JP2662881B2 - 蓄熱装置 - Google Patents

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蓄熱装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

近年、インテリジェントビルなどで使用するために電
気エネルギーのみを用いた給湯システムや、夜間電力を
利用した蓄熱装置などが開発されている。この蓄熱装置
は、体積、重量共に小さく、高効率のものを目指してお
り、そのためには、断熱構造も小型で断熱効果の高いも
のが求められていた。

従来の断熱構造としては、繊維状体又は多孔質板など
からなる断熱材を用いたものが一般的であり、この他に
二重壁構造の容器を用いて２つの壁の間の空間を真空と
した真空断熱容器を用いたものもあった。

〔従来技術の課題〕

ところが、上記の如き従来の断熱材を用いた断熱構造
では、断熱効率が悪く蓄熱体を断熱するためには非常に
大きな体積を必要としていた。

また、真空断熱容器を用いた断熱構造では、体積は小
さくできるが、真空断熱容器の真空部分が10^-4torr以下
程度となることから、耐圧性をもたせるためにステンレ
スからなる真空断熱容器の肉厚を10mm程度と厚くしなけ
ればならず、重量がかなり大きいものであった。

このように、従来の断熱構造では体積、重量が大きな
ものとなり、前記したような蓄熱装置の小型化を目指す
要求を満たすことができなかった。

〔課題を解決するための手段〕

上記に鑑みて、本発明はヒータを埋設しヒートパイプ
を備えた蓄熱体を真空部に補強部材を備えた真空断熱容
器で取り囲み、該真空断熱容器の内側および／または外
側に断熱材を具備して蓄熱装置を構成したものである。

〔実施例〕

以下、本発明実施例を図によって説明する。

第１図において、蓄熱体Ｔはセラミックスからなり、
ヒータＨを埋設し、ヒートパイプＰを備えてなるもので
ある。この蓄熱体Ｔは真空断熱容器１で取り囲まれて保
持され、該真空断熱容器１と蓄熱体Ｔとの間には断熱材
２を備え、また真空断熱容器１の外側には断熱板３を貼
り付けている。

上記真空断熱容器１はステンレスから形成され、内側
壁1a、外側壁1bの二重構造となっており、これらの間の
空間は10^-4torr以下程度の真空部1cとなっている。ま
た、この真空部1cには内側壁1aと外側壁1bの間を支持す
るように複数の補強部材４が備えられており、そのため
内側壁1a、外側壁1bの肉厚を薄くし、重量を軽くするこ
とができる。

さらに、真空断熱容器１は上下２つの部材からなり、
蓄熱体Ｔなどを入れたあと、ボルト５で固着するように
なっている。

上記補強部材４は柱状、筒状などさまざまな形状にで
きるが、第２図に示すように、円筒状とし、内側壁1a,
外側壁1bの所要位置に形成した突起1cと組合わせるよう
にすれば、位置決めが容易である。また、この補強部材
４は、さまざまな材質で形成することができるが、セラ
ミックスを用いれば圧縮強度が大きく熱伝導率が低いた
め優れており、特にジルコニアセラミックスを用いれば
最も優れていた。

さらに、断熱材２はグラスウールなど繊維状体からな
る不定形のものを真空断熱容器１と蓄熱体Ｔとの間に詰
めてあり、また断熱板３はシリカボードなどからなり、
真空断熱容器１の外側に貼り付てある。このように真空
断熱容器１の内側、外側に断熱材２、断熱板３を備えて
いることから、断熱効果は高いものとなるが、必ずしも
真空断熱容器１の内側、外側両方に断熱材を備える必要
はなく、いずれか一方のみであってもよい。また、上記
断熱材２、断熱板３は、熱伝導率が0.06kcal/mh℃程度
のものであればさまざまな材質を用いることができる。

次に、223mm×350mm×196mmの大きさの蓄熱体Ｔを用
いて、第１図に示す断熱構造から成る蓄熱装置を試作し
た。比較例として、断熱材のみを用いたもの、および補
強部材４のない従来の真空断熱容器を用いたものを用意
し、これらの体積、重量などを比較した。

まず、断熱材のみを用いたものでは、全体の外寸法が
523mm×650mm×496mmで体積が約169となったのに対
し、本発明の蓄熱装置では全体の外寸法323mm×450mm×
296mmで、体積が約43と1/4の体積で、同等以上の断熱
効果を示した。

また、従来の真空断熱容器を用いたものでは耐圧性の
点から内側壁、外側壁の肉厚が10mm必要であり、全体の
重量は57.6kgとなった。これに対し、本発明の断熱構造
による蓄熱装置では真空断熱容器１に補強部材４を備え
ていることから、内側壁1a、外側壁1bの肉厚は5mmで良
く、全体の重量は28.8kgと半分になり、また断熱効果も
同等以上に優れたものであった。

このような本発明の蓄熱装置は前記したように給湯器
に利用できることはもちろん、暖房装置などさまざまな
ものに応用することができる。

〔発明の効果〕

叙上のように本発明によれば、ヒータを埋設しヒート
パイプを備えた蓄熱体を、真空部に補強部材を備えた真
空断熱容器で取り囲み、該真空断熱容器の内側及び／ま
たは外側に断熱材を具備して蓄熱装置を構成したことに
よって、全体の体積、重量を小さくでき、断熱効果も優
れた、より高性能の蓄熱装置とすることができる。

さらに、本発明の蓄熱装置を給湯器に用いれば蓄熱装
置が小型でデッドスペースを有効に利用でき、発火など
の恐れがなく安全性に優れ、温度制御が容易で安定した
給湯性能を得られるなど多くの特長を有した給湯器を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例に係る蓄熱装置を示す断面図、第
２図は第１図中Ａ部の部分拡大断面図である。 1:真空断熱容器、2:断熱材 3:断熱板、4:補強部材 T:蓄熱体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 高明 滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の ６ 京セラ株式会社滋賀八日市工場内 (72)発明者 山下 満雄 滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の ６ 京セラ株式会社滋賀八日市工場内 審査官 千壽 哲郎 (56)参考文献 特開 昭51−140252（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−206480（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内側壁と外側壁の間に形成された真空部内
   に両壁間を支持する補強部材を備えた真空断熱容器内
   に、ヒータを埋設しヒートパイプを備えた蓄熱体を収容
   し、かつ前記真空断熱容器と蓄熱体の間および／または
   真空断熱容器の外側に断熱材を具備してなる蓄熱装置。