JPH01318827A

JPH01318827A - 蓄熱槽

Info

Publication number: JPH01318827A
Application number: JP63150985A
Authority: JP
Inventors: Norihide Arakane; 仙英荒金; Susumu Kawakami; 川上　享; Toshinao Tsutsui; 利尚筒井
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1988-06-17
Filing date: 1988-06-17
Publication date: 1989-12-25

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、蓄熱槽に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、ヒートポンプ式冷暖房システムにおいては蓄
熱（蓄冷・蓄熱の双方を含む）方式を採用しているもの
がある。同方式の要部は蓄熱槽である。この蓄熱槽は、
建物等における冷暖房負荷が部分負荷になるようなとき
に冷・温熱源を全負荷で運転させて得られた余剰熱を蓄
えておいて、これを全負荷時に再利用するために、前記
システムに組み込まれている。第５図は、同蓄熱槽の一
方式をあられし、同蓄熱槽は、冷・温いずれかの熱媒体
をチューブ１に通して槽内の液体と熱交換させ蓄熱する
方式のものである。すなわち、この蓄熱槽は、槽本体た
るタンク２を備え、同タンク２は、上下開口が板２ａ、
２ａで閉ざされた密閉型の円筒体で、その外周全体が断
熱材３で覆われた断熱構造になっている。同タンク２の
内部は流通空間をも兼ねた蓄熱空間４になっており、同
空間４には上部配管５と下部配管６が連通しているたと
えば、前記ヒートポンプが冷房運転されるとき、チュー
ブ１内を通る低温熱媒体により蓄熱空間４内の水が冷却
されるとともにその一部が氷７となり、Ｍ熱（蓄冷）が
なされる。この蓄熱分を放冷する場合には、第６図にみ
るように、槽内の冷却水が抜き出されて空調用として使
用され、暖かくなった水が、上部の配管５を通して前記
蓄熱空間４に戻される。この暖かい水は槽内の氷との間
で熱交換しながら冷却されて下降する。これによって、
槽内の既冷却水が下部配管６より押し出される。前記蓄
熱分が放熱される時は、第７図にみるように、前記熱媒
体用チューブｌにより既に加温された槽内の高温液体が
、前記配管のいずれか一方を通して別途導入される冷却
液体の導入とともに他方の配管を通して押し出されるよ
うになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前記蓄熱槽は、従来、前記蓄熱空間４内に熱
媒体用チューブ１が蛇行するように通されただけの単純
な内部構造になっており、しかも、前記押し出し方式が
、放冷および放熱のいずれにおいても、温度成層方式、
すなわち、タンク内の液体の温度差（比重差）を利用す
る方式であった。この方式によれば、第６図にみる放冷
時には、上部配管５が導入用となり下部の配管６が導出
用となっていてもよいが、第７図にみる放熱時には、前
記冷却水を第６図におけると同様に上方から導入して成
層を作ろうとすると混合するため、上部配管５でなく下
部配管６を冷却水導入用とせざるを得なかった。その結
果、第６図にみる導入から導出への流れと第７図にみる
それとは、逆向きにする必要があるため、両配管５．６
の間に、流れ方向を切り換える四方弁８や、その制御系
、ならびに、それに伴う特殊配管等が必要であった前記
事情に鑑みて、この発明は、Ｍ熱空間へ冷・温水を導入
・導出する流れを切り換え制御する系統をなくし、コス
トダウンを図り得るようにすることを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するため、この発明は、タンクの内部に
、下部に連通口が開けられていて前記熱媒体用チューブ
とともに熱交換器を構成する筒体が同筒体の外周全体と
前記タンクとの間に空間が形成されるように配置されて
いて、前記上部の配管から前記筒体の側方を通り前記連
通口を通して同筒体内部に通じる流通空間が形成されて
前記上部の配管が導入専用とされ、また、前記下部の配
管が前記筒体内部の空間にまで伸びていて、同伸びた個
所に導出用の入口開口が位置して同下部の配管が導出専
用とされるようにする。

〔作　　　用〕

前記のように構成すると、放冷されるときは、上部配管
から暖かい液体を導入すれば同液体がタンクと筒体の間
を通る際に冷却されて下降する流れを作り、この流れが
槽内の冷却液体を前記筒体内に誘導して下部配管を通し
て押し出す。放熱されるときは、上部配管から冷たい液
体を導入すれば、同液体のもつ下降する流れにより槽内
の加温された液体は前記筒体内へ誘導されて下部配管を
通して押し出され、放冷・放熱いずれの場合も温度成層
方式に依らず、前記四方弁等を用いない方式でもって従
来と同様の機能が発揮されるようになる。

〔実　施　例〕

以下に、この発明を、その実施例をあられした図面を参
照しつつ詳しく説明する。

第１図および第２図は、この発明にかかるＮ熱槽の一実
施例をあられしている。第３図は放冷用として、また第
４図は放熱用としてそれぞれ機能する場合の様子をあら
れしている。このＮ熱槽は、これらの図にみるように、
槽本体たるタンクＩＯを備えている。同タンク１０は貫
通状の円筒体の上端部と下端部を板１０ａ、１０ａで閉
塞したものとされ、かつ、同タンク１０の外周全体は断
熱材１１で覆われた断熱構造になっているとともに、同
タンク１０の内部は蓄熱空間１・２になっている。前記
上部の板１０ａには上部配管１３が、また下部の板ＩＱ
ａには下部配管１４が接続され、ともに前記蓄熱空間１
２内に連通ずるようになっている。前記タンク１０内に
は、熱媒体用チューブ２４とともに熱交換器２０を構成
する円筒体２２が、同タンク１０の円筒部分と同心状に
なるように、かつ上端と下端がともに同タンク１０の各
板１０ａに一定の間隔を置くように配置されている。前
記円筒体２２は上下に貫通状で、下端の開口が全面ある
いは一部開口型の連通口２１になっているとともに、同
円筒体２２の上端開口は、前記円筒体２２よりも大きく
タンク１０よりも小さい直径の円板である隔壁２３で塞
がれている。

前記円筒体２２の外周面には、熱媒体用チューブ２４が
螺旋状に巻かれて冷・温水がその内部に通されるように
なっており、かつ、同円筒体２２の周壁土部には多数の
通孔２５・・・が開けられている、槽内には、前記隔壁
２３の上部空間から前記円筒体２２の側方を通して同円
筒体２２の内部空間へと前記連通口２１を通して通じる
流通空間２６が形成され、同空間２６のうち前記円筒体
２２の内部空間内には、前記通孔２５・・・の中段高さ
に達するように下部配管１４が伸び、同伸びた個所に導
出用の入口開口１４ａが位置するようにされている。な
お、前記上部配管１３は導入専用とされ、また下部配管
１４は導出専用とされている。

前記構成のＭ熱槽において、冷房運転による蓄熱は、熱
媒体用チューブ２４内の冷却媒体が前記流通空間２６内
および円筒体２２内の水を冷却することでなされる。こ
の冷却により、第３図にみるように、前記円筒体２２の
周壁には氷２７が生成され、この氷２７は、前記通孔２
５をも塞ぐように前記周壁全体に生成される。暖房運転
による蓄熱は、熱媒体用チューブ２４内の加温媒体が前
記流通空間２６内および円筒体２２内の水を加温してな
される。なお、この加温により、第４図にみるように、
前記円筒体２０の通孔２５・・・は完全に開放状になっ
ている。前記蓄熱分（蓄冷分）が放冷されるときは、第
３図にみるように、上部配管１３がら空調による温水Ｈ
を導入すれば、同温水Ｈが、タンク１０と熱交換器２０
の間を通る際に冷却されながら下降する流れＸを作り、
この流れＸが、槽内の既冷却水を熱交換器２０内の空間
に矢印Ｙのように誘導して、Ｕターンにより出口開口１
４ａから下部配管１４を通して冷却水Ｃを押し出す。蓄
熱分を放熱するときは、第４図にみるように、上部配管
１３がら空調による冷たい水Ｃを導入すれば、量水Ｃの
もつ下降する流れＸにより、槽内の既加温水は、熱交換
器２０内へ押し上げられるようにして誘導されて下部配
管１４を通して冷房用の加温水Ｈとして押し出される。

なお、前記通孔２５・・・は、冷房運転による蓄熱時に
第３図にみるように氷２７により塞がれて温水Ｈのショ
ートバスを防止し、これにより、前記放冷時の熱交換が
有効に行われるように機能し、Ｍ熱時には同道孔２５・
・・は完全に開放状になって円筒体２２の内側と外側で
熱交換を行ない易くさせ、これにより、熱交換器２０の
外側の温水をも暖房に使用することができるように機能
する。

前記のように、この発明にかかる蓄熱槽は、タンクの内
部に、下部に連通口が開けられていて前記熱媒体用チュ
ーブとともに熱交換器を構成する筒体が同筒体の外周全
体と前記タンクとの間に空間が形成されるように配置さ
れていて、前記上部の配管から前記筒体の側方を通り前
記連通口を通して同情体内部に通じる流通空間が形成さ
れて前記上部の配管が導入専用とされ、また、前記下部
。

の配管が前記筒体内部の空間にまで伸びていて、同伸び
た個所に導出用の入口開口が位置して同下部の配管が導
出専用とされるようになっているので、放冷・放熱いず
れの場合においても温度成層方式に依らず独自の方式に
依り、上部配管を導入専用とし、かつ下部の配管を導出
専用とすることができたのであり、その結果、導入から
導出への流れを切り換える四方弁や、その制御系、なら
びにそれに伴う特殊配管等が必要でなくなり、しかも、
従来と同等の機能を発揮させることができるようになっ
た。

〔発明の効果〕

この発明にかかる蓄熱槽は、以上のように構成されてい
るため、蓄熱空間へ冷・温水を導入・導出する流れを切
り換え制御する系統をなくすことができ、コストダウン
が図られるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるＭ熱槽の一実施例を一部切欠
状にしてあられした斜視図、第２図はその正面図、第３
図はＭ熱分を放冷する場合の内部の様子をあられした断
面図、第４図は蓄熱分を放熱する場合の内部の様子をあ
られした断面図、第５図は従来の蓄熱槽をあられした断
面図、第６図は同蓄熱槽において蓄熱分を放冷する場合
の内部の様子をあられした断面図、第７図は同蓄熱槽に
おいて蓄熱分を放熱する場合の内部の様子をあられした
断面図である。１０・・・タンク　１１・・・断熱材　１２・・・蓄熱
空間１３・・・上部配管　１４・・・下部配管　２０・
・・熱交換器　２１・・・連通口　２２・・・円筒体（
筒体）　　２４・・・熱媒体用チューブ　２６・・・流
通空間代理人　弁理士　　松　本　武　彦第１図第２囚１３図第４図第６図第７図零「積３〒ネ市正書（自噴９昭和６３年０９月１４日Ｄｉ６３’Ｆ−＊ｎＪ１＠１５０９８５号２、発明の名
称蓄熱槽３、　７ｉｌｉ正をする者事件との関係　　　特許出願人住　　　所　　　　大阪府門真市大字門真１０４８番地
名　称（５８３）松下電工株式会社代表　者　　　代表取締役　三　好　俊　夫４、代理人な　　　し６、？ｉ正の対象　　　　　　外販のとおり６、補正の
対象明細書７、？！正の内容 ■　明細書第６頁第７行ないし同頁第９行に「いずれの
場合も・・・方式でもって従来と」とあるを、「いずれ
の場合も、前記四方弁等を用いず温度成層方式でもって
、従来と」と訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

１　外周全体が断熱構造とされかつ内部が蓄熱空間にな
っているとともに同空間にそれぞれ連通する配管が上部
と下部に接続されているタンクと、同タンク外の熱源に
接続されかつ前記蓄熱空間内を通過して前記タンク外へ
導かれている熱媒体用チューブとを備え、前記配管を通
して前記蓄熱空間内に導かれた液体が前記熱媒体用チュ
ーブ内を通る熱媒体からの熱伝達によって冷却あるいは
加温されることで蓄熱されるようになっている蓄熱槽に
おいて、前記タンクの内部には、下部に連通口が開けら
れていて前記熱媒体用チューブとともに熱交換器を構成
する筒体が同筒体の外周全体と前記タンクとの間に空間
が形成されるように配置されていて、前記上部の配管か
ら前記筒体の側方を通り前記連通口を通して同筒体内部
に通じる流通空間が形成されて前記上部の配管が導入専
用とされ、また、前記下部の配管が前記筒体内部の空間
にまで伸びていて、同伸びた個所に導出用の入口開口が
位置して同下部の配管が導出専用とされていることを特
徴とする蓄熱槽。