JPS60196547A - 電気温水ボイラ - Google Patents
電気温水ボイラInfo
- Publication number
- JPS60196547A JPS60196547A JP59052973A JP5297384A JPS60196547A JP S60196547 A JPS60196547 A JP S60196547A JP 59052973 A JP59052973 A JP 59052973A JP 5297384 A JP5297384 A JP 5297384A JP S60196547 A JPS60196547 A JP S60196547A
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- JP
- Japan
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- heat
- hot water
- drum
- water
- spherical
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/18—Water-storage heaters
- F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
- F24H1/201—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply
- F24H1/202—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply with resistances
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気温水ボイラに関する。周知の通り、電気温
水ボイラは種々あるが、これを用いるには通常、安い深
夜電力を利用して電気発熱体を動作させ、夜間に於いて
温水を得、この温水を必要な時期に使用している。即ち
、負荷をまかなう為の所要電力を時間的に分散させ、省
エネルギーを図っている。
水ボイラは種々あるが、これを用いるには通常、安い深
夜電力を利用して電気発熱体を動作させ、夜間に於いて
温水を得、この温水を必要な時期に使用している。即ち
、負荷をまかなう為の所要電力を時間的に分散させ、省
エネルギーを図っている。
所で、従来の電気温水ボイラは、電気発熱体の熱を水に
直接伝え、熱は水の中にのみ貯えられる。
直接伝え、熱は水の中にのみ貯えられる。
この1合、負荷の要求に応じた所要の蓄熱植を得る為に
は、それなりに比較的大きな装置が必要となり、深夜電
力を利用して多量の温水を得るには一定の限界がある。
は、それなりに比較的大きな装置が必要となり、深夜電
力を利用して多量の温水を得るには一定の限界がある。
本発明は途上の点に鑑み成されたもので、その要旨とす
る所は給水管と、温水供給管を有するボイラドラムと、
系イラドラムの内部に配した電気発熱体より成る電気温
水ボイラに於いて、上記ボイラドラム内に、融解、凝固
の相変化にともなう潜熱を利用して蓄熱し、放熱する熱
媒体を、球状のシェル内に充填して成る球状蓄熱体の多
数を収容すると共に、ボイラドラムの一方と他方をポン
プを有する循環管により接続したことを特徴とする電気
温水ボイラであって、その目的とする所は、球状蓄熱体
を用いることによって、単位容積当りの蓄熱量を大きく
とることができ、従って負荷の要求に応じた所要の蓄熱
量を得るに際して、水だけの場合に比し、相当程度ドラ
ムを小型化できる電気温水ボイラな提供するにある。
る所は給水管と、温水供給管を有するボイラドラムと、
系イラドラムの内部に配した電気発熱体より成る電気温
水ボイラに於いて、上記ボイラドラム内に、融解、凝固
の相変化にともなう潜熱を利用して蓄熱し、放熱する熱
媒体を、球状のシェル内に充填して成る球状蓄熱体の多
数を収容すると共に、ボイラドラムの一方と他方をポン
プを有する循環管により接続したことを特徴とする電気
温水ボイラであって、その目的とする所は、球状蓄熱体
を用いることによって、単位容積当りの蓄熱量を大きく
とることができ、従って負荷の要求に応じた所要の蓄熱
量を得るに際して、水だけの場合に比し、相当程度ドラ
ムを小型化できる電気温水ボイラな提供するにある。
換言すれば、水だけの場合と同程度のドラム容琶で深夜
電力を利用してより多くの熱量を蓄熱でき、より多くの
温水を得ることができる電気温水ボイラを提供するにあ
る。
電力を利用してより多くの熱量を蓄熱でき、より多くの
温水を得ることができる電気温水ボイラを提供するにあ
る。
次に添付図面に従かい本発明の実施例を詳述する。
第1図に於いてlはボイラドラム、2は電気発熱体、3
は給水管、4は温水供給管、5はドラム内温水温度検出
器、6は電気制御器を示している。
は給水管、4は温水供給管、5はドラム内温水温度検出
器、6は電気制御器を示している。
以−1−は従来周知の電気温水ボイラの一例を示したも
ので、本発明は首記した目的を達成する為に次のように
したものである。
ので、本発明は首記した目的を達成する為に次のように
したものである。
即ち、ボイラドラム1の−L部及び下部の所定の位置に
、複数の通孔7が形成された温水分散板8及び9を設け
る。モして1−下編水分散板8及び9の間に、第2図に
示す如き融解、凝固の相変化にともなう潜熱を利用して
蓄熱し、放熱する熱媒体lOを、球状のシェル11内に
充填して成る球状蓄熱体12の多数を収容するようにし
たものである。
、複数の通孔7が形成された温水分散板8及び9を設け
る。モして1−下編水分散板8及び9の間に、第2図に
示す如き融解、凝固の相変化にともなう潜熱を利用して
蓄熱し、放熱する熱媒体lOを、球状のシェル11内に
充填して成る球状蓄熱体12の多数を収容するようにし
たものである。
I−記熱媒体10としては固相状態で顕然として熱を蓄
積し1次に固相から液相に変わる2時に、融解の潜熱と
して多量の熱を蓄熱し、完全に液相に変化すると、更に
顕熱として熱を蓄積し、更に高温の液相状態から凝固温
度までは通常に顕熱を放出し、凝固温度に於いては、先
に融解の潜熱として蓄熱した熱を、固化の潜熱として放
出するものであり、例えば次のようなものがある。
積し1次に固相から液相に変わる2時に、融解の潜熱と
して多量の熱を蓄熱し、完全に液相に変化すると、更に
顕熱として熱を蓄積し、更に高温の液相状態から凝固温
度までは通常に顕熱を放出し、凝固温度に於いては、先
に融解の潜熱として蓄熱した熱を、固化の潜熱として放
出するものであり、例えば次のようなものがある。
望ましくは、融点50〜90℃範囲のものがよく、例え
ばNa2 S 203・5H20,Na2 CH3CO
o・3)120゜Ba(OR)2・8H20,5r(O
H)2−81(2o、Mg(803) 2.6H7O,
KAI(SO4)2 ・12H20,NH4Al (S
O4)2・12820等があげられる。
ばNa2 S 203・5H20,Na2 CH3CO
o・3)120゜Ba(OR)2・8H20,5r(O
H)2−81(2o、Mg(803) 2.6H7O,
KAI(SO4)2 ・12H20,NH4Al (S
O4)2・12820等があげられる。
これらの熱媒体は、液相時の温度変化による体積変化は
僅かであるが、凝固時に相当体積膨張する。その一体積
膨張は周知の通り熱媒体の種類によって異なるが、通常
液相時の体積の5%〜8%程度膨張する。
僅かであるが、凝固時に相当体積膨張する。その一体積
膨張は周知の通り熱媒体の種類によって異なるが、通常
液相時の体積の5%〜8%程度膨張する。
又、上記球状シェルの材質としては、金属、合成樹脂等
種々あり、外力及び内力に抗して球状を保持できる点や
、耐熱性の点、生産加工上の点等から選んで用いられる
。
種々あり、外力及び内力に抗して球状を保持できる点や
、耐熱性の点、生産加工上の点等から選んで用いられる
。
而してこの例に於いては熱媒体10が液相の時に、シェ
ル11内に熱媒体lO非占有の空間13が形成するよう
に熱媒体lOをシェル11内に充填するものである。
ル11内に熱媒体lO非占有の空間13が形成するよう
に熱媒体lOをシェル11内に充填するものである。
同時に熱媒体の凝固による体積膨張時の膨張量を」−記
空間13とシェル11の膨張によって吸収するように空
間13の大きさを定めるものである。シェル11の膨張
は凝固熱媒体の膨張時の圧力によって可能にされ、又熱
媒体が固相から液相に変わった時にはシェルIIも収縮
するがシェル11は当初設定した大きさの空間13を残
して収縮を止める。例えば、熱媒体lOが凝固した時に
、液体の時の体積の1.08倍、即ち8%膨張したとす
ると、空間13で5.5%、シェル11の膨張で2.5
%その膨張量を吸収するように空間13の大きさを定め
るもの゛である。換言すれば、熱媒体10を中空成形法
、真空成形法等で加工した球状シェルll内に注入等に
より充填する際は、当然のように熱媒体10は液体であ
るが、その液体の熱媒体lOを充填する際に、空間13
として上記の例では5.5%相当を残して充填するもの
である。
空間13とシェル11の膨張によって吸収するように空
間13の大きさを定めるものである。シェル11の膨張
は凝固熱媒体の膨張時の圧力によって可能にされ、又熱
媒体が固相から液相に変わった時にはシェルIIも収縮
するがシェル11は当初設定した大きさの空間13を残
して収縮を止める。例えば、熱媒体lOが凝固した時に
、液体の時の体積の1.08倍、即ち8%膨張したとす
ると、空間13で5.5%、シェル11の膨張で2.5
%その膨張量を吸収するように空間13の大きさを定め
るもの゛である。換言すれば、熱媒体10を中空成形法
、真空成形法等で加工した球状シェルll内に注入等に
より充填する際は、当然のように熱媒体10は液体であ
るが、その液体の熱媒体lOを充填する際に、空間13
として上記の例では5.5%相当を残して充填するもの
である。
球状シェルll自体は固い球殻であるが、薄肉に形成さ
れるので、凝固熱媒体の膨張時の内圧によって、熱媒体
の膨張に応じて膨張し、熱媒体が液相に変化した時には
当初の空間を残して自然に原状に復するから、材質的に
は金属、合成樹脂等種々選択できるが、上記のシェル膨
張をより容易にする為に膨張、収縮性に富むものがよく
、軟化点80℃以上の合成樹脂、中でも他の耐力性、耐
熱性、加[性をも考慮するとポリプロピレンが好適であ
る。更にシェル11の上記の膨張に関しては、設計に1
次の車を考慮する。
れるので、凝固熱媒体の膨張時の内圧によって、熱媒体
の膨張に応じて膨張し、熱媒体が液相に変化した時には
当初の空間を残して自然に原状に復するから、材質的に
は金属、合成樹脂等種々選択できるが、上記のシェル膨
張をより容易にする為に膨張、収縮性に富むものがよく
、軟化点80℃以上の合成樹脂、中でも他の耐力性、耐
熱性、加[性をも考慮するとポリプロピレンが好適であ
る。更にシェル11の上記の膨張に関しては、設計に1
次の車を考慮する。
即ち、凝固熱媒体3の体積膨張時の内部圧力によってシ
ェル11を膨張させるものであるが、その際材料破壊を
生じない程度のシェル11の膨張度合を定め得るように
、用いる熱媒体の体積膨張量を考慮して空間13の大き
さを定める。この為には、シェル11の膨張、収縮をシ
ェル11の材質、半径、薄い肉厚の厚さ等によって定ま
る弾性域の範囲にとどめるとか、シェル11の材質等に
よって定まる引っ張強さく極限強さ)に安全率を見込ん
だ範囲内で膨張を可能ならしめるとかの種々の工学的手
法を用いるものである。
ェル11を膨張させるものであるが、その際材料破壊を
生じない程度のシェル11の膨張度合を定め得るように
、用いる熱媒体の体積膨張量を考慮して空間13の大き
さを定める。この為には、シェル11の膨張、収縮をシ
ェル11の材質、半径、薄い肉厚の厚さ等によって定ま
る弾性域の範囲にとどめるとか、シェル11の材質等に
よって定まる引っ張強さく極限強さ)に安全率を見込ん
だ範囲内で膨張を可能ならしめるとかの種々の工学的手
法を用いるものである。
そして、ボイラドラムlの上下をポンプ14を有する循
環管15により接続するものである。
環管15により接続するものである。
この場合、この例ではポンプ14によってポイラドレム
lの上から下へ一温水を循環する例を示したが、この逆
でもよい。
lの上から下へ一温水を循環する例を示したが、この逆
でもよい。
次にこの実施例の動作を説明する。
蓄熱する場合、通常、安価な深夜電力を用いることがで
きる夜間の時間帯に蓄熱させる。即ち、ボイラドラム1
内に一定量の氷を供給しておき、電気発熱体2を動作さ
せ、ポンプ14を駆動する。
きる夜間の時間帯に蓄熱させる。即ち、ボイラドラム1
内に一定量の氷を供給しておき、電気発熱体2を動作さ
せ、ポンプ14を駆動する。
これによりボイラドラム1内の予め供給された一定量の
水がボイラドラム1内を−L下に循環流動するから、水
に対し電気発熱体2の熱が伝熱される。上記水の循環流
動は、極くゆっくりとしたもので、例えば1時間当り2
.5m”程度の移動、が確保される程度でよい。
水がボイラドラム1内を−L下に循環流動するから、水
に対し電気発熱体2の熱が伝熱される。上記水の循環流
動は、極くゆっくりとしたもので、例えば1時間当り2
.5m”程度の移動、が確保される程度でよい。
そして、水が循環流動する際、温水分散板8により分散
して流動するから多数の球状蓄熱体12へ水が平均して
接触する。
して流動するから多数の球状蓄熱体12へ水が平均して
接触する。
さて、このよ゛うに、電気発生体2の熱が水に伝熱され
ると、水から球状蓄熱体12に熱量が伝熱される。この
為、球状蓄熱体12内の熱媒体10が融解温度で融解す
るに至る0例えば、硝酸マグネシウム6水温(Mg(8
03) 2 ・8)+20 )の場合には89℃程度で
融解する。融解すると1、熱媒体lOは融解の潜熱とし
て熱を蓄熱するに至る0例えば、55.8cal/cm
”程の熱量が蓄熱される。この蓄熱量は、熱媒体lO
の蓄熱密度が大なので、水の場合に蓄熱に比して中位容
積当り格段と大きな熱量が蓄熱されるものである。
ると、水から球状蓄熱体12に熱量が伝熱される。この
為、球状蓄熱体12内の熱媒体10が融解温度で融解す
るに至る0例えば、硝酸マグネシウム6水温(Mg(8
03) 2 ・8)+20 )の場合には89℃程度で
融解する。融解すると1、熱媒体lOは融解の潜熱とし
て熱を蓄熱するに至る0例えば、55.8cal/cm
”程の熱量が蓄熱される。この蓄熱量は、熱媒体lO
の蓄熱密度が大なので、水の場合に蓄熱に比して中位容
積当り格段と大きな熱量が蓄熱されるものである。
以後、ボイラドラムl内の水の温度が予め設定した一定
温度になった時点で、その温度を温度検出器5が検出す
ることにより、制御器6の制御器’14を介して電気発
熱体2の動作が停止せしめられ乙ものである。
温度になった時点で、その温度を温度検出器5が検出す
ることにより、制御器6の制御器’14を介して電気発
熱体2の動作が停止せしめられ乙ものである。
次に蓄熱を終えた後、球状蓄熱体12の放熱及びそれに
基く温水の使用動作について説明する。即ち負荷の要求
に応じて、ボイラドラムl内の温水が温水供給管4を介
して使用機器へ供給される。
基く温水の使用動作について説明する。即ち負荷の要求
に応じて、ボイラドラムl内の温水が温水供給管4を介
して使用機器へ供給される。
これに伴ない、新たに水が供給される。供給された水は
ボイラドラムlの」二下を循環ポンプ14の動作により
流動する過程で、先に融解の潜熱を蓄熱した球状蓄熱体
12に接し、伝熱せしめられる。
ボイラドラムlの」二下を循環ポンプ14の動作により
流動する過程で、先に融解の潜熱を蓄熱した球状蓄熱体
12に接し、伝熱せしめられる。
即ち1球状蓄熱体12は始めは、高温の液相状態から凝
固温度までは顕熱を水に対して放熱し、凝固温度に於い
ては、先に融解の潜熱として蓄熱した熱を、固化の潜熱
として水に対し放出する。この為に、ボイラドラム1内
に順次供給された水は順次所定の温度の温水となり負荷
側に供給されていくものである。この場合、球状蓄熱体
12を構成する熱媒体は蓄熱密度が大であるから、従来
のものに比し、より多くの温水が得られるものである。
固温度までは顕熱を水に対して放熱し、凝固温度に於い
ては、先に融解の潜熱として蓄熱した熱を、固化の潜熱
として水に対し放出する。この為に、ボイラドラム1内
に順次供給された水は順次所定の温度の温水となり負荷
側に供給されていくものである。この場合、球状蓄熱体
12を構成する熱媒体は蓄熱密度が大であるから、従来
のものに比し、より多くの温水が得られるものである。
而して、この例では、シェル11内に液相の熱媒体lO
を封入する際に、シェルll内に空間13が存するよう
に定めて封入するだけでなく、熱媒体lOの液相から固
相への変化による熱媒体10の体積膨張時には、その膨
張量を上記空間13と熱媒体10の体積膨張に応するシ
ェル11の同心円的な膨張により吸収するようにしたの
で、熱媒体の凝固時の体積膨張に応することができると
共に、可及的に熱媒体を多く充填できるので、一つ一つ
の球状蓄熱体の蓄熱量を大とすることができ、昔気温水
ボイラの全体の蓄熱容量をより大にすることができるも
のである。
を封入する際に、シェルll内に空間13が存するよう
に定めて封入するだけでなく、熱媒体lOの液相から固
相への変化による熱媒体10の体積膨張時には、その膨
張量を上記空間13と熱媒体10の体積膨張に応するシ
ェル11の同心円的な膨張により吸収するようにしたの
で、熱媒体の凝固時の体積膨張に応することができると
共に、可及的に熱媒体を多く充填できるので、一つ一つ
の球状蓄熱体の蓄熱量を大とすることができ、昔気温水
ボイラの全体の蓄熱容量をより大にすることができるも
のである。
以上詳述した如く本発明は給水管と、温水供給管を有す
るボイラドラムと、ボイラドラムの内部に配した電気発
熱体より成る電気温水ボイラに於いて、上記ボイラドラ
ム内に、融解、凝固の相変化にともなう潜熱を利用して
蓄熱し、放熱する熱媒体を、球状のシェル内に充填して
成る球状蓄熱体の多数を収容すると共に、ボイラドラム
の一方と他方なポンプを有する循環管により接続したこ
とを特徴とする電気温水ボイラなので、水だけの場合と
同程度のボイラドラム容量で深夜電力を利用して、より
多くの熱量を蓄熱でき、より多くの温水を得ることがで
きる電気温水ボイラな提供できるものである。
るボイラドラムと、ボイラドラムの内部に配した電気発
熱体より成る電気温水ボイラに於いて、上記ボイラドラ
ム内に、融解、凝固の相変化にともなう潜熱を利用して
蓄熱し、放熱する熱媒体を、球状のシェル内に充填して
成る球状蓄熱体の多数を収容すると共に、ボイラドラム
の一方と他方なポンプを有する循環管により接続したこ
とを特徴とする電気温水ボイラなので、水だけの場合と
同程度のボイラドラム容量で深夜電力を利用して、より
多くの熱量を蓄熱でき、より多くの温水を得ることがで
きる電気温水ボイラな提供できるものである。
添付図面は本発明の一実施例を示し、第1図は電気温水
ボイラの縦断側面図、第2図は球状蓄熱体の断面図であ
り、図中1はボイラドラム、2は電気発熱体、3は給水
管、4は温水供給管、8.9は温水分散板、10は熱媒
体、11は球状シェル、12は球状蓄熱体である。
ボイラの縦断側面図、第2図は球状蓄熱体の断面図であ
り、図中1はボイラドラム、2は電気発熱体、3は給水
管、4は温水供給管、8.9は温水分散板、10は熱媒
体、11は球状シェル、12は球状蓄熱体である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (’l) AA木管と、温水供給管を有するボイラドラ
ムと、ボイラドラムの内部に配した電気発熱体より成る
電気温水ボイラに於いて、」二記ボイラドラム内に、融
解、凝固の相変化にともなう潜熱を利用して蓄熱し、放
熱する熱媒体を、球状のシェル内に充填して成る球状蓄
熱体の多数を収容すると共に、ボイラドラムの一方と他
方をポンプを有する循環管により接続したことを特徴と
する電気温水ボイラ。 ■上記球状蓄熱体は、シェル内に液相の熱媒体を封入す
る際にシェル内に空間が存するように定めて封入すると
ともに、熱媒体の液相から固相への変化による熱媒体の
体積膨張時には、その膨張量を上記空間と熱媒体の体積
膨張に応するシェルの同心円的な膨歪により吸収するよ
うにしたものであることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の電気温水ボイラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59052973A JPS60196547A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 電気温水ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59052973A JPS60196547A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 電気温水ボイラ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60196547A true JPS60196547A (ja) | 1985-10-05 |
JPH0120341B2 JPH0120341B2 (ja) | 1989-04-17 |
Family
ID=12929833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59052973A Granted JPS60196547A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 電気温水ボイラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60196547A (ja) |
Cited By (6)
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JPH02267463A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-11-01 | Takuma Sogo Kenkyusho:Kk | 蓄熱材直接接触型電気温水・蒸気発生器 |
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US9677035B2 (en) | 2013-04-03 | 2017-06-13 | O. Salm & Co. Ges.M.B.H. | Device and method for heating a fermentable starting material for beverage production |
CN107036288A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-08-11 | 济南金孚瑞供热工程技术有限公司 | 多工况蓄热型电锅炉 |
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-
1984
- 1984-03-19 JP JP59052973A patent/JPS60196547A/ja active Granted
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