JPH0236003Y2

JPH0236003Y2 -

Info

Publication number: JPH0236003Y2
Application number: JP8131686U
Authority: JP
Priority date: 1986-05-29
Filing date: 1986-05-29
Publication date: 1990-10-02
Also published as: JPS62192122U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」この考案は、一般建築物の中央暖房等で利用さ
れる蒸気暖房装置に関するものである。

「従来の技術」従来、一般建築物の中央式暖房に利用される暖
房装置として、重油などを燃料として、ボイラで
高温の蒸気を発生させ、この蒸気を暖房する室内
に配置した熱交換器に循環させて室内の暖房を行
なう蒸気暖房装置が知られている。

また、他の暖房装置としては、重油などを燃料
とした貯湯式ボイラ、ガスを燃料とした瞬間式ボ
イラ、あるいは電熱器を熱源とした貯湯器により
温水を作り、この温水を暖房する室内に配置した
熱交換器に循環させて室内の暖房を行なう温水暖
房装置が知られている。

「考案が解決しようとする問題点」上述の暖房装置のうち、燃料として重油などを
使用する装置では、使用する燃料に引火して火災
を引き起こす可能性もあるため、一般建築物内に
ボイラを設置することは防災上好ましくない欠点
があつた。また、重油などの燃料は、ある程度の
量を貯蔵しておき、この貯蔵燃料からボイラの必
要量を取り出して使用するために、安全に燃料を
貯蔵する設備を確保しなければならず、また、ボ
イラに燃料を供給するにも手間がかかる欠点があ
つた。

また、上述の温水暖房装置では、循環させる温
水の持つ重量当りの熱量が、蒸気に比べてかなり
少ないため、室内に配置した熱交換器を大型化し
ないと暖房効果が得られない欠点があつた。ま
た、温水暖房装置は、装置内の水が全て温水化し
た後でないと暖房が効き始めないので、暖房開始
までに時間がかかる欠点があつた。

「問題点を解決するための手段」この考案は、蒸気暖房装置を、容器の内部に設
けた熱源により発生した熱を容器内に蓄熱してお
く蓄熱器と、容器の内部に水が収容された蒸気発
生装置と、蓄熱器の熱を蒸気発生装置内の水に伝
導するヒートパイプと、蒸気を圧縮するスチーム
コンプレツサと、蒸気の熱を放熱する熱交換器
と、圧縮蒸気を減圧する膨張弁とを備え、上記蒸
気発生装置で発生させた蒸気を上記スチームコン
プレツサで圧縮して上記熱交換器に送り、熱交換
器より排出される蒸気を上記膨張弁で減圧し、そ
こで生じた蒸気または凝縮水を上記蒸気発生装置
に送るように構成したものである。

「実施例」第１図は、この考案の一実施例を示す図であ
る。なお、この実施例はこの考案を建築物の室内
を暖房する目的で使われる蒸気暖房装置に適用し
た例を示すものである。

この図において符号１は蓄熱器、２は蒸気発生
装置、３はスチーム、コンプレツサ、４は熱交換
器である。蓄熱器１は、断熱性の良い容器５の内
部に熱を蓄えておくための水などの流体を収容
し、かつ、この容器５の内部に水などの流体を加
熱するための電熱ヒータ６を収納したものであ
る。また、上記蒸気発生装置２は、容器７の内部
に水８を収容し、容器７の底部に予備ヒータ９を
配置したものである。この蒸気発生装置２と蓄熱
器１との間にはヒートパイプ１０が設けられてお
り、蓄熱器１内の熱で蒸気発生装置２内の水８が
加熱されるようになつている。ヒートパイプ１０
には蓄熱器１と蒸気発生装置２との間で熱の移動
を起こさせたり、または止める操作を行なう切り
換え具１１が設けられている。蒸気発生装置２で
作られた蒸気は、パイプ１２を通つてスチームコ
ンプレツサ３に送られるようになつている。スチ
ームコンプレツサ３はモータ１３を駆動すること
により供給された蒸気を圧縮して送り出すもので
ある。スチームコンプレツサ３から送り出された
蒸気は、パイプ１２を通つて暖房する室内に配置
された熱交換器４，４…に分配供給されるように
なつている。これらの熱交換器４，４…はスチー
ムコンプレツサ３で圧縮された蒸気の熱を放熱す
るものである。これらの熱交換器４，４…から排
出される蒸気は、途中膨張弁１４を設けたパイプ
１１を通つて上記蒸気発生装置２に送られるよう
になつている。

上記のように構成された蒸気暖房装置の操作方
法を説明すると、蓄熱器１内の電熱ヒータ６に通
電して電熱ヒータ６を発熱させ、蓄熱器１内の流
体を加熱して蓄熱器１内に熱を蓄えておく。電熱
ヒータ６を発熱させる電力は、電気料金の安価な
深夜電力を利用することが望ましい。暖房を開始
するには、ヒートパイプ１０の切り換え具１１を
熱が伝導するように切り換え、スチームコンプレ
ツサに接続したモータ１３を駆動し、膨張弁１４
を開ける。蓄熱器１内の熱は蒸気発生装置２に伝
導され、水８を加熱して蒸気を発生する。発生し
た蒸気は第１図に示される矢印の方向に循環して
室内の暖房を行なう。すなわち、蒸気発生装置２
で発生した蒸気は、パイプ１２を通つてスチーム
コンプレツサ３に送られる。蒸気はスチームコン
プレツサ３で圧縮され、断熱圧縮による発熱作用
によつて温度と圧力が増加した状態になる。圧縮
された蒸気はパイプ１２を通つて暖房する室内に
配置された熱交換器４，４…に送られる。熱交換
器４，４…は高温の圧縮蒸気と室内の空気との間
で熱交換を行ない、圧縮蒸気の持つ潜熱を室内に
放熱して暖房効果を得る。熱交換器４から排出さ
れる圧縮蒸気は膨張弁１４に送られる。膨張弁１
４に送られた圧縮蒸気は減圧され、蒸気と凝縮水
の気水混合状態で蒸気発生装置２に回収される。
なお、蓄熱器１から蒸気発生装置２に伝導される
熱が不足した場合には、蒸気発生装置２に収納さ
れた予備ヒータ９を加熱することにより、蒸気を
発生するようになつている。

上述の暖房装置を作動させる際の熱の移動を第
２図を参照して説明する。第２図は、縦軸に圧
力、横軸にエンタルピーを表わしたものである。
蒸気の持つエンタルピーが小さければ蒸気は凝縮
して液相となり、蒸気の持つエンタルピーが大き
ければ過熱蒸気相となる。液相と過熱蒸気相の間
にある曲線部分内は湿り蒸気範囲である。図に示
されたＡないしＥを結んだサイクルは、この暖房
装置を通常状態で作動させた際に蒸気が循環する
通路上の各位置、すなわち第１図に示されたＡな
いしＥの各位置での蒸気の状態を示すものであ
る。蒸気発生装置２内で発生した蒸気はパイプ１
２を通つてスチームコンプレツサ３に供給され
る。このとき蒸気は100℃、１気圧程度のもので
あるが、すぐに過熱蒸気相に入る所に位置し、エ
ンタルピーが大きい。これはＡで示されるもので
ある。スチームコンプレツサに供給された蒸気
は、スチームコンプレツサ３により圧縮されて圧
力が増加し、また、断熱圧縮による発熱作用によ
つて温度も上昇する。したがつて、圧縮後の蒸気
は上記Ａよりも圧力とエンタルピーが増加したＢ
の状態になる。スチームコンプレツサ３で圧縮さ
れた蒸気は、パイプ１２を通つて熱交換器４，４
…に送られる。この間の熱量損失が無ければ熱交
換器４，４…には上記Ｂと同じ状態の圧縮蒸気が
送られる。これはＣで示されるものである。熱交
換器４，４…に供給された圧縮蒸気は室内の空気
との間で熱交換を行ない、蒸気の持つ熱を室内に
放熱する。蒸気はエンタルピーを減少させてＤの
状態になる。Ｄの状態の圧縮蒸気は、膨張弁１４
で減圧されることにより、圧力が上記Ａと同程度
でＡよりもエンタルピーの小さいＥの状態とな
り、蒸気発生装置２に送られる。蒸気発生装置２
に送られた蒸気はヒートパイプ１０によつて伝導
される熱を受けて再び上記Ａの状態までエンタル
ピーを増加してスチームコンプレツサ３に送られ
る。

上記の蒸気暖房装置は、蓄熱器１を設けた構成
となつているので、例えば電気料金の安価な深夜
電力を利用して熱を発生させ、蓄熱器１に蓄熱
し、この蓄熱器の熱で蒸気を発生させることがで
き、また、発生した蒸気を圧縮するスチームコン
プレツサ３に必要な電力もわずかで良いため、暖
房に必要なエネルギーコストを安価にすることが
できる。また、電力だけで暖房効率の良い高温蒸
気による暖房を行なえる構成とすることができる
ため、重油などの燃料を燃焼させる必要がなく、
火災に対する安全性を高くすることができる。ま
た、重油などの燃料を使用しない構成にできるの
で、従来重油ボイラ等を使用する際必要だつた燃
料の貯蔵設備が必要なく、また、ボイラに燃料を
供給する手間を省くことができる。また、この暖
房装置は、重量当りの熱量が大きい高温蒸気を作
り、暖房するので、従来の温水暖房装置に比べ、
室内に配置する熱交換器４を小型のものにするこ
とができる。また、この暖房装置は、蒸気発生装
置２で蒸気が得られれば直ちに高温の蒸気を熱交
換器４に送れるので、わずかの時間で暖房を開始
することができる。

「考案の効果」この考案による蒸気暖房装置は、電力だけで暖
房効率の良い高温蒸気による暖房を行なえるよう
に構成することができるので、重油などを燃焼さ
せる必要がないため、火災に対する安全性を高く
することができる。また、重油などの燃料を使用
しない構成にできるので、従来重油ボイラ等を使
用する際必要だつた燃料の貯蔵設備が必要なく、
また、ボイラに燃料を供給する手間を省くことが
できる。また、この暖房装置は、蒸気発生装置で
蒸気が得られれば直ちに高温の蒸気を熱交換器に
送れるので、わずかの時間で暖房を開始すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す構成図、第
２図は第１図中のＡないしＥの各位置の圧力とエ
ンタルピーの関係を示す図である。１……蓄熱器、２……蒸気発生装置、３……ス
チームコンプレツサ、４……熱交換器、６……電
熱ヒータ、１０……ヒートパイプ、１４……膨張
弁。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

容器の内部に熱源を設け、熱源により発生した
熱を容器内に蓄熱しておく蓄熱器と、容器の内部
に水が収容された蒸気発生装置と、蓄熱器の熱を
蒸気発生装置内の水に伝導するヒートパイプと、
蒸気発生装置で発生させた蒸気を圧縮するスチー
ムコンプレツサと、このスチームコンプレツサで
圧縮された蒸気の熱を放熱する熱交換器と、熱交
換器から排出される圧縮蒸気を減圧し、そこで生
じた蒸気または凝縮水を蒸気発生装置に送る膨張
弁とを具えてなる蒸気暖房装置。