JP2004076422A

JP2004076422A - 温水ダム

Info

Publication number: JP2004076422A
Application number: JP2002238975A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Morinaga; 森永　晴彦; Noriyuki Yamamuro; 山室　則之
Original assignee: Maeda Corp
Current assignee: Maeda Corp
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2002-08-20
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】大量の温水を長期間にわたって保存することが可能な温水ダムを提供する。
【解決手段】本発明は、温水１０を長期間に亘って保存することが可能な温水ダム１である。この温水ダム１は、地盤１１とコンクリート製の側壁１２とで形成されたダム状設備１３と、ダム状設備１３内に温水１０を供給する温水導入配管１４と、ダム状設備１３内の温水の水位を一定に保つべくダム状設備１３の底部側に設けられた低温水出入管１５と、温水１０を外部に供給する出湯配管１６とを有している。また、ダム状設備１３の内部を区切る仕切部材１７と、側壁１２の外周を包囲する断熱部材１８と、側壁１２内で温水１０を循環させるべく側壁１２の周方向に沿って埋設された温水循環配管９と、ダム状設備１３の上部開口を閉塞する蓋部材２０とを備えている。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温水を大量に保存する温水ダムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、貯冷の技術としては、例えば氷室などがあり古くから知られていた。この氷室では、数ヶ月の貯冷が可能である。また、貯熱の技術としては、温水の保存技術が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の温水保温技術では、少量の温水を例えば数日間程度の短期間保存することしかできず、大量の温水を長期間にわたって保存することはできなかった。
【０００４】
本発明の目的は、このような問題点を解決するためになされたものであり、大量の温水を長期間にわたって保存することが可能な温水ダムを提供することを技術的課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は温水ダムであり、上記技術的課題を解決するため、以下のように構成されている。
【０００６】
すなわち、本発明は、温水を長期間に亘って保存することが可能な温水ダムであって、地盤とこの地盤に構築されたコンクリートの側壁とで形成されたダム状設備施設と、前記ダム状設備内に温水を導入する温水導入配管と、前記ダム状設備内の水位を一定に保つべく前記ダム状設備の底部側に設けられた低温水出入管と、前記ダム状設備内の温水を外部に供給すべく前記ダム状設備の上部側に設けられた出湯配管と、前記ダム状設備の内部を区切る仕切部材と、前記側壁の外周を包囲する断熱部材と、前記側壁内で温水を循環させるべく前記側壁内にその周方向に沿って埋設された温水循環用配管と、前記ダム状設備の上部開口を閉塞する蓋部材と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
仕切部材としては、非伝熱性で軽量なポリマー製品（塩化ビニルなど）で形成されたシート状部材又は板状部材を例示できる。また、断熱部材としては、断熱効果の高い空気を利用した発泡スチロール、グラスウールなどの断熱性材料を例示できる。
【０００８】
この発明によれば、ダム状設備の側壁が断熱材で包囲されると共に、側壁内が温水によって加熱され、更に上部側が蓋部材で断熱されるので、ダム状設備内に蓄積された温水のエネルギーが蒸発熱と水平方向の対流によって放出されるのを抑制でき、これによって、温水の温度が低下するのを長期間に亘って抑制できる。
【０００９】
更に、仕切部材によって温水の対流が抑制されるので、上部側の高温水と下部側の低温水とが混合するのを抑制でき、これによって上部側の高温水の温度が低下するのを長期間に亘って抑制できる。
【００１０】
また、前記仕切部材は互いに所定の間隔をあけて鉛直方向に配置するか、或いは互いに所定の間隔をあけて水平方向に配置することができる。
【００１１】
また、前記蓋部材は断熱材で形成することができ、周囲は側壁に密着させる構造とする。この場合には、温水から上部側への蒸発、伝導による熱損失を抑制できる。
【００１２】
また、温水ダムを雨や雪の多い地域に設置する場合は、この蓋部材にところどころに穴をあけて、下まで貫通する十分に断熱された管をこの穴に入れて垂直に延ばし、雨水、融雪水を底の低温部まで導き、対流が発生しない構造とする。また、温水導入配管と出湯配管には温水の流出入をできるだけ静かにするため、多数の小孔を有する構造となっている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る温水ダムの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明に係る第１実施形態の温水ダム１は、温水１０を長期間に亘って保存するものであって、地盤１１とこの地盤１１に構築されたコンクリートの側壁１２とで形成されたダム状設備１３と、このダム状設備１３内に温水を導入する温水導入配管１４と、ダム状設備１３内の底部側に温水の水位を一定にするための低温水出入管１５とを有している。
【００１４】
この低温水出入配管１５は、温水導入配管１４，出湯配管１６からの流出入量が異なっても、温水ダム１の水位を一定に保つ調整機能を有している。すなわち、流入量が多い場合は、低温水出入管１５より排水し、出湯量が多い場合は低温水出入管１５より注水して温水面水位を一定に保つようになっている。
【００１５】
また、この温水ダム１は、ダム状設備１３内の温水１０を外部に供給すべくダム状設備１３の上部側に設けられた出湯配管１６と、ダム状設備１３の内部を区切る多数の仕切部材１７と、側壁１２の外周を包囲する断熱部材１８と、側壁１２内にその周方向に沿って埋設され温水を循環させる温水循環配管１９と、ダム状設備１３の上部開口を閉塞する蓋部材２０とを備えている。
【００１６】
次に、上記各構成要素について説明する。温水導入配管１４は、例えば発電所など温水が排出される施設に接続され、ここから温水１０を引いてくるようになっている。排水配管１５は、温水ダム１の底部側に滞留している水又は低温水を排出するために設けられている。また、出湯配管１６は、温水ダム１０の利用施設に接続されている。
【００１７】
仕切部材１７は樹脂製のシート部材や、木製、樹脂製又は金属製の板状部材などが使用され、その一端が蓋部材２０に取り付けられて吊り下げられ、鉛直方向に延びている。
【００１８】
断熱部材１８は、例えばガラス繊維や発泡スチロールなど一般的に使用されているものを適用できる。また、温水循環配管１９は、温水槽内が上部高温、下部低温の安定状態を保つようにコンピュータ管理された温水が流れるよう、互いに上下方向に一定の間隔をあけて側壁１２内に複数埋設されている。
【００１９】
このように、本発明の温水ダム１によれば、ダム状設備１３の底部が熱伝導率の低い地盤１１で構成され、側部が熱伝導率の低いコンクリート製の側壁１２と、この側壁１２の外周面を包囲する断熱材１８とで構成され、上部がコンクリート製の蓋部材２０によって構成されているので、ダム状設備１３内に保存されている大量の温水１０の放熱量が非常に少なく抑えられ、長期間に亘って温度低下を抑制できる。
【００２０】
また、保存されている温水１０が上下に対流するのを、仕切部材１７によって抑制できるので、上部側の高温水１０と底部側の低温水１０とが混合するのを抑制でき、これによって、温水１０の温度低下を抑制できる。
【００２１】
なお、蓋部材２０としては、発泡スチロールなどの断熱性材単体に限らず、多数の直方体状の中空容器と、その中の一部又は全部に充填された断熱性の良い発泡スチロールなどで構成でき、これを温水１０上に多数浮かべることによって保温が可能になる。この蓋部材２０は取り外すことができる。
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態の温水ダム３を示す。なお、図１と同一の部分には同一の符号を付けて詳細な説明を省略する。この温水ダム３は、山間部などの谷間に設置されたものであり、温水１０の対流を抑制するために、側壁３０の内面から水平方向に延びる複数の隔壁（仕切部材）３１が、互いに適宜な間隔をあけて配置されている。両側の側壁３０から延びる隔壁３１，３１の間には適宜な隙間が設けられ、温水１０の移動が可能になっている。隔壁３１は、樹脂、ガラスなどで板状に形成されている。
【００２２】
また、蓋部材３３は発泡スチロール、グラスウール等の断熱部材で形成され、温水表面に密着している。更に、この温水ダム３は、温水導入配管３８と温水循環配管３９とを接続する配管４０に調整弁４１が接続されている。
【００２３】
これらの温水循環配管部３９の温度は、ダム内に多数設置されたセンサーにより常時温度を測定して、水平方向の温度勾配が生じないよう調節弁４１を自動制御して、温水循環配管部３９に供給する湯量を調整し、温水１０の対流を防止する。
（第３実施形態）
図３は、上記温水ダム３を用いた給湯システム５を示す。この給湯システム５は、例えば発電所５１から排出された高温水１０が温水導入配管３６を介して温水ダム３に供給される。
【００２４】
温水ダム３には、当初は水が蓄積され、その上側に温水１０が供給されることによって、底部側の低温水出入管１５から低温水が排出される。排出された低温水は貯水槽３３に貯留される。
【００２５】
温水ダム３からの出湯が多いときには、水位を一定に保つために、貯留槽５２から低温水が温水ダム３に供給される。余剰の低温水は、配水管５８を通して各種の施設などで使用できる。
【００２６】
また、温水ダム３に保存されている温水１０は、上部側の出湯配管１６から排出され、例えば比較的大きな貯湯タンク５３に蓄積される。この貯湯タンク５３に蓄積された高温水１０は、給湯配管５４を介して集合住宅５５やビル５６などに供給される。
【００２７】
集合住宅５５やビルな５６などで使用された温水１０はその温度が低下し、これが排水管５７を介して排水され、各種の施設などで使用される。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ダム状設備の底部が地面で構成され、コンクリート製の側壁が断熱材で包囲されると共に、側壁がその内部に埋設された温水循環配管によって加熱され、更に上部開口が蓋部材で断熱されるので、ダム状設備内に保存されている温水のエネルギーが熱伝導によって放出されるのを抑制できる。
【００２９】
また、ダム状設備内の温水が仕切部材によって区切られるので、上部側の高温水と下部側の低温水との対流が抑制され、高温水と低温水とが混合するのを抑制でき、これによって高温水の温度低下を長期間に亘って抑制できる。従って、大量の高温水を長期間に亘って保存できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の温水ダムを示す断面図である。
【図２】本発明に係る第２実施形態の温水ダムを示す断面図である。
【図３】本発明に係る第３実施形態の給湯システムを示す図である。
【符号の説明】
１，３　温水ダム
１１　地盤
１２　側壁
１３　ダム状設備
１４　温水導入配管
１５　低温水出入管
１６　出湯配管
１７　仕切部材
１８　断熱部材
１９　温水循環配管
２０　蓋部材
３１　隔壁（仕切部材）

Claims

温水を長期間に亘って保存することが可能な温水ダムであって、
地盤とこの地盤に構築されたコンクリートの側壁とで形成されたダム状設備と、
前記ダム状設備内に温水を導入する温水導入配管と、
前記ダム状設備内の水位を一定に保つべく前記ダム状設備の底部側に設けられた低温水出入管と、
前記ダム状設備内の温水を外部に供給すべく前記ダム状設備の上部側に設けられた出湯配管と、
前記ダム状設備の内部を区切る仕切部材と、
前記側壁の外周を包囲する断熱部材と、
前記側壁内にその周方向に沿って埋設され温水を循環させる温水循環配管と、
前記ダム状設備の上部開口を閉塞する蓋部材と、を備えたことを特徴とする温水ダム。
前記仕切部材は互いに所定の間隔をあけて鉛直方向に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の温水ダム。
前記仕切部材は互いに所定の間隔をあけて水平方向に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の温水ダム。
前記蓋部材は断熱材で形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の温水ダム。
前記蓋部材には上下に貫通する多数の小孔が形成され、前記小孔の上方に前記温水導入配管が配置され、前記温水導入配管内の温水が前記小孔を介して前記ダム状設備内に導入されることを特徴とする請求項５に記載の温水ダム。