(57)【要約】【課題】フラッシング運転から熱供給運転へスムーズに移行することができ、熱交換器内の閉塞を十分に抑制することができる放熱システムおよびその運転方法を提供すること。【解決手段】潜熱蓄熱に用いられる蓄熱材１２と、蓄熱材１２と直接接触することにより熱交換を行う熱交換媒体１３とを収容する蓄熱装置１と、蓄熱装置１に接続され熱交換媒体１３が循環する熱媒循環経路６と、熱媒循環経路６中に並列に設けられ被加熱流体を間接加熱する第１熱交換器２１および第２熱交換器２２と、熱媒循環経路６中に設けられ熱交換媒体１３を循環させる熱媒循環ポンプ５とを備える放熱システム５０である。放熱システム５０は、第１熱交換器２１および第２熱交換器２２を、被加熱流体を間接加熱する熱供給運転用、熱交換器内で固化している蓄熱材１２を溶解させて蓄熱装置１内へ戻すフラッシング運転用と、相互に切り替えて運転する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜熱蓄熱に用いられる蓄熱材と、当該蓄熱材と直接接触することにより熱交換を行う熱交換媒体とを収容する直接接触式蓄熱装置と、
前記直接接触式蓄熱装置に接続され、前記熱交換媒体が循環する熱媒循環経路と、
前記熱媒循環経路中に並列に設けられ、被加熱流体を間接加熱する第１熱交換器および第２熱交換器と、
前記熱媒循環経路中に設けられ、前記熱交換媒体を循環させる熱媒循環ポンプと、を備え、
前記第１熱交換器および第２熱交換器を、前記被加熱流体を間接加熱する熱供給運転用、熱交換器内で固化している前記蓄熱材を溶解させて前記直接接触式蓄熱装置内へ戻すフラッシング運転用と、相互に切り替えて運転してなる放熱システム。
【請求項２】
前記第１熱交換器および第２熱交換器の上流側の前記熱媒循環経路と、前記第１熱交換器および第２熱交換器の下流側の前記熱媒循環経路と、の間を連通させるバイパス経路と、
前記バイパス経路に設けられ、前記直接接触式蓄熱装置からの前記熱交換媒体の流れを、熱交換器側または前記バイパス経路側に切り替えるバイパスバルブと、
を備える、請求項１に記載の放熱システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放熱システムを備える熱輸送システム。
【請求項４】
潜熱蓄熱に用いられる蓄熱材と、当該蓄熱材と直接接触することにより熱交換を行う熱交換媒体とを収容する直接接触式蓄熱装置と、
前記直接接触式蓄熱装置に接続され、前記熱交換媒体が循環する熱媒循環経路と、
前記熱媒循環経路中に並列に設けられ、被加熱流体を間接加熱する第１熱交換器および第２熱交換器と、
前記熱媒循環経路中に設けられ、前記熱交換媒体を循環させる熱媒循環ポンプと、を備える放熱システムの運転方法であって、
前記第１熱交換器および第２熱交換器のうちの一方の熱交換器と、前記直接接触式蓄熱装置との間で前記熱交換媒体を循環させて、当該熱交換器内で固化している前記蓄熱材を溶解させ前記直接接触式蓄熱装置内へ戻すフラッシング工程と、
前記フラッシング工程の後、前記第１熱交換器および第２熱交換器のうちの他方の熱交換器と、前記直接接触式蓄熱装置との間で前記熱交換媒体を循環させて、当該熱交換器内を流れる被加熱流体を間接加熱する熱供給工程と、を備え、
前記フラッシング工程および前記熱供給工程を、前記第１熱交換器および第２熱交換器に対して相互に切り替えて行う、放熱システムの運転方法。
【請求項５】
前記フラッシング工程の前に、フラッシング対象の熱交換器内の前記被加熱流体を抜く被加熱流体排出工程を備える、請求項４に記載の放熱システムの運転方法。
【請求項６】
前記放熱システムは、
前記第１熱交換器および第２熱交換器の上流側の前記熱媒循環経路と、前記第１熱交換器および第２熱交換器の下流側の前記熱媒循環経路と、の間を連通させるバイパス経路と、
前記バイパス経路に設けられ、前記直接接触式蓄熱装置からの前記熱交換媒体の流れを、熱交換器側または前記バイパス経路側に切り替えるバイパスバルブと、を備え、
前記フラッシング工程から前記熱供給工程へ移行する際に、前記バイパスバルブを前記バイパス経路側に一旦切り替えるバイパスバルブ切替工程を備える、請求項４または５に記載の放熱システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱を一時的に蓄熱することができる直接接触式蓄熱装置を用いた放熱システムおよびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所、廃棄物焼却施設などの工場や処理場において発生する熱は、その工場や処理場付近の様々な施設に利用されている。また、工場や処理場で発生した熱を一時的に蓄熱装置に蓄え、その蓄熱装置を輸送することで、工場や処理場から離れた場所においても熱を利用することができる。この蓄熱装置に関する技術としては、例えば、下記特許文献１に記載されているものがある。
【０００３】
従来、廃棄物焼却施設の廃熱ボイラにて生成された蒸気からの熱を蓄熱装置へ蓄熱する蓄熱方法に関する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この蓄熱装置への蓄熱方法は、廃棄物焼却施設の廃熱ボイラにて廃棄物燃焼排ガスから廃熱を回収して生成された蒸気と、蓄熱材（蓄熱体）を収容する貯蔵容器からの熱交換媒体との間で熱交換することにより熱交換媒体に熱供給し、そして、貯蔵容器内において、この熱交換媒体と蓄熱材とを直接接触させることにより蓄熱材に蓄熱する蓄熱方法である。
【０００４】
そして、蓄熱させた蓄熱装置を、廃棄物焼却施設から離れた場所に位置する例えば病院、学校、温水プールなどの熱利用設備に輸送し、熱交換器を介してその熱利用設備へ熱供給を行うのである。熱利用設備側においても、貯蔵容器内において熱交換媒体と蓄熱材とが直接接触することにより熱交換が行われる。そして、熱利用設備側での熱供給運転（放熱運転）を終えると、蓄熱装置を熱源設備である廃棄物焼却施設に輸送し、再度、蓄熱装置に蓄熱する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−４０６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、特許文献１に記載された蓄熱装置においては、蓄熱材と熱交換媒体とが貯蔵容器内で直接接触することによる熱交換が行われるため、蓄熱材が熱交換媒体とともに貯蔵容器から流出することがある。この蓄熱材の流出は、熱利用設備側での熱供給運転（放熱運転）の際に問題となる。放熱運転が終わると熱交換器の温度は下がる。熱交換器の温度が下がると、貯蔵容器から流出してきた熱交換器内に存在する蓄熱材が固化する。固化した蓄熱材は、熱交換器内の熱交換媒体の流路を狭くし、その結果として熱交換媒体を一定流量流すことが困難になってくる。そして、熱交換媒体を一定流量流すための動力が増加することになる。
【０００７】
そのため、放熱運転開始時には、熱交換器内の蓄熱材などの閉塞物を除去するためにフラッシング運転を毎回行っている。フラッシング運転は、高温の熱交換媒体を熱交換器内に流して当該熱交換器内の閉塞物を除去する運転である。ここで、フラッシング運転直後は熱交換器内が高温となり、熱交換器に被加熱流体を流して加熱する熱供給運転にすぐに移行することが従来できなかった。例えば、フラッシング運転直後の高温の熱交換器内では水が沸騰してしまうため、熱交換器をある程度冷やす必要があった。すなわち、熱利用設備への熱供給開始に時間がかかっていた。また、熱供給運転への移行遅れは、放熱ロスにもつながり熱供給効率が悪くなる。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、フラッシング運転から熱供給運転へスムーズに移行することができ、熱交換器内の閉塞を十分に抑制することができる放熱システムおよびその運転方法を提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００９】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、被加熱流体を間接加熱する熱交換器を２つ並列に設置して、熱供給運転用・フラッシング運転用と当該２つの熱交換器を相互に切り替えて運転することで、前記課題を解決できることを見出し、この知見に基づき本発明が完成するに至ったのである。
【００１０】
すなわち、上記課題を解決するために本発明は、潜熱蓄熱に用いられる蓄熱材と、当該蓄熱材と直接接触することにより熱交換を行う熱交換媒体とを収容する直接接触式蓄熱装置と、前記直接接触式蓄熱装置に接続され、前記熱交換媒体が循環する熱媒循環経路と、前記熱媒循環経路中に並列に設けられ、被加熱流体を間接加熱する第１熱交換器および第２熱交換器と、前記熱媒循環経路中に設けられ、前記熱交換媒体を循環させる熱媒循環ポンプと、を備え、前記第１熱交換器および第２熱交換器を、前記被加熱流体を間接加熱する熱供給運転用、熱交換器内で固化している前記蓄熱材を溶解させて前記直接接触式蓄熱装置内へ戻すフラッシング運転用と、相互に切り替えて運転してなる放熱システムを提供する。
【００１１】
この構成によると、被加熱流体を間接加熱する熱交換器が、熱媒循環経路中に２つ並列に設けられるので、放熱運転開始時に、例えば、一方の第１熱交換器（または第２熱交換器）をフラッシングし、フラッシング運転終了後、他方の第２熱交換器（または第１熱交換器）で被加熱流体を間接加熱して熱供給運転することができる。したがって、フラッシング運転から熱供給運転へ移行するに際し、フラッシング運転直後の高温となった熱交換器を用いることなく熱供給運転へ移行することができる。すなわち、フラッシング運転から熱供給運転へスムーズに移行することができる。また、２つ並列に設けた熱交換器を熱供給運転用・フラッシング運転用と相互に切り替えて運転することにより、熱交換器内の閉塞を十分に抑制することができる。
【００１２】
また本発明において、前記第１熱交換器および第２熱交換器の上流側の前記熱媒循環経路と、前記第１熱交換器および第２熱交換器の下流側の前記熱媒循環経路と、の間を連通させるバイパス経路と、前記バイパス経路に設けられ、前記直接接触式蓄熱装置からの前記熱交換媒体の流れを、熱交換器側または前記バイパス経路側に切り替えるバイパスバルブと、を備えることが好ましい。
【００１３】
この構成によると、フラッシング運転から熱供給運転へ移行する際に（熱交換媒体を流す熱交換器を変更する際に）、一旦、熱交換媒体をバイパス経路に流すことで、熱媒循環ポンプを停止させる必要がなくなる。すなわち、フラッシング運転から熱供給運転へ移行する際に、熱媒循環ポンプを停止・起動させることなく一定回転で運転し続けることができ、フラッシング運転から熱供給運転へよりスムーズに移行することができる。
【００１４】
また本発明は、その第２の態様によれば、本発明の放熱システムを備えている熱輸送システムを提供する。この熱輸送システムによると、熱利用設備への熱供給をスムーズに行うことができ、熱利用設備側の熱交換器内の閉塞も十分に抑制することができる。
【００１５】
さらに本発明は、その第３の態様によれば、潜熱蓄熱に用いられる蓄熱材と、当該蓄熱材と直接接触することにより熱交換を行う熱交換媒体とを収容する直接接触式蓄熱装置と、前記直接接触式蓄熱装置に接続され、前記熱交換媒体が循環する熱媒循環経路と、前記熱媒循環経路中に並列に設けられ、被加熱流体を間接加熱する第１熱交換器および第２熱交換器と、前記熱媒循環経路中に設けられ、前記熱交換媒体を循環させる熱媒循環ポンプと、を備える放熱システムの運転方法であって、前記第１熱交換器および第２熱交換器のうちの一方の熱交換器と、前記直接接触式蓄熱装置との間で前記熱交換媒体を循環させて、当該熱交換器内で固化している前記蓄熱材を溶解させ前記直接接触式蓄熱装置内へ戻すフラッシング工程と、前記フラッシング工程の後、前記第１熱交換器および第２熱交換器のうちの他方の熱交換器と、前記直接接触式蓄熱装置との間で前記熱交換媒体を循環させて、当該熱交換器内を流れる被加熱流体を間接加熱する熱供給工程と、を備え、前記フラッシング工程および前記熱供給工程を、前記第１熱交換器および第２熱交換器に対して相互に切り替えて行う放熱システムの運転方法を提供する。
【００１６】
この構成によると、例えば、一方の第１熱交換器（または第２熱交換器）をフラッシングし、このフラッシング工程終了後、他方の第２熱交換器（または第１熱交換器）で被加熱流体を間接加熱して熱供給運転することになる。したがって、フラッシング工程から熱供給工程へ移行するに際し、フラッシング工程直後の高温となった熱交換器を用いることなく熱供給工程へ移行することができる。すなわち、フラッシング運転から熱供給運転へスムーズに移行することができる。また、上記フラッシング工程および熱供給工程を２つ並列に設けた熱交換器に対して相互に切り替えて行うことにより、熱交換器内の閉塞を十分に抑制することができる。
【００１７】
また本発明において、前記フラッシング工程の前に、フラッシング対象の熱交換器内の前記被加熱流体を抜く被加熱流体排出工程を備えることが好ましい。
【００１８】
この構成によると、フラッシング工程において熱交換媒体の熱が被加熱流体に取られることはない。すなわち、被加熱流体への放熱ロスを防止することができる。また、フラッシング媒体である高温の熱交換媒体の温度低下を防止できるので、より確実なフラッシング（閉塞物除去）を行うことができる。
【００１９】
さらに本発明において、前記放熱システムは、前記第１熱交換器および第２熱交換器の上流側の前記熱媒循環経路と、前記第１熱交換器および第２熱交換器の下流側の前記熱媒循環経路と、の間を連通させるバイパス経路と、前記バイパス経路に設けられ、前記直接接触式蓄熱装置からの前記熱交換媒体の流れを、熱交換器側または前記バイパス経路側に切り替えるバイパスバルブと、を備え、前記フラッシング工程から前記熱供給工程へ移行する際に、前記バイパスバルブを前記バイパス経路側に一旦切り替えるバイパスバルブ切替工程を備えることが好ましい。
【００２０】
この構成によると、フラッシング工程から熱供給工程へ移行する際に（熱交換媒体を流す熱交換器を変更する際に）、バイパスバルブをバイパス経路側に一旦切り替えて熱交換媒体をバイパス経路に流すことで、熱媒循環ポンプを停止させる必要がなくなる。すなわち、フラッシング運転から熱供給運転へ移行する際に、熱媒循環ポンプを停止・起動させることなく一定回転で運転し続けることができ、フラッシング運転から熱供給運転へよりスムーズに移行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。ここでは、まず、直接接触式蓄熱装置（以下、「蓄熱装置」と呼ぶ）を用いた熱輸送システム、および蓄熱装置について説明し、そのあと、当該蓄熱装置を用いた放熱システムおよびその運転方法について説明する。
【００２２】
（熱輸送システム）
図１は、熱輸送システムを説明するための模式図である。図１に示すように、この熱輸送システムは、例えば製鉄所、発電所、および廃棄物焼却施設などの熱源設備１００で発生した排熱を、例えば病院、学校、温水プール、およびビルの暖房設備などの熱利用設備２００へ輸送するためのシステムである。まず、熱源設備１００で発生した排熱をトラックなどの輸送車両４の荷台３に搭載した蓄熱装置１に蓄え、この蓄熱装置１を熱利用設備２００へ搬送する（図１（ａ）参照）。そして、蓄熱装置１から熱利用設備２００へ熱供給し、熱供給完了後、蓄熱装置１を熱源設備１００へ搬送する（図１（ｂ）参照）。このように、蓄熱装置１は、輸送車両４の荷台３に搭載された状態で、熱源設備１００と熱利用設備２００との間を必要に応じて繰り返し往復する。なお、図１における矢印のうち、点線の矢印は輸送車両４の移動方向を示し、実線の矢印は熱の移動方向を示す。この熱輸送システムは、後述する放熱システム５０を包含するものであり、放熱システム５０は熱利用設備２００側にある。
【００２３】
（蓄熱装置）
次に、蓄熱装置について、その概略を説明する。図２は、蓄熱装置１を示す模式図である。図２に示すように、蓄熱装置１は、潜熱蓄熱に用いられる蓄熱材１２と、蓄熱材１２を収容する貯蔵容器１１と、蓄熱材１２と比較して比重の小さい熱交換媒体１３を貯蔵容器１１の外部から貯蔵容器１１の内部へ供給するための供給管１４と、貯蔵容器１１の内部に供給された熱交換媒体１３を貯蔵容器１１の外部へ排出するための排出管１５とを備えている。
【００２４】
蓄熱材１２としては、潜熱（融解熱）が大きく常温で固体となる物質を採用することが好ましく、このような物質として、例えば、エリスリトールが挙げられる。エリスリトールは、凝固点：約１１９℃、融解熱：約３４０ｋＪ／ｋｇ、の物質であり、常温で固体となっている。なお以降の説明では、特記なき限り、蓄熱材１２としてエリスリトールを採用したものとする。また、熱交換媒体１３としては、蓄熱材１２と完全に分離した状態を維持できる物質を採用することが好ましく、このような物質として、例えば、鉱物油が挙げられる。なお以降の説明では、特記なき限り、熱交換媒体１３として鉱物油を採用したものとする。
【００２５】
熱源設備１００からの排熱により加熱された（または、熱利用設備２００へ放熱した）熱交換媒体１３は、図２に示す供給菅１４から、貯蔵容器１１に収容されている蓄熱材１２内へ供給され、蓄熱材１２に対して直接接触することで当該蓄熱材１２と熱交換しながら、蓄熱材１２と熱交換媒体１３との比重差により上昇（浮上）する。そして、熱交換媒体１３は、蓄熱材１２の上方に形成された熱交換媒体１３の層へ到達するようになっている。熱交換媒体１３の層に到達し、放熱（受熱）した熱交換媒体１３は、熱源設備１００の排熱により加熱されるために（または、熱利用設備２００へ放熱するために）排出管１５から外部に排出される。
【００２６】
（放熱システム）
次に、放熱システムについて説明する。図３は、蓄熱装置１を用いた放熱システム５０を示すブロック図である。前記したように、熱源設備１００で発生した排熱を、蓄熱装置１（搬送可能に形成された蓄熱装置）に蓄え、この蓄熱装置１を熱利用設備２００へ搬送する。そして、本放熱システム５０により、蓄熱装置１から熱利用設備２００へ熱供給するのである。このように、本実施形態で示す放熱システム５０は、熱輸送システムの中の１つのシステムである。なお、本発明の放熱システムは、固定設置された（常設設置された）直接接触式蓄熱装置から熱利用設備２００へ熱供給するシステムとして用いることもできる。
【００２７】
図３に示すように、放熱システム５０は、蓄熱装置１と、蓄熱装置１に接続され内部を熱交換媒体１３が循環する熱媒循環経路６と、熱媒循環経路６中に並列に設けられた第１熱交換器２１および第２熱交換器２２と、熱媒循環経路６中に設けられ熱交換媒体１３を循環させる熱媒循環ポンプ５とを備えている。
【００２８】
（熱媒循環経路）
熱媒循環経路６は、フレキシブルホース２を介して蓄熱装置１に接続されている。フレキシブルホース２は、蓄熱装置１を輸送車両４に搭載した状態で熱媒循環経路６に着脱するのに便利である。また熱媒循環経路６は、第１熱交換器２１および第２熱交換器２２の上流側の熱媒循環経路６ａと、第１熱交換器２１および第２熱交換器２２の下流側の熱媒循環経路６ｂとに分けて把握することができる。上流側の熱媒循環経路６ａと、下流側の熱媒循環経路６ｂとは、バイパス経路７で結ばれている。
【００２９】
バイパス経路７には、蓄熱装置１からの熱交換媒体１３の流れを、熱交換器２１，２２側またはバイパス経路７側に切り替えるバイパスバルブ２３が取り付けられている。このバイパスバルブ２３は、上流側の熱媒循環経路６ａとバイパス経路７との交差部に取り付けられている。バイパスバルブ２３は、電動の三方弁であり、任意の開度調整が電動で可能なバルブである。
【００３０】
また、バイパスバルブ２３よりも下流側の熱媒循環経路６ａには、蓄熱装置１からの熱交換媒体１３の流れを、第１熱交換器２１側または第２熱交換器２２側に切り替える切替バルブ２４が取り付けられている。熱媒循環経路６ａは、この切替バルブ２４を分岐部として第１熱交換器２１側と第２熱交換器２２側とに分岐している。切替バルブ２４は、電動の三方弁であり、全開・全閉の２位置制御のバルブである。
【００３１】
（第１，２熱交換器）
第１熱交換器２１および第２熱交換器２２は、被加熱流体（例えば、水）を間接加熱する間接熱交換器である。この間接熱交換器の種類としては、多管円筒形熱交換器、二重管式熱交換器、プレート式熱交換器などが挙げられる。そして第１熱交換器２１および第２熱交換器２２には、内部を被加熱流体が循環する流体循環経路８がそれぞれ接続されている。また、第１熱交換器２１および第２熱交換器２２の入口側の流体循環経路８には、それぞれバルブ２６およびバルブ２８が取り付けられ、出口側の流体循環経路８には、それぞれバルブ２５およびバルブ２７が取り付けられている。本実施形態のバルブ２５〜２８は手動バルブであるが、電動バルブとしてもよい。また、第１熱交換器２１とバルブ２６との間の流体循環経路８には、ドレン用バルブ２９が取り付けられている。同様に、第２熱交換器２２とバルブ２８との間の流体循環経路８にもドレン用バルブ３０が取り付けられている。本実施形態のドレン用バルブ２９，３０は手動バルブであるが、電動バルブとしてもよい。
【００３２】
（熱媒循環ポンプ）
熱媒循環ポンプ５は、蓄熱装置１とバイパスバルブ２３との間の熱媒循環経路６中に設けられている。この熱媒循環ポンプ５は、起動・停止制御を行うのみの回転数一定のポンプである。なお、必ずしも回転数一定のポンプとする必要はなく、可変回転数のポンプとしても支障はない。
【００３３】
（放熱システムの運転方法）
まず、蓄熱装置１から熱利用設備２００への熱供給の仕組みについてその概要を説明する。蓄熱装置１の高温の熱交換媒体１３は、熱媒循環ポンプ５を運転することにより、熱媒循環経路６ａを経由して、第１熱交換器２１（または、第２熱交換器２２）に達する。一方、熱利用設備２００からの低温の被加熱流体は、流体循環経路８を経由して第１熱交換器２１（または、第２熱交換器２２）に達する。そして、第１熱交換器２１（または、第２熱交換器２２）内で高温の熱交換媒体１３から低温の被加熱流体に熱が移動し、温められた被加熱流体は、流体循環経路８を経由して熱利用設備２００に戻る。また放熱した熱交換媒体１３は、熱媒循環経路６ｂを経由して蓄熱装置１に戻り、再び蓄熱材１２と直接接触することで蓄熱材１２から熱を受け取る。
【００３４】
ここで、蓄熱装置１に戻り蓄熱材１２中を上昇する熱交換媒体１３の流れに起因して、液体に状態変化している貯蔵容器１１内の蓄熱材１２の層が攪拌され、その排出管１５内を流れる熱交換媒体１３中に蓄熱材１２が混入してしまうことがある（蓄熱材１２が流出してしまうことがある）。流出した蓄熱材１２は、熱媒循環経路６ａを経由して第１熱交換器２１（または、第２熱交換器２２）に入ってしまう。そして第１熱交換器２１（または、第２熱交換器２２）内の温度が蓄熱材１２の凝固点を下回ったとき、第１熱交換器２１（または、第２熱交換器２２）内の蓄熱材１２は固化する。固化した蓄熱材１２は、第１熱交換器２１（または、第２熱交換器２２）内の熱交換媒体１３の流路を狭くし、その結果として熱交換媒体１３を一定流量流すことが困難となる。そして、熱交換媒体１３を一定流量流すために熱媒循環ポンプ５の動力が増加することになる。。そのため、放熱運転開始時には、熱交換器内の蓄熱材１２などの閉塞物を除去するためにフラッシング運転を毎回行っている。
【００３５】
次に、放熱システム５０の運転方法について説明する。なお、以下の説明では、まず第２熱交換器２２内をフラッシングする場合について説明する。
【００３６】
（第１熱交換器２１：熱供給運転、第２熱交換器２２：フラッシング運転）
放熱システム５０の運転開始にあたり、まず、第２熱交換器２２前後の流体循環経路８に設けられたバルブ２７，２８を閉じ、そしてドレン用バルブ３０を開いて、第２熱交換器２２内の被加熱流体を抜く（被加熱流体排出工程）。なお、第１熱交換器２１前後のバルブ２５，２６は開であることを確認しておく。被加熱流体排出工程により、バルブ２７とバルブ２８との間の被加熱流体のみが排出される。第２熱交換器２２内の被加熱流体を抜いておくことで、後述するフラッシング工程において熱交換媒体１３の熱が被加熱流体に取られることはない。すなわち、被加熱流体への放熱ロスを防止することができる。また、フラッシング媒体である高温の熱交換媒体１３の温度低下を防止できるので、より確実なフラッシング（閉塞物除去）を行うことができる。
【００３７】
次に、バイパスバルブ２３がバイパス経路７側：開であることを確認した上で、熱媒循環ポンプ５を起動する。これにより、蓄熱装置１からの熱交換媒体１３は、熱交換器２１，２２側に流れず、バイパス経路７を流れて蓄熱装置１に戻る。
【００３８】
次に、切替バルブ２４を第２熱交換器２２側に切り替える（切替バルブ２４が第２熱交換器２２側：開であることを確認する）。そして、バイパスバルブ２３を熱交換器２１，２２側に切り替える。これにより、第２熱交換器２２と蓄熱装置１との間で高温の熱交換媒体１３（温度は、例えば１４０℃〜１６０℃）が循環し、第２熱交換器２２内で固化している蓄熱材１２が熱交換媒体１３中に溶解して蓄熱装置１内へ戻る（フラッシング工程）。この第２熱交換器２２のフラッシングは１〜５分程度行う。
【００３９】
その後、バイパスバルブ２３をバイパス経路７側に切り替える（バイパスバルブ切替工程）。このように、フラッシング工程から後述する熱供給工程へ移行する際に、バイパスバルブ２３をバイパス経路７側に一旦切り替えて熱交換媒体１３をバイパス経路７に流すことで、熱媒循環ポンプ５を停止させる必要がなくなる。すなわち、フラッシング運転から熱供給運転へ移行する際に、熱媒循環ポンプ５を停止・起動させることなく一定回転で運転し続けることができ、フラッシング運転から熱供給運転へよりスムーズに移行することができる。
【００４０】
次に、切替バルブ２４を第１熱交換器２１側に切り替える。そして、バイパスバルブ２３を熱交換器２１，２２側に切り替える。これにより、第１熱交換器２１と蓄熱装置１との間で熱交換媒体１３が循環し、熱利用設備２００から流体循環経路８を経由して第１熱交換器２１内を流れる被加熱流体が間接加熱される（熱供給工程）。被加熱流体である例えば水は、例えば６０℃〜９０℃に加熱される。
【００４１】
蓄熱装置１から熱利用設備２００への熱供給が終了すれば、バイパスバルブ２３をバイパス経路７側に切り替えて、その後、熱媒循環ポンプ５を停止する。また、第２熱交換器２２前後のバルブ２７，２８を開け温水を第２熱交換器２２に充填する。なお、ドレン用バルブ３０は閉にする。
【００４２】
本運転方法によると、第１熱交換器２１をフラッシングし、フラッシング終了後、第１熱交換器２１とは別の熱交換器である第２熱交換器２２で被加熱流体を間接加熱して熱供給運転することになる。したがって、フラッシング運転から熱供給運転へ移行するに際し、フラッシング運転直後の高温となった第１熱交換器２１を用いることなく熱供給運転へ移行することができる。すなわち、フラッシング運転から熱供給運転へ時間ロスなくスムーズに移行することができる。
【００４３】
（第１熱交換器２１：フラッシング運転、第２熱交換器２２：熱供給運転）
蓄熱装置１から熱利用設備２００への次回の熱供給の際には、前回熱利用設備２００への熱供給に用いた第１熱交換器２１内をフラッシングし、前回フラッシングした第２熱交換器２２で熱利用設備２００に熱供給する。
【００４４】
まず、第１熱交換器２１前後の流体循環経路８に設けられたバルブ２５，２６を閉じ、そしてドレン用バルブ２９を開いて、第１熱交換器２１内の被加熱流体を抜く（被加熱流体排出工程）。なお、第２熱交換器２２前後のバルブ２７，２８は開であることを確認しておく。
【００４５】
次に、バイパスバルブ２３がバイパス経路７側：開であることを確認した上で、熱媒循環ポンプ５を起動する。これにより、蓄熱装置１からの熱交換媒体１３は、熱交換器２１，２２側に流れず、バイパス経路７を流れて蓄熱装置１に戻る。
【００４６】
次に、切替バルブ２４が第１熱交換器２１側：開であることを確認する。そして、バイパスバルブ２３を熱交換器２１，２２側に切り替える。これにより、第１熱交換器２１と蓄熱装置１との間で高温の熱交換媒体１３（温度は、例えば１４０℃〜１６０℃）が循環し、第１熱交換器２１内で固化している蓄熱材１２が熱交換媒体１３中に溶解して蓄熱装置１内へ戻る（フラッシング工程）。この第１熱交換器２１のフラッシングは、第２熱交換器２２のフラッシングと同様に１〜５分程度行う。
【００４７】
その後、バイパスバルブ２３をバイパス経路７側に切り替える（バイパスバルブ切替工程）。次に、切替バルブ２４を第２熱交換器２２側に切り替える。そして、バイパスバルブ２３を熱交換器２１，２２側に切り替える。これにより、第２熱交換器２２と蓄熱装置１との間で熱交換媒体１３が循環し、熱利用設備２００から流体循環経路８を経由して第２熱交換器２２内を流れる被加熱流体が間接加熱される（熱供給工程）。
【００４８】
蓄熱装置１から熱利用設備２００への熱供給が終了すれば、バイパスバルブ２３をバイパス経路７側に切り替えて、その後、熱媒循環ポンプ５を停止する。また、第１熱交換器２１前後のバルブ２５，２６を開け温水を第１熱交換器２１に充填する。なお、ドレン用バルブ２９は閉にする。
【００４９】
このように、放熱システム５０は、第１熱交換器２１および第２熱交換器２２を、被加熱流体を間接加熱する熱供給運転用、熱交換器内で固化している蓄熱材１２を溶解させて蓄熱装置１内へ戻すフラッシング運転用と、放熱運転ごとに交互に切り替えて運転してなるシステムである。フラッシング工程および熱供給工程を２つ並列に設けた熱交換器２１，２２に対して、放熱運転ごとに交互に切り替えて行うことにより、熱交換器２１，２２内の閉塞を十分に抑制することができる。なお、フラッシング工程および熱供給工程を熱交換器２１，２２に対して放熱運転ごとに必ずしも交互に行う必要はなく、一方の熱交換器のフラッシング運転を所定回数行った後、他方の熱交換器のフラッシング運転を行ってもよい。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。
【００５１】
例えば、被加熱流体を間接加熱する熱交換器を３つ以上並列に設けて、相互に切り替え運転を行うように構成してもよい。
【００５２】
また、上記実施形態においては、バイパスバルブ２３および切替バルブ２４を三方弁とした例を示したが、通常の２方弁を２つ用いてバイパスバルブ２３（または切替バルブ２４）を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】熱輸送システムを説明するための模式図である。
【図２】直接接触式蓄熱装置を示す模式図である。
【図３】直接接触式蓄熱装置を用いた放熱システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５４】
１：蓄熱装置（直接接触式蓄熱装置）
５：熱媒循環ポンプ
６：熱媒循環経路
１２：蓄熱材
１３：熱交換媒体
２１：第１熱交換器
２２：第２熱交換器
５０：放熱システム
【図１】
2010038395.tif 000003
【図２】
2010038395.tif 000004
【図３】
2010038395.tif 000005