JPS6073218A - 蓄熱式暖房装置 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は粒状蓄熱材夕顕熱蓄熱槽として用い、室内を
直接に暖房する蓄熱式暖房装置に関する。

（ロ）従来技術 従来の蓄熱式暖房装置は、高温流体との熱交換によって
高温になった例えばダウサムなどの有機熱媒を砕石やレ
ンガなどの蓄熱へ充填固定さ几た蓄熱槽内に通し、その
顕熱を蓄熱するのが普通である。

しかし、このような装置で問題となる点は、蓄熱体が蓄
熱槽内に完全に固定さｎているために熱媒と蓄熱体、蓄
熱体と蓄熱体との熱伝導が非常に小さく（例えば、蓄熱
体−が砕石のときは有効熱伝導度カ０．２〜０．５　Ｋ
ｃａ協、ｈ、℃）、ソノタメニ蓄熱槽の容積を太き（し
なけ扛ばならない欠点或いＡ孜 は有効熱導度が小さいために槽内に温度のむらが＾ 生じ蓄熱体と熱媒との熱交換効率が低下する欠点、更に
は、蓄熱時には、熱源と有機熱媒との熱交換ロス、放熱
時には有機熱媒と水との熱交換ロスがあるために暖房装
置を含むシステム全体として有効に利用さ扛る熱量が減
少する欠点があった。

（ハ）発明の目的 蓄熱槽内の有効熱伝導度を太き（し、流体と蓄熱材との
熱交換効率を向上させると共に、蓄熱式暖房装置に使わ
ｎてぃた熱交換器による熱損失をな（すことを目的とす
る。

に）発明の措成 砕石などの鉱物を粒状にしたもの或いは砂などの粒状蓄
熱材を蓄熱槽に充填して蓄熱材による流動揺を形成し、
この流動層には、熱源の熱を運ぶ空気や暖房さｎる室の
空気が流入して蓄熱材と直接熱交換するように構成し、
かつ、流動層に空気を分散する分散板の上側には金属網
を立設して暖房装置を形成し、分散板上で立体的にひろ
がった金属網は、分散板を経て流動層に流入して（る気
泡の合体成長を抑制し、小さな気泡によって流動層内の
蓄熱材の攪拌と熱伝達を長い間確保できるようにしたも
のである。

（ホ）実施例 以下に本発明による蓄熱式暖房装置ヲ図面に従い説明１
−る。

第１図は本発明の装置と太陽熱集熱器とを組み合わせた
システム図であり、（１）は太陽熱集熱器、（２）は蓄
熱槽、（３）は暖房さｎる室（４）に設置さｎた暖房機
であり、こ１．もの機器は、ダクト（５）によって接続
さ几、切替弁（６３（７）の操作によって、太陽熱集熱
器（１）で得ら扛た熱の蓄熱槽（２）・＼の蓄熱或いは
。

蓄熱槽（２）から暖房機（３）への放熱が行なわ扛るよ
うになっている。（８）はこのようなダクト（５）での
空気の循環をするための送風機、（９）はこの送風機（
８）による送風量を制御する制御器、（１０）は制御器
（９）に制御入力を与える流量計であり、０財主蓄熱槽
（２）刀・ら流出する空気中に固形物が混入し１ことき
にこれを分離して蓄熱槽（２）に戻すサイクロン、（１
つは空気清浄用のフィルタである。

蓄熱槽（２）は、空気導入口１３＋ｖ下方に１、同じ（
出口０４）を上方に有した槽であり、この槽０５）の中
には、粒状蓄熱材０６）が充填さ扛、この蓄熱材０６）
を分散板（［７）で支えることにより槽内に蓄熱材（１
Ｇ）の流動層（１８）乞形成している。粒状蓄熱材（１
Ｇ）には砕石などの鉱物を粒状にしたもの或いは砂など
が用いら几、このよ５な粒状蓄熱材（１，ｆｉ）で形成
さ扛たｂ”Ｌ動揺（則の中には、分散板（■７）によっ
て流動層中に形成さ几た気泡の合体、成長を抑制する金
属網卸が取り付けら扛ている。

金属網（１９）は、例えば第２図に示すような金網リン
グなど、金属線を編織してできた網を筒状にしたもので
あり、この高さは、流動層（１８）を形成する粒状蓄熱
材（１６）の静止層（流動層が静止しているときの）高
さとほぼ同じ高さにするのが好ましい。

又、金属網（ｌ翅の網目の大きさは、空隙率にして０．
９９０（−）が程度が良い。

流動層０８１の内部で発生する気泡と粒状蓄熱材θｅと
の関係は、概略、第３図のようになっており、粒状体の
流扛（実線矢印）と気泡ＣＤとが近接する領域（２０）
の部分は気体と粒状体との接触が最も激しく、熱伝達も
この領域（２０）を中心になされるため、本発明のよう
に分散板（１７）の上に金属網０９）を立設し、分散板
α力で生成さ扛た気泡が流動層（【８）の全体にわたっ
て細かい気泡の状態で分散されるときは、気泡（２１）
と粒状蓄熱材健との熱伝達も同上し、流動層としての熱
効率の向上した蓄熱装ｆｉ″ｃを提供できるものである
。

すなわち、一般の流動層内の有効熱伝導度は１０００〜
５０００Ｋｃａｌ／ｍ、ｈ０℃程あって、ＵＣ述べた従
来の蓄熱槽とくらべ几ば２０００〜２００００倍となる
。しかしながら、流動層では、分散板上１〜２印伺近で
小さな気泡により粒子（蓄熱材）が急激に攪、拌（混合
）されて大股に熱交換さｎるが、この領域（分散板上１
〜２ｃｍ付近）欠過ぎると気泡の合体成長が生じあまり
熱交換されない。

しかし、分散板Ｑ、７］の上に金網を立設した本発明で
は、分散板（１７）で生成された小さな気泡が粒状蓄熱
材（１６）を強く攪拌し、空気と蓄熱材との熱交換の促
進領域を拡げるので、有効熱伝導度の下限が３０００に
０ａ１／ｍ、１１０℃と大巾に上昇さ扛、従来の流動層
の蓄熱装置と比べても蓄熱効率の向上と性能の安定化が
図ルるものである。

このような蓄熱式暖房装置と太陽熱集熱器とを組み合わ
せた第１図のシステムにおいて、蓄熱時には、太陽熱集
熱器（１）によって加熱さした空気が弁（７）を通り、
送風機（８）により１蓄熱ｉ’ｒｍ　（２）に供給され
ろ。この時最適なかｆ動状態を保持するために空気流量
を流量計００）で測定しつつ送風し、送風機（８）によ
る送風器を制？ｉ１１器（９）で調節する。蓄熱槽（２
）に供給さｎた加熱空気は、分散板（１７）を通り、蓄
熱材０６）と接触し、熱交換して、サイクロン（１１１
、弁（６）をｊｌｌつで太陽熱集熱器（１）に戻り、空
気は再び加熱さｎて上記と同様に循環して、熱を蓄熱す
る。

一方放熱時には、室（４）の空気を送風機（８）によっ
て蓄熱槽（２）に供給し、この中に充填されて加熱状態
にある蓄熱材（１６）と接触させて熱交換し、サイクロ
ン０１１弁（６）を通して暖房機（３）から室（４）に
直接に温風を供給する。尚、フィルタ（１７Ｊは暖房機
（３）に内蔵させても良い。第４図は本発明の暖房蓄熱
装置の他の実施例を示し、サイクロン（２渇を槽内に収
納したものであり、第１図と同じ部分は同一の図番な付
しである。

（へ）発明の効果 このように、本発明の蓄熱式暖房装置にょｔ”ｔば、粒
状の蓄熱材で構成された流動層内に金属網を立設し、こ
の流動層内における気泡の合体成長を防止する一方、こ
の流動層に送られる気体すなわち、空気を直接の媒体と
して蓄熱と放熱をさせ、こｎにより暖房を行なうように
したので、蓄熱槽内での空気と蓄熱材との熱交換効率を
増し、小型でも蓄熱能力が太き（安定した性能の蓄熱式
暖房装置な提供できるものである。

又、蓄熱、暖房は、蓄熱材と直接接触して熱交換するよ
うに構成されているため従来のような熱交換器による熱
損失を避けることができ熱効率の良い暖房装置を捺供で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による蓄熱式暖房装置を組み込んだ暖房
システム？示す説明図、第２図は本発明の装置に使用す
る金属網の一例を示す斜視図、第３図は気泡と粒体との
熱交換領域を模型的に示す説明図、第４図は本発明によ
る蓄熱式暖房装置の他の実施例を示す縦断面図である。 （２）〜蓄熱槽、　旧）〜サイクロン、（１５１〜イｊ
７、（１Ｇ）〜粒状蓄熱材、　（１７）〜分散板、　（
１急〜流動層、０９〜金属網。 出願人　三洋電機株式会社　外１名　１、′、２・ 代理人　弁理士　佐　野　静　夫・□）−− 第１図　： ■ １　；、’５４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　砕石などの鉱物を粒状にしたもの、或いは砂な
   どの粒状蓄熱材を蓄熱槽に充填して蓄熱材による流動層
   を形成し、空気の分散板の上の流動層内には金属網を立
   設し、この流動層の蓄熱材と直接熱交換する空気を媒体
   として、蓄熱及び暖房を行なうようにしたことを特徴と
   する蓄熱式暖房装置。