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公開番号2024175585
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-18
出願番号2023093483
出願日2023-06-06
発明の名称蓄熱システム
出願人富士電機株式会社
代理人インフォート弁理士法人,個人,個人,個人,個人
主分類F28D 20/00 20060101AFI20241211BHJP(熱交換一般)
要約【課題】溶融塩を用いた蓄熱材を高温で利用可能としつつ、溶融塩の分解を抑制できるようにすること。
【解決手段】蓄熱システム(10)は、作動流体となる水・蒸気(ST)を加熱するボイラ(11)と、水・蒸気から動力を発生する蒸気タービン(12)と、溶融塩を用いた液相の蓄熱材(HS)を収容する高温タンク(33)及び低温タンク(34)と、水・蒸気と蓄熱材との間での熱交換を行う熱交換器(31)と、高温タンクにて、収容した溶融塩の分解を抑制する抑制部(40)とを備えている。抑制部は、溶融塩の分解によって発生するガスの濃度を測定するガス分析部(42)と、ガスに応じた充填ガスを供給するガス供給部(43)とを備えている。制御部(50)は、ガス分析部の測定結果に基づき、ガス供給部による充填ガスの供給を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
作動流体を加熱する加熱装置と、
前記作動流体から動力を発生する動力発生装置と、
溶融塩を用いた液相の蓄熱材を収容する複数のタンクと、
前記作動流体と前記蓄熱材との間での熱交換を行う熱交換器と、
前記複数のタンクの少なくとも１基にて、収容した前記溶融塩の分解を抑制する抑制部とを備えていることを特徴とする蓄熱システム。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記抑制部は、前記溶融塩の分解によって発生するガスの濃度を測定するガス分析部と、
前記ガスに応じた充填ガスを供給するガス供給部とを備え、
前記ガス分析部の測定結果に基づき、前記ガス供給部による前記充填ガスの供給を制御する制御部を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱システム。
【請求項３】
前記タンク内の前記ガスを放出するガス放出弁を更に備えていることを特徴とする請求項２に記載の蓄熱システム。
【請求項４】
前記抑制部は、前記蓄熱材の液面を覆う位置に設けられる遮蔽部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱システム。
【請求項５】
前記抑制部は、前記遮蔽部材を上下方向に駆動する駆動部を更に備えていることを特徴とする請求項４に記載の蓄熱システム。
【請求項６】
前記抑制部は、前記タンクから前記蓄熱材を送出するポンプと、
前記ポンプによって送出される前記蓄熱材の流量を測定する流量測定部とを備え、
前記流量測定部の測定結果に基づき、前記駆動部による前記遮蔽部材の駆動を制御する制御部を更に備えていることを特徴とする請求項５に記載の蓄熱システム。
【請求項７】
前記複数のタンクは、前記蓄熱材を収容する高温タンクと、
前記高温タンクに収容される前記蓄熱材に比べて相対的に低温となる前記蓄熱材を収容する低温タンクとを備え、
前記熱交換器は、前記加熱装置にて加熱された前記作動流体と、前記低温タンクから前記高温タンクに供給される前記蓄熱材との間で熱交換を行い、且つ、前記動力発生装置にて動力発生に用いられた作業流体と、前記高温タンクから前記低温タンクに供給される前記蓄熱材との間で熱交換を行い、
前記高温タンクに前記抑制部が設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の蓄熱システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱材を用いた蓄熱システムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されるシステムは、溶融塩を加熱する溶融塩加熱部と、溶融塩加熱部によって加熱された溶融塩の熱によって蒸気を発生する蒸気発生部とを備えている。また、特許文献１のシステムは、溶融塩加熱部によって加熱された高温溶融塩を貯留する高温溶融塩タンクと、蒸気発生部で蒸気発生に利用された溶融塩を貯留する低温溶融塩タンクとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１８０８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した構成にて、高温溶融塩タンクに貯留される高温溶融塩においては、温度が高くなる程、蒸気発生部で発生される蒸気の温度を上げることができ、蒸気タービンで得られる動力を増大できるメリットがある。しかしながら、溶融塩は所定温度以上で分解、気化が生じるため、溶融塩が減少したり、気化した溶融塩が配管に析出したりする、という問題がある。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、溶融塩を用いた蓄熱材を高温で利用可能としつつ、溶融塩の分解を抑制することができる蓄熱システムを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明における一態様の蓄熱システムは、作動流体を加熱する加熱装置と、前記作動流体から動力を発生する動力発生装置と、溶融塩を用いた液相の蓄熱材を収容する複数のタンクと、前記作動流体と前記蓄熱材との間での熱交換を行う熱交換器と、前記複数のタンクの少なくとも１基にて、収容した前記溶融塩の分解を抑制する抑制部とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、抑制部によってタンクに収容した溶融塩の分解を抑制することができる。これにより、溶融塩の分解による溶融塩の減少や、気化した溶融塩の析出を抑制でき、且つ、溶融塩の温度を上げてタンクに蓄えられる蓄熱エネルギー量を増大することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１の実施の形態に係る蓄熱システムの概略構成図である。
第１の実施の形態に係る蓄熱システムの概略構成図である。
第２の実施の形態に係る蓄熱システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の一実施の形態に係る蓄熱システムについて、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１及び図２は、第１の実施の形態に係る蓄熱システムの概略構成図である。図１は蓄熱運転中、図２は放熱運転中の状態を示している。図１に示すように、蓄熱システム１０は、例えば、火力発電システムに用いられる。蓄熱システム１０は、作動流体としてＨ
２
Ｏを用い、以下において、相変化に関わらず作動流体を水・蒸気ＳＴと称する。水・蒸気ＳＴは、液相の状態では水、気液相の状態では湿り飽和蒸気、気相の状態では過熱蒸気や蒸気となる。
【００１０】
蓄熱システム１０は、過熱蒸気を生成するボイラ（加熱装置）１１と、過熱蒸気から動力を発生する蒸気タービン（動力発生装置）１２と、過熱蒸気を凝縮して復水とする復水器（凝縮装置）１３とを備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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