JPS59134179A - 貯湯槽 - Google Patents

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】 この発明は温水利用設備における一次温水の貯湯槽に関
する。一次温水は温水昇温部分と湯水利用部分とを循環
する水であって、温水昇温部分は温水発生器で、ヒータ
や温水ボイラなどを用いる。

温水利用部分は給湯、暖房あるいは冷房などのための熱
交換部分である。一般的に一次温水は直接消費せずに熱
交換のための熱媒体として循環させて使用することが多
い。これは−次温水ラインに補給水が流入するとカルシ
ウムをはじめとするスケール成分や、塩素、酸素等の腐
食成分が伴なわれているため、−火源水循環ライン、特
に温水発生器の熱交換部分によって好ましくないことに
よる。

この−次温水ラインには、水量や温度圧力等の変化を吸
収し、複数のループを可能とする貯湯槽が設けられてお
り、そのループには温水発生器を循環するライン、温水
利用のだめの熱交換器を循環するライン、また温水発生
器における取得熱量の調節が難しいものでは余剰熱放熱
のだめの冷却塔を循環するラインなどがある。従って貯
湯槽の温度は温水発生器への供給温度であると同時に、
温水利用のだめの熱交換器への供給温度でもある。

温水発生器への供給温度は高いと水の沸点との差が小さ
くなるために可能な入口出口温度差がせばめられ、取得
熱量に対し、多量の一次温水を温水発生器に通さねばな
らず、ポンプや温水発生器、配管等が大きなものとな如
動力も大きくなる。

逆に温水利用のための熱交換器への供給温度は利用目的
によってほぼ一定であるのが好ましい。

壕だ供給温度が低いと熱交換のための温度差がとれずに
太き々熱交換器、ポンプ容量圧力となって動力が大きく
なったシそれでも十分な取得熱量が得られなかったシ動
力が大きくなる。

従来貯湯槽におけるこの温水発生器への供給温度と温水
利用のための熱交換器への供給温度との間の矛盾に対し
大し７た考察は払われていなかった。

簡単な仕切壁を設けたものはあっても、仕切壁土部にの
み開孔部を設けたシ、あるいは温水供給孔を槽の下部に
設けだシなどしているものなどで、単に低温戻り側と高
温戻υ側を区分するということしか考えられておらず、
不十分なものであった。

従ッテ供給量のバランスによっては両者は簡単に混合し
てしまうためいぜんとして温水発生器や熱交換器の設計
にあたっては混合され均一になったとして温度を設定し
て設計する必要があった。従来の仕切壁等は単によシ改
善される方向にあるという、いわば安全側としてしか考
慮されず、大きなポンプ、大きな温水器、大きな熱交換
器、大きな配管等がいたずらに使用されていた。

この発明は温水の流れを考慮して適切な仕切壁と配管取
付位置の組合せによシ低温戻シ側と高温戻シ側のそれぞ
れの温水を、効果的に貯湯槽内で区分して一つの槽内で
事実土工つの温度域で設け、前者より温水発生器へ、後
者よ）温水利用のだめの熱交換器を供給することで前記
の各欠点を除去するものである。

図について説明すれば、第１図はこの発明の貯湯槽の一
実施例？概念図を示し槽１は土台Ｂの上に載置され、温
水槽１は保温拐で周囲をかこっだ繊維強化プラスチック
や鋼板等で出来ている。もちろん防水施行された鉄筋コ
ンクリート槽などを用いてもさしつかえない。槽内は仕
切壁４で区画され、上方はオーバーフローレベルＭ３　
　よ勺上方に通気孔５が、下端には通水孔６があけられ
ている。通気孔、通水孔とも通過のときの圧力損失が無
視できる程度の２０〜４００　ｃｍ２程度の大きさにと
どめ、かつ後記の供給管や戻シ管の開口部とは極力はな
すようにする。Ｍ２　　は高水位であって、運転停止時
に配管内等の水が流入して、補給水レベルＭｘ；ｌ）上
昇した位置である。勿論Ｍ２はオーバーフローレベルＭ
３　　よシ低くなるようにする。

７は高位電極ＨであってＭ２　　より若干上方に、８は
低位電極りであってＭｌ　　よシ若干下方に設け、水面
がＨ又はＬＫ達したとき、水位斡報器１０で善報を出す
ようにする。９はアース電極である。

尚２は高温水側マンホール、３は低温水側マンホール、
６３は流入管、６４は水位調節装置を夫々示している。

本図では電極式レベル計を示したが、これは圧力式、フ
ロート式等のレベル計を用いてもさしつか瓜ない。

２０は槽１内の低温水を電気ヒータ、蒸気ヒーター、各
種燃焼排ガスを熱源とするボイラーあるいは流動床焼却
炉における流動媒体不燃物等の炉外取出部における冷却
器等の温水発生器２３に供給する供給管であって、極力
低い位置に開口させる。

２１はポンプ、２２は弁装置、２４は温水発生器から高
温になった高温水の槽１の右側の高温域に戻勺管である
。３０は高温水を熱交換器４０へ供給する供給管で、−
藩給水レベルＭ１よシは低いが極力高い位置に開口させ
る。なお高温側への戻シ管開口は、高温水供給管の開口
レベル近傍かそれ以上のレベルとしかつ流入水流入口を
水面下としたシ流入水流速を遅くしたシ、流入水の向き
を水平または上方にしたシするなどして槽内を乱さぬよ
うに流入させるのが好ましい。３１はポンプ、６２は弁
装置、３３は熱交換器を出て低温となった低温水の槽１
の左側の低温域への戻シ管である。４０は前述の如く熱
交換器、４１は暖房、給湯、冷房等の温水利用装置、４
２はこの二次温水の熱利用装置への供給管、４３は同じ
く熱交換器への戻シ管である。なお冷房の場合、吸収式
冷凍機における熱源が本図の４０にあたるだめ４１〜４
３は不要である。暖房においても図の４０において直接
空調させる方式では４１〜４５は不要である。

図示の例では余剰熱放熱手段を冷却塔としたもので低温
側から低温水を冷却塔へ供給するようにしているのは冷
却塔の材質に耐熱６０〜８０℃程度の塩ビやゴム等を使
える利点による。６０はオーバーフロー管６１はドレン
抜孔、６２は排出管である。

５０は冷却塔への供給管、５１はポンプ、５２は弁装置
、５３は冷却塔、５４は放熱ファン、５５は駆動モータ
ー、５６は槽１への戻シ管である。低温側への戻り管開
部は、高温側と異シ、そう注意をはらう必要はないが、
高温側と同様槽内を乱さぬよう流入させた方が好ましい
。尚５７は信号線、５８は温度調節器でモーター５５を
管制する。

第２図は１次温水への補給水流入量や大気からの有害成
分の溶は込みを抑えだ、第１図を改善した実施例である
。冷却手段を高温側の温水供給管を利用し、−火源水が
大気や冷水と熱のみを交換する間接熱交手段によって冷
却塔による大気中のスケール形成成分、腐食成分等の溶
は込みや水飛散に伴う補給水を避けるように構成されて
いる。

何れの図も冷却手段のみを示し、第１図と同じ符号は同
じ部分を示している。

第２図（イ）はプレート式熱交換器７０を冷却塔循環ラ
インに介在させた場合で、７１はポンプ、７２は熱交換
器７０と冷却塔５３との間の配管である。第２図（ロ）
は強制空冷式熱交換器７０′を有する場合で、７１はポ
ンプ、７２は配管、７３は弁装置、７４はフィンチュー
ブ管を示す。この図のように、水スプレーを併用すれば
空気側の温度上昇がさけられるため伝熱面積が小さくで
きて有利であるが水沫飛散やメンテ上の問題もあるため
条件によって水を使用できない場合も生じる。第２図ｅ
つは、水冷式熱交換器７０′を有する場合で、７５は冷
却水の循環配管である。これらの第２図に示した各側で
は高温側供給孔を利用する方が熱交換面積が小さくてす
むので有利である。また、温水発生器や熱交をはじめと
する機器の腐食やスケーリングの発生を防止して、性能
の劣化や寿命の改善を行うことができる。

特に都市ごみや産業廃棄物の焼却排ガスによる温水発生
器や、それらの流動床焼却炉における流動媒体、不燃物
等の炉からの取出口に用いられた水冷ジャケットが温水
発生器である場合、温水による取得熱量を、温水による
熱の使用量に合わせて、調節するのは実際的でないため
前述したような余剰熱放熱の手段を用いると好都合であ
る。

余剰熱放熱は通常低温側温度にて、オン・オフ制御を行
なう方が好ましい。これは直接には温水発生器における
沸騰を抑制するために行なうことが多いためである。

低温側温水の少ない場合を第３図（イ）に示す。高温側
温水供給は高温戻シ温水（管２４）のしかも戻って間も
ないもの（管′５０）によって行なわれるためほとんど
戻り温度そのま＼が使用できる。

低温側の供給量と戻多量の差を補う形で通水孔６から高
温側よシ流入する温水は高温側の最も低い位置の温水即
ち高温側でも低い温度のものであつて、かつ低温側に入
ると温度差に伴う比重差により上昇し水面近傍にたまる
。低温側温水として供給されるのは（管３３）は補給水
や低温戻シ温水が途中の温水を混合させながら下降し、
低面にたまったｉ内では最も低い温度のものである。こ
の状態が続けば水面近傍の温度の高い層の層厚は大きく
なってきた。最後には低温戻シ温水に一定量づつ伴なわ
れて供給される形で、定常状態になるが、その場合でも
低温飼槽平均温度よシ供給温度は低くてすむ。これは槽
全体としての蓄熱量を多くすることに寄与し、温水発生
器停止後も温水を利用しだい場合有利である。

第３図（ロ）は高温側温水の少ない場合を示す。差を補
う低温側温水の流入によって高温側低部は低温側温水に
占められてゆき、低温側温水と高温側温水との境界層は
上昇して、高温側温水供給孔付近まで上昇して定常状態
となる。それまで高温側温水供給は高温側戻り温水のみ
といってよくここに至って差を補う分量の低温側温水が
伴われて供給される。このような状態は温水使用量が設
備の能力を越えている訳で通常の状態では起らないと考
えてよい。第３図ｅうのように一時的にバランスがくず
れて低温側温水が高温側に流入する場合はよくあると思
われるが、この場合それらの境界層が上下するような形
となシ低温側にとっても高温側温水の混合がその間は流
入せず、又高温側供給温水に低温度側温水が混入しない
ため、温度変化がなく、温水利用側にとって都合がよい
。

この発明の貯湯槽はこのような構成であって、貯湯槽に
仕切壁を設け、各配管の開口位置を適切にすることで貯
湯槽からの温水よシ低温での供給とよシ＾温での供給と
の間の問題を解決した。これによシ温水利用の側では設
計与件である一次温水の供給温度を従来よシ高めに設定
できるようにカシ、熱交換器伝熱面積や圧力損失などが
大巾に改善可能となった。例えば５０℃前後の給湯設備
のだめの一次温水を従来の６０〜７０℃から７０〜９０
℃まで上げられるため、伝熱面積は半分以下でよくなる
。

同様に温水発生器の方でも改善され、例えば従来の６０
〜７０℃の入口温度では出口温度８０〜９０℃のため、
温度差が約２０℃程度であったものが、５０〜６０℃の
入口温度として約３０℃の温度差をとれるため、水量が
％でよくなシ、ポンプ動力や配管サイズが小さくなる。

また温水利用のための供給温度は短期間の使用量増加で
は全く影響を受けないですむようになるため、不快な温
水利用側の変動がなくなった。即ち暖房温度の変化やシ
ャワー中の温度変化などが特に考慮された設備でなくて
もこれらの変動が防止できるわけである。このように温
水利用の分野においてこの発明は著大な効果を有するも
のである。更に都市ごみや産業廃棄物の焼却施設におけ
る焼却排ガスに−よる温水発生器や、特に′流動床焼却
炉、の流動媒体、不燃物等の取出部の水ジャケット等を
用いた温水による余熱利用において、この発明による貯
湯槽によって効率的な設備が可能になり、地域住民への
還元が促進されるという効果・も期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の貯湯槽の一実施例の概念図、第２図
（イ）、（ロ）、ｒｔは夫々別な実施例の説明図、第３
図（イ）は低温側温水が少ない場合の説明図、第３図（
ロ）は高温側温水が少ない場合の説明図、第３図ｅ）は
バランス変動の状態を示す説明図を夫々示す。 符号の説明 １・・・貯湯槽、２，３・・・マンホール、４・・・仕
切壁、５・・・通気孔、６・・・通水孔、７，８・・・
・・電極、９・・・アース電極、１０・・・水位警報器
、２０・・・低温水供給管、２３・・・温水装置、２４
・・・高温水戻シ管、３０・・・高温水供給管、３３・
・・低温水戻シ管、４０・・・熱交換器、４１・・・温
水利用装置、５０・・・余剰熱放熱用供給管、５３・・
・放熱塔、６０・・・オーバーフロー管。 手続補正書 昭和５８年　４月２日 特許庁長官殿 一＋９−−ｒ−−−弓？ Ｌ、　ＣＩＴ件の表示 昭和５７年特許願第２２２１１０　　号２、発明の名称 貯湯槽 ３、補正をする者 事イ′１との関係　特許出願人 栄光特許事務所　電話（５８１）−９６０口代表）７、
補正の対象 適正な図面（第３図の分区番号を記載したもの）８、補
正の内容 別紙の通り 手゛続補正書 昭和５９年　２　月／７　日 昭和５７年特許願第　２２２１１０　　号２、発明の名
称 貯湯槽 ３、補正をする者 事件との関係二特許出願人 名称　株式会社荏原製作所 霞が関ビル内郵便局　私書箱第４９器 間　　　　細　　　　　書 １、発明の名称 貯湯槽 ２、％〆「諸刃〈の範囲 （１）　　オーバーフローレベルよシ高い部分に設ケら
れた通気孔と、その過下位部分に設りられた通水孔とを
有する仕切壁によって、内部を低温側と高温側とに部分
され、１曹の低温側から抜き出され温水発生器によシＪ
Ａ、温されて当該高温側に戻る温水循環ループと、当該
高温側の補給水レベルよシ（２）温水発生器によシ昇混
する温水循環ループと熱交換缶により降温する温水循環
ループとを持つ補給水供給手段として槽内に設けられた
水面調節装置音用うる貯湯槽において、当ば貯破措のオ
／？−フローレベルより若干低いレベルに高位レベル接
点を設け、その接点レベルから更に当該貯湯槽に付属す
る温水循環ループ中に設けられたポンプ類の発停に伴う
レベル変位中よりも下方に当該補給水供給手段による補
給水レベルを設定し、その補給水レベルよりまた更に若
干下方に低位レベル接点を設け、その接点レベルより更
に下方に温水循環ラインの抜出孔を設け、高位レベル以
上と、低位レベル以下にて瞥報を出さぜることを特徴と
する特許 （３）温水発生器に供給する貯湯槽からの抜き出した温
水中に挿入された温度接点によシ、放熱のための貯湯槽
から発して貯Ｊｌ僧に戻るループにおける温水循環およ
び／又は受熱体供，袷を断続させることを特徴とする前
記特許基求の範囲１（’ｒ　Ｉ　Ｊ”Ａ記載の貯湯槽っ （４）高温側温水と大気又は冷水との間接熱交換器を用
いた放熱ループを有することを特徴とする前記特許請求
の範囲第１ｍ記載の貯湯憤，。 ３、発明の詳細な説明 この発明は温水利用設備における一次温水の貯湯槽に関
する。一次温水は温水昇温部分と温水利用部分とを循環
する水であって、温水昇温Ｏ［５分では温水発生器とし
て、ヒータや、例えばごみ焼却炉の廃熱利用の温水ボイ
ラなどを用いる，１温水利用部分は給湯、暖房あるいは
冷房外どのための熱交換部分等からなっている。一般的
に一次温水は直接消費せずに熱交換のための熱媒体とし
て循環させて使用することが多い。これは一次温水ライ
ンに補給水が流入するとカルシウムをはじめとするスケ
ール成分や、塩素、酸累等の腐食成分が伴なわれている
メヒめ、一次温水ライン、特に霊１水発生器の熱交換部
分にとって好ましくないことによる。 この一次温水ラインには、水邦・や温度、圧力等の変化
を吸収し、複数のループを可能とする貯湯槽が設けられ
ており，そのループには温水発生器を循環するライン、
温水利用のためのｋ・交換器を循環するライン、また温
水発生器における取得熱量の調節が難しいものでは余剰
熱放熱のための循環ラインなどがある。従って貯湯槽の
温度は温水発生器への供給温度である部分（低温が菫ま
しい）である部分と、温水利用のための熱交換器への供
給温度である部分（高温が望ましいンとが共存している
。 湯水発生器内で加熱さ４１だ温水は沸点を超えることは
ないので、温水発生器への供給温度が高いと、沸点との
差が小きく、温７に発生器内でのｃｉＪ　＊ｇな温度上
昇の巾がせばまるので、取得熱量に対し、多量の一次温
水を温水発生器に通さねばならず、ポンプや温水発生器
、配管等が太さなものとなり、運転動力も大きくなる。 逆に温水利用のための熱交換器への供給＠Ｌ度は利用目
的によってほは一定であることが好１しい、。 また供給温度が低いと熱交換のための温度差が小さくな
り、太さな熱交換器、ポンプ容量等を必要とし，運転動
力が犬きくなシ、それでも充分な利用，４Ａ量が得られ
ない場合もあった。 従来貯湯槽におけるこの温水発生器への供給温度と温水
利用のだめの熱交換器への供給温度との間の矛盾に対し
て、充分な考察は払われていなかった。簡単な仕切壁を
設けたものはあっても、仕切壁土部にのみ開口部を設け
たり，あるいは温水供給孔を僧の下部に設けたりなどし
ているものなどで、温水が熱利用部分を経て低温になっ
て僧に劣ってくる側と、温水発生器を通って高温になっ
て槽に戻ってくる側とを単に区分するということしか考
えられておらず、不十分なものであった。 従って供給量のバランスによっては両者は簡単に混合し
て【２まうため、いぜんとして温水発生器や熱交換器の
設計にあたっては混合され均一になったとして温度を設
定して設計する必要があった。 従来の仕切壁等はいくらかでも状態を改善するものとい
う程度にしか考えられておらず、大きな温水発生器、大
きな熱交換器、大きな配管等がいたずらに使用されてい
た。 この発明は従来のこの欠点を除去するために、温水の流
れを考慮して適切な仕切壁と配管取付位置との組合せに
よシ低温側と高温側のそれぞれの温水を効果的に貯湯槽
１区分して一つの槽内で事実土工つの温度域を設け、低
温側の極力低い位置から低温の温水を温水発生器へ、又
、高温側の極力高い位置（但し補給水レベルよシは低い
）から温水利用のだめの熱交換器へ供給するようにしだ
ものである。 図について説明すれば、第１図はこの発明の貯湯槽の一
実施例の概念図を示し、貯湯槽１は土台１１の上に載置
され、保温材で周囲をかこった繊維強化プラスチックや
鋼板等でできている３、もちろん防水施行された鉄筋コ
ンクリート槽などを用いてもさしつかえないっ槽内は仕
切壁４で区画され、上方はオーバーフローレベルＭ３　
よシ上方に通気孔５が、下端には通水孔６があけられて
いる。 通気孔、通水孔とも通過のときの圧力損失が無視できる
程度の２０〜４００ｃｒ１．程度の大きさにとどめ、か
つ後述する供給管や戻シ管の開口部とは極力はなすよう
にする。、Ｍ２は高水位であって、運転停止持に配管内
等の水が６１−人して、補給水レベルＭ１より上列した
位置である。勿論Ｍ２はオーバーフローレベルＭ３より
低くなるようにする。７は高位電極であって、Ｍ２よυ
若干上方のレベル■（に、８は低位″電極であってＭｌ
よシ若干下方のレベルＬに設け、水面がＨ又はＬＫ達し
７たとき、水位警報器１０で警報を出すようにする。９
はアース電極である。尚２は高温水（ｉ］１＋マンホー
ル、６は低泥水側マンホール、６３は補給水流入官、６
４は水位調節装置を夫々示しているう本図では電極式レ
ベル計を示しン’Ｃが、これは圧力式、フロート式等の
レベル計を用いてもさしつかえな′い。２０は福。 水槽１内の低温水を温水発生器２３に棉く供給管↑ある
。温水発生器２δとしでは、電気ヒータ、蒸気ヒータ、
ごみ燻却炉等の各オ卓燃焼排ガスケ然源とするボイラー
、驕るいは流動床焼却炉における流動媒体不燃？！Ｉ＠
；の炉外取出部に２ける冷却器等任意の加熱源でよい。 そして管２０は極力低い位置に開口させる。加熱源への
供給管の開口位置をこのように極力低くすることにより
加熱源へ供給する低温水の温度をできるだけ低くするこ
とが！＠る。沸点の関係で加熱後の温水の温腿の上限は
制限されるので、加熱源に入る低温水の温度はできるだ
け低い方が、加熱源内における温度上昇中を大きくとる
ことができ、取得熱量に対して水−覇、を少なくするこ
とができる３、２１はポンプ、２２は弁装置、２４は温
水発生器から高温になった高温水が貯湯側１の図の右’
ＩＱＩの高温域に戻る戻り管である１、３０は高τ品水
を熱交換器４０（熱利用部分）へ供給する供給・皆で、
補給水レベルＭ１よりは低い・が・銹力高い位置に開口
させる。そのだめできるだけ高温の温水を熱交換器（熱
利用部分）へ供給できる１、なお高温側への戻り管２４
の開口は高温水の供給ｇ６０の開ロレペル近傍かそれ以
上のレベルとし、かつ流入水流入口を水面下としたり流
入水加１速をｊｑｉ；（シたり、流入水の向きを水平ま
たｒｊ二り方にしたシするなどして槽内を乱さぬように
五人させるのが好“デしい。３１はポンプ、６２は弁装
１佇、３３　ｒｊ：熱交換器を出て低温となった低温水
カニ温水槽１の図の左ｊｉＪｌｌの低温域への戻り管で
ある１　４０は前述の如く、熱利用部分としての熱交換
器、４１ｉ二ｌｉφ房、給湯、冷房等の温水利用装置６
．４２ζ・１この二次温水のメ・、〜利用装Ｗへの供給
管、４６は同じく熱交換器４０への戻Ｉ）ｖでりる。な
お冷房の損金、１吸収式冷凍様における熱源が本図の４
０にあたるだめ符号４１〜４６（ｌこ示′を部分は不要
である１、１茨房においても熱交換器４０において直接
仝調させる方式でｆ４、符号４１〜４．３　Ｖ’Ｑ示す
部分は不要である。 肉示の例では弁眉ｊ熱放熱手段金Ｃ却塔としたもので低
温１１１ｉｌ　ｗ−り低温水を・ンー注却梧へ供給する
よりにしているのｒｊ痒δ却塔の材質に耐熱６０〜８　
Ｌｌ　ｔ：程度の塙ビやゴム等を・１史えるギ１点によ
るものである。 ６０はオー・マーフロー管、６１はドレン抜孔、６２は
排出管で、ちる。、５０は冷勾ｊ填″′＼Ｖ）供給１′
、５１はポンプ、５２Ｉ″Ｊ、弁装ｊ’、＃、５６は、
冷自ｊ塔、５４け放熱ファン、５５は１４１拗モーター
、５６は温水槽１への戻ｖ１イである。低温費への戻υ
管の口部は、高温側と異なり、それほど任意をほら９必
喪はないが、高温側と同様に・床は僧内金乱さぬより０
１し人させた方が好ましい。尚５７は侶号腺、５８は温
反調節器でモーター５５を音韻する。 第２図は冷却手段の種々の例を示したもので、１次温水
への補給水流入量や大気からの有害成分の溶は込みを抑
えた、第１図に示す冷却手段を改善した例を、冷却手段
の部分のみを取シ出して示しだものである。冷却手段を
高温側の温水供給管を利用し、−火源水が大気や冷水と
熱のみを交換する間接熱交換手段によって冷却塔による
大気中のスケール形成成分、腐食成分等の溶は込みや水
の飛散に伴う補給水を避けるよう構成さ°れている。 倒れの図も冷却手段のみを示し、第１図と同じ符号は同
じ部分を示している。 第２図（イ）は槽１から直接冷却塔５ろに導かず、間に
プレート式熱交換器７０を介在させ、温水槽側は密閉回
路としたものであって、５０′は取シ出し配管、５１は
ポンプ、５２は調節弁、５６は熱交換器７０を出た後の
戻シ管、７１は冷却塔側のポンプ、７２は配管である。 又６３′は補給水ライン、６４′は供給部を示す。 第２図（ロ）は強制空冷式熱交換器７０′を有する場合
で、５０′は配管、５１Ｆｉポンプ、５２は弁、５６は
戻シ管、７４はフィンチューブ管を示す。この図のよう
如配管６６“、ポンプ６５を経て送られた水を水スプレ
ー７６で散布する手段を併用すれば、空気側の温度上昇
がさけられるため、伝熱面積が小さくできて有利である
が、水沫飛散やメンテナンス上の問題もあるため、条件
によっては水スプレーを使用できない場合もある。 第２図Ｃ→は水冷式熱交換器７ｏ“を有する場合で、７
５は冷却水の循環配管である。これらの第２図に示した
各個のように高温側から取シ出した方が熱交換面積が小
さくてすむので有利である。また、温水発生器や熱交換
器をはじめとする機器の腐食やスフ−リングの発生を防
止して、性能の劣化や寿命の改善を行うことができる。 特に都市ごみや産業廃棄物の焼却排ガスによる温水発生
器や、それらの流動床焼却炉における流動媒体、不燃物
等の炉からの取出口に用いられた水冷ジャケットが温水
発生器である場合、温水による取得熱量を、温水による
熱の使用量に合わせて調節するの４実際的でないため前
述したように余剰熱放熱の手段を用いると好都合である
。余剰熱放出は通常は低温側温度にて、オン・オフ制御
を行う方が好ましい４．これは直接には温水発生器にお
ける沸騰を抑制するために行なうことが多いためである
。 第３図は貯湯槽を実際に使用している場合の、高温側と
低温側のバランス状態を示す説明図である。第３図（イ
）は高温水供給管６０から出氏ゆく量が多く、低温水供
給管２０から出てゆく量が多く、低温側温水の少ない場
合を示す１．高温側温水は管２４からの高温の戻り温水
の、しかも戻ってすぐのものが管６０から供給される。 低温側の出てゆく量と戻り量の差を補うために通水孔６
を経て高温側から低温側に矢印Ｒの如く流入する温水は
高温ｉ（Ｕの下方にある比較的低温のものであるが、低
温側に入ると、温度差に伴う比重差によって上昇し、水
面近θ；にたまる。槽の低温側に入ってくる、管６６か
らの補給水や、管６６から入ってくる温水利用後の低温
戻シ温水などは槽内にある温水と混合しながら下降し、
低面にたまシ、槽内の最も低い温度のものとして、管２
０から出てゆく。この状態が続くと水面近傍の温度の高
い層の厚さは次第に大きくなってくる。最後には低温戻
り温水に一定量づつ伴なわれて取ｐ出される形で定常状
態になるが、その場合でも槽の低温側平均温度よシ取シ
出される温度は低くてすむ。これは槽全体としての蓄熱
量を多くすることに寄与し、温水発生器停止後も温水を
利用したい場合有利である。 第６図（ロ）は高温側からの方が多量に取）出され、高
温側温水が少なくなる場合を示す。この場合は逆に矢印
凡の如く低温側から水が流入し、高温側も下方から次第
に低温側からの流入水で占められてゆき、低温側温水と
高温側温水との境界層は上昇して、高温側の供給管３０
の開口附近まで上昇して定常状態となる。それまで高温
側温水供給は高温側戻）温水のみといってよく、ここに
至って差を補う分量の低温側温水が伴われて供給される
。 このような状態は温水使用量が設備の能力を超えている
わけで通常の状態では起らないと考えてよい。 第６図ρ→のように一時的に・ぐランスがくずれて低温
（ｉ１１１温水が高温側に流入する場合はよくあると思
われるが、この場合それらの境界層が上下するような形
となり、低温側にとっても高温側温水と混合したものが
流入してこす、又高温側供給温水に低温側温水が混入し
ないため、温度変化がなく、温水利用側にとって都合が
よい。 第１図に示す如き冷却塔５６からはどうしても空気が混
入し管５６から槽の内部に入りこんでくることは避けら
れないが、この発明では仕切壁４の上方に気孔５がある
ので、混入空気は滞留することなく高温側に入ジオーバ
ーフロー管６０から抜けてしまうので、第６図（イ）（
ロ）（ハ）に示すような槽の作用が可能になるのである
。 この発明の貯湯槽はこのような構成であって、貯湯槽に
仕切壁を設け、仕切壁の上方に気孔を、下方に通水孔を
設け、更に各配管の開口位置を適切にすることで貯湯槽
からの温水の、よシ低温での供給と、よシ高温での供給
との間の問題を解決した。これにより温水利用の側では
設計与件である一次温水の熱利用部への供給温度を従来
より高めに設定できるようになり、熱交換器伝達面積や
圧力損失などが大巾に改善可能となった。例えば５０℃
前後の給湯設備のだめの一次温水を従来の６０〜７０℃
から７０〜９０℃まで上げられるため、伝熱面積は半分
以下でよくなった。 同様に温水発生器の方でも改善され、例えば従来の６０
〜７０℃の入口温度では出口温度が８０〜９０℃のため
、温度差が約２０℃程度であったものが、入口温度が５
０〜６０℃とすることができ、約３０℃の温度差をとれ
るため、水量が％でよくなり、ポンプ動力や配管サイズ
が小さくなる。 また温水利用のための供給温度は短期間の使用量増加で
は全く影響を受けないですむようになるため、不快な温
水利用側の変動がなくなった。即ち暖房温度の変化やシ
ャワー中の温度変化などが特に考慮された設備でなくて
もこれらの変動が防止できるわけである。このように温
水利用の分野においてこの発明は著大な効果を有するも
のである。更に都市ごみや産業廃棄物の焼却施設におけ
る焼却排ガスによる温水発生器や、特に流動床焼却炉の
流動媒体、不燃物等の取出部の水ジャケット等を用いた
温水による余熱利用において、この発明による貯湯槽に
よって効率的な設備が可能になり、地域住民への還元が
促進されるという効果も期待できる。 ４、図面の簡単な説明 第１図はこの発明の貯湯槽の一実施例の概念図、第２図
（イ）（ロ）ｅつは夫々冷却手段の別な例の説明図、第
６図（イ）は低温側温水が少ない場合の説明図、第６図
（ロ）は高温側温水が少ない場合の説明図、第６図０９
はバランス変動の状態を示す説明図を夫々示す。 符号の説明 １・・・貯湯槽、２，６・・・マンホール、４・・・仕
切壁、５・・・通気孔、６・・・通水孔、７，８．９・
・・電極、１０・・・水位管雑器、１１・・・土台、２
０・・・低温水供給管、２１・・・ポンプ、２２・・・
弁、２６・・・温水発生器、２４・・・戻り管、６０・
・・高温水供給管、６１・・・、−＋５ンプ、３２・・
・弁、６６・・・戻り管、４０・・・熱交換器、４１・
・・温水利用装置、５０・・・冷却塔への供給管、５１
・・・ポンプ、５２・・・弁、５３・・・冷却塔、５４
・・・ファン、５５・・・モーター、５６・・・戻ＤＷ
、５７・・・信号線、６０・・・オーバーフロー管、７
０，７０’。 ７０・・・熱交換器。 代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）オーバーフローレベルよシ高い部分に設けられた通
   気孔と、その最下位近傍に設けられた通水孔とを有する
   仕切壁にて、内部を低温側と高温側とに二重され、当該
   低温側から抜き出され温水発生器により昇温されて当該
   高温側に戻る温水循環ループと、当該高温側の補棒水レ
   ベルよシ低い、位置から抜き出され熱交換器にょシ降温
   されて当該低温側に戻る温水循環ループとを持っており
   、それらの戻シ孔レベルは補給水レベル近傍かそれよシ
   高い位置とすることを特徴とする貯湯槽。 ２）温水発生器によシ昇温する温水循環ループと熱交換
   器によシ降温する温水循環ループとを持つ補給水供給手
   段として槽内に設けられた水面調節装置を用うる貯湯槽
   において、当該貯湯槽のオーバージローレベルよシ若干
   低いレベルに高位レベル接点を設け、その接点レベルか
   ら更に当該貯湯槽に付属する温水循環ループ中に設けら
   れたポンプ類の発停に伴うレベル変位中よりも下方に当
   該補給水供給手段による補給水レベルを設定し、その補
   給水レベルよシまた更に若干下方に低位レベル接点を設
   け、その接点レベルより更に下方に温水循環ラインの抜
   出孔を設け、高位レベル以上と、低位レベル以下にて警
   報を出させることを特徴とする特許 ３）温水発生器に供給する貯湯槽からの抜き出した温水
   中に挿入された温度接点によシ、放熱のための当該貯湯
   槽から発して当該貯湯槽に戻るループにおける温水循環
   および／又は受熱体供給を断続させることを特徴とする
   前記特許請求の範囲第１項記載の貯湯槽。 ４）高温側温水と大気または冷水との伺接熱交換器を用
   いた放熱ループを有することを特徴とする前記特許請求
   の範囲第１項記載の貯湯槽。