CN114729764A

CN114729764A - 锅炉

Info

Publication number: CN114729764A
Application number: CN201980101719.5A
Authority: CN
Inventors: 大谷和之; 石崎信行
Original assignee: Miura Co Ltd; Clean Planet Inc
Current assignee: Miura Co Ltd; Clean Planet Inc
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2022-07-08
Anticipated expiration: 2039-10-25
Also published as: CN114729764B; JPWO2021079489A1; EP4050283A4; WO2021079489A1; AU2019471311A1; CA3155576A1; US20240125466A1; JP6795129B1; EP4050283A1; KR102685388B1; KR20220084162A

Abstract

一种锅炉具备：发热体；容器，其在内部设置有所述发热体；以及水管，其在比热容比空气的比热容高的气体充满所述容器的内部的环境下，被所述发热体产生的热量加热。

Description

锅炉

技术领域

本发明涉及对供给的水进行加热的锅炉。

背景技术

以往，对供给的水进行加热的锅炉被广泛利用于包括工业用、商业用在内的各种用途。在锅炉中设置有用于对所供给的水进行加热的发热机构，作为该发热机构的一个方式，可以举出在容器内部设置有发热体的发热机构。

另外，可举出各种这种发热机构的具体方式，作为其一例，在专利文献1中公开有一种将在表面形成有由储氢金属或者储氢合金构成的多个金属纳米粒子的发热体(反应体)设置于容器内部的发热机构作为发热系统。根据专利文献1，记载了如下内容：在该发热系统中，通过向容器内供给有助于发热的氢系气体而在金属纳米粒子内吸储氢原子，产生过剩热量。

需要说明的是，在专利文献1中也如所说明那样发表了如下主旨：将由钯制成的发热体设置于容器内部，向该容器内部供给氘气体，并且通过对容器内部进行加热而产生放热反应。另外，关于利用储氢金属或者储氢合金而产生过剩热量(输出焓高于输入焓)的放热现象，在各国的研究者之间对产生过剩热量的机制的详细内容进行讨论，并报告产生了放热现象。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6448074号公报

专利文献2：美国专利第9,182,365号说明书

发明内容

发明要解决的课题

重要的是，在利用将发热体设置于容器内部的发热机构来加热水的锅炉中，尽可能高效地将发热体产生的热量向水传递。本发明鉴于上述课题，其目的在于提供一种利用在容器内部设置有发热体的发热机构来加热水，且能够将发热体产生的热量高效地向该水传递的锅炉。

用于解决课题的方案

本发明的锅炉构成为具备：发热体；容器，其在内部设置有所述发热体；以及水管，其在比热容比空气的比热容高的气体充满了所述容器的内部的环境下，被所述发热体产生的热量加热。

根据本结构，利用在容器内部设置有发热体的发热机构来加热水，能够将发热体产生的热量高效地向该水传递。需要说明的是，这里的“水管”是指供加热对象的水流动的管。

另外，作为上述结构，更具体而言，也可以构成为，具备作为供所述气体循环的路径的循环路径，所述循环路径的一部分包含在所述容器内。另外，作为上述结构，更具体而言，也可以构成为，所述气体是氢系气体。需要说明的是，本申请中的氢系气体是氘气体、氕气体或这些气体的混合气体。

另外，作为上述结构，更具体而言，也可以构成为，所述发热体是反应体，该反应体的表面设置有由储氢金属类构成的金属纳米粒子，且在所述氢系气体供给到所述容器内的状况下，在所述金属纳米粒子内吸储氢原子而产生过剩热量。根据本结构，能够利用发热体产生的过剩热量来加热水。需要说明的是，本申请中的“储氢金属类”是指Pd、Ni、Pt、Ti等储氢金属或者包含这些金属中的一种以上的储氢合金。

另外，作为上述结构，更具体而言，也可以构成为，具备加热器或者燃烧器，以对所述反应体进行加热。另外，在该结构中，也可以构成为，具备使氢系气体燃烧的燃氢燃烧器作为所述燃烧器，使向所述燃氢燃烧器与所述容器的内部供给氢系气体的供给源共用。根据这些结构，能够形成如下锅炉，即，利用能够使用与在容器内充满的氢系气体种类相同的气体的燃氢燃烧器，能够高效地利用气体。

另外，作为上述结构，更具体而言，也可以构成为，具备：燃料电池，其通过使供给到燃料极的氢系气体与氧反应而发电；以及加热器，其使用所述燃料电池所产生的电力来对所述反应体进行加热。另外，在该结构中，也可以构成为，使向所述燃料极与所述容器的内部供给氢系气体的供给源共用，将供给到所述燃料极的氢系气体中的以未反应的状态被排出的气体向所述容器的内部供给。根据这些结构，能够形成如下锅炉，利用能够使用与在容器内充满的氢系气体种类相同的气体的燃料电池，能够高效地利用气体。

另外，作为上述结构，更具体而言，也可以构成为，所述水管呈螺旋状延伸并以包围所述发热体的方式配置。根据本结构，能够将发热体产生的热量高效地向加热对象的水传递，并且容易以包罗侧壁的整周的大致全部区域的方式配置。

另外，作为上述结构，更具体而言，也可以构成为，沿铅垂方向延伸的多根所述水管以包围所述发热体的方式配置。根据本结构，能够将发热体产生的热量高效地向加热对象的水传递，并且以构成贯流锅炉或以此为基准的方式配置水管，还容易以包罗侧壁的整周的大致全部区域的方式配置。

发明效果

根据本发明的锅炉，利用在容器内部设置有发热体的发热机构加热水，能够将发热体产生的热量高效地向该水传递。

附图说明

图1是第一实施方式的锅炉1的概要结构图。

图2是涉及在锅炉1的水管中通过的水的行进路线的说明图。

图3是采用了发热元件的情况下的锅炉2的概要结构图。

图4是第二实施方式的锅炉1a的概要结构图。

图5是涉及在锅炉1a的水管中通过的水的行进路线的说明图。

图6是第三实施方式的锅炉1b的概要结构图。

图7是第四实施方式的锅炉1c的概要结构图。

具体实施方式

以下，参照各附图对本发明的各实施方式的锅炉进行说明。

1.第一实施方式

首先，对本发明的第一实施方式进行说明。图1是第一实施方式的锅炉1的概要结构图。如本图所示，锅炉1具备容器11、反应体12、加热器13、气体路径14、气体接受部15、气泵16、气体过滤器17、分离器21、水路径22、水接受部23以及水泵24。

需要说明的是，图1(后述的图3、图4、图6以及图7也是同样的)中的容器11以及其内部的情形表示为利用大致平分的平面将容器11剖切的情况下的概要剖视图，上下左右的方向(上下方向与铅垂方向一致)如本图所示。另外，图1(图3以及图4也是同样的)所示的单点划线概略地表示水管22a的配置。

容器11在整体观察时形成为将上下作为轴向且在上下两端具有底的圆筒状，并且形成为能在内部密闭气体。更具体地说明，容器11具有由后述的水管22a形成的圆筒状的侧壁11a，并且侧壁11a的上侧被上底部11b封闭，侧壁11a的下侧被下底部11c封闭。需要说明的是，在本实施方式中，作为一例，将容器11的侧壁11a设为圆筒状，但也可以形成为其他筒状。另外，既可以在侧壁11a的外周设置罐体罩，也可以在侧壁11a与该缶体罩之间设置隔热材料。

反应体12通过在整体形成为细微网眼状的承载体的表面设置多个金属纳米粒子而构成。该承载体应用储氢合金类(储氢金属或储氢合金)作为原材料，并形成为将上下作为轴方向且在上下两端具有底的圆筒状。反应体12的上表面与气体路径14连接，能够将经由反应体12的网眼状的间隙流入到该反应体12的内部的气体向气体路径14内送出。在本实施方式的例子中，在容器11的内部，三个反应体12以沿左右方向排列的方式设置。

加热器13呈螺旋状卷绕在形成为有底圆筒形状的反应体12的侧面，并以使用外部电力进行发热的方式形成(例如陶瓷加热器)。通过加热器13发热来加热反应体12，并能够使反应体12的温度上升至容易发生用于产生后述的过剩热量的反应的规定的反应温度。另外，加热器13的温度能够通过电力控制来调节成所期望的温度。

气体路径14设置于容器11的外部，形成一部分包含在容器11的内部的气体的循环路径，该气体路径14的一端部与各反应体12的上表面连接，该气体路径14的另一端部与容器11的内部连接。更详细地说明，与各反应体12的上表面连接的气体路径14的部分分别在容器11内汇合，在成为一条路径并贯通上底部11b之后，经由气体接受部15、气体泵16以及气体过滤器17进一步贯通下底部11c，与容器11的内部相连。

气体接受部15从外部的供给源接受氢系气体(氘气、氕气或它们的混合气体)的供给，并使供给的氢系气体向气体路径15内流入。例如，在从预先贮存有氢系气体的储罐向气体接受部15供给氢系气体的情况下，该储罐成为氢系气体的供给源。需要说明的是，通过控制向气体接受部15供给的氢系气体的量，从而能够控制容器11内部的压力。

气体泵16将气体路径14内的气体从上游侧向下游侧(即，向在图1中由虚线箭头所示的方向)推出，使该气体路径14内的气体向该方向流动。需要说明的是，通过对气体泵16中的推出力进行控制，从而能够控制气体在包括气体路径14的循环路径中的循环量。气体过滤器17将气体路径14内的气体所含的杂质(特别是，成为阻碍反应体12中的产生过剩热量的反应的阻碍因素的杂质)去除。

分离器21接受在水通过水管22a时被加热而产生的蒸气，并对该蒸气进行气水分离(该蒸气所含的排水的分离)。在分离器21中经气水分离了的蒸气能够向锅炉1的外部供给。

水路径22是从水接受部23连到分离器21的水的路径。水路径22的一部分成为用于形成前述的侧壁11a的水管22a。另外，在水路径22的中途，在水接受部23的下游侧最近的位置配置有水泵24。需要说明的是，从水接受部23供给的液体的水在水路径22中的比水管22a靠上游侧的路径中流动，被水管22a加热而气化了的水(蒸气)在水路径22中的比水管22a靠下游侧的路径(容器11与分离器21之间)中流动。

水接受部23从外部适当地接受成为蒸气的来源的水的供给，并使供给来的水向水路径22内流入。水泵24使水路径22内的水从上游侧向下游侧(即，向在图1中由实线箭头表示的方向)流动。

水管22a以形成容器11的筒状的侧壁11a的方式从下底部11c朝向上底部11b呈螺旋状延伸。即，水管22a以沿筒状的侧壁11a的轴向(上下方向)行进的方式呈螺旋状延伸，使得水管22a在上下相邻的部分彼此之间没有间隙。需要说明的是，在本实施方式的例子中，将水管22a的内壁的截面形状设为四边形，也可以设为圆形或其他形状。

接下来，对锅炉1的动作进行说明。在锅炉1中，氢系气体从外部的供给源向气体接受部15供给，在包括容器11的内部和气体路径14的气体的循环路径中充满氢系气体。被充满的氢系气体在气体泵16的作用下，在该循环路径中向图1中由虚线箭头所示的方向循环。

此时，在容器11的内部，氢系气体在经由反应体12的网眼状的间隙流入到其内部之后，被向与反应体12的上部连接的气体路径14内送出。另外，与此同时，在加热器13的作用下，反应体12被加热。如此，当在将氢系气体供给到容器11内部的状态下利用加热器13加热反应体12时，氢原子被设置于反应体12的金属纳米粒子吸储，反应体12产生由加热器13加热的加热温度以上的过剩热量。这样，反应体12通过进行产生过剩热量的反应，从而作为发热体发挥功能。产生该过剩热量的反应的原理例如与专利文献1中公开的产生过剩热量的反应的原理相同。

需要说明的是，包括容器11内部的循环路径内的氢系气体在通过气体过滤器17时被去除杂质。因此，去除了杂质的纯度高的氢系气体向容器11内部持续供给。由此，通过向反应体12稳定地提供纯度高的氢系气体，维持容易引起过剩热量的输出的状态，能够有效地使反应体12发热。

另外，与使上述的反应体12发热的动作并行地，从外部向水接受部23供给水。该被供给的水在水泵24的作用下，在水路径22内向图1中由实线箭头所示的方向流动。

在水路径22内流动的水通过形成容器11的侧壁11a的水管22a时，被反应体12产生的热量加热。即，反应体12所产生的热量通过基于容器11内的氢系气体的对流(热传递)以及辐射而向水管22a传递，通过由此成为高温的水管22a对在该水管22a的内部流动的水进行加热。

图2利用实线箭头概略地示出在水管22a中通过的水的行进路线。如本图所示，从水管22a的入口α(水管22a的最下部)进入到水管22a内的水沿着呈螺旋状延伸的水管22a内的通路行进，从水管22a的出口β(水管22a的最上部)作为蒸气被朝向分离器21排出。此时在水管22a中通过的水被传递来自由反应体12产生的热量加热了的水管22a(容器的侧壁11a)的热量，从而温度上升。

如此一来，在水路径22中流动的水在通过水管22a时被加热而温度上升，最终成为蒸气。该蒸气被向分离器21送入，在通过气水分离而干度提高了之后，被向锅炉1的外部供给。

从分离器21向外部供给的蒸气的量例如能够根据来自外部的蒸气的需求量进行调整。另外，在锅炉1中，以与向外部供给了蒸气的量相应地、即与水减少的量相应地连续向水接受部23供给水，能够使蒸气持续地产生并向外部供给。

需要说明的是，也可以是，在锅炉1中，预先对反应体12或其周边的温度进行监视，根据该检测出的温度，对加热器13的温度、容器11内的压力以及循环路径中的氢系气体的循环量中的至少一个进行控制。通常，存在如下倾向，即，越升高加热器13的温度，则越促进在反应体12中产生过剩热量的反应，水容易被从反应体12产生的热量加热。这在提升容器11内的压力或者增加氢系气体的循环量的情况下也是相同的。因此，以水被适度加热的方式控制加热器13的温度等即可。

另外，在本实施方式的锅炉1中，采用反应体12以作为发热体，但也能够取而代之，采用一般的加热器等发热元件12a(例如，通过供给外部电力而发热的卤素加热器)来构成锅炉。在图3中例示这样构成的锅炉2的概要结构图。需要说明的是，为了方便，发热元件12a的形状以及尺寸设为与反应体12相同。另外，在发热元件12a中，由于不需要相当于加热器13的构件，因此省略设置。

在图3所示的锅炉2的方式中，代替反应体12，水管22a被从发热元件12a产生的热量加热，在水管22a中通过的水被传递来自水管22a(容器的侧壁11a)的热量而温度上升。另外，在该方式中，不需要前述的用于产生过剩热量的反应，通过利用电力控制等来直接控制发热元件12a的温度，从而能够适度加热水来产生蒸气。

如以上说明那样，各锅炉1、2具备发热体以及在内部设置有该发热体的容器11，将供给的水加热而产生蒸气。在各锅炉1、2中，还具备水管22a，该水管22a在比热容比空气的比热容高的气体(在本实施方式的例子中为氢系气体)充满了容器11的内部的环境下，被所述发热体产生的热量加热，从而在水管22a中通过的水(成为蒸气的来源的水)被加热。需要说明的是，例如在200℃且1atm的条件下，空气的比热容约为1,026J/Kg℃，相对于此，氢的比热容约为14,528J/Kg℃且远高于空气的比热容。另外，作为发热体，在锅炉1中采用反应体12，在锅炉2中采用发热元件12a。

根据各锅炉1、2，利用在容器11内部设置发热体的发热机构加热水而产生蒸气，并且能够将该发热体产生的热量高效地向该水传递。即，例如使水以外的流体等热介质在水管中流通，使该热介质在容器11的外部与水进行热交换的情况下，可能产生伴随着热介质的存在、输送的热损失等。关于这一点，在各锅炉1、2中，通过将水管自身配置为包围发热体，从而不需要用于将发热体产生的热量回收的热介质。其结果是，上述的热损失等被抑制，能够将发热体产生的热量高效地向成为蒸气的来源的水传递。

而且，由于在容器11的内部充满比热容比空气的比热容高的气体，因此与充满一般的空气的情况相比热传递变得良好，能够将发热体产生的热量高效地向成为蒸气的来源的水传递。另外，由于比热容高，因此气体的温度难以变动，能够更稳定地向该水传递热量。

另外，水管22a在呈筒状形成的侧壁11a的整周形成，因此能够将发热体产生的热量高效地向成为蒸气的来源的水传递。特别是，本实施方式中的水管22a呈螺旋状延伸并包围发热体地配置，因此容易以包罗侧壁11a的整周的大致全部区域的方式配置，能够尽可能避免浪费地将发热体产生的热量向成为蒸气的来源的水传递。

需要说明的是，在本实施方式中，用于在容器11内密闭气体的侧壁11a由水管22a形成，但也可以代替于此，预先将侧壁11a与水管22a分开设置，在侧壁11a的内侧(即，容器11的内部)设置水管22a。在这种情况下，也能够在比热容比空气的比热容高的气体充满了容器11的内部的环境下，利用发热体产生的热量来加热水管22a。另外，在这种情况下，水管22a不需要发挥作为侧壁11a的作用，当水管22a在上下相邻的部分彼此之间存在间隙时，更容易接受来自反应体12的热量，是优选的。

另外，在各锅炉1、2中，使所述气体在一部分包含在容器11内的循环路径中循环。由此，能期待使容器11内的气体的活动活跃化，更有效地进行从该气体向侧壁11a的热传递。需要说明的是，在不需要产生过剩热量的反应的锅炉2中，也可以省略使容器内11内的气体循环的机构，也可以替代于此，而设为具备向容器11内供给气体并使该气体充满的机构。另外，在锅炉2中，不需要产生过剩热量的反应，因此作为上述的比热容比空气的比热容高的气体，也可以采用氢系气体以外的气体。

2.第二实施方式

接着，对本发明的第二实施方式进行说明。需要说明的是，第二实施方式除了关于水管的方式的内容以外，基本上与第一实施方式相同。在以下的说明中，将与第一实施方式不同的事项的说明作为重点，省略关于与第一实施方式共通的事项的说明。

图4是第二实施方式的锅炉1a的概要结构图。如本图所示，在第二实施方式的水路径22中除了沿铅垂方向上下延伸的多根水管22a以外，还包括下部集管22b1以及上部集管22b2。

下部集管22b1在圆筒状的侧壁11a的下侧以形成圆形的方式延伸，在其靠左的位置的下部形成有下部集管22b1的入口α。上部集管22b2在圆筒状的侧壁11a的上侧以形成圆形的方式延伸，在其靠左的位置的上部形成有上部集管22b2的出口β。下部集管22b1与上部集管22b2设定为大致相同的形状以及尺寸，并配置为在俯视时重叠。水路径22自水泵24起延伸的部分与下部集管22b1的入口α相连，水路径22自上部集管22b2的出口β起延伸的部分与分离器21相连。

多根水管22a分别在下部集管22b1与上部集管22b2之间沿上下方向延伸，并以形成圆筒状的侧壁11a的方式沿该圆筒状的周向排列配置。多根水管22a各自以在周向上相邻的水管彼此之间没有间隙的方式一体化。

多根水管22a各自的内部空间在下侧与下部集管22b1的内部空间连接，在上侧与上部集管22b2的内部空间连接。即，圆形的下部集管22b1与多根水管22a全部的下端连接，圆形的上部集管22b2与多根水管22a全部的上端连接。由此，从入口α进入到下部集管22b1内的水能够在水管22a中通过并到达出口β。

图5利用实线箭头概略地示出通过水管22a及其周边的水的行进路线。当水从入口α进入下部集管22b1内时，水沿着下部集管22b1向圆周方向流动，进而水分别沿着多根水管22a向上方流动。另外，在水管22a中被加热了的水作为蒸气到达上部集管22b2，并沿着该上部集管22b2向圆周方向流动，被从出口β朝向分离器21送出。

如上述那样，在本实施方式中，水路径22具有分别沿侧壁11a的筒状的轴向(铅垂方向)延伸的多根水管22a，这些水管22a通过以形成侧壁11a的方式在该筒状的周向排列，从而以包围发热体的方式配置。因此，在本实施方式中，以构成贯流锅炉或以此为基准的结构的方式配置水管22a，并且容易实现以包罗侧壁11a的整周的大致全部区域的方式配置水管22a，能够尽可能避免浪费地向成为蒸气的来源的水传递发热体产生的热量。

3.第三实施方式

接着，对本发明的第三实施方式进行说明。需要说明的是，第三实施方式除了替代加热器而采用燃氢燃烧器作为反应体的加热机构的内容以外，基本上与第一实施方式相同。在以下的说明中，将与第一实施方式不同的事项的说明作为重点，省略关于与第一实施方式共通的事项的说明。

图6是第三实施方式的锅炉1b的概要结构图。需要说明的是，在图6中，考虑到易观察性，省略了在图1中示出的实线箭头、单点划线的显示。如该图所示，在锅炉1b中，代替省略了加热器13(参照图1)的设置而设置有燃氢燃烧器18。

燃氢燃烧器18是将氢系气体作为燃料的燃烧器，配置为在容器11的内部，能够在加热反应体12的同时还加热侧壁11a。在本实施方式的例子中，考虑了在反应体12与侧壁11a之间喷出燃烧火焰，而能够高效地进行这两者的加热。需要说明的是，也可以是，预先将燃氢燃烧器18配置于容器11的外侧，燃氢燃烧器18直接加热侧壁11a，并且隔着侧壁11a加热反应体12。

在本实施方式中，由于燃氢燃烧器18发挥加热反应体12的作用，因此能够省略前述的加热器13的设置，也不需要用于提高反应体12的温度的其他外部热源。另外，作为燃氢燃烧器18的燃料而被供给的氢系气体的供给源与向气体接受部15供给的氢系气体的供给源共用。由此，能够高效地利用从该供给源供给的氢系气体，在锅炉的结构的简化等方面也是有利的。

另外，而且，通过燃氢燃烧器18加热侧壁11a，从而也能够对在水管22a中通过的水进行加热。如此，在本实施方式中，不仅利用从反应体12产生的热量来加热水，还能够利用燃氢燃烧器18来加热水。因此，例如，在锅炉1b启动时，通过使用燃氢燃烧器18来加热水直到从反应体12产生足够的热量，从而能够更迅速地产生蒸气。特别是，反应体12具有其温度上升至规定的反应温度之后开始反应，并逐渐产生过剩热量的性质，因此通过在启动时使用燃氢燃烧器18来加热水，能够大幅度缩短到蒸气产生为止所需的时间。

4.第四实施方式

接着，对本发明的第四实施方式进行说明。需要说明的是，第四实施方式除了设置有燃料电池的内容以外，基本上与第一实施方式相同。在以下的说明中，将与第一实施方式不同的事项的说明作为重点，省略关于与第一实施方式共通的事项的说明。

图7是第四实施方式的锅炉1c的概要结构图。需要说明的是，在图7中，考虑到易观察性，省略了在图1中示出的实线箭头、单点划线的显示。如本图所示，在锅炉1c中，设置有燃料电池19。

燃料电池19例如是固体氧化物形燃料电池(SOFC)，使供给到燃料极19a的氢系气体与供给到空气极19b的空气中的氧反应而发电，将产生的电力作为驱动电力向加热器13供给。由此，加热器13能够在从燃料电池19供给的电力的作用下发热，对发热体12进行加热。因此，在本实施方式中，能够不需要用于驱动加热器13的外部电力。需要说明的是，也可以设为燃料电池19的发电电力也向加热器13以外的负载供给。关于燃料电池的一般结构、动作原理等是公知的，因此这里省略其详细的说明。

另外，供给至燃料极19a的氢系气体的供给源与向气体接受部15供给的氢系气体的供给源共用。由此，能够高效地利用从该供给源供给的氢系气体，且在锅炉的结构的简化等方面也是有利的。

另外，在本实施方式中，供给到燃料极19a的氢系气体中的、从燃料极19a以未反应的状态排出的氢系气体向气体接受部15供给，经由气体路径14向容器11的内部供给。更具体而言，预先设为对从燃料极19a排出的排出气体(包括未反应的氢系气体)进行基于冷凝器(未图示)的气水分离的处理、基于膜分离器(未图示)的异物去除的处理等，经过这些处理而提高了纯度的氢系气体被向气体接受部15供给。因此，能够有效利用从燃料极19a排出的氢系气体。

需要说明的是，在本实施方式中，从相同的供给源同时向燃料极19a以及气体接受部15供给氢系气体，但也可以设为从该供给源仅向燃料极19a供给氢系气体，向气体接受部15仅供给从燃料极19a以未反应的状态排出的氢系气体。另外，也可以相反地设为从该供给源仅向气体接受部15供给氢系气体，向燃料极19a仅供给在气体路径14内循环的氢系气体。而且，在这种情况下，也可以设为从燃料极19a以未反应的状态排出的氢系气体再次向气体路径14内返回。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明的结构并不限定于上述实施方式，能够在不脱离发明的主旨的范围内施加各种变更。即应当认为上述实施方式在所有方面都是例示，并不是限制性内容。例如，本发明的锅炉除了上述实施方式那样的产生蒸气的锅炉之外，还能够应用于温水锅炉、热介质锅炉等。本发明的保护范围应该理解为不是上述实施方式的说明，而是通过技术方案示出，包含与技术方案等同的含义以及范围内的所有的变更。

产业上的可利用性

本发明涉及锅炉。

附图标记说明

1、1a、1b、1c、2 锅炉

11 容器

11a 侧壁

11b 上底部

11c 下底部

12 反应体

12a 发热元件

13 加热器

14 气体路径

15 气体接受部

16 气体泵

17 气体过滤器

18 燃氢燃烧器

19 燃料电池

19a 燃料极

19b 空气极

21 储罐

22 水路径

22a 水管

22b1 下部集管

22b2 上部集管

23 水接受部

24 水泵。

Claims

1.一种锅炉，其特征在于，

所述锅炉具备：

发热体；

容器，其在内部设置有所述发热体；以及

水管，其在比热容比空气的比热容高的气体充满了所述容器的内部的环境下，被所述发热体产生的热量加热。

2.根据权利要求1所述的锅炉，其特征在于，

所述锅炉具备作为供所述气体循环的路径的循环路径，所述循环路径的一部分包含在所述容器内。

3.根据权利要求1或2所述的锅炉，其特征在于，

所述气体是氢系气体。

4.根据权利要求3所述的锅炉，其特征在于，

所述发热体是反应体，该反应体的表面设置有由储氢金属类构成的金属纳米粒子，且在所述氢系气体供给到所述容器内的状况下，在所述金属纳米粒子内吸储氢原子而产生过剩热量。

5.根据权利要求4所述的锅炉，其特征在于，

所述锅炉具备加热器或者燃烧器，以对所述反应体进行加热。

6.根据权利要求5所述的锅炉，其特征在于，

所述锅炉具备使氢系气体燃烧的燃氢燃烧器作为所述燃烧器，

使向所述燃氢燃烧器与所述容器的内部供给氢系气体的供给源共用。

7.根据权利要求3或4所述的锅炉，其特征在于，

所述锅炉具备：

燃料电池，其通过使供给到燃料极的氢系气体与氧反应而发电；以及

加热器，其使用所述燃料电池所产生的电力来对所述反应体进行加热。

8.根据权利要求7所述的锅炉，其特征在于，

使向所述燃料极与所述容器的内部供给氢系气体的供给源共用。

9.根据权利要求7或8所述的锅炉，其特征在于，

将供给到所述燃料极的氢系气体中的以未反应的状态被排出的气体向所述容器的内部供给。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的锅炉，其特征在于，

所述水管呈螺旋状延伸并以包围所述发热体的方式配置。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的锅炉，其特征在于，

沿铅垂方向延伸的多根所述水管以包围所述发热体的方式配置。