JPH03152347A - 流体の昇温方法及びその装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流体、即ち、水、油等の液体、又は空気その
他の気体の温度を上昇させるための流体の昇温方法及び
その装置に関するものである。

〔従来の技術〕

通常、液体又は気体を昇温させるには、これらを、より
温度の高い熱源に直接又は間接的に接触させることによ
り、該熱源の熱がこれと接触する液体又は気体に伝達さ
れて昇温する。このような場合に用いられる熱源として
、例えば石油、ガス、若しくは石炭等の燃料を燃焼させ
てなるものや、又は電気ヒーター等が用いられたりして
いる。又、他の昇温方法として、例えばヒートポンプの
如く、低温の熱源から熱を吸収して、高温の熱源に熱を
伝える熱交換という方法もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし何れの場合も、昇温させようとする流体に対して
外部から熱を加えることにより流体が昇温されるもので
ある。高温の熱源からの伝熱による方法の場合には、該
熱源として少なくとも昇温せしめる液体又は気体よりも
温度の高い熱源を提供するための熱エネルギーを必要と
するだけでな（、これらの熱源を高温に維持するための
熱損失や、又はこれらの熱源から流体への熱伝導の際の
熱損失があり、必ずしも効率はよくない。又、後者の熱
交換の場合には、一方の熱源が昇温される代わりに他方
が冷却されるものであるが、この場合にも互いの熱交換
の際の熱損失は避けられず、必ずしもエネルギー効率が
良いとは言えない。その上、これらの装置は構造が複雑
で高価なものとなる。

本発明は上記の点に鑑み、液体又は気体等の流体を昇温
させるに際して、これらに対して外部から熱を加える必
要がなく、又、熱損失等もなく、エネルギー効率よくこ
れらの流体を昇温可能とするとともに、熱交換器のよう
な構造複雑な装置を用いることなく極めて簡単な装置で
流体を昇温させることを可能とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、水、油を始めとする液体、又は空気その他の
気体を、ある種の多孔質セラミックス中を通過させるだ
けでその温度が上昇することを知見したことに基づくも
のであり、その要旨とすることろは、液体、又は気体等
の流体を、シリカ又はアルミナの少なくとも一方を主成
分とし連続気孔を有する多孔質セラミ・７クス中を加圧
状態で強制的に通過させてなるものである。

前記連続気孔を有する多孔質セラミックスは、例えば、
シリカ、又はアルミナの少なくとも一方を主成分とする
セラミックス原料に気孔形成用の焼失材料を混合するか
、又は焼失材料に前記セラミックス原料を含浸し、これ
を１０００℃〜工６００℃の温度で焼成することにより
、前記気孔形成材料を焼失させて得られる。このように
して得られた多孔質セラミックスは、これを所定の大き
さに成形加工、又は破砕し、開放型、又は密閉型容器に
充填して用いる。

そして、前記方法を実施するための装置として、前記の
如き多孔質セラミックスを充填してなる処理部と、前記
処理部へ流体を導入するための導入流路と、前記処理部
から流体を導出するための導出流路とから前記処理部内
を流体が通過するための一連の流路を形成するとともに
、前記導入流路又は導出流路に関係付けられ、流体を加
圧状態で処理部内を強制的に通過させるための移送手段
を設けて構成した。

〔作　用〕

本発明は上記のとおり構成してなり、液体又は気体等の
流体を加圧状態で多孔質セラミックス中を通過させると
、該多孔質セラミックスを通過させる前の流体の温度に
較べて、これを通過させた後の流体の温度が高くなり、
他の熱源、又は熱交換器等により、外部から熱を加える
ことなく流体を昇温させる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を示す。

裏１医上 第１図に示す装置を用い、水槽１内に水道水２００１を
満たし、処理部２内に、略ｌ■角形状で、シリカ又はア
ルミナの少なくとも一方を主成分とする多孔質セラミッ
クス２００ｇを充填し、水槽１内の水道水をポンプ３に
て加圧してバイブ４を通して毎分３０１！で処理部２内
へ供給し、該処理部２内を通過させた後の処理水をパイ
プ５にて再び水槽１へ戻して、水道水を２４時間循環さ
せた。

循環前の水槽１内における水道水の水温は１５℃、同じ
り２４時間循環させた後の水温は３６℃であった。

尚、処理時の外気温は２４℃であった。

皇立拠１ 第１図と同様の装置を用い、水槽１内に海水ｌＯｄを満
たし、処理部２内には前記多孔質セラミックス２８０ｋ
ｇを充填し、実施例１と同様にポンプ３にて海水を毎分
７００１で２０時間循環させた。

循環前の水槽１内における海水の水温は１８℃、同じり
２０時間循環させた後の水温は３８℃であった。

尚、循環時の外気温は２６℃であった。

裏五皿主 第１図と同様の装置を用い、実施例１と同様に処理部２
内の多孔質セラミックス１　、３　ｋｇへ地下水を毎分
１８〜２０１で強制的に通過させて循環させた。

このときの水槽１内の地下水の水温及び外気温の変化を
表１に示した。

〔以下余白〕

表１ ス１１凱（ 第２図に示す装置を用い、原水槽１１内に河川水を注入
し、これをポンプ１２にて１ａ１角形状のシリカ又はア
ルミナの少な（とも一方を主成分とする多孔質セラミッ
クス１０００　ｇを充填した第１処理部１３（高さ８５
０ｍｍ、７５璽１φ）を毎分１２５ｃｃで通過させたの
ち、−旦、第１処理ホ槽１４内へ入れ、更に該第１処理
水槽１４からポンプ１５にて前記と間し多孔質セラミッ
クス１０００　ｇを充填した第２処理部１６（高さ８２
０龍、７５鶴φ）を毎分１２５ｃｃで通過させたのち、
第２処理水槽１７へ貯水した。処理時間は約４時間、処
理爪量は約３０１である。又、第１処理水槽１４におけ
る滞留時間は２０〜３０分である。

処理前の原水槽１１内の水温は７℃、処理後の第１処理
水槽１４内の水温は１２℃、第２処理水槽１７内の温度
は１６．２℃であった。

尚、前記処理時の外気温は８℃であった。

人見皿工 第２図に示す装置を用い、実施例４と同様に河川水３７
．６１２を約５時間で処理した。但し、第１処理部１３
の高さは４２０ｍｍ　（７５ｕｍφ）、第２処理部１６
の高さは４１０鰭（７５ｕ＋φ）とした。

処理前の原水槽１工内の水温は１０．５℃、処理後の第
１処理水槽１４内の水温は１８．２℃、第２処理水槽１
７内の水温は２０．２℃であった。

尚、前記処理時の外気温は１２℃であった。

皇隻桝工 第３図に示す活性石温浴機２１及び浴槽２２を用い、温
浴機２１内の活性石タンク２３内に充填されている活性
石を取り除き、代わりに多孔質セラミックス５２０ｇを
タンク２３内に充填して該タンク２３内を処理部とし、
浴槽２２内の水（１３６ｔｔ　）をポンプ２４にてバイ
ブ２５からフィルターケース２６を経てタンク２３内を
強制的に通過させた後、パイプ２７にて再び浴槽２３へ
戻して浴槽２２内の水を連続的に循環させた。

このときの浴槽２２内の水温及び外気温を調べ、結果を
表２に示した。

尚、前記処理時にはセラミックヒータ−２８は使用して
いない。

表２ 実ＪＪ叱り 実施例６と同様に、第３図に示した温浴機２１を用いて
浴槽２２内の水を連続的に循環させて浴槽２２内の水温
及び外気温を測定した。但し、タンク２３内の多孔質セ
ラミックスの充愼量は７８０ｇとした。

結果を表３に示す。

〔以下余白〕

ス新ｌ糺ｌ 第４図に示す如く、内寸２００１ｍＸ　２０００の断面
矩形状のダクト３１内に、該ダクト３１の長手方向に沿
って２５０鶴にわたって多孔質セラミックス２．８ｋｇ
を充虜して処理部３２とし、ブロアー（図示せず）にて
該ダクト３１内の空気を図中矢印Ａ方向へ前記処理部３
２内を強制的に通過させ、このときの処理部３２前、後
の位置（図中（イ）、（ロ））におけるダクト３１内の
温度を測定した結果、処理前（（イ）の位置）のダクト
３１内の温度は２６．０℃、処理後（（ロ）の位置）の
ダクト３１内の温度は３０．０℃であった。

尚、図中３３は前記処理部３２を構成してなる金網であ
り、処理時のダクト３１内の空気の流量は毎分Ｉｒ＆、
又、処理部３２通過時の圧損（圧力差）は２００Ａｑで
あった。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明によれば、ヒーター等のＢＨを
用いて外部から熱を加えることなく、液体又は気体等の
流体を加圧状態で強制的に多孔質セラミックス中を通過
させるだけで流体を昇温させることかでき、流体を加圧
、流動させるための運動エネルギーのみで流体を昇温で
き、エネルギー効率がよいだけでなく、通常の方法にお
ける熱源との間の熱伝導時や熱交換時の熱損失がなく、
又、熱交換器等の複雑な装置を用いることなく極めて簡
単な装置で実施可能であり、暖房器、温水プール、活魚
水槽、養魚水槽、温室、ボイラー等、気体、液体の昇温
を必要とする各種用途に用いることができるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る昇温装置のブロック説明図、第２
図は他の実施例ブロック図、第３図は本発明の実施に用
いた温浴機の概略図、第４図は本発明による空気の昇温
方法の実施態様を示すダクト部分の説明用斜視図である
。 １：水槽、２：処理部、３：ポンプ、４：パイプ、５：
パイプ、１１：原水槽、１２：ポンプ、１３：第１処理
部、１４：第１処理水槽、１５：ポンプ、１６：第２処
理部、１７：第２処理水槽、２１：温浴機、２２：浴槽
、２３：タンク、２４：ポンプ、２５：パイプ、２６：
フィルターケース、２７：バイブ、２８：セラミソクヒ
ーター、３１：ダクト、３２：処理部、３３：金網。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）流体を、シリカ又はアルミナの少なくとも一方を主
   成分とし連続気孔を有する多孔質セラミックス中を加圧
   状態で強制的に通過させることを特徴とする流体の昇温
   方法。 ２）流体として、液体を用いてなる特許請求の範囲第１
   項記載の流体の昇温方法。 ３）流体として、気体を用いてなる特許請求の範囲第１
   項記載の流体の昇温方法。 ４）シリカ又はアルミナの少なくとも一方を主成分とし
   連続気孔を有する多孔質セラミックスを充填してなる処
   理部と、 前記処理部へ流体を導入するための導入流路と、前記処
   理部から流体を導出するための導出流路と、 前記導入流路又は導出流路に関係付けられ、流体を加圧
   状態で処理部内を強制的に通過させるための移送手段と
   、 を有することを特徴とする流体の昇温装置。