JPS6152550A - 化学蓄熱給湯システム - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は給湯装置に係り、化学蓄熱方式により蓄熱し、
当材熱槽に水を給水し熱交換することにより湯を取りだ
す化学蓄熱給湯システムに関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来の電気式温水器は、水の比熱を利用した顕熱形の蓄
熱であり、１００°Ｃ以上の高温で貯えられないことか
ら蓄熱容量が小さいという欠点があった。この問題点を
改良する目的で省熱蓄熱式給湯システム等が開発されつ
つあるが、蓄熱温度が高い、蓄熱密度が今一つ冒（ない
、過冷却、相分離等諸問題を内在している。

〔発明の目的〕

本発明は従来の給湯装置の問題点を解決するためになさ
れたもので、蓄熱密度が高（、常温蓄熱が可能な化学蓄
熱材方式を採用し、深夜電力等の安価な電源を利用して
蓄熱を行い、蓄熱材の顕熱、水蒸気潜熱を回収するため
、貯湯槽や潜熱蓄熱槽を併設してエネルギーの有効利用
を行い、必要なときに高温の湯水を得るため発熱の制御
、熱交換の効率向上の問題を解決し、安全で笑用的な化
学蓄熱給湯システムを提供するものである。

〔発明の概要〕

化学蓄熱方式は、その原理より、蓄熱密度が大きいので
蓄熱槽が小さくできる１、高温発熱が可能なので高温出
湯ができる、化学蓄熱材の蓄熱状態は常温でよい等の利
点を有するので、給湯装置の具備すべき条件である安い
熱源、小さい容器、望みのレベルの湯温をいつでも大量
に得られる。購入価格が安い等の要求に答えられる可能
性を持つ一つの方式であると期待される。

消石灰を化学蓄熱材の例にとりその熱収支を明らかにす
ると消石灰Ｃａ（Ｏ）ｉ）２と生石灰ＣａＯとの可逆反
応において （（ｇ）はガス状態、（ｓＪは固体状ＦＬＬ　（８）は
液体状態を示す。）上の状態平衡式と熱収支が５にりた
つ。入熱エネルギーとしては２０７＋４４２＝６４９ｋ
ｃａｌ／ｋｇＣａ　Ｏが必要で、出熱エネルギーとして
は、反応発熱２３９　ｋｒ、Ｉｌ　／　ｋｇ　ＣａＯ１
顕熱、潜熱、回収熱３５５、１　ｋｃａｌ　／　ｋｇｃ
ａＯでらる。出熱エネルギーの対人熱エネルギー比率す
なわち総回収率（ｔ　９６゜１％であり、反応発熱回収
率は４１．４％、顕熱、潜熱回収率は５４．７％となる
。従って、顕熱、潜熱を回収することが必須となり、本
発明では、水又はｌｉ熱蓄熱材を用いる。今、−個人宅
での一日に必要な給湯熱量を２５０００日（’８０″Ｃ
１牟４　Ｑ　ｋｇであり、顕熱潜熱回収用にＢａ（ＯＨ
）２・５Ｈ２ｏ？ｉｓ熱蓄熱材を用いると１４３　ｋｇ
必要と計算される。水で蓄熱するとすれば貯水量２００
ｅで、昇温中は１５°Ｃ→８０°Ｃと計算される。

本発明はこれら顕熱、潜熱を水又は潜熱蓄熱材に回収し
つつ化学蓄熱材Ｖｒ−蓄熱し、必要なときにます前者蓄
熱槽より熱を伝え、次に化学蓄る給湯装置に採用できる
ものは、Ｍ（ＯＨｈ−’ＭＯ＋　Ｈ２０又はＭｆ　ｎ　
（Ｈ２Ｏ）　ｇＭ’ｍ（Ｈ２Ｏ）　＋（ｎ−ｍ）（Ｈ２
Ｏ）　　（ここにＭは金属又はアルカリ金用又はアルカ
リ土類金属を示す）の可逆反応を利用するＭ　（ＯＨ）
　２、ｔＶＩ’ｎ（Ｈ２Ｏ）である。具体的にはＭｇ　
（ＯＨ）　２、Ｃａ（ＯＨ）２、ＣａＣ６ｚ榔４　（Ｈ
２Ｏ）、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０　（Ｈ２Ｏ）　、Ｃａ５
Ｏ＜・２　（Ｈ２Ｏ）　　が候補物質である。７賛熱蓄
熱材で顕熱、潜熱を回収する場合、発生する水蒸気の潜
熱を回収し俳縮させるために必熱蓄熱材の融点は１００
°Ｃ以下でなければならない、、潜熱蓄熱密度も高い方
が望しく候補物質としては水酸化バリウム水相Ｊ恭Ｂ　
ａ　（ＯＨ）２８　［（２０（融点７８°Ｃ５ｒＷ熱７
ｏｂ＋／ｋｇ）、水酸化ストロンチウム水和塩５ｒ（Ｏ
Ｒ’ｈ争８　Ｈ２Ｏ（８点８８°ｃ、ｒｇ熱８４　ｋｉ
／ｋｇ　）、明パンＫＡ　ｌ　（５０４）２・１２　Ｈ
２Ｏ（融点９１°ｃ、ｒｇ熱５５．５　ｋｃａｌ　／　
ｋｇ　）等かある。

〔本発明の芙側倒〕

一本発明の実施例を第１図乃至第７図に基づき以下説明
する。

第１図に本発明の装置の一実施例である化学蓄熱材棚段
配置潜熱蓄熱材熱交給湯装置を示す。

本発明による装置は、第１図に示すごとく基本的な槽構
成として化学蓄熱槽１、熱媒槽２１、潜熱蓄熱槽１５、
凝縮水受槽２４かも構成される。保温材２で断熱された
化学蓄熱槽１の内部には、化学蓄熱材熱交容器３を棚段
に配列する。

各々の化学蓄熱材熱交容器３には化学蓄熱材４が充填さ
れ、化学蓄熱材熱交容器６の底面には電気ヒーター５お
よび熱媒熱交管７が接置されており熱の入出力を行う。

容器、ヒーター、熱交管の材質は化学蓄熱材によって決
められるが、Ｃａ（ＯＨ）２の場合には銅、ステンレス
又は鉄が使用でき、熱伝導にすぐれた銅が最有力候補の
一つである。化学蓄熱材容器３の上部には、水又は水蒸
気を供給する散水管８を配し、各棚段の散水管８には各
々水供給弁１２を付設する。化学蓄熱槽１の最下部ＶＣ
は、過剰に供給された水を溜めておく水溜部１５を設け
、必要に応じて弁１４を開いて下位レベルに存在する凝
縮水受槽２４に水を落して回収する。化学蓄熱槽１内の
熱媒熱交管７は、潜熱蓄熱槽１５内のｆｎ熱畜熱材１９
中に布設した潜熱誉熱槽熱媒熱交管１７と連結し、熱媒
槽２１に導かれる。熱媒槽２１内の高温熱媒２２として
は、化学蓄ＰＡ羽の発熱を伝熱する目的であるから、２
００℃以上の高温耐性を有するものが望しくダウサーム
（ダウケミカル社製）やシリコンオイルを用いる。

熱媒２２は熱媒［Ｊ＆環水ポンプ２３よって化学蓄熱槽
熱媒熱交冒７に送られ、化学蓄熱材４の顕熱回収や、化
学蓄熱材４０発熱を済￥１．蓄熱材１９に伝達する役目
をもつ。保温制御６で断熱された潜熱蓄熱槽１５の内部
には、１００℃以下の融点をもつ湯熱蓄熱材１９が冗項
され、潜熱蓄熱材１９内に浦熱蓄熱Ｎ熱媒熱交菅１７、
（褒縮熱交管１８、騒然蓄槽水熱支管２０を布６りする
。潜熱蓄熱槽１５、熱媒熱交管１７、凝縮熱交管１８、
水熱又管２０の材質は醋熱蓄熱劇によって左右されるが
、潜熱蓄熱材がアルカリ性のＢａ（ＯＨ）２８Ｈ２０で
ある場＠ｅＣは銅、ステンレスが採用できる。化学蓄熱
材の発生熱は熱媒の循環によって潜熱蓄熱槽熱媒熱交性
１７からｆａ熱蓄熱材１９に伝達され、Ｍ熟蓄熱月１９
を加熱融解させて蓄熱する。給湯するときは、給湯ポン
プ２９を作動させて、潜４き蓄熱槽水熱文管２０に水を
供給して潜熱蓄熱材１９のもつ熱量で水を加熱し給湯栓
３０より給湯する。化学蓄熱ｗ１１の蓄熱過程では、深
夜゛電力等の加熱用電源９により電気ヒーター５を発熱
させて化学蓄熱材４を数百度に加熱して水蒸気を発生さ
せる。

化学蓄熱材４の微粉が発生水蒸気に乗って水蒸気管１１
に混入することを防止するため化学蓄熱槽１の最上部に
、微細孔を有するマイクロストレーナ−３１や遠心力分
離をはかるサイクロンセパレーターを設置することが安
全である。

発生した水蒸気は水蒸気管１１を通り潜熱蓄熱槽凝縮熱
交管１８に導びかれて蒸気潜熱を省熱蓄熱材１９に与え
て凝縮し水となって凝縮水受槽２４に回収される。複数
個の化学蓄熱材熱交容器３を棚段式に配置したる化学蓄
熱槽１において、化学蓄熱材発熱開始命令信号を受けて
、水供給ポンプ２７を作動させると同時に最下段の化学
蓄熱材熱交容器の上にある散水管８の水供給弁を開いて
、最下段の化学蓄熱材に水を供給することにより発熱を
開始する。化学蓄熱材４中の温度センサー６と熱媒熱交
出口湯温センサー４８により温度検知な行いその差温か
設定値以下となった時には、すでに化学蓄熱材４の消火
段階となったと判断しその段の発熱終了命令信号を発つ
してその段の水供給弁１２を閉じ、次の上段の水供給弁
１２を開（。このように逐次上段の化学蓄熱材の発熱を
行わしめる半が、比較的制御しやすい方法である。これ
らの制御は制御器２８によって行わしめるものとする。

次に化学蓄熱材熱交容器３の他の実施例を第２図に示す
。化学蓄熱材４は粉体、粒体の場合が多（、反応速度を
早くするには微粉体である方が望しいが、生石灰の水和
反応は比較的すみやかに進行するので、取扱い性から小
ベレットに成形されていることが実用的である。化学蓄
熱材４は飛散を防止する観点より金妬スクリーン製カゴ
３４に収納する。化学蓄熱材熱交容器３は熱伝導をよ（
するためさらに伝熱フィンをかねた仕切仮６５により小
分画の室に分け、その各々の室に化学蓄熱材４入り金属
スクリーン製カゴ３４ごとを収納する。化学蓄熱材熱交
容器３の底面には、過剰に添加された水を抜（ため水抜
き小孔３５をランダムに多数個設ける。容器裏面には熱
媒熱交管７と電気ヒーター５がろう付、かしめ等の方法
で熱的に接合され、入熱出熱を行う。第６図に水蒸発器
の他の実施例な示す。化学蓄熱材熱交容器３に収納され
た化学蓄熱材４０発熱を促すには、散水ｗ８を介して直
接水を散水してもよいが、均一発熱をはかるｒこは、水
蒸気の吹きつけの方が拡散しやす（て望しい。そのため
に、まず蒸発管６６を化学蓄熱材４中を通過させ、化学
蓄熱材４の上に配置した散水管８と連結することにより
、まず水を化学蓄熱材４に供給し発熱を開始させ、その
発熱を利用しである時間後からは水蒸気が供給される。

次に第４図に潜熱蓄熱槽内の熱媒・水直接熱交管法の他
の実施例を示す、、第１図において熱媒熱交管１７と水
熱交響２０は潜熱蓄熱材１９を介して熱的に隔離してお
り、化学蓄熱槽の水和反応発熱は熱媒から潜熱蓄熱材１
９に伝えられそれから湯水に伝えられる。ところが、給
湯湯温レベルの要求がきわめて高いときには、直接熱媒
と熱交する方が望しい。例えば湯熱蓄熱材がＢ　ａ　（
ＯＨ）２・８Ｈ２０のときはその融点が７８℃であるこ
とからして給湯湯温は高くても７３℃ぐらいであり、長
く給湯を続けて着熱蓄熱材の固化が進行すると同相の熱
伝導の悪さから得られる給湯湯温は７０℃以下となるこ
ともある。これを回避する目的で常に高い湯温を得るに
は、制御は複雑になるが水熱媒の熱交がすぐれた方法で
ある。このために、第４図に示す様に熱媒熱交管１７と
水熱交響２０は背中台せで熱交フィン板５７．を介し１
Ｆ！−合さぜる。この相合熱交フィン板３７は必らずし
も必須な条件ではないが、このフィン長さによって熱訛
を分配し潜熱蓄熱材１９にも伝熱を行い、伝熱を制御す
る。

第１図の方法で行な゛う発熱制御方法のｔ１￥徴は以下
となる。

まず、給湯栓６０を開にして給湯ポンプ２９を作動させ
ると、潜熱蓄熱材１９の蓄熱力ｔでもりて水熱交響２０
から伝熱されて湯水を加熱する。給湯を絖げろにつれて
、若熱蓄熱羽の固化が進行し潜熱蓄熱材の温度が低下す
る。この低下な湯熱蓄熱材温度センサー６２により検知
し、潜熱蓄熱材の融点以下の設定された温度レベル以下
になれば化学蓄熱材４０発熱開始命令信号をｉｔｉ制御
器２８より発し、化学蓄熱槽１へ水を供給する水供給ポ
ンプ２７を作動させ、同時に熱媒循環ポンプ２３を作動
させて発熱と伝熱を行つ、、間熱蓄熱槽１５内では熱媒
による加熱と湯水による放熱が潜熱蓄熱材を介して同時
進行する。過不足なく進行させるＩては化学蓄熱材４の
熱伝導性が律速するので二つの熱交管の距離は十分近（
に設計さｎねばならない。給湯栓の閉止による給湯ポン
プの停止信号を受げた９又は凝縮水槽２４内の水位低下
を水位計２３で検知して、化学蓄熱材４の発熱終了信号
を出すことにより給湯を終了させる。

第４図の熱媒・水熱交方式を用いる場合の制御方法の特
９は以下でるる。常に高い湯温、例えばふろのさし湯と
して８０℃〜９０℃を要求すると＠には、？６Ｉ］御モ
ードを１高温”として、潜熱蓄熱材１９の幅ｐｒセンザ
ー６２の信号にかかわりなく、給湯栓６０を開（と四囲
、に水供給ポンプ２７を作動させ化学蓄熱材４の水相発
熱反応を開始する。熱媒循環ポンプ２３の作動によって
潜熱蓄熱槽熱媒熱交管１７に伝゛えられ、熱媒の１盾環
流量と９荷である湯水σｌによって決定される温度勾配
でもって、熱媒から湯水へ直接熱伝達される。

化学蓄熱材４の蓄熱過程の制ｍｊ法の一例として、発生
水偏をもって制御卸する方法がある。σ１′す夜ＩＣ力
等の電源９を用いて加熱ヒーター９を動作させ化学蓄熱
材熱交容器３ごと化学蓄熱材４を加熱し脱水反応を遂行
する。発生した水蒸気はマイクロストレーナ６１を介し
て若熱蓄熱慣１５内の凝縮熱交管１８に魯かれて凝縮し
媛他水受４’ｊｈｉ　２４　Ｋ　着水する。化学蓄熱材
の一例として、充填されたる消石灰１．３２　ｋｇより
水分０．３２ｋｇか発生することは反応当金式より前も
って分っているので、凝縮水受槽２４に設けた水位計２
３によって水位上列ｅこよる反応進行度が判明するので
、あらかじめ設定され７こレベルにまで水位が上昇した
ときを検知して、蓄熱終了命令信号を発つして加熱Ｔｒ
、６ネ９を切り、熱媒循環ポンプ２３を作動させて化学
蓄熱材４の顕熱を回収して化学蓄熱槽１を冷却する。し
かる後に弁１０を閉じ、次の発熱開始命令まで待期する
。

次に本発明が高温発熱、蓄熱、出湯を特徴とする給湯装
置であるため沸騰や熱損失防止のため問題点の解決をは
かる８登がらる。？５図に各椅成要索の配置関係を示す
。最上「如で化学蓄熱槽、中段に潜熱蓄熱槽１５、最下
段ｙＣ熱媒受槽２１、および凝縮水受槽２４し並、′：
！ドする。この上下配鴛関係によって化学蓄熱槽熱媒熱
交管７、潜熱蓄熱（゛ｍ熱媒熱交支管７内の熱媒を、化
学蓄熱槽１の蓄熱段階で化学蓄熱材を加熱する前に、熱
媒受槽２１に落しておくことによって、熱媒の異常加熱
や自然対流による熱伝達ン防止し熱損失を防ぐことがで
きる。さらにこの配置関係により、化学蓄熱槽水（′留
部１６から水を炭縮水受偕２４へ落下すること、また、
発生水蒸気を凝＠熱支管１８によって凝縮し、凝潴ｉ水
受槽２４へ落下することが可能である。、第５図には明
示していないが、実装置での配管布設状況からして容易
に落水ができないときがあれば、必要に応じてエアーベ
ント等によって空気を管内に導入することが有利な場合
もあることは自明と考える。

以上述べたごとく、第１図乃至第５図は化学蓄熱槽１内
の化学蓄熱材の配置を棚段配置として、発熱制御を各棚
段ごとに行なうことを特徴とした給湯装置であるので、
装置が比較的初雑化する間か点を有する。したがって、
本発明はさらにもう一つの化学蓄熱槽装置の他の冥側倒
を提供する。

第６図に化学蓄熱材充填床式滑熱蓄熱材熱交給湯装譜を
示す。保温材２で断熱された化学蓄熱槽水の最底部に水
筒部１６を有し、水はけをよくするため底部は水溜部１
６に回って同然排水勾配として１／１００〜２／１００
の傾きをもたせている。底部より少し高い１５？に水抜
き孔付トレイ３８を設置する。七〇トレイ５８上に粉体
もしくは粒体成形体の化学蓄熱材４を化学蓄熱槽１のほ
ぼ上部まで一様に充填し、化学蓄熱材４の内部には加熱
用ヒーター５、熱媒熱支管７が蛇管状又は面状に埋設さ
れている。化学蓄熱材４上部の空間に散水管８を布設し
これより水又は水蒸気を供給する。さらに惜最上部には
微細スクリーン３１の水蒸気吸入口が設けられている。

化学蓄熱槽１の内部宿造を除けば、第６図の装置−は第
１図の装置に同じである。制御の特徴としては、第１図
のような複休さはな（きわめて単純となる。すなわち７
０熱蓄熱材１９の温度低下を検知した温度センサー３２
の信号を受けて水供給ポンプ２７と熱媒循環ポンプ２５
が作動し散水管８より水又は水蒸気を供給する。弁１０
は閉じられているので、水の添加による水和反応により
化学蓄熱材４は発熱し過剰に添加された水は水蒸気とな
り、さらに下部化学蓄熱材層中へ浸透し発熱を促進する
。この場合反応の制御は添加すべき水の量が支配するの
で、化学蓄熱材中の各位置に初数個設けられた温度セン
サー６により温度を検知してあらかじめ設定されたフィ
ードフォワード設定プログラムにより水の添加量をコン
トロールする。同時に温度センサ６の検知により化学蓄
熱材４の発熱終了による温度低下を知り水の供給ポンプ
２７を停止し、熱媒循環ポンプ２３も停止する。

第６図の充填床式においぞは、物質の拡散という点から
は化学蓄熱材４は微粉宋体であることが望しいが、取扱
い性、熱伝達、水はげ等のマクロな物質移動、均一分散
とい５ｄ点からはある程度の大きさをもつ粒状体が好ま
しい。水和発熱反応と加熱脱水反応を特徴とする化学蓄
熱方式においては、水又は水蒸気の出入が非常に重要で
あるので、この粒状体ＶＣ貫通性細孔を設ける方が有利
となる。細孔を作る方法としては、消石灰と金属アルミ
粉およびボートランドセメントを混合し、混合比は１０
：０．１：１〜ゝ１０：０．５：２とする。均一に混合
したる後に水を少量添加に練りあげ放置する。混合物は
発熱しながら発泡固化する。しかる後に粉砕し粒径をそ
ろえて粒状化学発熱体として供給する。

長期耐性あるいは微粉化防止あるいは高温耐性といつ観
点では、焼結金属として銅又は真ちゅうの粒状体中に消
石灰を同時に焼入れるという方法もある。

化学蓄熱材の顕熱又は水蒸気の焙熱を回収するもう一つ
の発明とて水を利用し直ｊ昶給湯の用に供するか又は高
温給湯の予備加熱とする方法があり、第７図を用いて説
明する。

本発明の実施例は基本的な槽構成として、化学蓄熱槽１
、貯湯槽３９、凝縮水受槽２４によって構成される。化
学蓄熱槽１には化学蓄熱材熱交容器６が棚段式に配列さ
れているのをはじめ装詮構造は第１図に示した化学蓄熱
槽と全（同じであるので説明は省略する。この化学蓄熱
槽の装置形式は３ｇ６図の充填式に置替えることも全（
可Ｈ目であるが、本文では第７図を用いて説明すること
とする。貯湯槽３９は保温相４０により＠熱され、市水
の供給はボールクップ４３により行い、湯水の混合をさ
けるため仕切堰４２を設けるものとする。化学蓄熱槽１
の蓄熱過程で発生する水蒸気は弁１０、水蒸気管１１を
経て、貯湯槽陽水内に設けた凝縮熱父管１８に導かれ、
湯水４１に水蒸気情熱を与えて凝縮に水となり、下位に
位置する凝縮水受槽２４に落水する。凝縮水受槽２４の
水位上昇は蓄熱脱水反応の進行を表すものであり、水位
計２３により設定されたレベル進達した時に蓄熱終了命
令を制御器２８より発つして加熱ヒーター５の電源９を
切る。それから給湯ポンプ２９を作動させ湯水４１を化
学蓄熱槽熱媒管７にτ１環させ化学蓄熱材４および容器
６の珈熱を回収し″″ＣＣ湯水熱する。

加熱された湯水は、主方弁４５を俯環経路側として湯水
循環配管４９を経由して貯湯槽３９に戻る閉ループ循環
を行なう。化学蓄熱槽１内が湯水レベル迄冷却したら、
弁１０を閉じ、給湯ポンプ２９を１苧止させると同時に
、エアーベント４７を開にして空気を管内ＶＣＳ；入し
て熱媒熱交管７内および湯水循環配管４９内の湯水をす
べて貯湯槽１に落水しておき、次の発熱開始命令まで待
期する。この顕熱、着熱回収によって２００Ｊ１７）湯
は約８０℃に昇温され、それだけでかなりの給湯目的に
供することができる。

その際は第７図のように三方弁４５を＃＠湯湯栓へ切換
えて給湯ポンプを作Ｌ：１υさせれば、給湯栓３０から
約８０°Ｃの湯水を供給できる。湯水の供給により貯勘
檀３９内の湯水４１はボールタップ４３から流入する市
水で置き換えられるので湯温か低下する。この湯温を貯
ｌ＃檜上部に設げた湯温センサー４４により検知して発
熱開始命令信号を制御器２８より発つする。発熱開始命
令信号によって水供給弁１２が閤き、水供給ポンプ２７
が作動して化学蓄熱材４に散水管８より水又は水蒸気が
供給されて発熱反応が始まる。それと同時に出湯センサ
ー４６により湯温上昇が検知され、原人の湯温になるよ
うに給湯ポンプ２９の給湯量をコントロールする。第７
図の構成槽の配置関係は第５図に示したのと同Ｆ／、な
理由によって、最上段に化学蓄熱槽１、中段に貯湯槽３
９、Ａｉ下段に凝縮水受４’ｔ＝　２４を配置すること
が実用的である。その他制間の方法等については第１図
で述べた制ｔ（ｌＫ　ｓしるものとして偕明は省略うる
。

従って本発明は上記構成よりなるので下記の効果を奏す
る。

１、　２５０００　ｂｌの給湯負荷熱量を、約４０ｋｇ
の生石灰ＣａＯと約１４０ｋｇの水師化バリウムＢａ（
ＯＨ）２・８Ｈ２０で蓄熱づ゛ることかでさ、装置容積
は約１００β〜１５０！であり、従来の知；温約４００
Ｅに比べても、１／４〜１１５の容積縮少効果がでる。

２、本装置により顕熱、水蒸気着熱の回収ができるので
、従来の化学苓熱の回収率の低さを大巾に改善し０．８
〜０．９にωＰ（底積係数）を向上し、深夜電力費の低
価格と併せて実用的省エネ畿となった入 五　本装置の数々の工夫により、比較的低温の揚水から
佛肌・直前の高温湯水が任意に取り出せる使いん１手の
良い装置を供給できぬ。

４、高８給陽につきものの危険性を回避し、比較的安全
な様乍の装置を供給でさる。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明の実施例を示す断面図、第２図は第１図
の化学蓄熱材熱交容器の他の実施例を示す断り図及び平
面図、第３図は第１図の水蒸発器の他の実施例を示す供
１ｊ面図、第４図は２３１図の潜熱蓄熱槽内部の熱媒熱
支管と水熱文官の他の実施例を示す！ｆｒＵｒＪ図、第
５図、第６図は不発明の他の実施例を示す断面図、第７
図は本発明の実施例を示す断面図である。 符号の説明 １　化学蓄熱槽　　　　２　化学１ｖ熱似保温材６　化
学蓄熱材熱交容器　４　化学査熱材５　加熱用ヒーター
　　　６　化学毎熱材温反センサー７　化学舎熱槽熱媒
熱交管　８　欣求′Ｕ９　加熱用電源　　　　１０　　
弁 １１　　水蒸気管　　　　　１２　　水供？ｌｊ８弁１
６　　水溜部　　　　　１４　　弁 １５　　　潜熱蓄熱ビキ１６　　　満り：・源イ藤・１
１°°ｊ悦温相１７　　潜熱蓄熱槽熱媒熱支管１８　　
崇縮熱支管′　　１９　　６会熱蓄を８胴　　　　　　
　　２０　　　？′酋含ブ１系７宍セ１ζ水熱父雷２１
　　熱媒受槽　　　　　２２　　熱媒２３　　熱媒循環
ポンプ　２４　　凝縮水受槽２５、づζ縮水　　　　　
２３　　水位計２７　　水供給ポンプ　　２８　　制御
器２９　　給湯ポンプ　　　６０　　給叡ｉ栓６１　　
微細スクリーン　　３２　　潜熱蓄熱槽内部センサー５
３　　伝熱フィン　　　　　３４　　　金属スクリーン
製６５　　水抜き用孔　　　６６　　麻発管３７ｒ、交
フィン　　　　６８　　水抜き孔付トレイ３９　　欝醗
槽　　　　　４０　　貯湯槽珠τ品材４１　　湯水　　
　　　　　４２　　仕切堰４６　　ボールタップ　　　
４４　　沫＋湛センザー４５　　三方切換え弁　　　４
６　　出６１温センサー４７　　　エアーベント　　　
　４８　　熱媒熱交出口ＵＰグセンサー４９　　湯水循
埠配管 第２図　　　第３図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、化学蓄熱槽１、熱媒受槽２１、摺熱蓄熱槽１５、凝
   縮水受層２４とから基本的に構成され、化学蓄熱槽１に
   は化学蓄熱材４が充填され且つ加熱用ヒーター５及び一
   端を熱媒循環ポンプ２３を介して熱媒受槽２１に接続し
   た化学蓄熱槽熱媒熱交管７を布設してなる化学蓄熱材熱
   交容器３を棚段に配列し該容器３上方に散水管８を水供
   給ポンプ２７を介して凝縮水受槽２４に接続し、また潜
   熱蓄熱槽１５には潜熱蓄熱材１９を充填し内部に潜熱蓄
   熱槽熱媒熱交管１７、潜熱蓄熱槽水熱交管２０を布設し
   てなり、潜熱蓄熱槽熱媒熱交管１７の一端を化学蓄熱槽
   熱媒熱交管７に接続するとともに該熱媒熱交管１７の他
   端を熱媒受槽２１に接続し熱媒循環閉ループを形成せし
   め、化学蓄熱槽１上部より潜熱蓄熱槽１５を介して凝縮
   水受槽２４に至る水蒸気管１１及び凝縮熱交管１８を配
   設しさらに化学蓄熱槽１底部より凝縮水受槽２４に至る
   配管を配設したことを特徴とする化学蓄熱給湯システム
   。 ２、化学蓄熱槽１、貯湯槽３９、凝縮水受槽２４とから
   基本的に構成され、化学蓄熱槽１には化学蓄熱材４が充
   填され且つ加熱用ヒーター５及び一端を給湯ポンプ２９
   を介して貯湯槽３９に接続し他端を三方弁４５を介して
   貯湯槽３９に戻り閉循環ループを形成する化学蓄熱槽熱
   媒交管７を布設した化学蓄熱材熱交容器３を棚段に配列
   し、該容器３上方に散水管８を水供給ポンプ２７を介し
   て凝縮水受槽２４に接続するとともに化学蓄熱槽１上部
   より貯湯槽３９を介して凝縮水受槽２４に至る水蒸気管
   １１及び凝縮熱交管１８を配設しさらに化学蓄熱槽１底
   部より凝縮水受槽２４に至る配管を配設したことを特徴
   とする化学蓄熱給湯システム。 ３、加熱ヒーターの電力源を、深夜電力を利用すること
   を特徴とする特許請求範囲第１項、第２項記載の化学蓄
   熱給湯システム。 ４、化学蓄熱材を、Ｍ（ＯＨ）＿２■ＭＯ＋Ｈ＿２Ｏ又
   はＭ・ｎ（Ｈ＿２Ｏ）■Ｍ・ｍ（Ｈ＿２Ｏ）＋（ｎ−ｍ
   ）Ｈ＿２Ｏの可逆反応を利用するＭ（ＯＨ）＿２、Ｍ・
   ｎ（Ｈ＿２Ｏ）であることを特徴とする特許請求範囲第
   １項、第２項記載の化学蓄熱給湯システム。 ５、化学蓄熱材が、Ｃａ（ＯＨ）＿２、又はＭｇ（ＯＨ
   ）＿２又はＣａＣｌ＿２・４（Ｈ＿２Ｏ）又はＮａ２Ｂ
   ＿４Ｏ＿７・１０Ｈ＿２Ｏ、又はＣａＳＯ＿４・２Ｈ＿
   ２Ｏであることを特徴とする特許請求範囲第１項、第２
   項記載の化学蓄熱給湯システム。 ６、潜熱蓄熱材が、Ｂａ（ＯＨ）＿２・８Ｈ＿２Ｏ又は
   Ｓｒ（ＯＨ）＿２・８Ｈ＿２Ｏ又はＫＡｌ（ＳＯ＿４）
   ＿２・１２Ｈ＿２Ｏであることを特徴とする特許請求範
   囲第１項記載の化学蓄熱給湯システム。 ７、熱媒が高温用熱媒ダウサーム、又はシリコンオイル
   であることを特徴とする特許請求範囲第１項記載の化学
   蓄熱給湯システム。 ８、最上段に化学蓄熱槽、中段に潜熱蓄熱槽、最下段に
   熱媒槽と凝縮水受槽を並設し、化学蓄熱槽の蓄熱段階で
   化学蓄熱材を加熱する前に、熱媒管内の熱媒をすべて熱
   媒槽に落しておくことを特徴とする特許請求範囲第１項
   記載の化学蓄熱給湯システム。 ９、最上段に化学蓄熱槽、中段に貯湯槽、最下段に凝縮
   水受槽を設置し、化学蓄熱槽の蓄熱段階で化学蓄熱材を
   加熱する前に、熱媒管内の湯水をすべて貯湯槽に落して
   おくことを特徴とする特許請求範囲第２項記載の化学蓄
   熱給湯システム。 １０、化学蓄熱材熱交容器に伝熱フィンによる仕切板を
   設け小分画の室に分け、各々の室に化学蓄熱材粉粒体の
   飛散を防ぐ金属スクリーン製カゴを収納し、化学蓄熱材
   熱交容器の底面には水抜き用小孔を多数個設け、その底
   面裏面に熱媒熱交管、加熱ヒーターを接合したることを
   特徴とする特許請求範囲第１項、第２項記載の化学蓄熱
   給湯システム。 １１、蒸発管を化学蓄熱材中を通過させ、化学蓄熱材の
   上に配置された散水管と連結することにより、化学蓄熱
   材に水又は水蒸気を供給することを特徴とする特許請求
   範囲第１項、第２項記載の化学蓄熱給湯システム。 １２、潜熱蓄熱槽熱媒熱交管と水熱交管とは、フィン板
   を介して熱的に接合されていることを特徴とする特許請
   求範囲第１項記載の化学蓄熱給湯システム。 １６、化学蓄熱槽の最下部に水溜部を設けて、過剰に供
   給された水を貯水し、必要に応じて弁を開けて凝縮水受
   槽に回収することを特徴とする特徴請求範囲第１、第２
   項記載の化学蓄熱給湯システム。 １４、化学蓄熱槽底部に水溜部を有し、その上に水抜き
   孔付トレイを設け、その上に化学蓄熱材粉粒体を充填し
   、加熱用ヒーター及び熱媒熱交管を化学蓄熱材中に布設
   し、化学蓄熱材の上部空間に散水管を設けてなる化学蓄
   熱槽を特徴とする特許請求範囲第１項記載の化学蓄熱給
   湯システム。 １５、給湯栓を開にして、潜熱蓄熱槽水熱交管で水を加
   熱し、潜熱蓄熱材の温度を検知して、潜熱蓄熱材の融点
   以下の設定された温度レベル以下になれば、化学蓄熱材
   の発熱開始命令信号を発し、水供給ポンプ、熱媒循環ポ
   ンプを作動して発熱、伝熱を行い凝縮水受槽の水位低下
   信号を受けて発熱終了信号を発し、又は給湯栓の閉によ
   る信号を受けて化学蓄熱材発熱終了信号を出すことによ
   り、発熱の制御を行うことを特徴とする特許請求範囲の
   第１項記載の化学蓄熱給湯システム。 １６、化学蓄熱槽の蓄熱過程において、凝縮水受槽の水
   位上昇レベルが設定値に達っしたことを検知して、蓄熱
   終了命令を発っして加熱ヒーター電源を切ることを特徴
   とする特許請求範囲第１、第２項記載の化学蓄熱給油シ
   ステ１７、複数個の化学蓄熱材熱交容器を棚段式に配置
   したる化学蓄熱槽において、発熱開始信号を受けて最下
   段の化学畜熱桐熱交容器の散水管の水供給弁を開き最下
   段の化学蓄熱材の発熱を開始し、化学蓄熱材中の温度検
   知を行い同時に熱媒熱交出口温度検知又は湯温検知との
   差温が設定値以下となった時に、発熱終了命令を出し水
   供給弁を閉にして次の上段の水供給弁を開き逐次上段の
   化学蓄熱材の発熱を行わしめることを特徴とする特許請
   求範囲第１項、第２項記載の化学蓄熱給湯システム。 １８、化学蓄熱槽内最上部に、化学蓄熱材微粉の混入を
   防止するに充分な微細孔を有するマイクロストレーナー
   もしくはサイクロン分離器を介して水蒸気管を設置する
   ことを特徴とする特許請求範囲第１項、第２項記載の化
   学蓄熱給湯システム。 １９、化学蓄熱材光填床中の高さ方向に複数個の温度セ
   ンサーを埋設して、反応発熱過程の水の添加による反応
   の進行度を知り、あらかじめ設定されたプログラムによ
   り水の添加量をコントロール又は停止することを特徴と
   する特許請求範囲第１４項記載の化学畜熱槽。 ２０、消石灰を主成分とし、増結材発泡としてセメント
   、金属アルミ粉を添加しかつ水を任意の割合に混合し、
   発泡消石灰粒体を得て、これを充填したることを特徴と
   する特許請求範囲第１、第２項、第１４項記載の化学蓄
   熱給湯システム。