JPS59501992A - 蓄熱装置 - 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】 蓄　熱　装　置 本発明は蓄熱装置に関し、特に加熱システムにエネルギーを移転するために加熱 システムと熱交換できるように配置される形式の蓄熱装置に関する。

本発明の背景をなす課題は、合理的寸法を有しかつ現存の加熱ボイラー装置に対 して／の中に、容易に設置／挿入でき、さらに従来技術を使用して連続生産する に適した蓄熱装置を提供することである。

もちろんエネルギーコストの低減は以前から認識されており、例えば安価な夜間 電気エネルギーを利用した多数の加熱システムが提案されている。このような周 知の解決策は蓄熱容器として例えば水タンクを利用する。合理的大きさのエネル ギー貯蔵容量を得るためには、かさばり、スペースおよび価格が大きくなる構造 が避けられなかった。周知の他の構造も高価で複雑な構造をしており、安価な夜 間電気エネルギーの利用問題の解決策とはいい難いものであった。

本発明によると、昔からの材料またはその現在における均等物材料を現在の加熱 ボイラーと結合することによって、−見して簡単でかつ明快に前記課題を解決し た蓄熱装置が提供される。前記蓄熱装置は材料のエネルギー貯蔵容量がとりわけ 「上方修正」されている。

エネルギー貯蔵容量という言葉は、熱容量、最高温度および重量の相乗積として 現わされるエネルギー貯蔵容量を意味する。

このことを頭に置くと、本発明は広義では加熱システムに対して熱交換できるよ うに配置された蓄熱装置を提供するものである。この蓄熱装置は、鋳鉄、セラミ ック等のような火熱容量および高融解点を有する材料でできた本体を含み、前記 本体は前記加熱システムの最高温度より相当高い温度まで電気エネルギーによっ て加熱されるように配置されている。

前記蓄熱装置は前記加熱システムのウォーターシステムと熱交換可能に配置され 、蓄熱装置とウォーターシステムとの間の熱交換は、前記ウォーターシステムと 連通する水のような液状の流体が通る導管を使用して行われる。

現在の最も好ましい本発明の実施例はウォーターシステムと一直接に連通する水 が流される開回路導管を使用する。

加熱ボイラーを含む加熱装置を有する他の実施例では、好ましくは熱交換導管は 閉回路を形成し、流体は循環ボンデで制御されて循環し、循環ポンプの吸入側は 好ましくは大気にベントされた膨張容器と連通されている。

前記循環ポンプの制御装置は、好ましくはサーモスタンドおよび／またはサイリ スター装置を含み、加熱ボイラーのウォーターシステムのアルテジアンウォータ ーの温度および／または閉回路の入口温度および／またはアルテジアンウォータ ーシステム（ａｒｔｅｓｉａｎｗａｔｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ　）からの出口温度を 検出するようにされている。

加熱ボイラーを含む加熱システムを有する代替的実施例では、蓄熱装置とアルテ ジアンウォーターシステムとの間の熱交換は、アルテジアンウォーターシステム と連通ずる潤滑油のような高沸騰点を有する流体が流れる導管を使用して行われ る。

現在の最も好ましい実施例では、前記蓄熱本体は夜間電気エネルギーを使用して 前記温度まで加熱されるように配置されている。

好ましくは前記熱交換導管は循環ポンプを制御することによって流体循環がなさ れるような回路に配置される。

前記循環ポンプの制御装置は好ましくはウォーターシステムの温度を検出するサ ーモスタットを含む。

加熱ボイラーを含む加熱システムを有する別の本発明の実施例では、蓄熱装置と アルテジアンウォーターシステムとの間の熱交換は、加熱ボイラーのアルテジア ンウォーターシステムと蓄熱装置本体との間の接触熱伝達装置によって行われる 。

現在の最も好ましい実施例では、前記蓄熱装置本体は夜間電気エネルギーを使用 して前記高温まで加熱されるように配置されている。

一実施例では前記接触熱伝達装置は、前記蓄熱装置本体の接触表面とアルテソア ンウォーターシステムの吸収表面との間の伝達位置に挿入可能な部材を含む。

他の実施例では、アルテジアンウォーターシステムの少（とも１個の熱吸収表面 は、蓄熱装置本体に対してその熱伝達位置にあるようにおよびその位置から離れ るように、それぞｎ設定可能にされている。

最後の実施例では、好ましくはアルテジアンウォーターシステムの前記熱吸収表 面は縦方向に移動可能にされている。

好ましくはサーモスタット装置が、前記ウォーターシステム内に温度を検出する ようにそして蓄熱装置本体と前記ウォーターシステムとの間の熱伝達を制御する ように配置される。

実施可能な実施例では、蓄熱装置本体の接触表面とアルテジアンウォーターシス テムの加熱表面との間の熱伝達位置に挿入さるべき部材は、例えば銅のような第 １の熱伝達部材と例えばセラミックのような第２の熱絶縁部材とを含み、各前記 部材のうちの各１個が前記両表面と直接接触するように移動可能にされる。

さらに別の実施例では、前記各表面のうちの少くとも１個は平坦な表面をしてお り、そして接触熱伝達部材は前記両表面とくさび接触するように配置されている 。

本発明はまた、例えば吸収形のような冷却／加熱機械と熱交換可能に、そして前 記機械にエネルギーを伝達するように配置された蓄熱装置を提供する。

前記蓄熱装置は、例えば鋳鉄のような火熱容量および高融解点を有する材料で作 られかつ電気エネルギーによって加熱されるように配置された本体を含む。前記 蓄熱装置はその本体が、冷却／加熱機械と熱交換可能に配置され、かつ前記機械 が提供する調節室内の温度より相当高い温度まで加熱されるように配置されるこ とを特徴とする。

前記蓄熱装置と冷却／加熱機械との間の熱交換は、好ましくは例えば潤滑油のよ うな高沸騰点を有する流体、高圧水蒸気または中圧水蒸気、ナ）　ＩＪウム、水 銀またはこれらと同等の性質を有する流体、が流れかつ前記機械の熱収集部材と 連通ずる導管を使用して行われる。

接触熱伝達が利用される実施例も可能である。

現在の最も好ましい実施例では、蓄熱装置本体は夜間電気エネルギーを使用して 前記高温まで加熱されるように配置されている。

前記熱交換導管は、好ましくは閉回路を形成し、閉回路内で流体は循環ポンプを 制御することにより循環される。

好ましくは前記循環ポンプの制御装置は前記機械のエミッター側への戻り導管内 の温度を検出するサーモスタットを含む。

本発明はまた加熱ボイラーのアルテジアンウォーターシステムと熱交換可能に配 置された蓄熱装置であって、例えば鋳鉄のような火熱容量と高融解点とを有する 材料で作られた本体を有し、かつ前記本体は夜間電気エネルギーによってアルテ ジアンウォーターシステムの最高温度より相当高い温度まで加熱されるように配 置された蓄熱装置を提供する。前記蓄熱装置本体は少くとも２個の小ブロックを 含み、小ブロツク間には例えば銅のような良熱伝導囲を有する板が間挿されてい る。

的記板の少くとも１個に接して、加熱ボイラーのアルテジアンウォーターシステ ムと連通ずる導管の１部を形成するパイプが配置されている。

前記蓄熱装置本体は例えばほぼ以下に述べる成分を有するセラミック材料で造ら れる。即ち、それぞれ重量係で、３７　％　Ａｌ２Ｏ３，５％５１ｏ２．１７　 ％　Ｆｅ２Ｏ３，１，７％　ＴｉＯ２，６８％　Ｃａ０　、０．５　％　ＭｇＯ および０゜８％アルカリ薬剤である。

本発明の思想をよりよく説明するために、以下において本発明のいくつかの実施 例を添付図面を参照して説明する。図面において、 第１図は本発明に基づく蓄熱装置が加熱システム／加熱ボイラーのアルテジアン ウォーターと開回路で直接に連通した状態を示す概略立面図を示し、第２図は第 １図とは異る電気加熱ボイラー内に装着された他の実施例を概略的に示し、 第６図は第２図と同様に示した別の実施例を示し、第４図は全体として第２図に 示す加熱ボイラーに類似した構造の加熱ボイラーに別体ユニットとして配置され た蓄熱装置を示し、 第５図は通路が設けられた蓄熱装置のブロックの製造方法を概略的に示し、 第６図は複数個の小ブロックからなる蓄熱装置本体を示し、 第７図はダブルスリーブ式ボイラー内に挿入された蓄熱装置本体を示し、 第８図はさらに別の型式の電気加熱ボイラー内に配置された蓄熱装置を概略的に 示し、 第９図は第８図のものの変形を示し、 第１０図は第９図のものとほぼ同じ構造の加熱ボイラーに別体ユニットとして配 置された蓄熱装置を示し、第１１図は接触熱伝達装置乞その「水平方向」および 「縦方向」に作動する接触熱伝達装置としての実施例を概略的に示し、 第１１ａ図は蓄熱装置本体内に挿入されたヒートパイプの配置を概略的に示し、 第１２図はくさび形接触熱伝達部材の「水平方向」に作動する実施例を示し、 第１３図は冷却／加熱機械に適用した蓄熱装置を概略的に示し、そして 第１４図は一対の蓄熱装置本体部材を示す。

第１図で符号１０で示す加熱ボイラーは電気加熱ボイラーである。周知のように 前記形式のボイラーはアルデジアンウォーターシステム１２内で電気ヒーターカ ートリッジ１１が水を加熱する形式のものである。

放熱器に至るおよびそれから戻りの各導管を１３および１４で示す。クレーンウ オームウォーターシステム（ｃｒａｎｅ　ｗａｒｍ　ｗａｔｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ 　）　ｉ　５は、それを取囲む前記システム１２によって加熱されてもよい。代 りに別に加熱カートリッジ（図示せず）が挿入されてもよ（・０ 第１図に示すボイラーは、例えばＡ１２ｏ３．５ｉｎ２、Ｆｅ２ｏ３、ＴｌＯ２ 、ＣａＯ，ＭｇＯおよびアルカリ薬剤をそれぞれ重量係で、ろ７係、５チ、１７ 係、１．７係、３８％、０．５％および０．８係の容量づつ含むようなセラミッ ク材料、または例えば鋳鉄のような、大きい熱貯蔵容量を有する材料でできた別 体の蓄熱装置本体１８を有する。前記セラミック材料製でかつほぼ４゜Ｘ　４０ 　Ｘ　８０　ｃｍ３の大きさの本体の有効熱容量は、約４００℃の温度において ５０，０００１ｃＣａｌと計算できる。このエネルギーは普通の冬の日の１日の 家庭住居の普通に必要とするエネルギーにほぼ対応する。好ましくは蓄熱装置部 材１８はボイラーの最下方水位より高い水位に配置するべきであり、このように 配置するとチェックパルプを省略できる。

例えば［カンタル（ＫＡＮＴＨＡＬ　）　Ｊのようなワイヤーを含む加熱電線装 置１９は、直列に接続された多数の抵抗電線部材を有しかつ電気的に非伝導性の 蓄熱装置本体１８内に挿入されている。前記直列に接続された電線部材装置は、 各部分において低ボルトでしかも高い熱放散をする。前記加熱電線装置１９は例 えば全放散９ｋｗ即ち午後１０時から翌朝午前５時までの間で６３ｋＷｈのエネ ルギー供給をする電線装置であってもよい。例えば「カンタル」型のような加熱 電線は比較的に大径のものであってもよい。前記加熱電線装置１９の作動は、好 ましくはタイマー２０およびサーモスタットによって制御される。

蓄熱装置本体１８のまわりに肉厚の絶縁体２１が、好ましくは熱反射表面層／コ ーティングが設けられて、配置されている。本体１８内には例えば水のような流 体が流されるパイプ導管２２が作りつけられているかまたは挿入されている。循 環ポンプ２３が作動されるとき、導管２２は本体１８とアルテジアンウォーター システム１２との間で熱交換を実施させる。好ましくは循環ポンプ２３は、前記 システム１２内に挿入され、パイプ導管２２の入口における温度に対広してまた は入口と出口との間の温度差に対応して循環ポンプの回転速度を制御するように された、サーモスタットおよび／またはサイリスターによって制御される。

前記パイプ導管２２は開回路を形成しかつアルデジアンウォーターシステム１２ 内に配置された端部２２′。

２２″を有する。前記循環ポンプは始動時に高速回転しそして一定時間後低速回 転をする二重巻回形（ｔｗｏ　−ｗｉｎｄｉｎｇｔｙＰｅ　）であってもよい。

蓄熱装置本体１８が十分な容量のものでないときは、予備／補助ユニットとして 作動する電気ヒーターカートリッジ１１が設けられる。

パイプ導管２２およびアルテジアンウォーターシステム１２は膨張容器２５と連 通されている。

ポンプ２３の吸入側は膨張容器２５と連通し、膨張容器は周囲大気と連通されか つ十分な量の水が入れられている。好ましくは複数個のパルプ３５が、容器２５ 内への水供給部と蓄熱装置本体１８内の導管との間の意図しない連通を防止する ために配置されている。

前記パルプは電流／電圧が遮断されたときおよび蓄熱装置内の何れかの導管が予 期しない理由によって漏れ始めた時に自動的に閉止する。後者の場合、湿気を検 出する部材であるハイドロステーター（ｈｙｄｒｏｓｔａｔｏｒ）３５′がパル プ３５を作動させる。

例えば７０℃のような一定温度が加熱ボイラー内で得られた時に、サーモスタッ ト２４または／およびサイリスターからの信号が得られ、そしてポンプ２３は停 止させられる。蓄熱装置本体のパイプ２２内の水は、蒸気形成時、ボイラーおよ び／または膨張容器２５に向けて膨張する。前記システム内には自己循環装管は 設けられてはおらず、代りに中圧の乾性蒸気が前記システム内の水とバランス状 態にある時に均衡状態に達するであろう。蓄熱装置内では膨張容器２５によって 形成される液柱／圧力に対応した圧力の蒸気が残留するであろう。前記蒸気は乾 性かつ不飽和状態にありそしてすぐれた熱絶縁媒体を形成し、さらに上述のよう に自己循環を防止する。

前記ポンプが始動信号を受けた時は、ポンプの吸入／圧力側にはじかに水がきて おりそしてポンプは全出力でもって高速で始動するので、前記蒸気は直ちに押し 出されて水にとって代えられ、水は矢印で示す方向に循環する。上述したように 、ポンプは好ましくはサイリスターで制御され、好ましくはボイラーへの入口と それからの出口との温度差に関連した回転速度まで急速に戻る。即ちこのことは 前記回転速度は広範囲内で可変であることを意味する。ポンプはまた二重巻回形 のものであって、即ち自動的に高速で始動し、例えば１分間経過後に低速にスロ ーダウンするようなものであってもよ（・。

もしアルテジアンウォーターシステムの温度が７０−Ｃであるならば、蓄熱装置 外のパイプ導管内の温度は８０°Ｃ以上である必要はない。

第２図で符号１０で示す加熱ボイラーは、外面的にかつ前記ウォーターシステム に関する限りにおいて、周知の電気加熱ボイラーである。周知のこの型式の加熱 ボイラーは、電気ヒーターカートリッジ１１がアルデジアンウォーターシステム １２内で水を加熱する作用をする形式のものである。放熱器へのおよびそれから の各導管は１３および１４でそれぞれ示す。クレーンウオームウォーターシステ ム１５がそれを取囲むシステム１２により加熱されてもよく、または別の加熱カ ートリッジ（図示せず）が設けられてもよい。前記ウオームウォーター容器１５ へのおよびそれからの導管はそれぞれ１６および１７で示す。

第２図の加熱ボイラーの下端部に、例えば第１図の説明のときに開示したような セラミック材料または例えば鋳鉄のような高熱貯蔵容量を有する材料でできた蓄 熱装置本体１８が配置されて（・ろ。

電気部材カートリッジとして形成された加熱電線装置１９が蓄熱装置本体１８内 に挿入されている。加熱電線装置は放散出力９　ｋｗのもの、即ち午後１０時か ら翌朝午前５時までの間に６ろｋＷｈの供給エネルギーを放散するものであって もよい。好ましくはカートリッジ１９の開閉操作はタイマー２０およびサーモス タットによって制御されろ。

蓄熱装置本体１８のまわりには肉厚の絶縁体が配置され、また好ましくは熱反射 表面層／コーティングが設けられる。本体１８内には例えば水を流すパイプ導管 ２２が作りつけまたは挿入される。循環ポンプ２３が作動されるとき、導管２２ は本体１８とア２ルテジアンウォーターシステム１２との間で熱交換を実施させ る。好ましくは循環ポンプは導管２２への入口における温度または入口と出口と の温度差を検出してポンプの回転速度を制御するようシステム１２内に挿入した サーモスタット２４および／またはサイリスター（第６図）によって制御される 。

蓄熱装置本体１８が十分な容量のものでないときは、予備／補助ユニットとして 作動する電気ヒーターカートリッジ１１が設けられる。

パイプ導管２２およびアルテジアンウォーターシステム１２は膨張容器２５．２ ６と連通されている。また導管２２内の水を直接に加熱するようにカートリッジ １９が使用されてもよい。

ボンデ２３の吸入側は周囲外気にペントされかつ十分な量の水が入れられた膨張 容器２５と′連通されている。好ましくは複数個のチェックパルプ３５が、容器 ２５内への水供給部と蓄熱装置本体１８内の導管との間の意図しない連通を防止 するために配置されている。

例えば７０°Ｃのような一定温度が加熱ボイラー内で得られた時に、サーモスタ ット２４または／およびサイリスターからの信号が得られ、そしてボンデ２３は 停止させられる。各チェックパルプ３５は膨張容器２５から蓄熱装置に向けての 水供給を閉止する。

そのあとでｆンゾが始動信号を受ける時は、ポンプの吸入／圧力側にはじかに水 がきておりそしてポンプは全出力でもって高速で始動するので、蒸気は直ちに押 し出される。好ましくは前述したように、ボンデはサイリスターで制御されそし て広範囲で可変にでき好ましくは加熱ボイラーへの入口とそれからの出口との間 の温度差によって制御される回転速度に戻ることができる。

もしアルテジアンウォーターシステムの温度が７０００であるならば、蓄熱装置 外のパイプ導管内の温度は８０°Ｃ以上である必要はない。

第６図には、蓄熱装置部材１８が第１図に示したと基本的に同じ方式でアルテジ アンウォーターシステム１２に対して作用するようにされた加熱ボイラーが示さ れているが、しかしながら加熱ボイラーを横断ビて延在する隔壁２７によってア ルテジアンウォーターシステム１２とクレーンウオームウォーターシステム１５ とは区画されている。第３図では周知の形式の放熱器２８およびシャント弁２９ もまた図示されている。

第４図に示す実施例は、第６図のものとは蓄熱装置本体１８が別体として加熱ボ イラー１０の外側に配置されている点において異る。その他の点および熱交換の 原理については変らない。

第５図は、みぞ３２，３３が形成され、各みぞはそれに配置可能な導管２２およ び加熱電線カートリッジ１９に対応する形状にされている２個のブロック３０お よび３１が例えば金属箱３４内で合体されるように配置され、そしてそのあとで 連結部材および絶縁が施されそして加熱ボイラー内に挿入または別体として設置 されるようにされることを概略的に示す。

第６図は例えば先に述べたようなセラミック材料で作られた複数個の小ブロック ３６を含む蓄熱装置本体を示す。各前記小ブロックは例えば銅のような材料でで きた板３７によって分離されている。板に接して好ましくは銅製のパイプ３８が 例えばはんだ付け、す゛ベット付は等によって固定され、そして流体システムの 一部分を形成している。板３７はパイプ３８内の流体に対する熱伝達を促進しか つ隣接する小ブロツク間の接触熱伝達をにおいて欠陥が起きたときそれを補う作 用をする。さらに板はパイプ部分における熱性疲労とかかる疲労に起因するひび 割れに対して防止作用をするであろう。

第６図では、加熱カー）　ＩＪツジ１９は各小ブロックに分散されている。他の 構造であってもよく、部材／カートリッジは例えばパイプ３８のように同じ板に 固定してもよい。

第７図には、熱伝導ブリッジを形成する銅板３７によって分離された３個の小ブ ロック３６からなる蓄熱装置本体１８を有する加熱ボイラーを示す。前記板に接 してリベットまたはその他の適当な方法で固一定されたパイプ３８が配置されて おり、パイプは流体循環導管２２の一部を形成する。

導管２２内の循環方向を矢印３９．４０で示す。循環ボンデ２３は、自身の回転 速度を制御するサイリスター装置４１を有する。サイリスター装置は、加熱ボイ ラーのアルテジアンウォーターシステム内の導管システムの入口に配置されたセ ンサー４２からの信号を受けて連続的かつ広い範囲の限界内でポン１２３０回転 速度を制御する。

周囲の外気に連通された膨張容器２５がポンプの吸入側に水を供給する。そして ポンプの不作動期間中に加熱ボイラーのアルデジアンウォーターシステム１２内 の導管部分内とチェックパルプ３５との間の導管部分に形成されるある圧力の蒸 気であって前記圧力が膨張容器の液柱高さと対応する前記蒸気は、ポンプが再び 始動したときは膨張容器を通って容易に外へ押し出される。

第８図で符号１０で示す加熱ボイラーは電気加熱ボイラーである。周知のように 前記形式のボイラーはアルデジアンウォーターシステム１２内テ電気ヒーターカ ートリッジ１１が水を加熱する形式のものである。放熱器に至るおよびそれから 戻りの各導管を１３および１４で示す。クレーンウオームウォーター７ステム１ ５は、それを取囲むシステム１２によって加熱されるか、または別の加熱カート リッジ（図示せず）を有してもよい。ウォームウォーターンステム１５に至るお よびそれから戻りの導管をそれぞれ１６および１７で示す。

第８図に示す加熱ボイラーの下端部に、例えば鋳鉄のような火熱容量を有する材 料で作られた蓄熱装置本体１８が配置さねている。はぼ３０×３０×３０３３の 本体の有効熱容量は約４００°Ｇの温度において、絶縁および鋳鉄またはセラミ ックの種類によるが、２０．０００〜４０．０００ｋｃａｌ　と計算できる。前 記上限値は通常の１日の家庭住居で必要とする貯蔵エネルギー量を十分満す。

電気ヒーターカートリッジとして形成された〃０熱電線装置１９が蓄熱装置本体 １８内に挿入されている。

加熱電線装置は出力９　ｋｗ　％　即ち午後１０時から翌朝午前５時までの間で ６３　ｋｗｌｌのエネルギー供給をする、ものであってもよい。好ましくは加熱 電線装置１９の開閉作動はタイマー５２０およびサーモスタットによって制御さ れる。

蓄熱装置本体１８のまわりには肉厚の絶縁体２１が配置されている。例えば約４ ５０°Ｃの沸騰点を有する潤滑油のような、有沸騰点を有する流体を流すパイプ 導管２２が本体１８内に作りつけまたは挿入されている。好ましくはアルテジア ンウォーターンステム１２内に配置されたサーモスタット２４により制御されて 循環ポンプ２３が作動されるとき、導管２２は本体１８と前記システム１２との 間で熱交換を実施させる。

導管２２内の非常に高温の油はアルテジアンウォーターゾステム１２内を直ちに 所望の温度まで高めるであろう。蓄熱装置本体１８が十分な容量のものでないと きは、予備／補助ユニットとして作動する電気ヒーターカートリッジ１１が設け られる。

油の導管２２およびアルテジアンウォーターシステム１２は各膨張容器２５．２ ６と連通ずる。また導管２２内の油を直接に加熱するようにカートリッジ１９が 使用されてもよい。

第９図に示す加熱ボイラーは、蓄熱装置部材が第８図で示したものとほぼ同じや り方でアルテジア／ウォーターシステム１２に作用するが、ここでは加熱ボイラ ーを横断して延在すえ隔壁２７によって、アルテジアンウォーターシステム１２ とクレーンウォーターシステム１５とは分離されている。第９図ではまた周知の 形式の放熱器２８とシャント弁２９とが図示されている。

第１０図に示す実施例は、第９図のものとは蓄熱装置本体が別体ユニットとして 加熱ボイラー１０の外側に配置されている点において異なる。その他の点および 熱交換の原理については変らない。

第１１図で符号１０で示す加熱ボイラーは電気加熱ボイラーである。周知のよう に前記形式のボイラーは了ルテジア／ウォーター／放熱器システム１２内で水を 加熱する電気ヒーターカートリッジ１１を含む。放熱器に至るおよびそれから戻 りの各導管をそれぞれ１３および１４で示す。クレーンウオームウォーターシス テム１５は、それを取囲む前記システム１２によって加熱されてもよく、または 別に加熱カートリッジ（図示せず）が挿入されてもよい。前記ウオームウォータ ー容器１５に至るおよびそれから戻りの導管を１６および１γで示す。

第１１図に示す加熱ボイラーの下端部に、例えば鋳鉄のような火熱容量を有する 材料で作られた蓄熱装置本体１８が配置されている。ろＯ×３０×ろＱｃｍ”　 の大きさの本体の有効熱容量は約４００°Ｃの温度にお（・て、絶縁および鋳鉄 の種類によるが、２０．０’ＯＯ〜４０．０００　ｋｃａｌ　と計算できる。前 記の高（・方の数字は通常の１日の家庭住居で必要とするエネルギー貯蔵量を十 分に満たす。

電気ヒーターカー上りツジとして形成された加熱電線装置１９が蓄熱装置本体１ ８内に挿入されている。

加熱電線装置は例えば９ｋｗ、即ち午後１０時から翌朝午前５時までの間で６３ ｋｗｈのエネルギーを供給する、容量のものであってもよい。好ましくはカート リッジ１９の開閉作動はタイマー２０およびサーモスタットによって制御される 。

蓄熱装置本体１８のまわりには肉厚の絶縁体２１が配置されている。

基本的に平坦な円板からなりかつ例えばセラミックのような第１の熱絶縁部分２ ５と例えば銅またはヒートパイプのような第２の熱伝導部分２７とを含み、さら に二重矢印２２の方向に移動可能な部材２３が、蓄熱装置本体の平坦な上側面２ ９と良熱伝導性の埋込み部２９との間に、熱交換可能に配置されている。埋込み 部２９はアルテジアンウォーターシステムの底部を形成し、かつ平坦な熱伝達面 ３０を有する。

前記部材２３の二重矢印２２の方向に向けての運動は、アルテジアンウォーター システム内の温度を検出するサーモスタット２４によって制御される。このシス テムは普通の方法で膨張容器２６と゛連通する。熱伝導部分２７が前記各面２８ および３０と接触する時は、加熱ボイラー１０のアルテジ・アンシステム１２へ の伝導という形により熱の伝達が行われる。蓄熱装置１８が十分な容量のもので ないときは、同様に予備／補助ユニットとして作動する電気ヒーターカートリッ ジ１１が設けられる。

第１１ａ図は、本体１８内に熱を分配および／または熱をカロ熱ボイラーに運搬 するだめの、熱伝導板および／またはヒートバイア°３７ａ、３８ａが設けられ た蓄熱装置本体１８を概略的に示す。実際にはヒートパイプが、熱をアルテジア ンウォーターシステムに移転する唯一の装置を形成するものであってもよい。接 触熱伝達実施例では、ヒートパイプは蓄熱装置１８から熱を取り出すための高速 の装置を形成する。即ち周知のように、ヒートパイプは良伝導性金属に比べてｉ ｏ、ｏｏｏ倍までの高熱伝導率を有する。

第１１図では、ウォーターシステム１２がスプリング３１で懸架されており、か つ二重矢印３２の方向に例えば電磁石装置（図示ぜず）によって可動／操作可能 にされた、変形の接触熱伝達装置も示す。

後者の実施例では部材２３を省略してもよい。即ち熱交換は両面２８および３０ ０間の直接の接触によって行われる。蓄熱装置への充填期間中は本体１８と埋込 み部２９との間のエヤーギャップが設けられなければならない。絶縁が十分であ る限り、漏出した熱はほぼウォーターシステム１２に供給されるであろう。

第１２図では接触熱伝達部材２３０更に別の実施例を示す。前記部材は形状がく さび形をしており、その「傾斜した」表面３３は埋込み部２９の接触面３０と作 動的な熱伝達係合するように配置されている。接触面３０は傾斜しており表面３ ３に合わされている。

第１６図は、全体として符号１ｏで、例えば吸収形のような冷却／加熱機械を示 す。前記機械１ｏは、機械のエミンタ一部材（ｅｍｉｔｔｅｒ　ｅｌｅｍｅｎｔ ）　１３からの／への空気流のための出口１１および入口１２を有する空調ユニ ットであってもよい。エミッタ一部材トいう言葉は、ここでは導管１１．１２を 介して前記機械が提供する調節室内の状態（温度）を決定する前記機械の部分を 意味する。同様に、収集装置部材１４は蓄熱装置１５からのエネルギーを受領す る前記機械の部分を意味する。前記収集装置と蓄熱装置との間の導管１６は、周 知の方法で通常収集装置とヒートポンプのエミッターとの間の装置を表わす。前 記ヒートポンプはまたコンプレツサー、ベノチュリーパルブ（ｖｅｎｔｕｒｉ　 ｖａｌｖｅ　）等を前記導管内に含む。他に可能な実施例として、前記機械１０ は吸収形（ａｂｓｅｒｐｔｉｏｎｚｙｐｅ　）　の冷却機械であってもよい。

蓄熱装置本体１５は、例えば鋳鉄のような火熱容量を有する材料で作られている 。はぼ寸法が３［］×３０ｘ３Ｑｃ＋＋＋３の本体の有効熱容量は約４’００’ Ｃの温度において、絶縁および鋳鉄またはセラミック等の種類にモヨルカ、２０ ，０００−４’０．０００　ｋｃａｌ　と計算できる。

電気ヒーターカートリッジとして形成された加熱電線装置１７が蓄熱装置本体１ ５内に挿入されている。

刀口熱電線装置は出力９ｋｗ、即ち午後１０時から翌朝子＠５時までの間で６３ 　ｋｗｈのエネルギー供給をするものであってもよい。好ましくはカートリッジ １７の開閉作動はタイマー１８およびサーモスタットによって制御される。

好ましくは熱反射表面層／コーティングも設けられた肉厚の絶縁体１９が蓄熱装 置本体１５のまわりに配置されている。例えば約４５０℃の沸騰点を有する潤滑 油のような、高沸騰点を有する流体を流すパイプ導管２０が本体１５内に作りつ けまたは挿入されている。

高圧水蒸気およびメタルタイプナトリウムおよび水銀もまた使用できる。好まし くは戻り導管１２内に配置されたサーモスタンド２３により制御されて、循環ホ ンプ２１が作動されるとき、導管２０は本体１５と収集装置部材１４との間で熱 交換を実施させる。加熱すべき調節室内の温度は戻り導管１２内の空気温度とほ ぼ一致するであろう。導管２０内の非常に高温の油は収集装置部材１４内を直ち に所望の温度まで高めるであろう。熱媒体として水が使用される時は上述したと 同じ循環原理が適用できる。蓄熱装置本体１５が十分な容量のものでないときは 、予備／補助ユニットとして作動する電気ヒーターカートリッジ２２が設けられ る。

前記油の導管２０は膨張容器２３と連通ずる。導管２０内の油を直接に加熱する ために、カートリッジ１７を使用してもよい。

第１４図は、みぞ２６，２γが形成され、各みぞは本体１５内に配置さるべき導 管２ｏおよび電気ヒーターカートリッジ１７に対応する形状にされている２個の 鋳鉄ブロック２４．２５が、例えば金属箱２８内で合体されるように配置され、 そしてそのあとで連結部材および絶縁が施されるようにされることを概略的に示 す。

第１４図には鋳鉄ブロック２５のうちの１個に設けられた埋込み部２９を示す。

良熱伝導材料製の前記埋込み部内にはみぞ３０が形成されている。このアイディ アは、加熱／冷却機械の収集装置部材１４は、二重矢印３１の方向に向けての運 動によって熱伝達接触に向けておよびそれから離隔する方向にそれぞれ設定可能 にすることである。もし熱伝達が接触熱伝達によって完全に達成されるならば、 みぞ２６はもちろん余分でありそしてかかる場合には本体１５は１体のものであ ってもよい。

特定約諾実施例について述べたが、添付した請求の範囲内でもちろん修正および 変形が可能であることはいうまでもない。

例えば本発明の範囲内として、いわゆるヒートパイプを蓄熱装置本体内で熱の移 転と分配を助成するためと蓄熱装置本体への熱の移転のために使用することも含 む。かかるヒートパイプは蓄熱装置本体内の板に取付けると有利である。

浄書（内詰二λ更なし） ＦＩＧ、　１ 手続補正書（方式） 昭和５９年　９月２１日 特許庁長官殿 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 昭和５９年　９月１１日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 図面の翻訳文 ８、補正の内容　別紙のとおり 図面の・コス文のに］（内容；こ変更なし）国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．　加熱システムに対して熱交換可能に配置された蓄熱装置であって、前記蓄 熱装置は例えば鋳鉄、セラミンク材料等のような火熱容量および高融解点を有す る材料で作られかつ前記加熱システムの最高温度より相当高い温度まで電気エネ ルギー（１９）によって加熱されるように配置された本体（１８）を有する蓄熱 装置において、前記蓄熱装置は前記加熱システムのウォーター／ステムと熱交換 可能に配置され、かつ液状の熱運搬流体を流す導管（２２）が前記ウォーター／ ステムと連通されていることを特徴とする蓄熱装置。 ２　請求の範囲第１項に記載の装置において、前記導管は前記ウォーター／ステ ムと直接に連通する水が流される開回路導管であることを特徴とする蓄熱装置。 ろ　前記加熱システムは加熱ボイラーを含む請求の範囲第１項に記載の装置にお いて、前記導管は例えば水のような中位の沸騰点を有する流体が流される閉回路 導管（２２）として形成され、かつ流体の循環は循環ポツプ（２３）を制御する ことによって熱交換が実施されるように配置でれ、さらに循環ポツプの吸入側は 好ましくは周囲外気にベントされた膨張容器と連通されていることを特徴とする 蓄熱装置。 ４　請求の範囲第ろ項に記載の装置において、前記ポンプの制御装置は、前記加 熱ボイラーの前記アルテジアノウオーターシステム内の温度および／または前記 アルテジアンウォーターンスデムへの入口およびそれからの出口の温度、を検出 するサーモスタット（２４）および／またはサイリスター装置（４１＞を含むこ とを特徴とする蓄熱装置。 ５　前記７１０熱システムはｍ熱ボイラーを含む請求の範囲鉋１項に記載の装置 において、前記流体は例えば潤滑油のような高沸騰点を有する流体であることを 特徴とする蓄熱装置。 ６　請求の範囲第５項に記載の装置において、ｍＪ記蓄熱装置本体（１８）は夜 間電気エネルギーを使用して前記高温まで加熱されるように配置されていること を特徴とする蓄熱装置。 ７　請求の範囲第６項に記載の装置において、前記導管は閉回路導管（２２）と して形成され、かつ流体の循環は循環ボ７ゾ（２３）を制御することによって熱 交換が実施されるように配置されたことを特徴とする蓄熱装置。 ８　請求の範囲第７項に記載の装置において、Ａ’ｌｉ記ポンプの制御装置は前 記ウォーター／ステム内の温度を検出するサーモスタン）（２４）を含むことを 特徴とずろ蓄熱装置。 ９　前記力０熱システムは加熱ボイラーを含む請求の範囲第１項に記載の装置に おいて、前記本体とＡｆ前記ボイラーの前記ウォーター／ステムとの間の接触熱 伝達をする装置（２３）を含むことを特徴とする蓄熱装置。 １０請求の範囲第１項に記載の装置において、前記蓄熱装置本体（１Ｂ）は夜間 電気エネルギーを使用して前記高温まで加熱されるように配置されたことを特徴 とする蓄熱装置。 １１、請求の範囲第１０項に記載の装置において、前記本体の接触表面と前記ア ルテジアンウォーターシステムの熱受領面との間で熱交換実施位置に設定可能な 部材（２５）（２７）を含む接触熱伝達装置を有することを特徴とする蓄熱装置 。 １２　請求の範囲第１０項に記載の装置において、前記アルテジアンウォーター システム（１２）の少くとも１個の熱受領面（３０）は、前記蓄熱装置本体（１ ８）との熱交換実施位置に向けておよびそれから離隔する方向へそれぞれ移動可 能に配置したことを特徴とする蓄熱装置。 １６、請求の範囲第１２項に記載の装置において、前記アルテジアンウォーター システム（１２）の前記熱受領面（３０）は、縦方向に移動可能にされたことを 特徴とする蓄熱装置。 １４請求の範囲第１１項から第１６項の何れか１項に記載の装置において、前記 ウォーターシステム内の温度を検出しそして前記蓄熱装置本体と前記ウォーター システムとの間の熱伝達を制御するよう如装置されたサーモスタット装置（２４ ）を有することを特徴とする蓄熱装置。 １５　例えば鋳鉄のような火熱容量および高融解点を有する材料で作られかつ電 気エネルギーによって加熱されるように配置された蓄熱装置本体を有する請求の 範囲第１項から第１４項までの何れか１項に記載の装置において、前記本体は冷 却／７ＩＯ熱機械と熱交換可能に配置され、かつ前記機械が提供する調節室内の 温度より相当に高い温度まで加熱されるように配置されたことを特徴とする蓄熱 装置。 １６、請求の範囲第１５項に記載の装置において、前記機械の収集装置部材と連 通ずる、例えば潤滑油のような高沸騰点を有する流体が流される導管（２０）を 含むことを特徴とする蓄熱装置。 １７　請求の範囲第１６項に記載の装置において、前記蓄熱装置本体（１５）は 夜間電気エネルギーを使用して前記高温まで加熱されるように配置されたことを 特徴とする蓄熱装置。 １８、請求の範囲第１７項に記載の装置において、前記導管は閉回路導管（２０ ）を形成し、かつ流体の循環は循環ポンプ（２１）を制御することによって熱交 換を実施するように配置されたことを特徴とする蓄熱装置。 １９　請求の範囲第１８項に記載の装置において、前記機械のエミッター９ｉ、 ｌｌに至る戻り導管内の温度を検出するサーモスタット（２５）を有する前記ポ ンプの制御装置を含むことを特徴とする蓄熱装置。 ２０、請求の範囲第１５項に記載の装置において、前記本体は前記機械の収集装 置部材に対して接触熱伝達によって熱伝達するように配置された部分を有するこ とを特徴とする蓄熱装置。 ２１詩求の範囲第１項から第２０項までの何れか１項に記載の装置にぢいて、前 記蓄熱装置本体は少くとも２個の小ブロック（３６）を含み、前記２個の小ブロ ツク間には例えば銅のような良熱伝導性を有する板が挿入されたことを特徴とす る蓄熱装置。 ２２、請求の範囲第２１項に記載の装置において、前記加熱ボイラーの前記アル デジアンウォーター／ステムと連通する導管（２２）の一部分を形成するパイプ （３８）が前記板に接して配置されたことを特徴とする蓄熱装置。 ２ろ　請求の範囲第４項または第５項に記載の装置にお（・て、前記蓄熱装置本 体は、重量飴でそれぞれほぼ６７％Ａｌ２Ｏ３，５％５ｉ０２．１７％Ｆｅ○３ ．１．７％ＴｌＯ２，３８％Ｃａｂ、　０．５％ＭｇＯおよび０．８％アルカリ 薬剤を成分とするセラミック材料で作られたことを特徴とする蓄熱装置。 ２４、請求の範囲第１項から第２３項までの何れか１項に記載の装置において、 前記蓄熱装置はセラミンク材料で作られ、かつ加熱電線が前記セラミック材料内 に設けられた孔の中に配置されそして電源と直列に接続されたことを特徴とする 蓄熱装置。 ２５詩求の範囲第１項から第２４項までの何れか１項に記載の装置において、＠ 記蓄熱装置本体内に配置されたヒートパイプを含むことを特徴とする蓄熱装置。 ２６　請求の範囲第１項から第２５項までの何れか１項に記載の装置において、 前記蓄熱装置の最下方部分は前記加熱／ステム内の最下方の水位より高い水位に 設置されたことを特徴とする蓄熱装置。 ２７　請求の範囲第２６項に記載の装置において、前記ウォーターシステムの前 記最下方の水位に設けられた循環ポンプ（２３）を含むことを特徴とする蓄熱装 置。