JPS5932856Y2 - 蓄熱槽 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は太陽熱受熱装置その他に用いられる蓄熱槽の改
良に関する。

従来の太陽熱利用の受熱装置において、例えば屋根上に
配置される温水器は大容量の温水槽を必要とするため屋
根の強度をその分だけ高める必要があり、据付に当って
は大工事となり、かつ、外観的にも体裁が悪かった。

本考案は上記欠点を除き、小型で蓄熱量の太きい、蓄熱
槽を提供することを目的とする。

以下本考案の一実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図乃至第３図に示す如く、潜熱型蓄熱槽Ａは、発泡
スチロールなどの断熱材４で包被された合成樹脂容器本
体１の外周が耐蝕性金属からなる槽本体カバー３で被覆
され、その上部開口部分には同様の断面構造の蓋体２が
バッキング材１ａを介して密閉装着されてなる。

蓄熱槽Ａ内は複数（本実施例では４組）の鉛直仕切板５
によって長辺方向中間部分が３区画６１゜６２．６３に
分割される。

また、前記区画の槽内加熱温水流の上流側（第１，２図
左側）には最上流側区画７が、下流側（第１，２図右側
）には最下流側区画８が形成される。

槽内には第３図示のように鉄槽の長辺方向に沿って、相
変態蓄熱媒体が封入された複数の筒状容器９（以下熱媒
体封入筒という）が仕切板５を貫通して上下３段に並設
される。

前記封入筒は上下段が千鳥状で水平状態に配置固定され
ている。

そして、前記仕切板５は、段毎に前記熱媒体封入筒９を
挾んで上下に分割され、全体として４枚の板５１．５２
，５３．５４から成る。

各仕切板５には各区画を連通させるための連通管１０が
ブラケット１１によってとりつけられている。

即ち、連通管１０において、最上流側区画７の下部に仕
切板５を貫通して一端が開口する導入側エルボ１０ ａ
の他端が第１区画６１内上向きに開口され、直管１０ｂ
が連結された後水面近くに到り、排出側エルボ１０ Ｃ
が接続されて第１区画６１内上部に開放されている。

同様にして第１区画６１と第２区画６２、第２区画６２
と第３区画６３および第３区画６３と最下流区画８が夫
々連通されている。

そして、最上流区画７の上部には図示外の太陽熱受熱部
よりの温水を導入するための注入管１２が、また、最下
流区画８の下部には太陽熱受熱部へ冷水を返戻するため
の排出管１３が設けられる。

該槽Ａ内には加熱温水が満されている。

前記熱媒体封入筒９内には温度変化により発熱吸収反応
を生じる水和化合物、例えばＣａＣｌ２・６Ｈ２０等が
封入される。

そしてこのＣａＣｌ２・６Ｈ２０は３８℃において次の
反応を生じる。

従って、蓄熱槽内の温度が太陽熱受熱部よりの導入温水
によって上昇し、３８℃以上になると、前記封入筒９内
の水和化合物が吸熱反応を生じて分解し、前記化合物か
ら水分が分離される。

水温が３８℃以下になると、発熱反応を生じてＣａＣｌ
２と水分とが化合し、これによって槽内水温の低下が抑
制されることになるのである。

槽Ａ内底部には熱良導性金属よりなる熱交換管１４が前
記各区画にわたって蛇行状に配設され、該熱交換管１４
は槽本体１の長辺に沿い補強を兼ねて並設された支持リ
ブ１５によって槽底面と間隔を存して支持固定されてい
る。

前記熱交換管１４には内部に被加熱用の水道水が通水さ
れ、鉄管１４の最下流区画８側（第１図右方）に補給管
１４ ａが設けられて水道蛇口と連結され、最上流区画
７側には第１区画６１から底部断熱材４中を経て導出さ
れた被加熱水供給管１４ｂが設けられ、使用温水蛇口（
図示省略）へ連通されている。

前記仕切板５は本体１の底面および側面に突設された支
持突条１６の支持凹条１６ ａに嵌入支持される。

また、容器本体１の下向きのリブ状突条１７が断熱材４
に嵌合して該断熱材４を固定する。

なお、第２図の符号１８は蓄熱槽Ａに着脱自在に設けら
れた脚である。

本考案の蓄熱槽は以上のような構造であるので、昼間は
太陽熱受熱部によって加熱された温水は該蓄熱槽Ａの先
ず最上流側区画７の上部から入り、該室の下部から連通
管１０を経て第１区画６１へ上部へ導入され、同様にし
て第２区画６２．第３区画６３を通って最下流側区画８
の下部から排出管１３を通り、図示省略のポンプによっ
て再び前記太陽熱受熱部へ返戻される。

この間、前記蓄熱槽内において、熱交換管１４を暖ため
、該管内の水道水を温ためる。

また、熱媒体封入筒９を加熱し、内部の水和化合物を分
解させて蓄熱状態に保つ。

夜間太陽が没して槽Ａ内の水温が下がると、前記熱媒体
封入筒９内のＣａＣｌ２と６Ｈ２０とが化合し、該槽内
水温を一定に保つため、夜間でも使用温水蛇口から略一
定の温度の温水が得られることになる。

模型を使って実験した結果によると、槽内の仕切を設け
ず槽内全体を一室とした場合には、導入される加熱温水
の影響を受けて、先ず、槽内出口側付近が昇温され、次
いで入日付近の順となり、中間部底に近い部分が最低温
度区域となった。

これにひきかえ、本考案の仕切板、連通管を設けたもの
では、入口側上部から高温となり、最終の冷水存在区域
は出口側近傍となった。

この結果をみても各区画相互間において上から下へ温度
差を生じながら連通管１０を経て段階的な上流区画と下
流区画との温度差が形成されるため、本考案の構造によ
り対向流式熱交換器として理想的な、入口が高く、出口
が低い温度分布が形成されることがわかる。

前記実施例では加熱温水と被加熱水流とは対向する供給
方式が採用されているため被加熱用の水道水は区域毎異
なる温度分布を経て徐々に暖ためられ、最後の第１区画
内で太陽熱受熱部の湯温に略近い温度まで昇温されるこ
とになる。

蓄熱媒体封入筒９に封入される媒体は上記例の他Ｎａ２
Ｓ２Ｏ３・５Ｈ２０またはパラフィンなどを用いること
により発熱吸熱作用温度が４７℃前後となり、それだけ
高温の使用水が得られることになる。

また上記太陽熱による集熱温水器の他、蓄熱槽内に高温
の排湯、排ガス等を導入可能とした熱交換パイプを配管
して、これら排熱を活用することにより省エネルギー化
に一層貢献することができる。

以上の如く本考案の蓄熱槽は、保温槽体内に相変態蓄熱
媒体を封入した容器が水平状態に貢献され、前記槽体内
は前記容器が貫通した鉛直仕切板によって複数区画に仕
切られ、各区画は連通管によって流路が構成され、該連
通管は前記流路の上流側区画の下部と下流側区画の上部
に開口し、槽体内を満たして水が収容され、前記流路の
最上流側区画の上部には熱源よりの温水注入管が、また
、最下流側区画の下部には前記熱源への冷水排出管が接
続されているので蓄熱槽内を常に設定温度以上に保持す
ることができる。

このように、本考案の蓄熱槽は熱容量が大きく小型化が
可能で、水道水を暖めて使用できる等、多くの効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の一部切欠平面図、第２図は
一部切欠正面図、第３図は第２図のＩＩＩＩＩＩ断面図
である。 Ａ・・・・・・蓄熱槽、１・・・・・・槽本体、２・・
・・・・蓋体、３・・・・・・槽本体カバー、４・・・
・・・断熱材、５・・・・・・仕切板、６１，６２゜６
３・・・・・・区画、７・・・・・・最上流側区画、８
・・・・・・最下流側区画、９・・・・・・熱媒体封入
容量、１０・・・・・・連通管、１２・・・・・・温水
注入管、１３・・・・・・冷水排出管、１４・・・・・
・熱交換管、１４ａ・・・・・・水道水補給管、１４ｂ
・・・・・・被加熱水供給管、１５・・・・・・熱交換
管支持枠。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 保温槽体内に相変態蓄熱媒体を封入した容器が水平状態
   に内蔵され、前記槽体内は前記容器が貫通した鉛直仕切
   板によって複数区画に仕切られ、各区画は連通管によっ
   て流路が構成され、該連通管は前記流路の上流側区画の
   下部と下流側区画の上部に開口し、槽体内を満たして水
   が収容され、前記流路の最上流側区画の上部には熱源よ
   りの温水注入管が、また、前記流路の最下流側区画の下
   部には前記熱源への冷水排水管が接続されたことを特徴
   とする蓄熱槽。