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公開番号2024090849
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022207005
出願日2022-12-23
発明の名称蓄熱体構造
出願人東京窯業株式会社
代理人個人,個人
主分類F28F 23/02 20060101AFI20240627BHJP(熱交換一般)
要約【課題】高温側でも低温側でも効率的に熱を蓄熱することができる蓄熱体構造を提供する。
【解決手段】蓄熱体構造2は、流体の流れ方向に配置される高温側の蓄熱体3と低温側の蓄熱体4を備える。高温側の蓄熱体3は、流体の流路となる開口セルを有すると共に蓄熱材が充填された目封止セルを有する目封止ハニカム体11、多数の球状蓄熱体、又は流体の流路となる開口セルを有して目封止セルを有さない通常ハニカム体の少なくとも一つを備える。低温側の蓄熱体4は、流体の流路となる開口セルを有すると共に潜熱蓄熱材若しくは化学蓄熱材の少なくとも一方が充填された目封止セルを有する目封止ハニカム体12を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
流体の流れ方向に配置される高温側の蓄熱体と低温側の蓄熱体を備え、
前記高温側の蓄熱体は、流体の流路となる開口セルを有すると共に蓄熱材が充填された目封止セルを有する目封止ハニカム体、多数の球状蓄熱体、又は流体の流路となる開口セルを有して目封止セルを有さない通常ハニカム体の少なくとも一つを備え、
前記低温側の蓄熱体は、流体の流路となる開口セルを有すると共に潜熱蓄熱材若しくは化学蓄熱材の少なくとも一方が充填された目封止セルを有する目封止ハニカム体を備える蓄熱体構造。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記高温側の蓄熱体が、前記目封止セルに顕熱蓄熱材が充填された前記目封止ハニカム体、前記多数の球状蓄熱体、又は前記通常ハニカム体の少なくとも一つを備えることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱体構造。
【請求項３】
前記高温側の蓄熱体と前記低温側の蓄熱体が互いに接することを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄熱体構造。
【請求項４】
前記高温側の蓄熱体が、前記目封止ハニカム体を備え、
高温側の前記目封止ハニカム体の目封止セルの位置と低温側の前記目封止ハニカム体の目封止セルの位置を揃えることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄熱体構造。
【請求項５】
高温側の前記目封止ハニカム体又は前記通常ハニカム体のハニカム壁には、ガラス及び酸化物セラミックスの少なくとも一方を含む被膜が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄熱体構造。
【請求項６】
低温側の前記目封止ハニカム体のハニカム壁には、ガラス及び酸化物セラミックスの少なくとも一方を含む被膜が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄熱体構造。
【請求項７】
前記蓄熱体構造には、燃焼排ガスと燃焼用空気が流れ方向を変えて交互に流入することを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄熱体構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼排ガス等の流体の熱を効率的に蓄熱する蓄熱体構造に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
リジェネバーナシステムにおいては、各々が蓄熱槽を備える一対のバーナを交互に切り替えて燃焼させ、燃焼排ガスの熱を燃焼用空気の予熱として回収している。すなわち、一方のバーナが燃焼している間、他方のバーナは燃焼排ガスの出口の役割を果たし、燃焼排ガスが他方のバーナに連結した蓄熱槽を通過する。その際に燃焼排ガスと蓄熱槽内部の蓄熱体との間で熱交換が行われ、蓄熱体が燃焼排ガスの熱を蓄熱する。所定のサイクル時間が経過すると、バーナの役割が切り替わり、他方のバーナに供給された燃焼用空気が蓄熱槽を通過する。その際に燃焼用空気と高温の蓄熱体との間で熱交換が行われ、燃焼用空気が予熱される。このリジェネバーナシステムを使用することで、燃焼用空気を加熱することが可能となり、大きな省エネルギ効果を発揮することができる。
【０００３】
リジェネバーナシステムの蓄熱槽における蓄熱体構造として、特許文献１には、蓄熱槽に多数の球状蓄熱体を収容したものが開示されている。燃焼排ガスが蓄熱槽を通過すると、燃焼排ガスと多数の球状蓄熱体との間で熱交換が行われ、多数の球状蓄熱体が燃焼排ガスの熱を蓄熱する。また、特許文献１には、多数の球状蓄熱体を使用する替わりにハニカム体を使用してもよいことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１０８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、燃焼排ガスが蓄熱槽を通過する際、燃焼排ガスは高温から低温に温度が変化する。高温側では、燃焼排ガスと蓄熱体との温度差が大きいので、蓄熱体が燃焼排ガスの熱を効率的に蓄熱する。一方、低温側では、燃焼排ガスと蓄熱体との温度差が小さいので、蓄熱体が燃焼排ガスの熱を高温側ほど効率的に蓄熱できない。
【０００６】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたもので、高温側でも低温側でも効率的に熱を蓄熱することができる蓄熱体構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、流体の流れ方向に配置される高温側の蓄熱体と低温側の蓄熱体を備え、前記高温側の蓄熱体は、流体の流路となる開口セルを有すると共に蓄熱材が充填された目封止セルを有する目封止ハニカム体、多数の球状蓄熱体、又は流体の流路となる開口セルを有して目封止セルを有さない通常ハニカム体の少なくとも一つを備え、前記低温側の蓄熱体は、流体の流路となる開口セルを有すると共に潜熱蓄熱材若しくは化学蓄熱材の少なくとも一方が充填された目封止セルを有する目封止ハニカム体を備える蓄熱体構造である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、蓄熱体を高温側の蓄熱体と低温側の蓄熱体とに分け、低温側の蓄熱体に潜熱蓄熱材若しくは化学蓄熱材の少なくとも一方が目封じされた目封止ハニカム体を使用するので、温度差が小さい低温側でも効率的に熱を蓄熱することができる。また、低温側では、流体が低温になり体積が小さくなっているので、低温側の蓄熱体に目封止ハニカム体を使用しても、圧力損失が増大するのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の第１実施形態の蓄熱体構造が適用されるリジェネバーナシステムの蓄熱槽の縦断面図である。
高温側の蓄熱体の目封止ハニカム体の縦断面図（図１のII部拡大図）である。
低温側の蓄熱体の目封止ハニカム体の縦断面図（図１のIII部拡大図）である。
本発明の第２実施形態の蓄熱体構造が適用されるリジェネバーナシステムの蓄熱槽の縦断面図である。
本発明の第３実施形態の蓄熱体構造における高温側の蓄熱体の通常ハニカム体の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態の蓄熱体構造を説明する。ただし、本発明の蓄熱体構造は、種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。
（第１実施形態）
（【００１１】以降は省略されています）

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