JPH0131110B2 - - Google Patents
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- JPH0131110B2 JPH0131110B2 JP15696683A JP15696683A JPH0131110B2 JP H0131110 B2 JPH0131110 B2 JP H0131110B2 JP 15696683 A JP15696683 A JP 15696683A JP 15696683 A JP15696683 A JP 15696683A JP H0131110 B2 JPH0131110 B2 JP H0131110B2
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- Japan
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- hot water
- water
- heater
- heat storage
- tank
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
- F28D20/023—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being enclosed in granular particles or dispersed in a porous, fibrous or cellular structure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/18—Water-storage heaters
- F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
- F24H1/201—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
- F24H7/02—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid
- F24H7/04—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid with forced circulation of the transfer fluid
- F24H7/0408—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid with forced circulation of the transfer fluid using electrical energy supply
- F24H7/0433—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid with forced circulation of the transfer fluid using electrical energy supply the transfer medium being water
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
この発明は、槽内に給水された水を電気ヒータ
で加熱し、加熱された温水を貯湯および給湯する
電気温水器に関する。
で加熱し、加熱された温水を貯湯および給湯する
電気温水器に関する。
近年のエネルギー危機が一つの動機となつて、
エネルギーの有効利用、放熱による熱損失の低
減、排熱の回収が真剣に考えられるに及び、熱を
コンパクトに貯えることのできる潜熱系蓄熱材を
有効的に利用することが検討されてきた。
エネルギーの有効利用、放熱による熱損失の低
減、排熱の回収が真剣に考えられるに及び、熱を
コンパクトに貯えることのできる潜熱系蓄熱材を
有効的に利用することが検討されてきた。
従来から使用されている蓄熱材としては、身近
にある水、砂、砕石等がある。しかし、これらの
蓄熱材よりもコンパクトな蓄熱材を用いた技術も
開発されてきた。例えば、高温ではあるが、蓄熱
型カーラーの蓄熱にパラフインが使用された例が
ある。その他にも、中を流体が流れる伝熱管を内
蔵した貯湯槽内に潜熱系蓄熱材入りの容器が収納
されたもの（特公昭54−13054号公報）、水を封入
した金属缶を断熱性容器中に充填し、この容器を
蓄熱槽内に収納させたもの（特公昭54−24355号
公報）等が実用化または提案されている。しかし
ながら、これら従来の技術においては、蓄熱材入
り容器の伝熱効率に問題があつたし、耐水性、耐
薬品性が低いために水の浸入や液もれが発生する
という問題もあつた。また、潜熱系蓄熱材の相変
化に伴う体積膨張に対して容器が対応することが
できずに破れてしまうことがあつた。
にある水、砂、砕石等がある。しかし、これらの
蓄熱材よりもコンパクトな蓄熱材を用いた技術も
開発されてきた。例えば、高温ではあるが、蓄熱
型カーラーの蓄熱にパラフインが使用された例が
ある。その他にも、中を流体が流れる伝熱管を内
蔵した貯湯槽内に潜熱系蓄熱材入りの容器が収納
されたもの（特公昭54−13054号公報）、水を封入
した金属缶を断熱性容器中に充填し、この容器を
蓄熱槽内に収納させたもの（特公昭54−24355号
公報）等が実用化または提案されている。しかし
ながら、これら従来の技術においては、蓄熱材入
り容器の伝熱効率に問題があつたし、耐水性、耐
薬品性が低いために水の浸入や液もれが発生する
という問題もあつた。また、潜熱系蓄熱材の相変
化に伴う体積膨張に対して容器が対応することが
できずに破れてしまうことがあつた。
電気温水器は、浴室等への給湯に備えるため多
量の湯を作り出す必要があるが、従来は、大容量
の容器（例えば400）内で予め時間をかけて多
量の水を温めておかなければ必要な時に給湯する
ことができないという問題点があつた。そのた
め、容器の小型化を実現できなかつた。また、従
来の電気温水器は、電気代の安価な深夜の間（例
えば22時から６時まで）に高温（85℃）の湯を作
り、12時間以上後に放熱によつて半分程度熱を損
失した湯を浴室等に給湯するという極めて効率の
悪い使用のされ方であつた。
量の湯を作り出す必要があるが、従来は、大容量
の容器（例えば400）内で予め時間をかけて多
量の水を温めておかなければ必要な時に給湯する
ことができないという問題点があつた。そのた
め、容器の小型化を実現できなかつた。また、従
来の電気温水器は、電気代の安価な深夜の間（例
えば22時から６時まで）に高温（85℃）の湯を作
り、12時間以上後に放熱によつて半分程度熱を損
失した湯を浴室等に給湯するという極めて効率の
悪い使用のされ方であつた。
そこで、この発明は、潜熱系蓄熱材を有効に利
用して、熱効率が良く、小型ながらも従来と変わ
らぬ給湯性能を有する電気温水器を提供すること
を目的とする。
用して、熱効率が良く、小型ながらも従来と変わ
らぬ給湯性能を有する電気温水器を提供すること
を目的とする。
発明者は、以上の目的を達成するため鋭意検討
を重ね、この発明を完成した。
を重ね、この発明を完成した。
この発明は、槽内に、給水された水を加熱する
ヒータを備える電気温水器において、前記槽内に
は、表面に多数の溝を有し、潜熱系蓄熱材が封入
された合成樹脂製のカプセルが多数内蔵されてい
ることを特徴とする電気温水器をその要旨とす
る。以下、これを、その実施例をあらわす図面に
基づいて詳しく説明する。
ヒータを備える電気温水器において、前記槽内に
は、表面に多数の溝を有し、潜熱系蓄熱材が封入
された合成樹脂製のカプセルが多数内蔵されてい
ることを特徴とする電気温水器をその要旨とす
る。以下、これを、その実施例をあらわす図面に
基づいて詳しく説明する。
第１図にみるように、貯湯槽１内の底部にはヒ
ータ３が設置されている。ヒータ３の上方には、
貯湯槽内部を上下に仕切るようにして保護網１１
が張られており、網上には多数の蓄熱材入りのカ
プセル１２…が載つている。保護網１１はこれら
カプセル１２…がヒータ３に接触しないようヒー
タ３を保護する働きをするのである。給水は給水
管７を通つて貯湯槽１内下部へ行われ、貯湯槽１
からの給湯は貯湯槽上端にある給湯口９よりなさ
れる。給湯は、貯湯槽１内底部への給水によつて
水位を上昇させ、温水２を給湯口９から給湯管１
０内へ溢れ込ませるようにして行われる。図中、
４は支持脚、５は断熱材、６は槽内の空気圧を調
節するための空気抜弁、７′は給水弁、８は水抜
管、８′は水抜弁である。
ータ３が設置されている。ヒータ３の上方には、
貯湯槽内部を上下に仕切るようにして保護網１１
が張られており、網上には多数の蓄熱材入りのカ
プセル１２…が載つている。保護網１１はこれら
カプセル１２…がヒータ３に接触しないようヒー
タ３を保護する働きをするのである。給水は給水
管７を通つて貯湯槽１内下部へ行われ、貯湯槽１
からの給湯は貯湯槽上端にある給湯口９よりなさ
れる。給湯は、貯湯槽１内底部への給水によつて
水位を上昇させ、温水２を給湯口９から給湯管１
０内へ溢れ込ませるようにして行われる。図中、
４は支持脚、５は断熱材、６は槽内の空気圧を調
節するための空気抜弁、７′は給水弁、８は水抜
管、８′は水抜弁である。
貯湯槽内に収納されている蓄熱材入りのカプセ
ルは、耐水性および薬品安定性のある合成樹脂
製、例えばポリエチレンのブロー成形品等であ
る。また、第２図にみるように、カプセル１２は
立方体に近い形状をしており、容積あたりの表面
積を広くして熱交換効率を高めるため、表面に多
数の溝１３…が設けられている。これらの溝１３
…は、液相・固相間の相変化において体積変化の
大きい潜熱系蓄熱材の体積増減を吸収するために
も役立つている。また、これら溝１３…は、カプ
セル１２…が積み上げられている状態においても
水路を確保する役割を果たしている。カプセルの
成形方法は、特にブロー成形に限られるものでは
なく、他の方法であつても構わない。カプセルの
溝の形状についても特別の制限はない。
ルは、耐水性および薬品安定性のある合成樹脂
製、例えばポリエチレンのブロー成形品等であ
る。また、第２図にみるように、カプセル１２は
立方体に近い形状をしており、容積あたりの表面
積を広くして熱交換効率を高めるため、表面に多
数の溝１３…が設けられている。これらの溝１３
…は、液相・固相間の相変化において体積変化の
大きい潜熱系蓄熱材の体積増減を吸収するために
も役立つている。また、これら溝１３…は、カプ
セル１２…が積み上げられている状態においても
水路を確保する役割を果たしている。カプセルの
成形方法は、特にブロー成形に限られるものでは
なく、他の方法であつても構わない。カプセルの
溝の形状についても特別の制限はない。
第３図および第４図にみるように、カプセル１
２内には潜熱系蓄熱材１４が入つている。潜熱系
蓄熱材１４としては、利用温度に近い融点を有す
るものが好ましく、融点82℃のBa（OH）2・8H2O
等融点80℃前後のものが良い。しかし、融点が80
℃前後でない材料があつても構わない。潜熱系蓄
熱材１４を封入するに当つては、これを液相の状
態で封入口１５から注入したのち封入口１５を溶
着させるようにして行われる。
２内には潜熱系蓄熱材１４が入つている。潜熱系
蓄熱材１４としては、利用温度に近い融点を有す
るものが好ましく、融点82℃のBa（OH）2・8H2O
等融点80℃前後のものが良い。しかし、融点が80
℃前後でない材料があつても構わない。潜熱系蓄
熱材１４を封入するに当つては、これを液相の状
態で封入口１５から注入したのち封入口１５を溶
着させるようにして行われる。
つぎに、この発明にかかる電気温水器の作用に
ついて説明する。第１図にみるように、貯湯槽１
内には水２が充満している。ヒータ３で水２を温
めてゆくと、やがてカプセル１２…内の潜熱系蓄
熱材が、温められた水２の持つ熱を融点近くまで
蓄熱した後、固相から液相へと相変化する。この
時の水温は潜熱系蓄熱材の融点に近い温度であ
る。こうして温められた温水を給湯口９から給湯
するとともに、入り替りに貯湯槽内下部へ低温の
水を給水すると、給水された水はカプセル１２…
の間を通過するうちに潜熱系蓄熱材の液相から固
相への相変化を導き出し、それに伴う放熱によつ
て速やかに融点近くの温度まで加熱される。この
ようにして、あとから給水された水もヒータ３で
温められた水２のあとに続いて給湯される。これ
により、貯湯槽１の容量を超える量の湯が給湯可
能になるのである。例えば、融点82℃のBa
（OH）2・8H2Oの潜熱を利用すれば、給水温が25
℃であり給湯温を85℃にする場合、貯湯槽の容積
を従来の400から128に小型化することがで
き、表面積を従来の1/2.1にすることができる。
ついて説明する。第１図にみるように、貯湯槽１
内には水２が充満している。ヒータ３で水２を温
めてゆくと、やがてカプセル１２…内の潜熱系蓄
熱材が、温められた水２の持つ熱を融点近くまで
蓄熱した後、固相から液相へと相変化する。この
時の水温は潜熱系蓄熱材の融点に近い温度であ
る。こうして温められた温水を給湯口９から給湯
するとともに、入り替りに貯湯槽内下部へ低温の
水を給水すると、給水された水はカプセル１２…
の間を通過するうちに潜熱系蓄熱材の液相から固
相への相変化を導き出し、それに伴う放熱によつ
て速やかに融点近くの温度まで加熱される。この
ようにして、あとから給水された水もヒータ３で
温められた水２のあとに続いて給湯される。これ
により、貯湯槽１の容量を超える量の湯が給湯可
能になるのである。例えば、融点82℃のBa
（OH）2・8H2Oの潜熱を利用すれば、給水温が25
℃であり給湯温を85℃にする場合、貯湯槽の容積
を従来の400から128に小型化することがで
き、表面積を従来の1/2.1にすることができる。
この発明にかかる電気温水器において、実施例
では水位上昇によつて給湯管内に温水が入り込む
ようにして給湯されていたが、これに限られるも
のではなく、他の給湯方法を用いても構わない。
また、実施例では、ヒータの位置が貯湯槽下部で
あつたが、ヒータの位置に特別の制限はない。
では水位上昇によつて給湯管内に温水が入り込む
ようにして給湯されていたが、これに限られるも
のではなく、他の給湯方法を用いても構わない。
また、実施例では、ヒータの位置が貯湯槽下部で
あつたが、ヒータの位置に特別の制限はない。
以上のように、この発明にかかる電気温水器
は、槽内に、給水された水を加熱するヒータを備
える電気温水器において、前記槽内には、表面に
多数の溝を有し、潜熱系蓄熱材が封入された合成
樹脂製のカプセルが多数内蔵されていることを特
徴としており、給水された水を潜熱系蓄熱材の放
熱を利用して貯湯槽内で速やかに所望の温度の湯
にして給湯することができるため、貯湯槽が必要
量の湯を予め保温貯湯しておく容積を必要とせ
ず、貯湯槽、ひいては電気温水器全体の小型化を
実現することができ、しかも、それによつて貯湯
槽表面からの放熱による温水の熱損失を低減する
ことができるという効果がもたらされる。小型化
によつて、材料費の節減、製造設備の小規模化や
設置可能な場所の増加が実現され、貯湯槽内の水
の容量が少なくなるため、ヒータによる水温の上
がり始めが早く、所望の水温に達する時間も早く
なるという効果ももたらされる。一定温度の融点
を有する潜熱系蓄熱材を使うため、温水が相変化
温度以上になりにくく、かつ温水は潜熱系蓄熱材
から相変化近辺の温度の放熱を多量に受けるの
で、温水の温度制御がしやすいという効果もあ
る。また、カプセルが合成樹脂製で可撓性に優れ
ており、表面には多数の溝が形成されているの
で、蓄熱材の相変化に伴う体積膨張が吸収され、
合成樹脂の強度や耐薬品性とともに温水器の耐久
性が良くなる。表面に形成されている溝は、ま
た、熱効率を高める働きをし、水路を確保する上
でも役立つ。さらには、潜熱系蓄熱材と温水とが
液体同士間で熱交換が行われるため伝熱効率が良
い、多数個のカプセルを使用するので、万が一潜
熱系蓄熱材が漏出しても被害が少なくて済み、カ
プセルの取り換えも簡単である、という効果もも
たらされるのである。
は、槽内に、給水された水を加熱するヒータを備
える電気温水器において、前記槽内には、表面に
多数の溝を有し、潜熱系蓄熱材が封入された合成
樹脂製のカプセルが多数内蔵されていることを特
徴としており、給水された水を潜熱系蓄熱材の放
熱を利用して貯湯槽内で速やかに所望の温度の湯
にして給湯することができるため、貯湯槽が必要
量の湯を予め保温貯湯しておく容積を必要とせ
ず、貯湯槽、ひいては電気温水器全体の小型化を
実現することができ、しかも、それによつて貯湯
槽表面からの放熱による温水の熱損失を低減する
ことができるという効果がもたらされる。小型化
によつて、材料費の節減、製造設備の小規模化や
設置可能な場所の増加が実現され、貯湯槽内の水
の容量が少なくなるため、ヒータによる水温の上
がり始めが早く、所望の水温に達する時間も早く
なるという効果ももたらされる。一定温度の融点
を有する潜熱系蓄熱材を使うため、温水が相変化
温度以上になりにくく、かつ温水は潜熱系蓄熱材
から相変化近辺の温度の放熱を多量に受けるの
で、温水の温度制御がしやすいという効果もあ
る。また、カプセルが合成樹脂製で可撓性に優れ
ており、表面には多数の溝が形成されているの
で、蓄熱材の相変化に伴う体積膨張が吸収され、
合成樹脂の強度や耐薬品性とともに温水器の耐久
性が良くなる。表面に形成されている溝は、ま
た、熱効率を高める働きをし、水路を確保する上
でも役立つ。さらには、潜熱系蓄熱材と温水とが
液体同士間で熱交換が行われるため伝熱効率が良
い、多数個のカプセルを使用するので、万が一潜
熱系蓄熱材が漏出しても被害が少なくて済み、カ
プセルの取り換えも簡単である、という効果もも
たらされるのである。
第１図はこの発明にかかる電気温水器の一実施
例をあらわす断面図、第２図は第１図の電気温水
器を構成する蓄熱材入りのカプセルをあらわす斜
視図、第３図および第４図はそれぞれ第２図のカ
プセルを別方向から見た一部断面側面図である。 １……貯湯槽、２……水、３……ヒータ、１１
……保護網、１２……カプセル、１３……溝、１
４……潜熱系蓄熱材。
例をあらわす断面図、第２図は第１図の電気温水
器を構成する蓄熱材入りのカプセルをあらわす斜
視図、第３図および第４図はそれぞれ第２図のカ
プセルを別方向から見た一部断面側面図である。 １……貯湯槽、２……水、３……ヒータ、１１
……保護網、１２……カプセル、１３……溝、１
４……潜熱系蓄熱材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 槽内に、給水された水を加熱するヒータを備
える電気温水器において、前記槽内には、表面に
多数の溝を有し、潜熱系蓄熱材が封入された合成
樹脂製のカプセルが多数内蔵されていることを特
徴とする電気温水器。 ２ ヒータが貯湯槽下部に設けられており、ヒー
タ上方には保護網が設置されていて、その保護網
上に多数のカプセルが積載されている特許請求の
範囲第１項記載の電気温水器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58156966A JPS6048443A (ja) | 1983-08-27 | 1983-08-27 | 電気温水器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58156966A JPS6048443A (ja) | 1983-08-27 | 1983-08-27 | 電気温水器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6048443A JPS6048443A (ja) | 1985-03-16 |
| JPH0131110B2 true JPH0131110B2 (ja) | 1989-06-23 |
Family
ID=15639210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58156966A Granted JPS6048443A (ja) | 1983-08-27 | 1983-08-27 | 電気温水器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6048443A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006284070A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Daiwa House Ind Co Ltd | 貯湯装置 |
| DE102007038351B4 (de) * | 2007-08-14 | 2015-10-22 | BSH Hausgeräte GmbH | Warmwassergerät |
| JP2013088049A (ja) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Mitsubishi Plastics Inc | 潜熱蓄熱槽、及び給湯システム |
| JP2013088050A (ja) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Mitsubishi Plastics Inc | 潜熱蓄熱槽、及び給湯システム |
| JP6434889B2 (ja) * | 2015-11-12 | 2018-12-05 | 東邦瓦斯株式会社 | 蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法、及び蓄熱槽 |
-
1983
- 1983-08-27 JP JP58156966A patent/JPS6048443A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6048443A (ja) | 1985-03-16 |
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