JPH09303874A - 多機能蓄熱温水熱交換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】温水タンクを、多機能な熱交換機にして中心に
据え、多機能システムとする。外部に依存する熱源は複
数より選択でき、単独又は複数併用の接続可能にする。
暖房並びに給湯その他の複数の温水及び温水熱の供給を
する。これらをトラックターミナル的な、センターにす
る専用熱交換機を以てする特徴の熱交換の製造と使用方
法。 【解決手段】タンクを上下２層にし、上部メーンタンク
１下部独立サブタンク２の缶体を作る。メーンタンク及
び熱源側並びにサブタンク更に床暖房回路は一連の液水
である。該液水は密閉式で循環移動はセンサー制御によ
る温度調節である。メーンタンクの中に、往復の口を付
したコイルを封入し、通過する液水がメーンタンクに熱
せられ、外部に給湯また循環して浴槽水加温その他の温
水として供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、１熱交換機で家庭で
使用する温熱全てを供給可能とし効率良く分配する。

【０００２】熱交換機と熱源は循環パイプで接続する。
熱源を太陽熱温水器と深夜電力温水器更にボイラーその
他複数熱源と接続して使用可能とする。

【０００３】内蔵コイルは元の圧力を減圧せず直圧供給
で、水道水の時は高圧の熱水給湯と高圧シャワーそして
高所給湯を可能にする。

【０００４】タンクの内蔵位置により温度域の事なる高
温そして中温に配分し、給湯や浴槽水昼夜保温管理の生
活温水の供給をする。

【０００５】低温域には下部に独立層を成し、床暖房の
他、趣味の園芸地保温と鑑賞用水槽保温、更に発展させ
業務領域的の園芸ハウス保温とロードヒーターと屋上融
雪施設等に組み合わせて広く利用できるものである。

【０００６】発熱量が少量の時は、使用休止時間帯の運
転で蓄熱し、稼働時に賄う事が可能な蓄熱型システム構
築を可能にする。

【０００７】熱交換器タンクをボイラーと分離し独立体
とする事で、熱源途中変更また熱源追加を容易にし、温
泉の熱、廃熱の多種熱源採用が可能である。

【０００８】密閉式にする事で、システム内液水はエン
ドレス一体で揚水荷重と抑圧荷重が相殺し運転荷重が減
じ小型ポンプで高所の循環運転をスムースにする。

【０００９】密閉式は当初混在の溶存酸素に補給する溶
存酸素が遮断されシステム耐久性に優れる。

【００１０】

【従来の技術】従来環境設備ごとに各熱源を必要とする
ものが多く、価格、場所、設備と運転経費を失してい
る。また機能複合機ボイラー主眼の一体物で耐久性も短
かく、熱源を変更する事は交換器は使用不能である。

【００１１】専門の熱交換器として複数の熱源に対応す
る発想が無く、特定の熱源のためのもので汎用品として
存在しない。

【００１２】多種多様な熱源を採用して使用温度の異な
る複数の機能を、満足に供給するシステムの中心に据え
た熱交換器はない。

【００１３】複合機種のタンクは解放式で補給水を必要
とし、常に溶存酸素を供給していて耐久性の低下となっ
ている。

【００１４】解放式なるが故に揚水負担が大きくポンプ
容量を大きくしないと運転できない。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】使用施設ごとに熱源ボ
イラーを設置しては、場所と経費に不利益である。

【００１６】単機能の深夜電力温水器また太陽熱温水器
の長所を活かし複合システムの発想が欠如している。

【００１７】ボイラー一体物複合機種は機能も少なく、
熱源変更の場合は交換機能も同時廃棄し不経済であり、
更に耐久性に欠ける。

【００１８】特定の設備のための熱源一体の商品開発の
みで、熱交換器を中心に据えた独立のものが無く、多種
多様な熱源に対応する発想に欠けている。

【００１９】一体型缶体の熱交換機は解放式で、高所に
供給する場合ポンプ揚力の容量を大きくしないと機能し
ない欠点がある。

【００２０】化石燃料以外は燃焼熱源とせず、薪や解体
木材を燃焼し蓄熱して活用する省資源的な発想が途絶え
ている。

【００２１】

【発明解決するための手段】本発明は、熱交換器を中心
に据えたシステムである。複数の異種熱源を採取し交換
機を介して温水を供給するものである。熱供給回路を多
数内蔵する交換機製造を添付図面と共に説明する。

【００２２】熱交換器缶体メーンタンク（１）の下部に
仕切りをした独立層サブタンク（２）を作り、蓋（３）
を分離し製作する。メーンタンク、サブタンク、熱源
（ボイラー）は同一回路の密閉式の基本原水とする。缶
体（１）に数箇所の取出口、内蔵回路取出口を開口する
符号をカタカナで記す。

【００２３】メーンタンクに熱源と循環の配管取出口を
上下２カ所（イ・ロ）、サブタンクとメーンタンク循環
の取出日を上下（ハ・ニ・ホ・ヘ）２組４カ所、蓋（缶
体上部）に排気などの安全部品取付口（ト）１カ所には
膨張タンクと空気抜弁、下部サブタンクに床暖房用の往
復循環口２カ所（チ・リ）以上、温度計（オ）１カ所以
上、センサー（カ）１カ所、その他のセンサーそれぞれ
の配管取出口に併設する。

【００２４】給湯回路専用の熱交換コイル（６）を缶体
（１）の下部（ヌ）から挿入し上部（オ）より取り出
す。水道水に直結し基本原水により加温給湯する。缶体
の液水とは、混合しない回路である。浴槽水回路コイル
（７）も給湯同様の装着で、取出口の（オ・ワ）２カ所
として循環する。メーンとサブタンクのコイル増加によ
って回路数の増設を可能とする。

【００２５】内蔵装着して缶体のアングル溶接ナット
（４）を作り、ボルト（５）で組立る。また市販の大口
径フランジを採用して代用する事でもよい。分解可能と
するのは万一のメンテナンス対応のためである。熱源
（ボイラー）に或いは各の回路に接続し機能部品を装着
し、空気抜きを経て密閉回路の液水で満たしシステムを
構成する。図は四角体だが円形でするものも同様であ
る。

【００２６】

【本発明の実施の形態】熱交換器メーンタンク（１）の
基本温度は、缶体設置のセンサー（カ）で電源を開閉制
御し循環パイプ途中に設置のポンプ運転と停止を継続し
外部熱源を採取し確保する。簡単なシステムには熱源機
を灯油ガスの市販ボイラーとする。

【００２７】深夜電力温水器、石炭ボイラー、薪ボイラ
ー、ゴミ焼却廃熱、工場廃熱、太陽熱温水器、温泉熱水
等とこれらの複合を熱交換器タンクにより可能にするも
のである。

【００２８】熱源と接続の充填満水は密閉式でポンプ容
量を減じ、空気混入を遮断し、溶存酸素も次第に減少し
経過し不活性水となり、補給水のメンテナンス不要で耐
久性を増す。

【００２９】供給先を増加するには、独立の回路内蔵コ
イル（６・７）数を増加で解決する単純な方式であるが
多機能を発揮し多種多様な提供を可能にするものであ
る。下部独立層（２）は別途考案の低温式床暖房放熱シ
ステムの供給と冬季間の園芸地盤保温を意図したもので
ある。

【００３０】給湯専用の熱交換コイル（６）を缶体
（１）の下部（チ）から挿入上部（リ）から取り出す温
湯は、缶体（１）原水１００℃以下で沸かすもので、粒
子温度の高低差が平均し温泉同様の円やかな効果をもた
らす。高温バーナーで熱した湯は高低差の著しい粒子が
散在しピリピリする刺激痛を解消する。浴槽循環回路を
２回路に増加し、１階２階に分離した生活帯の異なる２
世帯住宅に施工にも最適で、更に増やして集合住宅に供
給可能なものである。床暖房は密閉式なるが故にポンプ
容量を小さくする事が可能で経済的である。

【００３１】

【実施例】本発明を都内荒川区の住宅に実施例について
説明する。熱交換器を中心に、給湯と浴槽の温度管理そ
して床暖房の供給である。熱源は維持費の安い灯油ボイ
ラーとしたが、工事中の廃材処理を兼ねて薪焼却ボイボ
イラーを併設し、工事中は主として薪を熱源とした。ボ
イラーは、低温水が流入すると本体に設置のセンサーが
作動し自動燃焼装置で加温する。

【００３２】熱交換機メーンタンク（１）サイズは、高
さ１ｍ巾３０ｃｍ奥行き５０ｃｍｋ方形立方体の、２ミ
リ厚のステンレス平板を切断加工し、熱供給を３独立回
路内蔵の缶体（１）を下部に仕切り独立層サブタンク
（２）とし、蓋（３）を分離式に製作する。缶体（１）
にアングルを溶接ナット（５）をつけ、蓋（３）はボル
トで組立る。ボイラー（８）と２０Ａ銅パイプで接続し
密閉液水で満たす。

【００３３】ボイラー（８）とタンク（１）循環の２０
Ａ銅パイプで接続し、センサー（カ）を取付け、往管道
中に逆止弁、バルブ、循環ポンプを設置する。メーンタ
ンクの温度管理はセンサーが感知し、蓄熱指定温度の低
下でポンプ電源を開き運転開始、低温水をボイラーへ搬
送し熱水で戻り口（イ）へ循環を繰返す。指定の蓄熱水
に至りセンサー指示でポンプ電源を閉じ停止する。

【００３４】サブ（２）とメーンタンク（１）の循環
は、２０Ａ銅パイプで接続し往管（ハ・ニ）の途中に逆
止弁とバルブと循環ポンプとセンサーを設置し、バルブ
を付けた復管で戻る。一定温度コントロールはセンサー
による電源開閉で行う。サブタンクから床暖房用回路を
とり、バルブとポンプと逆止弁と水高計を組込んだヘッ
ダーを設置し往管（チ）３回路で各部屋に温水を循環暖
房し、復管（ト）を経て戻るを繰返す。部屋に配線した
制御機で一定の作動温度を管理をする。温度計（ヨ・
タ）上下２カ所作り缶体観察をする。

【００３５】給湯回路の８ｍのコイル（６）の下部
（ヌ）から注入の水道水は、上部（ル）から水道直結の
高圧シャワーを満喫する。熱湯は水道水を混合し温度を
下げて使用する。浴槽水回路コイル（７）も給湯専用と
基本的に同一で、上部（オ）取出口を下側にして中温域
を循環する。

【００３６】給湯も浴水も基本原水とは混合せず、原水
によって加温する。缶体（１）と蓋（３）を組立て部品
口（ト）にバルブ、エアーベント、膨張タンクの安全器
を装着してシステムの中心に据えた熱交換機を構成す
る。熱源と接続し、空気混入を排除し、不凍液の混合水
で満たし密閉する。溶存酸素は時間経過と共に次第に減
少し不活性水となり、補給水の交換は半永久的に不要と
する。地下に設置した機械室密の閉式タンクは、地上２
階部分の高さ１２ｍに供給の２０Ａ銅管の床暖房循環
に、小さい１００ｗポンプで十分に機能を満足した。１
００℃以下の温水を温水で沸かすため粒子温度の高低差
が平均し、温泉同様の円やかな効果を得る。高温のバー
ナーで熱した湯は、温度計の温度に表れない高低差の著
しい粒子が散在していてピリピリするが、以前の入浴と
比較し体に優しいと施主に喜ばれる。

【００３７】

【発明の効果】本発明は以上説明のような形態で実施さ
れ、以下記載されるような効果を奏する。にく熱交換機
を採用する事で、複数の熱源を多様に利用できる。太陽
熱温水器と廃材焼却温水器と深夜電力温水器と灯油温水
器の楽しい経済的な構成も可能なものである。

【００３８】業務用に解体廃材を焼却しながら道路や駐
車場の融雪など、利用範囲は多様に考えられ、メリット
が大なるものがある。

【００３９】遊休時、割安時間帯の深夜電力、塵芥焼却
時の廃熱等で蓄熱も又メリットが大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の右側外形斜視図である。

【図２】本発明の左側外形斜視図である。

【図３】本発明の切断の正面図である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱交換専用機を中心に据え、ガスボイラー
   及び薪ボイラーと灯油ボイラーと太陽熱温水機と深夜電
   力温水機と温泉熱水と塵芥焼却排熱並びに工場排熱他こ
   れらの複数熱源と接続して構成システムの中心の熱交換
   タンクの装置。
2. 【請求項２】熱源機の原熱を温水床暖房と浴槽水管理と
   水道水加温給湯の他これら数回路の供給機能をもつ熱交
   換機の装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の装置は、蓄熱可能とするも
   ので、熱源側と該装置の充填液水は共にして密閉式とす
   る方法。
4. 【請求項４】請求項２記載の装置は、請求項１のタンク
   液水に内蔵する複数の熱交換コイルを通過加熱されそれ
   ぞれの用途別に供給する方法。
5. 【請求項５】床暖房の如く低温水域の供給に、請求項１
   のタンクに一体とした下層部に液水を遮断した独立層を
   成し、熱制御は上部タンクと循環させる装置。
6. 【請求項６】該熱交換機装置をしてこれらの複数を配送
   のトラックターミナルセンター如くのターミナル機能を
   為すシステムの構築方法。