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公開番号2025113509
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2025091229,2021176566
出願日2025-05-30,2021-10-28
発明の名称蓄熱供給装置、蓄熱材及び蓄放熱方法
出願人高砂熱学工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F28D 20/00 20060101AFI20250725BHJP(熱交換一般)
要約【課題】60℃程度の低温域での安定した蓄熱運転が可能な蓄熱供給装置を提供する。
【解決手段】湿潤空気を供給する送気手段10と、吸着質を吸着することで発熱する第1の吸着材M1を収容し、導入した前記湿潤空気を、当該湿潤空気よりも高温低湿の乾燥空気として導出する第1の蓄熱槽20と、熱源70から供給される熱媒との熱交換により、導入した前記乾燥空気を、当該乾燥空気よりも高温低湿の蓄熱用空気として導出する第1の熱交換器40と、吸着質を吸着することで発熱する第2の吸着材M2を収容し、導入した前記蓄熱用空気により、前記第2の吸着材M2の蓄熱を行う第2の蓄熱槽30と、を有する蓄熱供給装置。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
湿潤空気を供給する送気手段と、
吸着質を吸着することで発熱する第１の吸着材を収容し、導入した前記湿潤空気を、当該湿潤空気よりも高温低湿の乾燥空気として導出する第１の蓄熱槽と、
熱源から供給される熱媒との熱交換により、導入した前記乾燥空気を、当該乾燥空気よりも高温低湿の蓄熱用空気として導出する乾燥用熱交換器と、
吸着質を吸着することで発熱する第２の吸着材を収容し、導入した前記蓄熱用空気により、前記第２の吸着材の蓄熱を行う第２の蓄熱槽と、を有することを特徴とする、蓄熱供給装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱供給装置、蓄熱材及び蓄放熱方法に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、熱エネルギーを有効に利用するため、例えば工場廃熱等の余剰熱エネルギーを蓄熱材を有する蓄熱槽に蓄え、熱の需要地に運搬したり、同一敷地内や近傍の需要地域、施設にて、当該蓄えた熱エネルギーを利用する蓄熱供給装置が提案されている。この蓄熱供給装置は、例えば内部に蓄熱材を充填した蓄熱槽を備え、当該蓄熱槽内の蓄熱材に高温気体を送り込むことにより蓄熱材の脱着反応を進行させて蓄熱し、蓄熱した熱を利用する際には、前記蓄熱槽内の蓄熱材に湿潤空気を送り込むことで蓄熱材の吸着反応を進行させて放熱し、高温の乾燥空気を供給することが可能であった。
【０００３】
特許文献１には、前記蓄熱材としての吸着剤を蓄熱材充填槽に充填した冷温熱供給装置が開示されている。特許文献１によれば、前記蓄熱材充填槽に充填された吸着剤に対して乾燥した高温の空気を送ることで当該吸着剤の吸着質を飛ばし、冷熱を生成する蓄熱運転と、湿潤空気を送ることで吸着材に吸着質を吸着させ、温熱を生成する放熱運転と、を行うことができる。このようにして生成された冷温熱は、例えば蓄熱槽の外部に設置された熱交換器や気化冷却器により所望の温度に改質され、放熱として出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－８３０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところでこの種の蓄熱供給装置においては、従来１００℃以上の高温排熱、若しくは低くとも８０℃程度の比較的高温域の排熱を利用して、蓄熱材の脱着反応（蓄熱）を進行させている。しかしながら、近年の省エネルギー化等の社会的要請に伴い、６０℃程度の低温域での排熱利用が要求されており、従来の蓄熱供給装置には改善の余地があった。
【０００６】
また従来の蓄熱供給装置では、工場等からの排熱温度が安定しない場合、具体的には排熱温度が時間により変化する場合、蓄熱材の脱着反応（蓄熱）を安定して行うことができず、この結果、需要地での安定した熱供給が困難になるおそれがあった。
【０００７】
前記した従来技術では、かかる点の改善についての開示や示唆がされておらず、低温域での安定的な蓄熱材の脱着反応（蓄熱）が可能な蓄熱供給装置の開発が待たれていた。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、６０℃程度の低温域での安定した蓄熱運転が可能な蓄熱供給装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記問題の解決を図るため、本発明は、蓄熱供給装置であって、湿潤空気を供給する送気手段と、吸着質を吸着することで発熱する第１の吸着材を収容し、導入した前記湿潤空気を、当該湿潤空気よりも高温低湿の乾燥空気として導出する第１の蓄熱槽と、熱源から供給される熱媒との熱交換により、導入した前記乾燥空気を、当該乾燥空気よりも高温低湿の蓄熱用空気として導出する乾燥用熱交換器と、吸着質を吸着することで発熱する第２の吸着材を収容し、導入した前記蓄熱用空気により、前記第２の吸着材の蓄熱を行う第２の蓄熱槽と、を有することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、第２の蓄熱槽での蓄熱運転に際して、乾燥用熱交換器により湿潤空気の加熱及び除湿を行うことに先立って、第１の蓄熱槽での放熱運転により、湿潤空気を当該湿潤空気よりも高温低湿の乾燥空気とする。これにより、第２の蓄熱槽に導入される蓄熱空気の湿度を低下させることができ、この結果、乾燥用熱交換器に供給される熱媒温度が低い場合であっても適切に第２の吸着材の蓄熱を行うことができる（２段蓄熱）。これにより、第２の吸着材の放熱温度を高くできるとともに、第２の吸着材からの放熱量を増やすことができる。
なお、ここでいう湿潤空気とは、例えば外気であってもよい。また、ここでいう熱媒温度が低いとは、一例として当該温度が４０℃～６０℃程度であることを言う。６０℃程度の熱媒温度で１段蓄熱を行う場合、吸着材を乾燥できる相対湿度に限界があり、放熱運転時の放熱温度が低くなる。この点本発明によれば、上記したように吸着材の２段蓄熱を行うことで、吸着材からの放熱温度を高めること（ヒートアップ）ができるとともに、吸着材をより乾燥させることで放熱量自体も増加できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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