蓄熱式熱供給装置
【課題】本発明は、短時間で効率よく熱回収することができる蓄熱式熱供給装置を提供することを目的とする。
【解決手段】蓄熱式熱供給装置１は、固体と液体との状態変化により蓄熱する蓄熱体６と、蓄熱体６に直接接触することにより熱交換し、蓄熱体６よりも比重が小さく、蓄熱体６と混合しない熱交換媒体５とを収容する貯蔵容器２を備える。この貯蔵容器２内の下部に、熱交換媒体５を蓄熱体６内に供給するための供給部３，４を複数備えている。そして、この複数の供給部３，４のうち少なくとも一つの供給部から蓄熱体６内への熱交換媒体５の供給流量を調節可能な流量調節手段を備えている。
【解決手段】蓄熱式熱供給装置１は、固体と液体との状態変化により蓄熱する蓄熱体６と、蓄熱体６に直接接触することにより熱交換し、蓄熱体６よりも比重が小さく、蓄熱体６と混合しない熱交換媒体５とを収容する貯蔵容器２を備える。この貯蔵容器２内の下部に、熱交換媒体５を蓄熱体６内に供給するための供給部３，４を複数備えている。そして、この複数の供給部３，４のうち少なくとも一つの供給部から蓄熱体６内への熱交換媒体５の供給流量を調節可能な流量調節手段を備えている。
【発明の詳細な説明】
【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蓄熱式熱供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場、例えば、製鉄所、ゴミ処理場等におい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、蓄熱体の融解潜熱を利用する蓄熱装置が知られている（特許文献１参照）。この蓄熱装置の貯蔵容器にはエリスリトール等の蓄熱体と蓄熱体よりも比重が小さい油とが収容されている。蓄熱した状態にある蓄熱体は融解状態にあるため、蓄熱体より比重の小さな油とは混合することなく、上下に分離して収容される。貯蔵容器には、油のみが循環するための入口と出口のパイプが配設され、それぞれ熱交換器に接続されている。一方のパイプから油を熱交換器に取込み、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送り込んでいる。送り込まれた油は比重が小さいため、蓄熱体内を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っている。
また、蓄熱体に蓄熱された熱を回収する場合は、熱供給されていない油を蓄熱体内に配置されたパイプから送り込む。そして、蓄熱体内を上昇する間に、蓄熱体と油との直接接触により、蓄熱された熱が上昇する油に供給される。この熱供給された油から熱交換器において熱を回収することで蓄熱した熱を利用することができる。以上の動作を繰り返すことで、蓄熱体に蓄熱された熱を回収することができる。
特許文献１では、蓄熱開始時においては、固体である蓄熱体を加熱して融解するまで蓄熱体内に熱供給された熱交換媒体を送り込むことができず、蓄熱に多大な時間を費やしてしまう問題を解決している。具体的には、熱交換媒体を貯蔵容器内に送り込むためのパイプに設けられた複数の排出孔のうち少なくとも一つは蓄熱体と分離した状態で収容されている熱交換媒体が存在する位置に形成する。これにより、蓄熱体内に熱交換媒体を送り込むことができない場合においても、熱供給された熱交換媒体を貯蔵容器内に送り込むことが可能となり、蓄熱時間の短縮を図っている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８８９１６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された蓄熱式熱供給装置は、蓄熱された液体状態の蓄熱体から熱回収する際、固体状態となった蓄熱体が下部に沈殿することで形成される液体部分と固体部分との界面が水平に均一に広がるように形成されず、部分的に早く凝固が進む凝固ムラが生じることによって、浮力により上昇する熱交換媒体の流れの偏りが発生する。熱交換媒体の流れの偏りが生じると、蓄熱体からの直接の熱回収が不十分となる領域ができ、熱回収効率の著しい低下を招く虞がある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、短時間で効率よく熱回収することができる蓄熱式熱供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明に係る蓄熱式熱供給装置は、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明の蓄熱式熱供給装置は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る蓄熱式熱供給装置における第１の特徴は、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く、前記蓄熱体と反応しない熱交換媒体とを収容する貯蔵容器と、前記熱交換媒体を前記貯蔵容器内に供給する供給経路と、前記貯蔵容器内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経路とを備える蓄熱式熱供給装置において、前記貯蔵容器内の下部に設けられ、前記供給経路を介して供給される前記熱交換媒体をそれぞれ前記蓄熱体内に供給する複数の供給部と、前記供給経路に設けられ、前記複数の供給部における少なくとも一つの供給部に対する前記熱交換媒体の供給流量を調節可能な流量調節手段と、を備えていることである。
【０００８】
この構成によると、貯蔵容器内の下部に設けられた複数の供給部から蓄熱体内に熱交換媒体が供給され、複数の供給部のうち、少なくとも一つの供給部から蓄熱体内に供給される熱交換媒体の供給流量が流量調節手段により調節可能であるため、部分的に供給流量を調節することで、蓄熱体の水平方向の温度分布差を小さくして蓄熱体内における凝固ムラの発生を抑制し、短時間で効率よく熱回収することが可能である。
【０００９】
また、本発明に係る蓄熱式熱供給装置における第２の特徴は、前記供給経路は、前記複数の供給部のそれぞれに前記熱交換媒体を供給する複数の分岐経路を備え、前記流量調節手段は、前記複数の分岐経路のうちの少なくとも一つの分岐経路における前記熱交換媒体の供給流量を調節可能であることである。
【００１０】
この構成によると、分岐経路を介して複数の供給部に熱交換媒体を供給し、分岐経路を通過する熱供給媒体の供給流量を調節することで、供給部への供給流量を簡易な機構で容易に調節することができる。
【００１１】
また、本発明に係る蓄熱式熱供給装置における第３の特徴は、前記複数の供給部には、前記貯蔵容器の水平方向中心部に配置されている中心供給部と、この中心供給部の周囲を囲むように配置されている外周側供給部とが含まれていることである。
【００１２】
この構成によると、貯蔵容器水平方向中心部とその周囲とで蓄熱体内に供給する熱交換媒体の供給流量を相違させることが可能である。蓄熱体の凝固の発生傾向は貯蔵容器中心部とその周囲とで異なる場合が多いため、それに対応した供給流量の調節ができ、効率的に凝固ムラの発生を抑制することが可能である。
【００１３】
また、本発明に係る蓄熱式熱供給装置における第４の特徴は、前記貯蔵容器内において、前記複数の供給部にそれぞれ対応するように当該各供給部の上方に設置された複数の温度センサーと、前記各温度センサーの検出結果に基づいて、前記供給部から供給される前記熱交換媒体の供給流量を変更するように前記流量調節手段を制御する制御部と、を更に備えていることである。
【００１４】
この構成によると、貯蔵容器内に設置された複数の温度センサーにより貯蔵容器内の温度分布を測定し、その結果に基づいて、供給部から供給される熱供給媒体の供給流量が制御されるため、貯蔵容器内の蓄熱体の状態変化に追従した供給流量制御が可能となり、更に効率よく熱回収することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
本発明の実施形態に係る蓄熱式熱供給装置１は、可搬式の蓄熱式熱供給装置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とが互いに離れている場合に、熱を輸送する熱輸送システム等に適用される。蓄熱式熱供給装置１は、蓄熱式熱供給装置１に対し蓄熱・放熱をする熱交換器４０ａ・４０ｂ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。ここで、蓄熱とは、蓄熱体に熱を蓄えることであり、放熱とは蓄熱体に蓄えられた熱を回収する（取り出す）ことを言う。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４０ａを介して蓄熱式熱供給装置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、蓄熱式熱供給装置１に蓄えられた熱が熱交換器４０ｂを介して施設７０内の温調設備等に供給される。以下の説明では、蓄熱式熱供給装置１に蓄えられた熱を熱交換器４０ｂを介して回収する場合について説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図２は、本発明の第１実施形態に係る蓄熱式熱供給装置を含む熱供給システムの概略図であり、蓄熱式熱供給装置に蓄えられた熱を回収し、外部機器で利用する場合について説明する図である。図２（a）は、図２（b）における貯蔵容器２の水平方向Ｘ断面矢視図であり、熱交換媒体５の供給部の区画を示す。図２（b）は、図２（a）において一点鎖線Ｙで示す貯蔵容器２の垂直方向断面図を示す。
【００１８】
蓄熱式熱供給装置１は、油５（熱交換媒体）とエリスリトール６（蓄熱体）とが収容された熱貯蔵容器２（貯蔵容器）を備え、熱貯蔵容器２内の下部は、油５をエリスリトール６内に供給する供給部である第１供給ブロック３と第２供給ブロック４とに区画枠７を介して区画されており、第１供給ブロック３と第２供給ブロック４との間での油５の移動ができないようになっている。油５はそれぞれの供給ブロック上面に設けられている供給孔３ｃ、４ｃからエリスリトール６内に供給される。各供給ブロックに油５を供給する供給経路は、熱交換器４０ｂから熱貯蔵容器２に油５を送る経路である主供給管８と、主供給管８から三方弁１１（流量調節手段）を介して分岐する第１供給管９と第２供給管１０とからなり、第１供給管９は第１供給ブロック３に油５を供給し、第２供給管１０は第２供給ブロック４に油５を供給する。三方弁１１は主供給管８から第１供給管９と第２供給管１０に分流する油５の流量配分を調節することが可能である。
【００１９】
エリスリトール６の融点は約１１８度であり、室温状態では固体である。工場６０からの廃熱等を利用して熱供給された油５をエリスリトール６内に供給し、固体のエリスリトール６に熱を伝えることで、エリスリトール６は固体から液体に状態変化して蓄熱されるようになっている。油５とエリスリトール６とは互いの接触により化学反応等を起こして変質することはない。蓄熱体はエリスリトール６に限られず、酢酸ナトリウム三水和塩（融点５８度）なども用いることができる。エリスリトール６は十分に蓄熱された状態では液体であり、熱回収初期においては、熱貯蔵容器２下部の各供給ブロック３，４から供給された油５はエリスリトール６内を浮力により上昇する。この際、油５は、エリスリトール６との直接接触により熱交換し、エリスリトール６に蓄えられた熱が油５に移動する。熱を回収して高温になった油５は熱貯蔵容器２上部から排出経路である排出管１２を通って熱貯蔵容器２外部に排出される。排出管１２は熱交換器４０ｂに流れる経路１３に接続しており、回収した熱は熱交換器４０ｂを介して油５から外部機器７０ａに熱を伝えるための熱交換媒体７１へと伝達される。熱交換器４０ｂにより熱回収された油５は、主供給管８を通り、第１供給管９と第２供給管１０に分流して熱貯蔵容器２内に供給される。蓄熱式熱供給装置１および熱交換器４０ｂにおける油５の循環は排出管１２に設置されたポンプ１５により行われ、主供給管８から三方弁１１を介して分岐経路である第１供給管９と第２供給管１０とに分岐させることにより、それぞれの分岐経路を流れる油５の循環をポンプ１５の駆動力のみによって簡易に行うことが可能となる。
【００２０】
ここで、従来の蓄熱式熱供給装置では、熱貯蔵容器の下部からエリスリトール内に油を供給し、油が浮力によりエリスリトール内を上昇していく際、エリスリトール内に凝固ムラが発生し、油の上昇の流れに偏りが生じていた。そのため、油とエリスリトールとの熱交換が不十分になる部分が存在し、結果として熱回収効率が低下する問題があった。
【００２１】
図３に従来の蓄熱式熱供給装置における熱貯蔵容器内のエリスリトールの温度と熱回収時間の関係を示す。図中のＴ１〜Ｔ９は、図４（a）に示す従来の蓄熱式熱供給装置の熱貯蔵容器内においてＴ１〜Ｔ９で示す位置（図４（b）の所定の高さにおける水平断面Z参照）の温度を熱電対により測定したものである。これより、例えば、Ｔ４とＴ９における温度変化を比較すると、Ｔ４の位置におけるエリスリトールは融点まで温度降下した後約４０分で潜熱放出が終わり、融点温度からさらに温度降下が始まるのに対して、Ｔ９の位置におけるエリスリトールは融点まで温度降下した後約２時間３０分経過するまで融点温度を維持している。したがって、Ｔ４とＴ９の位置におけるエリスリトールからの熱の取出量に差があり、熱交換媒体である油がＴ９側よりもＴ４側に偏って流れていると推定される。また、図５に熱回収開始から３０分経過後（ａ）、２時間３０分経過後（ｂ）の水平断面Ｚ（図４（a）、（b）参照）の温度分布を示す。熱回収開始から３０分後は、約１２０度で水平面全体が略均一の温度を維持しているが、２時間３０分後では、約８５度から１２０度の不均一な温度分布を示している。これより熱交換媒体である油の流れは低い温度領域に偏っており、融点近傍から温度降下が少ない領域は油の流れが抑制されていると推定される。
【００２２】
本発明の第１実施形態においては、図２に示すように、エリスリトール６内に油５を供給する供給ブロックが第１供給ブロック３と第２供給ブロック４に分割されており、それぞれの供給ブロックからエリスリトール６に供給される油５の供給流量は三方弁１１により調節可能である。そのため、予め第１供給ブロック３と第２供給ブロック４から供給する油の供給流量の配分を変えて試運転を複数回実施し、熱回収効率または凝固ムラによる油の流れの偏りなどを測定して、最適な供給流量配分を確認しておくことにより、その最適供給流量配分に基づいて、三方弁１１を調節して運転することができる。したがって、本実施形態に係る蓄熱式熱供給装置１では、凝固ムラの発生を抑制し、油の流れの偏りを少なくすることができ、短時間で効率よく熱回収を行うことが可能である。
【００２３】
また、油５をエリスリトール６内に供給する供給部は熱貯蔵容器２内の水平方向中心部である第１供給ブロック３（中心供給部）とその周囲を囲むように配置されている第２供給ブロック４（外周側供給部）とに分割されている。エリスリトール６が液体から固体に状態変化する際、熱貯蔵容器２中心部に位置する部分のエリスリトール６と、熱貯蔵容器２内周壁近傍部に位置し、その壁を介して外部と熱交換しやすい部分のエリスリトール６とでは凝固ムラの発生傾向が異なる場合が多く、油の流れの偏りが生じやすい。本実施形態においては、第１供給ブロック３と第２供給ブロック４とにより、熱貯蔵容器２の中心部とその周囲との流れを調節でき、より効率的に凝固ムラの発生を抑制し、油５の流れの偏りを抑制することが可能である。
【００２４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る蓄熱式熱供給装置について説明する。本実施形態に係る蓄熱式熱供給装置１は、熱貯蔵容器２内に温度センサーＡ１、Ａ２、Ｂ１〜Ｂ４が設置されており、三方弁１１の代わりに、各温度センサーの検出結果に基づいて制御部２０により制御される流量調節バルブ２１を備えている点に関して、第１実施形態に係る蓄熱式熱供給装置と相違する。以下の説明において、第１実施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。
【００２５】
図６は、本発明の第２実施形態に係る蓄熱式熱供給装置を含む熱供給システムの概略図であり、蓄熱式熱供給装置に蓄えられた熱を回収し、外部機器で利用する場合について説明する図である。図６（a）は、図６（b）における貯蔵容器２の水平方向Ｘ断面矢視図であり、熱交換媒体５の供給部の区画を示す。図６（b）は、図６（a）において一点鎖線Ｙで示す貯蔵容器２の垂直方向断面図を示す。
【００２６】
図６（ｂ）に示すように、熱貯蔵容器２のエリスリトール６内において、第１供給ブロック３の水平方向中心部の上方に、温度センサーＡ１、Ａ２が異なる高さで設置されている。また、温度センサーＡ１と同じ水平面内で、第２供給ブロック４の上方に温度センサーＢ１、Ｂ３が、温度センサーＡ２と同じ水平面内で、第２供給ブロック４の上方に温度センサーＢ２、Ｂ４が設置されている。各温度センサーによって測定された温度データは演算器２０ａとバルブ駆動装置２０ｂとからなる制御部２０に送られる。演算器２０ａは、第１供給ブロック３に対応する温度センサーＡ１、Ａ２により測定された温度と第２供給ブロック４に対応する温度センサーＢ１〜Ｂ４により測定された温度とから、ブロック毎の平均温度分布の差が小さくなるような各供給ブロックへの流量配分を演算する。バルブ駆動装置２０ｂは演算結果に基づいて流量調節バルブ２１のバルブ開度を制御して各供給ブロックからエリスリトール６に供給される油５の供給流量を調節する。
【００２７】
図７に、温度センサーＡ１、Ａ２により測定された温度の平均値である第１ブロック平均温度Ｔa（図中Ａの実線で示す）および温度センサーＢ１〜Ｂ４により測定された温度の平均値である第２ブロック平均温度Ｔｂ（図中Ｂの実線で示す）と、熱回収時間との関係を示す。
また、図８に、従来の蓄熱式熱供給装置における、本実施形態での温度センサーＡ１、Ａ２による温度測定位置に対応する位置において測定された温度の平均値である第１ブロック平均温度Ｔa'（図中Ａ'の実線で示す）および温度センサーＢ１〜Ｂ４による温度測定位置に対応する位置において測定された温度の平均値である第２ブロック平均温度Ｔｂ'（図中Ｂ'の実線で示す）と、熱回収時間との関係を示す。
図７、図８においてＴ１は熱回収前のエリスリトール６の温度であり、Ｔ２はエリスリトール６の融点（１１８度）である。また、図中Ｃの点線はエリスリトール全体が水平方向に均一に熱回収された場合の理想的な温度変化を示したものである。
図８より、従来の蓄熱式熱供給装置においては、第２ブロック平均温度Ｔｂ'は、時間ａ以降、融点温度Ｔ２から降下している。一方、第１ブロック平均温度Ｔａ'は時間a以降も、時間bまでは融点温度Ｔ２付近の温度に維持されている。このことから、第２供給ブロック４上方におけるエリスリトール６は、時間aにおいて第１供給ブロック３の上方におけるエリスリトール６よりも先に固化が終了していることがわかり、それぞれの位置における熱の取出量に差があるといえる。これに対して、本実施形態に係る蓄熱式熱供給装置１においては、図７に示すように、第１ブロック平均温度Ｔaの変化と第２ブロック平均温度Ｔｂの変化との差は少ない。この場合、エリスリトール６内では、第１供給ブロック３上方と第２供給ブロック４上方とで温度差が小さく、凝固ムラが少なくなっていると考えられる。
【００２８】
図９に蓄熱式熱供給装置からの累積放熱量と熱回収時間との関係を示す。図中の実線Ｑは本実施形態における蓄熱式熱供給装置１の累積放熱量の変化を示し、実線Ｑ'は従来の蓄熱式熱供給装置の累積放熱量の変化を示す。これより、本実施形態における蓄熱式熱供給装置１では、より短時間で効率よく放熱が行われていることがわかる。
したがって、図６に示すように、熱蓄熱容器２内に複数の温度センサーを設置して、その検出結果に基づいて、各供給ブロック３、４からの供給流量を制御する制御器２０を備えることで、熱回収中に変化し続けるエリスリトール６の内部状態に随時対応して、各供給ブロック３，４からの供給流量を制御することができ、効率よく熱回収が可能である。
【００２９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る蓄熱式熱供給装置について説明する。蓄熱式熱供給装置の大型化に伴い、貯蔵容器の水平方向の断面積が拡大した場合においては、供給ブロックの数を増加して供給流量を調節することが可能である。
図１０は、本発明の第３実施形態に係る蓄熱式熱供給装置を含む熱供給システムの概略図であり、蓄熱式熱供給装置に蓄えられた熱を回収し、外部機器で利用する場合について説明する図である。図１０（a）は、図１０（b）における貯蔵容器２の水平方向Ｘ断面矢視図であり、熱交換媒体５の供給部の区画を示す。図１０（b）は、図７（a）において一点鎖線Ｙで示す貯蔵容器２の垂直方向断面図を示す。
【００３０】
本実施形態に係る蓄熱式熱供給装置１においては、第１供給ブロック３が２つの供給ブロック３ａ、３ｂに分割されており、第１供給管９から分岐する供給管９ａ、９ｂにより供給ブロック３ａ、３ｂにそれぞれ油５が供給されている点で第２実施形態と相違する。また、供給ブロック３ａの上方に温度センサーＡ１、Ａ２が、供給ブロック３ｂの上方に温度センサーＡ３、Ａ４が設置されている。
【００３１】
制御器２０は、温度センサーＡ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４からの検出結果に基づき、第１供給管９を通り供給管９ａ、９ｂに流れる油５の流量と、第２供給管１０に流れる油５の流量との流量配分を調節することにより、供給ブロック３ａ、３ｂからエリスリトール６に供給する油５の供給流量と、第２供給ブロック４からエリスリトール６に供給する油５の供給流量を調節可能である。したがって、熱貯蔵容器２の水平面中央付近においても部分的に供給流量に差をつけて調節することが可能である。
【００３２】
また、流量調節バルブ２１は第１供給管９と第２供給管１０とに流れる油５の流量配分を調節する場合に限られず、３つの供給ブロック３ａ、３ｂ、４のそれぞれに供給する油５の流量配分を調節するように設置することも可能である。さらに、供給ブロックの数は前述した実施形態における供給ブロックの数に限られず、供給ブロックをさらに細かいブロックに分割し、それぞれのブロックから供給される油５の流量を調節可能な流量調節器を設置することにより、熱貯蔵容器２の水平面内における微小な範囲での流量制御ができ、細かい凝固ムラの発生にも対応可能である。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。例えば、それぞれ独立した複数の供給経路により、各供給経路の流量調節を行って各供給部に熱交換媒体を供給してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】熱輸送システムの全体概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る蓄熱式熱供給装置の概略図である。
【図３】従来の蓄熱式熱供給装置内における蓄熱体温度と熱回収時間との関係を示す図である。
【図４】図３に示す蓄熱体温度の測定位置の概略図である。
【図５】蓄熱体水平断面の温度分布を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る蓄熱式熱供給装置の概略図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る蓄熱式熱供給装置における蓄熱体温度と熱回収時間との関係を示す図である。
【図８】従来の蓄熱式熱供給装置内における蓄熱体温度と熱回収時間との関係を示す図である。
【図９】蓄熱式熱供給装置からの累積放熱量と熱回収時間との関係を示すグラフ。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る蓄熱式熱供給装置の概略図。
【符号の説明】
【００３５】
１ 蓄熱式熱供給装置
２ 熱貯蔵容器（貯蔵容器）
３ 第１供給ブロック
４ 第２供給ブロック
５ 油（熱交換媒体）
６ エリスリトール（蓄熱体）
８ 主供給管
９ 第１供給管
１０ 第２供給管
１１ 三方弁（流量調節手段）
１２ 排出管（排出経路）
１５ ポンプ
４０ｂ 熱交換器
７０ａ 外部機器
【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蓄熱式熱供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場、例えば、製鉄所、ゴミ処理場等におい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、蓄熱体の融解潜熱を利用する蓄熱装置が知られている（特許文献１参照）。この蓄熱装置の貯蔵容器にはエリスリトール等の蓄熱体と蓄熱体よりも比重が小さい油とが収容されている。蓄熱した状態にある蓄熱体は融解状態にあるため、蓄熱体より比重の小さな油とは混合することなく、上下に分離して収容される。貯蔵容器には、油のみが循環するための入口と出口のパイプが配設され、それぞれ熱交換器に接続されている。一方のパイプから油を熱交換器に取込み、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送り込んでいる。送り込まれた油は比重が小さいため、蓄熱体内を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っている。
また、蓄熱体に蓄熱された熱を回収する場合は、熱供給されていない油を蓄熱体内に配置されたパイプから送り込む。そして、蓄熱体内を上昇する間に、蓄熱体と油との直接接触により、蓄熱された熱が上昇する油に供給される。この熱供給された油から熱交換器において熱を回収することで蓄熱した熱を利用することができる。以上の動作を繰り返すことで、蓄熱体に蓄熱された熱を回収することができる。
特許文献１では、蓄熱開始時においては、固体である蓄熱体を加熱して融解するまで蓄熱体内に熱供給された熱交換媒体を送り込むことができず、蓄熱に多大な時間を費やしてしまう問題を解決している。具体的には、熱交換媒体を貯蔵容器内に送り込むためのパイプに設けられた複数の排出孔のうち少なくとも一つは蓄熱体と分離した状態で収容されている熱交換媒体が存在する位置に形成する。これにより、蓄熱体内に熱交換媒体を送り込むことができない場合においても、熱供給された熱交換媒体を貯蔵容器内に送り込むことが可能となり、蓄熱時間の短縮を図っている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８８９１６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された蓄熱式熱供給装置は、蓄熱された液体状態の蓄熱体から熱回収する際、固体状態となった蓄熱体が下部に沈殿することで形成される液体部分と固体部分との界面が水平に均一に広がるように形成されず、部分的に早く凝固が進む凝固ムラが生じることによって、浮力により上昇する熱交換媒体の流れの偏りが発生する。熱交換媒体の流れの偏りが生じると、蓄熱体からの直接の熱回収が不十分となる領域ができ、熱回収効率の著しい低下を招く虞がある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、短時間で効率よく熱回収することができる蓄熱式熱供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明に係る蓄熱式熱供給装置は、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明の蓄熱式熱供給装置は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る蓄熱式熱供給装置における第１の特徴は、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く、前記蓄熱体と反応しない熱交換媒体とを収容する貯蔵容器と、前記熱交換媒体を前記貯蔵容器内に供給する供給経路と、前記貯蔵容器内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経路とを備える蓄熱式熱供給装置において、前記貯蔵容器内の下部に設けられ、前記供給経路を介して供給される前記熱交換媒体をそれぞれ前記蓄熱体内に供給する複数の供給部と、前記供給経路に設けられ、前記複数の供給部における少なくとも一つの供給部に対する前記熱交換媒体の供給流量を調節可能な流量調節手段と、を備えていることである。
【０００８】
この構成によると、貯蔵容器内の下部に設けられた複数の供給部から蓄熱体内に熱交換媒体が供給され、複数の供給部のうち、少なくとも一つの供給部から蓄熱体内に供給される熱交換媒体の供給流量が流量調節手段により調節可能であるため、部分的に供給流量を調節することで、蓄熱体の水平方向の温度分布差を小さくして蓄熱体内における凝固ムラの発生を抑制し、短時間で効率よく熱回収することが可能である。
【０００９】
また、本発明に係る蓄熱式熱供給装置における第２の特徴は、前記供給経路は、前記複数の供給部のそれぞれに前記熱交換媒体を供給する複数の分岐経路を備え、前記流量調節手段は、前記複数の分岐経路のうちの少なくとも一つの分岐経路における前記熱交換媒体の供給流量を調節可能であることである。
【００１０】
この構成によると、分岐経路を介して複数の供給部に熱交換媒体を供給し、分岐経路を通過する熱供給媒体の供給流量を調節することで、供給部への供給流量を簡易な機構で容易に調節することができる。
【００１１】
また、本発明に係る蓄熱式熱供給装置における第３の特徴は、前記複数の供給部には、前記貯蔵容器の水平方向中心部に配置されている中心供給部と、この中心供給部の周囲を囲むように配置されている外周側供給部とが含まれていることである。
【００１２】
この構成によると、貯蔵容器水平方向中心部とその周囲とで蓄熱体内に供給する熱交換媒体の供給流量を相違させることが可能である。蓄熱体の凝固の発生傾向は貯蔵容器中心部とその周囲とで異なる場合が多いため、それに対応した供給流量の調節ができ、効率的に凝固ムラの発生を抑制することが可能である。
【００１３】
また、本発明に係る蓄熱式熱供給装置における第４の特徴は、前記貯蔵容器内において、前記複数の供給部にそれぞれ対応するように当該各供給部の上方に設置された複数の温度センサーと、前記各温度センサーの検出結果に基づいて、前記供給部から供給される前記熱交換媒体の供給流量を変更するように前記流量調節手段を制御する制御部と、を更に備えていることである。
【００１４】
この構成によると、貯蔵容器内に設置された複数の温度センサーにより貯蔵容器内の温度分布を測定し、その結果に基づいて、供給部から供給される熱供給媒体の供給流量が制御されるため、貯蔵容器内の蓄熱体の状態変化に追従した供給流量制御が可能となり、更に効率よく熱回収することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
本発明の実施形態に係る蓄熱式熱供給装置１は、可搬式の蓄熱式熱供給装置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とが互いに離れている場合に、熱を輸送する熱輸送システム等に適用される。蓄熱式熱供給装置１は、蓄熱式熱供給装置１に対し蓄熱・放熱をする熱交換器４０ａ・４０ｂ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。ここで、蓄熱とは、蓄熱体に熱を蓄えることであり、放熱とは蓄熱体に蓄えられた熱を回収する（取り出す）ことを言う。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４０ａを介して蓄熱式熱供給装置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、蓄熱式熱供給装置１に蓄えられた熱が熱交換器４０ｂを介して施設７０内の温調設備等に供給される。以下の説明では、蓄熱式熱供給装置１に蓄えられた熱を熱交換器４０ｂを介して回収する場合について説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図２は、本発明の第１実施形態に係る蓄熱式熱供給装置を含む熱供給システムの概略図であり、蓄熱式熱供給装置に蓄えられた熱を回収し、外部機器で利用する場合について説明する図である。図２（a）は、図２（b）における貯蔵容器２の水平方向Ｘ断面矢視図であり、熱交換媒体５の供給部の区画を示す。図２（b）は、図２（a）において一点鎖線Ｙで示す貯蔵容器２の垂直方向断面図を示す。
【００１８】
蓄熱式熱供給装置１は、油５（熱交換媒体）とエリスリトール６（蓄熱体）とが収容された熱貯蔵容器２（貯蔵容器）を備え、熱貯蔵容器２内の下部は、油５をエリスリトール６内に供給する供給部である第１供給ブロック３と第２供給ブロック４とに区画枠７を介して区画されており、第１供給ブロック３と第２供給ブロック４との間での油５の移動ができないようになっている。油５はそれぞれの供給ブロック上面に設けられている供給孔３ｃ、４ｃからエリスリトール６内に供給される。各供給ブロックに油５を供給する供給経路は、熱交換器４０ｂから熱貯蔵容器２に油５を送る経路である主供給管８と、主供給管８から三方弁１１（流量調節手段）を介して分岐する第１供給管９と第２供給管１０とからなり、第１供給管９は第１供給ブロック３に油５を供給し、第２供給管１０は第２供給ブロック４に油５を供給する。三方弁１１は主供給管８から第１供給管９と第２供給管１０に分流する油５の流量配分を調節することが可能である。
【００１９】
エリスリトール６の融点は約１１８度であり、室温状態では固体である。工場６０からの廃熱等を利用して熱供給された油５をエリスリトール６内に供給し、固体のエリスリトール６に熱を伝えることで、エリスリトール６は固体から液体に状態変化して蓄熱されるようになっている。油５とエリスリトール６とは互いの接触により化学反応等を起こして変質することはない。蓄熱体はエリスリトール６に限られず、酢酸ナトリウム三水和塩（融点５８度）なども用いることができる。エリスリトール６は十分に蓄熱された状態では液体であり、熱回収初期においては、熱貯蔵容器２下部の各供給ブロック３，４から供給された油５はエリスリトール６内を浮力により上昇する。この際、油５は、エリスリトール６との直接接触により熱交換し、エリスリトール６に蓄えられた熱が油５に移動する。熱を回収して高温になった油５は熱貯蔵容器２上部から排出経路である排出管１２を通って熱貯蔵容器２外部に排出される。排出管１２は熱交換器４０ｂに流れる経路１３に接続しており、回収した熱は熱交換器４０ｂを介して油５から外部機器７０ａに熱を伝えるための熱交換媒体７１へと伝達される。熱交換器４０ｂにより熱回収された油５は、主供給管８を通り、第１供給管９と第２供給管１０に分流して熱貯蔵容器２内に供給される。蓄熱式熱供給装置１および熱交換器４０ｂにおける油５の循環は排出管１２に設置されたポンプ１５により行われ、主供給管８から三方弁１１を介して分岐経路である第１供給管９と第２供給管１０とに分岐させることにより、それぞれの分岐経路を流れる油５の循環をポンプ１５の駆動力のみによって簡易に行うことが可能となる。
【００２０】
ここで、従来の蓄熱式熱供給装置では、熱貯蔵容器の下部からエリスリトール内に油を供給し、油が浮力によりエリスリトール内を上昇していく際、エリスリトール内に凝固ムラが発生し、油の上昇の流れに偏りが生じていた。そのため、油とエリスリトールとの熱交換が不十分になる部分が存在し、結果として熱回収効率が低下する問題があった。
【００２１】
図３に従来の蓄熱式熱供給装置における熱貯蔵容器内のエリスリトールの温度と熱回収時間の関係を示す。図中のＴ１〜Ｔ９は、図４（a）に示す従来の蓄熱式熱供給装置の熱貯蔵容器内においてＴ１〜Ｔ９で示す位置（図４（b）の所定の高さにおける水平断面Z参照）の温度を熱電対により測定したものである。これより、例えば、Ｔ４とＴ９における温度変化を比較すると、Ｔ４の位置におけるエリスリトールは融点まで温度降下した後約４０分で潜熱放出が終わり、融点温度からさらに温度降下が始まるのに対して、Ｔ９の位置におけるエリスリトールは融点まで温度降下した後約２時間３０分経過するまで融点温度を維持している。したがって、Ｔ４とＴ９の位置におけるエリスリトールからの熱の取出量に差があり、熱交換媒体である油がＴ９側よりもＴ４側に偏って流れていると推定される。また、図５に熱回収開始から３０分経過後（ａ）、２時間３０分経過後（ｂ）の水平断面Ｚ（図４（a）、（b）参照）の温度分布を示す。熱回収開始から３０分後は、約１２０度で水平面全体が略均一の温度を維持しているが、２時間３０分後では、約８５度から１２０度の不均一な温度分布を示している。これより熱交換媒体である油の流れは低い温度領域に偏っており、融点近傍から温度降下が少ない領域は油の流れが抑制されていると推定される。
【００２２】
本発明の第１実施形態においては、図２に示すように、エリスリトール６内に油５を供給する供給ブロックが第１供給ブロック３と第２供給ブロック４に分割されており、それぞれの供給ブロックからエリスリトール６に供給される油５の供給流量は三方弁１１により調節可能である。そのため、予め第１供給ブロック３と第２供給ブロック４から供給する油の供給流量の配分を変えて試運転を複数回実施し、熱回収効率または凝固ムラによる油の流れの偏りなどを測定して、最適な供給流量配分を確認しておくことにより、その最適供給流量配分に基づいて、三方弁１１を調節して運転することができる。したがって、本実施形態に係る蓄熱式熱供給装置１では、凝固ムラの発生を抑制し、油の流れの偏りを少なくすることができ、短時間で効率よく熱回収を行うことが可能である。
【００２３】
また、油５をエリスリトール６内に供給する供給部は熱貯蔵容器２内の水平方向中心部である第１供給ブロック３（中心供給部）とその周囲を囲むように配置されている第２供給ブロック４（外周側供給部）とに分割されている。エリスリトール６が液体から固体に状態変化する際、熱貯蔵容器２中心部に位置する部分のエリスリトール６と、熱貯蔵容器２内周壁近傍部に位置し、その壁を介して外部と熱交換しやすい部分のエリスリトール６とでは凝固ムラの発生傾向が異なる場合が多く、油の流れの偏りが生じやすい。本実施形態においては、第１供給ブロック３と第２供給ブロック４とにより、熱貯蔵容器２の中心部とその周囲との流れを調節でき、より効率的に凝固ムラの発生を抑制し、油５の流れの偏りを抑制することが可能である。
【００２４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る蓄熱式熱供給装置について説明する。本実施形態に係る蓄熱式熱供給装置１は、熱貯蔵容器２内に温度センサーＡ１、Ａ２、Ｂ１〜Ｂ４が設置されており、三方弁１１の代わりに、各温度センサーの検出結果に基づいて制御部２０により制御される流量調節バルブ２１を備えている点に関して、第１実施形態に係る蓄熱式熱供給装置と相違する。以下の説明において、第１実施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。
【００２５】
図６は、本発明の第２実施形態に係る蓄熱式熱供給装置を含む熱供給システムの概略図であり、蓄熱式熱供給装置に蓄えられた熱を回収し、外部機器で利用する場合について説明する図である。図６（a）は、図６（b）における貯蔵容器２の水平方向Ｘ断面矢視図であり、熱交換媒体５の供給部の区画を示す。図６（b）は、図６（a）において一点鎖線Ｙで示す貯蔵容器２の垂直方向断面図を示す。
【００２６】
図６（ｂ）に示すように、熱貯蔵容器２のエリスリトール６内において、第１供給ブロック３の水平方向中心部の上方に、温度センサーＡ１、Ａ２が異なる高さで設置されている。また、温度センサーＡ１と同じ水平面内で、第２供給ブロック４の上方に温度センサーＢ１、Ｂ３が、温度センサーＡ２と同じ水平面内で、第２供給ブロック４の上方に温度センサーＢ２、Ｂ４が設置されている。各温度センサーによって測定された温度データは演算器２０ａとバルブ駆動装置２０ｂとからなる制御部２０に送られる。演算器２０ａは、第１供給ブロック３に対応する温度センサーＡ１、Ａ２により測定された温度と第２供給ブロック４に対応する温度センサーＢ１〜Ｂ４により測定された温度とから、ブロック毎の平均温度分布の差が小さくなるような各供給ブロックへの流量配分を演算する。バルブ駆動装置２０ｂは演算結果に基づいて流量調節バルブ２１のバルブ開度を制御して各供給ブロックからエリスリトール６に供給される油５の供給流量を調節する。
【００２７】
図７に、温度センサーＡ１、Ａ２により測定された温度の平均値である第１ブロック平均温度Ｔa（図中Ａの実線で示す）および温度センサーＢ１〜Ｂ４により測定された温度の平均値である第２ブロック平均温度Ｔｂ（図中Ｂの実線で示す）と、熱回収時間との関係を示す。
また、図８に、従来の蓄熱式熱供給装置における、本実施形態での温度センサーＡ１、Ａ２による温度測定位置に対応する位置において測定された温度の平均値である第１ブロック平均温度Ｔa'（図中Ａ'の実線で示す）および温度センサーＢ１〜Ｂ４による温度測定位置に対応する位置において測定された温度の平均値である第２ブロック平均温度Ｔｂ'（図中Ｂ'の実線で示す）と、熱回収時間との関係を示す。
図７、図８においてＴ１は熱回収前のエリスリトール６の温度であり、Ｔ２はエリスリトール６の融点（１１８度）である。また、図中Ｃの点線はエリスリトール全体が水平方向に均一に熱回収された場合の理想的な温度変化を示したものである。
図８より、従来の蓄熱式熱供給装置においては、第２ブロック平均温度Ｔｂ'は、時間ａ以降、融点温度Ｔ２から降下している。一方、第１ブロック平均温度Ｔａ'は時間a以降も、時間bまでは融点温度Ｔ２付近の温度に維持されている。このことから、第２供給ブロック４上方におけるエリスリトール６は、時間aにおいて第１供給ブロック３の上方におけるエリスリトール６よりも先に固化が終了していることがわかり、それぞれの位置における熱の取出量に差があるといえる。これに対して、本実施形態に係る蓄熱式熱供給装置１においては、図７に示すように、第１ブロック平均温度Ｔaの変化と第２ブロック平均温度Ｔｂの変化との差は少ない。この場合、エリスリトール６内では、第１供給ブロック３上方と第２供給ブロック４上方とで温度差が小さく、凝固ムラが少なくなっていると考えられる。
【００２８】
図９に蓄熱式熱供給装置からの累積放熱量と熱回収時間との関係を示す。図中の実線Ｑは本実施形態における蓄熱式熱供給装置１の累積放熱量の変化を示し、実線Ｑ'は従来の蓄熱式熱供給装置の累積放熱量の変化を示す。これより、本実施形態における蓄熱式熱供給装置１では、より短時間で効率よく放熱が行われていることがわかる。
したがって、図６に示すように、熱蓄熱容器２内に複数の温度センサーを設置して、その検出結果に基づいて、各供給ブロック３、４からの供給流量を制御する制御器２０を備えることで、熱回収中に変化し続けるエリスリトール６の内部状態に随時対応して、各供給ブロック３，４からの供給流量を制御することができ、効率よく熱回収が可能である。
【００２９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る蓄熱式熱供給装置について説明する。蓄熱式熱供給装置の大型化に伴い、貯蔵容器の水平方向の断面積が拡大した場合においては、供給ブロックの数を増加して供給流量を調節することが可能である。
図１０は、本発明の第３実施形態に係る蓄熱式熱供給装置を含む熱供給システムの概略図であり、蓄熱式熱供給装置に蓄えられた熱を回収し、外部機器で利用する場合について説明する図である。図１０（a）は、図１０（b）における貯蔵容器２の水平方向Ｘ断面矢視図であり、熱交換媒体５の供給部の区画を示す。図１０（b）は、図７（a）において一点鎖線Ｙで示す貯蔵容器２の垂直方向断面図を示す。
【００３０】
本実施形態に係る蓄熱式熱供給装置１においては、第１供給ブロック３が２つの供給ブロック３ａ、３ｂに分割されており、第１供給管９から分岐する供給管９ａ、９ｂにより供給ブロック３ａ、３ｂにそれぞれ油５が供給されている点で第２実施形態と相違する。また、供給ブロック３ａの上方に温度センサーＡ１、Ａ２が、供給ブロック３ｂの上方に温度センサーＡ３、Ａ４が設置されている。
【００３１】
制御器２０は、温度センサーＡ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４からの検出結果に基づき、第１供給管９を通り供給管９ａ、９ｂに流れる油５の流量と、第２供給管１０に流れる油５の流量との流量配分を調節することにより、供給ブロック３ａ、３ｂからエリスリトール６に供給する油５の供給流量と、第２供給ブロック４からエリスリトール６に供給する油５の供給流量を調節可能である。したがって、熱貯蔵容器２の水平面中央付近においても部分的に供給流量に差をつけて調節することが可能である。
【００３２】
また、流量調節バルブ２１は第１供給管９と第２供給管１０とに流れる油５の流量配分を調節する場合に限られず、３つの供給ブロック３ａ、３ｂ、４のそれぞれに供給する油５の流量配分を調節するように設置することも可能である。さらに、供給ブロックの数は前述した実施形態における供給ブロックの数に限られず、供給ブロックをさらに細かいブロックに分割し、それぞれのブロックから供給される油５の流量を調節可能な流量調節器を設置することにより、熱貯蔵容器２の水平面内における微小な範囲での流量制御ができ、細かい凝固ムラの発生にも対応可能である。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。例えば、それぞれ独立した複数の供給経路により、各供給経路の流量調節を行って各供給部に熱交換媒体を供給してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】熱輸送システムの全体概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る蓄熱式熱供給装置の概略図である。
【図３】従来の蓄熱式熱供給装置内における蓄熱体温度と熱回収時間との関係を示す図である。
【図４】図３に示す蓄熱体温度の測定位置の概略図である。
【図５】蓄熱体水平断面の温度分布を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る蓄熱式熱供給装置の概略図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る蓄熱式熱供給装置における蓄熱体温度と熱回収時間との関係を示す図である。
【図８】従来の蓄熱式熱供給装置内における蓄熱体温度と熱回収時間との関係を示す図である。
【図９】蓄熱式熱供給装置からの累積放熱量と熱回収時間との関係を示すグラフ。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る蓄熱式熱供給装置の概略図。
【符号の説明】
【００３５】
１ 蓄熱式熱供給装置
２ 熱貯蔵容器（貯蔵容器）
３ 第１供給ブロック
４ 第２供給ブロック
５ 油（熱交換媒体）
６ エリスリトール（蓄熱体）
８ 主供給管
９ 第１供給管
１０ 第２供給管
１１ 三方弁（流量調節手段）
１２ 排出管（排出経路）
１５ ポンプ
４０ｂ 熱交換器
７０ａ 外部機器
【特許請求の範囲】
【請求項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く、前記蓄熱体と反応しない熱交換媒体とを収容する貯蔵容器と、
前記熱交換媒体を前記貯蔵容器内に供給する供給経路と、
前記貯蔵容器内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経路とを備える蓄熱式熱供給装置において、
前記貯蔵容器内の下部に設けられ、前記供給経路を介して供給される前記熱交換媒体をそれぞれ前記蓄熱体内に供給する複数の供給部と、
前記供給経路に設けられ、前記複数の供給部における少なくとも一つの供給部に対する前記熱交換媒体の供給流量を調節可能な流量調節手段と、
を備えていることを特徴とする蓄熱式熱供給装置。
【請求項２】
前記供給経路は、前記複数の供給部のそれぞれに前記熱交換媒体を供給する複数の分岐経路を備え、
前記流量調節手段は、前記複数の分岐経路のうちの少なくとも一つの分岐経路における前記熱交換媒体の供給流量を調節可能であることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式熱供給装置。
【請求項３】
前記複数の供給部には、前記貯蔵容器の水平方向中心部に配置されている中心供給部と、この中心供給部の周囲を囲むように配置されている外周側供給部とが含まれている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蓄熱式熱供給装置。
【請求項４】
前記貯蔵容器内において、前記複数の供給部にそれぞれ対応するように、当該各供給部の上方に設置された複数の温度センサーと、
前記各温度センサーの検出結果に基づいて、前記供給部から供給される前記熱交換媒体の供給流量を変更するように前記流量調節手段を制御する制御部と、
を更に備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の蓄熱式熱供給装置。
【請求項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く、前記蓄熱体と反応しない熱交換媒体とを収容する貯蔵容器と、
前記熱交換媒体を前記貯蔵容器内に供給する供給経路と、
前記貯蔵容器内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経路とを備える蓄熱式熱供給装置において、
前記貯蔵容器内の下部に設けられ、前記供給経路を介して供給される前記熱交換媒体をそれぞれ前記蓄熱体内に供給する複数の供給部と、
前記供給経路に設けられ、前記複数の供給部における少なくとも一つの供給部に対する前記熱交換媒体の供給流量を調節可能な流量調節手段と、
を備えていることを特徴とする蓄熱式熱供給装置。
【請求項２】
前記供給経路は、前記複数の供給部のそれぞれに前記熱交換媒体を供給する複数の分岐経路を備え、
前記流量調節手段は、前記複数の分岐経路のうちの少なくとも一つの分岐経路における前記熱交換媒体の供給流量を調節可能であることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式熱供給装置。
【請求項３】
前記複数の供給部には、前記貯蔵容器の水平方向中心部に配置されている中心供給部と、この中心供給部の周囲を囲むように配置されている外周側供給部とが含まれている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蓄熱式熱供給装置。
【請求項４】
前記貯蔵容器内において、前記複数の供給部にそれぞれ対応するように、当該各供給部の上方に設置された複数の温度センサーと、
前記各温度センサーの検出結果に基づいて、前記供給部から供給される前記熱交換媒体の供給流量を変更するように前記流量調節手段を制御する制御部と、
を更に備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の蓄熱式熱供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１３２５３４（Ｐ２００７−１３２５３４Ａ）
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２３２２６（Ｐ２００５−３２３２２６）
【出願日】平成１７年１１月８日（２００５．１１．８）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月８日（２００５．１１．８）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
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