JP2000292084A - 蓄熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】組立作業効率を向上させることができる蓄熱装
置を提供する。 【解決手段】内部に蓄熱材１９が充填された容器本体１
２と、蓄熱材１９を加熱するヒータ１７と、内部に熱媒
体が流されると共に、容器本体１２内に配設され、蓄熱
材１９と熱媒体との間で熱交換を行う伝熱管１６とを備
えた蓄熱装置１１において、前記容器本体１２は内部ケ
ース１３及び外部ケース１４からなる二重壁構造に形成
した。そして、両ケース１３, １４間の密閉空間Ｓは１
Ｔｏｒｒ以下の真空とした。このため、容器本体１２の
断熱材被覆は省略してもよいものとなる。従って、従っ
て、蓄熱装置１１の組立作業効率を向上させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、比熱の大きな物質
に熱を蓄えておき、後でこの顕熱を利用する蓄熱装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０に示すように、蓄熱装置６１の内
部ケース６２内には伝熱管６３及びヒータ６４が配設さ
れると共に、蓄熱材６５が充填されている。内部ケース
６２はその全面を断熱材６６にて覆われた状態で外部ケ
ース６７内に収容されている。伝熱管６３及びヒータ６
４は内部ケース６２、断熱材６６及び外部ケース６７を
貫通し外部に露出されている。

【０００３】そして、ヒータ６４を通電発熱させると、
蓄熱材６５は加熱されて蓄熱する。この状態で伝熱管６
３の一方から水を供給すると、この水は蓄熱材６５の熱
により加熱され、蒸気となって伝熱管６３の他方から噴
出する。このようにして、蓄熱材６５に蓄えられた熱は
外部に取り出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記蓄熱装
置６１においては、蓄熱材６５に蓄熱された熱（４００
〜５００度程度）を保持するために、出来るだけ熱伝導
度が小さく、蓄熱材６５の熱に耐えうる断熱材６６を使
用する必要があった。この種の断熱材６６は、利便性の
ためケイ酸カルシウム等の多孔質材料やガラス繊維等の
繊維質材料が板状に形成されたものが多い。

【０００５】このため、円筒状の内部ケース６２の外周
全面を板状の断熱材６６で覆う場合、同ケース６２と断
熱材６６との間に隙間が生じ、この隙間を埋める作業は
面倒で手間がかかるものであった。従って、蓄熱装置６
１の組立作業効率が低下するという問題点があった。

【０００６】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、組立作業効率を向上さ
せることができる蓄熱装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、内部に蓄熱材が充填された容器本体と、蓄熱材を加
熱する加熱手段と、内部に熱媒体が流されると共に、容
器本体内に配設され、蓄熱材と熱媒体との間で熱交換を
行う熱交換手段とを備え、前記容器本体は、蓄熱材と外
気との間を遮断する壁材から構成し、同壁材には蓄熱材
に蓄えられた熱が壁材を介して外部に放熱することを防
止するための真空断熱手段を設けたことをその要旨とす
る。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記真空断熱手段は、壁材を、少なく
とも内壁及び外壁からなる多重壁構造とし、内外壁間に
形成された密閉空間を真空にする構成としたことをその
要旨とする。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、前記内外壁間には、蓄熱材からの熱線
を反射する熱線反射手段を設けたことをその要旨とす
る。請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明に
おいて、前記熱線反射手段は、熱線反射が良好な材料に
て形成された単体又は複数のシールド板を内壁と外壁と
の間に介在させる構成としたことをその要旨とする。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求
項４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記容
器本体は、蓄熱材が充填されると共に開口部を有した蓄
熱容器と、同蓄熱容器の開口部を閉鎖する蓋体とから構
成したことをその要旨とする。

【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、前記蓄熱容器及び蓋体のうち少なくと
も一方は、内壁と外壁とが、それぞれの開口部周縁にて
一体的に固着されたことをその要旨とする。

【００１２】請求項７に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、前記蓋体は固体状の断熱材にて形成
し、蓄熱容器表面の温度分布に対応して断熱材の肉厚又
は材質を変化させる構成としたことをその要旨とする。 （作用）従って、請求項１に記載の発明においては、蓄
熱材に蓄えられた熱の外部への放熱は真空断熱手段によ
って防止される。このため、容器本体の断熱材被覆を省
略してもよいものとなる。従って、蓄熱装置の組立作業
効率は向上する。

【００１３】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載の発明の作用に加えて、蓄熱材に蓄えられた熱
による密閉空間内の対流は真空により抑制される。この
ため、内壁と外壁との間の熱伝達は防止される。従っ
て、簡単な構成であるにもかかわらず、蓄熱材の断熱が
行われる。

【００１４】請求項３に記載の発明においては、請求項
２に記載の発明の作用に加えて、蓄熱材から放射される
熱線は、熱線反射手段により反射される。このため、内
外壁間の伝熱量は低減する。従って、内外壁間の断熱は
効果的に行われる。

【００１５】請求項４に記載の発明においては、請求項
３に記載の発明の作用に加えて、蓄熱材からの熱線はシ
ールド板により蓄熱材側に反射される。このため、内外
壁間の熱伝達は低減する。従って、簡単な構成であるに
もかかわらず、内外壁間の断熱性能は向上する。

【００１６】請求項５に記載の発明においては、請求項
１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明の作用に
加えて、蓄熱容器の開口部は蓋体により閉鎖されるた
め、蓄熱装置の組立は簡単になる。

【００１７】請求項６に記載の発明においては、請求項
５に記載の発明の作用に加えて、蓄熱容器の内壁と外壁
とは、それぞれの開口部周縁にて一体的に固定される。
即ち、内外壁の固定部分はそれぞれの開口部周縁のみで
あり、他の部分においては固定されない。このため、蓄
熱容器の組立作業効率は向上する。

【００１８】請求項７に記載の発明においては、請求項
５に記載の発明の作用に加えて、表面温度が高くなる蓄
熱容器の上部に接触する部分は、蓋体を構成する断熱材
の肉厚が厚くなるように、又は熱伝導率のより低い断熱
材が使用される。また、蓄熱容器の上部に比べて表面温
度が低い蓄熱容器下部に対応する部分は、断熱材の肉厚
が薄くなるように、又は上部の断熱材よりも熱伝導率が
高い断熱材が使用される。このため、高価な低熱伝導率
の断熱材を一様に使用する必要はない。従って、蓄熱装
置の製造コストは低減する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を蓄熱装置に具体化
した実施形態を図１〜図４に従って説明する。 （第１実施形態）図１に示すように、蓄熱装置１１を構
成する容器本体１２は、内壁としての内部ケース１３及
び外壁としての外部ケース１４からなる二重壁構造に形
成されており、両ケース１３, １４間には密閉された空
間Ｓが形成されている。内部ケース１３は複数の支持部
材１５を介して外部ケース１４内に支持されている。

【００２０】図１及び図２に示すように、内部ケース１
３内には熱交換手段としての伝熱管１６が螺旋状に配置
されている。また、内部ケース１３内には加熱手段とし
てのヒータ１７がＵ字状に配設されている。伝熱管１６
及びヒータ１７の両端部は、それぞれスリーブ１８を介
して両ケース１３, １４の上面を気密状に貫通し、外部
に導出されている。

【００２１】前記両ケース１３，１４、支持部材１５及
びスリーブ１８は、１８−８ステンレス鋼（以下、「Ｓ
ＵＳ３０４」という。）により形成されている。ＳＵＳ
３０４は、アルミニウム、純鉄、鋳鉄及び鉛等、他の金
属に比べて熱伝導度が小さい（本実施形態では、１３〜
１８ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・ｄｅｇ）。このため、内外ケー
ス１３，１４間の熱伝導による伝熱は抑制される。

【００２２】また、前記内部ケース１３内には熱を蓄え
るための蓄熱材１９が充填されており、同蓄熱材１９の
上面と内部ケース１３との間には所定の空隙Ｔが設けら
れている。蓄熱材１９は、個体のマグネシア（酸化マグ
ネシウム）と、蓄熱温度域で液体化する硝酸塩（硝酸ナ
トリウム、亜硝酸ナトリウム及び硝酸カリウム等の混合
物）とから構成されている。

【００２３】前記両ケース１３, １４間の空間Ｓは真空
とされており、同空間Ｓ内の空気の圧力は１Ｔｏｒｒ以
下になるように設定されている。以下、本明細書中、真
空とは通常の大気圧よりも低い圧力の気体（本実施形態
では空気）で満たされた空間内の状態をいい、絶対真空
を０Ｔｏｒｒとして大気圧を７６０Ｔｏｒｒとする。そ
して、本明細書中、真空の採りうる圧力範囲は「７．５
×１０＾−８Ｔｏｒｒ〜１０．０Ｔｏｒｒ」、望ましい
範囲は「７．５×１０＾−４Ｔｏｒｒ〜１．０Ｔｏｒ
ｒ」、最適な範囲は「０．７５Ｔｏｒｒ〜１．０Ｔｏｒ
ｒ」とされている。

【００２４】尚、前記内外ケース１３，１４は蓄熱材１
９と外気との間を遮断する壁材としての機能を有してお
り、同内外ケース１３，１４及び空間Ｓから蓄熱材１９
に蓄えられた熱が内外ケース１３，１４を介して蓄熱装
置１１外部に放熱することを防止する真空断熱手段Ｖが
構成されている。

【００２５】次に、前記のように構成された蓄熱装置１
１の作用について説明する。前記ヒータ１７を通電発熱
させると、蓄熱材１９は加熱されて熱を蓄える。そし
て、蓄熱材１９が所定の蓄熱温度に達すると、硝酸塩は
融解し、マグネシア相互の隙間、マグネシアとヒータ１
７との隙間及びマグネシアと伝熱管１６との隙間が充填
される。このため、蓄熱材１９の蓄熱量は向上する。ま
た、硝酸塩の融解に伴う体積膨張は、蓄熱材１９の上面
と内部ケース１３との間の空隙Ｔにより許容される。

【００２６】蓄熱材１９に蓄えられた熱は内部ケース１
３には伝導するものの、内部ケース１３と外部ケース１
４との間に真空である空間Ｓが介在されていることによ
り、蓄熱装置１１外部への放熱は妨げられる。即ち、蓄
熱材１９に蓄熱された熱による空間Ｓ内の空気の対流は
真空により抑制される。

【００２７】また、内外ケース１３，１４、支持部材１
５及びスリーブ１８は、鉄等の他金属に比べて熱伝導度
の小さなＳＵＳ３０４にて形成されている。このため、
内外ケース１３，１４間の熱伝導による伝熱も抑制され
る。従って、蓄熱材１９に蓄えられた熱は効率よく保持
される。

【００２８】この状態で伝熱管１６の一方から熱媒体
（本実施形態においては水）を供給すると、この水は伝
熱管１６を介して蓄熱材１９に蓄えられた熱により加熱
され、蒸気となって伝熱管１６の他方から噴出する。こ
のようにして、蓄熱材１９に蓄えられた熱は外部に取り
出される。

【００２９】従って、本実施形態によれば、以下の効果
を得ることができる。 ・ 蓄熱材１９の断熱は真空断熱手段Ｖによって行われ
るように構成した。このため、蓄熱材１９の断熱を行う
ために、円筒状の内部ケース１３の外周をケイ酸カルシ
ウム板等の断熱材で隙間なく覆う必要はない。従って、
蓄熱装置１１の組立作業効率を向上させることができ
る。

【００３０】・ 真空断熱手段は、内部ケース１３及び
外部ケース１４からなる二重壁構造とし、両ケース１
３，１４間に形成された空間Ｓを真空にする構成とし
た。このため、蓄熱材１９に蓄熱された熱による空間Ｓ
内の空気の対流は抑制され、この対流による両ケース１
３, １４間の熱伝達は防止される。従って、簡単な構成
であるにもかかわらず、蓄熱材１９に蓄えられた熱を効
率よく保持することができる。

【００３１】・ 蓄熱材（固体時）１９の上面と内部ケ
ース１３との間には所定の空隙Ｔを設け、同空隙Ｔは融
解して体積膨張した蓄熱材１９の上面と内部ケース１３
との間に余裕空隙が形成される容量に設定した。このた
め、蓄熱材１９の融解に伴う体積膨張は空隙Ｔにより許
容される。従って、硝酸塩の融解に伴う体積膨張によっ
て両ケース１３，１４が破損することを防止できる。 （第２実施形態）次に、第２実施形態を図３に従って説
明する。本実施形態は、前記容器本体１２を後述の蓄熱
容器２２と蓋体２４とに分割した点において、前記第１
実施形態と異なる。従って、前記第１実施形態と同様の
部材構成については同一の符号を付し、重複した説明を
省略する。

【００３２】図３に示すように、蓄熱装置２１は、上部
が開口した有底円筒状の蓄熱容器２２と、同容器２２の
開口部２３を閉鎖するための蓋体２４を備えている。蓄
熱容器２２は有底円筒状の内壁２２ａ及び外壁２２ｂか
らなる二重壁構造に形成されており、両壁２２ａ, ２２
ｂ間には空間Ｓ１が形成されている。

【００３３】両壁２２ａ, ２２ｂはプレスによる絞り加
工により形成されており、それぞれの上部開口部周縁に
は鍔状のフランジ部２５ａ, ２５ｂが形成されている。
そして、両壁２２ａ, ２２ｂはフランジ部２５ａ, ２５
ｂの全周に亘って溶接されることにより互いに固定され
ると共に、空間Ｓ１の気密性が確保されている。

【００３４】前記蓋体２４は有蓋円筒状に形成された内
壁２４ａ及び外壁２４ｂからなる二重壁構造に形成され
ており、両壁２４ａ, ２４ｂ間には空間Ｓ２が形成され
ている。両壁２４ａ, ２４ｂは開口部周縁のフランジ部
２６ａ, ２６ｂの全周に亘って溶接されることにより互
いに固定されると共に、空間Ｓ２の気密性が確保されて
いる。

【００３５】蓄熱容器２２及び蓋体２４の内壁２２ａ,
２４ａ及び外壁２２ｂ, ２４ｂは、それぞれＳＵＳ３０
４にて形成されており、それらの肉厚の採りうる範囲は
「、０．５ｍｍ〜２．５ｍｍ」、望ましい範囲は、
「０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ」、最適な範囲は、「０．５
ｍｍ〜１．０ｍｍ」に設定されている。本実施形態にお
いては、内壁２２ａ, ２４ａ及び外壁２２ｂ, ２４ｂの
肉厚は、０．８ｍｍに設定されている。

【００３６】蓋体２４の内径（内壁２４ａの内径）はフ
ランジ部２５ａ, ２５ｂの外径よりも若干大きく設定さ
れており、蓄熱容器２２の開口部２３は蓋体２４によっ
て閉鎖されている。蓋体２４は固定部材（図示略）を介
して蓄熱容器２２に固定されており、同蓄熱容器２２の
外壁２２ｂ上部は蓋体２４にて覆われている。また、蓄
熱容器２２の上面と蓋体２４との間には密封材を兼ねる
ケイ酸カルシウム等の断熱材２９が介在されており、蓄
熱容器２２と蓋体２４との間の熱伝達が抑制されてい
る。

【００３７】蓄熱容器２２内には伝熱管１６及びヒータ
１７が配設されており、それぞれの両端部はスリーブ１
８を介して蓋体２４の内外壁２４ａ, ２４ｂを気密状に
貫通し、外部に導出されている。また、蓄熱容器２２内
には蓄熱材１９が充填されており、同蓄熱材１９の上面
と蓄熱容器２２の上端面との間には所定の空隙Ｔが設け
られている。

【００３８】蓄熱容器２２及び蓋体２４の空間Ｓ１, Ｓ
２はそれぞれ真空とされており、両空間Ｓ１, Ｓ２内の
空気の圧力は１Ｔｏｒｒ以下になるように設定されてい
る。尚、前記蓄熱容器２２及び蓋体２４から蓄熱材１９
が充填される容器本体Ｌが構成されている。また、前記
内外壁２２ａ, ２２ｂ, ２４ａ, ２４ｂは蓄熱材１９と
外気との間を遮断する壁材としての機能を有しており、
同内外壁２２ａ, ２２ｂ, ２４ａ, ２４ｂ及び空間Ｓ
１, Ｓ２から蓄熱材１９に蓄えられた熱が内外壁２２
ａ, ２２ｂ, ２４ａ, ２４ｂを介して蓄熱装置２１の外
部に放熱することを防止する真空断熱手段Ｗが構成され
ている。

【００３９】次に、前記のように構成された蓄熱装置２
１の作用について説明する。前記空間Ｓ１，Ｓ２は真空
（１Ｔｏｒｒ以下）とされていることにより、両空間Ｓ
１，Ｓ２内の空気の対流はほぼ無視でき、この対流によ
る内壁２２ａから外壁２２ｂへの伝熱は妨げられる。即
ち、蓄熱材１９に蓄えられた熱が外壁２２ｂを介して外
部へ伝熱することが防止される。

【００４０】また、蓄熱材１９の熱は、内壁２２ａ及び
フランジ部２５ａ, ２５ｂを介して外壁２２ｂに伝導す
るものの、外壁２２ｂの肉厚が薄く設定され（本実施形
態では０．８ｍｍ）、熱伝導量が少なくされていること
と、内外壁２２ａ, ２２ｂは鉄等の他金属に比べて熱伝
導度が小さなＳＵＳ３０４によって形成されていること
とにより、内外壁２２ａ, ２２ｂ間及び外壁２２ｂと外
気との間の伝熱は抑制される。

【００４１】以上のことにより、蓄熱材１９に蓄えられ
た熱は効率よく保持される。従って、本実施形態によれ
ば、前記第１実施形態の効果に加えて、以下の効果を得
ることができる。

【００４２】・ 蓄熱装置２１は、上部に開口部２３を
有した蓄熱容器２２と、同開口部２３を閉鎖するための
蓋体２４とから構成した。このため、蓄熱容器２２の開
口部２３は蓋体２４により閉鎖され、特に溶接などの必
要はない。このため、蓄熱装置２１の組立を簡単にする
ことができる。

【００４３】・ 蓄熱容器２２の内壁２２ａと外壁２２
ｂとを上部開口部周縁にて一体的に固定した。同様に蓋
体２４の内壁２４ａと外壁２４ｂとを下部開口部周縁に
て一体的に固定した。このため、内外壁の固定部分はそ
れぞれの開口部周縁のみであり、他の部分においては固
定されない。従って、蓄熱容器２２及び蓋体２４の組
立、ひいては蓄熱装置２１全体の組立作業効率を向上さ
せることができる。

【００４４】・ 蓄熱容器２２と蓋体２４との間には断
熱材２９を介在させた。このため、蓄熱容器２２と蓋体
２４との間の熱伝達は、断熱材２９により抑制される。
従って、効果的に蓄熱容器２２内の蓄熱材１９の熱を保
持することができる。

【００４５】・ 内外壁２２ａ, ２２ｂの肉厚を薄く設
定した（本実施形態では０．８ｍｍ）。また、内外壁２
２ａ, ２２ｂを他金属に比べて熱伝導度が小さいステン
レス鋼により形成した。このため、蓄熱材１９に蓄えら
れた熱の内外壁２２ａ, ２２ｂにおける熱伝導量（熱エ
ネルギーの拡散量）は低減する。従って、蓄熱材１９に
蓄えられた熱の内壁２２ａから外壁２２ｂへの熱伝達
量、及び外壁２２ｂから外気への放熱量を緩和すること
ができる。

【００４６】・ 蓄熱容器２２の内外壁２２ａ, ２２ｂ
はプレスの絞り加工にて形成した。また、伝熱管１６及
びヒータ１７の両端部は、それぞれスリーブ１８を介し
て蓋体２４の内外壁２４ａ, ２４ｂを気密状に貫通し、
外部に導出する構成とした。このため、蓄熱容器２２に
は溶接部分や伝熱管１６及びヒータ１７用の貫通孔等は
不要となる。従って、溶接不良等による溶接部分及び貫
通部分からの蓄熱材（溶融硝酸塩）１９の漏出を防止す
ることができる。 （第３実施形態）次に、第３実施形態を図４に従って説
明する。本実施形態は、前記第２実施形態における蓋体
２４を固形の断熱材にて形成した点において、前記第２
実施形態と異なる。従って、前記第２実施形態と同様の
部材構成については同一の符号を付し、重複した説明を
省略する。

【００４７】図４に示すように、蓄熱装置４１を構成す
る蓋体４２はケイ酸カルシウム等の断熱材４２ａにより
形成されており、蓄熱容器２２の開口部２３を閉鎖する
閉鎖壁４３と同閉鎖壁４３の外周に設けられた外周壁４
４とを備えている。蓋体４２の内径はフランジ部２５
ａ, ２５ｂの外径よりも若干大きく設定されており、蓄
熱容器２２の開口部２３は閉鎖壁４３によって閉鎖され
ている。

【００４８】蓋体４２の外周壁４４は蓄熱容器２２の上
部を所定距離だけ離間して覆うように形成されている。
また、外周壁４４は先端に行くほど肉厚が薄くなるよう
にテーパ状に形成されている。即ち、蓄熱容器２２の表
面温度は上部から下部に向かうほど低くなっており、蓋
体４２の外周壁４４の肉厚は蓄熱容器２２の表面温度分
布に対応して設定されている。前記閉鎖壁４３及び外周
壁４４の肉厚は、蓄熱材１９の熱の外部への伝熱を抑制
可能な肉厚の範囲内にて設定される。

【００４９】尚、前記蓄熱容器２２及び蓋体４２から蓄
熱材１９が充填される容器本体Ｍが構成されている。ま
た、前記蓋体４２は蓄熱材１９と外気との間を遮断する
壁材としての機能を有している。

【００５０】次に、前記のように構成された蓄熱装置４
１の作用について説明する。前記空間Ｓ１が真空とされ
ていることによる作用及び内外壁２２ａ, ２２ｂの肉厚
が薄く設定されていることによる作用は、前記第１及び
第２実施形態同様である。

【００５１】さらに、前記外周壁４４の肉厚は蓄熱容器
２２の表面温度分布に対応して設定されている。このた
め、熱伝導度の小さな高価な断熱材を一様の肉厚で使用
する必要がない。従って、蓄熱装置４１の製造コストは
低減する。

【００５２】従って、本実施形態によれば、前記第１及
び第２実施形態の効果に加えて、以下の効果を得ること
ができる。 ・ 蓋体４２はケイ酸カルシウム等の固体断熱材４２ａ
にて形成し、蓄熱容器２２表面の温度分布に対応して断
熱材４２ａの肉厚を変化させる構成とした。即ち、表面
温度が高くなる蓄熱容器２２上部に接触する部分は、断
熱材４２ａの肉厚を厚く設定した。また、蓄熱容器２２
上部に比べて表面温度が低い蓄熱容器２２下部に対応す
る部分は、断熱材４２ａの肉厚を薄く設定した。このた
め、高価な熱伝導率の小さな断熱材４２ａを一様の肉厚
で使用する必要はない。従って、蓄熱装置４１の製造コ
ストを低減させることができる。

【００５３】尚、前記実施形態は以下のように変更して
実施してもよい。 ・ 図５に示すように、前記第１〜第３実施形態におい
て、空間Ｓ, Ｓ１，Ｓ２内（真空）にケイ酸カルシウム
板等の補強用の断熱材５１を配置してもよい。尚、断熱
材５１間、断熱材５１と内外ケース１３，１４との間又
は断熱材５１と内外壁２２ａ, ２２ｂ, ２４ａ, ２４ｂ
との間に若干の隙間が形成されてもよい。このようにす
れば、空間Ｓ, Ｓ１，Ｓ２が真空排気されて負圧にな
り、内外ケース１３，１４及び内外壁２２ａ, ２２ｂ,
２４ａ, ２４ｂが外気圧により真空側へこむことを物理
的に防止することができる。また、前記隙間は埋める必
要がないため、作業効率の大幅な低下を回避することが
できる。

【００５４】・ 図６に示すように、前記第１〜第３実
施形態において、空間Ｓ, Ｓ１，Ｓ２内（真空）に単数
又は複数の熱線反射手段としてのシールド板５２を配置
してもよい。シールド板５２はアルミニウム等の熱線反
射性を有する材料にて形成する。また、内外ケース１
３，１４及び内外壁２２ａ, ２２ｂ, ２４ａ, ２４ｂを
三重壁構造、四重壁構造及びそれ以上の多重壁構造と
し、各壁間を真空としてもよい。このようにすれば、内
外ケース１３，１４間、蓄熱容器２２の内外壁２２ａ,
２２ｂ間及び蓋体２４の内外壁２４ａ, ２４ｂ間の熱放
射による伝熱量をより低下させることができる。また、
構成が簡単であり、組立作業効率の低下を回避できる。

【００５５】・ 図７に示すように、前記第１〜第３実
施形態において、内外ケース１３，１４、内外壁２２
ａ, ２２ｂ, ２４ａ, ２４ｂの真空側面を、熱線反射手
段としての金属５３にてコーティングしてもよい。この
金属５３には銀等の熱線反射が良好な材料が使用され
る。このようにすれば、蓄熱材１９の熱放射はいっそう
抑制され、効率的に蓄熱材１９の断熱を行うことができ
る。また、構成が簡単であり、組立作業効率の低下を回
避できる。

【００５６】・ 図８に示すように、前記第１〜第３実
施形態において、空間Ｓ、Ｓ１，Ｓ２内（真空）に、シ
リカエアロゲル等の超微粒体（１５ｎｍ〜３０ｎｍ）の
粉末断熱材５４を充填してもよい。また、空間Ｓ、Ｓ
１，Ｓ２内（真空）にシリカ等の多孔質断熱材、グラス
ファイバー等の繊維状断熱材、ウレタンフォーム等のフ
ォーム状断熱材等を介在させてもよい。このようにすれ
ば、蓄熱材１９の熱放射は粉末断熱材５４及び各種断熱
材により吸収され、空間Ｓ、Ｓ１，Ｓ２の内部にて熱放
射が減衰される。このため、蓄熱材１９の断熱をより効
果的に行うことができる。

【００５７】・ 図９に示すように、前記第３実施形態
において、蓋体４２を熱伝導率の異なる複数の断熱材５
５ａ, ５５ｂから構成してもよい。この場合、蓄熱容器
２２の上部高温部分には熱伝導度が小さな断熱材５５ａ
を配置する。また、蓄熱容器２２外周の低温部分には前
記断熱材５５ａよりも熱伝導度が大きな断熱材５５ｂを
配置する。このため、熱伝導度が小さく高価な断熱材５
５ａを一様に使用する必要がない。このようにすれば、
蓄熱装置４１の製造コストを低減させることができる。

【００５８】・ 前記第１〜第３実施形態において、容
器本体１２及び蓄熱容器２２及び蓋体２４は、円筒状以
外に、角柱状、多角形柱状、楕円柱状及び三角柱状等任
意の形状に変更して形成してもよい。このようにして
も、蓄熱材１９に蓄えられた熱を保持することができ
る。

【００５９】・ 前記第１〜第３実施形態において、蓄
熱材１９の熱により加熱される熱媒体は、水以外の液
体、及び空気等の気体としてもよい。このようにして
も、熱媒体は蓄熱材１９の熱により加熱される。

【００６０】・ 前記第２及び第３実施形態において、
蓄熱容器２２又は蓋体２４の内壁２２ａ, ２４ａと外壁
２２ｂ, ２４ｂとをそれぞれ溶接以外の例えば接着剤等
の固定方法にて固定してもよい。尚、空間Ｓ１, Ｓ２は
気密状に保持されるものとする。このようにしても、内
壁２２ａ, ２４ａと外壁２２ｂ, ２４ｂとを互いに固定
することができる。

【００６１】次に、前記実施形態から把握できる請求項
記載発明以外の技術的思想について、以下にそれらの効
果と共に記載する。 （１） 前記内外壁は、プレス加工にて形成した請求項
２に記載の蓄熱装置。このようにすれば、内外壁の製造
が簡単になり、蓄熱装置の製造効率を向上させることが
できる。

【００６２】（２） 前記蓋体は、蓄熱容器の上部にお
いては肉厚を厚く又は熱伝導率の低い断熱材にて形成す
ると共に、蓄熱容器の下部に向かうにつれて断熱材の肉
厚を薄く又は熱伝導率の高い断熱材にて形成した請求項
９に記載の蓄熱装置。このようにすれば、蓄熱容器にお
ける低温部分には低価格の断熱材を使用することができ
るため、蓄熱容器の製造コストを低減させることができ
る。

【００６３】（３） 前記内外壁間には補強用の固定断
熱材を介在させた請求項２に記載の蓄熱装置。このよう
にすれば、内外壁間を真空排気するとき、内外壁が真空
側にへこむことを防止することができる。

【００６４】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、蓄熱材
に蓄えられた熱の外部への伝熱は真空断熱手段によって
抑制され、容器本体の断熱材被覆は省略可能となること
により、蓄熱装置の組立作業効率を向上させることがで
きる。

【００６５】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、内壁と外壁との間の伝熱
は真空によって低減させることができる。請求項３に記
載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え
て、内外壁間の伝熱量が低減することにより、内外壁間
の断熱を効果的に行うことができる。

【００６６】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の効果に加えて、蓄熱材からの熱線はシー
ルド板により蓄熱材側に反射されることにより、内外壁
間の断熱性能を向上させることができる。

【００６７】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加
えて、蓄熱容器の開口部は蓋体によって閉鎖されること
により、蓄熱装置の組立を簡単にすることができる。

【００６８】請求項６に記載の発明によれば、請求項５
に記載の発明の効果に加えて、内外壁の固定部分はそれ
ぞれの開口部周縁のみであり、他の部分においては固定
されないことにより、蓄熱容器の組立作業効率を向上さ
せることができる。

【００６９】請求項７に記載の発明によれば、請求項５
に記載の発明の効果に加えて、高価な低熱伝導率の断熱
材を一様に使用する必要がないことにより、蓄熱装置の
製造コストを低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態における蓄熱装置の断面図。

【図２】 図１における１−１線断面図。

【図３】 第２実施形態における蓄熱装置の断面図。

【図４】 第３実施形態における蓄熱装置の断面図。

【図５】 別の実施形態における要部拡大断面図。

【図６】 別の実施形態における要部拡大断面図。

【図７】 別の実施形態における要部拡大断面図。

【図８】 別の実施形態における要部拡大断面図。

【図９】 別の実施形態における蓄熱装置の断面図。

【図１０】 従来の蓄熱装置の断面図。

【符号の説明】

１１, ２１, ４１…蓄熱装置、１２, Ｌ, Ｍ…容器本
体、１３…内部ケース（内壁、壁材）、１４…外部ケー
ス（外壁、壁材）、１５…支持部材、１６…伝熱管（熱
交換手段）、１７…ヒータ（加熱手段）、１８…スリー
ブ、１９…蓄熱材、２２…蓄熱容器、２２ａ, ２４ａ…
内壁（壁材）、２２ｂ, ２４ｂ…外壁（壁材）、２３…
開口部、２４, ４２…蓋体、２９…断熱材、４３…閉鎖
壁、５２…シールド板（熱線反射手段）、Ｓ, Ｓ１，Ｓ
２…空間（真空）、Ｔ…空隙、Ｖ, Ｗ…真空断熱手段。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に蓄熱材が充填された容器本体と、 蓄熱材を加熱する加熱手段と、 内部に熱媒体が流されると共に、容器本体内に配設さ
   れ、蓄熱材と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換手段と
   を備え、 前記容器本体は、蓄熱材と外気との間を遮断する壁材か
   ら構成し、同壁材には蓄熱材に蓄えられた熱が壁材を介
   して外部に放熱することを防止するための真空断熱手段
   を設けた蓄熱装置。
2. 【請求項２】 前記真空断熱手段は、壁材を、少なくと
   も内壁及び外壁からなる多重壁構造とし、内外壁間に形
   成された密閉空間を真空にする構成とした請求項１に記
   載の蓄熱装置。
3. 【請求項３】 前記内外壁間には、蓄熱材からの熱線を
   反射する熱線反射手段を設けた請求項２に記載の蓄熱装
   置。
4. 【請求項４】 前記熱線反射手段は、熱線反射性を有す
   る材料にて形成された単体又は複数のシールド板を内壁
   と外壁との間に介在させる構成とした請求項３に記載の
   蓄熱装置。
5. 【請求項５】 前記容器本体は、蓄熱材が充填されると
   共に開口部を有した蓄熱容器と、同蓄熱容器の開口部を
   閉鎖する蓋体とから構成した請求項１〜請求項４のうち
   いずれか一項に記載の蓄熱装置。
6. 【請求項６】 前記蓄熱容器及び蓋体のうち少なくとも
   一方は、内壁と外壁とが、それぞれの開口部周縁にて一
   体的に固着された請求項５に記載の蓄熱装置。
7. 【請求項７】 前記蓋体は固体状の断熱材にて形成し、
   蓄熱容器表面の温度分布に対応して断熱材の肉厚又は材
   質を変化させる構成とした請求項５に記載の蓄熱装置。