[發明專利]蓄熱裝置

有效

• 申請號: 201080046064.5
• 申請日: 2010-10-13
• 公開（公告）號: CN102575910A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 田中祐治;高橋和雄;八木博干
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及一種能夠暫時蓄熱的直接接觸式的蓄熱裝置。

背景技術

作為與直接接觸式的蓄熱裝置相關的技術，例如有專利文獻1記載的技術。在專利文獻1記載的熱貯藏單元(蓄熱裝置)具備：通過固體和液體的狀態變化來蓄熱的赤蘚醇(erythritol)等蓄熱材料；比重小于該蓄熱材料且不與該蓄熱材料混合的油等熱交換介質；收容蓄熱材料以及熱交換介質的貯藏容器；將熱交換介質供給到貯藏容器內的供給管；以及將熱交換介質向貯藏容器的外部排出的排出管。

如專利文獻1的圖2記載的那樣，供給管的前端部(設有供給孔)位于貯藏容器內的蓄熱材料層的下部。另外，排出管的吸入口位于貯藏容器內上部的油層(熱媒介油層)。熱交換介質(熱媒介油)經由供給管被供給到貯藏容器內的蓄熱材料層。供給的熱媒介油由于比重小于蓄熱材料，所以在蓄熱材料層內上升。在該上升中通過與蓄熱材料的直接接觸而熱從熱媒介油向蓄熱材料(或者，從蓄熱材料向熱媒介油)傳導。之后，熱媒介油經由排出管排出到外部。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本國特開2005-188916號公報

但是，在專利文獻1記載的蓄熱裝置中，如以下詳述那樣，在向貯藏容器內的熱媒介油的供給流量大的情況下，貯藏容器內的蓄熱材料層的上表面上升，從而存在蓄熱材料從排出管向貯藏容器的外部流出的顧慮。通過減小熱媒介油的供給流量雖然可以防止蓄熱材料層的上表面上升，但此時，無法進行熱的高速輸入(蓄熱速度的高速化)/高速輸出(散熱速度的高速化)。

(蓄熱時)

蓄熱材料層從固體向液體變化而進行狀態變化。當向蓄熱材料層供給熱媒介油時，在蓄熱材料層內形成熱媒介油的泡(油泡)。在熱媒介油的供給流量比較小時，產生的問題少，但在熱媒介油的供給流量大時，油泡到達蓄熱材料層和其上方的熱媒介油層之間的界面(蓄熱材料層的上表面)，之后油泡也不消失而堆積起來。由此，蓄熱材料層的體積(表觀體積)膨脹，蓄熱材料層的上表面上升，有時蓄熱材料還會從排出管向貯藏容器的外部流出。當然，設想向貯藏容器的蓄熱材料層內流入的熱媒介油的量、以及伴隨于此的蓄熱材料層的上表面水平上升來決定排出管的高度。盡管如此，也存在蓄熱材料從排出管向貯藏容器的外部流出的情況。向貯藏容器的外部流出的蓄熱材料在熱媒介油的循環配管內等凝固，成為堵塞該循環配管等系統動作不良的原因。

(散熱時)

散熱時也和蓄熱時同樣，存在蓄熱材料從排出管向貯藏容器的外部流出的情況。散熱時，蓄熱材料層從液體向固體進行狀態變化。當向蓄熱材料層供給熱媒介油時，在蓄熱材料層內形成熱媒介油的泡(油泡)。在熱媒介油的供給流量大的情況下，油泡到達蓄熱材料層的上表面(界面)，之后油泡也不消失而堆積起來。在界面堆積的油泡周圍的蓄熱材料過一會就凝固，而且油泡彼此相結合。結果是，在界面附近凝固的蓄熱材料變成蓋那樣的東西。在該蓋的下方殘留有液體狀態的蓄熱材料，因此繼續形成油泡。該油泡將所述的蓋往上推，結果是，蓄熱材料層的上表面上升，蓄熱材料從排出管向貯藏容器的外部流出。和蓄熱時同樣，在熱媒介油的供給流量比較小的情況下，雖然產生這種問題少，但在熱媒介油的供給流量變大時，存在所述那樣的蓄熱材料的流出的問題。

發明內容

本發明是鑒于上述情況而提出的，其目的在于提供一種具備與現有技術相比更能夠防止蓄熱材料向蓄熱容器外部流出的構造的蓄熱裝置。

本發明人為了解決所述問題而進行了積極研究，結果發現，通過在蓄熱材料層內在上下方向上配置多個金屬板或者多個管，使得其上端位于蓄熱容器內下部的蓄熱材料層的上表面水平附近以上的高度，由此使得油泡難以形成在蓄熱材料層與其上方的熱媒介油層之間的界面(以下，稱為“蓄熱材料層的界面”)附近，且即便形成，也是容易消失的狀態，由此，可以解泱所述問題，基于該見解而完成本發明。

即，本發明是一種蓄熱裝置，其具備：

蓄熱容器，其收容用于潛熱蓄熱的蓄熱材料，且在下部形成有由該蓄熱材料構成的蓄熱材料層；

供給管，其用于將比重小于所述蓄熱材料的熱交換介質從所述蓄熱容器的外部向所述蓄熱材料層內供給；

排出管，其用于將供給向所述蓄熱材料層內的所述熱交換介質排出向所述蓄熱容器的外部；以及

由金屬板或者管構成的多個蓄熱材料層內部件，其沿上下方向配置在所述蓄熱材料層內，

所述蓄熱材料層內部件被配置成：所述蓄熱材料層內部件的上端位于所述蓄熱材料層的上表面水平附近以上的高度。

另外，在本發明中，優選形成有貫穿所述蓄熱材料層內部件的壁面的孔。