(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動する熱媒体内に配置される複数個の収容容器に取り付けられて、複数個の収容容器が備える収容容器本体に収容される蓄熱容器と熱交換を行う前記熱媒体の流動を抑制するための流動抑制部材であって、前記収容容器本体の外側及び内側の少なくとも一方に向かって延び前記熱媒体の流動方向と非平行の方向に突出するように前記複数個の収容容器の間を横断するように設置されるシート状の部材として形成され、前記複数個のそれぞれの収容容器の内部を流動する前記熱媒体が通過可能な開口部をそれぞれの収容容器に対応して備えていることを特徴とする流動抑制部材。
【請求項２】
流動する熱媒体内に積載配置される複数個の収容容器に取り付けられて、積載方向にて互いに隣接する収容容器の間に設置され、前記隣接するそれぞれの収容容器が備える収容容器本体に収容される蓄熱容器と熱交換を行う前記熱媒体の流動を抑制するための流動抑制部材であって、前記隣接する収容容器のうち少なくとも一方が備える収容容器本体の外側及び内側の少なくとも一方に向かって延び前記熱媒体の流動方向と非平行の方向に突出するように設置されるシート状の部材として形成され、前記隣接する収容容器内を流動する前記熱媒体が通過可能な開口部を備えていることを特徴とする流動抑制部材。
【請求項３】
流動する熱媒体と収容容器内の蓄熱容器との熱交換効率の増加方法であって、
蓄熱容器を収容する収容容器を熱媒体内に配置する第１の工程と、
前記収容容器の断面内壁と同じ又はそれより小さい形状の開口部を備える部材を前記収容容器の外側及び内側のうち少なくとも一方に向かって突出するように収容容器に対して配置する第２の工程と、
を有することを特徴とする熱交換効率の増加方法。
【請求項４】
第１の工程と第２の工程とを後続の収容容器と開口部を備える部材に対して順次繰り返して行うこととする請求項３に記載の熱交換効率の増加方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動する熱媒体と熱交換を行う蓄熱容器を収容する収容容器における熱交換効率を増加させるための技術に関し、特に、流動抑制部材及び熱交換効率の増加方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄熱性物質又はそれを主成分とする蓄熱剤（以下、「蓄熱剤」という）を収容する蓄熱容器を収納した蓄熱槽内で流動する熱媒体と蓄熱容器との熱交換効率を増加させる手法として、熱媒体の流れを調整する整流板や案内板を蓄熱槽内に設けること（特許文献１）、蓄熱槽内に整流部材や伝熱部材を取り付けること（特許文献２）などが知られている。
【０００３】
一方、流動する熱媒体と熱交換を行う蓄熱容器が収容容器に収容され、その収容容器が蓄熱槽内に収容されている場合、蓄熱容器と熱媒体との熱交換効率を増加させる手法としては、収容容器又はその収容部の上面部を開放し、側面部及び底面部を多孔状に形成することにより、また、一つの収容容器又はその集合物とこれに隣接する収容容器又はその集合物を互いに間隔をおいて設置することにより、熱媒体が通過し易くすることが知られている（特許文献３、４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平０３−０４８６２７
【特許文献２】特開平０４−２３６０９５
【特許文献３】特開２００４−０３６９９６
【特許文献４】特開２００４−０６０９６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、流動する熱媒体と熱交換を行う蓄熱容器が収容容器に収容され、その収容容器が蓄熱槽内に収容されている場合、特許文献３、４のごとく、収容容器又はその収容部の上面部が開放され、底面部が多孔状に形成されていると、側面部が多孔状に形成されていると否とにかかわらず、熱媒体が通過し易くなり過ぎ、熱媒体が十分熱交換しないうちに収容容器を通過してしまい、熱媒体と蓄熱容器との熱交換効率がすぐに限界に達し高い効率の熱交換を期待できない虞れがある。そのような虞れは、収容容器に形成された孔の大きさ、形状、分布状態などを適切に設計することにより解消することができなくもないが、その設計自体が煩雑であり、その設計が施された収容容器は高額になりがちである。
【０００６】
また、収容容器の底面部が多孔状に形成されている場合、その孔の周囲の部分が、熱媒体の収容容器への流入前に、熱媒体の流れに対して抵抗となる。したがって、蓄熱槽内で熱媒体は一部が収容容器の外側に迂回して流れてしまい、収容容器内に十分に流入しなくなってしまう。
【０００７】
また、収容容器に設けられた収容部に収容されている蓄熱容器は、それ自体で熱媒体の流れに対する抵抗となる。そのため、これによっても熱媒体の流れの一部は、収容容器を迂回して流れるようになる。
【０００８】
さらには、収容容器の側面部が多孔状に形成されている場合には、収容部に流入し該収容部を流動する熱媒体の一部は、収容容器を通過して上面部の開口又は多孔状に形成されている底面部に達する前に、蓄熱容器からの抵抗を受けて側面部から外部に流出してしまう。
【０００９】
上述のように収容容器内を全く又は十分に流動せずに外部に迂回あるいは流出する熱媒体の流れ（以下「偏流」という場合がある）は、複数個の収容容器又は複数個の収容容器から構成される集合物が間隔をおいて蓄熱槽内に設置されている場合や、複数個の収容容器から構成される集合物が蓄熱槽内で、蓄熱槽の内壁面から間隔をおいて設置されている場合に生じ易い。すなわち、収容容器の外部を流れる偏流に対して、収容容器同士間の間隔が流路となって一旦発生した偏流がこの間隔を流れやすくなり、さらなる偏流の発生が助長される。
【００１０】
偏流の発生そしてその助長は、蓄熱容器と熱媒体との熱交換を阻害する要因となり、熱交換効率の低下を招き、蓄熱槽内に複数個の収容容器又は複数個の収容容器から構成される集合物が配置されている場合、この収容容器又は集合物と熱媒体との熱交換において、その集合物内の温度分布の均一性の低下や集合物全体としての熱媒体との熱交換効率の低下を招く。
【００１１】
本発明は、上述の事情に鑑み、比較的簡素な手法を用いて熱媒体の偏流を抑制することにより、流動する熱媒体と熱交換を行う蓄熱容器を収容する収容容器での熱交換効率の限界を高めて熱交換効率を増加させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、上述の課題は、次のごとく構成される収容容器、その集合要素、その集合体、蓄熱装置及び流動抑制部材、並びに、流動する熱媒体と蓄熱容器との熱交換効率の増加方法によって解決される。
【００１３】
本発明の構成の説明に先立ち、本発明において用いられる用語の意味又は解釈について、以下のとおり説明する。
（１）「熱媒体」とは、熱伝達の媒体となり得る物質をいい、液体、気体、固液混合物等の相状態を問わない。なお、本発明との関係において「流動する熱媒体」と表現する場合には、当該物質は流動性を有するものに限られる。
（２）「蓄熱剤」とは蓄熱可能な物質であり、「蓄熱容器」とはこの蓄熱剤が収められている状態の容器である。蓄冷容器の形状については特に制限はなく、円柱状、板状、袋状、球状その他の形状であってもよい。
（３）「収容容器」とは蓄熱容器が複数収められている状態の容器である。
（４）「収容容器の集合要素」とは、少なくとも二つの収容容器から構成される集合物をいい、「収容容器の集合体」とは、少なくとも二つの（収容容器の）集合要素から構成される集合物をいい、「蓄熱ブロック」とは、少なくとも二つの（収容容器の）集合要素から構成される蓄熱容器の集合物をいう。
（５）「流動抑制部材」とは、収容容器内を全く又は十分に流動せずに外部に迂回あるいは流出する熱媒体の流れあるいは収容容器本体内壁と蓄熱容器の隙間をすり抜ける熱媒体の流れ（以下これらの流れを「偏流」という場合がある）を抑制する部材である。
（６）「蓄熱装置」とは、熱媒体と共に収容容器もしくはその集合要素が蓄熱槽内に収められている状態の装置をいう。
（７）なお、別段の説明がなされる場合を除き、水平方向、鉛直方向、その他の方向は、厳密にその方向を意味するものではなく、実質的に水平方向、鉛直方向、その他の方向であればよい。同様に、別段の説明がなされる場合を除き、水平面といっても、その面は厳密に水平の面である必要はなく、実質的に水平な面であればよい。
【００１４】
以下、本発明の構成について説明する。
【００１５】
＜収容容器＞
本発明の第１の形態に係る収容容器は、流動する熱媒体が通過可能な上面部及び底面部を具備する収容容器本体と該収容容器本体に収容される蓄熱容器とを備えており、前記熱媒体内に配置されることにより前記収容容器本体にて前記熱媒体と前記蓄熱容器との熱交換が行われる収容容器において、前記収容容器本体の外側及び内側のうち少なくとも一方に向かって延び前記熱媒体の流動方向と非平行の方向に突出していて、前記熱媒体の流動を抑制する流動抑制部材を備えていることを特徴としている。
【００１６】
本発明の第２の形態に係る収容容器は、第１の形態に係る収容容器において、流動抑制部材は、収容容器内を流動する熱媒体が通過可能な開口部を備えていることを特徴としている。
【００１７】
本発明の第３の形態に係る収容容器は、第２の形態に係る収容容器において、前記開口部が、前記収容容器の水平方向断面内壁と同じ又はそれより小さい形状であることを特徴としている。
【００１８】
＜収容容器の集合要素＞
本発明の第４の形態に係る収容容器の集合要素は、流動する熱媒体が通過可能な上面部及び底面部を具備する収容容器本体と該収容容器本体に収容される蓄熱容器とを備えており、前記熱媒体内に配置されることにより前記収容容器本体にて前記熱媒体と前記蓄熱容器との熱交換が行われる第１の収容容器と第２の収容容器の二つの収容容器を一体として形成され、該第１の収容容器と第２の収容容器のうちの少なくとも一方が、第１乃至第３のいずれかの形態に係る収容容器であることを特徴としている。
【００１９】
本発明の第５の形態に係る収容容器の集合要素は、第４の形態に係る収容容器の集合要素において、収容容器が水平方向に配置される場合、第１の収容容器と第２の収容容器とが水平方向で互いに隣接して配置されており、前記第１の収容容器と前記第２の収容容器との間には間隙が形成されており、前記第１の収容容器及び前記第２の収容容器のうち少なくとも一方が備える前記流動抑制部材のうち少なくとも一つの流動抑制部材が前記間隙における前記熱媒体の流動を抑制可能な位置まで突出していることを特徴としている。
【００２０】
本発明の第６の形態に係る収容容器の集合要素は、第５の形態に係る収容容器の集合要素において、第１の収容容器と第２の収容容器が流動抑制部材を備え、両方の流動抑制部材が共通且つ一体の部材として形成されていることを特徴としている。
【００２１】
本発明の第７の形態に係る収容容器の集合要素は、第６の形態に係る収容容器の集合要素において、共通且つ一体の部材が、前記第１の収容容器及び前記第２の収容容器を横断するシート状の部材であることを特徴としている。
【００２２】
本発明の第８の形態に係る収容容器の集合要素は、収容容器が（鉛直方向に）積載される場合、流動する熱媒体が通過可能な上面部及び底面部を具備する収容容器本体と該収容容器本体に収容される蓄熱容器とを備えており、前記熱媒体内に配置されることにより前記収容容器本体にて前記熱媒体と前記蓄熱容器との熱交換が行われる第１の収容容器と第２の収容容器の二つの収容容器を一体として形成され、第１の収容容器と第２の収容容器は積載状態で一体化されており、前記第１の収容容器と第２の収容容器との間に、前記第１の収容容器又は前記第２の収容容器が備える収容容器本体の外側及び内側のうち少なくとも一方に向かって延び前記熱媒体の流動方向と非平行の方向に突出していて前記熱媒体の流動を抑制する流動抑制部材を備えることを特徴としている。
【００２３】
本発明の第９の形態に係る収容容器の集合要素は、第８の形態に係る収容容器の集合要素において、流動抑制部材は、第１の収容容器及び前記第２の収容容器のそれぞれの収容容器本体内を流動する前記熱媒体が通過可能な開口部を備えることを特徴としている。
【００２４】
本発明の第１０の形態に係る収容容器の集合要素は、第９の形態に係る収容容器の集合要素において、前記開口部が前記収容容器の水平方向断面内壁と同じ又はそれより小さい形状であることを特徴としている。
【００２５】
＜収容容器の集合体＞
本発明の第１１の形態に係る収容容器の集合体は、第４の形態に係る収容容器の集合要素である第１の収容容器の集合要素と第２の収容容器の集合要素の二つの集合要素を互いに隣接するように配置することにより構成されることを特徴としている。
【００２６】
本発明の第１２の形態に係る収容容器の集合体は、第１の収容容器の集合要素と第２の収容容器の集合要素の二つの集合要素を互いに隣接するように配置し、第１の収容容器の集合要素及び第２の収容容器の集合要素のうち少なくとも一方が、第４乃至第１０のいずれかの形態に係る収容容器の集合要素であることを特徴としている。
【００２７】
＜蓄熱装置＞
本発明の第１３の形態に係る蓄熱装置は、第１１又は第１２の形態に係る収容容器の集合体を熱媒体とともに蓄熱槽内に収容して構成されることを特徴としている。
【００２８】
本発明の第１４の形態に係る蓄熱装置は、第１３の形態に係る蓄熱装置において、前記流動抑制部材の少なくとも一部が前記蓄熱槽の内壁面に向かって突出していることを特徴としている。
【００２９】
本発明の第１５の形態に係る蓄熱装置は、第８の形態に係る収容容器の集合要素を水平方向に複数個隣接配置して構成される蓄熱ブロックを熱媒体とともに蓄熱槽内に収容して構成される蓄熱装置であって、前記複数個の集合要素のうち少なくとも一箇所の隣接する集合要素の間に、一方側から他方側に向かって突出し、前記熱媒体の流動を抑制する流動抑制部材を備えることを特徴としている。
【００３０】
本発明の第１６の形態に係る蓄熱装置は、第１５の形態に係る蓄熱装置において、集合要素は、流動抑制部材を介して複数個の収容容器を積載することにより構成されることを特徴としている。
【００３１】
本発明の第１７の形態に係る蓄熱装置は、第１５又は第１６の形態に係る蓄熱装置において、流動抑制部材は、水平方向で隣接する収容容器の集合要素間で、水平方向で対応して隣接する複数の収容容器にわたり及ぶシート状の部材で形成されており、該流動抑制部材は、蓄熱容器との熱交換のための熱媒体が通過可能な開口部を備えることを特徴としている。
【００３２】
本発明の第１８の形態に係る蓄熱装置は、第１５乃至第１７のいずれかの形態に係る蓄熱装置において、前記流動抑制部材の少なくとも一部が前記蓄熱槽の内壁面に向かって突出していることを特徴としている。
【００３３】
＜流動抑制部材＞
本発明の第１９の形態に係る流動抑制部材は、流動する熱媒体内に配置される収容容器に取り付けられて、収容容器が備える収容容器本体に収容される蓄熱容器と熱交換を行う前記熱媒体の流動を抑制するための流動抑制部材であって、前記収容容器本体の外側及び内側の少なくとも一方に向かって延び前記熱媒体の流動方向と非平行の方向に突出するように設置されるシート状の部材で形成され、前記収容容器内を流動する前記熱媒体が通過可能な開口部を備えていることを特徴としている。
【００３４】
本発明の第２０の形態に係る流動抑制部材は、流動する熱媒体内に配置される複数個の収容容器に取り付けられて、複数個の収容容器が備える収容容器本体に収容される蓄熱容器と熱交換を行う前記熱媒体の流動を抑制するための流動抑制部材であって、前記収容容器本体の外側及び内側の少なくとも一方に向かって延び前記熱媒体の流動方向と非平行の方向に突出するように前記複数個の収容容器の間を横断するように設置されるシート状の部材として形成され、前記複数個のそれぞれの収容容器の内部を流動する前記熱媒体が通過可能な開口部をそれぞれの収容容器に対応して備えていることを特徴としている。
【００３５】
本発明の第２１の形態に係る流動抑制部材は、流動する熱媒体内に積載配置される複数個の収容容器に取り付けられて、積載方向にて互いに隣接する収容容器の間に設置され、前記隣接するそれぞれの収容容器が備える収容容器本体に収容される蓄熱容器と熱交換を行う前記熱媒体の流動を抑制するための流動抑制部材であって、前記隣接する収容容器のうち少なくとも一方が備える収容容器本体の外側及び内側の少なくとも一方に向かって延び前記熱媒体の流動方向と非平行の方向に突出するように設置されるシート状の部材として形成され、前記隣接する収容容器内を流動する前記熱媒体が通過可能な開口部を備えていることを特徴としている。
【００３６】
本発明の第２２の形態に係る流動抑制部材は、第１９乃至第２１のいずれかの形態に係る流動抑制部材において、前記開口部が、それぞれ、前記収容容器の水平方向断面内壁と同じ又はそれより小さい形状であることを特徴としている。
【００３７】
本発明の第２３の形態に係る流動抑制部材は、第１９乃至第２２のいずれかの形態に係る流動抑制部材において、前記収容容器からの脱落を防止する脱落防止部を備えていることを特徴としている。
【００３８】
＜熱交換効率の増加方法＞
本発明の第２４の形態に係る、流動する熱媒体と収容容器内の蓄熱容器との熱交換効率の増加方法は、蓄熱容器を収容する収容容器を熱媒体内に配置する第１の工程と、前記収容容器の断面内壁と同じ又はそれより小さい形状の開口部を備える部材を前記収容容器の外側及び内側のうち少なくとも一方に向かって突出するように収容容器に対して配置する第２の工程と、を有することを特徴としている。
【００３９】
本発明の第２５の形態に係る、流動する熱媒体と収容容器内の蓄熱容器との熱交換効率の増加方法は、第２４の形態に係る熱交換効率の増加方法において、第１の工程と第２の工程とを後続の収容容器と開口部を備える部材に対して順次繰り返して行うことを特徴としている。
【００４０】
本発明の第２６の形態に係る、流動する熱媒体と収容容器内の蓄熱容器との熱交換効率の増加方法は、第２４又は第２５の形態に係る熱交換効率の増加方法において、前記収容容器が、前記熱媒体とともに蓄熱槽に収容される収容容器であり、前記第２の工程で、前記部材を前記蓄熱槽の内壁面に向かって突出するように配置することを特徴としている。
【発明の効果】
【００４１】
本発明は、以上のように構成されるので、各発明について次のような効果を得る。
【００４２】
以下、熱媒体が下方から上方に流動するものとして、本発明の効果を説明する。尤も、本発明が奏する効果は、熱媒体が上方から下方に流動するものとしても変わらない。
【００４３】
＜収容容器＞
本発明によれば、収容容器における流動抑制部材の設置という比較的簡素な手法により熱媒体の流動を抑制して、流動する熱媒体と蓄熱容器との間の熱交換効率を増加させることができる。より詳しくは、本発明は、次の（Ａ）及び（Ｂ）に掲げる二つの効果のうち、少なくとも一つを奏する。
【００４４】
（Ａ）本発明によれば、熱媒体が収容容器の底面部から上面部に向かって流動する際、換言すれば当該収容容器が備える収容容器本体の中を下方から上方に流動する際、その収容容器が備える流動抑制部材が物理的障害となって、収容容器本体に収容されている蓄熱容器と収容容器本体内壁との隙間をすり抜ける熱媒体の偏流を抑制するので、より多くの熱媒体が蓄熱容器と熱交換を行うことができ、したがって熱交換効率を増加させることができる。
【００４５】
（Ｂ）本発明によれば、収容容器内を全く又は十分に流動せずに収容容器外部に迂回あるいは流出する熱媒体の流れ、すなわち、収容容器の外部に発生した熱媒体の偏流が下方から上方へ移動する際、流動抑制部材が物理的障害となって当該偏流を抑制するので、偏流量を減少させることができ、これにより、より多くの熱媒体が収容容器本体に収容されている蓄熱容器と熱交換を行うことができ、したがって熱交換効率を増加させることができる。
【００４６】
上記は、熱媒体が下方から上方に流動するものとして説明しているが、本発明が奏する上記（Ａ）及び（Ｂ）の効果は、熱媒体が上方から下方に流動するものとしても変わらない。
【００４７】
また、流動抑制部材が収容容器内における熱媒体の偏流のみを阻害するような形態である場合には、上記（Ｂ）の効果は奏し難いものの、上記（Ａ）の効果は奏する。流動抑制部材が収容容器外における熱媒体の偏流のみを阻害するような形態である場合、例えば流動抑制部材の開口部が収容容器の水平方向断面内壁と同じであり、流動抑制部材は収容容器本体の内側に向かって突出せず、外側に向かってのみ突出している場合には、上記（Ａ）の効果は奏し難いものの、上記（Ｂ）の効果は奏する。
【００４８】
流動抑制部材が収容容器内外における熱媒体の偏流を阻害するような形態である場合、例えば流動抑制部材が収容容器内外に突出するとともに熱媒体の通過を可能とする開口部を備えている場合（換言すれば、収容容器本体の内側にも外側にも突出するとともに開口部が収容容器の水平方向断面内壁より小さい形状である場合）には、上記（Ａ）及び（Ｂ）の二つの効果を奏するので、より好ましい。
【００４９】
＜集合要素＞
複数個の収容容器のうち少なくとも一つが本発明の形態に係る収容容器であれば、本発明は、その形態相応の効果を奏する。
【００５０】
＜水平方向に収容容器が隣接配置された集合要素＞
複数個の収容容器が水平方向で互いに隣接して配置し、隣接する収容容器同士間に間隙が形成されている場合には、その間隙の存在により偏流の発生がより顕著になるので、当該複数個の収容容器のうち少なくとも一つが本発明に係る収容容器であり、しかも当該複数個の収容容器が備える流動抑制部材のうち少なくとも一つがこの間隙における熱媒体の偏流を抑制可能な位置まで突出していれば、本発明の効果（特に上記（Ｂ）の効果）を得ることができる。この場合、それぞれの収容容器が備える流動抑制部材が、互いに共通且つ一体の部材により形成されていると、隣接する収容容器の間をブリッジ（橋渡し）又は横断する流動抑制部材により、それらの間に形成される間隙が覆われることになり、取扱いが簡単になるとともに、少ない部材数で本発明の効果（特に上記（Ｂ）の効果）を得ることができる。そして、この共通且つ一体の部材がシート状であれば、複数個の収容器の間をブリッジ又は横断するように敷設することが容易になり、収容容器内を流動する熱媒体が通過可能な開口部を作り込む加工も容易になるという効果も得られる。
【００５１】
＜鉛直方向に収容容器が積載された集合要素＞
複数個の収容容器が積載されている場合、各収容容器が備える収容容器本体に蓄熱容器が疎に収容されている（例えば、収容部の容積の割に蓄熱容器の個数が少ない）ときには、熱媒体は各蓄熱容器と十分熱交換を行うことなく下方から上方にあるいは上方から下方に通り抜けていってしまう。一方、各収容容器が備える収容部に蓄熱容器が密に収容されている（例えば、収容容器の容積の割に蓄熱容器の個数が多い）ときには、蓄熱容器がその方向に沿って積み上げられた状態となるので、積み上げられた相応分だけ、流動する熱媒体に対する抵抗は大きくなり、収容容器の外部を流れる偏流が発生し易くなる。これに対して、当該複数個の収容容器のうち少なくとも一つが偏流動抑制部材を備えていれば、本発明の効果を得ることができる。この場合、流動抑制部材は、積載方向（多くの場合鉛直方向）において隣接する二つの収容容器の間に設置するのが好ましい。積み上げられた二つの収容容器の間に挟み込まれた状態になり、流動抑制部材を容易に固定できるようになるからである。
【００５２】
より具体的には、流動抑制部材が収容容器外に突出している場合には、少なくとも前出の（Ｂ）の効果を奏する。その流動抑制部材が収容容器内を流動する熱媒体が通過可能な開口部を備えている場合において、その開口部が収容容器の水平方向断面内壁と同じ場合には、前出の（Ｂ）の効果のみを奏する。その開口部が収容容器の水平方向断面内壁より小さい形状である場合には、前出の（Ｂ）の効果に加えて（Ａ）の効果も奏するので、より好まし い。
【００５３】
＜集合体及び蓄熱装置＞
複数個の収容容器の集合要素を互いに隣接するように配置することにより構成される収容容器の集合体において、複数個の収容容器の集合要素のうち少なくとも一つを構成する少なくとも一つの収容容器が、本発明の収容容器であれば、本発明は、本発明の収容容器に係る相応の効果を奏する。また、複数個の収容容器の集合要素のうち少なくとも一つが、本発明の収容容器の集合要素であれば、本発明は、その本発明の集合要素に係る相応の効果を奏する。
【００５４】
本発明に係る収容容器の集合体を熱媒体とともに蓄熱槽内に収容して構成される蓄熱装置であれば、本発明は、本発明の集合体に係る相応の効果を奏する。この場合、流動抑制部材の少なくとも一部が前記蓄熱槽の内壁面に向かって突出していれば、前出の（Ｂ）の効果を得ることができる。具体的には、そのような蓄熱装置であれば、収容容器の集合体と蓄熱槽の内壁面との間の間隙を流動する熱媒体の偏流を、当該流動抑制部材が物理的障害となって一時的に停滞させることができ、これにより偏流量を減少させることができるので、収容容器本体に収容されている蓄熱容器と熱媒体とがより長時間にわたり熱交換を行うことができ、したがって熱交換効率を増加させることができる。
【００５５】
複数個の収容容器が鉛直方向に積載された集合要素から構成される蓄熱ブロックを流動する熱媒体とともに蓄熱槽内に収容して構成される蓄熱装置においても、複数個の収容容器の集合要素のうち少なくとも一カ所の水平方向で隣接する収容容器の集合要素間に、一方側から他方側に向かって突出し、熱媒体の流動を調節する流動抑制部材を備えていれば、本発明の流動抑制部材に係る効果（特に前出の（Ｂ）の効果）を得ることができる。
【００５６】
この場合、当該複数個の収容容器の集合要素を、流動抑制部材を介して複数個の収容容器を積載することにより構成すれば、流動抑制部材が積載された二つの収容容器の間に挟み込まれた状態になるので、流動抑制部材を容易に固定支持することができる。
【００５７】
また、流動抑制部材を、収容容器の集合要素を水平方向で隣接するように配置するとき、概ね同一の積載位置又は概ね同一の水平面上に配置する収容容器間を横断するシート状の部材とし、各収容容器が備える収容容器本体を流動する熱媒体が通過可能な開口部を流動抑制部材に設けるように構成すれば、少ない部材数で蓄熱ブロックを構成することができ、蓄熱ブロックを比較的容易に構築できるようになる。例えば、まず、概ね同一の水平面上に収容容器を複数個配置して第１水準とし、次に、第１水準にある収容容器の水平方向断面内壁の位置に開口部の位置が揃うように第１のシート状の部材を配置する。引き続き、その第１のシート状の部材の開口部の位置に、収容容器の底面部の位置が揃うように収容容器を複数個配置して第２水準とする。同様に第２水準上に第２のシート状の部材を配置して、第２シートの上に複数個の収容容器を配置して第３水準とするという作業を繰り返して行けば、収容容器の層の間に流動抑制部材であるシート状の部材の層が介在する積層構造を有する、三次元的な外観の蓄熱ブロックを組み上げることができる。
【００５８】
さらには、流動抑制部材の少なくとも一部が前記蓄熱槽の内壁面に向かって突出するように構成すれば、収容容器の集合体と蓄熱槽の内壁面との間の間隙を流動する熱媒体の偏流を、流動抑制部材が物理的障害となって一時的に停滞させることができ、これにより偏流量を減少させることができ、したがって前出の（Ｂ）の効果を得ることができる。
【００５９】
＜流動抑制部材＞
収容容器内を流動する熱媒体が通過可能な開口部を備えるシート状の部材を流動抑制部材とすれば、該流動抑制部材を、平坦なシート状の部材に収容容器の上面部の位置に合わせて開口部を形成するだけで、しかも打ち抜き、切除といった比較的簡単な手法を適用すれば製造することができ、ひいては比較的低価格で製造することができる。
【００６０】
また、流動抑制部材を、複数個の収容容器のそれぞれの内部を流動する前記熱媒体が通過可能な開口部を複数個備えるシート状の部材とし、複数個の収容容器の間を横断するように設置すれば、複数個の収容容器が備えるべき流動抑制部材を一枚の部材により一度に実現することができる。また、それ故に収容容器の集合要素や集合体、さらには蓄熱ブロックを複雑な工程を経ることなく、比較的短い工期により組み立てることができる。このようなシート状の流動抑制部材によれば、平坦なシート状の部材に収容容器の上面部の位置に合わせて開口部を形成することは、打ち抜き、切除といった比較的簡単な手法により実現できるので、比較的安価に製造することができる。
【００６１】
また、収容容器内を流動する熱媒体が通過可能な開口部を備えるシート状の部材を流動抑制部材とすれば、流動抑制部材を介在させながら収容容器を積載することにより構築される集合要素、集合体あるいは蓄熱ブロックの構造を安定したものにすることができる。
【００６２】
流動抑制部材の開口部の形状は収容容器の水平方向断面内壁と同じであってもよいが、その場合には、前出の（Ａ）の効果を得ることはできず、前出の（Ｂ）の効果のみを得ることができる。開口部を収容容器の水平方向断面内壁より小さい形状にすれば、前出の（Ａ）及び（Ｂ）の効果を得ることができるので、より好ましい。
【００６３】
また、流動抑制部材には、収容容器からの脱落を防止する脱落防止部を有する脱落防止部材を設けることが安全上望ましい。この脱落防止部材は、流動抑制部材と一体的なものであってもよく、別部材であってもよい。流動抑制部材と一体的な脱落防止部材の例は、摩擦係数が大きい素材から形成されている流動抑制部材それ自体である。摩擦係数が大きい素材で形成すれば、それ自体で滑り止め機能を発揮するので、収容容器からの脱落を防止することができる。そのような素材の典型例は、比較的軟質のシリコン樹脂製のシートである。
【００６４】
＜熱交換効率の増加方法＞
本発明に係る熱交換効率の増加方法によれば、収容容器の水平方向断面内壁と同じ又はそれより小さい形状の開口部を備える部材を流動抑制部材として、当該容容器の外側及び内側のうち少なくとも一方に向かって突出するように配置するだけ、という簡単で低コストな手法で、前出の（Ａ）及び（Ｂ）の効果のうち少なくとも一方を得ることができる。この場合、収容容器を熱媒体とともに蓄熱槽に収容し、当該蓄熱槽の内壁面に向かって突出するように流動抑制部材を配置すれば、収容容器と蓄熱槽の内壁面との間の偏流量を低減することができ、前出の（Ｂ）の効果を得ることができる。
【００６５】
以上のとおり、本発明によれば、収容容器における流動抑制部材の設置という比較的簡素な手法により熱媒体の流動を抑制し、流動する熱媒体と蓄熱容器との間の熱交換の効率限度を高めて熱交換効率を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明における蓄熱容器、収容容器、集合要素、集合体そして蓄熱装置の構成上の関係を示す概念図である。
【図２】収容容器を示す部分破断斜視図であり、（Ａ）は蓄熱容器収容前、（Ｂ）は蓄熱容器収容後を示している。
【図３】複数の収容容器を蓄熱装置の蓄熱槽内に配置したときの様子を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｆ）は、収容容器の変形例を示す断面図であり、（Ｇ）は（Ｆ）の上面図である。
【図５】収容容器のさらなる変形例を示す斜視図であり、（Ａ）は流動抑制部材の取付前、（Ｂ）は取付後である。
【図６】他の実施形態としての蓄熱装置の部分破断概要構成図である。
【図７】さらに他の実施形態としての収容容器を蓄熱槽内に配置したときの様子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施の形態を説明する。
【００６８】
具体的な実施形態の説明に先立ち、蓄熱容器、収容容器、集合要素、集合体そして蓄熱装置（蓄熱槽）の間の構成上の関係を、図１にもとづき説明する。
【００６９】
図１において、蓄熱容器１０はその内部に蓄熱剤１１を収容している。すなわち、蓄熱剤１１が容器に収容されている状態のものが蓄熱容器１０である。
【００７０】
収容容器２０は、後述の収容容器本体を有していて、この収容容器本体内に上記蓄熱容器１０を複数収容している。すなわち、複数の蓄熱容器１０が収容容器本体内に収容されている状態で収容容器２０が形成されている。
【００７１】
上記収容容器２０は、複数個を一括して取り扱えるように、集合要素３０を形成可能としている。集合要素３０は、収容容器２０を鉛直方向に複数個積載して形成する場合、また、水平方向に複数個の収容容器２０を隣接して形成する場合とがある。
【００７２】
鉛直方向に収容容器２０を複数個積載して形成される集合要素３０Ａあるいは水平方向に収容容器２０を複数個隣接して形成される集合要素３０Ｂを複数個まとめることで集合体４０を形成し、この集合体４０を蓄熱槽５１に収容させたり、さらには、両方の集合要素３０Ａ，３０Ｂを混在させて、蓄熱槽５１に収容して蓄熱装置５０が構成される。
【００７３】
このように蓄熱装置５０を形成するための基本となる収容容器２０を中心に、以下、本実施形態を説明する。
【００７４】
図２（Ａ）に示されるように、収容容器２０は、略立方体外形の収容容器本体２１と、その内部空間に収容された複数の蓄熱容器１０と、該収容容器本体２１の上面に取り付けられた流動抑制部材２２とを有している。
【００７５】
収容容器本体２１は、四方の平板状側壁をなす側面部２１Ａと、底面部２１Ｂそして上面部２１Ｃとを有している。底面部２１Ｂは、流動する熱媒体の収容容器本体２１に対する流出入が可能なように、複数のスリット２１Ｂ−１が形成されている。該スリット２１Ｂ−１は収容容器本体２１内に収容される蓄熱容器１０の落下のないようなサイズそして形状に定められている。スリットに代え、小さな丸孔、角孔等を多数形成する多孔状にすることもできる。
【００７６】
上面部２１Ｃは、フランジ状をなし、側面部２１Ａの上縁から内方に突入するように張り出していて、その内方には比較的大きな開口部２１Ｃ−１が形成されている。
【００７７】
上記流動抑制部材２２は、上記フランジ状の上面部２１Ｃに取り付けられている。該流動抑制部材２２は、四角環板状をなし、その外形寸法は上記上面部２１Ｃから外方に突出し、内形寸法は上記上面部２１Ｃの内形寸法と外形寸法の間にある。
【００７８】
上記収容容器本体２１内には、図２（Ｂ）に見られるように、複数行、複数列そして複数段をなして、複数の蓄熱容器１０が収容されている。蓄熱容器１０同士間には隙間が形成されるように配置されている。かくして、蓄熱容器１０を収容する収容容器２０が形成される。
【００７９】
図１にもとづき説明したように、蓄熱容器１０を収容している収容容器２０は、蓄熱装置５０の蓄熱槽５１内に収容される。本実施形態では、蓄熱槽５１の内壁面を二点鎖線で示す図３に見られるように蓄熱槽５１内に、複数の収容容器２０が水平方向で複数行、複数列をなして鉛直方向で複数段、積載されている。各収容容器２０は、既述のように、収容容器本体２１の上面部２１Ｃにフランジ状の流動抑制部材２２が取り付けられており、この流動抑制部材２２が全周にわたり横方向（水平方向）で収容容器本体２１の側面部２１Ａよりも側方に突出しているので、上記蓄熱槽５１内に配列そして積載された際に、横方向で隣接する収容容器２０の流動抑制部材２２同士が当接し、収容容器本体２１同士間に間隙が生ずる。
【００８０】
このような、蓄熱装置５０の蓄熱槽５１内で、例えば、槽底部から熱媒体が上方に向け流動すると、この熱媒体は、水平方向では収容容器本体２１同士間の間隙を流動できるものの、上向き方向では、上記間隙内の熱媒体は上記流動抑制部材２２により上方に向けた流動が抑制されて、その結果、熱媒体は収容容器本体２１の底面部のスリット２１Ｂ−１から該収容容器本体２１内に流入した後、上面部２１Ｃの開口部２１Ｃ−１からその上段に位置する収容容器２０のスリット２１Ｂ−１へ上昇して次々と上段の収容容器２０内を流動することとなり、蓄熱容器１０との熱交換がきわめて効果的に行われる。
【００８１】
本実施形態では、蓄熱槽５１内に個々の収容容器２０が配列そして積載配置されているが、収容容器２０の数が多いので、その配置作業を容易かつ確実に行うために、複数の収容容器を一括して扱えるように形成しておくことが好ましい。例えば、水平方向に配列される複数の収容容器２０を、何らかの形で接続する。具体的一例としては、流動抑制部材２２を水平方向の複数の収容容器２０に共通な一部材（例えば、シート部材）として形成しておけば、積載配置後に同一形態で同一の流動抑制効果を確保しながらも、これらの複数の収容容器２０を一括して扱うことができるようになる。さらには、複数の収容容器に共通の流動抑制部材を設けないまでも、収容容器本体２１に部分的に突出する部材を設けて、隣接する収容容器本体２１の対応部材とスナップ結合させることもでき、こうすれば、結合される収容容器２０の数を任意に適宜選択的に設定できる。かくして、水平方向に複数の収容容器が一括して扱えるような集合要素を形成できる。
【００８２】
また、複数の収容容器を積載した状態で一括して扱えるようにするには、例えば、下段の収容容器の収容容器本体の上面部あるいは流動抑制部材に対して、上段の収容容器の収容容器本体の底部が積載するだけで結合可能としておけば、任意の数の収容容器を一括して扱えるように形成できる。かくして、鉛直方向でも複数の収容容器を一括して扱える集合要素を形成できる。
【００８３】
上記の水平方向の集合要素を複数積載し、あるいは鉛直方向の集合要素を複数隣接配置して、これらを一括して扱えるように接続あるいは結合することで、蓄熱槽内に一度に複数の収容容器を配置可能とする集合体を形成できる。
【００８４】
次に、各収容容器の他の形態について説明する。既出の収容容器２０は、図２に見られるように、収容容器本体２１の上面部２１Ｃの周縁にフランジ状を有していて、その上面部２１Ｃの上に流動抑制部材２２を取り付けることで、収容容器本体２１の水平断面内壁よりも小さい流路をなす開口部２１Ｃ−１をもつとともに、流動抑制部材２２を側方に突出するように形成されているが、図４（Ａ）の例では、収容容器本体２１は上面部にフランジ状部分を有しておらず、収容容器本体の上面部外周に流動抑制部材２２が側方に突出して取り付けられているのみである。なお、図４（Ａ）では、収容容器本体２１の底面部におけるスリット状あるいは他の形状の多孔部は図示が省略されている（以降の図４（Ｂ）〜（Ｅ）についても同様である）。この図４（Ａ）に類する形態は、図４（Ｂ），（Ｃ）であり、流動抑制部材２２は、図４（Ｂ）では高さ方向下部、図４（Ｃ）では中間部で収容容器本体２１に取り付けられている。図４（Ｄ）は、図２に類似してみえるが、収容容器本体２１が上面部にフランジ状部分を有しておらず、流動抑制部材２２が上縁に直接収容容器本体２１に取り付けられる点で相違している。
【００８５】
図４（Ｅ）では、収容容器本体２１の上面部に取り付けられる流動抑制部材２２が若干複雑な断面形状をしているが、鉛直方向の集合要素を得るのに有利である。流動抑制部材２２は、その上面側に段状をなす受入凹部２２Ｂが形成されていて、この受入凹部２２Ｂへ上段の収容容器の収容容器本体の底部（二点鎖線で図示）を受入れ可能で、上下の収容容器を嵌着結合するようになっている。
【００８６】
図４（Ｆ）及びその上面図である図４（Ｇ）では、流動抑制部材２２Ｒ、２２Ｌは、収容容器本体２１の高さ方向中間部で、収容容器本体２１に取り付けられており、一つの側面とその対向する側面とで取り付け位置の高さが異なっている。これにより隣接する収容容器の流動抑制部材２２Ｒ、２２Ｌが上下に重なるようになり、収容容器の側面同士間の隙間を最小にするようになっており、収容容器を蓄熱槽内に隙間を最小にして積載することができる。流動抑制部材２２Ｒ、２２Ｌの隅部には収容容器を隣接する際に干渉しないように切り欠きを設けることが好ましい。
【００８７】
収容容器の底面部と側面部が多孔状に形成されている場合に、収容部に流入し収容部を流動する熱媒体の一部は、収容容器を通過して上面部の開口又は底面部に達する前に、熱媒体の流れに対する蓄熱容器からの抵抗を受けて側面部から収容容器外部に流出してしまうが、図４（Ｃ）、図４（Ｆ）に示すように流動抑制部材２２、２２Ｒ、２２Ｌを収容容器本体２１の高さ方向中間部に取り付けることにより、流動抑制部材２２、２２Ｒ、２２Ｌが側面部から収容容器外部に流出する熱媒体の流れに対する抵抗となり、側面部から熱媒体が流出することを抑制することができる。このため、熱媒体は十分に収容容器内を流動することとなり、蓄熱容器との熱交換がきわめて効果的に行われる。
【００８８】
図４（Ｃ）、（Ｆ）では、収容容器本体２１の高さ方向中間部に設ける流動抑制部材２２、２２Ｒ、２２Ｌは、収容容器の側面に接着あるいは溶着されているが、固定する方法はこれに限らず、収容容器本体の上面部から吊り下げるようにしてもよいし、他の方法でもよい。
【００８９】
さらなる他の形態として示される図５の例では、流動抑制部材２２の収容容器本体２１への取付けを容易としている。図５では、流動抑制部材２２は可撓性シート部材で作られていて、図５（Ａ）に見られるように、収容容器本体２１への取付け前は、その開口部２２Ａは収容容器本体２１の外形よりも小さく設定されそして開口部２２Ａの四つの内縁隅部に切込み２２Ｂが形成されている。この切込み２２Ｂは、その切込み先端同士を結ぶ線（図５（Ａ）にて二点鎖線）２２Ｂ−１で形成される仮想四角形が収容容器本体２１の外形にほぼ一致している。かくして、上記流動抑制部材２２を上方から収容容器本体２１へ嵌合取付けすることができ、図５（Ｂ）の形態のものを得る。この形態では、流動抑制部材２２は、適宜取付け高さ位置を設定でき、設定後も変更可能である。収容容器本体２１の側面に適宜突起を設けておけば、取付け高さ位置は常に一定する。さらに上記突起を高さ方向複数位置に設けておけば、取付け高さを任意に設定でき、かつ一定させることができる。本実施形態では、取付け設定後、接着あるいは溶着で固定化することもできる。
【００９０】
図６の形態にあっては、水平な二方向で隣接するすべての収容容器を一括して扱える。図６では、蓄熱槽５１内に、最下段の複数の収容容器２０を二方向で隣接するように配置した後に、これらの収容容器２０の上面に可撓性を有するシート状の流動抑制部材２２を配置し、その上にさらに上段の収容容器２０を配置して次の流動抑制部材２２を配置するということを繰り返して行う。
【００９１】
図６に示される流動抑制部材２２は、一段をなすすべての収容容器２０に共通な一枚のシートとして形成されており、各収容容器に対応する位置に開口部２２Ａが形成されている。この流動抑制部材２２は、図６に見られるように、外形が蓄熱槽５１の内形よりも大きく、外端の収容容器２０が蓄熱槽５１の内面との間の隙間ａをもって配置されても、上記内面よりも寸法ｂ（ｂ＞ａ）だけ大きく設定されていて、図示のごとく、ｂ−ａの寸法の分だけ撓んで上記内面に当接するようになっている。図６では、収容容器２０が簡略図示されているので、収容容器２０同士がその側面で完全に接面しているように見えるが、図２のごとくの収容容器２０のものを用いれば、図３のごとく、側面同士間に間隔が形成される。また、図４（Ａ）〜（Ｆ）のいずれの形態でも、収容容器の側面同士間に隙間が形成される。
【００９２】
一段をなすすべての収容容器に共通なシート状の流動抑制部材２２は、図６の形態に限らず、図６のように流動抑制部材２２の外周縁が蓄熱槽５１の内面と当接して弾性変形させずとも、図７のように、流動抑制部材２２の外周縁が弾性変形なしに蓄熱槽５１に軽く接しあるいは近接しているだけでもよい。
【００９３】
図７の形態にあっては、流動抑制部材２２は各段の収容容器２０の高さ方向中間部、各段の収容容器の間そして最上段の収容容器の上面部上に配されているが、全ての位置に配されていることを要せず、適宜位置に選択的に配することとしてもよい。例えば、流動抑制部材２２を最上段の収容容器２０の収容容器本体２１上に配することなく、その下方の全ての段の収容容器の間で、あるいはそのうちのいくつかの段の収容容器の間に配することとすれば、流動抑制部材２２は、収容容器本体２１に接着あるいは溶着による取付けを行うことなく、単に配置するだけでよく、取扱いが簡単となる。また、各段の収容容器の高さ方向中間部にだけ配置するようにしてもよい。
【００９４】
本発明は、図示された形態に限定されず、種々変形が可能である。例えば、流動抑制部材は純粋に水平方向に延びていることに限らず、水平方向に向う成分をもっていれば十分であり、折曲、弯曲していてもよい。また、収容容器も立方体のみならず、円筒等、他の形態でもよい。また、収容容器の側面を、流動する熱媒体の収容容器本体に対する流出入が可能なように、複数のスリット、小さな丸孔、角孔等を多数形成する多孔状にすることもできる。
【符号の説明】
【００９５】
１０  蓄熱容器
２０  収容容器
２１  収容容器本体
２１Ｂ  底面部
２１Ｃ  上面部
３０；３０Ａ；３０Ｂ  集合要素
４０  集合体
５０  蓄熱装置
【図１】
0006028590.tif 000002
【図２】
0006028590.tif 000003
【図３】
0006028590.tif 000004
【図４】
0006028590.tif 000005
【図５】
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【図６】
0006028590.tif 000007
【図７】
0006028590.tif 000008