JP4876984B2 - Heat storage device - Google Patents
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Description
本発明は、給湯および暖房等に利用する蓄熱装置に関するものである。 The present invention relates to a heat storage device used for hot water supply and heating.
従来、この種の蓄熱装置は、潜熱蓄熱剤を入れた蓄熱カプセルと水とを蓄熱槽に充填し、熱源で加熱した温水を蓄熱槽上部から流入させ蓄熱カプセルと熱交換したあと低温になった水を蓄熱槽下部から取り出し熱源に循環することにより蓄熱し、熱の取り出しは蓄熱槽下部に給水し蓄熱カプセルと熱交換したあと温水として蓄熱槽上部から取り出すことにより給湯等の熱負荷に供していた(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of heat storage device is filled with a heat storage capsule containing a latent heat storage agent and water into a heat storage tank, and hot water heated by a heat source is introduced from the upper part of the heat storage tank and heat exchange with the heat storage capsule is performed at a low temperature. Heat is stored by taking out water from the lower part of the heat storage tank and circulating it to the heat source, and heat is supplied to the lower part of the heat storage tank, heat exchanged with the heat storage capsule, and then taken out from the upper part of the heat storage tank as hot water to provide heat load such as hot water supply. (For example, see Patent Document 1).
図10は、従来の蓄熱装置を示すものである。 FIG. 10 shows a conventional heat storage device.
図10に示すように、蓄熱槽101と、その蓄熱槽101内に収納された、空間102を設けて潜熱蓄熱剤103を充填した球状の蓄熱カプセル104と、蓄熱槽101内の湯水を循環させる循環ポンプ105と、循環ポンプ105の作用により流れてきた湯水に熱を与える熱源106と、蓄熱槽101に水を供給する給水管107と、蓄熱槽101から湯を取り出す給湯管108とから構成されている。
しかしながら、前記従来の構成では、蓄熱槽101内に占める蓄熱カプセル104の容積比率は幾何学的形状の制約から低くなり、装置全体に占める潜熱蓄熱剤の容積比率も高々50%程度であり、蓄熱カプセル104の伝熱性能も低いため、蓄熱能力が小さいという課題を有していた。
However, in the conventional configuration, the volume ratio of the
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、伝熱性能に優れ蓄熱能力が大きい蓄熱装置を提供することを目的とする。 This invention solves the said conventional subject, and it aims at providing the thermal storage apparatus which is excellent in heat-transfer performance and has a large thermal storage capacity.
上記従来の課題を解決するために、本発明の蓄熱装置は、潜熱蓄熱剤を収納する平板状の蓄熱容器を垂直方向に立てて平板状蓄熱体を構成し、平板状蓄熱体の片面に密着した面状発熱体と、平板状蓄熱体の他の片面に密着した平板状吸熱体と、蓄熱体温度検知手段と、面状発熱体を制御する制御装置とを設けたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the heat storage device of the present invention is configured to form a flat plate heat storage body by standing a flat plate heat storage container for storing a latent heat storage agent in a vertical direction, and is in close contact with one surface of the flat plate heat storage body The planar heat generating member, the flat heat absorbing member in close contact with the other surface of the flat heat storing member, the heat storage temperature detecting means, and the control device for controlling the planar heat generating member are provided.
本発明の蓄熱装置は、上記構成により、平板状蓄熱体と面状発熱体および平板状蓄熱体と平板状吸熱体との熱交換における伝熱性能を向上し、装置全体に占める潜熱蓄熱剤の容積比率を拡大し、伝熱性能を向上することにより、蓄熱装置の蓄熱能力を大きくすることができる。 With the above configuration, the heat storage device of the present invention improves the heat transfer performance in heat exchange between the flat plate heat storage body and the planar heating element and between the flat plate heat storage body and the flat plate heat absorption body, and the latent heat storage agent occupies the entire apparatus. The heat storage capacity of the heat storage device can be increased by increasing the volume ratio and improving the heat transfer performance.
第1の発明は、潜熱蓄熱剤と、前記潜熱蓄熱剤を収納する平板状の蓄熱容器を垂直方向に立てて構成する平板状蓄熱体と、前記平板状蓄熱体の表面に密着して設けた面状発熱体と、前記面状発熱体と対向する前記平板状蓄熱体の表面に密着して設けた平板状吸熱体と、蓄熱体温度検知手段と、前記蓄熱体温度検知手段の検出値に応じて前記面状発熱体を制御する制御装置と、片面に前記面状発熱体を密着して設けた前記平板状蓄熱体を複数個直列に表面に密着して設けた平板状吸熱体を設け、負荷が大きい時は、全ての前記面状発熱体を発熱させて前記平板状吸熱体に蓄熱し、負荷が小さい時は、給水経路の上流側に位置する一部の面状発熱体を運転して、これに密着する平板状蓄熱体だけに蓄熱し、負荷に応じて蓄熱量を制御するものである。 The first invention is provided in close contact with the surface of the latent heat storage agent, a flat plate heat storage body configured by standing a flat plate heat storage container for storing the latent heat storage agent in a vertical direction, and the flat plate heat storage body. The sheet heating element, a plate-like heat absorber provided in close contact with the surface of the plate-like heat storage element facing the sheet heating element, the heat storage body temperature detection means, and the detection value of the heat storage body temperature detection means Accordingly, there is provided a control device for controlling the planar heating element, and a planar heat absorbing body in which a plurality of the planar heat storage elements provided in close contact with the planar heating element on one side are provided in close contact with the surface in series. When the load is large, all the sheet heating elements are heated and stored in the flat plate heat absorption element. When the load is small, some sheet heating elements located on the upstream side of the water supply path are operated. Monodea to, which is accumulated in only the flat heat storage member which is in close contact thereto, controls the heat storage amount according to the load .
この構成により、本発明は平板状蓄熱体の厚さを面状発熱体と平板状吸熱体の厚さに比べて大きく設定することにより、幾何学的形状に制約されずに装置全体に占める潜熱蓄熱剤の容積比率を拡大することとなり、さらに平板状蓄熱体と面状発熱体および平板状蓄熱体とを密着することにより伝熱性能を向上して、蓄熱装置の蓄熱能力を大きくすることができる。 With this configuration, the present invention sets the thickness of the flat plate heat storage body larger than the thickness of the planar heating element and the flat plate heat absorption body, so that the latent heat occupying the entire apparatus is not restricted by the geometric shape. The volume ratio of the heat storage agent will be expanded, and the heat storage performance of the heat storage device can be increased by further improving the heat transfer performance by bringing the flat plate heat storage body, the planar heating element and the flat plate heat storage body into close contact with each other. it can.
この構成により、本発明は負荷に応じて加熱する面状発熱体の数を制御して蓄熱する平板状蓄熱体の数を変えることにより負荷に応じて最適な蓄熱量を設定することとなり、蓄熱状態における放熱量を低減し高効率な蓄熱運転を行なうことができる。 With this configuration, the present invention sets the optimum heat storage amount according to the load by controlling the number of planar heating elements to be heated according to the load and changing the number of flat plate heat storage elements to store the heat. The amount of heat release in the state can be reduced, and highly efficient heat storage operation can be performed.
第2の発明は、特に第1の発明の平板状蓄熱体の内部に、面状発熱体が接する平板状蓄熱体の容器の内面に一端が接し、他の一端が平板状吸熱体が接する容器の内面に接して構成する伝熱体を備えたものである。 The second invention is a container in which one end is in contact with the inner surface of the container of the flat plate heat storage body with which the planar heating element is in contact, and the other end is in contact with the flat plate heat absorption body, particularly within the flat plate heat storage body of the first invention. It is provided with a heat transfer body configured in contact with the inner surface.
この構成により、本発明は平板状蓄熱体の内部の伝熱性能を大幅に向上する事こととなり、蓄熱装置の蓄熱能力を大きくすることができる。 With this configuration, the present invention greatly improves the heat transfer performance inside the flat plate heat storage body, and the heat storage capacity of the heat storage device can be increased.
第3の発明は、特に第1または第2の発明のいずれか1つの発明の面状発熱体の加熱面積より大きな吸熱面積を有する平板状吸熱体を設けたものである。 In the third aspect of the invention, a flat endothermic body having an endothermic area larger than the heating area of the planar heating element of any one of the first and second aspects of the invention is provided.
この構成により、本発明は潜熱蓄熱剤の固体と液体のどちらの状態においても熱交換面積を保証することとなり、蓄熱運転と放熱運転の両方において高性能な運転を行うことができる。 With this configuration, the present invention ensures the heat exchange area in both the solid and liquid states of the latent heat storage agent, and can perform high-performance operation in both the heat storage operation and the heat radiation operation.
第4の発明は、特に第1〜第3の発明のいずれか1つの発明の平板状蓄熱体を、伸縮性の蓄熱容器内部に潜熱蓄熱剤を脱気充填するものである。 In the fourth aspect of the invention, the flat plate heat storage body of any one of the first to third aspects of the invention is degassed and filled with the latent heat storage agent inside the elastic heat storage container.
この構成により、潜熱蓄熱剤が固体から液体に状態変化する際に生ずる増加体積を吸収することとなり、本発明は蓄熱容器の破損を防止して信頼性の高い蓄熱運転を実現することができる。 With this configuration, the increased volume generated when the latent heat storage agent changes its state from solid to liquid is absorbed, and the present invention can prevent damage to the heat storage container and realize a highly reliable heat storage operation.
第5の発明は、特に第1〜第4の発明のいずれか1つの発明の片面に平板状吸熱体を密着し他の1面に面状発熱体を密着する平板状蓄熱体を複数列並列に積層して設けたものである。 In a fifth aspect of the invention, in particular, a plurality of rows of flat plate-like heat storage elements that are in close contact with one surface of any one of the first to fourth inventions and that are in close contact with the planar heating element on the other surface. It is provided by laminating.
この構成により、本発明は1つの平板状蓄熱体で両側の平板状蓄熱体を加熱蓄熱し、1つの平板状吸熱体で両側の平板状蓄熱体から吸熱することとなり、単純な構成で大能力の蓄放熱運転をすることができる。 With this configuration, the present invention heats and stores the flat plate heat storage bodies on both sides with one flat plate heat storage body, and absorbs heat from the flat plate heat storage bodies on both sides with one flat plate heat storage body. The heat storage and heat dissipation operation can be performed.
第6の発明は、特に第1〜第5の発明のいずれか1つの発明の平板状蓄熱体と平板状吸熱体の接触面と、平板状蓄熱体と面上発熱体の接触面を加圧する密着補強手段を設けたものである。 6th invention pressurizes the contact surface of the flat heat storage body and flat heat absorption body of any one invention of 1st- 5th invention especially, and the contact surface of a flat heat storage body and a surface heating element. Adhesion reinforcement means is provided.
この構成により、本発明は接触面の熱抵抗を低減することとなり、伝熱性能を向上することができる。 By this structure, this invention will reduce the thermal resistance of a contact surface, and can improve heat transfer performance.
第7の発明は、特に第1〜第6の発明のいずれか1つの発明の面状発熱体と平板状蓄熱体と平板状吸熱体とを収納する筐体と、筐体内面を覆う断熱剤とを設けたものである。 The seventh aspect of the invention is particularly a casing that houses the planar heating element, the flat plate heat storage element, and the flat plate heat absorption element of any one of the first to sixth aspects of the invention, and a heat insulating agent that covers the inner surface of the casing. Are provided.
この構成により、本発明は構成を簡素化して放熱量を低減することとなり、高性能で部品交換などの保守性に優れた装置を実現することができる。 With this configuration, the present invention simplifies the configuration and reduces the amount of heat dissipation, and can realize a high-performance apparatus with excellent maintainability such as component replacement.
第8の発明は、特に第1〜第7の発明のいずれか1つの発明の面状発熱体と平板状蓄熱体と平板状吸熱体を収納する筐体と、筐体内部を減圧する減圧装置とを設けたものである。 The eighth aspect of the invention is particularly a casing for storing the planar heating element, the flat plate heat storage element, and the flat plate heat absorption body according to any one of the first to seventh aspects of the invention, and a pressure reducing device for reducing the pressure inside the casing. Are provided.
この構成により、本発明は筐体内部の結露を防止し断熱性を向上することとなり、信頼性の高い高性能な装置を実現することができる。 With this configuration, the present invention prevents condensation inside the casing and improves heat insulation, and can realize a highly reliable and high performance apparatus.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものでない。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における蓄熱装置の構成図を示すものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a heat storage device according to
図1において、平板状蓄熱体9は、潜熱蓄熱剤3を収納する平板状蓄熱容器10を垂直方向に立てて構成したものであり、面状発熱体11と平板状吸熱体12とを平板状蓄熱体9の対向する両面に密着して設け、平板状蓄熱体9に設けた蓄熱体温度検知手段13の検出値に応じて面状発熱体11を制御する制御装置14を設けて構成し、平板状吸熱体12に給水管7と給湯管8とを接続して給水管7と給湯管8とを結ぶバイパス管15を設け、給湯管8のバイパス管15との合流部に混合弁16を設け、給湯管8の出口に給湯温度検出手段17を設けて構成している。
In FIG. 1, a flat plate
以上のように構成された蓄熱装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the thermal storage apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、蓄熱運転は、蓄熱体温度検知手段13の検出値が所定の温度以下の場合、制御装置14が面上発熱体11に電力を供給し発熱させることにより、平板状蓄熱体9を加熱して内部の潜熱蓄熱剤3を融解して蓄熱する。
First, in the heat storage operation, when the detected value of the heat storage body temperature detection means 13 is equal to or lower than a predetermined temperature, the
放熱運転は、負荷が発生した場合、蓄熱体温度検知手段13の検出値が所定の温度以上の時に、給湯管8を介して低温の水を平板状吸熱体12に流す事により、平板状蓄熱体9から熱を吸熱して高温水を得、給湯管8に設けた混合弁16でバイパス管15を通して低温給水と混合し、給湯温度検出手段17の値が所定の温度になるように制御装置14で混合弁16を制御することとなる。
In the heat radiation operation, when a load is generated, when the detected value of the heat storage body temperature detection means 13 is equal to or higher than a predetermined temperature, low temperature water is caused to flow through the hot
以上のように、本実施の形態においては、潜熱蓄熱剤3を収納する平板状蓄熱容器10を垂直方向に立てて平板状蓄熱体9を構成し、平板状蓄熱体9の垂直両面に面状発熱体11と平板状吸熱体12を対向して密着する構成とすることにより、球状カプセルのような幾何学的形状に制約されることなく装置全体に占める潜熱蓄熱剤3の容積比率を大きくすることとなり、熱容量の大きな潜熱蓄熱剤3の比率を上げることにより、装置全体の蓄熱能力を大きくすると同時に蓄熱と放熱における伝熱性能を向上することができる。
(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2の蓄熱装置の構成図を示すものである。
As described above, in the present embodiment, the plate-shaped
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows a configuration diagram of the heat storage device according to the second embodiment of the present invention.
図2において、平板状蓄熱体9は、第1平板状蓄熱体9aと第2平板状蓄熱体9bと第3平板状蓄熱体9cとを平板状吸熱体12の表面に直列に設けて構成し、第1面状発熱体11aと第2面状発熱体11bと第3面状発熱体11cとを、第1平板状蓄熱体9aと第2平板状蓄熱体9bと第3平板状蓄熱体9cのそれぞれ対応する表面に設けて構成している。
In FIG. 2, the flat plate
以上のように構成された蓄熱装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the thermal storage apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、負荷が大きい場合は、蓄熱運転において、第1面状発熱体11aと第2面状発熱体11bと第3面状発熱体11cに、制御装置14から同時に電力を供給して発熱することにより、第1平板状蓄熱体9aと第2平板状蓄熱体9bと第3平板状蓄熱体9cの3つの蓄熱体に蓄熱し、放熱運転においては、平板状吸熱体12に低温の水を給水することにより、上流側の第1平板状蓄熱体9aから第2平板状蓄熱体9bと第3平板状蓄熱体9cと順に吸熱して、大容量の蓄熱を吸熱して利用する。
First, when the load is large, in the heat storage operation, the first
一方、負荷が小さい場合は、第1面状発熱体11aにのみ通電し第1平板状蓄熱体9aだけに蓄熱し、放熱運転時に平板状吸熱体12に低温の水を給水することにより第1平板状蓄熱体9aから吸熱して負荷に熱を供給することとなる。
On the other hand, when the load is small, only the first
以上のように、本実施の形態においては、平板状蓄熱体9と面状発熱体11とを平板状吸熱体12の表面にそれぞれ分割して直列に複数個設ける構成とすることにより、負荷が大きい時は、全ての面状発熱体11を発熱させて平板状吸熱体12に蓄熱して利用し、負荷が小さい時は、第1面状発熱体11aを運転して第1平板状蓄熱体9aだけに蓄熱して利用することとなり、負荷に応じて蓄熱量を制御し、装置からの放熱量を低減して高効率な蓄熱運転をすることができる。
(実施の形態3)
図3は本発明の実施の形態3の蓄熱装置の構成図を示すものである。
As described above, in the present embodiment, the flat plate
(Embodiment 3)
FIG. 3 shows a configuration diagram of the heat storage device according to the third embodiment of the present invention.
図3において、伝熱体18は、銅または炭素系材料等の熱伝導性に優れた素材からなる線材または板材を平板状蓄熱体9の内部に略水平方向に配したものであり、面状発熱体11が接する平板状蓄熱体9の蓄熱容器10の内面に一端が接し、他の一端を平板状吸熱体12が接する蓄熱容器10の内面に接して構成している。
In FIG. 3, a
以上のように構成された蓄熱装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the thermal storage apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、蓄熱運転時は面状発熱体11を高温にして平板状蓄熱体9の接触面を加熱し、略水平方向に配した高熱伝導率を有する伝熱体18を介して面状発熱体11の反対側に存在する潜熱蓄熱剤3を加熱するものであり、平板状蓄熱体9全体の伝熱性能を向上することとなる。
First, during the heat storage operation, the
以上のように、本実施の形態においては、熱伝導性に優れた伝熱体18を面状発熱体11の面の垂直方向で、平板状蓄熱体9の内部に略水平方向に配し、面状発熱体11が接する平板状蓄熱体9の蓄熱容器10の内面に一端が接し、他の一端を平板状吸熱体12が接する蓄熱容器10の内面に接して構成することにより、加熱面の反対側に存在する潜熱蓄熱剤3を、伝熱体18を介して迅速に加熱することとなり、蓄熱容量は大きいが熱伝導率が低い潜熱蓄熱剤3を平板状蓄熱体9の内部に充填して用いても、平板状蓄熱体9の厚みの影響が少なく伝熱性能に優れた装置を実現することができる。
(実施の形態4)
図4は本発明の実施の形態4の蓄熱装置の構成図を示すものである。
As described above, in the present embodiment, the
(Embodiment 4)
FIG. 4 shows a configuration diagram of the heat storage device according to the fourth embodiment of the present invention.
図4において、平板状蓄熱体9は片面に面状発熱体11を密着して設け、他の対向する片面に平板状吸熱体12を密着して設け、平板状吸熱体12の平板状蓄熱体9と密着する吸熱面積は、面状発熱体11の平板状蓄熱体9と密着する加熱面積より大きな構成としている。
In FIG. 4, a flat plate
以上のように構成された蓄熱装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the thermal storage apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、蓄熱運転開始時は潜熱蓄熱剤3は固体状態であるので、面状発熱体11の面全体に対応する潜熱蓄熱剤3が接触する状態となり、蓄熱運転終了時には融解して液体状態になることにより潜熱蓄熱剤3の容積は、固体状態の容積より10%程度増加することにより面状発熱体11の接触面より潜熱蓄熱剤3の表面が大きくなる。
First, since the latent
一方、反対側の平板状吸熱体12の、接触面積は面状発熱体11との接触面より大きくとっているため、液状の潜熱蓄熱剤3の接触面は全て、平板状吸熱体12に接触する状態となる。
On the other hand, since the contact area of the flat plate-like
以上のように、本実施の形態においては、平板状吸熱体12の、平板状蓄熱体9と接する吸熱面積を面状発熱体11の、平板状蓄熱体9と接する加熱面積より、大きな面積とすることにより、蓄熱運転と放熱運転の両方の運転において伝熱性能を確保し高効率な運転を実現することができる。
(実施の形態5)
図5は本発明の実施の形態5の蓄熱装置の構成図を示すものである。
As described above, in the present embodiment, the heat absorption area of the flat
(Embodiment 5)
FIG. 5 shows a configuration diagram of the heat storage device according to the fifth embodiment of the present invention.
図5において、平板状吸熱体12は、充填する潜熱蓄熱剤3の容積の1.1倍以上の容積を有する袋状のフィルムで構成する蓄熱容器10の内部に潜熱蓄熱剤3を脱気充填したものであり、片面を面状発熱体11に密着し、対向する片面を平板状吸熱体12に密着して構成している。
In FIG. 5, the plate-
以上のように構成された蓄熱装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the thermal storage apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、潜熱蓄熱剤3は固体状態で面状発熱体11の加熱面とほぼ同等になる接触面積を有する量が充填されているので、蓄熱運転開始時は潜熱蓄熱剤3の片面全体が加熱されて融解し、蓄熱が進むに従い液体の比率が高まり全体の容積も増加する。融解した潜熱蓄熱剤3は蓄熱容器10の上部から順に下方に溜まっていき蓄熱終了時には蓄熱容器10の内部全体が液で満たされることとなる。このとき蓄熱容器10はあらかじめ液の容積を吸収できる大きな容積を持たして製作しているため、液の増加とともに加熱面からはみだした状態で容積を増加させて対応することとなる。
First, since the latent
以上のように、本実施の形態においては、液状の潜熱蓄熱剤3より大きな容積を有する伸縮性の蓄熱容器10に潜熱蓄熱剤3を脱気充填して平板状吸熱体12とすることにより、潜熱蓄熱剤3が固体から液体に変化する際に生ずる容積増加分を蓄熱容器10が吸収することとなり、蓄熱容器10の破損を防止して安全で信頼性の高い装置を実現することができる。
(実施の形態6)
図6は本発明の実施の形態6の蓄熱装置の構成図を示すものである。
As described above, in this embodiment, the elastic
(Embodiment 6)
FIG. 6 shows a configuration diagram of the heat storage device according to the sixth embodiment of the present invention.
図6において、片面に平板状吸熱体を密着し他の1面に面状発熱体を密着する平板状蓄熱体を複数列積層して設けた第1平板状蓄熱体9aは、片面に第1平板状吸熱体12aを密着し対向する片面に面状発熱体11を密着し、第2平板状蓄熱体9bは、片面に面状発熱体11の他の片面を密着し対向する片面に第2平板状吸熱体12bを密着したものである。
In FIG. 6, the first flat plate heat storage body 9 a provided by laminating a plurality of rows of flat plate heat storage elements that are in close contact with a flat plate heat absorption body on one side and in close contact with the planar heat generation element on the other surface is the first flat plate heat storage body 9 a. The planar heat-absorbing
以上のように構成された蓄熱装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the thermal storage apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、蓄熱運転は面状発熱体11で第1平板状蓄熱体9aと第2平板状蓄熱体9bを同時に加熱することにより蓄熱し、放熱運転は、給水管7により第1平板状吸熱体12aと第2平板状吸熱体12b給水し、第1平板状蓄熱体9aと第2平板状蓄熱体9bから吸熱して給湯管8から温水として取り出すこととなる。
First, the heat storage operation stores heat by simultaneously heating the first flat plate heat storage body 9 a and the second flat plate
以上のように、本実施の形態においては面状発熱体11の両面に第1および第2平板状蓄熱体9a、9bと第1および第2面状吸熱体12a、11bを密着して複数枚順に積層した構成とすることにより、1つの面状発熱体11で2つの第1および第2平板状吸熱体12a、12bに蓄熱する構成とすることにより、負荷に応じて平板状吸熱体12を複数枚順に積層することにより単純な構造で、多くの用途に適応する装置を実現することができる。
As described above, in the present embodiment, the first and second planar
なお、第1平面状蓄熱体9a、第2平面状蓄熱体9bの間に1つの平板状吸熱体を設け、
第1平面状蓄熱体9a、第2平面状蓄熱体9bの両側に2つの面状発熱体を設ける構成とすることも可能である。
(実施の形態7)
図7は本発明の実施の形態7の蓄熱装置の構成図を示すものである。
In addition, one flat plate heat absorption body is provided between the first planar heat storage body 9a and the second planar
It is also possible to employ a configuration in which two planar heating elements are provided on both sides of the first planar heat storage body 9a and the second planar
(Embodiment 7)
FIG. 7 shows the block diagram of the heat storage apparatus of
図7において、密着補強手段19は、補強板20aと補強板20bをボルトナットなどの締結体21aと締結体21bで締結したものであり、平板状蓄熱体9と面状発熱体11と平板状吸熱体12とを密着積層し、補強板20aと補強板20bで両側から挟み締結体21aと締結体21bで締め込んで構成している。
In FIG. 7, the
以上のように構成された蓄熱装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the thermal storage apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、平板状蓄熱体9の両面に面状発熱体11と平板状吸熱体12を密着保持した状態で、面状発熱体11の外側に補強板20aと平板状吸熱体12の外側に補強板20bを設け、両端に締結体21aと締結体21bを配して、締結体21aと締結体21bを締め込むことにより、平板状蓄熱体9と平板状吸熱体12の接触面と平板状蓄熱体9と面上発熱体11の接触面を加圧することとなる。
First, in a state where the
以上のように、本実施の形態においては、平板状蓄熱体9と面状発熱体11と平板状吸熱体12とを密着積層し外側に密着補強手段19を設けることにより、平板状蓄熱体9と面上発熱体11の接触面と、平板状蓄熱体9と平板状吸熱体12の接触面との両接触面を同時に加圧することとなり、接触面の密着度を強化して接触熱抵抗を低減し、伝熱性能を向上することができる。
(実施の形態8)
図8は本発明の実施の形態8の蓄熱装置の構成図を示すものである。
As described above, in the present embodiment, the flat plate
(Embodiment 8)
FIG. 8 shows a configuration diagram of the heat storage device according to the eighth embodiment of the present invention.
図8において、筐体22は、内面を断熱材23で覆ったものであり、平板状蓄熱体9と面状発熱体11と平板状吸熱体12とを密着積層する部品類と、給水管7と給湯管8とバイパス管15と混合弁16からなる配管等を内部に収納して構成している。
In FIG. 8, a
以上のように構成された蓄熱装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the thermal storage apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、平板状蓄熱体9と面状発熱体11と平板状吸熱体12等の構成部品類は、蓄熱運転時は、温度上昇し外部に放熱するが、構成部品類は内面を断熱材23で覆った筐体22に収納しているため、筐体22内部の空気の温度を上昇させることとなり、筐体22の外部への熱放散を大幅に低減し、やがて構成部品類と雰囲気との温度差が減少するに従い、構成部品類自身からの放熱も低減することとなる。
First, components such as the flat plate
以上のように、本実施の形態においては、平板状蓄熱体9と面状発熱体11と平板状吸熱体12等の構成部品類を内面を断熱材23で覆った筐体22の内部に収納することにより、外部への放熱量を低減することとなり、高効率な蓄熱運転を行なうことができる。
As described above, in the present embodiment, components such as the flat plate
また、構成部品類に断熱材などを直接貼り付けていないので、部品交換などの保守も容易に行うことができる。
(実施の形態9)
図9は本発明の実施の形態9の蓄熱装置の構成図を示すものである。
In addition, since a heat insulating material or the like is not directly attached to the component parts, maintenance such as part replacement can be easily performed.
(Embodiment 9)
FIG. 9 shows a configuration diagram of the heat storage device according to the ninth embodiment of the present invention.
図9において、減圧装置24は、吸引口25を筐体22の内部に開放するエジェクター26を給水管7に設けたものであり、排出管27を筐体22の外部に開放する気液分離器28を給湯管8に設けて構成している。
In FIG. 9, the
以上のように構成された蓄熱装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the thermal storage apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、給水管7に給水するとエジェクター26は吸引口25から筐体22の内部の空気を吸い込んで平板状吸熱体12を通り、給湯管8に設けられた気液分離器28に流入し、気液分離器28で分離した空気を排出管27から筐体22の外部に放出したあと温水のみを給湯管8から取り出すこととなる。
First, when water is supplied to the
以上のように、本実施の形態においては、筐体22の内部の空気を外部に排出する減圧装置24を設けることにより、筐体22の内部を減圧することとなり、筐体22内部の結露を防止し、耐久性と断熱性を向上することができる。
As described above, in the present embodiment, by providing the
また、エジェクター26のかわりに電動式の吸引ポンプなどをもちいても同様の効果を得ることができる。
Further, the same effect can be obtained by using an electric suction pump or the like instead of the
以上のように、本発明にかかる蓄熱装置は、蓄熱能力が大きく高効率な運転が可能となるので、住宅の暖房、浴室暖房乾燥、衣類乾燥機および産業用の廃熱回収装置などの用途にも適用できる。 As described above, the heat storage device according to the present invention has a large heat storage capacity and can be operated with high efficiency. Therefore, the heat storage device can be used for home heating, bathroom heating drying, clothes dryers, industrial waste heat recovery devices, and the like. Is also applicable.
1 蓄熱槽
2 空間
3 潜熱蓄熱剤
4 蓄熱カプセル
5 循環ポンプ
6 熱源給湯管
7 給水管
8 給湯管
9 平板状蓄熱体
9a 第1平板状蓄熱体
9b 第2平板状蓄熱体
9c 第3平板状蓄熱体
10 蓄熱容器
11 面状発熱体
11a 第1面状発熱体
11b 第2面状発熱体
11c 第3面状発熱体
12 平板状吸熱体
12a 第1平板状吸熱体
12b 第2平板状吸熱体
13 蓄熱体温度検知手段
14 制御装置
15 バイパス管
16 混合弁
17 給湯温度検出手段
18 伝熱体
19 密着補強手段
20a 補強板
20b 補強板
21a 締結体
21b 締結体
22 筐体
23 断熱材
24 減圧手段
25 吸入管
26 エジェクター
27 排出管
28 気液分離器
DESCRIPTION OF
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