JPS63228000A

JPS63228000A - 複数の水槽を備えた蓄熱槽の運転制御方法

Info

Publication number: JPS63228000A
Application number: JP62218865A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kuhara; 久原　堯之
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-10-01
Filing date: 1987-09-01
Publication date: 1988-09-22
Anticipated expiration: 2014-10-18
Also published as: JP2965295B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、蓄熱槽における二つの隣接する水槽を連通さ
せる連通装置に関する。とくに、本発明は、空調設備な
どの熱源として用いる目的で、たとえば建築物の内部や
緑地、運動施設、駐車場の地下などに設けられ、仕切り
壁により仕切られた複数の水槽により構成される蓄熱槽
における、二つの隣接する水槽間の連通装置に関する。

〔従来技術〕

居住環境の質的向上に伴い、給湯や機器冷却用水の供給
目的も含め、冷暖房需要が大幅に増加している。特に、
業務用ビルなどにおいては、コンピュータやＯＡ機器の
発熱に対する冷暖房需要が加わり、消費エネルギの増加
は著しい。そこで、熱負荷および電力消費のピークカッ
トを主目的とし、深夜電力利用による経済性の向上をは
かるために、たとえば業務用建築物や大規模建築物など
においては、建築物の地下や周辺部に蓄熱用の貯水槽が
設置されている。また、複数のビルなどを対象とした地
域冷暖房を行うばあいには、特に大容量の貯水槽が設け
られる。

このような蓄熱用の貯水槽すなわち蓄熱槽は、一般に槽
内の水流を整流して蓄熱効率を向上させるため、および
構造強度を確保するために、仕切り壁で仕切られた複数
の水槽により構成される。

ところで、このような蓄熱槽の水を用いて効率よく冷暖
房を行うには、季節ごとの冷暖房需要の変動に応じて加
熱または冷却する水の量を適宜調節することが望ましい
。このような事情から、蓄熱槽を構成する水槽は、１個
または互いに接続された複数の水槽からなるにブロック
を構成し、各ブロック間に開閉可能な連通路を設けて、
この連通路を適宜開閉することにより、季節の冷暖房需
要の変動に応じて各ブロックを単独で、あるいは複数個
組み合わせて使用し、それによって冷暖房に使用する温
水または冷水の量を調節している。

また、蓄熱槽は、一定の期間ごとに水抜きを行い、槽内
の保守点検および貯水の入れ換えを行うことが必要であ
る。このためには、蓄熱槽の一部の水槽ブロックを通常
の状態で稼動させながら他の稼動していない水槽ブロッ
クの水を抜いて水槽ブロックごとに順番に保守および水
の入れ換えを行うことが望ましい。したがって、この目
的のためにも各水槽ブロック間の連通路の開閉が必要と
なる。

従来、この水槽ブロック間の連通路の開閉のための手段
としては、スライド式の仕切り弁や螺形弁などの機械的
弁機構が使用されていた。これらの弁機構は、いずれも
蓄熱槽上部に弁操作機構を備え、この弁操作機構により
弁を上方に引き上げるか、あるいは回転させることによ
り、連通路が開かれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の連通路開閉のための弁機構は、蓄熱槽の
上方に弁の操作機構を設置するための大きな空間を必要
とし、かつ弁機構および弁操作機構の保守管理を頻繁に
行う必要がある。たとえばスライド式の仕切り弁では、
弁の開放のために弁部材を上方へ引き上げる必要があり
、そのための空間を蓄熱槽の上方に確保しなければなら
ない。

また螺形弁を用いたばあいには、弁軸を蓄熱槽の上方に
延長して設け、この弁軸に弁操作用ハンドルを取りつけ
る必要がある。建築物の規模が大きくなればなるほど冷
暖房に要する熱量は大きくなり、蓄熱槽も大型になる。

したがって、連通路の開閉弁も大きくなり、弁の開閉操
作のための機構が大きくなり、保守作業に大きなスペー
スが要求されるようになる。したがって、大きな空間が
そのために必要になる。このため、蓄熱槽の直上階の賃
貸可能な面積が減少したり、機械室や駐車場の有効スペ
ースがつぶされたりして、経済上の損失を生じる。

従来の弁機構の他の問題点は、その耐久性である。すな
わち、蓄熱槽内の水の温度は、冷房時には約５ないし１
０℃であり、暖房時には５０ないし６０℃となるが、弁
機構の弁体、弁座、シールなどはいずれも水中に長期間
放置されるので、弁体やシールに変質を生じたり、運動
部の錆つき、シールの固着や弁からの漏洩などが生じる
。このため、シールの交換や弁の摺動部の保守管理など
を比較的頻繁に行わなければならず、かつこの作業自体
が非常に面倒であって、多くの時間、労力および費用を
要し、時には貯水を無駄に捨てるような自体も発生する
。

本発明は、蓄熱槽の連通路における上述の問題を解決す
ることを主目的とする。より具体的に述べると、本発明
は、開閉操作のための空間が小さくてすみ、可動部がな
くて耐久性にすぐれ、開閉機能をもった蓄熱槽における
水槽間の連通制御装置を提供することを目的とするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解決するため、連通路内の圧力
を制御することにより、蓄熱槽を構成する二つの水槽間
の連通および遮断を行う。

すなわち、本発明の一態様に右いては、仕切り壁により
仕切られた複数の水槽からなる蓄熱槽のうちの二つの隣
接する水槽を連通させる連通製蓋において、前記隣接す
る水槽の一方に接続された制御室が設けられ、この制御
室は少なくとも上部が閉じられており、該制御室には、
立ち上がり通路が開口する。この立ち上がり通路は、一
端が前記隣接する水槽の他方に開口し他端部が前記制御
室内で立ち上がって前記水槽内の正常水位より上方で前
記制御室１；開口するように構成される。制御室の上部
には、弁手段を介して真空吸引手段が接続される。

本発明の他の態様においては、一端が二つの水槽のうち
の一方に開口し、他端が他方の水槽に開口するように、
二つの隣接する水槽間に逆Ｕ字形通路が配置され、該逆
Ｕ字形通路の上部の圧力が圧力制御手段により制御され
る。

本発明のさらに他の態様においては、隣接する水槽の一
方の内部に制御槽が配置され、該制御槽内には、一端が
該一方の水槽内の正常水位より下方において前記制御槽
の外に開口し、他端部が前記制御槽内で上方に立ち上が
り、上端において前記制御槽内部の制御室上部に開口す
る立ち上がり管が設けられる。さらに、制御室は隣接す
る水槽の他方に接続されるとともに、制御室上部の圧力
を制御する圧力制御手段が設けられる。

この態様の変形としては、二つの水槽の一方に配置され
た制御室は、内部が上部で連結された第１室と第２室と
に隔壁手段により分割され、前記第１室が前記二つの水
槽の一方に開放され、前記第２室が前記二つの水槽の他
方に接続される。

また、本発明のさらに他の態様においては、通路形成手
段が、二つの隣接する水槽の間の仕切り壁を跨いで配置
され、該仕切り壁を乗り越えてこれら二つの隣接する水
槽を連通ずる逆Ｕ字形通路を該二つの水槽間に形成する
。そして、逆Ｕ字形通路の上部が弁手段を介して真空吸
引手段に接続される。

本発明の上述した態様のいずれにおいても、圧力制御手
段または真空吸引手段を、加圧および真空吸引手段に置
き換え、隣接する二つの水槽間の連通のためには加圧を
行い、連通遮断のためには真空吸引を行うように構成す
ることができる。

〔作　用〕

本発明の第１の態様による連通制御装置では、制御室に
開口する通路の端部が水槽内の正常水位より上方に位置
するように配置されている。したがって、制御室の上部
に真空が導入されていない状態では、隣接する二つの水
槽の連通は遮断される。そこで制御室の上部に真空を導
入すると、制御室内の水位が上昇し、この水位が制御室
内の通路の開口端部より上方に達したとき、二つの水槽
は制御室を介して互いに連通させられる。

本発明の第２の態様による連通制御装置においては、逆
Ｕ字形通路の中間部が水槽の正常水位より上方に位置す
るばあい、通常状態では該逆Ｕ字形通路の中間部に空気
が滞留しており、隣接する二つの水槽は、連通が遮断さ
れる。逆Ｕ字形通路の中間部に真空が作用すると、該通
路内の水位が上昇し、該通路に水が入り込むので、二つ
の水槽は該通路により連通させられる。逆Ｕ字形通路の
中間部が水槽内の正常水位より下方に位置するばあいに
は、通常状態で該逆Ｕ字形通路に水が入り込み、隣接す
る二つの水槽は互いに連通させられる。通路の中間部に
正圧が与えられると、連通は遮断される。その他の態様
における連通制御装置の作用も同様である。

また、圧力制御を加圧および真空吸引手段により行うば
あいには、制御室または逆Ｕ字形通路に正圧を与えたと
き隣接する二つの水槽間の連通が遮断され、負圧を与え
たとき二つの水槽が連通させられる。この態様は、水槽
内の正常水位と水槽の上壁との間隔が小さいばあいに有
利である。

〔実施例の説明〕

以下、本発明の連通制御装置を実施例について説明する
。

第１図は、蓄熱槽を構成する二つの隣接する水槽１．１
０間に設置される連通制御装置２を示している。連通制
御装置２は、内部に制御室２４が形成され、入り口３と
出口４とを左右両側に有する制御槽すなわち箱形ハウジ
ング５からなる。ハウジング５は、水槽１の底部に固定
された支持台６上に設置されており、入り口３に連続し
て、ハウジング５の外方に向かって水平方向に延びる管
７が一体に形成されている。管７の端部には接続フラン
ジ８が形成され、このフランジ８に連通管１１の接続フ
ランジ１２が接続される。

水槽１．１０は仕切り壁９により仕切られており、前述
の連通管１１はこの仕切り壁９に支持されている。図に
は詳細には示していないが、連通管の端部は水槽１０内
に開口して、水槽１０を／％ウジング５の内部の制御室
２４に接続する通路を構成している。

ハウジング５の内部には、出口４から上方に向かって立
ち上がる立ち上がり管１３が設けられている。この管１
３の先端１４は、ノ＼ウジング５の内部において、入り
口３および出口４のいずれの上縁よりも高く、かつ水槽
１．１０内の正常水位すなわち通常の使用状態で水槽１
．１０内に生じる水位ＷＬよりも高い位置で制御室２４
内に開口している。この管１３の先端１４は、複数の放
射状支持体１５によりハウジング５に支持して、該豆ち
上がり管１３が流体の力でふらつくのを防止している。

ハウジング５の上壁には気体通路１６が取りつけられて
おり、この気体通路１６は、真空ポンプ１７に接続され
ている。真空ポンプ１７と気体通路１６との間には、電
磁弁１８が配置され、さらにハウジング５と電磁弁１８
との間からは、別の気体通路１９が分岐している。この
気体通路１９は、開閉弁２０を介して大気に開放されて
いる。

ハウジング５の上壁には、制御室２４内の液面のレベル
を検出する液面計２１が取りつけられている。この液面
計２１は、静電容量形レベル計であって、電極２２がハ
ウジング５内の立ち上がり管１３の外側で制御室２４内
に挿入されている。液面計２１の出力端子は、液面調整
器２３の入力端子に接続され、さらにこの液面調整器２
３の出力端子は、電磁弁１８に接続されている。

次に、第２図を参照して本発明の連通制御装置の動作を
説明する。連通制御装置を連通状態にするには、弁２０
が閉じられ、電磁弁１８が制御室２４内の水位に応じて
開閉される。電磁弁１８が開くと、真空ポンプ１７から
気体通路１６を通して負圧が制御室２４に導入される。

その結果、ハウジング５内の水位Ｈは立ち上がり管１３
の先端１４の高さよりも高くなり、隣接する二つの水槽
１．１０は互いに連通させられる。電磁弁１８の開閉は
、この連通が維持されるように、制御室２４内の水位Ｈ
を検出して制御される。

一方、水槽１．１０間の連通を遮断するときには、気体
通路１９の開閉弁２０を開き、電磁弁１８を閉じる。そ
の結果、大気圧が気体通路１６を通して制御室に導入さ
れ、制御室２４内の水位は水槽１．１０内の水位ＷＬと
同じレベルまで低下して、水槽１．１０間の連通が遮断
される。

この連通制御装置において、液面計２１および液面調整
器２３は、連通状態での制御室２４内の液面レベルが立
ち上がり管１３の先端１４の高さよりも高く維持される
ように作用する。この目的で、液面計２１の電極２２は
、あらかじめ設定した二つの基準液面レベルを検知する
ように構成され、気体通路より漏洩があって液面が下降
したばあいにも、実際の液面レベルが常時二つの基準液
面レベルの間になるように、電磁弁１８が制御される。

この実施例において、水槽１．１０内の正常水位ＷＬと
水槽１．１０の上壁との間に十分な間隔が得られないば
あいには、立ち上がり管１３の先端１４を水槽１．１０
の水面より十分に上方に突出させることができず、遮断
状態が確実に維持できなくなる恐れがある。このような
条件のもとでは、立ち上がり管１３の先端１４を水槽１
．１０の正常水位ＷＬとほぼ同一の高さに位置させ、弁
２０を電磁弁によって構成するとともに、第２図に示す
ように該電磁弁２０に圧縮機１７ａを接続する。水槽１
．１０間の連通を遮断するばあいには、電磁弁１８を閉
じ、電磁弁２０を作動させて制御室２４へ圧縮空気を導
入する。この制御によって、制御室２４内の水位は、水
槽１．１０内の水位ＷＬより低い水位りまで下がり、立
ち上がり管１３の先端１４は、制御室２４の水位りより
十分に高い位置に保持され、遮断状態が確実に維持され
る。水槽１．１０を互いに連通させるばあいには、電磁
弁２０を閉じ、電磁弁１８を作動させる。この制御によ
り、制御室２４内の水位Ｈは立ち上がり管１３の先端１
４より十分に高いいちに保持され、連通状態が達成され
る。制御室２４内の水位Ｈ，Ｌの制御は、液面調整器２
３を連通と遮断とに適宜切り換えて、該液面調整器２３
により行えばよい。

第３図ないし第６図は、本発明の他の実施例を示すもの
である。第３図の連通制御装置では、ハウジング５が水
槽１内に配置され、水槽１０に接続された管７がハウジ
ング５内の制御室２４に立ち上がり、立ち上がり管２５
を構成する。この立ち上がり管２５は、第２図の立ち上
がり管１３と同様に、水槽１．１０内の正常水位ＷＬよ
り高い位置まで上方に延びている。ハウジング５の側壁
には、立ち上がり管２５の上端より低い位置に、水槽１
内に開口する管２６が設けられている。

第４図の連通制御装置は、第３図の構造と同様な立ち上
がり管２５を有するが、ハウジング５は下方が開放され
たフード形式に構成されている。

本例でも、立ち上がり管２５の上端は、水槽１．１０内
の水位より上方で制御室２４に開口している。

第５図の連通制御装置では、第３図の立ち上がり管２５
の代わりに、ハウジング５の底部から上方に延びる隔壁
２８が設けられている。この隔壁２８の上端は、ハウジ
ング５の入り口３右よび出口４の上縁部の高さよりも高
く、かつ水槽１．１０内の正常水位ＷＬより高い位置に
ある。隔壁２８は、ハウジング５内の制御室２゛４を二
つの室２４ａ、２４ｂに分割しており、室２４ａ１２４
ｂは隔壁２８の上端より上方で互いに連通ずる。室２４
ａは、入り口３を介して水槽１０に、室２４ｂは、出口
４を介して水槽１にそれぞれ接続されている。

第３図ないし第５図の実施例においては、いずれもハウ
ジング５内に形成される制御室２４の上部が、第１図お
よび第２図の実施例におけると同様に、弁を介して真空
ポンプ（図示せず）に接続される。したがって、水槽１
．１０の連通および遮断の制御は第１図および第２図の
実施例におけると同様である。第１図から第５図までの
実施例においては、水槽１．１０の連通が遮断され、水
槽１．１０に温度の異なる水が貯えられるばあいには、
立ち上がり管内部と制御室とに温度の異なる水が導かれ
るので、立ち上がり管、ハウジングおよび水槽１．１０
間の通路の壁面に適当に断熱材を配置することが必要で
ある。

また、第３図ないし第５図の実施例において、制御室２
４内の圧力の制御を、前述したと同様に圧縮機と真空ポ
ンプの両方により行うことも可能である。もちろん、制
御室２４に圧縮機から加圧空気が導入されると、水槽１
．１０は連通が遮断され、制御室に負圧が導入されると
、水槽１．１０は互いに連通させられる。

第６図の実施例においては、連通制御装置は、水槽１．
１０間の仕切り壁９を跨ぐように配置された逆Ｕ字管２
９により構成されている。この逆Ｕ字管２９は、互いに
隣接する水槽１．１０の内部において下方に湾曲して水
槽１．１０の底部に向かって開放している。逆Ｕ字管２
９は、中間部３０の位置が最も高く、したがってこの中
間部３０により構成される中間通路３１が両端部より高
い位置に設けられている。

逆Ｕ字管２９の両端は、水槽１．１０内の水位ＷＬより
低い位置にあり、中間通路３１は水位ＷＬより高い位置
にある。気体通路１６は、この中間通路３１に接続され
ている。通常、電磁弁１８が開き、気体通路１９の弁２
０が閉じているときは、水面は第６図にＨで示す水面ま
で上昇し、中間通路３１内に水が入り込んで水路が形成
され、水槽１．１０が互いに連通させられる。弁２０を
開き、電磁弁１８を閉じると、中間通路３１内は空気で
充満され、隣接する水槽１１０間の連通は遮断される。

気体通路１６には圧力調整器３３が接続される。圧力調
整器３３は、さらに電磁弁１８に接続されている。圧力
調整器３３は、電圧計を内臓しており、この電圧計の出
力信号に応じて電磁弁１８を制御し、これにより真空ポ
ンプ１７から負圧を適宜気体通路１６内に導入して、そ
の気体通路１６内の負圧を所定値に維持する。

この連通制御装置では、気体通路１６内にも水が入り込
むばあいには、連通状態の検出は、液面計によるよりも
、この実施例のように圧力計による方が好ましい。なお
、この実施例のように、連通制御装置が逆Ｕ字管により
構成され、該逆Ｕ字管により形成される中間通路が水槽
内の液面の正常水位より上方に配置されている構成では
、逆Ｕ字管と仕切り壁との間の水蜜加工が不要になる、
という利点が得られる。さらに、この逆Ｕ字管などの逆
Ｕ字通路により連通制御装置を構成すると、水槽間の連
通遮断時に、逆Ｕ字形路内は空気で充満されるので、隣
接する水槽間の断熱はこの空気により確保され、隣接す
る２つの水槽に温度の異なる水が蓄えられているばあい
にも、熱の損失は僅少に抑制される。したがって、逆Ｕ
字管その他の部分にとくに断熱材を配置する必要がなく
なる、という利点が得られる。

この第６図の実施例においても、逆Ｕ字管２９の中間Ｂ
３０により形成される中間通路３１を、水槽１．１０内
の正常水位ＷＬとほぼ同一の高さに配置し、連通遮断を
中間通路３１の加圧により行い、連通を中間通路３１へ
の負圧の導入により行うことも可能である。

第７図および第８図は、第６図の実施例における逆Ｕ字
形通路を貯水槽の上壁により構成した実施例を示す。第
７図において、隣接する二つの水槽１．１０は仕切り壁
９により仕切られており、仕切り壁９の上端は、貯水槽
の上壁９ａとの間に間隙を有している。上壁９ａには、
水槽１側に通路形成壁５０が、また水槽１０側に通路形
成壁５１が、それぞれ仕切り壁９を挟んで下向きに延び
るように形成されている。通路形成壁５０．５１は、仕
切り壁９とともに逆Ｕ字形通路５２を形成し、この通路
５２は、中間部が水槽１．１０内の正常水位ＷＬよりも
高い位置にあり、両端部が水槽１．１０内の正常水位Ｗ
Ｌより低い位置で該水槽１．１０に下向きに開口する。

貯水槽の上壁９ａには、気体通路接続管５３が通路５２
に開口するように設けられ、この気体通路接続管５３に
、前述の各側におけると同様な気体通路１６が接続され
る。図示例のように仕切り壁９の上端が水槽１．１０の
正常水位ＷＬより高い位置にあるときは、気体通路１６
は電磁弁を介して真空ポンプに接続され、該電磁弁が開
かれて通路５２に負圧が導入されたとき、通路５２内に
水が上がって、水槽１．１０は互いに連通させられる。

仕切り壁９の上端が水槽１．１０の正常水位ＷＬより低
い、いわゆる潜り堰のばあいには、気体通路１６は電磁
弁を介して圧縮機に接続され、通路５２に圧縮空気を導
入することにより、水槽１１１０間の連通が遮断される
。気体通路接続管５３を貫通して液面計２１の電極２２
が通路５２に挿入されており、この液面計２１が通路５
２内の水位を検出する。

第９図および第１Ｏ図は、逆Ｕ字形通路が貯水槽の上壁
に取り外し可能に取りつけられる例を示すものである。

図において、仕切り壁９の上方に位置する上壁９ａには
、開口９ｂが形成され、この開口９ｂを塞ぐように上壁
９ａに蓋６０が取りつけられる。蓋６０の下面には、逆
Ｕ字形通路６２を有する通路形成部材６１が設けられて
おり、この通路形成部材６１は、蓋６０が開口９ｂを塞
ぐ位置にあるとき、仕切り壁９を跨ぐように配置される
。この位置では、逆Ｕ字形通路６２は、中間部が水槽１
．１０内の水位より上方に位置し、面端が水槽１．１０
内の水位より下方で該水槽内に下向きに開口する。第７
図および第８図の実施例におけると同様に、逆Ｕ字形通
路６２に接続される気体通路接続管６３が設けられる。

本例においては、この接続管６３は、通路形成部材６１
と一体に形成される。接続管６３には気体通路１６が接
続され、また接続管６３を貫通して液面計２１の電極２
２が通路６２内に挿入される。

第１１図は、第７図の構造の変形例を示すものである。

図において、貯水槽の上壁９ａには逆Ｕ字形通路５２に
開口するように接続通路７０が取りつけられ、この接続
通路７０は小径の揚水溝７１が接続される。揚水溝７１
の上部は前述の各実施例におけると同様な気体通路１６
に接続されており、揚水溝７１内には、液面計２１の電
極２２が挿入される。液面計２１の作用は、前述の実施
例におけると同様である。本例においては、水槽１．１
０を連通させるとき、水は揚水溝７１の位置まで上昇さ
せられる。このばあい、揚水溝７１は直径が比較的小さ
いので、比較的感度の低い検知器によっても液面の変動
を敏感に検出することが可能になる。

この実施例のように、隣接する水槽１．１０を互いに連
通させるとき、その連通路の上壁まで水で充満されるよ
うに構成できるが、そのばあいには、連通時の流路面積
が常時一定に保たれ、連通路の流路抵抗が不変となる。

したがって、安定した水流を得ることができ、周囲の水
槽の水面変動を防ぐことができる、という利点が得られ
る。また、揚水溝７１内の水面を外部から目視できるよ
うにすることにより、連通状態の有無を視覚的に確認で
きて便利である。

第１２図は、第１１図の原理を第４図の構造に適用した
実施例を示すもので、第４図の構造に対応する部分は、
第４図と同一の符号を付して説明は省略する。本例にお
いては、ハウジング５に上方に延びる揚水管７５が形成
され、この揚水管７５に気体通路１６が接続される。さ
らに、液面計２１の電極２２が揚水管７５内に挿入され
る。

水槽１．１０を連通させるときには、水は揚水管７５ま
で上昇させられる。この構成により得られる利点は、第
１１図の実施例について述べたものと同様である。

第７図ないし第１２図の実施例においても、連通の遮断
を加圧により行い、連通を負圧の導入により行うことも
、前述の実施例におけると同様に可能である。なお、第
７図ないし第１２図の実施例のように、液面計２１の取
りつけ口が蓄熱槽の直上階の床上に出ている構成は、液
面計２１の保守管理が便利になる、という利点を持つ。

以上、本発明の実施例を、隣接する二つの水槽間の接続
部が水槽の正常水位より上方にあり、通常は両水槽の接
続が遮断され、この接続部に負圧を導入することにより
該接続部まで液面を上昇させて、両水槽を連通させる構
成について説明したが、本発明はこのような構成に限定
されるものではない。以下に、隣接する二つの水槽間の
接続部が水槽の正常水位より下方に位置する実施例につ
いて、本発明を説明する。

第１３図ないし第１６図は、それぞれ第２図ないし第５
図に対応する図であるが、第１３図の例では、豆ち上が
り管１３が、第１４図および第１５図の例では立ち上が
り管２５が、また第１６図の例では隔壁２８の上端が、
水槽１．１０の正常水位Ｈより低い位置にあり、水槽１
．１０は通常の状態で互いに連通ずる。第１３図に概略
的に示すように、制御室２４に接続された気体通路１６
は、電磁弁１８を介して圧縮機８０に接続されている。

電磁弁１８を開いてこの圧縮機８０からの圧縮空気を制
御室２４に導入すると、制御室の液面がして示すように
立ち上がり管１３の上端より低い位置に下がり、水槽１
．１０の連通が遮断される。第１４図ないし第１６図に
は示していないが、これらの実施例でも同様な構成を有
する。

第１７図は、第６図に対応する実施例で、第６図の実施
例との相違点は、本例では逆Ｕ字管２９が水槽１．１０
内の正常水位ＷＬより下方に位置することである。本例
では、通路３０に接続される気体通路１６は、電磁弁１
８を介して空気圧縮機８０に接続される。

第１８図は、本発明が適用される蓄熱槽の一例を示す平
面図である。蓄熱槽１０１は、コンクリートの耐震壁１
０３などによって多数の水槽１０２に区切られており、
これら水槽１０２は、複数個が集まって、それぞれブロ
ックＡ、Ｂ、Ｃを構成している。各ブロックにおいて、
水槽１０２は連通管１０４により互いに接続される。各
ブロックの水槽１０２のいずれかには、水槽からの水の
汲み上げまたは戻しのための配管１０５が設けられる。

さらに、隣合うブロックの水槽間には、本発明の連通制
御装置１０６が設けられる。一部の水槽１０２には、水
流の短絡を防ぐための整流板１０７が設けられる。

第１９図ないし第２３図は、季節による蓄熱槽の運転状
態を示すもので、ブロックＡ、Ｂ、Ｃの各水槽１０２を
横に展開した状態で示す。第１９図は夏期の状態であっ
て、すべてのブロックＡ１ＢＳＣの水槽１０２が冷房用
に使用される。したがって、各ブロック間の連通制御装
置１０６は連通状態にされる。水はブロックＡの一つの
水槽１０２に戻され、ブロックＡの各水槽１０２を順次
に通過してブロックＢの水槽に入り、該ブロックＢの水
槽１０２を順次に通過してブロックＣに入り、次いでブ
ロックＣの水槽１０２を順次に通過したのち該ブロック
Ｃの水槽１０２から汲み出される。各水槽１０２内の水
位には、１１０で示すように各水槽１０２間の連通抵抗
に対応する分だけ差が生じる。

第２０図は５月または９月頃の運転状態で、ブロックＡ
およびＢの水槽１０２に冷房のための冷水が貯水される
。この状態では、ブロックＡＳＢ間の連通制御装置１０
６は連通状態にされ、ブロックＢＳＣ間の連通制御装置
１０６は遮断状態にされる。第２１図および第２２図は
、それぞれ４月または１０月頃および３月または１１月
頃の運転状態を示し、第２１図ではブロックＡ、Ｂ間の
連通制御装置１０６が遮断状態にされて、ブロックＡの
水槽１０２のみが冷房に使用され、第２２図では各ブロ
ック間の連通制御装置１０６がすべて遮断状態にされ、
ブロックＡの水槽１０２が冷房に、ブロックＢの水槽１
０２が暖房に使用される。第２３図は冬季の運転状態を
示すもので、ブロックＡ、Ｂ間の連通制御装置１０６は
遮断状態に、ブロックＢ、Ｃ間の連通制御装置１０６は
連通状態にされ、ブロックＡの水槽１０２が冷房用に、
ブロックＢＳＣの水槽１０２が暖房用にそれぞれ使用さ
れる。第２０図ないし第２２図に示す状態では、使用さ
れていないブロックの水槽から水を抜いて、水槽の保守
点検を行うことも可能である。なお、ブロックＡの水抜
きを行うには、第２１図の使用状態の代わりに、同じ季
節でも各ブロック間の連通制御装置１０６をすべて遮断
状態とし、ブロックＢの水槽１０２に冷房のための冷水
を貯水し、ブロックＡの水槽から水を抜くようにすれば
よい。ブロックＡの水槽の水抜きをした状態を第２４図
に示す。

たとえば第２４図の運転状態におけるブロックＡの水槽
とブロックＢの水槽との間のように、水を抜く水槽と水
を抜かない水槽との間に本発明の連通制御装置を使用す
るばあいには、第１図ないし第１２図に示す実施例のよ
うに、通常は遮断状態になり、負圧の作用で連通状態が
達成される形式の装置を用いることが、とくに有利であ
る。

この点をさらに詳細に説明すると、たとえば第２４図に
示す連通装置１０６に第１３図の実施例の構成を使用し
たばあいを想定すると、ブロックＡの水Ｗ！１内の水位
が開口４の上縁より低い位置まで低下したとき、制御室
２４は水槽１内の空気と連通ずることになり、制御室２
４内の圧力制御は不能になる。この状態では、制御室２
４内での水流遮断は不可能になり、ブロックＢの水槽１
０内の水が管１３を通って水槽１に流出する。この流出
は、水槽１０の水位が立ち上がり管１３の上端のレベル
に低下するまで続くことになる。その結果、ブロックＡ
の水槽から水抜きをしたとき、ブロックＢの水槽の水位
も低下することになる。

これは、ブロックＢの水槽の水が無駄に揄てられること
を意味すると同時に、ブロックＢで使用できる水の容積
が減少して、蓄熱量が低下することをも意味し、経済上
の損失は大きい。さらに、蓄熱槽においては、通常、蓄
熱容量の確保と安定した運転を維持することの必要性か
ら、水槽内の水位を維持するための手段が設けられるが
、ブロックＢの水槽内の水位が低下した状態で運転が続
けなければならないときには、別途に低水位維持手段を
必要とし、蓄熱槽の制御が複雑になる、という不利益を
生じる。

これに対し、第２図の実施例では、立ち上がり管１３の
上端が水槽１．１０内の正常水位より上方に位置するの
で、制御室２４内が大気圧になる遮断状態において、い
ずれのブロックの水槽の水位低下も他のブロックの水槽
の水位に影響を及ぼさない。このことは、第３図ないし
第１２図に示す他の形式の実施例についてもまったく同
様であり、前述した経済上の損失＄よび制御上の不利益
を生じない。

また、たとえば第２３図の使用状態では、ブロックＡの
最下流側の水槽１０２とブロックＢの最上流側の水槽１
０２との間には、連通遮断状態でかなり大きな水位差が
生ずることになる。このように、遮断状態で隣接する水
槽間に大きな水位の差を生じる個所に、本発明の連通制
御装置を使用するばあいにも、第１図ないし第１２図に
示す実施例のように、通常で遮断状態になり、負圧の作
用で連通状態が達成される形式の装置を用いることが、
とくに有利になる。

この点を一例によりさらに詳細に説明すると、たとえば
第１３図の実施例のように、通常で連通状態になり、正
圧の作用で遮断状態が達成される形式の装置においては
、連通遮断時に気体の漏洩を補充する分だけ制御室内に
空気を適宜吹き込んで制御室内の液面を一定範囲に保ご
とが望ましいのであるが、このとき制御室内の液面の移
動が問題となる。第１３図の実施例では、水槽１と水槽
１０の間を遮断中に雨水槽の水面間に差が生じ、仮に水
槽１０内の水位が水槽ｌ内の水位よりｈだけ高い状態に
なったとすると、制御室２４内において、立ち上がり管
１３の外側の水位は上昇し、立ち上がり管１３の内側の
水位は下降する。その結果、立ち上がり管１３の内外の
水位にはｈの差を生じる。

第１３図の実施例では制御室２４内の圧力の制御を制御
室２４内の立ち上がり管１３の外側の水位を検出するこ
とにより行っているので、前述した立ち上がり管１３の
外側の水位の上昇を液面計が捉えて、制御室２４内の圧
力はその水位の上昇に相当するだけ上昇させられる。そ
の結果、立ち上がり管１３内の水位がさらに低下し、空
気が水槽１に吹き抜けることになる。このような吹き抜
けを避けるためには、複雑な制御を行わねばならず、非
常に不経済である。

これに対して、第２図の実施例では、遮断時には制御室
は大気と連通しており、制御室内の圧力を調整する必要
がないので、立ち上がり管１３の上端の位置を、水槽１
０の水位上昇を見込んだ高さに設定することにより、こ
のような問題を簡単に避けることができる。また、負圧
を作用させることによって連通状態を達成する形式の実
施例では、第１１図および第１２図の実施例のように揚
水溜または揚水管を設けることにより、液面検出が容易
になり、連通面積の変動を避けることができる、という
利点が得られる。

このように、本発明の連通制御装置の用途によっては、
負圧連通型の装置が、加圧遮断型の装置に比して顕著に
すぐれた結果をもたらすものとなる。

〔効　果〕

本発明の蓄熱槽、における連通制御装置では、液体内に
可動部分を配置する必要がないので、故障や破損、部品
の消耗などはほとんど生じない。したがって、従来の蓄
熱層の連通制御装置に比し、保守管理の負担が大幅に軽
減される。また、気体通路を適当に延長することによっ
て遠隔操作が可能になる。さらに、蓄熱槽の直ぐ上方の
階に弁開閉のための機構を配置したり、保守管理のため
のスペースを確保したりする必要がないので、建築物な
どの空間の有効利用が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す蓄熱槽における水槽
間の連通制御装置の断面図、第２図は、第１図の装置の
作用を説明するための概略図、第３図ないし第６図は、
本発明の他の実施例を示す第２図と同様な概略図、第７
図は、本発明のさらに他の実施例を示す断面図、第８図
は、第７図の■−■線に沿ってとった断面図、第９図は
本発明のさらに他の実施例を示す断面図、第１０図は、
第９図のＸ−Ｘ線断面図、第１１図は、第７図の実施例
の変形例を示す概略断面図、第１２図は、第４図の例の
変形例を示す断面図、第１３図ないし第１７図はそれぞ
れ第２図ないし第６図に対応する他の実施例の概略断面
図、第１８図は本発明が適用される蓄熱槽の一例を示す
平面図、第１９図ないし第２４図は第１８図の蓄熱槽の
季節による使用状態を示す概略図である。１．１０・・・・水槽、　２・・・・連通制御装置、５
・・・・ハｆ）ジング、１３．２５・・・・立ち上がり
管、２１・・・・液面計、　　　　２４・・・・制御室
、１６．１９・・・・気体通路。第３図　　　　　第４図第５図第６図第１１図第１３図第１５図　　　　　　第１６図第１７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）仕切り壁により仕切られた複数の水槽からなる蓄
熱槽のうちの二つの隣接する水槽を連通させる連通装置
において、前記隣接する水槽の一方に接続され少なくと
も上部が閉じられた制御室と、一端が前記隣接する水槽
の他方に開口し他端部が前記制御室内で立ち上がって前
記水槽内の正常水位より上方で前記制御室に開口する通
路と、前記制御室の上部に弁手段を介して接続された真
空吸引手段と、からなることを特徴とする連通制御装置
。
（２）仕切り壁により仕切られた複数の水槽からなる蓄
熱槽のうちの二つの隣接する水槽を連通させる連通装置
において、一端が前記二つの水槽のうちの一方に開口し
、他端が他方の水槽に開口するように前記二つの隣接す
る水槽間に配置された逆Ｕ字形通路と、前記逆Ｕ字形通
路の上部の圧力を制御する圧力制御手段と、からなるこ
とを特徴とする連通装置。
（３）特許請求の範囲第２項の連通装置において、前記
通路は中間部が前記水槽の正常水位より上方に位置し両
端部が該正常水位より下方に位置するように配置され、
前記圧力制御手段は弁手段を介して前記逆Ｕ字形通路の
上部に接続された真空吸引手段からなる連通装置。
（４）特許請求の範囲第２項の連通装置において、前記
通路は全体が前記水槽の正常水位より下方に位置するよ
うに配置され、前記圧力制御手段は前記逆Ｕ字形通路の
上部に弁手段を介して接続された圧縮機からなる連通装
置。
（５）仕切り壁により仕切られた複数の水槽からなる蓄
熱槽のうちの二つの隣接する水槽を連通させる連通装置
において、前記隣接する水槽の一方に内に配置され閉ざ
された制御室を形成する制御槽と、前記一方の水槽の正
常水位より下方において一端が前記制御槽の外に開口し
他端部が前記制御槽内で上方に立ち上がり上端において
前記制御槽内部の前記制御室の上部に開口する立ち上が
り管と、前記制御室を前記二つの水槽の他方に接続する
通路と、前記制御室上部の圧力を制御する圧力制御手段
と、からなる連通装置。
（６）仕切り壁により仕切られた複数の水槽からなる蓄
熱槽のうちの二つの隣接する水槽を連通させる連通装置
において、前記二つの水槽の一方に配置され少なくとも
上部が閉ざされ下部が前記一方の水槽に開口した制御槽
と、一端が前記二つの水槽の他方に開口し他端部が前記
制御槽内で上方に立ち上がり上端において前記制御槽内
部の制御室上部に開口する通路と、前記制御室の上部の
圧力を制御する圧力制御手段と、からなる連通装置。
（７）仕切り壁により仕切られた複数の水槽からなる蓄
熱槽のうちの二つの隣接する水槽を連通させる連通装置
において、前記二つの水槽の一方に配置され上部が閉ざ
された制御室と、前記制御室内部を上部で連結された第
１室と第２室とに分割する隔壁手段と、前記第１室を前
記二つの水槽の一方に開放する開口と、前記第２室を前
記二つの水槽の他方に接続する通路と、前記制御室の上
部の圧力を制御する圧力制御手段と、からなることを特
徴とする連通装置。
（８）仕切り壁により仕切られた複数の水槽からなる蓄
熱槽のうちの二つの隣接する水槽を連通させる連通装置
において、前記二つの隣接する水槽の間の仕切り壁を跨
いで配置され、該仕切り壁を乗り越えてこれら二つの隣
接する水槽を連通する逆Ｕ字形通路を該二つの水槽間に
形成する通路形成手段と、前記逆Ｕ字形通路の上部を弁
手段を介して真空吸引手段に接続する圧力制御手段と、
からなることを特徴とする連通装置。
（９）特許請求の範囲第８項の連通装置において、前記
通路形成手段は前記蓄熱槽の上壁に設けられた連通装置
。
（１０）特許請求の範囲第８項の連通装置において、前
記通路形成手段は前記蓄熱槽の上壁に取り外し可能に取
りつけられた蓋に設けられた連通装置。
（１１）仕切り壁により仕切られた複数の水槽からなる
蓄熱槽のうちの二つの隣接する水槽を連通させる連通装
置において、少なくとも上部が閉ざされ下部が前記二つ
の隣接する水槽のうちの一方の水槽に開口した制御槽と
、一端が前記二つの水槽の他方に開口し他端部が前記制
御槽内で上方に立ち上がり上端において前記制御槽内部
の制御室上部に開口する通路と、前記二つの隣接する水
槽の連通を遮断するため前記制御室の上部を加圧し、前
記二つの隣接する水槽間を連通させるため前記制御室の
上部に負圧を導入する圧力制御手段と、からなる連通装
置。
（１２）特許請求の範囲第１１項に記載の連通装置にお
いて、前記通路は前記水槽の正常水位の近傍において前
記制御室上部に開口した連通装置。
（１３）特許請求の範囲第１１項または第１２項に記載
の連通装置において、前記制御槽は前記一方の水槽内に
配置された連通装置。
（１４）特許請求の範囲第１１項または第１２項に記載
の連通装置において、前記制御槽は前記他方の水槽内に
配置された連通装置。
（１５）仕切り壁により仕切られた複数の水槽からなる
蓄熱槽のうちの二つの隣接する水槽を連通させる連通装
置において、一端が前記二つの水槽のうちの一方に開口
し、他端が他方の水槽に開口するように前記二つの隣接
する水槽間に配置された逆Ｕ字形通路と、前記二つの隣
接する水槽間の連通を遮断するために前記逆Ｕ字形通路
の上部を加圧し、前記二つの隣接する水槽間を連通させ
るため前記逆Ｕ字形通路の上部に負圧を与える圧力制御
手段と、からなることを特徴とする連通装置。