JP2537070B2 - 冷暖房用蓄熱槽 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、建物の冷暖房装置に使用される冷暖房用
蓄熱槽に関する。

［従来の技術と課題］ 一般に蓄熱槽は水等の媒体に蓄熱した熱を、熱的にも
温度的にも損失の無いように蓄え、必要なときに必要な
量の熱を汲みだせるようにしたものである。そのために
は、蓄熱槽内に蓄えた冷水と温水とを相互に混合・拡散
することなく置換させることが肝要で、しかも蓄熱槽内
の水の流れは完全な押出し流れが理想であり、さらに、
各単槽内においても温度成層を生じさせることが望まし
い。

しかしながら、従来から用いられている連通管方式は
前記水の移動が理想的に行われないため、死水域を生じ
やすく、これを緩和するために開口部面積を小さくして
流出水の流速を大きくしているために温度成層の形成は
あまり期待できない。

そのため改良もぐりぜき方式等が提案されてきたが、
流出入水の流れの方向が一方向であるので、せき上部ま
たは連通口下部に死水域が生じやすい。また、対向壁面
に衝突した際の流速が速いので、潜り込みの深さが大き
くなり、短絡流が生じやすいという欠点がある。

本発明の目的は、均一かつ流速の小さな流入を実現
し、槽間のみならず単槽内においても温度成槽を形成し
て、完全な押出し流れをより容易ならしめる装置を提供
するにある。

［課題を解決するための手段］ 流入管、流出管が接続された水槽を１または複数個連
接して構成される蓄熱槽において、前記流入層、流出管
の一方の管は水槽上部側から上方向に屈曲して配設さ
れ、他方の管は水槽下部側から下方向に屈曲して配設さ
れ、更に、上方向に屈曲した管の先端部には少なくとも
上方向に開口された整流板を有する整流装置が配置さ
れ、下方向に屈曲した管の先端部には少なくとも下方向
に開口された整流板を有する整流装置が配設されたこと
を特徴とするものである。

［実施例］ 次に図面に基づいて本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明の冷暖房用蓄熱槽の一実施例を示すも
ので、図中符号１が蓄熱槽である。蓄熱槽１の両隔壁
２、２には、冷暖房用負荷管（図示省略）に連通した流
入・流出管３、４が貫設され、高温負荷側の流入・流出
管３は水槽上部に、低温負荷側の流入・流出管４は水槽
下部にそれぞれ開口している。そして、前記各流入・流
出管３、４の開口部には中空箱形の整流装置５が配置さ
れている。この整流装置５のうち、高温負荷側の流入・
流出管３に配置される整流装置5aは、四側壁及び天面が
開口し、この開口部にはパンチング板からなる整流板６
が取付けられ、前記天面が水面より僅かに沈下した状態
で流入・流出管３に取付固定されている。一方、低温負
荷側の流入・流出管４に配置される整流装置5bは、四側
壁及び底面が開口し、この開口部には前記同様パンチン
グ板からなる整流板７が取付けられ、前記底板と水槽底
面との間に僅かの空間をもって流入・流出管４に取付固
定されている。

次いで、上記構成を有する冷暖房用蓄熱槽の作用につ
いて説明する。

先づ、槽に蓄積した冷水を冷房運転のため取出す場合
について説明すると、流入・流出管３側から水槽下部に
層状に溜った冷水よりも、冷房に用いられた結果、温度
が上昇した水を流入させると、その水は整流装置5aを経
て、水槽の上部に層状になって溜ると共に、この水槽の
最下層の最も温度の低い水を押し上げ、最も温度の低い
水を整流装置5bから流入・流出管４側に押し出す。ま
た、逆の運転で冷水を蓄えることもできる。

一方、槽に蓄積した温水を暖房運転のため取出す場合
について説明すると、流入・流出管４側から、水槽上部
に溜った温水よりも温度の低い水を流入させると、前記
低い温度の水は槽の下部に層状に溜ると共に、最上層の
最も温度の高い水を押し上げ、整流装置5aから流入・流
出管３側に押し出す。また逆に温水を蓄えることもでき
る。

本実施例側においては、整流装置の四側壁に開口部を
設けて、パンチング板よりなる整流板を取付けたので、
十分な開口面積を維持したまま垂直方向の開口部高さを
低くし、低・高温水の混合流出を小さく抑えることが可
能となるばかりでなく、流れが一方向流ではなく、整流
装置から周囲全方向への流れとなり、死水域が生じない
という効果がある。

次いで、本発明の第２の実施例について説明する。こ
の実施例は水槽を多数連結した多槽式水槽に関するもの
で、説明に当っては第１の実施例と同じ部材については
同一符号を用い、構成作用については説明を省略する。

本実施例の蓄熱槽10は第２図に示すように多数の隔壁
11によって多数の小水槽12、12…に仕切られており、各
小水槽12、12…は、各隔壁11の上部に穿設した連気孔13
で連なっている。そして、各小水槽12、12…の隔壁11に
は、流入・流出管14が貫設されている。そして、この流
入・流出管14は、それぞれ一方が小水槽12の上部に、他
方が小水槽12の下部に向けて開口し、開口部には第１の
実施例同様に整流装置５が取付けられている。

次いで、上記構成を有する本実施例の冷暖房用蓄熱槽
の作用について説明する。

先づ、槽に蓄積した冷水を冷房運転のため取出す場合
について述べると、冷房負荷をかけられ還送された温度
の高い水を流入・流出管14から小水槽12（第２図におい
て左端の水槽）に流入させると、この温度の高い水は左
端の小水槽12の上部に層状になって溜り、その小水槽の
最下層の最も温度の低い水が隔壁11に取付けた整流装置
5bから流入・流出管14を通って、次の小水槽12の上部に
押し出され、この小水槽の最も温度の低い水が、次の小
水槽に押し出される。このようにして、左端の水槽から
右端の小水槽へ順次温度差のある水が層状に移動し、右
端の連通管14から、最も温度の低い水が、冷房負荷方向
に送水される。

一方、暖房運転のため槽に蓄積した暖水を取出す場合
について述べると、暖房負荷をかけられ、還送された温
度の低い水を流入・流出管14から、小水槽12（第２図に
おいて右端の水槽）に流入させると、この水は整流装置
5bを経て、小水槽12の最下部に層状となって滞溜し、こ
の小水槽12最上部の温度の高い水を整流装置5aから流入
・流出管14を通って次の小水槽12に移動し、この小水槽
12の最下部滞溜して最上端の温度の高い水を次の小水槽
に移動させる。このようにして、右端の小水槽から左端
の小水槽へ順次温度差のある水が層状に移動し、左端の
流入・流出管３から最も温度の高い水が暖房負荷方面に
送水されるものである。

なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではな
く、種々の修正、変更が可能であることは云うまでもの
ない。

［発明の効果］ 本発明は上記の構成としたので、次のような効果を奏
する。すなわち、連通管に取付けた整流装置が広い開口
面積を持つので、流量を落とすこと無く流出水の速度を
小さくすることが可能となる。

また、整流板として多孔板を用いることによって開口
部全面について均一な流出速度を得ることができ、死水
域のない良好な温度成層を形成することができる。その
結果、単一槽内で温度成層が実現されるので、完全混合
の単槽を多数連結する方式に比べ槽数を少なくすること
ができる。そのため流路抵抗が減少し、各槽間の水位差
を小さくできて有効水量が増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す断面図、第２図は同
第２の実施例を示す断面図である。 １、10……蓄熱槽、２、11……隔壁、３、４、14……流
入・流出管、５……整流装置、６、７……整流板、12…
…小水槽、13……連気孔。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流入管、流出管が接続された水槽を１また
   は複数個連接して構成される蓄熱槽において、 前記流入層、流出管の一方の管は水槽上部側から上方向
   に屈曲して配設され、他方の管は水槽下部側から下方向
   に屈曲して配設され、 更に、上方向に屈曲した管の先端部には少なくとも上方
   向に開口された整流板を有する整流装置が配置され、下
   方向に屈曲した管の先端部には少なくとも下方向に開口
   された整流板を有する整流装置が配設されたこと を特徴とする冷暖房用蓄熱装置。