JPH03160273A - 蓄熱装置 - Google Patents

蓄熱装置

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JPH03160273A
JPH03160273A JP1300626A JP30062689A JPH03160273A JP H03160273 A JPH03160273 A JP H03160273A JP 1300626 A JP1300626 A JP 1300626A JP 30062689 A JP30062689 A JP 30062689A JP H03160273 A JPH03160273 A JP H03160273A
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松元 武志
Koichi Nagasaki
浩一 長崎
Kozo Suzuki
皓三 鈴木
Muneo Okada
岡田 宗男
Masataka Mochizuki
正孝 望月
Koichi Masuko
耕一 益子
Ryuichi Okiayu
置鮎 隆一
Akihiko Hisamatsu
明彦 久松
Tsutomu Makino
牧野 勤
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
Inax Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は給湯器などに用いる電気式の蓄熱装置に関する
ものである。
〔従来の技術〕
従来より、比熱の大きい物体に熱を蓄えておいて、後で
この顕熱を利用する蓄熱技術は広く知られており、さま
ざまな分野で利用されていた。
たとえば、電気エネルギーによる蓄熱を利用した給湯器
として、水を直接加熱し、水自体を蓄熱体として利用す
る貯湯式のものが広く用いられていた。また、より小型
、高性能の蓄熱装置として、本出願人等は、非酸化物セ
ラミックスを蓄熱材として用いることを既に提案した(
特願昭63−180594号、63−180595号)
。これは、炭化珪素質セラミックスや窒化珪素質セラミ
ックス等の非酸化物セラミックスからなる蓄熱体に電気
ヒータ及びヒートパイプを具備したものであって、電気
ヒータによって前記蓄熱体に蓄熱しておいて、必要なと
きに、前記ヒートパイプによってこの熱を取り出すよう
にしたものであった。
〔従来技術の課題〕
上述したような蓄熱装置では、蓄熱体からヒートパイプ
への熱伝達を迅速かつ多量に行わせる必要があり、蓄熱
体に求められる特性として次のような点があった。
1)蓄熱量(熱容量)が大きいこと 2)熱伝導率が大きいこと 3)ヒートパイプから与えられる熱的応力に耐えられる
こと 4)熱的安定性に優れ、劣化・変質・腐食のないこと 5)施工性・製作性の面から軽量なこと6)製作性の良
いこと ところが、1種類の蓄熱体でこれらすべての特性を満た
すことは非常に困難であり、前記した非酸化物セラミッ
クスでも蓄熱量がやや低く、またコストが非常に高いと
いう問題点があった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明はこのような事実に鑑み、蓄熱体に望まれる特性
を2極分化し、蓄熱装置を2つの異なる蓄熱体から構戒
したものである。その1つは入熱のためのヒータと出熱
のためのヒートバイプを備えた第1の蓄熱体であり、ヒ
ートバイプから与えられる熱的応力に耐えられ、熱的安
定性にも優れるステンレス鋼または窒化珪素質セラミッ
クスから或る。
もう1つは顕熱として熱エネルギを蓄えるための第2の
蓄熱体であり、安価・軽量・蓄熱性に優れるアルミナセ
ラミックス、マグネシア質レンガ、または炭化珪素質レ
ンガから戒る。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図によって説明する。
第1図に示す蓄熱装置Tは、第1蓄熱体lと第2蓄熱体
2を組合わせてなるものである。第1蓄熱体lはステン
レス、窒化珪素質セラミックス等の耐熱衝撃性、耐蝕性
に優れた材質から戒り、第2図に示すように第2蓄熱体
2を取付けるための取付部1aおよび伝熱フィン1bを
備えている。また、この第1蓄熱体1は出熱のためのヒ
ートパイプ3ヲ具備し、このヒートパイプ3に連通ずる
蒸発部3aが、内部に複数に分岐して形戒され、さらに
入熱のための電気ヒータ4も埋設されている。
一方、第2蓄熱体2は第3図に示すように、前記取付部
1aに合致するような直方体であり、アルミナセラミッ
クス、マグネシア質レンガ、炭化珪素質レンガなどの熱
容量が大きく、軽くて安価な材質からなるものである。
上記第1蓄熱体lと第2蓄熱体2の結合構造は、第1図
に示すように、第1蓄熱体1の取付部1aに第2蓄熱体
2を複数取付けて、接合部材5をボルト6で締付けるこ
とによって両者を結合一体化させればよい。
このとき、第l蓄熱体1と第2蓄熱体2は接着せずに接
合部材5による締付け力のみで結合しているため、容易
に分解可能であり、また両者の熱膨張差に基づくワレ等
の恐れはない。さらに、両者の接合部分には、金属粉末
をペースト状にした伝熱セメント等を厚さ1mm程度に
介在させておくことによって接合部分の空隙をなくし、
第1蓄熱体lと第2蓄熱体2間の熱伝達を良好にするこ
とができる。
この蓄熱装置Tは、あらかじめ電気ヒータ4に通電する
ことによって第1蓄熱体l、および該第1蓄熱体1を通
じて第2蓄熱体2に蓄熱しておき、必要なときにヒート
パイプ3中を水などの熱媒体を通過させれば、前記第1
蓄熱体1、第2蓄熱体2に蓄えられた熱は前記熱媒体に
伝わり、効率よく熱を取り出すことができる。即ち、本
発明の蓄熱装置Tにおいて、第2蓄熱体2は蓄熱のみに
作用し、一方第1蓄熱体lは蓄熱作用と同時に、ヒート
バイプ3や電気ヒータ4と第2蓄熱体2間の熱の伝達作
用をなすものである。
次に本発明の他の実施例について説明する。
第4図に示す蓄熱装置Tは、伝熱フィンを備えずに平板
状とした第1蓄熱体1の両側に複数の第2蓄熱体2を配
置し、さらにこれらの両側から、接合部材5をボルト6
a、シャフl−6b,ナソト6cで締め付けることによ
って、前記第1蓄熱体1と第2蓄熱体2を結合したもの
である。
また、第5図に示す蓄熱装置Tは、平板状とした第1蓄
熱体1の両側に複数の第2蓄熱体2と、別体で形戒した
伝熱フィン7を配置し、これらの両側から、接合部材5
をボル}6a、シャフ}6b,ナソト6cで締めつける
ことによって全体を結合したものである。上記伝熱フィ
ン7は熱伝導性に優れた鉄からなり、この伝熱フィン7
と前記第1蓄熱体1との接合面は表面粗さ10s以下の
なめらかな面とするか、あるいは両者を溶接することに
よって熱伝達性を高めるようにしている。
また、本発明の蓄熱装置Tにおいて、第1蓄熱体1は、
ヒートパイプ近傍が急冷され、廻りの部分との温度差に
よる歪みのために激しい熱応力が発生する。したがって
、第l蓄熱体1は加工性が良く、耐熱応力が大きく、ま
た水などの熱媒体による腐食や500℃程度の高温に耐
え得る材料でなければならない。
このような観点から、第1表に示すさまざまな材料につ
いて、500℃に加熱し、水冷実験を行った。それぞれ
耐熱性、耐錬性、耐熱応力性の点から総合評価を行い、
第1蓄熱体lとしての使用可能性を検討した。結果は第
1表に示す通り、ステンレス(SUS316L)以外の
金属材は耐熱性、耐蝕性、加工性、材料価格の点で問題
があり、また窒化珪素質セラミックス以外のセラξツク
材では水冷時にクラックが生じ、耐熱応力性の点で問題
があった。したがって、第l蓄熱体1の材質としてはス
テンレスまたは窒化珪素質セラξソクスが優れており、
特にステンレスはセラミノクスに比べ加工性に優れ、コ
ストが低く、熱容量も大きいため最も優れていた。
〔以下余白〕
第 1 表 ?方、第2蓄熱体2は、大きな熱応力は加わらず、熱を
顕熱として蓄えるためだけのものであることから、大き
な熱容量をもった材料であることが必要であり、また施
工性などの点からは軽量であることが望まれる。
そこで、第2表に示す様々な材料について使用試験を行
ったところ、単位体積あたりの熱容量が0.70cal
/ cm3・k以上で、比重が4.0以下の材料、即ち
アルミナセラミックス、マグネシア質レンガ、炭化珪素
質レンガが優れていた。中でもアルミナセラ累ツクスは
大きな熱容量を持ち耐久性に優れていることから、業務
用など長期的安定性や小型化が要求される用途に有効で
あり、小型の家庭用給湯器としては経済的なマグネシア
質レンガが、また一般的な給湯器としては、炭化珪素質
レンガが最適であるという結果が得られた。
上記アルξナセラξツクスとは、70χ以上の^l20
1を主戒分とし、SiO■MgO,CaO等の焼結助剤
を添加して焼威した緻密質体であり、またマグネシア質
レンガとは70X以上のMgOを主成分とし、不純物を
多く含有したまま焼成した、気孔率10〜25χ程度の
多孔質体であり、さらに炭化珪素質レンガとは、70χ
以上のSiCを主戊分として不純分を多く含有したまま
焼威した気孔率10〜25z程度の多孔質体である。
また、各第2蓄熱体2の大きさは、製作性、施工性など
の点から、100 X 100 X 20mmから30
0×300 X 100mmの範囲内のものが最適であ
った。
〔以下余白〕
第 2 表 次に、本発明の蓄熱装置Tを給湯器に用いた例を説明す
る。第6図に示すように、蓄熱装置Tを断熱容器8で取
り囲み、ヒートバイプ3は熱交換器Kを通って循環する
熱サイホン式のものとし、熱交換器κでは水管Pを通る
水道水へ伝熱するようになっている。
上記給湯器は、まず夜間に電気ヒータ3に通電して、第
1蓄熱体1、第2蓄熱体2を500℃程度に加熱してお
き、温水を利用する際に蛇口を捻ると、ヒートパイブ3
内を水などの熱媒体が循環し、熱交換器Kで木管P中の
水に熱を伝え、温水が発生するようになっている。この
給湯器は、クリーンな電気エネルギーのみを用いるもの
であり、インテリジェントビルにも応用でき、また夜間
電力を利用することから、低コストで、電力の昼夜平滑
化にも貢献できる。
ここで、実際に第1図に示す蓄熱装置Tを試作した。第
1蓄熱体1はオーステナイト系ステンレス鋼(SUS3
16L)を使用し、0.005m’の容積をもつものと
した。また第2蓄熱体2は、92XのAlz(hを主成
分とするアルミナセラミノクスにより形成し、全体で0
.020m’の容積のものとした。さらに電気ヒータ4
はNi−Cr発熱体の周囲をMgOの無機系充填材で絶
縁し、ステンレス(SUS304)でシースした棒状体
で、外径201、長さ340mm 、発熱量400一の
ものを5本埋設した。このような蓄熱装置Tは、電気ヒ
ータ4に通電することによって500℃まで5時間でほ
ぼ均熱でき、このとき、総蓄熱量として7700kca
 lを蓄えられ、家庭用の台所給湯器として充分利用で
きることがlllI認された。
また、この蓄熱装置Tは、大部分を占める第2蓄熱体2
として軽量のアルξナセラミノクスを用いていることか
ら、たとえば全体をステンレス鋼で形戒したものに比べ
、半分以下(84〜106kg).fM度に軽量化する
ことができ、取扱い、施工の容易なものとなった。
〔発明の効果〕
叙上のように本発明によれば、入熱のための電気ヒータ
と出熱のためのヒートパイプを具備した第1蓄熱体と、
顕熱として熱エネルギーを蓄えるための第2蓄熱体を組
合わせて蓄熱装置を構成したことによって、第1蓄熱体
として耐熱応力等に優れた材料を用い、一方第2蓄熱体
として熱容量が大きく、軽量の材料を用いることができ
るため、全体として、小型、軽量で、安全性に優れ、大
きな蓄熱量を持つ蓄熱装置を安価に提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の蓄熱装置の全体構造を示す斜視図、第
2図は第1図中の第1蓄熱体のみを示す斜視図、第3図
は同じく第2蓄熱体のみを示す斜視図である。 第4図、第5図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す斜
視図である。 第6図は本発明の蓄熱装置を用いた給湯器の概略図であ
る。 1:第1蓄熱体   2:第2蓄熱体 3:ヒートパイプ  4:電気ヒータ 第 2 図 第 3 図 第 5 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入熱のための電気ヒータ及び出熱のためのヒート
    パイプを備えた第1蓄熱体と、熱エネルギーを蓄えるた
    めの熱容量の大きな第2蓄熱体とを組合わせてなる蓄熱
    装置。
  2. (2)前記第2蓄熱体は、単位体積あたりの熱容量が0
    .70cal/cm^3・K以上で、かつ比重が4.0
    以下であることを特徴とする請求項第1項記載の蓄熱装
    置。
JP1300626A 1989-11-17 1989-11-17 蓄熱装置 Expired - Lifetime JP2761777B2 (ja)

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JP2761777B2 JP2761777B2 (ja) 1998-06-04

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7302104B2 (en) 2001-12-28 2007-11-27 Ricoh Co., Ltd. Smoothing tile boundaries of images encoded and decoded by JPEG 2000
JP2017116125A (ja) * 2015-12-21 2017-06-29 株式会社豊田中央研究所 化学蓄熱反応器、及び化学蓄熱システム
CN110608625A (zh) * 2019-04-30 2019-12-24 郑家远 一种热管插入蓄热体深度可调的高温固体电蓄热器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5634094A (en) * 1979-08-27 1981-04-06 Hitachi Ltd Heat accumulating tank

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5634094A (en) * 1979-08-27 1981-04-06 Hitachi Ltd Heat accumulating tank

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7302104B2 (en) 2001-12-28 2007-11-27 Ricoh Co., Ltd. Smoothing tile boundaries of images encoded and decoded by JPEG 2000
JP2017116125A (ja) * 2015-12-21 2017-06-29 株式会社豊田中央研究所 化学蓄熱反応器、及び化学蓄熱システム
CN110608625A (zh) * 2019-04-30 2019-12-24 郑家远 一种热管插入蓄热体深度可调的高温固体电蓄热器

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