JPH0640759U - 蓄熱式暖房装置 - Google Patents
蓄熱式暖房装置Info
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- JPH0640759U JPH0640759U JP1189692U JP1189692U JPH0640759U JP H0640759 U JPH0640759 U JP H0640759U JP 1189692 U JP1189692 U JP 1189692U JP 1189692 U JP1189692 U JP 1189692U JP H0640759 U JPH0640759 U JP H0640759U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 蓄熱材の割れに起因する各部の熱伝導及び熱
伝達の低下を防止する。 【構成】 蓄熱体11を伝熱容器12内に固体蓄熱材1
3と蓄熱温度域で液体となる物質14とを収納して形成
したことを特徴とする。また、前記固体蓄熱材13とし
ては、マグネシアを主成分とする物質を用いることがで
き、前記蓄熱温度域で液体となる物質14としては、硝
酸ナトリウムと亜硝酸ナトリウムと硝酸カリウムの混合
物を用いることができる。 【効果】 熱膨張と収縮の繰り返しにより固体蓄熱材1
3に割れが生じても、この割れ内に熱伝導性が良好な液
体14が浸入するため、蓄熱体11の有効熱伝導率、電
気ヒータ3と蓄熱体11間の熱伝達、蓄熱体11と空気
8間の熱伝達の経時的低下を防止でき、蓄熱式暖房装置
1の暖房出力等の経時的低下を避けることができる。
伝達の低下を防止する。 【構成】 蓄熱体11を伝熱容器12内に固体蓄熱材1
3と蓄熱温度域で液体となる物質14とを収納して形成
したことを特徴とする。また、前記固体蓄熱材13とし
ては、マグネシアを主成分とする物質を用いることがで
き、前記蓄熱温度域で液体となる物質14としては、硝
酸ナトリウムと亜硝酸ナトリウムと硝酸カリウムの混合
物を用いることができる。 【効果】 熱膨張と収縮の繰り返しにより固体蓄熱材1
3に割れが生じても、この割れ内に熱伝導性が良好な液
体14が浸入するため、蓄熱体11の有効熱伝導率、電
気ヒータ3と蓄熱体11間の熱伝達、蓄熱体11と空気
8間の熱伝達の経時的低下を防止でき、蓄熱式暖房装置
1の暖房出力等の経時的低下を避けることができる。
Description
【0001】
本考案は、蓄熱式暖房装置に係り、特に蓄熱体の単位容積当たりの暖房熱負荷 が大きく、且つ小形コンパクト化された蓄熱式暖房装置に関する。
【0002】
従来の夜間電力等を利用した蓄熱式暖房装置の一例を図2に示す。図示のよう に、蓄熱式暖房装置1は、保温材により保温された容器6内に蓄熱体2を収納し 、この蓄熱体2を電気ヒータ3により加熱し、この蓄熱体2に熱を蓄えておき、 暖房需要時には、送風機4を駆動して空気8を蓄熱体2の表面に供給し、この空 気8と蓄熱体2の熱交換により空気8を加熱し、温風9として装置外部へ取り出 すようにしたものが知られている。また、暖房需要量の変動要求に対しては、風 量調整ダンパ5の開度を調整し温風9の風量を変化させて対応するようになって いる。このような従来の蓄熱式暖房装置1の蓄熱体2には、主にマグネシアレン ガが用いられている。
【0003】
しかし、上記従来の技術では、熱膨張と収縮とを繰り返し受けることによる蓄 熱体2の割れについて、十分な配慮がなされていないことから、次に述べるよう な問題があった。 例えば、蓄熱体2は入熱時には500〜700℃に加熱され、放熱時には室温 〜300℃に冷却される。蓄熱体2がマグネシアレンガの場合、100℃当たり 0.1〜0.2%の熱膨張をするから、急激な加熱又は冷却が行われると、熱応 力によって蓄熱体2に亀裂が生じる可能性がある。この亀裂のため、蓄熱体2の 表面又は内部に空気層ができると、蓄熱体2自体の有効熱伝導率、電気ヒータ3 と蓄熱体2間の熱伝達、蓄熱体2と空気8間の熱伝達が低下する。蓄熱体2自体 の有効熱伝導率が低下すると、蓄熱体2の表面部分だけしか有効な蓄熱に利用さ れなくなる。その結果、蓄熱体全体としての入熱特性及び出熱特性が低下する。 また、電気ヒータ3と蓄熱体2間の熱伝達が低下すると、電気ヒータ3の発生熱 が蓄熱体2に伝わりにくくなるため、電気ヒータ3の温度が上昇し、電気ヒータ 3が焼損するという問題が生じる。また、蓄熱体2と空気8間の熱伝達が低下す ると、それらの間の熱交換効率低下し、蓄えられた熱を取り出しにくくなるため 、最大暖房出力及び有効蓄熱量が低下するという問題が生じる。その結果、全体 として熱出力特性が低下する。
【0004】 本考案の目的は、蓄熱材の割れに起因する各部の熱伝導及び熱伝達の低下を防 止した蓄熱式暖房装置を提供することにある。
【0005】
上記目的を達成するために、本考案は、蓄熱体を伝熱容器内に固体蓄熱材と蓄 熱温度域で液体となる物質とを収納して形成したことを特徴とする。
【0006】 前記固体蓄熱材としては、マグネシアを主成分とする物質を用いることができ る。
【0007】 前記蓄熱温度域で液体となる物質は、硝酸ナトリウムと亜硝酸ナトリウムと硝 酸カリウムの混合物を用いることができる。
【0008】
このように構成されることから、本考案によれば次の作用により上記目的が達 成される。 固体蓄熱材が使用中に熱応力によって亀裂を生じた場合、この亀裂内に蓄熱温 度域で液体となる物質が浸入する。その結果、亀裂に空気相が生じないことから 、蓄熱体の有効熱伝導率の低下が防止でき、また蓄熱体と熱源間及び蓄熱体と被 加熱流体間の熱伝達の低下を防止できる。したがって、暖房出力の経時変化的な 低下を防止できる。なお、蓄熱温度域で液体となる物質が硝酸ナトリウム、亜硝 酸ナトリウム及び硝酸カリウムの混合打つの場合は、熱伝導率が高いので蓄熱体 自体の有効熱伝導率を高く維持できる。
【0009】
以下、本考案の実施例を図面により説明する。 図1に、本考案の一実施例の断面構成を示す。本実施例は、蓄熱体の構成のみ が図2の従来例と異なることから、従来例と同一の機能又は構成を有する部品に は、同一符号を付して説明を省略する。図示のように、蓄熱体11は耐熱性及び 熱伝導性を有する伝熱容器12内に、粒体又は/及び粉体状の固体蓄熱材13と 蓄熱温度域で液体となる物質(以下、液体という)14とを充填して形成されて いる。固体蓄熱材13としては、単位容積当たりの比熱が大きく、熱伝導率が高 く、耐熱性に優れ、かつ、安価であることが望ましいことから、例えばマグネシ ア、アルミナが適する。本実施例では、マグネシアクリンカが用いられている。 また、液体14としては、単位容積当たりの比熱が大きく、熱伝導率が高く、粘 度が低く、耐熱性に優れていることが望ましいことから、例えば硝酸ナトリウム (0〜10%)と亜硝酸ナトリウム(40〜50%)と硝酸カリウム(40〜5 0%)の混合物が適する。本実施例では、硝酸ナトリウム7%、亜硝酸ナトリウ ム49%、硝酸カリウム44%の混合物が使用されている。なお、この混合物は 142℃以下では凝固するが、その温度以上では液体である。また、図1では蓄 熱体11が1つしか表れていないが、従来と同様に、必要に応じて複数に分割し て収納する。
【0010】 このように構成される実施例の動作について次に説明する。 電気ヒータ3により蓄熱体11を加熱すると、液体14が液化するとともに固 体蓄熱体13が加熱され、それらに熱が蓄えられる。暖房使用時には、送風機4 を運転して被加熱流体である空気8を吸込み、空気8を蓄熱体11の周りに形成 された流路に通流させて加熱し、風量調整ダンパ5を介して温風9として外部に 供給する。上記の加熱と熱交換の繰返しにより蓄熱体11が加熱・冷却され、こ れによる熱膨張と収縮の繰り返しにより、従来と同様に割れを生じる。しかし、 この割れに液体14が入り込むため空気層が発生しないから、蓄熱体11の有効 熱伝導率の低下、電気ヒータ3と蓄熱体11間の熱伝達の低下、蓄熱体11と空 気8間の熱伝達の低下等の現象が生じない。したがって、従来装置に見られたよ うな経時的に熱出力が低下する現象は生じない。
【0011】 図3と図4を用いて、上記実施例と従来の蓄熱式暖房装置の暖房特性の比較を 示す。 図3は、上記実施例と従来例の、暖房熱量の蓄熱回数による推移を示す。電気 ヒータ3が焼損しないようにその表面温度を600℃に保ちながら蓄熱体に入熱 した場合、従来の装置では、蓄熱回数が増加すると、前記したように電気ヒータ 3と蓄熱材2の間の熱伝達が低下して、電気ヒータ3の温度が過度に上昇するの で入熱可能な時間が短縮され、入熱量即ち暖房熱量が減少することが観察された 。これに対し、本実施例装置は、入熱時間の短縮をする必要がなく、暖房熱量の 減少も生じなかった。
【0012】 図4は、本実施例と従来の装置の入熱完了直後における暖房装置の入口と出口 の空気温度差の推移を示す。暖房装置の入口と出口の空気温度差が、従来の蓄熱 式暖房装置においては急速に減少したが、本実施例の装置においては変化が見ら れなかった。
【0013】
以上説明したように、本考案によれば、熱膨張と収縮の繰り返しにより固体蓄 熱材に割れが生じても、この割れ内に熱伝導性が良好な液体が浸入するため、蓄 熱体の有効熱伝導率、電気ヒータと蓄熱体間の熱伝達、蓄熱体と空気間の熱伝達 の経時的低下を防止でき、蓄熱式暖房装置の暖房出力等の経時的低下を避けるこ とができるという効果がある。
【0014】 その結果、暖房熱量の経時的低下を見込まなくてよいから、蓄熱体の単位容積 当たりの暖房熱量を従来よりも大きくでき、装置を小形化できる。
【図1】本考案の一実施例の蓄熱式暖房装置の断面構成
を示す図である。
を示す図である。
【図2】従来例の蓄熱式暖房装置の断面構成を示す図で
ある。
ある。
【図3】蓄熱特性に関する本考案の実施例と従来例との
比較を示す一例である。
比較を示す一例である。
【図4】蓄熱特性に関する本考案の実施例と従来例との
比較を示す一例である。
比較を示す一例である。
1 蓄熱式暖房装置 2 蓄熱材 3 電気ヒータ 4 送風機 5 風量調整ダンパ 6 保温容器 11 蓄熱体 12 伝熱容器 13 固体蓄熱材 14 液体
フロントページの続き (72)考案者 吉屋 文雄 広島県広島市中区小町4番33号 中国電力 株式会社営業部内 (72)考案者 石田 哲義 広島県呉市宝町3番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)考案者 日高 秀則 広島県呉市宝町3番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)考案者 高鷹 生男 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)考案者 森川 優 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)考案者 藤原 忠幸 東京都千代田区大手町二丁目6番2号 バ ブコック日立株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 蓄熱体と、この蓄熱体を加熱する加熱源
と、前記蓄熱体と前記加熱源とが収納され前記蓄熱槽の
表面に被加熱流体を通流する流路が形成されてなる保温
容器とを含んでなる蓄熱式暖房装置において、前記蓄熱
体が伝熱容器内に固体蓄熱材と蓄熱温度域で液体となる
物質とを収納して形成されたことを特徴とする蓄熱式暖
房装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記固体蓄熱材が、
マグネシアを主成分とする物質であることを特徴とする
蓄熱式暖房装置。 - 【請求項3】 請求項1において、前記蓄熱温度域で液
体となる物質は、硝酸ナトリウムと亜硝酸ナトリウムと
硝酸カリウムの混合物であることを特徴とする蓄熱式暖
房装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1189692U JPH0640759U (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 蓄熱式暖房装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1189692U JPH0640759U (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 蓄熱式暖房装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0640759U true JPH0640759U (ja) | 1994-05-31 |
Family
ID=11790494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1189692U Pending JPH0640759U (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 蓄熱式暖房装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0640759U (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011017449A (ja) * | 2006-12-08 | 2011-01-27 | United Technologies Corp <Utc> | タービンシステム、超臨界二酸化炭素タービンにエネルギを供給するシステムおよび方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61205793A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-11 | Toshiba Corp | 蓄熱器 |
JPS6225640A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-02-03 | 松下電工株式会社 | 蓄熱体 |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP1189692U patent/JPH0640759U/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61205793A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-11 | Toshiba Corp | 蓄熱器 |
JPS6225640A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-02-03 | 松下電工株式会社 | 蓄熱体 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011017449A (ja) * | 2006-12-08 | 2011-01-27 | United Technologies Corp <Utc> | タービンシステム、超臨界二酸化炭素タービンにエネルギを供給するシステムおよび方法 |
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