一种蓄热热交换装置，具有：蓄热槽；蓄热材料，所述蓄热材料设置在蓄热槽的内部，具有蓄热性能和放热性能；液体流路，所述液体流路在蓄热槽的内部被蓄热材料覆盖，具有供液体沿水平方向流动的第1直管部；以及热介质流路，所述热介质流路在所述蓄热槽的内部被蓄热材料覆盖，与液体流路相邻而成对，具有供温度比液体高的热介质在水平方向上流动的第2直管部，第1直管部相比于第2直管部位于铅垂方向下侧。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蓄热热交换装置
本专利技术涉及一种蓄热热交换装置，该蓄热热交换装置具备填充有潜热蓄热材料的蓄热槽和热交换器。
技术介绍
以往，在热交换装置中，为了解决热能的需求和供给的时间之间的矛盾，利用能够暂时储存热量而在需要时使用的蓄热材料。其中，利用了液体和固体的相变时的潜热的潜热蓄热材料作为单位体积的蓄热密度高的材料而被使用。在此，蓄热材料的固相一般热传导率小，在蓄热时以及放热时，在吸收和放出热能时成为热阻，从而阻碍热的吸收和放出。另外，从液相向固相凝固时体积大幅变化，因此传热面露出，热交换性能降低。因此，在专利文献1所记载的蓄热热交换装置中，通过具有覆盖蓄热槽的底面的加热源和与底面垂直的加热源，防止蓄热槽内产生空隙，通过溶解的潜热蓄热材料的对流促进剩余的固相的潜热蓄热材料的溶解。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭58-178191号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在专利文献1的蓄热热交换装置中，在蓄热槽内的蓄热材料凝固的情况下，为了溶解热交换器周围的固相，需要使蓄热槽内所有的蓄热材料固相溶解，蓄热耗费时间。另外，在该蓄热热交换装置中，由于热交换量随着固相的生长而降低，因此在需要的热量增减的使用条件下，热交换部分的容积增大，装置大型化。本专利技术是为了解决上述那样的课题而做出的，其目的在于得到一种蓄热热交换装置，其能够在短时间内进行蓄热，并且在蓄热材料的固相在传热面析出的情况下也能够通过短时间的热输入使固相熔解脱离。用于解决课题的手段本专利技术的蓄热热交换装置具有：蓄热槽；蓄热材料，其设置在所述蓄热槽的内部，具有蓄热性能和放热性能；流体流路，其在所述蓄热槽的内部被所述蓄热材料覆盖，具有供液体在水平方向上流动的第1直管部；以及热介质流路，其在所述蓄热槽的内部被所述蓄热材料覆盖，与所述液体流路相邻而成对，具有供比所述液体温度高的热介质在水平方向上流动的第2直管部，所述第1直管部位于比所述第2直管部靠铅垂方向下侧的位置。专利技术效果根据本专利技术的蓄热热交换装置，由于液体流路与热介质流路相邻配置，供液体在液体流路的内部沿水平方向流动的第1直管部相比于与第1直管部成对的热介质流路的第2直管部位于铅垂方向下侧，因此，通过在热介质流路中流动的热介质能够使在液体流路周围析出的固相迅速溶解，在需要的热量增加的情况下，能够通过使液体与热介质直接进行热交换来增加热输出。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1的蓄热热交换装置的内部结构的一例的内部结构图。图2是配置在本专利技术的实施方式1的蓄热热交换装置的蓄热槽的内部的液体流路和热介质流路的截面图。图3是在本专利技术的实施方式1的蓄热热交换装置的液体流路的周围析出的蓄热材料固相熔解和脱离时的示意图。图4是图1所示的A部放大图。图5是图4所示的B-B线向视截面图。图6是表示本专利技术的实施方式1的蓄热热交换装置的将第1直管部与第2直管部的对设为交错配置的结构的说明图。图7是使用了本专利技术的实施方式1的蓄热热交换装置的流体回路的示意图。图8是本专利技术的实施方式2的蓄热热交换装置的液体流路、热介质流路、蓄热材料固相分割板的截面图。图9是本专利技术的实施方式3的蓄热热交换装置的液体流路、热介质流路和加热器的截面图。图10是表示本专利技术的实施方式4的蓄热热交换装置中的液体流路、热介质流路和蓄热材料固相分割板的关系的截面图。图11是表示本专利技术的实施方式5的蓄热热交换装置中的液体流路、热介质流路和蓄热材料固相分割板的关系的截面图。图12是图11所示的C-C线向视截面图。具体实施方式实施方式1以下，参照附图说明本专利技术的蓄热热交换装置的实施方式。此外，在以下的实施方式中，也可以在不产生技术上的矛盾的范围内将某实施方式中所述的构造、材料等置换为或附加于其他实施方式所述的构造、材料等。图1是表示本专利技术的实施方式1的蓄热热交换装置的内部结构的一例的内部结构图。图2是配置在本专利技术的实施方式1的蓄热热交换装置的蓄热槽的内部的液体流路和热介质流路的截面图。图1及图2所示的实施方式1的蓄热热交换装置作为一例是线圈-罐式的热交换方式。该蓄热热交换装置具备蓄热槽1、填充于蓄热槽1的蓄热材料2、从蓄热材料2获得热量的液体流路3、向蓄热材料2提供热量的热介质流路4、与液体流路3和热介质流路4交叉配置的蓄热材料固相分割板5、以及位于液体流路3的蓄热槽1的出口侧的温度传感器6。另外，实施方式1的蓄热热交换装置还具备流量控制部9，该流量控制部9对在液体流路3中流动的液体的流量以及在热介质流路4中流动的热介质的流量进行控制。蓄热槽1内置有蓄热材料2、液体流路3以及热介质流路4。蓄热槽1由不锈钢、铁或镍铬合金等不被蓄热材料2腐蚀的材质构成。蓄热材料2是在使用的温度范围内具有熔点的潜热蓄热材料，与水等显热蓄热材料仅积蓄显热相对，还能够蓄积作为潜热的熔化热，因此每单位体积的蓄热密度大。因此，与使用显热蓄热材料的情况相比，能够使蓄热槽1小型化。当蓄热材料2被热介质加热时，通过从固体相变为液体而蓄积潜热(熔化热)。另外，当流通用于接收热量的液体时，热量被夺走而从液体凝固成固体，并进行放热。作为蓄热材料2的具体材料，可以举出：作为饱和烃的直链状的癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、十九烷、二十烷、二十一烷、二十二烷、二十三烷、二十四烷、二十五烷、二十六烷、二十七烷、二十八烷、二十九烷、三十烷、三十一烷、三十二烷、三十三烷、三十四烷、三十五烷、三十六烷、三十七烷、三十八烷、三十九烷、正四十烷、四十二烷、四十三烷、四十四烷、正四十六烷、正四十八烷、正五十烷、正六十烷、正七十烷、一百烷等石蜡烃。或者，作为脂肪酸，可以举出棕榈酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、油酸、棕榈油烯酸、y-亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸、α-亚麻酸、癸酸、十五烷酸、十七烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸、癸烯酸、棕榈油酸、肉豆蔻脑酸等。作为金属系，可列举汞、钾、钠、镓、铟、铋、铝、锌、硅、镁、铜、锡、铅、镉、以及含有它们中的至少一种的合金等。糖醇类可列举D-苏糖醇、L-苏糖醇、DL-苏糖醇、中性赤藓糖醇、L-赤藓糖醇、D-赤藓糖醇、DL-赤藓糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、木糖醇、D-阿拉伯糖醇、L-阿拉伯糖醇、DL-阿拉伯糖醇、D-山梨糖醇、L-山梨糖醇、DL-山梨糖醇、D-甘露醇、L-甘露醇以及DL-甘露醇等。作为水合盐，可以举出：氟化钾四水合物、氯化钙六水合物、硝酸锂三水合物、醋酸钠三水合物、硫代硫酸钠五水合物、硫酸钠十水合物、磷酸二氢钠、氯化铁六水合物、硫酸镁七水合物、醋酸锂二水合物、氢氧化钠一水合物、氢氧化钡八水合物、氢氧化锶八水合物、硫酸铝铵六水合物、硫酸铝钾六水合物等。作为熔融盐，可以举出氯化铝、硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾、氢氧化锂、氯化钙、氯化锂、氯化镁、氯化钾、氟化钾、氟化锂、碳酸锂、碳酸钾、硝酸钡、碳酸钠等。此外，还可以列举出四丁基溴化铵等包接水合物、水等。除此以外，只要是在使用温度区域具有熔点、产生液体与固体间的相变的物质即可使用。液体流路3是被蓄热材料2覆盖而从蓄热材料2接收热量的液体的流路。液体流路3具有供液体沿水平方向流动的第1直管部3a。液体流路3的材质例如使用铜、铝、不锈钢、钛、镍铬合金等金属，或者聚丙烯、聚对苯二甲酸乙酯、聚乙烯、聚碳酸酯等树脂。液体流路本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种蓄热热交换装置，其中，具有：蓄热槽；蓄热材料，所述蓄热材料设置在所述蓄热槽的内部，具有蓄热性能和放热性能；液体流路，所述液体流路在所述蓄热槽的内部被所述蓄热材料覆盖，具有供液体沿水平方向流动的第1直管部；以及热介质流路，所述热介质流路在所述蓄热槽的内部被所述蓄热材料覆盖，与所述液体流路相邻而成对，具有供温度比所述液体高的热介质沿水平方向流动的第2直管部，所述第1直管部相比于所述第2直管部位于铅垂方向下侧。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.22 JP 2016-0858871.一种蓄热热交换装置，其中，具有：蓄热槽；蓄热材料，所述蓄热材料设置在所述蓄热槽的内部，具有蓄热性能和放热性能；液体流路，所述液体流路在所述蓄热槽的内部被所述蓄热材料覆盖，具有供液体沿水平方向流动的第1直管部；以及热介质流路，所述热介质流路在所述蓄热槽的内部被所述蓄热材料覆盖，与所述液体流路相邻而成对，具有供温度比所述液体高的热介质沿水平方向流动的第2直管部，所述第1直管部相比于所述第2直管部位于铅垂方向下侧。2.根据权利要求1所述的蓄热热交换装置，其中，所述第2直管部的配管直径比所述第1直管部的配管直径小。3.根据权利要求1或2所述的蓄热热交换装置，其中，所述热介质流路以比所述液体流路多的条数构成。4.根据权利要求1至3中任一项所述的蓄热热交换装置，其中，所述第1直管部与所述第2直管部的对在上下方向上配置有多级，所述热介质流路构成为，上下相邻的所述第2直管部的一端部被连结，在上下方向蛇行，所述流体流路构成为，上下相邻的所述第1直管部的一端部被连结，在上下方向蛇行。5.根据权利要求4所述的蓄热热交换装置，其中，在上下方向配置有多级的成对的所述第1直管部与所述第2直管部的距离的平均值小于相邻的一级的第2直管部与另一级的第1直管部的之间的距离。6.根据权利要求4或5所述的蓄热热交换装置，其中，在观察所述蓄热槽的铅垂方向的截面时，在所述上下方向配置有多级的所述第1直管部与所述第2直管部的对交错配置。7.根据权利要求4至6中任一项所述的蓄热热交换装置，其中，上下相邻的所述第2直管部的连结部分相比于上下相邻的所述第1直管部的连结部分位于铅垂方向上侧。8.根据权利要求1至7中任一项所述的蓄热热交换装置，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：铃木俊圭，一法师茂俊，矢次庆和，野村泰光，中园纯一，鸨崎晋也，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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