JP7390224B2 - ボイラ - Google Patents
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Description
まず本発明の第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係るボイラ1の概略的な構成図である。本図に示すようにボイラ1は、容器11、反応体12、ヒータ13、ガス経路14、ガス受入部15、ガスポンプ16、ガスフィルタ17、セパレータ21、水経路22、水受入部23、水ポンプ24、および熱電変換素子31を備えている。
次に本発明の第2実施形態について説明する。なお第2実施形態は、発熱体の形態およびこれに関する点を除き、基本的に第1実施形態と同様である。以下の説明では第1実施形態と異なる事項の説明に重点をおき、第1実施形態と共通する事項については説明を省略することがある。
次に本発明の第3実施形態について説明する。なお第3実施形態は、熱電変換素子の配置およびこれに関する点を除き、基本的に第1実施形態と同様である。以下の説明では第1実施形態と異なる事項の説明に重点をおき、第1実施形態と共通する事項については説明を省略することがある。
以上に説明した各実施形態のボイラ1~3は、発熱体と、内部にこの発熱体が設けられた容器11とを備え、供給された水(流体の一例)を加熱して蒸気を発生させるものである。更に各ボイラ1~3では、空気よりも比熱の高いガス(本実施形態の例では水素系ガス)が容器11の内部に充満した環境下において、前記発熱体が発する熱により加熱される伝熱管22a、を備えており、伝熱管22aを通る水(蒸気の元となる水)が加熱されるようになっている。なお、例えば200℃で1atmの条件下において、空気の比熱が約1,026J/Kg℃であるのに対し、水素の比熱は約14,528J/Kg℃となっており、空気の比熱よりも非常に高くなっている。また発熱体として、ボイラ1,3では反応体12が採用され、ボイラ2では発熱素子12aが採用されている。
11 容器
11a 側壁
11b 上底部
11c 下底部
12 反応体
12a 発熱素子
13 ヒータ
14 ガス経路
15 ガス受入部
16 ガスポンプ
17 ガスフィルタ
21 セパレータ
22 水経路
22a 伝熱管
23 水受入部
24 水ポンプ
31 熱電変換素子
40 熱媒経路
40a 伝熱管
50 熱交換器
Claims (3)
- 伝熱管と、
発熱体と、
内部に前記伝熱管および前記発熱体が設けられ、空気よりも比熱の高いガスを内部に充満できる容器と、を備え、
前記発熱体が発する熱を用いて前記伝熱管を加熱するボイラであって、
前記ボイラへの給水が行われる低温側と、前記ガスが前記容器の内部に充満した状況において前記発熱体が発する熱を用いて温められる高温側と、の温度差により発電する熱電変換素子を備え、
前記熱電変換素子が発生させる電力を用いて前記発熱体の温度を上げることを特徴とするボイラ。 - 前記ガスが循環する経路として、前記容器内を一部として含む循環経路を備え、
前記熱電変換素子は、前記ボイラへの給水が行われる低温側と前記循環経路である高温側との温度差により発電することを特徴とする請求項1に記載のボイラ。 - 前記ガスは水素系ガスであり、
前記発熱体は、
水素吸蔵金属類からなる金属ナノ粒子が表面に設けられており、前記水素系ガスが前記容器内に供給された状況において、前記金属ナノ粒子内に水素原子が吸蔵され過剰熱を発生させる反応体であって、
前記熱電変換素子が発生させる電力を、前記反応体を加熱するヒータに供給することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のボイラ。
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