JPH10176353A

JPH10176353A - 貯水槽

Info

Publication number: JPH10176353A
Application number: JP35332596A
Authority: JP
Inventors: Shunroku Harigai; 俊六針谷; Yotaro Owaki; 洋太郎大脇; Yoshihide Yamada; 義英山田; Yukichi Wada; 勇吉和田; Yutaka Yoda; 豊誉田; Hisao Nakamura; 久雄中村
Original assignee: CHIYOURI KK; NIPPON YOKI KOGYO KK
Current assignee: CHIYOURI KK; NIPPON YOKI KOGYO KK
Priority date: 1996-12-17
Filing date: 1996-12-17
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】太陽光エネルギを用い、内部に貯留した貯留
水を夏季に冷却、冬季に加温等できる貯水槽を提供す
る。【解決手段】建物Ｂの屋上Ｒに設置された貯水槽１０
の外壁に熱交換板４０を設けて断熱材１３により被覆す
るとともに、屋上Ｒにヒートポンプユニット２０を並設
して熱交換板４０の媒体通路４１と冷媒の還流可能に連
絡し、貯水槽１０上部に複数の発電モジュール板３２を
有する太陽光発電ユニット３０を設け、この太陽光発電
ユニット３０の発電電力をヒートポンプユニット２０に
給電して貯水槽１０内の貯留水を夏季に冷却、冬季に加
温するように構成した。

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、建物屋上や地上
等に設置される貯水槽、詳しくは、槽外壁面にヒートポ
ンプユニットと連絡した熱交換部材を、槽上部に太陽光
発電パネルを設け、この太陽光発電パネルの発電電力で
ヒートポンプユニットを駆動して槽内部の貯留水を冷却
あるいは加温する貯水槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】集合住宅等の高層建物にあっては、屋上
あるいは建物に近接した地上に貯水槽を設置し、この貯
水槽に受水した水道水を貯留し、建物内の各戸に給水す
る。このような貯水槽としては、従来、鉄板を溶接して
防錆処理や断熱処理を施したもの、あるいは、ＦＲＰ等
の樹脂から成形されたものが知られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た貯水槽にあっては、気象条件の影響を受けやすく、内
部に貯留した水が夏期には温められ、冬期には冷却され
る。したがって、建物内の各戸に貯水槽から供給される
水は夏期に温く、冬期に冷たく、水を使用する際に不快
感を生じることがあった。この発明は、上記事情に鑑み
てなされたもので、一般商用電力を消費することなく槽
内の貯留水を温度調節することができる貯水槽を提供す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかる貯水槽は、媒体通路を有する熱交
換部材を槽外壁面に設け、槽上部に太陽光発電パネルを
設置するとともに、該太陽光発電パネルと接続し該太陽
光発電パネルの発電電力で作動するヒートポンプユニッ
トを設け、該ヒートポンプユニットを前記熱交換部材の
媒体通路と媒体の還流可能に連絡した。

【０００５】そして、この発明にかかる貯水槽は、前記
熱交換部材として３次元構造の織布に樹脂を含浸硬化さ
せて前記媒体通路を形成した板状部材を用い、この板状
部材を槽外壁面に貼合する態様（請求項２）に、また、
前記熱交換部材としてアルミニウムや銅の薄い金属板を
接合して金属板間に前記媒体通路を画成した積層板を用
い、この積層板を槽外壁面に貼合する態様（請求項３）
に構成することができる。

【０００６】貯水槽は、前述したように、ステンレスや
鉄板あるいはＦＲＰ等の樹脂、望ましくは、熱伝導性に
優れた金属等から構成され、建物屋上や地上の建物に近
接した位置に設置される。この貯水槽には、周知の送出
管や入水管等が接続し、外壁面の一部あるいは全部に熱
交換部材が設けられ、外壁面が熱交換部材の外側から断
熱材で被われる。

【０００７】熱交換部材は、略板状、すなわち、厚みが
薄い直方体形状のエバポレータ等であって、媒体通路を
流れる媒体により槽外壁面、すなわち、槽内部の貯留水
を冷却あるいは加温する。この温度調節器は、上述した
請求項２，３等に特定されるもの、具体的には、３次元
中空構造のガラス繊維であるパラビーム３Ｄ（蝶理株式
会社販売、商品名）にエポキシ樹脂やポリエステル樹脂
等を含浸させて媒体通路を画成するもの、また、ロール
ボンドエバポレータパネル（昭和アルミニウム株式会社
製造、商品名）等が用いられ、その他に、銅やアルミニ
ウムの管を槽外壁面に沿って延設し、この管を断熱材で
被って構成される。

【０００８】太陽光発電パネルは、シリコン等のセルを
組み付けたいわゆる板状のモジュールであって、槽上部
（あるいは、建物の屋上等に貯水槽と並置して）に設置
される。この太陽光発電パネルは、ヒートポンプユニッ
トと接続され、ヒートポンプユニットに電力を供給す
る。ヒートポンプユニットは、アンモニアガスやフレオ
ンガスを媒体とする場合はコンプレッサ、コンデンサお
よびエクスパンションバルブ等を有する周知のもの、ま
た、媒体としてブラインを用いた場合はブラインクーラ
等が用いられる。このヒートポンプユニットは、太陽光
発電パネルから供給される電力で運転し、媒体を熱交換
部材との間で還流させて槽内の貯留水の温度調節を行
う。

【０００９】

【作用】この発明にかかる貯水槽は、太陽光発電パネル
の発電電力でヒートポンプユニットが運転し、媒体がヒ
ートポンプユニットと熱交換部材との間で還流し、槽外
壁が熱交換部材の媒体通路を流れる媒体の作用で温度調
節される。すなわち、槽内の貯留水は、一般商用電源の
電力を用いることなく、夏期には熱交換部材により冷却
され、また逆に、冬期には熱交換部材により加温される
ため、貯留水を快適に使用でき、また、ランニングコス
トも安価に抑えることができる。

【００１０】

【実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図面を参
照して説明する。図１から図３はこの発明の一の実施の
形態にかかる貯水槽を示し、図１が全体の概要を示す模
式図、図２が同貯水槽の一部断面図、図３が同貯水槽の
熱交換部材に用いる３次元構造織布の模式斜視図であ
る。

【００１１】図１において、Ｂは建物を示し、建物Ｂの
屋上Ｒには貯水槽１０とヒートポンプユニット２０が並
設され、また、貯水槽１０の上部に太陽光発電ユニット
３０が設けられる。貯水槽１０は、断面波状の鉄板やス
テンレス板等を溶接等で接合して殻１１が構成され、給
水管や入水管等の配管１２が接続する。周知のように、
この貯水槽１０は、入水管から流入する内部に上水を貯
留し、この上水を給水管から建物内の各戸に供給する。

【００１２】また、貯水槽１０には、図２に示すよう
に、殻１１の外面に熱交換板（熱交換部材）４０が設け
られ、殻１１の外面全面が熱交換板４０の外側から断熱
材１３により被覆される。断熱材１３は、周知のグラス
ウール等を有し、熱交換板４０や殻１１を断熱する。な
お、図２中、１９は殻１１の外面側の凹部に充填された
エポキシ樹脂等の充填物である。

【００１３】図３に示すように、熱交換板４０は、３次
元構造の織布にエポキシ樹脂やポリエステル樹脂を含浸
硬化させてなり、内部に複数の媒体通路４１が略平行に
気密（液密）的に画成される。この熱交換板４０には媒
体通路４１の長手方向の両側部にそれぞれ各媒体通路４
１の端部が並列に開口連通する継手部材（図示せず）が
気密（液密）的に設けられ、これら継手部材がそれぞれ
ヒートポンプユニット２０に連絡される。

【００１４】ヒートポンプユニット２０は、媒体として
フレオンガス等を用いる周知のものであって、エクスパ
ンションバルブ、コンデンサ、媒体タンク、コンプレッ
サおよび流路切換バルブ等を備える。このヒートポンプ
ユニット２０は、エクスパンションバルブが上記熱交換
板４０の一方の継手部材に、コンプレッサのサクション
ポートが他方の継手部材に連絡し、また、コンプレッサ
が太陽光発電ユニット３０と接続されて給電される。後
述するが、このヒートポンプユニット２０は、夏季に上
述した熱交換板４０により貯留水を冷却し、冬季に熱交
換板４０により冷却水を加温する。

【００１５】太陽光発電ユニット３０は、貯水槽１０上
部に架台３１により複数の発電モジュール板３２を並設
して構成され、これら複数の発電モジュール板３２がイ
ンバータ３３を介してヒートポンプユニット２０に接続
される。発電モジュール板３２は、多数のシリコンセル
等を有し、これらセルが太陽光により発電する。インバ
ータは、発電モジュール板３２が発電する直流電力を交
流に変換する。

【００１６】この実施の形態にあっては、太陽光発電ユ
ニット３０が太陽光により発電し、この発電電力でヒー
トポンプユニット２０が運転を行い、ヒートポンプユニ
ット２０と熱交換板４０との間にフレオンガスを還流さ
せ、夏季には貯留水を冷却し、冬季には貯留水を加温す
る。すなわち、熱交換板４０の媒体通路４１にフレオン
ガスを流し、殻１１を介して貯水槽１０内部の貯留水を
温度調節する。

【００１７】このため、建物Ｂ内の各戸には冬季に温か
い水を、夏季には冷たい水を供給でき、各戸の住人等は
水を快適に使用することができる。そして、ヒートポン
プユニット２０は、太陽光発電ユニット３０が発生する
電力、すなわち、太陽光エネルギで運転されるため、一
般商用電源等の電力を用いる必要がなく、そのランニン
グコストが抑えられる。

【００１８】なお、上述した実施の形態では、貯水槽１
０の製造方法に付いての説明を省略するが、本出願人が
先に提案した特許願（提出日：平成８年１月２３日、整
理番号ＹＳＰ９６００６）に記載される各種の方法によ
り製造することが可能である。

【００１９】図４および図５はこの発明の他の実施の形
態にかかる貯水槽を示し、図４が貯水槽の一部を拡大し
た断面図、図５が同貯水槽に用いた熱交換板の平面図で
ある。なお、この実施の形態および後述する実施の形態
においては、上述した実施の形態における貯水槽と同一
の部分には同一の符号を付して、その説明と図示を割愛
する。

【００２０】この実施の形態は、熱交換部材として図
４，５に示す熱交換板５０を用い、複数の熱交換板５０
を殻１１の外面に取り付ける。熱交換板５０は、熱伝導
性に優れた２枚の金属薄板５１を接合して金属薄板５
１，５１間に屈曲した媒体通路４１を画成するものであ
って、例えば、ロールボンドエバポレータパネル（昭和
アルミニウム株式会社製造、商品名）が用いられる。複
数の熱交換板３０はそれぞれ、並列あるいは直列にヒー
トポンプユニット４０に接続される。

【００２１】この実施の形態にあっても、貯水槽１０内
の貯留水は熱交換板５０により温度調節、すなわち、夏
季には冷却、冬季には加温され、また、この貯留水の温
度調節を太陽光エネルギにより行う。このため、水を快
適に使用でき、また、水の温度調節に一般商用電源の電
力を消費せず、ランニングコストが抑えられる。

【００２２】図６はこの発明のまた他の実施の形態にか
かる貯水槽を示し、その一部を拡大した断面図である。
この実施の形態は、貯水槽１０の殻１１外周面に沿わせ
て銅管やアルミニウム管等の温度調節管（熱交換部材）
６０を巻回あるいは屈曲させて設け、この温度調節管６
０をヒートポンプユニット４０に接続し、温度調節管６
０にフレオンガスを還流させて貯留水の温度調節を行
う。このため、前述した各実施の形態と同様に、季節を
問わず快適に水を使用でき、また、一般商用電源の電力
を用いることなく貯留水の温度調節を行える。

【００２３】なお、上述した実施の形態では、ヒートポ
ンプユニット４０の制御についての説明を割愛するが、
貯水槽１０内の貯留水の温度を検出する水温センサある
いは外気温を検出する外気温度センサを設け、これら温
度センサの少なくとも一方の検知出力に基づきヒートポ
ンプユニット４０を制御することもでき、また、日照時
間を検出する日照センサを設け、日照時間が第１の所定
時間より短くなった場合に貯留水を加温し、日照時間が
第２の所定時間よりも長くなった場合に貯留水を冷却す
る等の制御を行うことも可能であり、その制御の態様は
適宜選択採用することができる。

【００２４】また、上述した各実施の形態では、貯水槽
１０内の貯留水を冷却・加温するヒートポンプユニット
を示すが、貯留水の冷却のみを行うようにヒートポンプ
ユニットを構成することも可能である。さらに、上述の
各実施の形態では、フレオンガスを媒体として使用する
ヒートポンプユニットを例示するが、媒体としてブライ
ンを用い、ヒートポンプユニットとしてブラインクーラ
を設置することも可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、建物屋上や地上に設置された貯水槽の外壁面に熱交
換部材を設けてヒートポンプユニットと媒体の還流可能
に連絡するとともに、貯水槽上部に太陽光発電ユニット
を設け、この太陽光発電ユニットの発電電力をヒートポ
ンプユニットに給電し、貯水槽内の貯留水を夏季に冷
却、冬季に加温するため、建物内の住人等が水を快適に
使用でき、また、水の温度調節が一般商用電源の電力を
用いることなく行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一の実施の形態にかかる貯水槽の模
式構成図である。

【図２】同貯水槽の一部を拡大した断面図である。

【図３】同貯水槽の熱交換部材に用いる３次元構造の織
布を模式的に示す斜視図である。

【図４】この発明の他の実施の形態にかかる貯水槽の一
部を拡大した模式断面図である。

【図５】同貯水槽に用いる熱交換部材の平面図である。

【図６】この発明のさらに他の実施の形態にかかる貯水
槽の一部を拡大した模式断面図である。

【符号の説明】

１０貯水槽１１殻１３断熱材２０ヒートポンプユニット３０太陽光発電ユニット３２発電モジュール板４０熱交換板（熱交換部材）４１媒体通路５０熱交換板（熱交換部材）６０温度調節管（熱交換部材、媒体通路）

フロントページの続き (72)発明者山田義英埼玉県蓮田市根金1689−１日本容器工業株式会社蓮田工場内 (72)発明者和田勇吉埼玉県蓮田市根金1689−１日本容器工業株式会社蓮田工場内 (72)発明者誉田豊東京都中央区日本橋掘留町二丁目４番３号蝶理株式会社内 (72)発明者中村久雄東京都中央区日本橋掘留町二丁目４番３号蝶理株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】媒体通路を有する熱交換部材を槽外壁面
に設け、槽上部に太陽光発電パネルを設置するととも
に、該太陽光発電パネルと接続し該太陽光発電パネルの
発電電力で作動するヒートポンプユニットを設け、該ヒ
ートポンプユニットを前記熱交換部材の媒体通路と媒体
の還流可能に連絡したことを特徴とする貯水槽。
【請求項２】前記熱交換部材が、３次元構造の織布に
樹脂を含浸硬化させて前記媒体通路を形成した板状部材
である請求項１に記載の貯水槽。
【請求項３】前記熱交換部材が、金属板を接合して金
属板間に前記媒体通路を画成した積層板である請求項１
に記載の貯水槽。