電力や産業廃熱等により潜熱蓄熱材を加熱するた
めの加熱手段（図示せず）が設けらるとともに、残余の
空間には例えば苛性ソーダ系共融混合塩等の潜熱蓄熱材
７が充填されている。

熱交換管６は、図の実施例の場合、上下に夫々設けられ
たヘッダの間に直管を複数平行に接続して成り、格子状
の網状金属製支持部材８で支持されている。この支持部
材は又、熱交換の際の伝熱面積を増すととも溶解状態の
貯熱材が流動する際に乱流を発生させ、伝熱を促進させ
る作用を有する。

給水管５より熱交換管６への配管には逆止弁９が設けら
れ、蓄熱器により加熱された水が逆流することが防止さ
れている。逆止弁９の上流側から分岐して、内外槽の間
の水貯溜空間４に至る管１０が設けられ、この管１０の
途中には、水貯溜空間の頂部に水面が達すれば閉じられ
るフロート弁１１が設けられ、これにより、常に水貯溜
空間４に水が充満した状態に保持される。

熱交換管６の出口側ヘッダから出た取出し管は、水貯溜
空間４内の水の温度を検出する熱電対１２の信号により
開く電磁弁１３を水貯溜空間４に至っている。又、電磁
弁１３の上流側より分岐した管１４は逆止弁１５を経て
水貯溜空間４に至っている。

水貯溜空間４には温水取出し管１６が設けられ、湯水混
合水栓１７に接続されている。又、水貯溜空間４の頂部
には安全１８が設けられている。

この装置は以上の如く構成されているので、蓄熱材７の
熱は、熱交換管６内の水を加熱すると同時に、内槽壁を
介して水貯溜空間４内に充満した水を加熱する。蓄熱温
度、蓄熱時間に対して水貯溜空間４の容積を適当に設定
することにより、その中の水は蒸気にならず、温水の状
態で貯溜することができる。したがって、外槽の断熱材
がグラスウール等の従来一般的に使用さ・れてきた程度
の断熱性のものであっても、漏洩熱量は許容出来る程度
に止めることができる。

温水を利用するための混合水栓１７を開けば水貯溜空間
４内の温水は給水管５．１０フロート弁１１を介する給
水圧で排出される。この場合、水貯溜空間４内の温水の
温度が高い場合は混合水栓１７により混合する冷水の量
を自動的に多くすることは従来公知である。

水貯溜空間４内の水温度が所定の温度より低下したこと
が熱電対１２により検知されると、電磁弁１３が開き、
混合水栓１７を開けば熱交換管６内の高温の湯が水貯溜
空間４内に流入し、その中の温水の温度が上昇する。熱
交換管６内の高温の熱湯又は蒸気は−たん水貯溜空間内
の水内に導かれるので、高温の熱湯あるいは蒸気が水栓
１７から出るおそれはない。

蓄熱時、熱交換管６内に残留していた水は気化し高圧と
なるが、逆止弁１５のクラッキング圧力を適当に設定す
ることにより、圧力を水貯溜空間４内に逃すことができ
るので、異常に圧力が上昇することが防止され、この際
水貯溜空間４内に噴射した蒸気により、その中の水は加
熱され昇温する。

第２図は、潜熱蓄熱材に蓄熱され′た熱を、蒸気又は高
温水として取出す潜熱蓄熱器の一実施例である。この実
施例では、夫々２重壁の間に断熱材を充填して成る内槽
２と外槽３との間に水貯溜空間４が設けられ、内槽内に
は加熱して利用すべき水が貫流する熱交換管６と図示せ
ぬ加熱手段が設けられ、残余の空間には潜熱蓄熱材７が
充填されている点は上記の実施例と同様である。

しかし、この実施例では、給水管５は水貯溜空間内水位
が最上位に達すれば閉じるフロート弁１１を介して水貯
溜空間４に導入されているのみで。

熱交換管６の入口側は逆止弁９を介して水貯溜空間４に
開いている。又、熱交換管６の出口側は２つに分岐して
、支管は逆止弁１５を介して水貯溜空間に接続されてい
る点は前の実施例と同様であるが、本管は取出管１６に
直接接続され、弁２゜が設けられている。

したがって、蓄熱状態では、潜熱蓄熱材７の熱は熱交換
管６内の水を加熱して蒸気にするとともに、内槽壁を介
して水貯溜空間内の水を加熱し昇温させる。蓄熱温度、
蓄熱時間に対して水貯溜空間４の８麺を適当に設定すれ
ば、その中の水の温度は、従来一般に使用されている断
熱材で充分断熱可能とすることができる。又、逆止弁１
５の前記の実施例と同様である。

蒸気取出し時、弁２０を開けば、熱交゛換管６内の蒸気
を取出すことができる。熱交換管６内の蒸気が低下する
と逆止弁９が開き、水貯溜空間４内の温水が給水管５の
給水圧で流入し、蓄熱材７により加熱されて蒸気となる
。

なお取出し管１６の先の負荷圧力を高くすれば高温水と
して取出すこともできる。

羞−一果 以上の如く１本発明によれば、従来一般に夜間電力温水
器等の断熱材に使用されてきた安価な断熱材を使用して
蓄熱温度の高い潜熱蓄熱器の断熱を熱の漏減が多くなる
ことなく行なうことが可能となり、コスト低減に効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は温水用潜熱蓄熱器に本発明を適用した実施例を
示す縦断面図、第２図は蒸気用潜熱蓄熱器に本発明を適
用した実施例を示す縦断面図である。 ・・・蓄熱器 ・・・外槽 ・・・給水管 ・・・潜熱蓄熱材 １・・・フロート弁 ３・・・電磁弁 ７・・・混合水栓 ２・・・内槽 ４・・・水貯溜空間 ６・・・熱交換管 ９．１５・・・逆止弁 １２・・・熱電対 １６・・・温水−又は蒸気取出管 ２０・・・弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）夫々２重壁の間に断熱材を充填して成り、互いに
   間隔を置いて設けられた内槽と外槽とを有し、 内槽内には外部の給水管に接続され加熱して温水として
   利用すべき水を貫流させる熱交換管と、潜熱蓄熱材を加
   熱する手段とが設けられるとともに潜熱蓄熱材が充填さ
   れ、 内槽と外槽との間の空間は、前記の熱交換管出口側に弁
   を介して連通するとともに外部に延びる温水取出し管が
   接続され、加熱して温水として利用すべき水が充填され
   ていることを特徴とする温水潜熱蓄熱器。
2. （２）夫々２重壁の間に断熱材を充填して成り、互いに
   間隔を置いて設けられた内槽と外槽とを有し、 内槽内には加熱して蒸気として利用すべき水を貫流させ
   て蒸気とする熱交換管と、潜熱蓄熱材を加熱する手段と
   が設けられているとともに潜熱蓄熱材が充填され、 内槽と外槽との間の空間は外部の給水管及び上記の熱交
   換管の入口側に接続され、 上記の熱交換管の出口側は蒸気取出し管に接続されるこ
   とを特徴とする蒸気用潜熱蓄熱器。