JPS591945B2 - 温水プ−ル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は温水プールに関する。

プールの温水を作るためにボイラーを使用し、プールを
囲む室に温室効果を持たせるためにガラス張り部分を拡
げることは旧くから行われている。

近年、太陽熱を積極的に利用する太陽熱温水プールとし
て、プールの水の浄化のだめの循環水を太陽熱集熱器に
直接溝いて循環水を加熱してプール内の水に加熱する方
法が実用化されているが、発生に間歇性のある太陽エネ
ルギーを直接利用するため、補助ボイラーを必要とし、
また補助ボイラーへの依存度が高く、一方夏期の太陽エ
ネルギーは利用されず余剰分として捨てられている。

本発明は、年間を通じて、且つ間歇的に熱を発生する熱
源、例えば太陽、あるいは工場等の排熱回収装置の熱を
年間を通じて大容量の蓄熱室内の水に蓄熱しておき冬期
にこれをプールの水の加熱の熱源として使用し、プール
の浄化のだめの循環水および補給水を蓄熱室内の温水と
の熱交換によつて加熱し、プールの水を外気より高温の
適当な温度に保持しようとするものである。

本発明によれば、一定量の水を容れるようになったプー
ルと、プールに対し新しい水を供給するだめの水補給系
と、プールの排水系と、プール内の水をその清浄化のた
めに循環させる水循環系と、プール内の水を気温よりも
高い温度に保つ必要のある期間に亘って該プール内の水
を加熱するだめの熱源であって、年間を通じて且つ間歇
的に、熱を発生する、熱源と、年間を通じて前記熱源に
よって発生された熱を蓄積し且つ前記期間を通じプール
内の水の温度を豫定の高さに保持するに必要な熱を放出
するに十分な大量の水を容れるようにされ、前記熱源と
連結されて前記熱源によって発生された熱の伝達を受け
る蓄熱室と、前記蓄熱室内の水の上方の層内に開口した
入口と下方の層内に開口した出口を持った第一加熱水管
系と、前記水循環系内の水と前記第一加熱水管系内の水
との間で熱交換を行うだめの第一熱交換器と、前記蓄熱
室内の水の中位の層内に開口した入口と前記蓄熱室内の
水の中に開口した出口を持った第二加熱水管系と、前記
水補給系内の水と前記第二加熱水管系内の水との間で熱
交換を行うだめの第二熱交換器と、を有することを特徴
とする温水プールが得られる。

本発明によれば、プールの水の加熱のために燃料や電力
を一切必要としない。

以下、図示の実施例について、本発明を説明する。

第１図は熱源として太陽熱集熱装置を使用した本発明の
温水プールの実施例の配置図である。

第１図において、プール１はガラス張りの断熱建屋２内
に置かれる。

プールの水３は、図の左下に示された水源、例えば井戸
４から、ポンプ５により、管６、管Ｔ、熱交換器ＨＥ−
２、管８、管９、消毒装置１０、管１１、弁１２、管１
３、管１５を経て水槽１６内に供給される。

水槽１６は底部において管１７によりプール１の底部と
連通しており、従ってプールの水の水位は水槽１６内の
水の水位と等しい。

水槽１６内の水の水位は浮き子１４と連動する前記の弁
１２の開閉により一定に保たれる。

弁１２は井戸４のポンプ５と連動し、ポンプ５は弁１２
を含む管７に連なる管系内の弁の開閉に応じて作動しあ
るいは休止する。

従って、井戸４から水槽１６に至る上述の管系はプール
に対する給水の外、補給水管系として働く。

プール内の水は普通冬期に２９±２℃に、後述するよう
にして保たれる。

プール１から溢れた水は管２１により水槽２２内に流下
する。

またプール１内の底部の比較的汚れた水は管２３により
上記水槽２２の底部に導かれている。

水槽２２の底上にたまった汚れのひどい水は孔２５．か
ら随時系外に排出される。

水槽２２内の水は、管２６、髪毛など比較的大きなごみ
を捕えるヘアーキャッチャ−２７、管２８、ポンプ２９
、管３０、自洗式砂泥過装置３１、管３２を経て、大体
２７℃で、熱交換器ＨＥ−１に入り、ここで後述するよ
うにして加熱されて大体３２℃で管３３から消毒器３４
に入り、管３５を経て前述の水槽１６に入り、管１γを
通ってプール１に戻る。

一方、第１図の左上方に示されたすりばち型の蓄熱室１
００にはプール１内の水の容積の少なくとも２０倍程度
の容積の水が満たされていて、年間を通じて、太陽熱を
捕集する太陽熱集熱装置１０１から直接熱が蓄熱室１０
０内の水に伝達されるようになされている。

蓄熱室１００内の水は年間を通じ断続的に加熱されて、
上部の層は７０℃以上となり、低部は大体２５℃の温度
層を有し、かつ温度が上方にゆくに従って高くなってい
る中間層が形成されている。

蓄熱室１００への水の供給は前述の管８から分岐した管
１１０、弁１１１、滅菌器１１２、管１１３を経て、井
戸４からポンプ５によってなされ、蓄熱室１００の水の
水位は制御装置による弁１１１の開閉によって一定に保
持される。

ポンプ５は前述の水補給系の弁１２と前記弁１１１の開
閉に応じて作動および停止を自動的に行う。

蓄熱室１００の上方の約７０°Ｃの層内に入口１１５が
開口し、下方の約３５°Ｃの層内に出口１１６が開口し
た第一加熱水管系が、入口１１５から、管１１７、ポン
プ１１８、管１１９、第一熱交換器ＨＥ−ｌ内のコイル
１２０、管１２１を経て、出口１１６まで通っており、
この第一加熱水管系の水は、第一熱交換器ＨＥ−ｌに入
る前に約７０°Ｃ１出たところで約３５℃であり、第一
加熱水管系の水によって加熱される循環水系の水は第一
熱交換器ＨＥ−ｌに入る前に約２７℃、出たところで約
３２℃になされる。

第一加熱水管系内を流れる水の流量は上記の温度を保持
するように制御装置によって制御される。

第一加熱水管系の出口１１６から出る水は、この水の温
度と同じ温度の蓄熱室１００内の水の層に出され、蓄熱
室１００内の温度の層を乱さないようになされる。

また、蓄熱室１００内の約３２℃の層内に開口した入口
１３０と、約２５℃の層内に開口した出口１３１を有す
る第二加熱水管系が、入口１３０から、管１３２、ポン
プ１３３、管１３４、弁１３５、管１３６、第二熱交換
器ＨＥ−２内のコイル１３７、管１３８を経て、出口１
３１に達するように設けられている。

第二熱交換器ＨＥ−２に入る前の第二加熱水管系の水の
温度は約３２℃、出たところで約２５℃であり、これに
よって加熱される水補給系の清水は、第二熱交換器ＨＥ
−２に入る前の管γ内で約１５℃であったものが、この
熱交換器を出た管８内で約２５℃となされる。

従って、管１１０，１１３を経て蓄熱室１００内に補給
される水、および管９，１１を経てプール１に補給され
る水の温度は約２５℃である。

別に、プール１を掩った断熱建屋２の内部の空気を加熱
するため、蓄熱室１００内の約７０℃の水の層内に開口
した入口１５０と、約４０℃の層内に開口した出口１５
１を有する第三加熱水管系が、入口１５０から、管１５
２、弁１５３、第三熱交換器１５４内のコイル１５５、
管１５６を経て、出口１５１に到るように設けられてお
９、第三熱交換器１５４では、約７０°Ｃの水が建屋２
内の空気によって冷されて約４０℃で熱交換器１５４を
出る。

空気は約２７℃で熱交換器１５４に入り、加熱されて約
３０℃で出る。

出口の空気の温度に感応する制御装置により、第三加熱
水管系の水の流れが、弁１５３を開閉して加減される。

第１図の実施例の熱源、太陽熱集熱装置１０１では、図
示のように日射を受ける集熱要素が直接蓄熱室１００内
の水の水面に接触して太陽の位置の変化に応じて水平に
回転するようになされている。

この形式の太陽熱集熱装置は、特願昭５３−５３６６４
において開示されているものである。

この実施例のプール装置においては、蓄熱室１００の水
の底部に開口した入口１６０と頂部に開口した出口１６
１を有する集熱管系が設けられ、入口１６０から、管１
６２、ポンプ１６３、管１６４、集熱要素内を通る管１
６５を経て出口１６１に達している。

集熱管系内を流れる水の流量は系の末端部の水の温度に
感応する制御装置によってポンプ１６３を制御すること
によって加減される。

第１図に示した本発明の実施例のプール装置は、上述の
ように構成されているので、以下述べるように作動する
。

即ち、蓄熱室１００内の水の容積はプール１内の水の容
積の少なくとも２０倍程度の大きな水量となされている
ので、年間を通じて且つ間歇的に熱源、即ち太陽熱集熱
装置１０１によって集熱される熱今蓄熱し、冬期におい
て蓄熱室１００内の水の上部の層の温度を約７０℃の適
温に保持することが可能である。

従って冬期の、プール内の水の加熱を必要とする期間を
通じてプール内の水を適温に維持することができる。

プール１内の水の加熱は、通常の冷水プールにおいても
必ず設けられていて常に作動している。

プール内の水の浄化のだめの管２６等から成る循環系を
利用し、循環系内を絶えず流れている約２７℃の水と、
蓄熱室の水の上部の層から水を取出した、第一熱交換器
ＨＥ−ｌを含む第一加熱水管系を流れる約８０℃の温水
との間で、熱交換を行わせることによってなし、プール
の水を約３２℃にしてプール１に戻すようにしている。

またプール１に対する水の供給および水の補給を行うた
めの管６゜７．８．９等から成る水補給系内の水につい
ても、これと、蓄熱室１００の水の比較的下方の３２℃
程度の層から取出した第二加熱水管系の温水との間に、
第二熱交換器ＨＥ−２による熱交換を行ない、井戸４か
ら約１５℃で供給される補給水を約２５℃に加温し、プ
ール１に供給するようにしである。

第１図のプール装置において、プール１の大きさが２５
ｍＸ１５ｍの一般的な場合の主要なプラントサイズは次
のようなものである。

イス２５ｍＸ １５ｍ （７− 室内７” −＃ （菜容：４５０．３ 加熱前后の循環水温度 ２９°（、−Ｔｈ３１℃呼
Ｍ）〃 補給水温度 １５℃→２５°Ｃ必要な熱
負荷 ７２５× １０６Ｋｃａｖｙｅａｒ 蓄熱室および集熱器の容積 ２２０００ｍ”即ち、この
例の場合にはプール１の水の量４５０ｍ３に対して蓄熱
室１００内の水の量は２２０００７７１″である。

この数値は年間の有効日照量と集熱および蓄熱効率によ
って左右される。

次に、第２図に示された、熱源として工場等の排熱回収
装置３００（第２図の左上方に示されている）を使用し
た本発明のプール装置の実施例を説明する。

第２図のプール装置における、プール１、水補給系４．
５，６，７，８，９，１０，１１．１２゜１３．１４，
１５，１６，１７等、循環系２１゜２２．２３，２５，
２６，２７，２８，２９゜３０．３１．３２，３３，３
４，３５、等、第一加熱水管系１１５，１１６，１１７
，１１８゜１１９．１２０，１２１等および第一熱交換
器ＨＥ−ｌ、第二熱交換器ＨＥ−２その他の付属諸装置
の構造ならびに配置は、第１図におけるこれらのものと
全く同様である。

これらの、第１図と共通の部材に対しては、第１図にお
けると同一の符号を付した。

従って、第２図のプール装置における循環系内の水の第
一加熱水管系１１５〜１２１内の水による第一熱交換器
ＨＥ−ｌにおける加熱は全く第１図における加熱と同様
にしてなされる。

次に第２図の実施例において第１図のものと異る部分の
構造を説明する。

第２図のプール装置においては、上述の通り熱源として
工場の排熱回収装置３００が使用され、排熱回収装置３
００と大容量の蓄熱室１００との結合は次のようになさ
れている。

即ち、補給水系４．５，６・・・・・・１３，１４，１
５，１６等内の水の加熱をする第二加熱水管系は、蓄熱
室１００内の水の約３２℃の層に開口した入口１３０と
、同じく約７０℃の最上層内に開口した出口１３１とを
持ち、入口１３０から、管１３２、ポンプ１３３、管１
３４、弁１３５、管１３６、第二熱交換器ＨＥ−２内の
コイル１３７、管１３８を経て、排熱回収装置３００に
おける熱交換器に至り、ここから管１３８′を経て蓄熱
室１００内の出口１３１に達している。

第二加熱水管系による蓄熱室１００内の水の流動はポン
プ１３３によって行われ、この水と補給水系内の水との
、熱交換は熱交換器ＨＥ−２内でなされ、第二加熱水管
系の水は、ここから、肯熱室１００内に戻るようにされ
ていることは、第１図の実施例の場合と同一である。

但し、第２図のプール装置においては、第二熱交換器Ｈ
Ｅ−２を出た第二加熱水管系の水は約２５℃の温度に温
度が降下した状態で排熱回収装置３００を通過し、そこ
で熱交換されて約７０°Ｃとなってから蓄熱室１００に
戻る。

即ち、熱源である排熱回収装置３００と蓄熱室１００と
の結合は、第二加熱水管系の戻り路を利用してなされ、
戻りの水を高温にして蓄熱室１００内の水の最高部の層
内に戻すようになっている。

蓄熱室１００は、この場合蓋１００′によって熱の放散
を防止する構造となっている。

プール１を入れた断熱建屋２内の空気の加熱は、第１図
におけると全く同様にしてなされる。

第２図のプール装置においては、排熱回収装置３００に
よって蓄熱室１００内の水があまり高温になり過ぎない
ように、蓄熱室１００内の水を冷却する装置が用いられ
ることもある。

蓄熱室１００内の水の適宜な温度の層に開口した入口２
００と、同じく入口より低温の層に開口した出口を持っ
た温水冷却管系が設けられ、該管系は入口２００から、
管２０２、ポンプ２０３を通り、屋外プール２０４内の
水の中に置かれたコイル２０５を通って、管２０６から
冷却塔２０７内のコイル２０８に入り、ここから管２０
９を経て、出口２０１に達している。

この温水冷却管系内の水は、蓄熱室１００内の所定の位
置において計測された水温に感応して作動体止するポン
プ２０３によって流動せしめられ、屋外プール２０４内
の水で冷却され、更に空気による冷却塔２０γにおいて
空冷されて蓄熱室１００内に入るようになっている。

空冷式の冷却塔２０７は、モータ２１０により回転せし
められるファン２１１によって下から塔内に吹込まれる
空気と、コイル２０８内を通る前記温水冷却管系の水と
の熱交換によって、蓄熱室１００から流れてきた水の冷
却を行う。

屋外プール２０４と冷却塔２０７とは、通常その中の一
方だけを使用すればよいが、両方同時に使用することも
勿論可能である。

ファン２１１用のモータ２１０は、弁２０３と同様に蓄
熱室１００内の水の温度に感応する制御装置によって作
動を制御することができる。

また、冷却水管系に、冷却塔２０７をバイパスする管路
および制御される弁を設けて、水が冷却塔を通らないで
蓄熱室１００に戻るようにしてもよい。

この冷却は、上記冷却法以外の方法で行うことができる
。

また排熱回収装置の温度を制御することによってこの冷
却を省略することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱源として太陽熱集熱装置を使用した本発明の
プール装置の配置図、第２図は、熱源として工場等の排
熱回収装置を使用した本発明のプール装置の配置図であ
る。 図中、１は温水プールを、２は建屋を、４は井戸を、５
はポンプを、１０は消毒器を、１４は浮き子を、２５は
排水のだめの孔を、２７はヘアーキャッチャ−を、２９
はポンプを、３１は自洗式砂濾過機を、３４は消毒器を
、１００は蓄熱室を、１０１は太陽熱集熱装置を、１１
２は蓄熱室への補給水路における滅菌器を、１１５は入
口を、１１６は出口を、１１８はポンプを、１２０はコ
イルを、１３０は出口を、１３１は入口を、１３３はポ
ンプを、１３γはコイルを、３００は排熱回収装置を、
１５０は入口を、１５１は出口を、１５４は熱交換器を
、１５５はコイルを、２００は入口を、２０１は出口を
、２０３はポンプを、２０４は屋外プールを、２０５は
コイルを、２０７は空冷式の冷却塔を、２０Ｂはコイル
を、２１０はモータを、２１１はファンを、示す。 また、ＨＥ−１は第一熱交換器を、ＨＥ−２は第二熱交
換器を、示す。 水補給系は４，５，６・・・・・・１４゜１５．１６．
１７で構成され、循環系は２３゜２２．２６〜３５で構
成され、第一加熱水管系は１１７〜１２１で構成され、
第二加熱水管系は１３２〜１３８（第２図の実施例で、
は３００゜１３８′が加わる）で構成される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一定量の水を容れるようになったプール１と、プー
   ル１に対し新しい水を供給するだめの水補給系４〜１７
   と、 プール１の排水系２５と、 プール１内の水をその清浄化のために循環させる水循環
   系２３，２２．２６〜３５と、 プール１内の水を気温よりも高い温度に保つ必要のある
   期間に亘って該プール１内の水を加熱するための熱源で
   あって、年間を通じて且つ間歇的に、熱を発生する、熱
   源１０１．３００と、年間を通じて前記熱源によって発
   生された熱を蓄積し且つ前記期間を通じプール１内の水
   の温度を豫定の高さに保持するに必要な熱を放出するに
   十分な大量の水を容れるようにされ、前記熱源１０１．
   ３００と連結されて前記熱源によって発生された熱の伝
   達を受ける蓄熱室１００と、前記蓄熱室１００内の水の
   上方の層内に開口した入口１１５と下方の層内に開口し
   た出口１１６を持った第一加熱水管系１１７〜１２１と
   。 前記水循環系２３，２２．２６〜３５内の水と前記第一
   加熱水管系１１７〜１２１内の水との間で熱交換を行う
   ための第一熱交換器ＨＥ−ｌと、前記蓄熱室１００内の
   水の中位の層内に開口した入口１３０と前記蓄熱室１０
   ０内の水の中に開口した出口１３１を持った第二加熱水
   管系１３２〜１３８と、 前記水補給系４〜１７内の水と前記第二加熱水管系１３
   ２〜１３８内の水との間で熱交換を行うだめの第二熱交
   換器ＨＥ−２と、 を有することを特徴とする温水プール。 ２ 前記熱源として太陽熱集熱装置１０１を使用し、前
   記第二加熱水管系の出口１３１が前記蓄熱室１００内の
   水の下方の層内に開口するよりにしたことを特徴とする
   第１項記載の温水プール。 ３ 前記熱源として工場等の排熱回収装置３００を使用
   し、前記第二加熱水管系１３２〜１３８が前記第二熱交
   換器ＨＥ−２の下流において前記排熱回収装置３００内
   を通過して前記第二加熱水管系内の水が前記排熱回収装
   置から熱を受増るようにし、前記第二加熱水管系１３２
   〜１３８の出口が前記蓄熱室１００内の水の上方の層内
   に開口していることを特徴とする第１項記載の温水プー
   ル。