JP3073742B1 - 連結温度成層型蓄熱槽 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】各貯留槽毎に保守用のマンホールを設置するこ
とができない場合であっても、各貯留槽を区画している
仕切体に人通孔を別途形成する必要のない連結温度成層
型蓄熱槽を提供する。 【解決手段】建築物の地下二重スラブ空間を利用して形
成されており、地中梁１１によって区画された複数の貯
留槽１２が、地中梁１１に形成された、人間が通ること
のできる大きさを有する連通孔１３を介して直列に連結
されている。各貯留槽１２の連結部分には、隣接する一
方の貯留槽１２に設置される上部側流路形成部材２１
と、他方の貯留槽１２に設置される下部側流路形成部材
３１とからなる整流手段２０が設けられており、上部側
流路形成部材２１及び下部側流路形性部材３１には、連
通孔１３の開口端にそれぞれ対向する面に、開閉可能な
扉２４、３４を有する人間の出入口が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、蓄熱式
空調システム等において使用される蓄熱槽、特に、液体
状の蓄熱媒体を貯留する複数の貯留槽が連結された連結
温度成層型蓄熱槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、建築物等の空調負荷変動等を
吸収することによる熱源機器の容量及び運転経費の低減
化、熱源機器の高効率運転による省エネルギー化を図る
ために、夜間に熱源機器を全負荷運転することで生成し
た冷水や温水等を蓄熱槽に貯留しておき、これを空調機
等の２次側機器に供給する熱媒体として利用する蓄熱式
空調システムが採用されている。

【０００３】このような蓄熱式空調システムを採用する
場合は、空調しようとする建築物の地下二重スラブ空間
を蓄熱槽として利用するのが一般的であり、こういった
地下二重スラブ空間を利用した蓄熱槽は、図５に示すよ
うに、地中梁５１によって区画された複数の貯留槽５２
が、地中梁５１に形成された連通孔５３を介して直列に
連結された連結型蓄熱槽となっている。

【０００４】この種の連結型蓄熱槽には、図６に示すよ
うに、各貯留槽５２を区画する地中梁５１に形成された
連通孔５３に整流手段としてのＳ字型連通管５４を設
け、このＳ字型連通管５４によって、一方の貯留槽５２
の上部から隣接する他方の貯留槽５２の下部に、また
は、他方の貯留槽５２の下部から一方の貯留槽５２の上
部に蓄熱媒体を導くことで、貯留槽５２に貯留されてい
る温度の高い蓄熱媒体と温度の低い蓄熱媒体との混合を
極力抑えながら、温度差を利用して蓄熱媒体を移動させ
るようにした連結温度成層型蓄熱槽５０と呼ばれるもの
がある。

【０００５】また、上述したような連結温度成層型蓄熱
槽５０は、複数の貯留槽５２を有しているため、各貯留
槽５２を点検したり、清掃したりするために、同図に示
すように、各貯留槽５２毎に保守用のマンホール５５を
設置しておくことが望ましいが、各貯留槽５２毎にマン
ホール５５を設置することが困難な場合もあるので、そ
ういう場合には、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、マ
ンホール５５を設置した貯留槽５２とマンホールを設置
していない貯留槽５２とを仕切る地中梁５１に別途人通
孔５６を設け、マンホール５５が設置されている貯留槽
５２内に入った作業員が人通孔５６を通ってマンホール
５５が設置されていない貯留槽５２に直接移動すること
ができるようにしてある。なお、この人通孔５６は、点
検時等以外は使用しないので、点検時等に取り外すこと
ができるように、通常は板材５７等によって閉塞されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな連結温度成層型蓄熱槽５０では、温度の高い蓄熱媒
体と温度の低い蓄熱媒体とを混合させないように、蓄熱
媒体を静かに移動させることが望ましいので、地中梁５
１に形成される連通孔５３は、蓄熱媒体の流速を小さく
すべく、人間が通ることができるような比較的大きな口
径を有しているのが一般的である。従って、こういった
口径の大きな連通孔５３を人通孔として利用することが
できれば、地中梁５１に別途人通孔５６を形成する必要
がなく、強度低下につながる地中梁５１への孔の形成を
最小限に抑えることができる。

【０００７】しかしながら、上述したような連結温度成
層型蓄熱槽５０では、連通孔５３に整流手段としてのＳ
字型連通管５４が設けられているので、かかる連通孔５
３を人通孔としてそのまま利用することは困難であり、
連通孔５３以外に人通孔を別途設けざるを得ないのが現
状である。

【０００８】そこで、この発明の課題は、各貯留槽毎に
保守用のマンホールを設置することができない場合であ
っても、各貯留槽を区画している仕切体に人通孔を別途
形成する必要のない連結温度成層型蓄熱槽を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記の課題
を解決するため、この発明は、仕切体によって区画され
た、液体状の蓄熱媒体を貯留する複数の貯留槽が、前記
仕切体に形成された連通孔を介して連結され、前記連通
孔を通って隣接する前記貯留槽間を移動する前記蓄熱媒
体を、一方の前記貯留槽の上部から他方の前記貯留槽の
下部に、または、他方の前記貯留槽の下部から一方の前
記貯留槽の上部に導く整流手段が、各貯留槽の連結部分
にそれぞれ設置された連結温度成層型蓄熱槽において、
各貯留槽の連結部分にそれぞれ設置される一部または全
部の前記整流手段を、一方の前記貯留槽に解放された前
記連通孔の開口端を囲うように設置することで前記連通
孔と一方の前記貯留槽の上部との間で前記蓄熱媒体の流
路を形成する上部側流路形成部材と、他方の前記貯留槽
に解放された前記連通孔の開口端を囲うように設置する
ことで前記連通孔と他方の前記貯留槽の下部との間で前
記蓄熱媒体の流路を形成する下部側流路形成部材とによ
って構成し、前記上部側流路形成部材及び下部側流路形
性部材によって囲われた前記連通孔を、人間が通ること
のできる大きさに形成すると共に、前記上部側流路形成
部材及び下部側流路形性部材には、前記連通孔の開口端
にそれぞれ対向する面に、開閉可能な人間の出入口を形
成したのである。

【００１０】以上のように構成された連結温度成層型蓄
熱槽では、整流手段である上部側流路形成部材及び下部
側流路形成部材にそれぞれ形成された出入口を閉じてお
くと、例えば、隣接する一方の貯留槽から他方の貯留槽
へ蓄熱媒体が移動する場合、上部側流路形成部材が設置
された一方の貯留槽における上部側の蓄熱媒体が上部側
流路形成部材によって形成された流路及び連通孔を通っ
て、下部側流路形成部材が設置された他方の貯留槽側に
移動し、その下部側流路形成部材によって形成された流
路を通って他方の貯留槽の下部側に蓄熱媒体が放出され
る。

【００１１】逆に、隣接する他方の貯留槽から一方の貯
留槽へ蓄熱媒体が移動する場合、下部側流路形成部材が
設置された他方の貯留槽における下部側の蓄熱媒体が下
部側流路形成部材によって形成された流路及び連通孔を
通って、上部側流路形成部材が設置された一方の貯留槽
側に移動し、その上部側流路形成部材によって形成され
た流路を通って一方の貯留槽の上部側に蓄熱媒体が放出
される。

【００１２】また、貯留槽の保守点検等を行う場合は、
例えば、隣接する一方の貯留槽内に入って保守点検を行
った後、その貯留槽内に設置された上部側流路形成部材
または下部側流路形成部材の出入口を開けると、その出
入口と連通孔とが対向した状態にあるので、その出入口
から連通孔を通って他方の貯留槽内に設置された下部側
流路形成部材または上部側流路形成部材によって形成さ
れた流路内に移り、その下部側流路形成部材または上部
側流路形成部材の出入口を開けると、他方の貯留槽内に
入ることができる。

【００１３】以上のように、この温度成層型蓄熱槽で
は、連通孔及び整流手段を構成する上部側流路形成部材
及び下部側流路形成部材によって形成される流路を通っ
て隣接する貯留槽間を行き来することができるので、各
貯留槽毎に保守用のマンホールを設置することができな
い場合であっても、仕切体に別途人通孔を形成する必要
がなく、仕切体に形成する孔の数を最小限に抑えること
ができる。

【００１４】また、請求項２に記載の温度成層型蓄熱槽
のように、前記上部側流路形成部材及び下部側流路形成
部材にそれぞれ形成された前記出入口に、閉じた状態で
ロック可能な扉をそれぞれ設け、前記上部側流路形成部
材または下部側流路形成部材のいずれか一方の前記扉に
は形成された流路の外側にロック操作部を設け、他方の
前記扉には形成された流路の内側にロック操作部を設け
ておくと、隣接するいずれか一方の貯留槽内から他方の
貯留槽内に移動した後、再び一方の貯留槽内に戻ってく
る場合、ロックを解除して各扉を開きながら移動し、開
いた扉を閉じてロックしながら戻ってくるといった貯留
槽間の移動動作を円滑に行うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態について図面を
参照して説明する。図１に示すように、この連結温度成
層型蓄熱槽１は、建築物の地下二重スラブ空間を利用し
て形成されており、地中梁１１によって区画された、冷
水、温水等の液体状の蓄熱媒体を貯留する複数の貯留槽
１２が、地中梁１１に形成された連通孔１３を介して直
列に連結されている。なお、連通孔１３は、人間が通る
ことのできる大きさを有している。

【００１６】各貯留槽１２の連結部分には、隣接する一
方の貯留槽１２に設置される上部側流路形成部材２１
と、他方の貯留槽１２に設置される下部側流路形成部材
３１とからなる整流手段２０が設けられており、この整
流手段２０が、連通孔１３を通って隣接する貯留槽１２
間を移動する蓄熱媒体を、一方の貯留槽１２の上部から
他方の貯留槽１２の下部に、または、他方の貯留槽１２
の下部から一方の貯留槽１２の上部に導くようになって
いる。

【００１７】前記上部側流路形成部材２１は、図１
（ａ）、（ｂ）及び図２（ａ）、（ｂ）に示すように、
隣接する一方の貯留槽１２側に開放された連通孔１３の
開口端を囲うように、仕切体である地中梁１１に設置さ
れることで、連通孔１３と貯留槽１２の上部との間に蓄
熱媒体の流路を形成するものであり、連通孔１３の開口
端を挟んで対向する一対の側面板２２と、連通孔１３の
開口端の下方側において側面板２２の下端縁に連設され
た底面板２３と、一方の側面板２２に蝶番２５を介して
開閉可能に取り付けられた扉２４とから構成されてい
る。

【００１８】従って、図２（ａ）に示すように、扉２４
を閉じた状態では、貯留槽１２の上部の蓄熱媒体がこの
上部側流路形成部材２１によって連通孔１３に導かれ、
逆に、連通孔１３を通って移動してきた蓄熱媒体はこの
上部側流路形成部材２１によって貯留槽１２の上部に導
かれるようになっている。

【００１９】また、この上部側流路形成部材２１は、図
２（ａ）、（ｂ）に示すように、他方の側面板２２に取
り付けられた係止爪２６ａ及び扉２４の外面側に取り付
けられた、係止爪２６ａに係合可能な係止片を有するロ
ック操作部２６ｂからなるロック機構によって扉２４を
閉じた状態に保持することができ、上部側流路形成部材
２１によって形成される流路の外側からロック及びロッ
ク解除を行うことができるようになっている。

【００２０】なお、この上部側流路形成部材２１は、側
面板２２及び扉２４が０．８ｍｍ程度の薄いステンレス
板によって、底面板２３が１．５ｍｍ程度の厚いステン
レス板によって形成されており、底面板２３は、その前
端部が２本の支持脚２７によって支持されている。

【００２１】前記下部側流路形成部材３１は、図１
（ａ）、（ｂ）及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように、
隣接する他方の貯留槽１２側に開放された連通孔１３の
開口端を囲うように、仕切体である地中梁１１に設置さ
れることで、連通孔１３と貯留槽１２の下部との間に蓄
熱媒体の流路を形成するものであり、連通孔１３の開口
端を挟んで対向する一対の側面板３２と、連通孔１３の
開口端の上方側において側面板３２の上端縁に連設され
た上面板３３と、一方の側面板３２に蝶番３５を介して
開閉可能に取り付けられた扉３４とから構成されてい
る。

【００２２】従って、図３（ａ）に示すように、扉３４
を閉じた状態では、貯留槽１２の下部の蓄熱媒体がこの
下部側流路形成部材３１によって連通孔１３に導かれ、
逆に、連通孔１３を通って移動してきた蓄熱媒体はこの
下部側流路形成部材３１によって貯留槽１２の下部に導
かれることになる。

【００２３】また、この下部側流路形成部材３１は、図
３（ｂ）に示すように、扉３４の内面側に取り付けられ
た係止爪３６ａ及び他方の側面板３２の内面側に取り付
けられた、係止爪３６ａに係合可能な係止片を有するロ
ック操作部３６ｂとからなるロック機構によって扉３４
を閉じた状態に保持することができ、下部側流路形成部
材３１によって形成される流路の内側からロック及びロ
ック解除を行うことができるようになっている。

【００２４】なお、この下部側流路形成部材３１は、上
述した上部側流路形成部材２１とは異なり、側面板３
２、上面板３３及び扉３４の全てが０．８ｍｍ程度の薄
いステンレス板によって形成されている。

【００２５】以上のように構成された連結温度成層型蓄
熱槽１では、図１に示すように、隣接する一方の貯留槽
１２にだけ保守用のマンホール１４が設置されている場
合において、マンホールが設置されていない貯留槽に入
って保守点検や清掃作業を行う場合は、まず、マンホー
ル１４を開けて作業者が一方の貯留槽１２内に入り、上
部側流路形成部材２１の扉２４の外面側に取り付けられ
ているロック操作部２６ｂを操作することにより、ロッ
クを解除して扉２４を開けると、図２（ｂ）に示すよう
に、作業者の出入口が形成され、しかも、その出入口に
対向して連通孔１３の開口端が位置しているので、底面
板２３に乗って連通孔１３に入り、連通孔１３を通って
隣接する他方の貯留槽１２側に移動する。

【００２６】隣接する他方の貯留槽１２には、連通孔１
３の開口端を囲うように下部側流路形成部材３１が設置
されているが、その扉３４のロック操作部３６ｂは、図
３（ｂ）に示すように、側面板３２の内面側に取り付け
られているので、そのロック操作部３６ｂを操作するこ
とにより、ロックを解除して扉３４を開けると、作業者
の出入口が形成され、他方の貯留槽１２内に容易に入る
ことができる。

【００２７】マンホールが設置されていない他方の貯留
槽１２内において保守点検等の作業が完了した後は、再
び、連通孔１３を通ってマンホール１４が設置されてい
る一方の貯留槽１２内に戻ることになるが、その際に
は、一旦開けた扉３４、２４を順次閉じてロックしなが
ら移動することになる。

【００２８】以上のように、この連結温度成層型蓄熱槽
１では、連通孔１３及び上部側流路形成部材２１、下部
側流路形成部材３１によって形成される流路を通って隣
接する貯留槽１２間を作業者が行き来することができる
ので、各貯留槽１２毎に保守用のマンホールを設置する
ことができない場合であっても、仕切体である地中梁１
１に別途人通孔を形成する必要がなく、強度低下につな
がる地中梁への孔の形成を最小限に抑えることができ
る。

【００２９】また、上述したように、保守用のマンホー
ル１４が設置されている貯留槽１２側の扉２４のロック
操作部２６ｂは上部側流路形成部材２１の外側に、保守
用のマンホールが設置されていない貯留槽１２側の扉３
４のロック操作部３６ｂは下部側流路形成部材３１の内
側にそれぞれ取り付けられているので、マンホール１４
のある貯留槽１２からマンホールのない貯留槽１２に入
り、再びマンホール１４のある貯留槽１２に戻ってくる
際に行わなければならない、扉２４、３４のロック解除
操作及びロック操作を円滑に行うことができる。

【００３０】なお、上述した実施形態では、蓄熱媒体が
貯留槽１２の上方側に放出されるように、上面が解放さ
れた上部側流路形性部材２１を採用しているが、これに
限定されるものではなく、例えば、図４に示すように、
所定間隔を開けて天板２８を設けることによって、蓄熱
媒体を貯留槽１２の横方向に放出するようにしてもよ
い。

【００３１】また、上述した実施形態では、上部側流路
形成部材２１に設けられた扉２４のロック操作部２６ｂ
を上部側流路形成部材２１によって形成される流路の外
側に、下部側流路形成部材３１に設けられた扉３４のロ
ック操作部３６ｂを下部側流路形成部材３１によって形
成される流路の内側にそれぞれ取り付けているが、これ
に限定されるものではなく、隣接する２つの貯留槽１２
の連結部分に設置される整流手段２０における、マンホ
ールが設置されている側の貯留槽１２内に取り付けられ
る上部側流路形成部材２１または下部側流路形成部材３
１には、それによって形成される流路の外側に、マンホ
ールが設置されていない側の貯留槽１２内に取り付けら
れる下部側流路形成部材３１または上部側流路形成部材
２１には、それによって形成される流路の内側にそれぞ
れのロック操作部を設けておけばよい。

【００３２】また、上述した実施形態では、上部側流路
形成部材２１及び下部側流路形成部材３１に設けられた
扉２４、３４のロック操作を、それらによって形成され
る流路の内側または外側のいずれか一方側からのみ行う
ことができるようになっているが、これに限定されるも
のではなく、流路の内側及び外側の双方からロック操作
を行うことができるように構成することも可能である。

【００３３】また、上述した実施形態では、貯留槽１２
の全ての連結部に上部側流路形成部材２１及び下部側流
路形成部材３１からなる整流手段２０を設けているが、
隣接する貯留槽１２の双方にマンホール１４が設置され
ている場合は、両貯留槽１２間を人間が行き来する必要
がないので、その連結部分に設ける整流手段は、従来か
ら採用されているＳ字型連通管であってもよい。

【００３４】また、上述した実施形態では、係止爪２６
ａ、３６ａと、この係止爪２６ａ、３６ａに係合可能な
係止片を有するロック操作部２６ｂ、３６ｂとからなる
ロック機構を採用しているが、これに限定されるもので
はなく、現在使用されている種々のロック機構を適宜選
択して採用することができることはいうまでもない。

【００３５】また、上述した実施形態では、上部側流路
形成部材２１及び下部側流路形成部材３１をステンレス
板によって形成しているが、これに限定されるものでは
なく、プラスチック板等の種々の素材を採用することが
できる。ただし、上部側流路形成部材２１の底面板２３
については、連通孔１３を通って隣接する貯留槽１２間
を移動する際に、力が加わることが考えられるので、板
材の厚みを厚くする等の補強を行っておくことが望まし
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はこの発明にかかる連結温度成層型蓄熱
槽の一実施形態を示す縦断面図、（ｂ）は同上の連結温
度成層型蓄熱槽を示す横断面図である。

【図２】（ａ）は同上の連結温度成層型蓄熱槽に設置さ
れた整流手段を構成する上部側流路形成部材を示す斜視
図、（ｂ）は同上の上部側流路形成部材の扉を開けた状
態を示す斜視図である。

【図３】（ａ）は同上の連結温度成層型蓄熱槽に設置さ
れた整流手段を構成する下部側流路形成部材を示す斜視
図、（ｂ）は同上の下部側流路形成部材の扉を開けた状
態を示す斜視図である。

【図４】同上の上部側流路形成部材の変形例を示す斜視
図である。

【図５】一般的な連結型蓄熱槽を示す断面図である。

【図６】従来の連結温度成層型蓄熱槽の一例を示す断面
図である。

【図７】同上の連結温度成層型蓄熱槽に人通口を設けた
状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 連結温度成層型蓄熱槽 １１ 地中梁 １２ 貯留槽 １３ 連通孔 １４ マンホール ２０ 整流手段 ２１ 上部側流路形性部材 ２４ 扉 ２６ｂ ロック操作部 ３１ 下部側流路形性部材 ３４ 扉 ３６ｂ ロック操作部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仕切体によって区画された、液体状の蓄
   熱媒体を貯留する複数の貯留槽が、前記仕切体に形成さ
   れた連通孔を介して連結され、前記連通孔を通って隣接
   する前記貯留槽間を移動する前記蓄熱媒体を、一方の前
   記貯留槽の上部から他方の前記貯留槽の下部に、また
   は、他方の前記貯留槽の下部から一方の前記貯留槽の上
   部に導く整流手段が、各貯留槽の連結部分にそれぞれ設
   置された連結温度成層型蓄熱槽において、 各貯留槽の連結部分にそれぞれ設置される一部または全
   部の前記整流手段が、 一方の前記貯留槽に解放された前記連通孔の開口端を囲
   うように設置することで前記連通孔と一方の前記貯留槽
   の上部との間で前記蓄熱媒体の流路を形成する上部側流
   路形成部材と、 他方の前記貯留槽に解放された前記連通孔の開口端を囲
   うように設置することで前記連通孔と他方の前記貯留槽
   の下部との間で前記蓄熱媒体の流路を形成する下部側流
   路形成部材とを備え、 前記上部側流路形成部材及び下部側流路形性部材によっ
   て囲われた前記連通孔は、人間が通ることのできる大き
   さに形成されており、 前記上部側流路形成部材及び下部側流路形性部材には、
   前記連通孔の開口端にそれぞれ対向する面に、開閉可能
   な人間の出入口が形成されていることを特徴とする連結
   温度成層型蓄熱槽。
2. 【請求項２】 前記上部側流路形成部材及び下部側流路
   形成部材にそれぞれ形成された前記出入口には、閉じた
   状態でロック可能な扉がそれぞれ設けられており、 前記上部側流路形成部材または下部側流路形成部材のい
   ずれか一方の前記扉は形成された流路の外側にロック操
   作部を備えており、他方の前記扉は形成された流路の内
   側にロック操作部を備えている請求項１に記載の連結温
   度成層型蓄熱槽。