JPS5935738A

JPS5935738A - 暖房装置

Info

Publication number: JPS5935738A
Application number: JP57144675A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Miura; 三浦　満義
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-08-23
Filing date: 1982-08-23
Publication date: 1984-02-27
Also published as: JPS6347978B2

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】この発明は、濃度差エネルギの一棟である溶媒蒸気？吸
収°す゛る際に発生する吸収熱を利用した暖房装置忙関
するものである。

一般に暖房１“る手段としては、石油、石炭等の化石燃
料の燃焼熱あるいは眠気エネルギによるジュール熱を直
接利用したもの、また−　はこれらの熱を熱媒体によっ
て間接的に利用したもの等がある。しかしながら、化石
燃料を用いた場合は発熱量が大ぎいため火災事故の発生
率が高く、火傷などの被害も多発し°Ｃいる。また史に
、燃焼ガス中の存置ガスや酸素欠乏によって大気が汚梨
され、ガス中毒も起き易＜ｉｉ：全一１＜ｌに欠けろこ
ととなっていた。

さらに　、１ｉｌｉ料の補給を頻警忙行な５必要ｈｔあ
り、この補給作業が面倒であるとともに、質的不足によ
って年々燃料０−も七外シ１、ランニングコストの増大
をでも招（・ていたＣ、また、゛重置エネルギを利用す
る場合は、比較的低カロリーのため安全でしかも清潔で
はあるが、ランニングコストが大きいという欠点を有す
るものであつΔ二。

近年、これら化石燃料や電タ１４エネルギ産代わるもの
として注目されているものの−にｒｅ度差エネルギがあ
る。

この発明は濃度差エネルギの中でも特に吸収熱を利用し
たものである。一般に塩類の溶液は、濃度が高い程蒸気
圧が低（ｔ、ｃす、また同一蒸気圧においては沸点が市
くなる。したがって、同−県段で濃Ｊ９溶液と希薄溶液
が連Ａ−ｒると、濃厚ｆｇ液す一饅媒を吸収してＬ一度
エイ・ルギに基づく熱ビ発生′する。このような塩λ１
°１の浴液の一１欧差による発熱は、特に吸収熱と呼ば
れている。

（慶ル１澄エネルギに基づ（発熱としては、他Ｃ′こ酸
やアルカリの水溶液に水を加えた際に発生する希釈・熱
や固体塩が溶Ｈする際に発生する溶解熱等がある。

酸やアルカリの中でも例えばはＣ酸や水酸化ナトリウム
！よとの強酸、・道アルカリは発熱能力が犬で、暖房装
置の熱源と−することは原理的１（はもちろん口■能で
ある。しかし７よがも、これらは反応性す−太き（加熱
下におい”Ｃは極めて腐良１生が強い。そのため、装ｊ
ｉｉｔＫは特殊な何月を用いる必俊がある。例えば水酸
化ナトリウムに対しては純ニッケルがあるが極めて高価
であり、また強酸に対してはセラミック材が良いが、熱
伝導が低く、かつ耐圧性に乏しいなどの難点がある。さ
らに、火傷など人体に及ぼす害が大きく取扱上の危険性
も太きいなど、一般家庭用乞中心とする暖房装置として
は実用化が困難である。

また、固体塩は太陽熱などの蓄熱材とじては広く用（・
らＡしているが、固１（；のままでは反Ｌｉ＝、が不拘
−で定常的ｐ’、ｃ、高熱・ど艮時間に百ってト′）イ
）ことができない。又この仔な固体塩の俗ハイ熱？熱源
と（−て利用′１−る１こめには、固体塩のｂ子！４’
４区再び加熱し７て１・ｉ・１４１］にφ：　ｌｙｔす
る必ワがノｊンリ、このナイクルをシステム（’ＣＡ−
るのには／）・なり大バ）りな４４　！Ｉｔが必要とさ
Ｊｔｌ一般家庭のＨ２仔川装嫡゛としＣは１ｆ、？ｉさ
ないものであった。

こＣ−）う６明は、一度差エネルギの中でも特に吸収Ｉ
ｔ、　Ｋ　ｌｉ′ＩＪ　ｌ、てプ工され１こヰ、ので、
その目的と−３−Ｚ）ところ（・ｔ１安全で取り扱いも
容易なうえ安定した発熱効果を有し、しかもランニング
コストの低い暖房装＃￥Ｊｊｌ供することにある。

ｈ　？ＩＴ２目的ｆ？：達成するために、この発明は、
溶媒を吸収する際に吸収１軌を発生する吟収発熱イ〈←
塩類の溶液？収納した浴液夕／りと、こ・２つ溶液タン
クに阜）〜され、その内部に溶媒を収納した溶媒タンク
ど、溶液及び溶媒を加熱イ・’、＞　、ＩＪｌ］　：４
’、器と、発生した吸収熱の放熱ｆＨＩＨとから成り、
溶液タンクを溶媒タンクを内装した主反応室と、この主
反応室に連通している副反応室とから形成し、両反応室
の連通部を放熱部と成したことを特徴とする。

すなわち、この発明は反応性を高めるため予熱により高
温とした塩類の濃厚浴液に高温の゛溶媒蒸気を接触させ
て吸収熱を発生させると同時に、溶媒蒸気の蒸廠圧を利
用してインゼククを形成することにより、外部から何ら
動力を与えることなく溶液の循環及び攪拌を行うように
した点に主たる特色がある。吸収反応は溶液と溶媒蒸気
とが接触する領域で起り、この領域付近においては溶媒
蒸気の吸収のため浴液濃度ｈ；除々忙低下し、溶液内に
濃度分布が生ずる。したがって、反応ケ定常的に効率よ
（行なわせるためには溶液を攪拌してその濃度を均−Ｋ
ｊる必要がある。この発明はかかる要求に答えるために
なされたものである。

さらにまた、反応室を主反応室と、この主反応室に連通
している副反応室とから形成し、両反応室の連通部を放
熱部と成すことにより、効率の良い発熱を行なわせた点
にも特徴を有するものである。

吸収発熱性塩類としては、人体に無害で取扱いならびに
入手ｈｔ容易で、かつ濃度差エネルギが比較的大きく腐
食性の小さいことが要求され、中性塩の塩化物が好適で
ある。例えば、塩化リチウム（Ｌｉｏｌり、塩化カルシ
ウム（（！ａ０４　）　、塩化マグネシウム（ＭｇＣＩ
！り＃塩化亜鉛（ｚｎ０４　）など多数ある。溶媒とし
ては水の他にアルコール、アセトン、エーテル等の有機
溶媒もあるが、これらの有機溶媒は毒性、引火性が大で
、しかも沸点上昇が低くエネルギ量が小さいという難点
を有する。

次に、この発明の実施例を図示例と共に説明する。

図中１０はケーシングであり、このケーシング１０内に
主反応室２０、副反応室４０、水を補給するためのタン
ク５０及び放熱部６０が設けである。

主反応室２０は、ケーシング１０内の取付台２１上に載
置固定され、その周囲を断熱材２２にて覆っている。又
その内部には溶液２３が収納されると共に、この溶液２
３中には、主反応室２０内のみに配管されている主溶媒
タンク２４と、後述する副反応室４０との間で配管され
ている副溶媒タンク２゛５とが位置させである。なお図
中２６は、溶液２３の補給口である。又、主溶媒タンク
２４、副溶媒タンク２５側に、主反応室２０外部から突
設しであるのは、補助熱源としてのヒーターノ（イブ２
７である。

主溶媒タンク２４は、パイプ？枠状に組んでその内部に
溶媒３６を収納して形成され、下部からはタンク５０に
パルプ２８及び電磁弁２９を介して連通し、上部からは
、頂部が主反応室２０内の溶液２３より上方に達する逆
Ｕ字状の吹出パイプ３０が突設しである。

副溶媒りンク２５は、主溶媒タンク２４と同様、パイプ
？枠状に組んでその内部に溶媒３６Ｙ収納して形成され
、下部からはタンク５０にバルブ３１、電磁弁３２を介
して連通しぞいる。父上部からは内部にインセクタ３３
￥設けたインゼクタノくイブ３４が立設され、このイン
セクタパイプ３４先端が副反応室４０の気相４１に連通
する様忙形成されて（・る。

更にこのインゼクタパイブ３４の４７４２２３３部分に
は、主反応室２０の溶液２３中に他端が位置する吸込パ
イプ３５が連通して（・る。

なお主反応室２０下部には、溶液２３を抜くためのドレ
７３７が設けである。

副反応室４０は、ケーシング１０内の取付台４２上に４
Ｈ１ｔ固定され、その周囲を断熱材４３に″′Ｃ棲−っ
ている。又その内部に溶液２３が収納されると共に、こ
の溶液２３は、主反応室４０内の溶液２３と複数本の連
通］くイブ。

４４にて連通している。又副反応室４０内の下部にはヒ
ーターパイプ４５が配してあり、更忙は溶液２３を抜く
ためのドレン４６も設けである。副反応室４０上部忙は
、浴液２３の補給口４７が設けである。又副反応室４０
上部の気相４１部からは、途中に排気ボート４８を介し
て、タンク５０上部に至る排気ノぐイブ４９が設けであ
る。

タンク５０は、その内部に溶媒３６を収納し、Ｊ１１Ｉ
′１次主溶媒りｙり２４及び副溶媒タンク２５に溶媒３
６を補給するものである。又その上部には、溶媒３６の
補給口５１乞設けると共Ｋ、小孔５２を穿設した外気・
くイブ５３が突設しである。

放熱部６０は、主反応室２０と副反応室４０との間に位
置し、インゼクタノ（イブ３４、連通パイプ４４、排気
パイプ４８の間に放熱用のフィン６１を設けて形成しで
ある。なお図中６２は送風機である。

なＳ放熱部６０下方に相当するケーシング１０内には、
コントロールボックス１１が設けである。

次にこの実施例に係る暖房装置の作動を説明する。

まず溶液２３を補給口２６．４７から主反応室２０及び
副反応室４０に、入れると共に、溶媒３６を補給口５１
からタンク５０に入れる。その後ヒーターパイプ２７．
４５に通電し、て、溶液２３及び溶媒３６を加熱する。

その結果、溶媒３６が沸点に達することとなるが、この
時溶液２３は沸点上昇効果によって沸騰せず、溶媒３６
のみが沸騰して蒸気を発生する。例えば、ＬｉＣｌ！２
と０ａＯ１！、（７）１：３〜３：２の範囲の混合水溶
液（約６０〜５０％濃度）７ａｌ−使用した場合の沸点
上昇は６３〜３５ｔｒ程度であり、溶液２３の温度を１
５０Ｃ前後まで加熱すると両溶媒夕／り２４，２５内の
蒸気圧が５気圧程度にまで運することになる。

するとこのヒーターパイプ２７による加熱により溶液２
３が高温になると共に、溶媒３６が沸騰して、主溶媒タ
ンク２４に関しては、溶媒３６の蒸気が吹出パイプ３０
より主反応室室２０内の溶液２３中忙吹き出され、そこ
で吸収熱を発生させることとなる。又副溶媒タンク２５
に関しては、蒸気がインゼクタパイプ３４を介して副反
応室４０に吹き出されるが、この吹き出しの途中設けた
インセクタ３３及び吸込パイプ３５により、主反応室２
０内の溶液２３を０２い込んで、インセクタ３３で混合
反応させ、吸収熱を発生させつ一つ吹き出されることと
なる。

又この実施例では、浴液２３自体もヒーターパイプ２７
．４５により高温となるので、反応が著しく上記吸収熱
の発生が盛んとなる。

この様にして溶媒３６と浴液２３とが反応して、反応熱
を発生すると、溶液２３中に溶媒３６が加えられること
となり、溶液２３ｂ−希釈され、増１４．ｊることにな
る。しかしながら、溶液２３自体が高温となり、溶液２
３中の水分が盛んに蒸発し、この蒸気が排気パイプ４９
、排気ポート４８、外気パイプ５３を介して小孔５２か
ら大気中に放出されるために、現実的な増量はないこと
になる。

又この様圧して発生した熱は、インセクタ３３にて溶液
２３と溶媒３６とが混合したことによる反応熱により高
温となったインゼクタパイプ３４と、高温である溶液２
３の連通パイプ４４と、高温蒸気が通過する排気パイプ
４９とにかけて張設した放熱フィン６１を有する放熱部
６０で外気中に放出され、その熱を送風機６２にて拡散
させるものである。

ちなみに−実験例を示すと、溶液２３としてｃａ　ａＩ
！、　４Ｋｐ　、Ｌｉ　０１０．４Ｋｒ　、鉱物油ｌｌ
！の混合物を用い、溶媒３６として水を用いて、４８時
間運転すると、主反応室２０内温度が１８０ＣＶＣ達し
、しかもこの運転中に加えた溶媒３６が９１であるにも
関わらず、溶液２３全体の増量が０．２５　Ｊであった
。

この実験によれば、反応による溶液２３の希釈、換言す
れば溶液２３の濃度低下が非常に小さく、長時間にわた
って安定した熱発生を期待できるものである。

以上述べた様な構成及び作動の実施例は次の様な効果を
奏する。

まず吸収反応を利用したことＫよる一般的効果として、
化石燃料のよ５に発熱量が大きくなく、また燃焼反応を
伴わないので火災の恐れがないばかりか、燃焼ガスが発
生しないため安全で、かつ換気の必要がない点が挙げら
れる。従って、子供や寝たきりの病人だけの場合でも、
管理が容易でかつ安全に使用できる。

更に溶液タンクを、主反応室２０と副反応室４０とから
形成し、両反応室２０．４０の連通部であるインゼクタ
パイブ３４及び連通パイプ４４を放熱部６０としている
ので、吸収熱によって高温となった溶液２３をそのまま
熱源として用いることができ、極めて熱効率の高いもの
である。

又溶媒タンクを主溶媒タンク２４と副溶媒タンク２５と
から形成し、主溶媒タンク２４を、溶媒３６の蒸気が吹
出パイプ３０によって主反応室２０の溶液２３中に噴出
する様に形成しであるので、吸収反応を利用する発熱機
構において問題とされる溶液２３の攪拌が自動的に行な
われることになる。更に副溶媒タンク２５を、溶媒３Ｂ
の蒸気がインゼクタパイブ３４によって副反応室４０の
気相４１に噴出すると共に１その途中に設けたインセク
タ３３．吸込パイプ３５によって主反応室２０内の溶液
２３をも、溶媒３６と吸収反応させながら副反応室４（
ＨＣ噴出させている。

従って主反応室２０の溶液２３が、吸込パイプ３５、イ
ンゼクタパイプ３３を介して副反応室４０に噴出され、
逆に副反応室４０の溶液２３が、連通パイプ４４を介し
て主反応室２０に流入することとなり、溶液２３の攪拌
による反応性向上が十分図れるものである。

又副反応室４０の気相な、排気パイプ４９、排気ボート
４８、外気パイプ５３を介して外気に連通させたので、
溶液２３に加えられる溶媒３６が、吸収熱により蒸発す
ること忙なる。それ故Ｓ溶媒３６乞加え続げた場合であ
っても、溶液２３の全体量が増加せず、溶液２３の希釈
忙よる反応性低下が防止できるだけでなく、加湿効果を
も有する。

なおこの外気パイプ５３をタンク５０の気相に連通させ
ると、タンク５０内の溶媒３６温度が上昇した時であっ
ても、圧力向上がないので、危険性がないだけでなく、
溶媒３６の安定供給が図れる。

又溶液タンクとしての主反応室２０内に両溶媒タンク２
４，２！ｌ内装したので、同時に加熱していくと、溶媒
３６に水を用いた時には、沸点上昇釦より溶媒３Ｔが溶
液２３より必ず先に沸騰〜ｆることとなる。それ放雷に
溶媒３６蒸気が溶液２３に噴出することとなり、安定し
た吸収熱発生が図れる。

以上述べた様にこの発明は、火災や燃焼ガスによる事故
の心配もな（安全に用いることカテき、しかも管理が容
易かりシンニングコストが低いだけでなく、熱効率的忙
も優れたものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は内
部構造を示す概略正面図、第２図は同概略平面図である
。１０・・・ケーシング、１１・・・コントロールボック
ス２０・・・主反応冷、２１・・・取伺台、２２・・・断
熱剃、２３・・・溶液、２４・・・主溶媒タンク、２５
・・・副溶媒タンク、２６・・・補給口、２７・・・ヒ
ーターパイプ、２８・・・パルプ、２９・・・電磁弁、
３０・・・吹出パイプ、３１・・・パルプ、３２・・・
電磁弁、３３・・・インゼクタ、３４・・・インゼクタ
パイプ、３５・・・吸込パイプ、３６・・・Ｍ媒、３７
・・・ドレン、４０・・・副反応室、４１・・・気相、４２・・・取付
台、４３・・・断熱材、４４・・・連通パイプ、４５・
・・ヒーターバイア’、４６・・・ドレン、４７・・・
補給ＩＪ、４８・・・排気ボート、４９・・・排気パイ
プ５０・・・タンク、５１・・・補給口、５２・・・小
孔、５３・・・外気パイプロ０・・・放熱部、６１・・・放熱フィン、６２・・・
送風機。代理人弁理士〔ニー村盛友手続補正書（自発）昭和５７年１０月　６日特許庁長官若杉和夫　殿１、事件の表示昭和５７年特杵願第１４４６７５号２、発明の名称暖房装置３、補正を−「る者事件との関係　　特許出願人氏名　安田裕彦４、代理人〒１０４住　所　東京都中央区銀座２丁目１５番１２号６、補正
の内容（１）特許請求の範囲を別紙の通りに補正する。（２）明細書の発明の詳細な説明第１１頁第１１行の「
ｂｉ０４Ｊを、ｒＬｉ（！Ｊｊに補正する。（３）　　同第１２頁第１行から次行にかけての「主反
応室室」を、「主反応室」に補正する。（４）同頁第１７行から次頁第２行にかけての［しかし
ながら、・・・・・・ないことになる。」を次の文に補
正する。「しかしながら、溶液２３自体が高温となり、
溶液２３中の水分、即ち溶媒３６が盛んに蒸発すること
となる。この蒸気は、排気パイプ４９にて熱交換され、
排気ホード４８で水分となりタンク５０ＶＣ戻されるこ
ととなる。又一部の蒸気は、外気パイプ５３の小孔５２
から大気中に放出さ７）シることもある。」（５）同第１５頁第１８行から次頁第２行にかけての「
又副反応室・・・・・・ことＫなる。」を次の文に補正
する。「又副反応室４０の気相を、排気パイプ４９゜排気ボー
ト４８を介してタンク５０の気相に連通させ、かつこの
タンク５０の気相を外気パイプ５３を介して外気に連通
させたので、溶液２３に加えられる溶媒３６は、吸収熱
により蒸気となり液体としてタンク５０に戻るかあるい
は、蒸気のまま大気中に放出されること九なる。」特許請求の範囲１、溶媒を吸収する際忙吸収熱を発生ずる吸収発熱性塩
類の溶液を収納した溶液タンクと、この溶液タンクに連
通され、その内部に溶媒を収納した溶媒タンクと、溶液
及び溶媒を加熱する加熱器とＳ発生した吸収熱の放熱部
とから成り、溶液タンクを溶媒タンフケ内装した主反応
室と１この主反応室に連通している副反応室とから形成
し、副反応室の連通部を放熱部と成したことを特徴とす
る暖房装置。２、溶媒タンクを主溶媒タンクと副溶媒タンクとから形
成し、主溶媒タンクを溶媒蒸気が主反応室の溶液中に噴
出する様に形成し、副溶媒タンクを溶媒蒸気が副反応室
の気相に噴出すると共に、その途中にインゼクタを設け
、主反応室の溶液を吸引する様に形成した％許請求の範
ｖｆＩ第１項記載の暖房装置。た特許請求の範囲Ｍ１項または第２項記載の暖房装置。

Claims

【特許請求の範囲】１、溶媒を吸収する際に吸収熱を発生する吸収発熱性塩
類の溶液を収納した溶液タンクと、この溶液タンクに連
通され、その内部に溶媒を収納した溶媒タンクと、溶液
及び溶媒を加熱する加熱器と、発生した吸収熱の放熱部
とから成り、溶液タンクを溶媒タンクを内装した主反応
室と、この主反応室に連通している副反応室とから形成
し、両反応室の連通部を放熱部と成したことを特徴とす
る暖房装置。２、溶媒タンクを主溶媒タンクと副浴媒タンクとから形
成し、主溶媒タンクラ溶媒蒸気が主反応室の浴液中に噴
出する様に形成し、副溶媒タンクを溶媒蒸気が副反応室
の気相に噴出すると共に、その途中忙インゼクタ′４Ｉ
０：設け、主反応室の溶液を吸引する様忙形成した特許
請求の範囲第１項記載の暖房装置。３、　溶液タンクの気相を、排気パイプにより外気に連
通させた特許請求の範囲第１項または第２項記載の暖房
装置。４、溶媒タンクに溶媒補給用のタンクを連通させると共
に、このタンクの気相と排気パイプとを連通させた特許
請求の範囲第３項記載の暖房装置。