JPS5923973Y2 - 温度成層式蓄熱槽装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は温度成層式蓄熱槽装置に関するものである。

従来、空調システムに用いられる蓄熱槽は種々の形式の
ものがあるが、いずれの形式の蓄熱槽であってもその槽
内に隔壁を構築して槽内を複数の室に分割し、これら分
割された各室を前記隔壁によるせき、もぐりせき等によ
って連通していた。

このように、槽内を隔壁によって複数の室に分割すると
、構築費が高価になるとともに、槽内が複雑化して保守
清掃が困難となる問題点が生じる。

この考案の目的は、上記の理由に鑑み、槽内に隔壁を設
ける必要性を解消して構築を容易にかつ安価になし得、
しかも蓄熱効率にすぐれ、また、既設の水槽を蓄熱槽に
なしうる温度成層式蓄熱槽装置を提供することである。

そして、かかる目的を達成すべくこの考案は、槽内の上
下部に対し高温、低温の両ヘッダを設けることを特徴と
するものである。

以下、この考案の一実施例を図面にしたがって説明する
。

熱媒体、主として水が貯留される槽１内には支持フレー
ム２が立設されており、この支持フレーム２には高温ヘ
ッダ４と低温ヘッダ１１とがそれぞれ水平状に取りつけ
られている。

槽１内の上部に位置する高温ヘッダ４は、両端が閉鎖さ
れた水平状のパイプよりなり、このヘッダ４の下方には
、複数本の連通パイプ５〜５によってヘッダ４内に連通
ずる均圧管６がヘッダ４と平行して配設されている。

均圧管６には高温水出ロア ａ 、７ ｂと高温水人口
８ ａ 、８ ｂとがそれぞれ設けられている。

さらに、高温ヘッダ４にはその長手方向（パイプ方向）
のほぼ全長にわたってヘッダ４内と連通し、かつ、槽１
内の水面付近に沿ってスリット状に開口するノズル９が
形式されている。

ノズル９の開口面積は、ノズル９より槽１内の水面付近
に流入する高温水によって槽１内の水の温度成層が混合
拡散されることのないように、所定の開口面積に設定さ
れる。

すなわち、ノズル９の開口面積を設定する場合、ノズル
９より槽１内に流入する高温水の流量やノズル９側の高
温水と槽１内の水面付近における水との温度差などの条
件が考慮される。

槽１内の下部に位置する低温ヘッダ１１は前述の高温ヘ
ッダ４と対称状をなすもので、両端閉鎖のパイプよりな
り、このヘッダ１１の上方には複数本の連通パイプ１２
〜１２によって連通された均圧管１３が配設されている
。

均圧管１３には低温水出口１４ａ、１４ｂと低温水人口
１５ ａ 、１５ ｂとがそれぞれ設けられている。

さらに、高温ヘッダ１１にはその長手方向のほは゛全長
にわたってヘッダ１１内と連通し、かつ、槽１内の底面
付近に沿ってスリット状に開口するノズル１６が形成さ
れている。

そして、ノズル１６の開口面積は、高温ヘッダ４のノズ
ル９と同様にして、低温ヘッダ１１のノズル１６より槽
１内の底面に沿って流入する低温水によって槽１内の水
の温度成層が混合拡散されることがないように、所定の
開口面積に設定される。

高温ヘッダ４の均圧管６に設けた高温水出、入ロアａ、
７ｂ、８ａ、８ｂ及び低温ヘッダ１１ノ均圧管１３に設
けた低温水出、入口１４ａ、１４ｂ、１５ａ。

１５ｂは第３図に示すように、それぞれの配管に接続さ
れる。

なお、第３図において、２１は空調機器の熱交換器、２
２は冷凍機、２３は温水器、２４は一次側ポンプ、２５
は二次側ポンプ、２６〜２６．２７〜２７はバルブであ
る。

上記の構成において、冷熱蓄熱を行う場合、一次側ポン
プ２４の吸引、吐出作用によって、槽１内の水面付近の
水は高温ヘッダ４のノズル９より吸引され、高温ヘッダ
４、連通パイプ５〜５、均圧管６を順に経て、高温水出
ロアａより冷凍機２２の入口配管に通じる配管内に流入
する。

その後、第３図中実線矢印で示すように、一次側ポンプ
２４を経た水は冷凍機２２に給送され、この冷凍機２２
によって冷却された後、還り管を経て低温ヘッダ１１の
低温水人口１５ａより均圧管１３内に流入する。

この均圧管１３内に流入した低温水は、まず、均圧管１
３内に一時的に貯留され、その流れが緩衝される。

そして、均圧管１３内の低温水は複数本の連通パイプ１
２〜１２によって分流され、低温ヘッダ１１内に流入し
、ここで再び一時的に貯留され、その流れが一層効果的
に緩衝される。

その後、低温ヘッダ１１内の低温水はノズル１６の開口
部より均一でかつ緩やかな流れとなって槽１内の底面に
沿って流入する。

このため、槽１内の水の温度成層が前記ノズル１６より
流入する低温水によって混合拡散されることを防止して
、槽１内の底面付近が最も低温となり、水面付近が最も
高温となる温度成層が良好に保持される。

また、冷房空調時には、２次側ポンプ２５の吸引、吐出
作用によって槽１内の底面付近の低温水はまず、低温ヘ
ッダ１１のノズル１６より吸引され、第３図中破線矢印
で示すように、低温水出口１４ ａ、２次側ポンプ２５
を経て空調機器の熱交換器２１に給送される。

次に、熱交換器２１によって温められた水は高温ヘッダ
４の高温水人口８ａより流入し、均圧管６、連通パイプ
５〜５及び高温ヘッダ４を順に経て、その流れが前述の
低温ヘッダ１１とほぼ同様にして効果的に緩衝される。

そして高温ヘッダ４内の温水はノズル９の開口部より均
一でかつ緩やかな流れとなって槽１内の水面付近に沿っ
て流入する。

次に、温熱蓄熱や暖房空調時には、各バルブ２６〜２６
．２７〜２７を温熱、暖房用に切換操作すると、水のサ
イクルは第３図中１点鎖線、及び２点鎖線矢印方向とな
る。

なお、上記実施例においては高温、低温の両ヘッダ４，
１１に均圧管６，１３を設けたが、均圧管６，１３を削
除し、両ヘッダ４，１１に、熱媒体（水）用の出入口と
ノズルとを直接それぞれ設けても実施可能である。

さらに、高温、低温の両ヘッダ４，１１を、槽１内の上
下部において、第４図に示すように左右対向状にそれぞ
れ配設してもよく、第５図に示すように、槽１内の縦、
横方向にそれぞれ配設してもよい。

また、槽１の平面形状は四角形に限定するものではなく
、例えば、第６図に示すように、Ｌ字形であってもよい
。

以上例示したように、この考案は、槽内の上下部に対し
高温、低温の両ヘッダをそれぞれ配設することで、従来
と異り、槽内に隔壁を設ける必要性を解消することがで
き、構築が容易でがっ安価になしうるとともに、槽内の
保守清掃が容易となる。

特に、使用されていない既設の水槽をそのままの状態で
蓄熱槽として利用することができる大きい効果を有する
。

しかも、槽内が隔壁によって複数の室に分割されないた
め、槽内に生じる死水或（熱媒体が槽入で滞留する部分
）を可及的に減少することができる。

さらに、高温、低温の両ヘッダの出入口より両ヘッダに
それぞれ流入する熱媒体は、その流れが両ヘッダ内にお
いて、それぞれ緩衝され、ノズルより均一でかつ緩やか
な流れとなって槽内の水面あるいは底面に沿って流入す
るため、槽内の温度成層が混合拡散されることを防止し
て温度酸槽を良好に保持することができる。

したがって、蓄熱効率の面においても効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示すもので、第１図は高温
、低温の両ヘッダを槽内に配設した状態を示す正面図、
第２図は同じく側面図、第３図は配管を示す説明図、第
４図、第５図及び第６図は他の実施例をそれぞれ示す平
面図である。 １・・・・・・槽、４・・・・・・高温ヘッダ、７ａ、
７ｂ・・・・・・高温水出口、８ａ、８ｂ・・・・・・
高温水入口、９・・・・・・ノズル、１１・・・・・・
低温ヘッダ、１４ ａ 、１４ ｂ・・・・・・低温水
出口、１５ａ、１５ｂ・・・・・・低温水人口、１６・
・・・・・ノズル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱媒体用出入口を有しかつこの出入口より流入する熱媒
   体の流れを緩衝して熱媒体を一時的に貯留する高温、低
   温の両ヘッダを槽内の上下部にそれぞれ水平状に配設し
   、前記高温ヘッダは、槽内に温度成層を形式して貯留さ
   れる熱媒体の液面付近に沿ってスリット状に開口するノ
   ズルを長手方向に有し、前記低温ヘッダは、槽内の底面
   付近に沿ってスリット状に開口するノズルを長手方向に
   有することを特徴とする温度成層式蓄熱槽装置。