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公開番号2025015007
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023118054
出願日2023-07-20
発明の名称電熱変換装置及び蓄熱システム
出願人富士電機株式会社,国立大学法人長岡技術科学大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F24H 1/10 20220101AFI20250123BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】熱媒体へ伝達する熱エネルギーを良好に確保しつつ、設備の大型化を抑制できるようにすること。
【解決手段】電熱変換装置(1)は、内部に熱媒体(H)が流れる筒状の流路形成部となる外側回転部(21)と、外側回転部内にて該外側回転部の延出方向に沿って延出する筒状に配置される発熱部(10)と、外側回転部の延出方向に沿う中心軸(C)回りに回転して熱媒体を攪拌する攪拌部(20)とを備えている。発熱部は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して熱媒体を加熱する。中心軸に交差する断面にて、外側回転部内における発熱部と攪拌部との間に熱媒体が流れる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内部に熱媒体が流れる筒状の流路形成部と、
前記流路形成部内にて該流路形成部の延出方向に沿って延出する筒状に配置され、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して前記熱媒体を加熱する発熱部と、
前記流路形成部の延出方向に沿う中心軸回りに回転して前記熱媒体を攪拌する攪拌部と、を備えた電熱変換装置であって、
前記中心軸に交差する断面にて、前記流路形成部内における前記発熱部と前記攪拌部との間に前記熱媒体が流れることを特徴とする電熱変換装置。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記攪拌部にて、前記熱媒体が接する面は滑らかな面によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の電熱変換装置。
【請求項３】
前記攪拌部は、前記発熱部が内側に配置される筒状に形成され、前記中心軸回りに回転する外側回転部を備え、
前記外側回転部は、前記流路形成部によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の電熱変換装置。
【請求項４】
前記攪拌部は、前記発熱部の内側にて前記流路形成部の延出方向に沿って延出し、前記中心軸回りに回転する中央回転部を更に備えていることを特徴とする請求項３に記載の電熱変換装置。
【請求項５】
前記攪拌部は、前記発熱部の内側にて前記流路形成部の延出方向に沿って延出し、前記中心軸回りに回転する中央回転部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電熱変換装置。
【請求項６】
前記流路形成部により形成される流路は、前記中心軸に交差する断面の面積が前記熱媒体の流れ方向にて上流側に比べて下流側の方が小さく形成されることを特徴とする請求項１に記載の電熱変換装置。
【請求項７】
前記請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の電熱変換装置と、
前記熱媒体を貯留して該熱媒体を前記電熱変換装置に供給する低温蓄熱槽と、
前記電熱変換装置にて加熱された前記熱媒体を貯留する高温蓄熱槽と、
前記高温蓄熱槽から前記低温蓄熱槽に供給される前記熱媒体と所定の作動流体との間で熱交換する熱交換器と、を備えていることを特徴とする蓄熱システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱媒体を加熱する電熱変換装置及び蓄熱システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、発熱部材にて発生した熱を熱媒体に伝達する発熱装置を開示している。特許文献１は、発熱部材の内部に通路が形成され、この通路に入側配管及び出側配管を介して蓄熱装置を接続している。そして、発熱部材の通路、入側配管、出側配管、及び蓄熱装置が一連の経路を形成して熱媒体を流通及び循環しており、熱エネルギーを回収している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６５７２９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
熱媒体は、組成によっては温度が高すぎると分解されるので、分解温度以上になることを局所的であっても回避する設計が要求される。特許文献１は、発熱部材に形成される細い通路に熱媒体を流通させており、熱媒体へ伝達する熱量を増大しようとすると、発熱部材が熱媒体の分解温度より高くなる、という問題がある。一方、発熱部材の温度を下げると、発熱装置から熱媒体へ伝達する熱量が減少し、該熱量を十分に確保するには発熱装置を複数台として装置が大掛かりになる、という問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、熱媒体へ伝達する熱エネルギーを良好に確保しつつ、設備の大型化を抑制することができる電熱変換装置及び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電熱変換装置は、内部に熱媒体が流れる筒状の流路形成部と、前記流路形成部内にて該流路形成部の延出方向に沿って延出する筒状に配置され、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して前記熱媒体を加熱する発熱部と、前記流路形成部の延出方向に沿う中心軸回りに回転して前記熱媒体を攪拌する攪拌部と、を備えた電熱変換装置であって、前記中心軸に交差する断面にて、前記流路形成部内における前記発熱部と前記攪拌部との間に前記熱媒体が流れることを特徴とする。
【０００７】
本発明における一態様の蓄熱システムは、前記電熱変換装置と、前記熱媒体を貯留して該熱媒体を前記電熱変換装置に供給する低温蓄熱槽と、前記電熱変換装置にて加熱された前記熱媒体を貯留する高温蓄熱槽と、前記高温蓄熱槽から前記低温蓄熱槽に供給される前記熱媒体と所定の作動流体との間で熱交換する熱交換器と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、発熱部と攪拌部との間で筒状となる流路内の熱媒体を攪拌部によって螺旋状に攪拌しながら発熱部の熱を熱媒体に伝達することができる。これにより、熱媒体が局所的に高温になることを回避しつつ、熱媒体へ伝達する熱量を良好に確保できる。よって、発熱装置を複数台設置する必要をなくすことができ、大掛かりな設備となることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態に係る電熱変換装置を模式的に表した構成図である。
実施の形態に係る電熱変換装置の概略断面図である。
実施の形態に係る蓄熱システムの説明図である。
変形例に係る電熱変換装置の図１と同様の構成図である。
図４のＡ－Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係る電熱変換装置について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができるものである。以下の図においては、説明の便宜上、一部の構成を省略することがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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