JP2008180434A - Heat storage - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱の輸送に供される熱貯蔵器に関する。 The present invention relates to a heat reservoir used for heat transport.
この種の技術として、特許文献1は、蓄熱体と該蓄熱体よりも比重の小さい熱交換媒体を収容する貯蔵容器を開示する。この貯蔵容器の形状は直方体とされ、この形状によれば、貯蔵容器内に収容された蓄熱体の液深さが完全に均一であるから、蓄熱体全体に満遍なく熱を供給し易いという意味で熱交換の効率が高いと言える。なお、この貯蔵容器は、トラック等の輸送機により輸送される。
As this type of technology,
また、特許文献2は、酢酸ナトリウム等の蓄熱体と該蓄熱体よりも比重の小さい油とを収容する貯蔵容器を開示する。この貯蔵容器は、一の垂直断面で見れば矩形となっており、詳細な形状については記載がない。
Moreover,
しかし、上記特許文献1の構成は、トラック等の輸送機による輸送の際に、若干の問題を抱える。即ち、この輸送の際では上記蓄熱体は液体へと相変態された状態とされるから、輸送に用いる公道の態様の如何によっては貯蔵容器に収容された蓄熱体に波が生じ、この波が貯蔵容器の側壁に衝突等して貯蔵容器に大きな衝撃が作用することとなる。更に、この衝撃に抗する強度確保の観点から貯蔵容器の壁を肉厚としなければならず、重量増から輸送コストの増大を招く。
However, the configuration of
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、上記衝撃を緩和する効果、即ち消波効果を有する熱貯蔵器を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such various points, The main objective is to provide the heat storage which has the effect which relieves the said impact, ie, a wave-dissipating effect.
そこで、本発明の発明者は鋭意試験研究を重ねた結果、上記特許文献1の構成において貯蔵容器の形状をその一の垂直断面視において円形とする構成に着目した。この形状によれば、貯蔵容器の側壁が湾曲した形状とされるから、上述した消波効果が発揮されると共に、貯蔵容器の壁を肉薄にできるから輸送コストが低減される。
Therefore, as a result of intensive studies, the inventor of the present invention paid attention to the configuration in which the shape of the storage container is circular in the vertical sectional view in the configuration of
しかし、上記の構成では、貯蔵容器内に収容された蓄熱体の液深さが極めて不均一(中央から側方へ向かうにつれて該液深さが極端に浅くなる。)となるから、蓄熱体全体に満遍なくは熱を供給し難いという意味で熱交換の効率が低い。 However, in the above configuration, since the liquid depth of the heat storage body accommodated in the storage container is extremely non-uniform (the liquid depth becomes extremely shallow as it goes from the center to the side), the entire heat storage body Therefore, heat exchange efficiency is low in the sense that it is difficult to supply heat.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems and the effects thereof will be described.
本発明の第一の観点によれば、以下のように構成される、熱貯蔵器が提供される。即ち、潜熱蓄熱による蓄熱に供される蓄熱材と、所定量の前記蓄熱材を収容する蓄熱容器と、前記蓄熱材と比較して比重の小さい熱交換媒体を前記蓄熱容器の外部から前記蓄熱材内へ供給するために前記蓄熱容器の底板に沿って配される供給手段と、を備える。前記蓄熱容器は、その垂直断面視において、その前記底板の中央から側方へ向かうにつれて次第に湾曲する湾曲部を有する。この構成によれば、前記蓄熱容器がその垂直断面視において極力矩形に沿った形状とされるから、前記熱交換媒体の前記蓄熱材に対する熱交換に供されない該蓄熱材の空間を消失できると共に、前記湾曲部の存在により消波効果が奏される。 According to the 1st viewpoint of this invention, the heat store comprised as follows is provided. That is, a heat storage material that is used for heat storage by latent heat storage, a heat storage container that houses a predetermined amount of the heat storage material, and a heat exchange medium that has a smaller specific gravity than the heat storage material from the outside of the heat storage container. Supply means arranged along the bottom plate of the heat storage container for supplying the heat storage container. The thermal storage container has a curved portion that gradually curves from the center of the bottom plate to the side in a vertical sectional view. According to this configuration, since the heat storage container is shaped along a rectangle as much as possible in the vertical cross-sectional view, the space of the heat storage material that is not used for heat exchange with respect to the heat storage material of the heat exchange medium can be lost, The presence of the curved portion provides a wave-dissipating effect.
上記の熱貯蔵器は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記蓄熱容器は、前記垂直断面視において、外接する矩形の幅が該矩形の高さよりも大となるように形成される。この構成によれば、前記熱貯蔵器の重心位置が低くなるので、この熱貯蔵器を運搬し易くできる。 The heat storage is preferably configured as follows. That is, the heat storage container is formed so that the width of the circumscribed rectangle is larger than the height of the rectangle in the vertical sectional view. According to this structure, since the gravity center position of the said heat store becomes low, it can be made easy to carry this heat store.
上記の熱貯蔵器は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記蓄熱容器は、前記垂直断面視において、楕円状に形成される。この構成によれば、前記蓄熱容器が全周に亘って滑らかに湾曲する形状となるので、この蓄熱容器の自重やその内部に収容される前記熱交換媒体、更には前記熱貯蔵器の輸送に伴う振動などに起因して応力が局部的に発生するのを回避できると共に、外気との接触による熱損失を抑えられる。更には、前記蓄熱容器の上部が狭窄される形状であるから、前記比重の差により前記蓄熱容器内において前記蓄熱材の上側に層を成す前記熱交換媒体の層厚みが大となり、この熱交換媒体を、前記蓄熱材との境界から離れた位置で回収する構成が可能となる。 The heat storage is preferably configured as follows. That is, the heat storage container is formed in an elliptical shape in the vertical sectional view. According to this configuration, the heat storage container has a shape that is smoothly curved over the entire circumference, so that the weight of the heat storage container, the heat exchange medium accommodated in the heat storage container, and the heat storage container can be transported. It is possible to avoid the local generation of stress due to the accompanying vibration and the like, and to suppress heat loss due to contact with the outside air. Further, since the upper part of the heat storage container is narrowed, the thickness of the heat exchange medium that forms a layer on the upper side of the heat storage material in the heat storage container is increased due to the difference in specific gravity. The medium can be collected at a position away from the boundary with the heat storage material.
上記の熱貯蔵器は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記蓄熱容器は、前記垂直断面視において、その側方が前記湾曲部と、鉛直方向に延在する直線部と、を含んで構成される。この構成によれば、前記蓄熱容器の側方の少なくとも一部が前記熱交換媒体の浮上方向に対して平行とされるから、前記熱交換媒体の前記蓄熱材に対する熱交換に供されない該蓄熱材の空間を一層効果的に消失できる。 The heat storage is preferably configured as follows. That is, the heat storage container includes the curved portion and a straight portion extending in the vertical direction on the side in the vertical sectional view. According to this configuration, since at least a part of the side of the heat storage container is parallel to the floating direction of the heat exchange medium, the heat storage material that is not used for heat exchange of the heat exchange medium with respect to the heat storage material. This space can be more effectively lost.
本発明の第二の観点によれば、以下のように構成される、熱貯蔵器が提供される。即ち、潜熱蓄熱による蓄熱に供される蓄熱材と、所定量の前記蓄熱材を収容する蓄熱容器と、前記蓄熱材と比較して比重の小さい熱交換媒体を前記蓄熱容器の外部から前記蓄熱材内へ供給するために前記蓄熱容器の底板に沿って配される供給手段と、を備える。前記蓄熱容器の側板は、外側へ向かって円弧状に膨出する複数の円弧部を連ねて成る側板円弧部を含んで構成される。この構成によれば、前記側板円弧部の存在により消波効果が奏されると共に、この円弧部が複数連ねて形成されることで極力矩形に沿った形状が実現されて前記熱交換媒体の前記蓄熱材に対する熱交換に供されない該蓄熱材の空間を消失できる。 According to the 2nd viewpoint of this invention, the heat store comprised as follows is provided. That is, a heat storage material that is used for heat storage by latent heat storage, a heat storage container that houses a predetermined amount of the heat storage material, and a heat exchange medium that has a smaller specific gravity than the heat storage material from the outside of the heat storage container. Supply means arranged along the bottom plate of the heat storage container for supplying the heat storage container. The side plate of the heat storage container includes a side plate arc portion formed by connecting a plurality of arc portions that bulge outward in an arc shape. According to this configuration, the presence of the side plate arc portion provides a wave-dissipating effect, and a plurality of arc portions are formed in series to achieve a shape that is as rectangular as possible, so that the heat exchange medium has the shape. The space of the heat storage material that is not subjected to heat exchange for the heat storage material can be lost.
上記の熱貯蔵器は、以下のように構成されもよい。即ち、前記蓄熱容器の側板は、その垂直断面視又は水平断面視において、外側へ向かって円弧状に膨出する複数の円弧部を連ねて成る側板円弧部を含んで構成される。 The above heat storage may be configured as follows. That is, the side plate of the heat storage container includes a side plate arc portion formed by connecting a plurality of arc portions that bulge outward toward the outside in a vertical sectional view or a horizontal sectional view.
上記の熱貯蔵器は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記蓄熱容器の底板は、平板状に形成される。この構成によれば、前記蓄熱容器の底板に沿った前記供給手段の配置を容易とできる。 The heat storage is preferably configured as follows. That is, the bottom plate of the heat storage container is formed in a flat plate shape. According to this structure, arrangement | positioning of the said supply means along the bottom plate of the said thermal storage container can be made easy.
上記の熱貯蔵器は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記蓄熱容器の上板は、平板状に形成される。この構成によれば、前記蓄熱容器の上板を簡素とできるから、この上板に対して、例えば該上板を着脱可能な構成とするなどの種々の付加機能を搭載し易い。 The heat storage is preferably configured as follows. That is, the upper plate of the heat storage container is formed in a flat plate shape. According to this configuration, since the upper plate of the heat storage container can be simplified, various additional functions such as, for example, a configuration in which the upper plate is detachable can be easily mounted on the upper plate.
(第一実施形態)
以下、本発明の第一実施形態を説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described.
先ず、本発明の第一実施形態に係る熱貯蔵器を用いた熱輸送を、図1に基づいて概説する。図1は、本発明の第一実施形態に係る熱貯蔵器を用いた熱輸送の概略を説明するための概略図である。 First, heat transport using the heat reservoir according to the first embodiment of the present invention will be outlined based on FIG. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the outline of heat transport using the heat storage according to the first embodiment of the present invention.
図1に示す如く本実施形態において熱貯蔵器1は、例えば製鉄所や発電所、ゴミ焼却工場などの熱源設備100で発生した排熱を、例えば銭湯やプールなどの熱利用設備200へ輸送するのに供されるものである。この熱源設備100で発生した排熱を熱貯蔵器1へ供給するために、この熱貯蔵器1は熱源設備100に対して適宜に設けられる熱交換器101を介して熱的に接続可能に構成されている。同様に、熱貯蔵器1に蓄えられた熱を熱利用設備200へ供給するために、この熱貯蔵器1は熱利用設備200に対して適宜に設けられる熱交換器201を介して熱的に接続可能に構成されている。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the
次に、本発明の第一実施形態に係る熱貯蔵器を図2及び図3に基づいて説明する。図2は、本発明の第一実施形態に係る熱貯蔵器の側面図である。図3は、図2のX-X線矢視断面図である。 Next, the heat store which concerns on 1st embodiment of this invention is demonstrated based on FIG.2 and FIG.3. FIG. 2 is a side view of the heat reservoir according to the first embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view taken along line X-X in FIG.
図2及び図3に示す如く熱貯蔵器1は、潜熱蓄熱による蓄熱に供される蓄熱材2と、所定量の前記蓄熱材2を収容する蓄熱容器3と、前記蓄熱材2と比較して比重の小さい熱交換媒体4を前記蓄熱容器3の外部から前記蓄熱材2内へ供給するために前記蓄熱容器3の底板3aに沿って配される供給管(供給手段)5・5・・・と、を備える。更に、この熱貯蔵器1は、前記比重の差により、前記蓄熱容器3内において前記蓄熱材2の上側に層を成す前記熱交換媒体4を前記蓄熱容器3の内部から外部へ排出するための排出部(排出手段)6を備える。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
上記の蓄熱材2としては、潜熱(融解熱)が大きく常温で固体となる物質を採用することが好ましく、このような物質として例えばエリスリトールや酢酸ナトリウム、糖アルコール類などが挙げられる。これらの物質の特性を下記に例示する。
As the
・エリスリトール
融点[℃]:約121、融解熱[kJ/kg]:約340
・酢酸ナトリウム
融点[℃]:約58、融解熱[kJ/kg]:約250
・糖アルコール類(例えばD-マンニトール)
融点[℃]:約166、融解熱[kJ/kg]:約330
・ Erythritol melting point [° C.]: about 121, heat of fusion [kJ / kg]: about 340
・ Sodium acetate melting point [° C]: about 58, heat of fusion [kJ / kg]: about 250
・ Sugar alcohols (eg D-mannitol)
Melting point [° C]: about 166, heat of fusion [kJ / kg]: about 330
以降の説明では、特記ない限り、蓄熱材2として上記エリスリトールを採用したとする。
In the following description, it is assumed that the erythritol is adopted as the
次に、上記の蓄熱容器3の形状を説明する。本実施形態において蓄熱容器3は、図3に示す垂直断面視において、その前記底板3aの中央から側方へ向かうにつれて次第に湾曲する湾曲部3b・3bを有する。即ち、図示する如く蓄熱容器3は、その底板3aの略中央に配され、略平板状の平板部3cと、この平板部3cの両側方側へ配され、平板部3c側から側方へ向かうにつれて次第に上方へ湾曲する湾曲部3b・3bと、を備える。この意味で、前記の底板3aは、湾曲部3b・3b及び平板部3cから構成されると言え、他方、湾曲部3b・3bの一部が蓄熱容器3の側板を構成するとも言うことができる。
Next, the shape of the
また、前記蓄熱容器3は、図3に示す垂直断面視において、外接する矩形Pの幅が該矩形Pの高さよりも大となるように形成される。
Further, the
また、前記蓄熱容器3は、図3に示す垂直断面視において、楕円状に形成される。即ち、その底板3aの中央から側方へ向かうにつれて次第に湾曲する蓄熱容器3は、水平線Qに関して線対称となるように形成される。
Further, the
ここで、図2を参照されたい。本図に示すように前記蓄熱容器3は、符号Aで示す水平方向へ長尺に形成されており、その一端及び他端の夫々は平板3d・3dによって閉塞され、もって、蓄熱容器3は保密状に構成される。
Reference is now made to FIG. As shown in the figure, the
次に、上記の熱交換媒体4について説明する。この熱交換媒体4としては、上記の蓄熱材2と比較して比重が小さくて、更に、この蓄熱材2とは完全に分離した状態を能動的に維持する物質を採用することが好ましく、例えば鉱物油などの炭化水素が挙げられる。
Next, the
次に、上記の供給管5・5・・・について説明する。本実施形態において供給管5・5・・・は、図2に示すように前記蓄熱容器3の長手方向Aに沿って延在し、図3に示すように前記蓄熱容器3の底板3aに沿って一定の間隔で互いに平行となるように複数本(7本)で配される。これらの供給管5・5・・・の夫々は前記底板3aから若干離間されており、この意味で、供給管5・5・・・は、蓄熱容器3の下板(底板3a)近傍で水平となるように配されると言える(図2も併せて参照)。
Next, the
ここで、図4を参照されたい。図4は、図3の部分拡大図である。本図に示す如く供給管5・5・・・には、前記熱交換媒体4を前記蓄熱材2内へ吐出して供給するための吐出口5aが形成される。この吐出口5aは、図4に示す垂直断面視(前記供給管5・5・・・の延在方向に対する垂直断面視)において、その形成方向が斜め下向きに形成されている。なお、この吐出口5aの形状は、供給管5・5・・・の外側から見たときに円形とされ、その内径は、供給管5・5・・・の内径と比較して約1/3とされる。
Reference is now made to FIG. FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. As shown in the figure, the
上記の吐出口5aは、本図に示す垂直断面視において、その形成方向が水平を基準として下向き45度となるように形成されている。更には、この吐出口5aは、前記供給管5・5・・・の夫々に対して複数で設けられており、これらの吐出口5a・5a・・・は、本図に示す垂直断面視において、その形成方向が互いに異なる向きとなるように形成されている。なお、本図に示される一対の吐出口5a・5aは何れも水平を基準として下向き45度に形成されており、垂直に対して線対称となっている。
The
そして、上記複数の供給管5・5・・・は、図3に示す如く適宜に設けられた共通の分岐管7に接続されており、この分岐管7は、図2に示される開閉自在の供給側接続口8に接続される。
The plurality of
以上の構成で、図1に示される熱交換器101において加熱され(又は、熱交換器201において抜熱され)た熱交換媒体4は、図2に示される供給側接続口8と図3に示される供給管5・5・・・の夫々に形成された複数の吐出口5a・5a・・・(図4も併せて参照)を介して、前記蓄熱容器3に収容されている蓄熱材2内へ供給され、蓄熱材2に対して直接的に接触しながら前記比重の差により概ね真上に上昇し、蓄熱材2の上方に形成された熱交換媒体4の層へ到達するようになっている(後述する図6も併せて参照されたい。)。
With the above configuration, the
次に、上記の排出部6について説明する。ここで、図5を参照されたい。図5は、図2の部分拡大図である。本図に示す如く排出部6は、蓄熱容器3の平板3dに対して一端が繋止され、前記熱交換媒体4が内部を流動可能な可撓性管9と、この可撓性管9の他端に嵌入される筒体10と、この筒体10に固定される浮き部材11と、から構成される。
Next, the
蓄熱容器3の平板3dには、一端が該蓄熱容器3の内側に配され、他端が外側に配される接続筒12が固定されている。そして、上記の可撓性管9は、この接続筒12に外嵌することで蓄熱容器3の平板3dに対して繋止される。可撓性管9としては、例えば180〜200[℃]程度の耐熱性と、長期に亘って維持される可撓性と、を呈する素材が採用されることが好ましく、このような素材として、例えば鉄やステンレス、アルミ、銅などが挙げられる。
The
上記の筒体10は、その先端側一端が閉塞されており、その周壁には、前記熱交換媒体4の層の中に配される排出口13が形成される。更に、この排出口13は、前記熱交換媒体4の層の液面に対向するように形成される。
One end of the
上記の浮き部材11としては、前記熱交換媒体4の層に対して浮揚性を有し、上記可撓性管9と同様、例えば180〜200[℃]程度の耐熱性を呈する部材を採用することが好ましく、このような部材として、例えばアルミや鉄、銅、耐熱性樹脂などが挙げられる。なお、本実施形態では浮き部材11としてアルミが採用されており、上記筒体10の姿勢の如何に関わらず常に一定の浮揚性を前記熱交換媒体4に対して発揮できるよう、図示する如く略球状に形成されている。
As the floating
以上の構成により、上記の排出口13は、前記熱交換媒体4の層の液面高さの変動に追従できるようになっている。なお、蓄熱材2は、固体の状態から液体の状態へと相変態することで、その体積は約10〜20[%]程度、増大するとされる。
With the above configuration, the
そして、上記の接続筒12は、図2に示される開閉自在の排出側接続口14に接続される。
The connecting
以上の構成で、本図に示す如く熱貯蔵器1内で層を成している熱交換媒体4は、図5に示される排出口13を通って筒体10・可撓性管9・接続筒12へこの順に流動し、排出側接続口14を介して図1に示される熱交換器101へ排出され(又は、熱交換器201へ供給され)るようになっている。
With the above configuration, the
以上説明したように上記実施形態において熱貯蔵器1は以下のように構成されている。即ち、潜熱蓄熱による蓄熱に供される蓄熱材2と、所定量の前記蓄熱材2を収容する蓄熱容器3と、前記蓄熱材2と比較して比重の小さい熱交換媒体4を前記蓄熱容器3の外部から前記蓄熱材2内へ供給するために前記蓄熱容器3の底板3aに沿って配される供給管5・5・・・と、を備える。前記蓄熱容器3は、その垂直断面視において、その前記底板3aの中央から側方へ向かうにつれて次第に湾曲する湾曲部3b・3bを有する。この構成によれば、前記蓄熱容器3がその垂直断面視(図3参照)において極力矩形に沿った形状とされるから、前記熱交換媒体4の前記蓄熱材2に対する熱交換に供されない該蓄熱材2の空間を消失できると共に、前記湾曲部3b・3bの存在により消波効果が奏される。
As described above, in the above-described embodiment, the
上記の構成において、前記熱交換媒体4の前記蓄熱材2に対する熱交換に供されない該蓄熱材2の空間を消失できる効果を図6に基づいて詳説する。図6は、熱交換媒体の蓄熱材に対する熱交換に供されない蓄熱材の空間に対する蓄熱容器の形状の影響を説明するための模式図である。
In the above configuration, the effect of eliminating the space of the
先ず、図6において「比較例」で示す蓄熱容器を参照されたい。この蓄熱容器は、その底板の中央から側方へ向かって常に一定に湾曲する形状、要するに円形状に形成されている。この形状によると、底板が広範囲に亘って大きく湾曲しているので、蓄熱材の液深さが極めて不均一であることが図から理解されよう。この蓄熱容器を採用した場合においては、(均一な熱交換の実現を目的として、各供給管から吐出された熱交換媒体が蓄熱材の上面に到達するまでの上昇距離に格差を設けないように)供給管と蓄熱材の上面との距離を各々略均一とするには、複数の供給管が底板の中央に集中して配設される必要がある。それ故、蓄熱材の側方には、熱交換媒体の蓄熱材に対する熱交換に供されない該蓄熱材の空間(デッドスペース)が極めて大きく生じてしまう。次に、図6において「本実施形態」で示す蓄熱容器を参照されたい。この蓄熱容器は、上記第一実施形態に係るものであって、その底板の中央から側方へ向かうにつれて次第に湾曲する形状に形成されている。この形状によると、底板が概ね平板状となるので、蓄熱材の液深さが極めて均一となっていることが図から理解されよう。この蓄熱容器を採用した場合においては、供給管を蓄熱容器の側方に近い位置に配設しても、複数の供給管と蓄熱材の上面との距離を各々略均一とできる。それ故、(各供給管から吐出された熱交換媒体が蓄熱材の上面に到達するまでの上昇距離に格差を設けることなく)蓄熱材の側方に生じるデッドスペースを極めて小さくできる(要するに、蓄熱材2の溶解ムラを小さくできる。)。
First, refer to the heat storage container shown as “Comparative Example” in FIG. 6. The heat storage container is formed in a shape that is always curved from the center of the bottom plate to the side, that is, in a circular shape. According to this shape, it can be understood from the drawing that the liquid depth of the heat storage material is extremely uneven because the bottom plate is greatly curved over a wide range. In the case where this heat storage container is adopted (for the purpose of realizing uniform heat exchange, the heat exchange medium discharged from each supply pipe should not have a difference in the rising distance until it reaches the upper surface of the heat storage material. ) In order to make the distance between the supply pipe and the upper surface of the heat storage material substantially uniform, a plurality of supply pipes need to be concentrated at the center of the bottom plate. Therefore, on the side of the heat storage material, a space (dead space) of the heat storage material that is not used for heat exchange with respect to the heat storage material of the heat exchange medium is extremely large. Next, refer to the heat storage container shown as “this embodiment” in FIG. 6. This heat storage container is according to the first embodiment, and is formed in a shape that gradually curves from the center of the bottom plate to the side. According to this shape, it can be understood from the drawing that the bottom plate is substantially flat, and the liquid depth of the heat storage material is extremely uniform. When this heat storage container is employed, the distance between the plurality of supply pipes and the upper surface of the heat storage material can be made substantially uniform even if the supply pipe is disposed at a position close to the side of the heat storage container. Therefore, the dead space generated on the side of the heat storage material can be extremely reduced (in short, the heat storage medium (without providing a difference in the rising distance until the heat exchange medium discharged from each supply pipe reaches the upper surface of the heat storage material). Dissolution unevenness of
更に、上記の構成によれば、(1)前記湾曲部3b・3bの存在により奏される消波効果と、(2)角部を伴わない丸みを帯びた形状と、の(1)及び(2)により蓄熱容器の壁を肉薄とでき、軽量化による輸送コストの低減が実現される。
Furthermore, according to the above configuration, (1) the wave-dissipating effect produced by the presence of the
この熱貯蔵器1は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記蓄熱容器3は、前記垂直断面視(図3参照)において、外接する矩形Pの幅が該矩形Pの高さよりも大となるように形成される。この構成によれば、前記熱貯蔵器1の重心位置が低くなるので、この熱貯蔵器1を運搬し易くできる。
The
この熱貯蔵器1は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記蓄熱容器3は、前記垂直断面視(図3参照)において、楕円状に形成される。この構成によれば、前記蓄熱容器3が全周に亘って滑らかに湾曲する形状となるので、この蓄熱容器3の自重やその内部に収容される前記熱交換媒体4、更には前記熱貯蔵器1の輸送に伴う振動などに起因して応力が局部的に発生するのを回避できると共に、(丸みを帯びない形状の蓄熱容器と比較して)外気との接触による熱損失を抑えられる。更には、前記蓄熱容器3の上部が狭窄される形状であるから、前記比重の差により前記蓄熱容器3内において前記蓄熱材2の上側に層を成す前記熱交換媒体4の層厚みが大となり、この熱交換媒体4を、前記蓄熱材2との境界から離れた位置で回収する構成が可能となる。
The
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment can be implemented with the following modifications.
即ち、上記実施形態においては、前記熱交換媒体4を前記蓄熱容器3の外部から前記蓄熱材2内へ供給するために、前記蓄熱容器3の底板3aに沿って前記複数の供給管5・5・・・を配する構成とした。しかし、この複数の供給管5・5・・・に代えて、有孔の扁平箱体を配する構成でもよい。この場合でも、前記熱交換媒体4の前記蓄熱材2に対する熱交換に供されない該蓄熱材2の空間を消失できる効果は同様の理由から有効に奏される。
That is, in the above embodiment, in order to supply the
また、蓄熱容器3の垂直断面視は、理論上、無限通りに観念できるのは周知の通りである。しかし、上述した複数の有用な効果は、その何れもが、この垂直断面視に係る垂直断面の法線の方向の如何に関わらず奏されることは言うに及ばない。
As is well known, the vertical sectional view of the
(第二実施形態)
次に、本発明の第二実施形態を説明する。ここで、図7を参照されたい。図7は、図3に類似する図である。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Reference is now made to FIG. FIG. 7 is a view similar to FIG.
上記第一実施形態と同様、本実施形態において蓄熱容器3は、その垂直断面視(図7参照)において、その前記底板3aの中央から側方へ向かうにつれて次第に湾曲する湾曲部3b・3bを有する。
Similar to the first embodiment, in the present embodiment, the
また、上記第一実施形態と同様、本実施形態において蓄熱容器3は、前記垂直断面視(図7参照)において、外接する矩形Pの幅が該矩形Pの高さよりも大となるように形成されている。
Further, as in the first embodiment, in this embodiment, the
更に、上記第一実施形態と同様、本実施形態において蓄熱容器3は、水平線Qに関して線対称となるように形成されている。
Further, as in the first embodiment, in this embodiment, the
しかし、上記第一実施形態とは異なり、本実施形態に係る蓄熱容器3は、前記垂直断面視(図7参照)において、その側方が前記湾曲部3b・3bと、鉛直方向に延在する直線部3e・3eと、を含んで構成される。更に詳しくは、以下の通りである。即ち、蓄熱容器3の底板3a中央の平板部3cを挟むように一対の湾曲部3b・3bが形成され、この平板部3cと湾曲部3b・3bを挟んで反対側に直線部3e・3eが形成されている。
However, unlike the first embodiment, the
以上説明したように本実施形態において熱貯蔵器1は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記蓄熱容器3は、前記垂直断面視(図7参照)において、その側方が前記湾曲部3b・3bと、鉛直方向に延在する直線部3e・3eと、を含んで構成される。この構成によれば、前記蓄熱容器3の側方の少なくとも一部(図7において直線部3e・3eが相当。)が前記熱交換媒体4の浮上方向に対して平行とされるから、前記熱交換媒体4の前記蓄熱材2に対する熱交換に供されない該蓄熱材2の空間を一層効果的に消失できる。
As described above, in the present embodiment, the
(第三実施形態)
次に、本発明の第三実施形態について説明する。図8は、本発明の第三実施形態に係る熱貯蔵器の側面図であって、図2に類似する図である。図9は、図8のZ-Z線矢視断面図であって、図3に類似する図である。図10は、本発明の第三実施形態に係る熱貯蔵器の平面図である。なお、図8〜図10において前記の供給管5・5・・・は二点鎖線で略示し、前記の排出部6は図略した。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a side view of the heat storage device according to the third embodiment of the present invention and is similar to FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG. 8 and is similar to FIG. FIG. 10 is a plan view of a heat reservoir according to the third embodiment of the present invention. 8 to 10, the
図8及び図9に示す如く本実施形態において蓄熱容器3は、直方体を基本とする形状である。即ち、蓄熱容器3の上板3f及び底板3gは、何れも平板状に形成されている。一方、図10に示す如く蓄熱容器3の側板は、外側へ向かって円弧状に膨出する複数の円弧部3h・3h・・・を連ねて成る側板円弧部3Hを含んで構成されている。より具体的には以下の如くである。即ち、本実施形態において蓄熱容器3の側板は、その水平断面視(図10参照)において、蓄熱容器3の内側から外側へ向かって円弧状に膨出する複数の円弧部3h・3h・・・を(この円弧部3h・3h・・・夫々の端部同士を溶接等することで)連結して成る側板円弧部3Hを全周に亘って複数で備える。
As shown in FIGS. 8 and 9, in the present embodiment, the
以上説明したように本実施形態において熱貯蔵器1は以下のように構成されている。即ち、潜熱蓄熱による蓄熱に供される蓄熱材2と、所定量の前記蓄熱材2を収容する蓄熱容器3と、前記蓄熱材2と比較して比重の小さい熱交換媒体4を前記蓄熱容器3の外部から前記蓄熱材2内へ供給するために前記蓄熱容器3の底板3aに沿って配される供給管5・5・・・と、を備える。前記蓄熱容器3の側板は、外側へ向かって円弧状に膨出する複数の円弧部3h・3h・・・を連ねて成る側板円弧部3Hを少なくとも一つ含んで構成される。この構成によれば、前記側板円弧部3Hの存在により消波効果が奏されると共に、この円弧部3h・3h・・・が複数連ねて形成されることで極力矩形に沿った形状が実現されて前記熱交換媒体4の前記蓄熱材2に対する熱交換に供されない該蓄熱材2の空間を消失できる。
As described above, in the present embodiment, the
なお、前記蓄熱容器の側板が、外側へ向かって円弧状に膨出する円弧部を複数ではなく単一でしか観念できない形状(極端な例であるが、ドラム缶などの円筒形状を想像されたい。)である場合は、以下の理由で輸送効率(荷台の縦横高さから定められる総体積量に対する搭載された貨物の実体積量の割合)が極端に劣る。即ち、蓄熱容器が上記のような円筒形状であると、例え創意工夫(ハニカム構造等を想像されたい。)を凝らしたとしても、図10に示されるようには密には蓄熱容器を敷き詰められないからである。一方、熱貯蔵器1を用いて為される熱の輸送は、上記の輸送効率が高ければ高い程、好ましいことは勿論である。
It should be noted that the side plate of the heat storage container has a shape that can be conceived only by a single arc portion that bulges outward in an arc shape (in this extreme example, imagine a cylindrical shape such as a drum can). ), The transportation efficiency (ratio of the actual volume of the loaded cargo to the total volume determined from the height and width of the loading platform) is extremely inferior for the following reasons. That is, if the heat storage container has the cylindrical shape as described above, the heat storage container is densely laid as shown in FIG. Because there is no. On the other hand, it is needless to say that the higher the transport efficiency is, the more preferable the heat transport performed using the
上記の熱貯蔵器1は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記蓄熱容器3の側板は、その水平断面視において、外側へ向かって円弧状に膨出する複数の円弧部3h・3h・・・を連ねて成る側板円弧部3Hを含んで構成される。
The
上記の熱貯蔵器1は、更に、図8及び図9に示す如く以下のように構成されている。即ち、前記蓄熱容器3の底板3gは、平板状に形成される。この構成によれば、前記蓄熱容器3の底板3gに沿った前記供給管(供給手段)5・5・・・の配置を容易とできる。
The
上記の熱貯蔵器は、更に、図8及び図9に示す如く以下のように構成されている。即ち、前記蓄熱容器3の上板3fは、平板状に形成される。この構成によれば、前記蓄熱容器3の上板3fを簡素とできるから、この上板3fに対して、例えば該上板3fを着脱可能な構成とするなどの種々の付加機能を搭載し易い。この付加機能としては、例えば、上板3fの一部を着脱可能にして構成される点検口や、上板3fの全部を着脱可能とする構成などが挙げられる。
The above heat storage unit is further configured as follows as shown in FIGS. That is, the
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment can be implemented with the following modifications.
即ち、上記実施形態において前記の側板円弧部3Hは、前記蓄熱容器3の水平断面視においてその側板に含まれることとしたが、これに代えて、この側板円弧部3Hが、前記蓄熱容器3の垂直断面視においてその側板に含まれることとしてもよい。
That is, in the above embodiment, the side
1 熱貯蔵器
2 蓄熱材
3 蓄熱容器
3a 底板
3b 湾曲部
3c 平板部
4 熱交換媒体
5 供給管
6 排出部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
所定量の前記蓄熱材を収容する蓄熱容器と、
前記蓄熱材と比較して比重の小さい熱交換媒体を前記蓄熱容器の外部から前記蓄熱材内へ供給するために前記蓄熱容器の底板に沿って配される供給手段と、
を備える熱貯蔵器において、
前記蓄熱容器は、その垂直断面視において、その前記底板の中央から側方へ向かうにつれて次第に湾曲する湾曲部を有する、
ことを特徴とする熱貯蔵器 A heat storage material used for heat storage by latent heat storage;
A heat storage container containing a predetermined amount of the heat storage material;
Supply means arranged along the bottom plate of the heat storage container to supply a heat exchange medium having a small specific gravity compared to the heat storage material from the outside of the heat storage container into the heat storage material;
A heat reservoir comprising:
The heat storage container has a curved portion that gradually curves from the center of the bottom plate to the side in a vertical sectional view thereof,
Heat storage device characterized by that
ことを特徴とする請求項1に記載の熱貯蔵器 The heat storage container is formed so that a width of a circumscribed rectangle is larger than a height of the rectangle in the vertical sectional view.
The heat store according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の熱貯蔵器 The heat storage container is formed in an elliptical shape in the vertical sectional view.
The heat store according to claim 2,
ことを特徴とする請求項2に記載の熱貯蔵器 The heat storage container includes the curved portion and a straight portion extending in the vertical direction on the side in the vertical sectional view.
The heat store according to claim 2,
所定量の前記蓄熱材を収容する蓄熱容器と、
前記蓄熱材と比較して比重の小さい熱交換媒体を前記蓄熱容器の外部から前記蓄熱材内へ供給するために前記蓄熱容器の底板に沿って配される供給手段と、
を備える熱貯蔵器において、
前記蓄熱容器の側板は、外側へ向かって円弧状に膨出する複数の円弧部を連ねて成る側板円弧部を含んで構成される、
ことを特徴とする熱貯蔵器 A heat storage material used for heat storage by latent heat storage;
A heat storage container containing a predetermined amount of the heat storage material;
Supply means arranged along the bottom plate of the heat storage container to supply a heat exchange medium having a small specific gravity compared to the heat storage material from the outside of the heat storage container into the heat storage material;
A heat reservoir comprising:
The side plate of the heat storage container includes a side plate arc portion formed by connecting a plurality of arc portions that bulge outward in an arc shape.
Heat storage device characterized by that
ことを特徴とする請求項5に記載の熱貯蔵器 The side plate of the heat storage container is configured to include a side plate arc portion formed by connecting a plurality of arc portions that bulge outward in an arc shape in the vertical sectional view or the horizontal sectional view.
The heat storage device according to claim 5.
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の熱貯蔵器 The bottom plate of the heat storage container is formed in a flat plate shape,
The heat storage according to claim 5 or 6,
ことを特徴とする請求項5〜7の何れか一に記載の熱貯蔵器 The upper plate of the heat storage container is formed in a flat plate shape,
The heat store according to any one of claims 5 to 7,
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009198134A (en) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Kurimoto Ltd | Heat storage device |
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