JPS599817B2 - 給湯設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発、明は、例えば太陽熱集熱装置などの温水生産装置
で生産された温水を、その温度をさほど低下させること
なく貯溜し得ると共に要望に応じて給湯し得、さらに家
庭ゴミの焼却熱によって高温水化し得る給湯設備を提供
するもので、以下その一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図、第２図において１は家屋で、その床下で基礎２
内には連続発泡体を利用した蓄熱槽３が配設され、また
屋根頂部には温水集合槽４が配設される。

そして温水集合槽４と蓄熱槽３の一方とを温水供給管５
で接続している。

前記家屋１の屋根下には第３図、第５図に示すように複
数本のパイプ６が敷設され、これらパイプ６の上端を前
記温水集合槽４に連通している。

前記パイプ６の上面側には所定間隔を置いて給水孔７と
排水孔８とが形成され、そして両孔７，８の短ピッチ部
分は連通させ、また長ピッチ部分は充填物９で遮断して
いる。

第３図〜第６図において１０は前記パイプ６に嵌合連通
可能な太陽熱集熱瓦を示している。

すなわち１１は上面が開放するほぼ箱状の断熱本体で、
ポリスチロール発泡や発泡モルタルレジコンやセメント
発泡などからなる内部断熱材と、ポリプロピレンによる
フイルムバッグやコーティングなどからなる外皮体とか
ら構成される。

１２は前記断熱本体１１の開放部を閉塞すべく配設した
第１壁体、１３は該第１壁体１２の外方に配設した第２
壁体である。

すなわち両壁体１２，１３の外縁からは一体化した嵌合
部１２Ａ，１３Ａが形成され、これら嵌合部１２Ａ，１
３Ａを断熱本体１１に内嵌させることにより三者１ １
， １２，１３は一体化される。

その際に第１壁体１２と断熱本体１１との間には被加熱
体流動空間が形成され、この空間にはポリスチロール連
続発泡体１４が充填されている。

また両壁体１２，１３は、常態において該壁体１２，１
３間に隙間１５が生じ、且つ被加熱体側、すなわちポリ
スチロール連続発泡体１４側に凸曲するように配設して
ある。

そして両壁体１２，１３を、熱膨脹係数ならびに熱伝達
率が大きい材料、例えば第１壁体１２をポリプロピレン
、ポリエチレン、ポリ塩化ビニール、ナイロンなどで形
成すると共に、第２壁体１３なポリプロピレン、ナイロ
ン、ポリ塩化ビニール、金属などで形成している。

前記断熱本体１１には被加熱体流動空間に連通ずる給水
ソケット１６と排水ソケット１７とが下方に突設され、
これら給水ソケット１６と排水ソケット１７とは、前記
充填物９を中間に位置させた状態で給水孔７と排水孔８
とに嵌合し，以って被加熱体流動空間とパイプ６内とは
嵌合連通可能となる。

上述した太陽熱集熱瓦１０の集合体が温水生産装置１８
の一例となる。

第１図、第２図に示すように地上側には貯水タンク１９
が配設され、この貯水タンク１９には雨とい２０からの
集水給２１がろ過器２２を介して連通ずる。

前記蓄熱槽３は第９図に示すように、基礎２の内側に配
設された断熱体２３と、この断熱体２３の内面に設けた
コーティング層２４と、このコーティング層２４内に充
填した連続発泡体２５などから構成される。

ここで断熱体２３は独立発泡ポリスチロールなどをベー
スにするか、または発泡コンクリートが使用され、そし
てコーティング層２４はゴムやフイルムが使用され、さ
らに連続発泡体２５はポリスチロールなどが使用される
。

第１図、第２図に示すように前記温水供給管５は蓄熱槽
３の一方に接続されるのであるが、この一方の近くには
温水取出管２６が配設される。

そしてこの温水取出管２６に接続する給湯管２７にポン
プ２８を設けると共に複数個の蛇口２９を設けて、家屋
１内外での給湯を可能にしている。

前記蓄熱槽３の他方には、ポンプ３０と調整弁３１とを
有する低温水排出管３２が接続され、この低温水排出管
３２の遊端は前記パイプ６の下端に接続される。

さらに蓄熱槽３の他方の近くには水補充管３３が配設さ
れ、そしてこの水補充管３３に接続する水道水供給管３
４中に調整弁゛３５が設けられる。

この調整弁３５よりも上流で前記水道水供給管３４には
、前記貯水タンク１９からの水供給管３６が接続され、
この水供給管３６中にも調整弁３７が設けられる。

３８は家屋１外に設けたゴミ焼却式加熱装置で、その下
部に連通ずる温水回収管３９の基端は前記蓄熱槽３の一
方の近くに開口し、また上部に連通ずる高温水供給管４
０の先端は該一方に連通ずる。

なお温水回収管３９中には調整弁４１とポンプ４２とが
設けられる。

４３は水位レベル計な示す。上記のように構成された給
湯設備において、基本的な水の流れは次の通りである。

すなわち蓄熱槽３の他方である下流の低温水はポンプ３
０で吸？出され、低温水排出管３２を通して各パイプ６
の下端に供給される。

そして給水ソケット１６を通って最下段の太陽熱集熱瓦
１０の被加熱体流動空間に入り、ポリスチロール連続発
泡体１４内を流れたのち排出ソケット１７を通ってパイ
プ６内に再び流入する。

このとき充填物９を介して１ステップ上に流入している
。

次いで下から二段目の太陽熱集熱瓦１０内を前述と同様
に流れる。

この繰り返しにより水は段々と上昇し、その際に太陽熱
集熱瓦１０の部分で加熱され、以って温水となって温水
集合槽４に流入する。

この温水集合槽４内の温水は温水供給管５を介して降下
され、蓄熱槽３の一方に供給Ｄされる。

このときポンプ２８は駆動されており、したがって蛇口
２９を操作することにより、該一方近くの温水が温水取
出管２６に吸引Ｅされて給湯管２７に取出され、以って
蛇口２９からの噴出により温水は任意に使用される。

蓄熱槽３内の温水は、連続発泡体２５内を一方から他方
へと流動するが、その性質上から温水の逆流は生ぜず、
したがって一方から他方への流動中における温度下降線
は緩かに、且つ乱れることなく直線的となる。

蓄熱槽３にプールされている温水の量が少なくなったと
き、これを水位レベル計４３が検出し、水道水供給管３
４と水補充管３３とを介して水が補充Ｆされる。

なお雨天時は雨とい２０に集められた雨水が集水管２１
、ろ過器２２を介して貯水タンク１９にプールされ、こ
れが補充水に利用される。

また夜間は逆流によって、太陽熱集熱瓦１０内の水を回
収し得る。

前記ゴミ焼却式加熱装置３８にて生活ゴミの焼却を行な
うとき、調整弁４１を操作すると共にポンプ４２を作動
させる。

すると蓄熱槽３の一方の近くの温水が温水回収管３９に
回収されたのちゴミ焼却式加熱装置３８の下部に供給さ
れる。

この供給された温水はゴミ焼却熱によりさらに加熱され
、高温水となって高温水供給管４０に取出され、蓄熱槽
３の一方に供給される。

したがって焼却式加熱装置３８の稼動中には高温水を給
湯し得る。

前記太陽熱集熱瓦１０における太陽熱の吸収は次のよう
にして行なわれる。

すなわち第５図、第６図に示す常態においては、両壁体
１２，１３の間には均一な隙間１５、すなわち空気層が
形成されている。

この状態で太陽熱Ａ１ は第２壁体１３を加熱し、そし
て空気層の対流伝熱により第１壁体１２を加熱する。

また給水ソケット１６からの水Ｂ１ は被加熱体流動空
間を流れ、その間に第１壁体１２の熱を吸収し、排出ソ
ケット１７から温水ｂ１ として排出される。

このように常態においては通常の熱伝達Ｃ１が行なわれ
る。

第７図は高い太陽熱Ａ２を受けている状態を示している
。

これによると第２壁体１３が熱膨脹して下降し、隙間１
５を減少させて多くの部分を第１壁体１２に接当させる
。

したがって熱伝達Ｃ２は高温で且つ直接に行なわれるこ
とになり、以って高い温水ｂ２が得られる。

第８図は低い温度の水Ｂ２を供給している状態を示しで
いる。

これによると第１壁体１２が熱収縮して上昇し、隙間１
５を減少させて多くの部分を第２壁体１３に接当させる
。

したがって熱伝達Ｃ２は高温で且つ直接行なわれること
になり、以って高い温水ｂ２が得られる。

以上をまとめて見ると、太陽熱が常温で供給水が常温の
〔常温一常水〕が第６図であり、そして太陽熱が高く供
給水が常温の〔高温一常水〕が第７図であり、さらに太
陽熱が常温で供給水が低温の〔常温一低水〕が第８図で
ある。

これらはいずれにおいても、熱伝達の差こそあれ一方向
熱伝達となる。

別の形態を見ると、〔常温一高水〕では第６図の状態、
〔高温一高水〕では第７図の状態、〔高温一低水〕では
第７図と第８図とを組合せた状態、〔低温一常水〕、〔
低温一高水〕ならびに〔低温一低水〕では隙間１５が増
加した第６図の変形状態となり、いずれも一方向熱伝達
となる。

前記第２壁体１３の熱変形に応じてポリスチロール連続
発泡体１４も弾性変形するものである。

前述したように、給水ソケット１６から供給された水Ｂ
１，Ｂ２は排水ソケット１７から温水ｂ１，ｂ２とじて
排出されるのであるが、被加熱体流動空間内においては
ポリスチロール連続発泡体１４内を流動することから、
その性質上から温水ｂ１，ｂ２の逆流は生ぜず、したが
って入口から出口への温度上昇線は乱れることなく維持
し得る。

また第２壁体１３に外圧が作用したときには、隙間１５
が減少すべく該第２壁体１３が変形するのみで、この外
圧は第１壁体１２を介してポリスチロール連続発泡体１
４側で受止められる。

以上述べた本発明によると次のような効果を期待できる
。

０ 家屋の床下に連続発泡体を利用した蓄熱槽を配設し
たから、不使用の部分（土地）を利用して大容量の温水
をプールでき、経済的である。

○ 蓄熱槽の一方に温水供給管を接続すると共に他方に
低温水排出管を接続し、さらに蓄熱槽の内部には連続発
泡体を充填したので、連続発泡体内を一方から他方に流
れる温水は該連続発泡体の性質上逆流（熱対流）が少な
く、したがって流動中における温度下降線は乱れること
なく直線的でしかも緩かにでき、以って蓄熱槽内を高温
部と低温部とに分けることができる。

０ 蓄熱槽の一方の近くに温水取出し管を配設したから
、常に高温域から温水を取出すことができる。

○ 蓄熱槽の他方の近くに水補充管を配設したから、高
温域に影響を与えることなく水の補充を行なうことがで
きる。

Ｏ 温水供給管と低温水排出管とが接続する温水生産装
置を設けたから、温水の不使用時や少量使用時に温水を
循環させて、しだいに高温化できる。

０ 蓄熱槽の一方の近くから取出した温水を加熱させる
コミ焼却式加熱装置を設け、このゴミ焼却式加熱装置か
ら前記蓄熱槽の一方に高温水を供給すべく構成したから
、ゴミ焼却式加熱装置で生ゴミを燃焼させたときの熱を
利用して蓄熱槽内の温水を加熱でき、以ってこのときに
は高温水を給湯できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は概略全体説明
図、第２図は配管説明図、第３図は要部の一部切欠平面
図、第４図は太陽熱集熱瓦を下面側から見た斜視図、第
５図は第４図におけるＸ 一Ｘ断面図、第６図〜第８図
は第５図１とおけるＹ一Ｙ断面での夫々作用説明図、第
９図は蓄熱槽の横断平面図である。 １・・・・・・家屋、２・・・・・・基礎、３・・・・
・・蓄熱槽、４・・・・・・温水集合槽、５・・・・・
・温水供給管、６・・・・・・パイプ、１０・・・・・
・太陽熱集熱瓦、１４・・・・・・ポリスチロール連続
発泡体、１８・・・・・・温水生産装置、２３・・・・
・・断熱体、２４・・・・・・コーテング層、２５・・
・・・・連続発泡体、２６・・・・・・温水取出管、２
７・・・・・・給湯管、２９・・・・・・蛇口、３２・
・・・・・低温水排出管、３３・・・・・・水補充管、
３８・・・・・・ゴミ焼却式加熱装置、３９・・・・・
・温水回収管、４０・・・・・・高温水供給管、４３・
・・・・・水位レベル計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 家屋の床下に、該家屋の基礎の内側に配設された断
   熱体と、この断熱体の内面に設けられたコーティング層
   と、このコーティング層内に充填された連続発泡体とを
   有せしめて構成した蓄熱槽を設け、この蓄熱槽の一方に
   温水供給管を接続すると共に該一方の近くに温水取出管
   を配設し、前記蓄熱槽の他方に低温水排出管を接続する
   と共に該他方の近くに水補充管を配設し、前記温水供給
   管と低温水排出管とが接続する温水生産装置を設け，さ
   らに蓄熱槽の一方の近くから取出した温水を加熱させる
   ゴミ焼却式加熱装置を設け、このゴミ焼却式加熱装置か
   ら前記蓄熱槽の一方に高温水を供給すべく構成したこと
   を特徴とする給湯設備。