JPH0979661A - 固体蓄熱装置および固体蓄熱式温水発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は固蓄熱体装置において固体蓄熱体の熱
が断熱ケースを通して外部へ逃げる場合にはその熱を建
築物の暖房に有効に利用し、且つ冬季に固体蓄熱体を必
要とする温度まで加熱して必要とする温度の温水を得る
ことができる固体蓄熱装置を用いた温水発生装置を提供
することを課題とする。 【解決手段】断熱ケースの内部に固体蓄熱体、発熱体お
よびファンを設けた固体蓄熱器１と、断熱ケースを外側
から囲む断熱外側ケース３と、内部に水を流して固体蓄
熱体が放出する熱を加熱する熱交換器４と、温水タンク
６と、温水タンクから水を熱交換器に流して加熱して温
水タンクに戻す水循環管と、温水タンクで溜められた温
水を機器に供給する温水供給管と、断熱外側ケースと建
築物の内部および／または外部とを結ぶ空気送入管と、
断熱外側ケースと建築物の内部とを結ぶ空気送出し管と
を具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固体蓄熱装置および
固体蓄熱装置を用いた固体蓄熱式温水発生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】固体蓄熱装置は、断熱ケースの内部に固
体蓄熱体、この固体蓄熱体を加熱する発熱体およびファ
ンを設け、安価な深夜電力を利用して発熱体に通電し、
この発熱体により固体蓄熱体を加熱して蓄熱させ、昼間
に固体蓄熱体から蓄えた熱を放出させて、この熱で加熱
された空気をファンの回転により送風して、この空気を
暖房や温水発生に利用するものである。

【０００３】そして、この固体蓄熱装置では、固体蓄熱
体の周囲を断熱ケースで囲み、固体蓄熱体から放出され
る熱を外部に逃げないように遮断して、固体蓄熱体と断
熱ケースとの間の空気通路に存在する空気の加熱に有効
に利用するようにしている。また、最近では深夜電力を
利用する貯湯式電気温水発生装置に代って固体蓄熱装置
を用いた温水発生装置が開発されている。この温水発生
装置は、固体蓄熱装置に加えて、内部に水を流すととも
に固体蓄熱装置のファンにより流される温風の熱を受け
てその水を加熱する熱交換器と、温水タンクと、この温
水タンクから水を熱交換器に流して加熱して温水として
温水タンクに戻す水循環管と、温水タンクで溜められた
温水を被給湯機器に供給する温水供給管とを設けたもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した構成の固体蓄
熱装置では、固体蓄熱体から放出される熱は断熱ケース
により全て遮断できず、断熱ケースからその外部へ放出
される。このように断熱ケースから外部へ逃げる熱は、
固体蓄熱体と断熱ケースとの間の空気通路に存在する空
気を加熱するために使用されない損失分となる。

【０００５】しかし、従来の固体蓄熱装置では、断熱ケ
ースから外部へ逃げた固体蓄熱体の熱の損失分について
はそのまま放置されていて固体蓄熱体の熱を有効に利用
していない。

【０００６】また、固体蓄熱装置を用いた温水発生装置
においても、熱供給源である固体蓄熱装置では断熱ケー
スを通して外部へ逃げる固体蓄熱体の熱が有効に利用お
らず無駄な損失分となっている。

【０００７】そして、この従来の温水発生装置では、断
熱ケースを通して外部へ逃げる熱損失分を小さくするこ
とを考慮して、固体蓄熱体の加熱最高温度を、冬季に必
要な最高温度と夏季に必要な最高温度の中間に設定する
ことが行われている。しかし、これでは冬季に固体蓄熱
体の熱で充分に水を加熱することができず、必要とする
温度の温水を得ることができない、本願の発明の第１の
課題は、外部ケースを通して外部へ逃げる固体蓄熱体の
熱を有効に利用できるようにした固体蓄熱装置を提供す
ることにある。

【０００８】また、本願の発明の第２の課題は、固蓄熱
体装置において固体蓄熱体の熱が断熱ケースを通して外
部へ逃げる場合にはその熱を建築物の暖房に有効に利用
し、且つこの熱の有効利用により冬季に固体蓄熱体を必
要とする温度まで加熱して必要とする温度の温水を得る
ことができる固体蓄熱装置を用いた温水発生装置を提供
することにある。

【０００９】さらに、本願の発明の第３の課題は、固蓄
熱体装置において固体蓄熱体の熱が断熱ケースを通して
外部へ逃げる場合にはその熱を種々の流体の加熱に有効
に利用し、且つこの熱の有効利用により冬季に固体蓄熱
体を必要とする温度まで加熱して必要とする温度の温水
を得ることができる固体蓄熱装置を用いた温水発生装置
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記第１の課題を解決す
るために請求項１の発明の固体蓄熱装置は、断熱ケース
の内部に固体蓄熱体、この固体蓄熱体を加熱して蓄熱さ
せる発熱体および前記固体蓄熱体から放出される熱によ
り加熱された空気を流すファンを設けた固体蓄熱器と、
前記固体蓄熱器の断熱ケースを通風路を介して外側から
囲むとともに前記通風路に空気を送込む空気入口および
前記通風路から空気を送出す空気出口を有する断熱外側
ケースとを具備することを特徴とする。

【００１１】この構成によれば、断熱ケースを通してそ
の外部に漏れ出た熱を、断熱ケースの外側を囲む断熱外
側ケースによって確保して、その断熱外側ケースより外
側へ逃げないように遮断する。このため、断熱ケースを
通してその外部に漏れ出た熱は、断熱外側ケースと断熱
ケースとの間に形成される通風路に存在する空気を加熱
する。そして、断熱外側ケースの空気入口から通風路を
通して空気出口まで空気を流すことにより温風を得て、
この温風を広い分野の熱源に利用できる。従って、断熱
ケースを通して外部へ逃げる固体蓄熱体の熱を有効に利
用できる。

【００１２】また、第２の課題を解決するために請求項
２の発明の固体蓄熱装置を用いた温水発生装置は、断熱
ケースの内部に固体蓄熱体、この固体蓄熱体を加熱して
蓄熱させる発熱体および前記固体蓄熱体から放出される
熱により加熱された空気を流すファンを設けた固体蓄熱
器と、前記固体蓄熱器の断熱ケースを通風路を介して外
側から囲むとともに前記通風路に空気を送込む空気入口
および前記通風路から空気を送出す空気出口を有する断
熱外側ケースと、流通管に水を流すとともに前記固体蓄
熱器の固体蓄熱体が放出する熱を受けてその水を加熱す
る熱交換器と、温水タンクと、この温水タンクから水を
前記熱交換器の流通管に流して加熱して前記温水タンク
に戻す水循環管と、前記温水タンクで溜められた温水を
機器に供給する温水供給管と、建築物の内部および外部
の少なくとも一方の空気を前記断熱外側ケースの空気入
口に送る空気送入管と、前記通風路の空気を前記断熱外
側ケースの空気出口から建築物の内部へ送る空気送出管
とを具備することを特徴とする。

【００１３】この構成によれば、温水タンクの水を熱交
換器に流して固体蓄熱体の熱で熱せられた空気により加
熱するる。そして、固体蓄熱器において断熱ケースを通
してその外部に漏れ出る熱を、断熱ケースの外側を囲む
断熱外側ケースによって確保する。空気送込み管により
建築物の内部および外部の少なくとも一方の空気を断熱
外側ケースと断熱ケースとの間の通風路に送って温風と
し、この温風を送出し管を通して建築物の内部に送るこ
とにより建築物の内部の暖房に使用する。

【００１４】このように固体蓄熱器において断熱ケース
を通してその外部に漏れ出る熱を有効に利用できるため
に、冬季に外気温度に応じて固体蓄熱体の蓄熱温度を高
い温度まで蓄熱して負荷能力を高めて充分な温度の温水
を得ることができる。すなわち、固体蓄熱体の蓄熱温度
を高く設定すると、固体蓄熱体の熱が断熱ケースの外部
へ逃げる度合が高くなる。この場合、逃げた熱を有効に
利用することができる。また、夏季は外気温度に応じて
固体蓄熱体の蓄熱温度を低く設定することができる。

【００１５】このように固体蓄熱器において断熱ケース
を通してその外部に放出される熱を有効に利用すること
が可能になると、日本の気候の外気温度の高低に応じて
固体蓄熱体の蓄熱温度を設定して、必要とする温度の温
水の供給と、固体蓄熱体の蓄熱に要する電力を無駄なく
経済的に使用することを実現できる。

【００１６】さらに、第３の課題を解決するために請求
項３の発明の固体蓄熱装置を用いた温水発生装置は、断
熱ケースの内部に固体蓄熱体、この固体蓄熱体を加熱し
て蓄熱させる発熱体および前記固体蓄熱体から放出され
る熱により加熱された空気を流すファンを設けた固体蓄
熱器と、前記固体蓄熱器の断熱ケースを通風路を介して
外側から囲むとともに前記通風路に空気を送込む空気入
口および前記通風路から空気を送出す空気出口を有する
断熱外側ケースと、内部に水を流すとともに前記固体蓄
熱器の固体蓄熱体が放出する熱を受けてその水を加熱す
る熱交換器と、温水タンクと、この温水タンクから水を
前記熱交換器に流して加熱して前記温水タンクに戻す水
循環管と、前記温水タンクで溜められた温水を機器に供
給する温水供給管と、前記断熱外側ケースの空気出口と
空気入口とを結び前記空気入口から送り出された空気を
流して前記空気入口から断熱外側ケースの内部へ戻す空
気循環管と、この空気循環管に介在して接続され流通管
に流体を流してその流体を前記空気循環管を流れる空気
により加熱する補助熱交換器とを具備することを特徴と
する。

【００１７】この構成によれば、温水タンクの水を熱交
換器に流して固体蓄熱体の熱で熱せられた空気により加
熱する。そして、固体蓄熱器において断熱ケースを通し
てその外部に漏れ出る熱を、断熱ケースの外側を囲む断
熱外側ケースによって確保する。前記熱により加熱され
た断熱外側ケースの内部の空気を空気出口から流体循環
管をに流して補助熱交換器に通過させ、その後流体循環
管を流して空気入口から再び断熱外側ケースの内部に戻
す。補助熱交換器における流通管に流体を流すと、流体
循環管を流れる空気により加熱されて温度上昇する。

【００１８】例えば流通管を水供給源から温水タンクに
水を供給する水供給管に接続すると、温水タンクに供給
する水を前の段階で予備加熱して、温水タンクに溜めた
水を温度上昇させる上での助けとなり、熱交換器で温水
タンクの水を加熱する時に、固体蓄熱体で加熱された空
気の負担を軽減することができる。

【００１９】このように固体蓄熱器において断熱ケース
を通してその外部に放出される熱を有効に利用すること
が可能になると、日本の気候の外気温度の高低に応じて
固体蓄熱体の蓄熱温度を設定して、必要とする温度の温
水の供給と、固体蓄熱体の蓄熱に要する電力を無駄なく
経済的に使用することを実現できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本願の発明の第１の実施の形態に
ついて図１および図２を参照して説明する。

【００２１】図１は固体蓄熱装置を用いた温水発生装置
を示し、図２は固体蓄熱装置を示している。この実施例
は固体蓄熱装置を建築物５１の床下部５２に設置してい
るものである。

【００２２】図中１は固体蓄熱装置で、これは固体蓄熱
器２と断熱外側ケース３とで構成されている。４は熱交
換器で、これは熱交換器ケース５に収容されている。６
は温水タンク、７，８は熱交換器４と温水タンク６とを
接続する水循環管、９は温水タンク６に接続された温水
供給管、１０は建築物５１の部屋５３と断熱外側ケース
３とを接続する空気送入管、１１は断熱外側ケース３と
建築物５１の部屋５３とを接続する空気送出管である。

【００２３】固体蓄熱装置１の固体蓄熱器２について説
明する。図中２１は断熱材からなる断熱ケースで、この
断熱ケース２１の内部には蓄熱体ユニット２２が図示し
ない支持体に支えられて設けられている。蓄熱体ユニッ
ト２２は複数の固体蓄熱体２３を並べて組み上げて構成
されている。この固体蓄熱体２３は蓄熱性が高い材料で
形成され直方体をなすもので、両端を開放した通風溝２
４が形成されている。この固体蓄熱体２３は複数個のも
のが夫々の通風溝２４の両端を相互に連通して直線状に
並べられて１組のユニットとして組合せられている。従
って、一列に並べられた各固体蓄熱体２３の通風溝２４
が一列に連続して直線状に並び長い通風路が形成され
る。

【００２４】そして、支持体４０上には、上記の複数の
固体蓄熱体２３が並んで形成されるユニットが複数組平
行に並べて配置され、さらにこれら複数組のユニットが
上下に複数段積み重ねられる、そして、各段の各列の固
体蓄熱体２３のユニット毎に通風溝２４の列が形成さ
れ、これら各ユニットの通風溝２４の列毎に空気が流れ
て通過する。

【００２５】蓄熱体ユニット２２において各ユニットに
形成される各固体蓄熱体２３の通風溝２４の列には夫々
発熱体であるシーズヒータ２５が挿入配置されている。
このシーズヒータ２５はＵ字形をなすもので、ユニット
における通風溝２４の列の全体にわたって挿入配置され
ている。シーズヒータ２５の両端は通風溝２４の列から
断熱ケース１の壁部を通って外部に突出され、図示しな
い電源装置に接続されている。

【００２６】断熱ケース２１の内部には蓄熱体ユニット
２２の周囲を囲む通風路２６が形成されている。この通
風路２６には蓄熱体ユニット２の下側において送風機２
７が設置されている。この送風機２７は後述するように
熱交換器ケース５との間で空気を強制循環するためのも
のである。断熱ケース２１は上記のように蓄熱体ユニッ
ト２２を通風路２６を介して外側から囲んで固体蓄熱体
２３が発する熱を外部に対して遮断するものである。

【００２７】断熱外側ケース３は断熱ケース２１を収容
する大きさの空間部を有するもので、固体蓄熱装置１を
収納して固体蓄熱装置１との間に通風路２８を形成して
いる。すなわち、通風路２８は固体蓄熱装置１の断熱ケ
ース２１の周囲を囲むもので、断熱外側ケース３は固体
蓄熱装置１の断熱ケース２１を通風路２８を介して外側
から囲んで、断熱ケース２１から外部に漏れ出た熱を外
部に拡散消失しないように確保するものである。断熱ケ
ース２１は支持部材４０により断熱外側ケース３に支持
されている。

【００２８】断熱外側ケース３の一方の側部には通風路
２８に連通する空気入口２９が、この側部と対向する他
方の側部には通風路２８に連通する空気出口３０が夫々
形成されている。すなわち、断熱外側ケース３は空気入
口２９から入った空気が通風路２８を通る過程で断熱ケ
ース２１から外部に漏れ出た熱により加熱されて空気出
口３０から出るようになっている。空気入口２９には送
風機３１が設けられている。

【００２９】４は熱交換器で、固体蓄熱装置１とは独立
して設けられている。熱交換器４は、断熱材料で形成さ
れた熱交換器ケース５の内部に、例えば蛇行する流通管
４ａを設けたものである。

【００３０】熱交換器ケース５は空気流通管３２と空気
流通管３３によって固体蓄熱装置１の断熱ケース２１の
内部空間と接続されている。空気流通管３２は断熱ケー
ス２１から空気を熱交換器ケース５へ送るものであり、
空気流通管３３は熱交換器ケース５から断熱ケース２１
へ空気を送るものである。断熱ケース２１では空気流通
管３２と空気流通管３３は異なった箇所に接続されてお
り、空気流通管３３からケース内部へ入った空気が通風
溝２４および通風路２６を流れて蓄熱体２３の熱により
充分加熱された後に空気流通管３２から出るようになっ
ている。

【００３１】なお、固体蓄熱装置１と熱交換器ケース５
は建築物５１の床下部５２のスペースに設置されてい
る。

【００３２】温水タンク６は温水を溜めるものであり、
これには図示しない水供給源に接続された水供給管３４
が接続されている。温水タンク６は水循環管７と水循環
管８とによって熱交換器４の流通管４ａと接続されてい
る。水循環管７は温水タンク６から熱交換器４へ水を流
すものであり、水循環管８は熱交換器４から温水タンク
６へ温水を流すものである。水循環管７にはポンプ３９
が設けられている。すなわち、ポンプ３９の回転駆動に
より温水タンク６から水を水循環管７を通して熱交換器
４の流通管４ａへ流し、水を熱交換器４で加熱した後に
水循環管８を通して温水タンク６へ戻すようになってい
る。なお、温水タンク６は建築物５１の床下部５２より
上側の屋内に設置されている。

【００３３】また、温水供給管９は温水タンク６に接続
されており、温水タンク６から温水を建築物に設けられ
た機器に供給するものである。例えば、温水供給管９は
建築物５１に設けられた流し台５４、風呂５５などが設
置されている箇所まで延ばして配管され、温水供給管９
の夫々の機器に到達する先端には蛇口３５が設けられて
いる。なお、温水供給管９の途中には温水を温水タンク
６に戻す戻し管３７がバルブ３８を介して接続されてい
る。バルブ３８は常時は戻し管３７を閉じている。

【００３４】空気送入管１０は、断熱外側ケース３の空
気入口２９と建築物５１に設けられた適宜な複数の部屋
５３とを接続して設けられ、建築物５１の各部屋５３の
空気を通して空気入口２９から断熱外側ケース３の内部
の通風路２８へ送込むものである。断熱外側ケース３の
空気入口２９には外気送入管３６も接続されており、こ
れは建築物５１の戸外の空気を空気入口２９を介して断
熱外側ケース３の内部の通風路２８に送り込むようにな
っている。

【００３５】空気送出管１１は、断熱外側ケース３の空
気出口３０と建築物５１に設けられた適宜な複数の部屋
５３とを接続して設けられ、断熱外側ケース３の内部の
通風路２８の空気を通して建築物５１の各部屋５３へ空
気を送込むものである。

【００３６】次に固体蓄熱式温水発生装置の作動につい
て説明する。まず、固体蓄熱装置１における固体蓄熱器
２の作動について述べる。固体蓄熱器２では深夜に安価
な余剰電力をシーズヒータ２５へ通電して各固体蓄熱体
２３の蓄熱を行う。すなわち、蓄熱体ユニット２２を構
成する各ユニットにおける各固体蓄熱体２３の通風溝２
４に夫々設けられた各シーズヒータ２５に通電する。こ
の通電により各シーズヒータ２５が発熱し、その熱が輻
射して各ユニットにおける各固体蓄熱体２３を加熱す
る。すなわち、各シーズヒータ２５は各固体蓄熱体２３
の通風路２４および下側に位置する各固体蓄熱体２３を
加熱する。各固体蓄熱体２３が必要とする温度の熱を蓄
積できるように、各固体蓄熱体２３を所定温度で所定時
間加熱する。シーズヒータ２５の輻射熱を受けて加熱さ
れた各固体蓄熱体２３は受けた熱を蓄積する。

【００３７】そして、固体蓄熱器２では昼間に空気を流
して各固体蓄熱体２３から積極的に放熱させて空気を加
熱する。すなわち、断熱ケース２１に設けた送風機２７
を回転駆動する。そうすると、断熱ケース２１の内部の
空気が蓄熱体ユニット２２を囲む通風路２６および蓄熱
体ユニット２２における各ユニットにおける各固体蓄熱
体２３の通風溝２４を流れる。空気が各ユニットにおけ
る各固体蓄熱体２３の通風溝２４の列を流れると、各ユ
ニットにおける各固体蓄熱体２３に蓄積されていた熱が
放出される。このため、各箇所を流れる空気は各固体蓄
熱体２３から放出される熱により加熱されて温度上昇す
る。

【００３８】さらに、送風機２７の回転により断熱ケー
ス２１の内部の加熱された空気は空気流通管３２を流れ
て熱交換器ケース５の内部へ送られる。加熱された空気
は熱交換器ケース５の内部を流れる過程で、熱交換器ケ
ース５の内部に設けられている流通管４ａに接触する。
後述するように流通管４ａには温水タンク６からきた加
熱された空気より低い温度の水が流されている。このた
め、熱交換器ケース５の内部を流れる加熱された空気と
流通管４ａを流れる水との間で熱交換が行われ、流通管
４ａを流れる水が加熱されて温度上昇するとともに空気
が冷却されて温度低下する。

【００３９】その後、空気は空気流通管３３を通って断
熱ケース２１に戻り、断熱ケース２１の内部で再び上記
のように各固体蓄熱体２３から放出される熱により加熱
される。このように空気は固体蓄熱器２と熱交換器４と
の間を強制的に循環流通される。

【００４０】温水タンク６の作動について述べる。図示
しない水供給源から水供給管３４を通して温水タンク６
の内部に水を供給する。ポンプ３９を回転駆動する。そ
うすると、温水タンク６にある水は水循環管７を通して
熱交換器４の流通管４ａへ流れる。水は熱交換器４の流
通管４ａを流れる過程で熱交換器ケース５の内部を通る
加熱された空気により加熱されて温度上昇する。その
後、温度上昇した水は水循環管８を通して温水タンク６
へ戻る。このように温水タンク６へ供給した水を熱交換
器４と温水タンク６との間で循環させることにより、水
の温度を必要とする温度まで上昇させて温水を得て、こ
の温水を温水タンク６に溜める。

【００４１】温水タンク６に溜められた温水は、温水供
給管９によって建築物５１に設けられた流し台５４や風
呂５５へ供給され、各箇所において蛇口３５を開くこと
により温水供給管９から温水を得るこことができる。

【００４２】固体蓄熱装置１における断熱外側ケース３
を設けた構成に基づく作動について述べる。固体蓄熱器
２において夏季と冬季に夫々空気をある一定温度まで加
熱する場合に、夏季は冬季に比較して外気温度が高いた
めに、固体蓄熱体２３の蓄熱温度を冬季に比較して低く
設定することができる。そこで、固体蓄熱器２では、冬
季に必要な固体蓄熱体温度を得ることができる能力を有
するものとし、夏季はその能力以下の低い固体蓄熱体温
度で稼働するものとする。

【００４３】低い固体蓄熱体温度で稼働する場合には、
固体蓄熱体２３が放出する熱の温度どが低いために、固
体蓄熱体２３が放出する熱のほぼ大部分を断熱ケース２
１により捕獲してケース外部へ逃げないように遮断でき
る。

【００４４】冬季に高い固体蓄熱体温度で稼働する場合
には、固体蓄熱体２３が放出する熱の温度が高く、放出
した熱の何割かは断熱ケース２１を通してその外部に漏
れ出る。このために、本願の発明では断熱外側ケース３
を設けて断熱ケース２１から外部に漏れ出る熱を捕獲し
てケース外部へ逃げないように遮断している。

【００４５】さらに、説明を加える。断熱外側ケース３
の内部に設けた送風機３１を回転駆動する。そうする
と、建築物５１に設けられた各部屋５３の空気が空気送
入管１０を通って空気入口２９から断熱外側ケース３と
断熱ケース２１との間に形成された通風路２８に送り込
まれる。

【００４６】ここで、通風路２８には固体蓄熱体２３か
ら放出されて断熱ケース２１から漏れ出た熱がある。こ
のため、空気は送風機３１の回転により通風路２８を空
気入口２９から空気出口３０へ向けて流れる過程で、固
体蓄熱体２から放出されて断熱ケース２１から漏れ出た
熱により加熱されて温度上昇する。そして、加熱された
空気は断熱外側ケース３の空気出口３０から空気送出管
１１を通って建築物５１に設けられた各部屋５３へ送出
す。これにより各部屋５３は加熱された空気により各部
屋５３を暖房することができる。このように固体蓄熱装
置１における断熱外側ケース３と各部屋５３との間で空
気を循環することにより、各部屋５３を暖房することが
できる。

【００４７】また、外気を外気送入管３６から断熱外側
ケース３の通風路２８へ取入れて加熱し、各部屋５３へ
送ることもできる。なお、この実施の形態では各部屋５
３の空気の循環および外気の取入れの両方の方法により
各部屋５３を暖房しているが、いずれか一方の方法のみ
により各部屋５３を暖房するようにしても良い。暖房を
行う部屋としては、居間、寝室、トイレなどが挙げられ
る。

【００４８】このように本願の発明の固体蓄熱装置１で
は、固体蓄熱器２の断熱ケース２１を通してその外部に
漏れ出る熱を、断熱ケース２１の外側を囲む断熱外側ケ
ース３によって確保して、その断熱外側ケース３より外
側へ逃げないように遮断する。このため、断熱ケース２
１を通してその外部に漏れ出る熱は、断熱外側ケース３
と断熱ケース２１との間に形成される通風路２８に存在
する空気を加熱する。そして、断熱外側ケース３の空気
入口２９から通風路２８を通して空気出口３０まで空気
を流すことにより温風を得て、この温風を広い分野の熱
源に利用できる。従って、断熱ケース２１を通して外部
へ逃げる固体蓄熱体の熱を有効に利用できる。

【００４９】なお、前記温風の用途は、暖房に限定され
ず、温水発生などの広い範囲を対象にすることができ
る。

【００５０】また、本願の発明の固体蓄熱式温水発生装
置では、固体蓄熱器２において断熱ケース２１を通して
その外部に漏れ出る熱を、断熱ケース２１の外側を囲む
断熱外側ケース３によって確保する。空気送入管１０に
より建築物５１の内部および外部の少なくとも一方の空
気を断熱外側ケース３と断熱ケース２１との間の通風路
２８に送って温風とし、この温風を空気送出し管１０を
通して例えば建築物５１の内部の暖房に使用する。

【００５１】従って、固体蓄熱器２において断熱ケース
２１を通してその外部に漏れ出る熱を有効に利用できる
ために、冬季に外気温度に応じて固体蓄熱体２３の蓄熱
温度を高い温度まで蓄熱して充分な温度の温水を得るこ
とができる。すなわち、固体蓄熱体２３の蓄熱温度を高
く設定すると、固体蓄熱体２３の熱が断熱ケース２１の
外部へ逃げる度合が高くなる。この場合、逃げた熱を有
効に利用することができる。また、夏季は外気温度に応
じて固体蓄熱体の蓄熱温度を低く設定する。

【００５２】このように固体蓄熱器２において断熱ケー
ス２１を通してその外部に漏れ出る熱を有効に利用する
ことが可能になると、日本の気候の外気温度の高低に応
じて固体蓄熱体２３の蓄熱温度を設定して、必要とする
温度の温水の供給と、固体蓄熱体２３の蓄熱に要する電
力を無駄なく経済的に使用することを実現できる。

【００５３】本願の発明の第２の実施の形態について図
３を参照して説明する。この実施の態様は、断熱外側ケ
ースに空気循環管を接続して、この空気循環管に補助熱
交換器を設けたものである。図３において図１および図
２と同じ部分は同じ符号を付して示している。

【００５４】図中６１は空気循環管であり、これは一端
が断熱外側ケース２１の空気出口に３０に接続され、他
端は空気入口２９に接続されていて、断熱外側ケース２
１の内部の空気を循環する流して循環するようになって
いる。空気循環管６１の昼間部には補助熱交換器６２が
設けられている。この補助熱交換器６２は、断熱器ケー
ス６３の内部に流通管６４を設けたものである。断熱器
ケース６３は空気循環管６１の中間部に接続されてお
り、空気循環管６１を流れる空気が通過するようになっ
ている。流通管６４は流体を流して断熱器ケース６３を
通過する空気により加熱するものである。

【００５５】流通管６４の両端は温水タンク６に水を供
給する水供給管３４が接続されている。すなわち、流通
管６４の一端に接続された水供給管３４の部分は図示し
ない水供給源に接続され、流通管６４の他端に接続され
た水供給管３４の部分は図１に示す温水タンク６に接続
されている。

【００５６】この構成によれば、固体蓄熱器１において
断熱ケース２１を通してその外部に漏れ出る熱を、断熱
ケース２１の外側を囲む断熱外側ケース３によって確保
する。そして、送風機３１を回転すると、断熱外側ケー
ス３の内部の空気は通風路２８を空気入口２９から空気
出口３０へ向けて流れる過程で、固体蓄熱体２から放出
されて断熱ケース２１から漏れ出た熱により加熱されて
温度上昇する。加熱された空気は断熱外側ケース３の空
気出口３０を出て空気循環管６１を温風として流れ、空
気循環管６１の内部に設けられた補助熱交換器６２のケ
ース６３の内部を通過する。

【００５７】一方、水供給源から供給された水は流通管
６４の一端に接続された水供給管３４を通って補助熱交
換器６２の内部に入り、さらに流通管６４の他端に接続
された水供給管３４を通って温水タンク６に送込まれ
る。水供給源から供給された水は流通管６４を流れる時
に、空気循環管６１を流れる温風により加熱されて温度
上昇する。このため、温水タンク６に供給される水は温
水タンク６に達する前の段階で加熱、すなわち予備加熱
されて常温より高い温度に暖められて温水タンク６に供
給される。

【００５８】そして、この温水タンク６に供給された水
は、図１に示すように水循環管７を通って熱交換器４へ
送られ、熱交換器４にて固体蓄熱器１から送られてくる
空気により加熱されて温度上昇し、その後水循環管８を
流れて温水タンク６に戻される。

【００５９】温水タンク６に供給された水を熱交換器４
にて温水タンク６に固体蓄熱器１から送られてくる空気
により加熱して所定温度まで温度上昇させる場合に、固
体蓄熱器１から送られてくる空気が水を所定の温度にま
で加熱するに要する熱量は温水タンク６に供給された水
の温度により決まる。この実施の態様では、温水タンク
に供給される水は予備加熱されて常温より高い温度とな
っている。このため、温水タンク６に供給された水を熱
交換器４にて固体蓄熱器１から送られてくる空気により
加熱する場合には、水が予備加熱されていない場合に比
較して、固体蓄熱器１から送られてくる空気が水を所定
の温度にまで加熱するに要する熱量が少なくて済む。こ
のため、熱交換器４において温水タンク６の水を加熱す
る時に、固体蓄熱器２で加熱された空気の負担を軽減す
ることができる。

【００６０】このように固体蓄熱器２において断熱ケー
ス２１を通してその外部に放出される熱を有効に利用す
ることが可能になると、日本の気候の外気温度の高低に
応じて固体蓄熱体２３の蓄熱温度を設定して、必要とす
る温度の温水の供給と、固体蓄熱体の蓄熱に要する電力
を無駄なく経済的に使用することを実現できる。

【００６１】なお、この実施の形態では、補助熱交換器
６２の流通管６４には温水タンク６へ水を供給する水供
給管３４を接続しているが、これに限定されずに水など
の気体を流す管や空気などの気体を流す管を接続して、
固体蓄熱器２において断熱ケース２１を通してその外部
に放出される熱を有効に利用して、補助熱交換器６２に
おいて流通管６４に接続した各種の管を流れる流体を加
熱することができる。

【００６２】なお、各請求項の発明は前述した実施の形
態に限定されることなく、種々変形して実施することが
できる。例えば、前述した実施の形態では、熱交換器４
の流通管４ａを固体蓄熱器２の断熱ケース２１の外側に
おいて専用のケース５に収容して、ケース５と断熱ケー
ス２１とを空気流通管で接続している。この構成は固体
蓄熱器２と熱交換器４の取扱いと設置が容易である。し
かし、この構成に限定されずに、図４に示すように熱交
換器４を固体蓄熱器２の断熱ケース２１の内部に収容し
て設け、断熱ケース２１の通風路２６を流れる加熱され
た空気と熱交換器４の流通管４ａを流れる水との間で熱
交換するようにすることもできる。この構成は構成の簡
素化を図ることができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように本願の請求項１の発
明によれば、断熱ケースを通してその外部に漏れ出る熱
を、断熱ケースの外側を囲む断熱外側ケースによって確
保して、その断熱外側ケースより外側へ逃げないように
遮断し、この熱で断熱外側ケースと断熱ケースとの間に
形成される通風路に存在する空気を加熱する。このた
め、断熱外側ケースの空気入口から通風路を通して空気
出口まで空気を流すことにより温風を得て、この温風を
広い分野の熱源に利用できる。従って、断熱ケースを通
して外部へ逃げる固体蓄熱体の熱を有効に利用できる。

【００６４】請求項２の発明によれば、固体蓄熱器にお
いて断熱ケースを通してその外部に漏れ出る熱を、断熱
ケースの外側を囲む断熱外側ケースによって確保し、且
つ空気送込み管により建築物の内部および外部の少なく
とも一方の空気を断熱外側ケースと断熱ケースとの間の
通風路に送って固体蓄熱器の断熱ケースを通してその外
部に漏れ出る熱て加熱して温風とし、この温風を送出し
管を通して建築物の内部に送ることにより建築物の内部
の暖房に使用することにより、固体蓄熱器において断熱
ケースを通してその外部に漏れ出る熱を有効に利用でき
る。

【００６５】従って、固体蓄熱器において断熱ケースを
通してその外部に漏れ出る熱を有効に利用できるため
に、冬季に外気温度に応じて固体蓄熱体の蓄熱温度を高
い温度まで蓄熱して充分な温度の温水を得ることができ
る。そして、固体蓄熱器において断熱ケースを通してそ
の外部に漏れ出る熱を有効に利用することが可能である
ため、日本の気候の外気温度の高低に応じて固体蓄熱体
の蓄熱温度を設定して、必要とする温度の温水の供給
と、固体蓄熱体の蓄熱に要する電力を無駄なく経済的に
使用することを実現できる。

【００６６】請求項３の発明によれば、固体蓄熱器にお
いて断熱ケースを通してその外部に漏れ出る熱を、断熱
ケースの外側を囲む断熱外側ケースによって確保し、こ
の熱で熱せられた空気を空気循環管に流して補助熱交換
器で流体を加熱することにより、固体蓄熱器において断
熱ケースを通してその外部に放出される熱を有効に利用
することが可能になる。

【００６７】このため、このように固体蓄熱器において
断熱ケースを通してその外部に放出される熱を有効に利
用することが可能になると、日本の気候の外気温度の高
低に応じて固体蓄熱体の蓄熱温度を設定して、必要とす
る温度の温水の供給と、固体蓄熱体の蓄熱に要する電力
を無駄なく経済的に使用することを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の発明における第１の実施の形態の温水発
生装置を示す概略構成図。

【図２】同実施の形態の温水発生装置に用いる固体蓄熱
装置を拡大して示す構成図。

【図３】本願の発明における第２の実施の形態の温水発
生装置を示す概略構成図。

【図４】本願の発明における第３の実施の形態の固体蓄
熱装置を示す構成図。

【符号の説明】

１…固体蓄熱装置、 ２…固体蓄熱器、 ３…断熱外側ケース、 ４…熱交換器、 ６…温水タンク、 ７…水循環管、 ８…水循環管、 ９…温水供給管、 １０…空気送入管、 １１…空気送出管、 ２１…断熱ケース、 ２３…固体蓄熱体、 ２６…通風路、 ２７…送風機、 ２８…通風路、 ２９…空気入口、 ３０…空気出口、 ３１…ファン、 ３６…外気送入管、 ６１…空気循環管、 ６２…補助熱交換器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断熱ケースの内部に固体蓄熱体、この固
   体蓄熱体を加熱して蓄熱させる発熱体および前記固体蓄
   熱体から放出される熱により加熱された空気を流すファ
   ンを設けた固体蓄熱器と、前記固体蓄熱器の断熱ケース
   を通風路を介して外側から囲むとともに前記通風路に空
   気を送込む空気入口および前記通風路から空気を送出す
   空気出口を有する断熱外側ケースとを具備することを特
   徴とする固体蓄熱装置。
2. 【請求項２】 断熱ケースの内部に固体蓄熱体、この固
   体蓄熱体を加熱して蓄熱させる発熱体および前記固体蓄
   熱体から放出される熱により加熱された空気を流すファ
   ンを設けた固体蓄熱器と、前記固体蓄熱器の断熱ケース
   を通風路を介して外側から囲むとともに前記通風路に空
   気を送込む空気入口および前記通風路から空気を送出す
   空気出口を有する断熱外側ケースと、 流通管に水を流してその水を前記固体蓄熱器の固体蓄熱
   体が放出する熱を受けて加熱する熱交換器と、 温水タンクと、この温水タンクから水を前記熱交換器の
   流通管に流して加熱して前記温水タンクに戻す水循環管
   と、前記温水タンクで溜められた温水を機器に供給する
   温水供給管と、 前記断熱外側ケースの空気入口と建築物の内部および外
   部の少なくとも一方を結ぶ空気送入管と、前記断熱外側
   ケースの空気出口と建築物の内部とを結ぶ空気送出管と
   を具備することを特徴とする固体蓄熱式温水発生装置。
3. 【請求項３】 断熱ケースの内部に固体蓄熱体、この固
   体蓄熱体を加熱して蓄熱させる発熱体および前記固体蓄
   熱体から放出される熱により加熱された空気を流すファ
   ンを設けた固体蓄熱器と、前記固体蓄熱器の断熱ケース
   を通風路を介して外側から囲むとともに前記通風路に空
   気を送込む空気入口および前記通風路から空気を送出す
   空気出口を有する断熱外側ケースと、 流通管に水を流してその水を前記固体蓄熱器の固体蓄熱
   体が放出する熱を受けて加熱する熱交換器と、 温水タンクと、この温水タンクから水を前記熱交換器の
   流通管に流して加熱して前記温水タンクに戻す水循環管
   と、前記温水タンクで溜められた温水を機器に供給する
   温水供給管と、 前記断熱外側ケースの空気出口と空気入口とを結び前記
   空気入口から送り出された空気を流して前記空気入口か
   ら断熱外側ケースの内部へ戻す空気循環管と、この空気
   循環管に介在して接続され流通管に流体を流してその流
   体を前記空気循環管を流れる空気により加熱する補助熱
   交換器とを具備することを特徴とする固体蓄熱式温水発
   生装置。