JPS5947216B2 - ヒ−タ−用蓄熱器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はヒーター用蓄熱器に関するものである。

従来既知のヒーター用蓄熱器は、蓄熱体の回りをケイ酸
カルシウム、フェルト、グラスウール、セラミックファ
イバー等の断熱材で被覆し熱を保温するだけのものなの
で、断熱層の厚さを大としなければ保温性能が下がりま
た層厚を増せば全体の容積が大きくなるため実用性に問
題がある。そして保温能力を高めヒーター作動時間を長
くし実用性のあるものにするには、イ）蓄熱密度の大き
い蓄熱体を用いるか又は、（口）熱伝導率の低い断熱材
を使うことが提案できるがイ）の場合蓄熱体にフッ化リ
チウム、フッ化水素、水酸化リチウム等の高価な物質を
使用せねばならずしかも安全の面であまり実用的でなく
、また（Ｏ）−の場合断熱材の熱伝導率は物質により固
有のものなので新しく低熱伝導率の断熱材を開発しなけ
ればならないという不都合がある。そこで本発明者は断
熱材の構造を詳細に検討し、断熱材というのは多数の細
孔を含む多孔質固体か、無数の細かい繊維がからみあつ
た繊維状布で、この細孔若しくは繊維の中に含んだ空気
の断熱効果、即ち空気が低熱伝導率特性を有する点、を
利用するものであるとの知見を得て、断熱材の熱伝導率
を下げ保温特性を向上するには空気より更に熱伝導率の
低い気体を空気に代えて断熱材中に含ませればよいとの
着想を得たものである。

本発明は叙上の知見及び着想に基づいて関発したもので
あつて具体的には蓄熱体に熱を蓄え断熱材を充填した断
熱層で蓄熱体を囲繞して保温しこの熱を熱源とするヒー
ター用蓄熱器に於いて、上記断熱層を２重構造とし、内
側の断熱層には高温でも熱分解せず空気より熱伝導率の
低い炭酸ガスを、また外側の断熱層にも空気より熱伝導
率の低いフレオンガスを各々空気に代えて封入し、断熱
層の熱伝導率を下げ保温特性を向上したことを特徴とす
るヒーター用蓄熱器を提供せんとするものＪ である。

以下その詳細を図面に基づき説明する。

図に於いて１はヒーター用蓄熱器、２は暖房用温風を吹
出すシロツコフアン、３はシロツコフアン回転用のモー
ターであり上記ヒータ用蓄熱器１ｊは蓄熱体４に熱を蓄
え断熱材５を充填した断熱層６で蓄熱体４を囲繞して保
温しこの熱を熱源とするものである。

蓄熱体４には材料としそマグネシア、アルミナ、硝酸リ
チウム、水酸（ヒナトリウム、フツ化マグネシウム等を
用いることができる。蓄熱するには外部電源に図示の電
熱線Ｔを接続し電熱により蓄熱しても良く、また図示は
しないが他の熱源、例えば自動車エンジンの冷却水又は
排ガスを用いて熱交換し蓄熱しても良い。尚、図中８は
ガス封入口、９は空気排出口、１０はガスボンベ、１１
は真空ポンプ、１２は暖房用空気取入口、そして１３は
開閉シヤツタ一で、１４は暖房用空気通路である。とこ
ろで本発明はこの様な構造の蓄熱器の断熱層６内へ空気
に代え空気より熱伝導率の低いガスを封入し断熱層６の
みかけの熱伝導率を下げ保温特性を向上するところに特
色を有する。

低熱伝導率のガスとしてはフレオン１２、フレオン２１
等のフレオン類、若しくは炭酸ガス等を使用することが
でき、この様なガスを封入するには真空ポンプ１１で断
熱層６内の空気を抜きその後ガスポンベ１０から所望の
ガスを封入すれば良い。第１図及び第２図に示すような
ヒーター用蓄熱器１で長さｌ＝３０ｃＴｎ幅Ｗ＝ ２０
ｃＴｎ高さｈ＝１５ｃＴｎの外形寸法のもので蓄熱体４
に硝酸リチウム（ＬｌＮＯ３）を用い断熱材として熱伝
導率０．０５Ｋｃａ１／電１１’Ｃのセラミツクフアイ
バー厚さ２Ｃ７ｒＬを断熱層に用いた場合の保温特性は
第４図に示す通りである。第４図によれば最初４００℃
まで加温してあれば１５０℃まで温度が下がるのに１２
時間保温が可能である（外気温−１０℃の場合）。しか
し実際にはこの条件でヒーター用に使用すると残存熱量
が僅かなのでヒーター作動時間は１０〜１５分と極めて
短いものとなる。しかしながら本発明によれば断熱層６
内に空気に代え空気より低熱伝導率のガスを封入し断熱
層６の伝導率を最初の空気の入つた状態（０．０５Ｋｃ
ａ１／Ｍｈ℃）から低くすると（フレオンガス封入の場
合は断熱材５の多孔度、繊維の状態等の材質により異な
るが大体０．０１５〜 ０．０３Ｋｃａ１／ Ｍｈ’Ｃ
まで伝導率を低くでき）第５図で示すような保温特性と
なる。即ち最初の４００℃から１５０℃に温度が下がる
まで約２０時間〜４０時間保温が可能である。このよう
に熱伝導率を下げ保温特性を向上することができる。次
に第３図につき説明する。本実施例は特に高温型蓄熱器
１ａを意図するものであり上記断熱層を２重構造とする
。内側の断熱層６ａには高温でも熱分解せず空気より熱
伝導率の低いガス、例えば炭酸ガス、を封入しまた外側
の断熱層６ｂには空気より熱伝導率の低いガス、例えば
フレオンガス、を封入するものである。このようにすれ
ば上述の第１図、第２図、第４図、及び第５図で説明し
た本発明の作用・効果に加えて蓄熱温度が高温（２５０
℃以上）になつても内側の断熱層６ａに炭酸ガスが封入
してあるので外側の断熱層６ｂに封入したフレオンガス
の熱分解を防ぎ断熱層６ａ，６ｂの熱伝導率を下げ保温
特性を向上することができるものである。以上説明した
ガスの封入については大気圧よりガス封入圧力が高くて
も低くても蓄熱器１，Ｉａの容器のシールが難しくなる
のでガス封入圧力が大気圧と略同じ程度とし断熱材の細
孔、若しくは繊維中に封入ガスを含めた状態にするもの
である。

以上説明した如く本発明に拠れば断熱層の熱伝導率を下
げることにより保温特性が著しく向上するので従来の蓄
熱器に比べ断熱層の厚さを極めて薄くすることができ蓄
熱器全体を小型化し得るものであつてしかも蓄熱体に蓄
熱密度の低いいわぱ安価な蓄熱材料を使用してもヒータ
ー作動時間を長くすることができる上に、若し従来と同
様厚さの断熱層を用いるとすれば従来のものに比べ保温
能力は蓄しく向上するものであつて、本発明に係るヒー
ター用蓄熱器は電気自動車のヒーター、デユアルモード
バス等新交通システムの車両のヒーター、走行中のエン
ジン排気熱を蓄えエンジン停止後あるいは翌朝始動時の
暖房に使うヒーターその他のヒーターに利用できる等実
用性に富んだものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るヒーター用蓄熱器の全体を示す概
略断面図、第２図は第１図中−線に沿う断面図、第３図
は他の実施例に係るヒーター用蓄熱器の第２図と同様の
断面図、第４図は蓄熱体に硝酸リチウムを用い断熱材と
してセラミツクフアイバ一を用いた場合の蓄熱器の保温
特性を示すグラフ、そして第５図は熱伝導率の差異によ
る蓄熱器の保温特性を示すグラフである。 図中、１，Ｉａ・・・・・化−ター用蓄熱器、４，４ａ
・・・・・・蓄熱体、５・・・・・・断熱材、６，６ａ
，６ｂ・・・・・・断熱層、Ｔ，７ａ・・・・・・電熱
線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 蓄熱体に熱を蓄え断熱材を充填した断熱層で蓄熱体
   を囲繞して保温しこの熱を熱源とするヒーター用蓄熱器
   に於いて、上記断熱層を２重構造とし、内側の断熱層に
   は高温でも熱分解せず空気より熱伝導率の低い炭酸ガス
   を、また外側の断熱層にも空気より熱伝導率の低いフレ
   オンガスを各々空気に代えて封入し、断熱層の熱伝導率
   を下げ保温特性を向上したことを特徴とするヒーター用
   蓄熱器。 ２ ガス封入圧力を大気圧と略同じにするものである特
   許請求の範囲第１項に記載のヒーター用蓄熱器。