JP5252282B2 - Heat storage device - Google Patents
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Description
この発明は、発電所や廃棄物焼却場などの熱源施設で発生する廃熱を蓄熱する蓄熱装置。 The present invention relates to a heat storage device that stores waste heat generated in a heat source facility such as a power plant or a waste incineration plant.
熱源施設(例えば、発電所や廃棄物焼却場、製鉄所、化学プラント)で生じる廃熱を、熱利用施設(例えば、オフィスビルや病院、ホテル、クアハウス)で有効利用するため、熱源施設の廃熱を蓄熱タンク内に蓄熱し、その蓄熱タンクを熱利用施設に運搬し、その蓄熱タンクを熱源として給湯や冷暖房等を行なうことを可能とした蓄熱装置が知られている(特許文献1)。 Waste heat generated in heat source facilities (for example, power plants, waste incinerators, steelworks, chemical plants) is effectively discarded in heat utilization facilities (for example, office buildings, hospitals, hotels, and Kurhaus). There is known a heat storage device that stores heat in a heat storage tank, transports the heat storage tank to a heat utilization facility, and performs hot water supply, air conditioning, and the like using the heat storage tank as a heat source (Patent Document 1).
この蓄熱装置は、潜熱蓄熱材とその潜熱蓄熱材よりも比重の小さい熱媒油とを上下二層に分離した状態で収容する蓄熱タンクと、その蓄熱タンク内に熱媒油を吐出する吐出管と、蓄熱タンク内の熱媒油層中に吸入口を開口させる回収管とを有し、その吐出管と回収管を通じて、熱源施設(または熱利用施設)と蓄熱タンクの間で熱媒油を循環させて使用する。このとき、吐出管から蓄熱タンク内に吐出された熱媒油は、潜熱蓄熱材との比重差により潜熱蓄熱材層中を上昇しながら、潜熱蓄熱材と直接接触して熱交換を行なう。 The heat storage device includes a heat storage tank that stores a latent heat storage material and a heat medium oil having a specific gravity smaller than that of the latent heat storage material in two upper and lower layers, and a discharge pipe that discharges the heat medium oil into the heat storage tank. And a recovery pipe that opens the suction port in the heat transfer oil layer in the heat storage tank, and the heat transfer oil is circulated between the heat source facility (or heat utilization facility) and the heat storage tank through the discharge pipe and the recovery pipe. Let it be used. At this time, the heat transfer oil discharged from the discharge pipe into the heat storage tank is in direct contact with the latent heat storage material and exchanges heat while rising in the latent heat storage material layer due to a specific gravity difference from the latent heat storage material.
ここで、潜熱蓄熱材は、固相と液相の間で相変化するときに吸収・排出する熱(潜熱)を利用して蓄熱と放熱を行なう蓄熱材であり、固相から液相に相変化するときに周りから熱を吸収し、液相から固相に相変化するときに熱を排出する。また、潜熱蓄熱材は、固相と液相の間で相変化するときに温度が変化しないので、一定した温度での放熱が可能である。このような潜熱蓄熱材として、例えば、酢酸ナトリウム三水和物や、エリスリトール、マンニトールが用いられる。
ところで、上記蓄熱装置は、蓄熱タンク内で熱媒油を潜熱蓄熱材と直接接触させているので、熱源施設または熱利用施設と蓄熱タンクとの間で熱媒油を循環させたときに、液相の潜熱蓄熱材が熱媒油とともに蓄熱タンクから流出し、その潜熱蓄熱材が、蓄熱タンク外の配管内で冷却されて固相となり、その潜熱蓄熱材が配管の内面に付着して配管を閉塞するおそれがある。 By the way, since the heat storage device directly contacts the heat transfer oil with the latent heat storage material in the heat storage tank, when the heat transfer oil is circulated between the heat source facility or the heat utilization facility and the heat storage tank, The latent heat storage material of the phase flows out of the heat storage tank together with the heat transfer oil, and the latent heat storage material is cooled in the pipe outside the heat storage tank to become a solid phase, and the latent heat storage material adheres to the inner surface of the pipe and There is a risk of blockage.
特に、蓄放熱の速度を高めるために熱媒油の流量を大きくすると、その熱媒油で蓄熱タンク内の潜熱蓄熱材が撹拌されるので、蓄熱タンクから潜熱蓄熱材が流出しやすくなり、その流出した潜熱蓄熱材で蓄熱タンク外の配管が閉塞するおそれが生じる。いったん配管が閉塞すると、配管内に熱媒油を流すことができないので、配管内の潜熱蓄熱材を液相に戻すのは難しく、配管内の潜熱蓄熱材を取り除くのは容易でない。 In particular, if the flow rate of the heat transfer oil is increased in order to increase the speed of heat storage and release, the latent heat storage material in the heat storage tank is agitated by the heat transfer oil, so that the latent heat storage material tends to flow out of the heat storage tank. There is a possibility that the piping outside the heat storage tank may be blocked by the leaked latent heat storage material. Once the piping is closed, the heat transfer oil cannot flow into the piping, so it is difficult to return the latent heat storage material in the piping to the liquid phase, and it is not easy to remove the latent heat storage material in the piping.
この発明が解決しようとする課題は、蓄熱タンクから流出した潜熱蓄熱材で蓄熱タンク外の配管が閉塞するのを防止することである。 The problem to be solved by the present invention is to prevent the piping outside the heat storage tank from being blocked by the latent heat storage material flowing out from the heat storage tank.
上記課題を解決するため、この発明の発明者は、熱媒油の流量を大きくして潜熱蓄熱材が熱媒油層に混入したときに、前記回収管の吸入口よりも上側に、潜熱蓄熱材が混入していない熱媒油からなる上澄みが形成されることを見出し、その上澄みを利用して蓄熱タンク外の配管の閉塞を防止するようにした。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventor of the present invention, when increasing the flow rate of the heat medium oil and mixing the latent heat storage material into the heat medium oil layer, the latent heat storage material is located above the suction port of the recovery pipe. It was found that a supernatant composed of a heat transfer oil not mixed with water was formed, and the supernatant was used to prevent clogging of piping outside the heat storage tank.
具体的には、蓄熱タンクの外側で前記回収管から分岐して蓄熱タンク内の熱媒油層中に吸入口を開口させる第2回収管を設け、その第2回収管の吸入口を前記回収管の吸入口よりも上側に配置し、前記回収管と前記第2回収管のうちのいずれを通って熱媒油を回収するかを切り換えるバルブを設けたのである。 Specifically, a second recovery pipe is provided that branches from the recovery pipe outside the heat storage tank and opens a suction port in the heat transfer medium oil layer in the heat storage tank, and the suction port of the second recovery pipe serves as the recovery pipe. And a valve that is arranged above the suction port and switches between which of the recovery pipe and the second recovery pipe is used to recover the heat transfer oil.
このようにすると、蓄放熱運転中、蓄熱タンク外の配管内に潜熱蓄熱材が流出したときにも、蓄放熱運転終了後、第2回収管を熱媒油が通るようにバルブを切り換えることにより、潜熱蓄熱材が混入していない熱媒油を蓄熱タンク外の配管内に流すことができる。これにより、蓄熱タンク外の配管内の潜熱蓄熱材が混入した熱媒油は、潜熱蓄熱材が混入していない熱媒油に入れ替わるので、蓄熱タンク外の配管は閉塞しない。 By doing this, even when the latent heat storage material flows out into the pipe outside the heat storage tank during the heat storage and heat dissipation operation, the valve is switched so that the heat transfer oil passes through the second recovery pipe after the heat storage and heat dissipation operation is completed. The heat transfer oil that does not contain the latent heat storage material can flow into the piping outside the heat storage tank. As a result, the heat medium oil mixed with the latent heat storage material in the pipe outside the heat storage tank is replaced with the heat medium oil not mixed with the latent heat storage material, so the pipe outside the heat storage tank is not blocked.
また、上記課題は、前記蓄熱タンクとは別個に熱媒油を収容するストレージタンクを設け、蓄熱タンクの外側で前記回収管から分岐してストレージタンク内に吸入口を開口させる第2回収管を設け、前記回収管と前記第2回収管のうちのいずれを通って熱媒油を回収するかを切り換えるバルブを設けても解決することができる。 In addition, the above-described problem is that a storage tank that stores heat transfer oil is provided separately from the heat storage tank, and a second recovery pipe that branches from the recovery pipe outside the heat storage tank and opens a suction port in the storage tank is provided. The problem can also be solved by providing a valve for switching between the recovery pipe and the second recovery pipe through which the heat transfer oil is recovered.
このようにすると、蓄放熱運転中、蓄熱タンク外の配管内に潜熱蓄熱材が流出したときにも、蓄放熱運転終了後、第2回収管を熱媒油が通るようにバルブを切り換えることにより、潜熱蓄熱材が混入していない熱媒油を蓄熱タンク外の配管内に流すことができる。これにより、蓄熱タンク外の配管内の潜熱蓄熱材が混入した熱媒油は、潜熱蓄熱材が混入していない熱媒油に入れ替わるので、蓄熱タンク外の配管は閉塞しない。 By doing this, even when the latent heat storage material flows out into the pipe outside the heat storage tank during the heat storage and heat dissipation operation, the valve is switched so that the heat transfer oil passes through the second recovery pipe after the heat storage and heat dissipation operation is completed. The heat transfer oil that does not contain the latent heat storage material can flow into the piping outside the heat storage tank. As a result, the heat medium oil mixed with the latent heat storage material in the pipe outside the heat storage tank is replaced with the heat medium oil not mixed with the latent heat storage material, so the pipe outside the heat storage tank is not blocked.
これらの蓄熱装置において、蓄放熱運転中は、前記回収管を熱媒油が通るように前記バルブを切り換え、蓄放熱運転終了後に、前記第2回収管を熱媒油が通るように前記バルブを切り換える制御部を設けることができる。 In these heat storage devices, during the heat storage and heat dissipation operation, the valve is switched so that the heat transfer oil passes through the recovery pipe, and after the heat storage and heat release operation, the valve is set so that the heat transfer oil passes through the second recovery pipe. A control unit for switching can be provided.
この制御部を設ける場合、前記蓄熱タンクに、熱媒油層中に潜熱蓄熱材が混入しているか否かを検知する潜熱蓄熱材検出センサを設け、前記制御部は、その潜熱蓄熱材検出センサで潜熱蓄熱材の混入を検知した場合にのみ、蓄放熱運転終了後の前記バルブの切り換えを行なうようにすると好ましい。このようにすると、蓄放熱運転終了後のバルブの切り換えが、蓄熱タンク外の配管内に潜熱蓄熱材が流出したときにのみ行われるので効率的である。 When the control unit is provided, the heat storage tank is provided with a latent heat storage material detection sensor for detecting whether or not a latent heat storage material is mixed in the heat transfer medium oil layer, and the control unit is the latent heat storage material detection sensor. It is preferable that the valve is switched after the end of the heat storage and heat radiation operation only when mixing of the latent heat storage material is detected. This is efficient because the switching of the valve after the end of the heat storage and heat radiation operation is performed only when the latent heat storage material flows out into the piping outside the heat storage tank.
また、上記制御部を設ける場合、前記回収管に、回収管内を流れる熱媒油に潜熱蓄熱材が混入しているか否かを検知する潜熱蓄熱材検出センサを設け、前記制御部は、その潜熱蓄熱材検出センサで潜熱蓄熱材の混入を検知した場合にのみ、蓄放熱運転終了後の前記バルブの切り換えを行なうようにしてもよい。このようにしても、蓄放熱運転終了後のバルブの切り換えが、蓄熱タンク外の配管内に潜熱蓄熱材が流出したときにのみ行われるので効率的である。 Further, when the control unit is provided, the recovery pipe is provided with a latent heat storage material detection sensor that detects whether or not a latent heat storage material is mixed in the heat transfer medium oil flowing in the recovery pipe, and the control unit has its latent heat Only when the mixing of the latent heat storage material is detected by the heat storage material detection sensor, switching of the valve after the end of the heat storage and heat radiation operation may be performed. Even if it does in this way, switching of the valve | bulb after completion | finish of a thermal storage heat | fever operation is efficient because it is performed only when a latent heat storage material flows out into piping outside a thermal storage tank.
前記潜熱蓄熱材検出センサとしては、例えば、熱媒油中に挿入された静電容量検出プローブに潜熱蓄熱材が接触したときの静電容量の変化に基づいて潜熱蓄熱材を検出する静電容量センサを採用することができる。 As the latent heat storage material detection sensor, for example, a capacitance for detecting the latent heat storage material based on a change in capacitance when the latent heat storage material comes into contact with a capacitance detection probe inserted in the heat transfer oil A sensor can be employed.
この発明の蓄熱装置は、蓄放熱運転終了後、潜熱蓄熱材が混入していない熱媒油で蓄熱タンク外の配管内をクリーニングすることができるので、蓄熱タンク外の配管が閉塞しない。そのため、熱媒油の流量を大きく設定して、蓄放熱の速度を高めることが可能である。 Since the heat storage device of this invention can clean the inside of piping outside a heat storage tank with the heat transfer oil in which the latent heat storage material is not mixed after completion | finish of a thermal storage heat radiation operation, piping outside a heat storage tank does not obstruct | occlude. Therefore, it is possible to increase the flow rate of the heat transfer oil to increase the speed of heat storage and release.
図1に、熱源施設1(例えば、発電所や廃棄物焼却場、製鉄所、化学プラント)で生じる廃熱を、熱源施設1から離れた熱利用施設2(例えば、オフィスビル、病院、ホテル、クアハウス)で利用可能とする熱搬送システムを示す。 In FIG. 1, waste heat generated in a heat source facility 1 (for example, a power plant, a waste incineration plant, a steel mill, a chemical plant) is converted into a heat utilization facility 2 (for example, an office building, a hospital, a hotel, This shows a heat transfer system that can be used in Kurhaus.
この熱搬送システムは、熱源施設1側に、熱源施設1で生じる廃熱媒体(たとえば温水や蒸気)が流れる廃熱管3と、この発明の実施形態の蓄熱装置4に着脱可能に接続される熱媒管5と、廃熱管3と熱媒管5の間で熱交換を行なう熱交換器6とが設けられており、熱媒管5に蓄熱装置4を接続した状態で循環ポンプ7を作動させることによって、熱媒管5内の熱媒油が蓄熱装置4と熱交換器6の間で循環可能となっている。このとき、廃熱管3を流れる廃熱媒体から熱媒管5を流れる熱媒油に熱が伝達され、その熱媒油の熱が蓄熱装置4に蓄熱される。
This heat transfer system is detachably connected to the
また、この熱搬送システムは、熱利用施設2側に、熱利用媒体(たとえば暖房用水や給湯用水)が流れる熱利用管8と、蓄熱装置4に着脱可能に接続される熱媒管9と、熱利用管8と熱媒管9の間で熱交換を行なう熱交換器10とが設けられており、熱媒管9に蓄熱装置4を接続した状態で循環ポンプ11を作動させることによって、熱媒管9内の熱媒油が蓄熱装置4と熱交換器10の間で循環可能となっている。このとき、熱媒管9を流れる熱媒油から熱利用管8を流れる給湯用水や暖房用水に熱が伝達され、その熱によって給湯や冷暖房が行なわれる。
Moreover, this heat transfer system includes a
この熱搬送システムは、上述したように、熱源施設1と熱利用施設2の間で、蓄熱装置4を行き来させることにより、熱源施設1の廃熱を熱利用施設2の熱エネルギーとして利用するものである。 As described above, this heat transfer system uses waste heat of the heat source facility 1 as heat energy of the heat utilization facility 2 by moving the heat storage device 4 back and forth between the heat source facility 1 and the heat utilization facility 2. It is.
図2に示すように、蓄熱装置4は、中心軸を水平とする円筒状の蓄熱タンク12を有する。蓄熱タンク12内には、潜熱蓄熱材13と、潜熱蓄熱材13よりも比重の小さい熱媒油14とが収容されている。潜熱蓄熱材13と熱媒油14は、その比重差によって上下二層に分離し、熱媒油層15と潜熱蓄熱材層16とを形成している。
As shown in FIG. 2, the heat storage device 4 includes a cylindrical
潜熱蓄熱材13は、固相から液相に相変化するときに周りから熱を吸収し、液相から固相に相変化するときに熱を排出する。このような潜熱蓄熱材13として、例えば、酢酸ナトリウム三水和物、エリスリトール、マンニトール、塩化マグネシウム六水和物などを用いることができる。
The latent
また、蓄熱装置4は、蓄熱タンク12内に熱媒油14を吐出する吐出管17と、蓄熱タンク12から熱媒油14を回収する回収管18および第2回収管19と、潜熱蓄熱材検出センサ20とを有する。
In addition, the heat storage device 4 includes a
吐出管17は、蓄熱タンク12内の潜熱蓄熱材層16中に水平に設けられている。また、吐出管17には、蓄熱タンク12の外側から供給された熱媒油14を潜熱蓄熱材層16中に吐出する下向きの吐出口21が多数形成されている。
The
回収管18は、蓄熱タンク12内の熱媒油層15中に水平に設けられ、熱媒油層15中に開口する上向きの吸入口22が多数形成されている。吸入口22から吸入された熱媒油14は、回収管18内を通って蓄熱タンク12の外側に回収される。
The
潜熱蓄熱材検出センサ20は、蓄熱タンク12の壁面に取り付けられており、静電容量検出プローブ23が熱媒油層15に挿入されている。ここで、潜熱蓄熱材検出センサ20は、熱媒油14中に挿入された静電容量検出プローブ23に潜熱蓄熱材13が接触したときの静電容量の変化に基づいて潜熱蓄熱材13を検出する静電容量センサであり、熱媒油層15中の回収管18の吸入口22の近傍の熱媒油14に潜熱蓄熱材13が混入しているか否かを検知する。
The latent heat storage
第2回収管19は、蓄熱タンク12の外側で回収管18から分岐して蓄熱タンク12内の熱媒油層15中に吸入口24を開口させている。第2回収管19の吸入口24は、回収管18の吸入口22よりも上側に配置されている。
The second recovery pipe 19 branches from the
回収管18には、第2回収管19の分岐部分よりも蓄熱タンク12側に電動バルブ25が設けられ、第2回収管19の途中にも電動バルブ26が設けられており、これらの電動バルブ25,26を操作することにより、回収管18と第2回収管19のうちのいずれを通って熱媒油14を回収するかを切り換えることが可能となっている。
The
すなわち、回収管18の電動バルブ25を開くとともに第2回収管19の電動バルブ26を閉じたときは、回収管18を通って熱媒油14が回収され、回収管18の電動バルブ25を閉じるとともに第2回収管19の電動バルブ26を開いたときは、第2回収管19を通って熱媒油14が回収される。
That is, when the
蓄熱装置4には、これらの電動バルブ25,26を制御する制御部(図示せず)が設けられている。制御部は、蓄放熱運転中は、回収管18を熱媒油14が通るように電動バルブ25,26を切り換え、蓄放熱運転終了後は、第2回収管19を熱媒油14が通るように電動バルブ25,26を切り換える。また、制御部は、潜熱蓄熱材検出センサ20の検知信号が入力されるようになっており、蓄放熱運転中に潜熱蓄熱材検出センサ20が潜熱蓄熱材13の混入を検知した場合にのみ、蓄放熱運転終了後の電動バルブ25,26の切り換えを行なうようになっている。
The heat storage device 4 is provided with a control unit (not shown) that controls these
また、蓄熱装置4には、吐出管17の上を覆うように蓄熱タンク12内を仕切る多孔板27が設けられている。多孔板27には、その全面にわたって多数の貫通孔が形成されている。
The heat storage device 4 is provided with a
この蓄熱装置4を放熱運転するときは、図1の下側に示すように、吐出管17と回収管18に熱利用施設2の熱媒管9を接続し、その状態で循環ポンプ11を作動させ、蓄熱装置4と熱交換器10の間で熱媒油14を循環させる。
When the heat storage device 4 performs a heat radiation operation, as shown in the lower side of FIG. 1, the
このとき、図3に示すように、熱媒管9から吐出管17内に送り込まれた低温の熱媒油14は、吐出管17を通って蓄熱タンク12内に吐出され、多孔板27の下側に溜まった熱媒油14は、吐出管17から吐出される熱媒油14の圧力により多孔板27を通って多孔板27の上側に送り出される。また、多孔板27の下側に溜まった液相の潜熱蓄熱材13も、吐出管17から吐出される熱媒油14の圧力により多孔板27を通って多孔板27の上側に送り出される。多孔板27を通って多孔板27の上側に送り出された熱媒油14は、潜熱蓄熱材13との比重差によって蓄熱タンク12内を上昇し、回収管18を通って熱媒管9に流出する。
At this time, as shown in FIG. 3, the low-temperature
ここで、熱媒油14は、蓄熱タンク12内を上昇する過程において、潜熱蓄熱材13と直接接触して熱交換する。この熱交換によって潜熱蓄熱材13の結晶が生成し、その結晶が凝集して凝集体を形成する。一定の大きさとなった凝集体は、蓄熱タンク12内を降下して、多孔板27に受け止められて堆積する。そのため、放熱運転が終了したときには、吐出管17は熱媒油14中にある状態となる。
Here, the
一方、この蓄熱装置4を蓄熱運転するときは、図1の上側に示すように、吐出管17と回収管18に熱源施設1の熱媒管5を接続し、その状態で循環ポンプ7を作動させ、蓄熱装置4と熱交換器6の間で熱媒油14を循環させる。
On the other hand, when the heat storage device 4 performs a heat storage operation, as shown in the upper side of FIG. 1, the
このとき、図4に示すように、熱媒管5から吐出管17内に送り込まれた高温の熱媒油14は、吐出管17の周りに溜まった熱媒油14中に吐出され、その熱媒油14と混ざって勢いを失った後に、多孔板27を通って多孔板27の上側に送り出される。多孔板27を通って多孔板27の上側に送り出された熱媒油14は、潜熱蓄熱材13との比重差によって蓄熱タンク12内を上昇する。この上昇過程において、蓄熱タンク12内の潜熱蓄熱材13は、熱媒油14と直接接触して熱を受け取り、固相から液相に変化する。
At this time, as shown in FIG. 4, the high-temperature
以上のように、この蓄熱装置4は、蓄熱タンク12内で熱媒油14を潜熱蓄熱材13と直接接触させて蓄放熱を行なうので、蓄放熱の速度を高めるために熱媒油14の流量を大きくすると、その熱媒油14で蓄熱タンク12内の潜熱蓄熱材13が撹拌され、潜熱蓄熱材13と熱媒油14の混合層28が蓄熱タンク12内に一時的に形成される。そのため、蓄熱タンク12外の熱媒管5,9に潜熱蓄熱材13が流出しやすくなり、その流出した潜熱蓄熱材13で熱媒管5,9や熱交換器6,10が閉塞するおそれが生じる。
As described above, the heat storage device 4 directly stores the
また、蓄熱タンク12内の上昇流は回収管18の吸入口付近で消失するので、蓄熱タンク12内には、回収管18の吸入口22よりも上側に、潜熱蓄熱材13が混入していない熱媒油14からなる上澄み29が形成される。
Further, since the upward flow in the
次に、この上澄み29を利用して熱媒管5,9や熱交換器6,10の閉塞を防止するクリーニング運転を説明する。
Next, a cleaning operation for preventing the
蓄熱運転中に、潜熱蓄熱材検出センサ20が潜熱蓄熱材13の混入を検知した場合、蓄熱運転終了後、図5に示すように、第2回収管19を熱媒油14が通るように電動バルブ25,26を切り換え、その後、制御部のタイマに予め設定した時間が経過するまでの間、循環ポンプ7を駆動する。これにより、上澄み29の熱媒油14が熱媒管5と熱交換器6内を流れ、熱媒管5と熱交換器6内の熱媒油14は、潜熱蓄熱材13が混入していない熱媒油14に入れ替わる。このとき、熱媒油14の流速を0.5m/秒以上に設定し、熱媒管5と熱交換器6に行き渡る量の熱媒油14を1回流すと、熱媒管5と熱交換器6内の潜熱蓄熱材13を効果的に取り除くことが可能である。また、循環ポンプ7を駆動する時間は、熱媒管5の長さに応じて設定する。
When the latent heat storage
蓄熱運転中に、潜熱蓄熱材検出センサ20が潜熱蓄熱材13の混入を検知しなかった場合は、このクリーニング運転は行なわない。
If the latent heat storage
上述したクリーニング運転は、放熱運転終了後にも同様に行なうことができる。 The above-described cleaning operation can be performed in the same manner after the heat radiation operation is completed.
この蓄熱装置4は、蓄放熱運転終了後、潜熱蓄熱材13が混入していない熱媒油14で熱媒管5,9と熱交換器6,10内をクリーニングするので、熱媒管5,9と熱交換器6,10が閉塞しない。そのため、熱媒油14の流量を大きく設定して、蓄放熱の速度を高めることが可能である。
Since the heat storage device 4 cleans the
また、この蓄熱装置4は、蓄放熱運転終了後の電動バルブ25,26の切り換えを、蓄熱タンク12から潜熱蓄熱材13が流出したときにのみ行なうので効率的である。
Further, the heat storage device 4 is efficient because the switching of the
上記実施形態では、回収管18と第2回収管19のうちのいずれを通って熱媒油14を回収するかを切り換えるバルブとして、2つの電動バルブ25,26を採用しているが、これにかえて、第2回収管19の分岐部分に三方弁を設けてもよい。
In the above embodiment, the two
また、上記実施形態では、熱媒油層15中に潜熱蓄熱材13が混入しているか否かを検知する潜熱蓄熱材検出センサ20として、熱媒油14中に挿入された静電容量検出プローブ23に潜熱蓄熱材13が接触したときの静電容量の変化に基づいて潜熱蓄熱材13を検出する静電容量センサを採用しているが、他の形式のセンサを採用してもよい。そのようなセンサとして、例えば、ロッドの外周に、熱媒油14と同じ比重の円筒状のフロートをスライド可能に嵌合し、そのフロートの周囲の熱媒油14に潜熱蓄熱材13が混入したときのフロートの浮き沈みに基づいて潜熱蓄熱材13を検出するフロート式センサが挙げられる。
Moreover, in the said embodiment, the electrostatic
また、上記実施形態では、蓄熱タンク12に潜熱蓄熱材検出センサ20を設け、その潜熱蓄熱材検出センサ20で、熱媒油層15中に潜熱蓄熱材13が混入しているか否かを検知するようにしたが、これにかえて、回収管18に潜熱蓄熱材検出センサ20を設け、その潜熱蓄熱材検出センサ20で、回収管18内を流れる熱媒油14に潜熱蓄熱材13が混入しているか否かを検知するようにしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, the latent heat storage
蓄熱タンク12とは別個に熱媒油14を収容するストレージタンク(図示せず)を設け、そのストレージタンク内に第2回収管19の吸入口24を開口させ、前記ストレージタンク内に収容した熱媒油14で熱媒管5,9と熱交換器6,10内をクリーニングするようにしても、蓄熱タンク12から流出した潜熱蓄熱材13で熱媒管5,9や熱交換器6,10が閉塞するのを防止することができる。
A storage tank (not shown) for storing the
また、上記実施形態では、熱媒油14による蓄熱タンク12内の撹拌作用を緩和するため、吐出管17の上を覆うように蓄熱タンク12内を仕切る多孔板27を設けているが、この発明は、蓄熱タンク12内に多孔板27が無い蓄熱装置4にも適用することができる。
Moreover, in the said embodiment, in order to relieve the stirring effect | action in the
また、上記実施形態では、熱源施設1の廃熱を熱利用施設2で利用可能とする熱搬送システムを例に挙げて蓄熱装置4を説明したが、この発明の蓄熱装置4は、太陽熱、地熱などの自然エネルギーを熱利用施設2で利用可能とする熱搬送システムでも使用することができる。 In the above embodiment, the heat storage device 4 has been described by taking as an example the heat transfer system that makes it possible to use the waste heat of the heat source facility 1 in the heat utilization facility 2. However, the heat storage device 4 of the present invention uses solar heat and geothermal heat. It can also be used in a heat transfer system that makes it possible to use natural energy such as in the heat utilization facility 2.
4 蓄熱装置
12 蓄熱タンク
13 潜熱蓄熱材
14 熱媒油
15 熱媒油層
17 吐出管
18 回収管
19 第2回収管
20 潜熱蓄熱材検出センサ
22 吸入口
23 静電容量検出プローブ
24 吸入口
25,26 電動バルブ
4
Claims (5)
前記蓄熱タンク(12)の外側で前記回収管(18)から分岐して蓄熱タンク(12)内の熱媒油層(15)中に吸入口(24)を開口させる第2回収管(19)を設け、その第2回収管(19)の吸入口(24)を前記回収管(18)の吸入口(22)よりも上側に配置し、前記回収管(18)と前記第2回収管(19)のうちのいずれを通って熱媒油(14)を回収するかを切り換えるバルブ(25,26)を設け、
蓄放熱運転中に前記回収管(18)を熱媒油(14)が通り、蓄放熱運転終了後に第2回収管(19)を熱媒油(14)が通るように前記バルブ(25,26)を切り換えることにより、蓄熱タンク(12)外の配管内の熱媒油(14)を、潜熱蓄熱材(13)が混入していない熱媒油(14)に入れ替えることを可能としたことを特徴とする蓄熱装置。 The upper and lower layers of the latent heat storage material (13) with the latent heat storage material (13) having a small specific gravity thermal oil than a heat medium oil layer on top (14) and (15) and latent heat storage material layer under (16) a heat storage tank for containing the separation state (12), a discharge pipe for discharging the heat transfer oil (14) to the latent heat storage material layer of said thermal storage tank (12) in (16) and (17), the heat storage tank ( has the heat medium oil layer (15) recovery pipe which opens an inlet (22) during a 12) and (18), by the difference in specific gravity thermal oil (14) discharged from the discharge pipe (17) In the heat storage device that exchanges heat by directly contacting the latent heat storage material (13) in the heat storage tank (12) while being raised ,
A second recovery pipe (19) that branches from the recovery pipe (18) outside the heat storage tank (12) and opens the suction port (24) in the heat transfer oil layer (15) in the heat storage tank (12). The suction port (24) of the second recovery pipe (19) is disposed above the suction port (22) of the recovery pipe (18), and the recovery pipe (18) and the second recovery pipe (19 ) To provide a valve (25, 26) for switching the heat medium oil (14) to be collected ,
The heat transfer oil (14) passes through the recovery pipe (18) during the heat storage / radiation operation, and the heat transfer oil (14) passes through the second recovery pipe (19) after the heat storage / radiation operation ends. ) By switching the heat transfer oil (14) in the pipe outside the heat storage tank (12) to the heat transfer oil (14) in which the latent heat storage material (13) is not mixed. A heat storage device.
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