JPS5855340Y2 - 蓄熱水槽 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は地中式蓄熱水槽に係るものであって、その目的
とするところは、熱エネルギーの廃熱利用を一層効果的
とし且つ比較的大きな蓄熱水槽を容易且つ低置に建設す
ることにある。

従来の水を熱媒体とするヒートポンプでは凝縮水用の水
、又は蒸発器廻りの水を殆どの場合放流して使用してい
た。

そしてこの冷却を上水道に求めることなく、殆どが地下
水の汲上げによっていた。

然し斯る地下水の汲上げは、地下水の枯渇、地盤沈下を
壷すこととなり、従来の如く地下水を汲上げ、使用後放
流するような容易な地下水利用は許されなくなった。

本考案は斯る従来の水使用方法を改善し、比較的多量の
水を繰返し使用することにより放流使用する水量を減少
するのみでなく、熱エネルギーの蓄熱を一層効果的とし
得る等の利点の多い水槽であること下記の通り。

第１図及び第２図に示す様に、相当大径にして、熱良導
体である鋼製パイル等をもって水槽の外側ケーシング１
２を構成し、水槽の内側ケーシング１３は熱不良導体で
ある木製又は合成樹脂製等とする。

そして前記外側ケーシング１２の内側と前記内側ケーシ
ング１３の外側との間に熱良導体よりなる垂直方向の複
数の連続壁体１１を設けた構造とする。

尚、外側ケーシング１２と内側ケーシング１３との間の
外槽１４と、内側ケーシング１３の内槽１５とは、外槽
下部１６において内槽１５下方開口部を経て相通じると
共に、内側ケーシング１３の上端近くの所要個所に外槽
１４から内槽１５へ通じる開閉自在な透通孔２３を設け
る。

そして、外槽１４へは送水管１７によって下方に設ける
放出口１８又は上方に設ける放出口１９の何れかから或
は両者から外槽１４内へ送水するように装備すると共に
内槽１５へは排水管２０の始端を冷水用の下方フート弁
２１と温水用の上方フート弁２２の二個所とし、所望に
より何れかの水を排水ポンプ２４によって排するよう装
備する。

そして、ヒートポンプの凝縮器に接続した前記送水管１
７をもって、夏季には建築物等により取去った比較高熱
（熱気）を、反対に冬季には建築物等より取去った比較
低熱（冷気）を媒体たる水によって外槽１４及びその周
囲の土壌３０に移すものである。

即ち、夏季には建築物の比較高熱を取去り運び出す比較
的温度の高い温水を例えば上方の放出口１９から外槽１
４に入れると、この熱エネルギーは温水が接触する熱良
導体で構成した多数の連続壁体１１を経て、及び直接に
外側ケーシング１２を経て周囲土壌３０中に貯積される
。

連結壁体１１はフィンの役目を果し外槽１４内の温水が
有する熱を外側ケーシング１２に効果的に伝えるもので
ある。

それ故、従来の如く連続壁体１１のない場合に比較して
非常に効果的に蓄熱水槽周囲の土壌に貯熱される。

更に、この連続壁体１１は外槽１４を内側から補強する
故、比較的大きな蓄熱水槽の建設を容易とする。

そして外槽１４内の水は漸次熱エネルギーを放出して低
温となる。

それ故外槽１４中においても、温度の低い冷水程外槽千
部１６に降下し、内槽下方解放端を経て内槽１５内へ移
る。

内側ケーシング１３は木製又は合成樹脂製で熱不良導体
により構成されており且つ透通孔２３は所要開通時以外
は閉塞状態であるから、内槽１５内の水に対して外槽１
４の水温が影響することなく、外槽１４内で漸次低温化
した冷水は内槽１５内へ下方解放端より移入し、内槽内
に貯蔵される。

そして尚、内槽１５内に貯蔵されている冷水であっても
、内槽１５内方下方程、比較的低温であるがら、この位
置に設けた下方フート弁２１を経て冷水を汲上げる。

この様にして、夏季は建築物等の熱を取去った比較的温
度の高い水を外槽１４に送太し、ここで熱エネルギーを
連続壁体１１により効果的に周囲地中３０へ放出させ以
て熱エネルギーを周囲土壌３０中に貯蔵し、冬季に利用
できるようにする。

そして放熱し冷却した水は、外槽内の水温に影響される
ことなく熱不良導体である内槽１５の内に貯蔵され所望
時に汲出される。

従って夏季の冷房時においてもヒートポンプへ冷却用水
を循環して使用することができ、比較的大きな蓄熱水槽
を用いる故、従来の如く膨大な地下水量を新たに汲上げ
て使用することがない。

且つ建築物から取去った比較高熱を熱エネルギーとして
周囲土壌３０中に貯蔵し冬季に、より効果的に回収し利
用し得るから一石二鳥の利点を有する。

本□考案に係る蓄熱水槽は冬季においては、周囲土壌３
０よりも低温の水の外槽１４下方へ下部放出口１８より
送入すると、外槽１４内において周囲土壌３０から外側
ケーシング内側より直接、及び外側ケーシングより連続
壁体１１を経由して熱を効果的に得て温水となり、外槽
内上方に昇る。

この温水を内側ケーシング１３に設けた透通孔２３を開
き該透通孔２３を経て内槽１５中へ移行せしめる。

又は第１図に示す如く汲替えポンプ２５にて必要に応じ
内槽１５上方へ移すこともある。

内槽１５中の温水は、敢て攪拌作用を加えるものではな
いから、水温による比重に順った位置に滞留し冷水は下
方に沈降しており、内槽１５が熱不良導体である故、外
１槽１４内の水とも断熱され上方は常に温度の比較的高
い水が保存される。

従って、内槽は云わば断熱された大きな水がめであり、
魔法瓶である。

そして前述の如く、夏季に周囲地中３０に貯蔵した熱エ
ネルギーを外槽１４中の水へ移行せしめて温水とし、こ
れを所望に応じ上方フート弁２２から汲出し、斯くの如
くして夏季に貯蔵した熱エネルギーを冬季に効率良く利
用するのである。

尚温水の汲出しは、内槽１５内上方のフート弁２２から
汲出す場合に限ることなく、外槽上方から直接汲出管２
６をもって排水ポンプから所望位置へ移送することもあ
る。

この様に水密熱良導体よりなる外側ケーシング１２をも
って外槽１４とし、前記外槽内に熱不良導体よりなり、
下方開口部を有し、且つ、上方に開閉自在な透通孔２３
を有する内槽１５を具え、更に前記外槽１４の内側と前
記内槽１５の外側との間を垂直方向の熱良導体よりなる
壁体１１で連結すると共に、外槽１４内の上方及び下方
に放出口１８．１９を設け、且つ、内槽１３内の上方及
び下方にフート弁２１．２２を設けた水槽１０を地中に
構築した構造の蓄熱水槽であり、水密熱良導体よりなる
外側ケーシング１２をもって外槽１４とし、外槽１４の
内側と内槽１５の外側との間に熱良導体よりなる壁体１
１を設けた故、外槽１４内の温水が有する熱エネルギー
が効率良く周囲の土壌３０へ保存され、且つ、壁体１１
を有する放向外槽の相互の固定及び蓄熱水槽の構築が容
易であり、繰返し大量の水を使用し得る故空調装置を運
転する場合に地下水の新たな汲上げが非常に少くてすむ
。

そして本考案の他の実施例は、第３図に示す如く内外槽
１４．１５間の連続壁体１１を垂直状とすることなく、
傾上方へ螺旋状に設けたものである。

このように螺旋状とすることによって、水と連続壁体１
１との熱交換を一層効果的とすると共に内外槽の構造的
強度を一層増大し得ることができるのである。

そして尚本考案の他の実施例は第５図に示す如く、外槽
１４及び内槽１５内にぐり石又はコンクリート塊、砂礫
等の強剛にして相互間に相当な空隙を有し且つ比較的熱
容量の大なる充填材２７を充填した蓄熱水槽１０ ｂで
ある。

これらの実施例は、連続壁体１１が水平方向に交わる方
向であるから外槽１４内に投入したグリ石等は適宜降下
して充填され、外槽壁たる外側ケーシング１２に対し内
方から圧を加えることとなる。

それ故、外側ケーシング１２は壁体１１にて補強される
のみでなぐ外槽壁たる外側ケーシング１２に対する周囲
土壌による土圧に拮抗した内圧を充填材２７によって得
ている故、外側ケーシング１２は大きな耐力を要しない
。

従って相当大きな蓄熱水槽であっても薄鉄板等をもって
外側ケーシング１２となし得るから、建設費は比較的廉
価にすむ。

この蓄熱水槽１０ ｂは充填材２７を水槽内にも充填し
ているが、相当な空隙を有するぐり石、セメント塊で充
填している故、水の貯蔵には何の差支えもない。

そして相当大きな水槽であっても充填材を充填している
から、地震等によっても破壊することがなく、容易に大
きな蓄熱水槽を建設し得る。

尚、外槽１４及び内槽１５の何れの横断面も円形と限る
ことなく、第４図に示す如く矩形の外槽１５中に適当な
内槽１４を列置する如く、地形と施工の難易とを勘案し
適当に建設し得ることは云う迄もない。

この様に本考案は熱良導体よりなる外側ケーシング１２
をもって外槽１４とし、前記外槽１４内に熱不良導体よ
りなり下方開口部を有し、且つ、上方に開閉自在な透通
孔２３を有する内槽１５を具え、更に前記外槽１４内側
と前記内槽１５外側との間を水平方向と交わる方向の熱
良導体よりなる壁体１１をもって連結すると共に、外槽
内の上方及び下方に放出口を設け、且つ、内槽内の上方
及び下方にフート弁を設けた水槽を地中に構築した構造
を特徴とする蓄熱水槽１０であり、外槽１４内に連続壁
体１１を有する故、熱エネルギーを効率良く周囲土壌３
０に伝達し、外側ケーシング１２が該壁体により補強さ
れる故、容易且つ安価に大形の水槽１０土中に構築する
ことができ、地下水の使用量を減少させ熱エネルギーを
土壌に蓄積し得る故、効率良く熱エネルギーの使用をす
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る蓄熱水槽の実施例概要図にして、
第２図はその水平断面図、第３図乃至第５図は他の実施
例の概要図。 １０・・・・・・蓄熱水槽、１１・・・・・・連続壁体
、１２・・・・・・外側ケーシング、１４・・・・・・
外槽、１５・・・・・・内槽、１６・・・・・・外槽下
部、１７・・・・・・送水管、１８・・・・・・下方放
出口、１９・・・・・・上方放出口、２０・・・・・・
排水管、２１・・・・・・下方フート弁、２３・・・・
・・開閉自在なる透通孔、２４・・・・・・排水ポンプ
、２５・・・・・・汲替えポンプ、２６・・・・・・汲
出管、２７・・・・・・充填材、３０・・・・・・土壌
。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）熱良導体よりなる外側ケーシングをもって外槽と
   し、前記外槽内に熱不良導体よりなり下方開口部を有し
   、且つ、上方に開閉自在な透通孔を有する内槽を具え、
   更に前記外槽内側と前記内槽外側との間を水平方向と交
   わる方向の熱良導体よりなる壁体をもって連結すると共
   に、外槽内の上方及び下方に放出口を設け、且つ、内槽
   内の上方及び下方にフート弁を設けた水槽を地中に構築
   した構造を特徴とする蓄熱水槽。
2. （２）外槽内側と内槽外側との間を螺旋状に降下する壁
   体をもって連結した構造を特徴とする第１項記載の蓄熱
   水槽。
3. （３）外槽内及び内槽内の、何れか又は両者に相当な空
   隙を有する熱交量の大きな充填材を充填しした第１項又
   は第２項の何れかに記載の蓄熱水槽。