(57)【要約】【課題】本発明は、工場からの排気熱を回収し又は暖房用ガスボイラーで補助加熱し、蓄熱タンクに蓄熱した温水を屋根融雪などに利用した、蓄熱タンクを用いた融雪システムを提供する。【解決手段】本発明の蓄熱タンクを用いた融雪システムは、保温性の高い蓄熱タンク１と、温度不足を補う暖房用ガスボイラー２と、工場からの排気熱を回収する排熱回収ユニット３と、ロードヒーティングへ循環するロードヒーティング装置４と、トイレの便器洗浄、洗車、花木の水撒きに利用する生活用水利用装置５と、屋根融雪に利用する屋根融雪装置６と、熱水を風呂、シャワー、洗面台に供給する給湯装置７から構成される。【選択図】図１
2008051356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＲＰタンク外壁に断熱ウレタン吹き付けした保温性の高い蓄熱タンクと、該蓄熱タンクに貯水される温水の温度不足を補う暖房用ガスボイラーと、工場からの排気熱を回収し、前記蓄熱タンクに温熱エネルギーを供給する排熱回収ユニットと、前記蓄熱タンクからの温熱エネルギーをロードヒーティングへ循環するロードヒーティング装置と、前記蓄熱タンクの温水をトイレの便器洗浄、洗車、花木の水撒きに利用する生活用水利用装置と、前記蓄熱タンクの温水又は温熱エネルギーを屋根融雪に利用する屋根融雪装置と、水道の給湯管を前記蓄熱タンクに円環状に配管し、前記蓄熱タンクからの温熱エネルギーをボイラーで補助加熱して熱水を風呂、シャワー、洗面台に供給する給湯装置から構成されることを特徴とする蓄熱タンクを用いた融雪システム。
【請求項２】
前記蓄熱タンクの内部には、前記暖房用ガスボイラーの熱交換器、前記排熱回収ユニットの熱交換器、ロードヒーティング装置の熱交換器及び屋根融雪装置の熱交換器と、前記生活用水利用装置及び屋根融雪装置に使用される水中ポンプと、水道の給湯管をそれぞれ配設したことを特徴とする請求項１記載の蓄熱タンクを用いた融雪システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場からの排気熱を回収し又は暖房用ガスボイラーで補助加熱し、蓄熱タンクに蓄熱した温水を屋根融雪などに利用した、蓄熱タンクを用いた融雪システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋根の融雪を行う方法としては、ボイラーで温水を発生させ、この温水を屋根に配管した温水パイプに循環させて融雪することが一般に知られている。
しかし、この方法は、ボイラーにより融雪のためにお湯を沸かすので、コスト高となると共に、融雪のために高温水は必要でないことからエネルギーを無駄に消費することになる。
そのため、公知技術として、融雪機能を備えるソーラー集熱装置が開発されている（特許文献１を参照）。
この公知技術では、屋根に配設したソーラーパネルを集熱系と放熱系に分けて配管接続し、各系のそれぞれの供給管中にはポンプを配設すると共に、集熱系の屋根と放熱系の屋根にはセンサーをそれぞれ配設し、これらのセンサーの出力に応じて前記集熱系、放熱系にあるソーラーパネルへの温水供給を制御する制御器並びにその制御器の出力によって起動するボイラーを設けることにより、冬期でもソーラー集熱温水により融雪を図ると共に、生活用水を得るものである。
しかし、太陽熱を利用するソーラーパネルは、積雪量の多い東北地方では、常に屋根に雪が堆積し太陽からの集熱が困難となるので、事実上使用することができないのが実情である。
【特許文献１】特開２００２−３１４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、工場からの排気熱を回収し又は暖房用ガスボイラーで補助加熱し、蓄熱タンクに蓄熱した温水を屋根融雪などに利用した、蓄熱タンクを用いた融雪システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の蓄熱タンクを用いた融雪システムは、ＦＲＰタンク外壁に断熱ウレタン吹き付けした保温性の高い蓄熱タンクと、該蓄熱タンクに貯水される温水の温度不足を補う暖房用ガスボイラーと、工場からの排気熱を回収し、前記蓄熱タンクに温熱エネルギーを供給する排熱回収ユニットと、前記蓄熱タンクからの温熱エネルギーをロードヒーティングへ循環するロードヒーティング装置と、前記蓄熱タンクの温水をトイレの便器洗浄、洗車、花木の水撒きに利用する生活用水利用装置と、前記蓄熱タンクの温水又は温熱エネルギーを屋根融雪に利用する屋根融雪装置と、水道の給湯管を前記蓄熱タンクに円環状に配管し、前記蓄熱タンクからの温熱エネルギーをボイラーで補助加熱して熱水を風呂、シャワー、洗面台に供給する給湯装置から構成されるものである。
前記蓄熱タンクの内部には、前記暖房用ガスボイラーの熱交換器、前記排熱回収ユニットの熱交換器、ロードヒーティング装置の熱交換器及び屋根融雪装置の熱交換器と、前記生活用水利用装置及び屋根融雪装置に使用される水中ポンプと、水道の給湯管をそれぞれ配設したものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の蓄熱タンクを用いた融雪システムは、ＦＲＰタンク外壁に断熱ウレタン吹き付けした保温性の高い蓄熱タンクと、該蓄熱タンクに貯水される温水の温度不足を補う暖房用ガスボイラーと、工場からの排気熱を回収し、前記蓄熱タンクに温熱エネルギーを供給する排熱回収ユニットと、前記蓄熱タンクからの温熱エネルギーをロードヒーティングへ循環するロードヒーティング装置と、前記蓄熱タンクの温水をトイレの便器洗浄、洗車、花木の水撒きに利用する生活用水利用装置と、前記蓄熱タンクの温水又は温熱エネルギーを屋根融雪に利用する屋根融雪装置と、水道の給湯管を前記蓄熱タンクに円環状に配管し、前記蓄熱タンクからの温熱エネルギーをボイラーで補助加熱して熱水を風呂、シャワー、洗面台に供給する給湯装置から構成されるので、工場からの排気熱を回収し、前記蓄熱タンクに温熱エネルギーを供給して保温貯水し、蓄熱タンクの温水を屋根融雪、ロードヒーティングや生活用水に利用するし、ボイラーで補助加熱して熱水を風呂、シャワー、洗面台に供給することができる。
前記蓄熱タンクの内部には、前記暖房用ガスボイラーの熱交換器、前記排熱回収ユニットの熱交換器、ロードヒーティング装置の熱交換器及び屋根融雪装置の熱交換器と、前記生活用水利用装置及び屋根融雪装置に使用される水中ポンプと、水道の給湯管をそれぞれ配設したため、１箇所で蓄熱タンクの温水を屋根融雪、ロードヒーティングや生活用水等に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の蓄熱タンクを用いた融雪システムを添付図面に基づいて、以下に説明する。
図１の概略図に示すように、本発明の蓄熱タンクを用いた融雪システムは、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）タンク外壁に断熱ウレタン吹き付けした保温性の高い蓄熱タンク１と、該蓄熱タンク１に貯水される温水の温度不足を補う暖房用ガスボイラー２と、工場からの排気熱を回収し、前記蓄熱タンク１に温熱エネルギーを供給する排熱回収ユニット３と、前記蓄熱タンク１からの温熱エネルギーをロードヒーティングへ循環するロードヒーティング装置４と、前記蓄熱タンク１の温水をトイレの便器洗浄、洗車、花木の水撒きに利用する生活用水利用装置５と、前記蓄熱タンク１の温水又は温熱エネルギーを屋根融雪に利用する屋根融雪装置６と、水道の給湯管を前記蓄熱タンクに円環状に配管し、前記蓄熱タンクからの温熱エネルギーをボイラーで補助加熱して熱水を風呂、シャワー、洗面台に供給する給湯装置７から構成される。
【０００７】
前記蓄熱タンク１は、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）により製作された大型円筒容器の外壁面に断熱ウレタン吹き付けを行い、保温性を高めたものである。
前記蓄熱タンク１の内部には、前記暖房用ガスボイラー２の熱交換器８、前記排熱回収ユニット３の熱交換器９及びロードヒーティング装置４の熱交換器１０と、前記生活用水利用装置５及び屋根融雪装置６に使用される水中ポンプ１１と、水道の給湯管１２をそれぞれ配設し、通年利用可能にしている。
なお、前記蓄熱タンク１は、屋外より屋内に配置されるのが望ましい。
【０００８】
前記暖房用ガスボイラー２は、ガス燃焼熱を回収する熱交換器(図示せず)と前記蓄熱タンク１の熱交換器８とを往き管１３及び戻り管１４で連結し、前記蓄熱タンク１に貯水される温水の温度不足を補うようにしている。
前記熱交換器８は、熱伝導性の良い金属材料から形成された二重螺旋状又は渦巻状の形に作成される。
【０００９】
前記排熱回収ユニット３は、工場の排気ダクトの排気口に排熱回収用熱交換器１５を配設し、該排熱回収用熱交換器１５と前記蓄熱タンク１の熱交換器９とを往き管１６及び戻り管１７で連結し、前記往き管１６の途中には循環ポンプ１８を配設して、前記蓄熱タンク１に工場からの排気熱を回収して温熱エネルギーを前記蓄熱タンク１に供給するようにしている。
前述と同様に、前記熱交換器９は、熱伝導性の良い金属材料から形成された二重螺旋状又は渦巻状の形に作成される。
【００１０】
前記ロードヒーティング装置４は、前記蓄熱タンク１の熱交換器１０とロードヒーティングする部分１９とを往き管２０と戻り管２１で連結し、前記往き管２０の途中には循環ポンプ２２を配設して、ロードヒーティングする部分１９の地下に埋設される配管部分を、空気層を介して外側管で被い二重管２３としたものである。
前述と同様に、前記熱交換器１０は、熱伝導性の良い金属材料から形成された二重螺旋状又は渦巻状の形に作成される。
前記ロードヒーティング装置４は、凍結防止のために、循環流動媒体として不凍液を使用する。
【００１１】
前記生活用水利用装置５は、トイレの便器洗浄、洗車・花木の水撒きに使用できるように前記蓄熱タンク１に水中ポンプ１１を配設して、それぞれに給水できるように給水配管２４を行う。
【００１２】
前記屋根融雪装置６（図１の右側）は、前記蓄熱タンク１に貯水されている温水を屋根に温水配管２５を介して供給し、スプリンクラー２６や穴開きパイプ２７から屋根の雪に温水を散布して屋根の融雪を行う。
屋根からの融雪水は、雨樋２８から排水配管２９を介して再び前記蓄熱タンク１へ戻される。
なお、前記排水配管２９にはストレーナー３０、残量メーター３１を設けると共にオーバーフローパイプ３２を連結する。
または、前記屋根融雪装置６（図１の左側）は、前記蓄熱タンク１の熱交換器３８と屋根部分３９とを往き管４０と戻り管４１で連結し、前記往き管４０の途中には循環ポンプ４２を配設して、前記屋根部分３９に空気層を介して外側管で被った二重管４３を巻回したものである。
前述と同様に、前記熱交換器３８は、熱伝導性の良い金属材料から形成された二重螺旋状又は渦巻状の形に作成される。
【００１３】
前記給湯装置７は、水道管３３の給湯管１２を前記蓄熱タンク１に円環状に配管し、前記蓄熱タンク１からの温熱エネルギーをボイラー３４で補助加熱して風呂３５、シャワー３６、洗面台３７に熱水を供給する。
【００１４】
次に、本発明の蓄熱タンクを用いた融雪システムの操作動作を添付図面に基づいて、以下に説明する。
冬期においては、排熱回収ユニット３からの温熱エネルギーを利用して蓄熱タンク１の温水を温めるが、これだけでは足りないので暖房用ガスボイラー２からの温熱エネルギーを利用して前記蓄熱タンク１を補助加熱する。
前記蓄熱タンク１には、所定温度の温水が貯蔵され、特に蓄熱タンク１は外壁に断熱ウレタンを吹き付けしているので、保温効果により貯蔵温水の温度が低下することはない。
また、雪が降ってきた場合には、ロードヒーティング装置４の循環ポンプ２２を駆動して不凍液を熱交換器１０→往き管２０→二重管２３→戻り管２１→熱交換器１０と循環させてロードヒーティングする部分１９を加熱する。
循環する不凍液は、低温、例えば２５℃前後で循環させることにより、路面の融雪が行われるので高温、例えば４５℃前後にする必要はない。
したがって、前記蓄熱タンク１に貯蔵温水の温度も前記循環温度に見合った＋１０℃前後であれば良い。
【００１５】
さらに、屋根に雪が積もった場合には、水中ポンプ１１を駆動して温水配管２５を介して屋根の棟に設けた屋根融雪装置６のスプリンクラー２６から温水を噴射して屋根の雪を融雪させると共に屋根融雪装置６の穴開きパイプ２７からも温水を噴射して軒先の雪を融雪させる。
前記融雪水は、屋根から雨樋２８へ集水され、排水配管２９を介して前記蓄熱タンク１に戻される。
春期から秋期においては、屋根に降った雨水を雨樋２８により集水し、排水配管２９を介して前記蓄熱タンク１へ貯水されるので、水中ポンプ１１を駆動して生活用水利用装置５のトイレの便器洗浄、洗車、花木の水撒きに利用することができる。
また、余った雨水はオーバーフローパイプ３２から排出されるので、前記蓄熱タンク１から溢れることはない。
【００１６】
または、屋根に雪が積もった場合には、屋根融雪装置６の循環ポンプ４２を駆動して不凍液を熱交換器３８→往き管４０→二重管４３→戻り管４１→熱交換器３８と循環させて屋根部分３９を加熱する。
循環する不凍液は、低温、例えば２５℃前後で循環させることにより、屋根の融雪が行われるので高温、例えば４５℃前後にする必要はない。
したがって、前記蓄熱タンク１に貯蔵温水の温度も前記循環温度に見合った＋１０℃前後であれば良い。
春期から秋期においては、前記屋根部分３９の二重管４３が太陽熱で温められるので、循環ポンプ４２を駆動して熱交換器３８へ温熱エネルギーを供給し、前記蓄熱タンク１を温めることができる。
【００１７】
また、水道管３３の給湯管１２を前記蓄熱タンク１に円環状に配管しているので、前記蓄熱タンク１からの温熱エネルギーで前記給湯管１２が温められると共に、これだけでは低温であるため、温められた給湯管１２の温水をボイラー３４で補助加熱して給湯装置７の風呂３５、シャワー３６、洗面台３７に５０℃前後の熱水を供給する。
このように、前記給湯装置７は、前記蓄熱タンク１で温めた温水をボイラー３４でわずかなエネルギーで補助加熱するので、省エネルギー的かつ経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の蓄熱タンクを用いた融雪システムの概略図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  蓄熱タンク
２  暖房用ガスボイラー
３  排熱回収ユニット
４  ロードヒーティング装置
５  生活用水利用装置
６  屋根融雪装置
７  給湯装置
８  熱交換器
９  熱交換器
１０  熱交換器
１１  水中ポンプ
１２  給湯管
１３  往き管
１４  戻り管
１５  排熱回収用熱交換器
１６  往き管
１７  戻り管
１８  循環ポンプ
１９  ロードヒーティングする部分
２０  往き管
２１  戻り管
２２  循環ポンプ
２３  二重管
２４  給水配管
２５  温水配管
２６  スプリンクラー
２７  穴開きパイプ
２８  雨樋
２９  排水配管
３０  ストレーナー
３１  残量メーター
３２  オーバーフローパイプ
３３  水道管
３４  ボイラー
３５  風呂
３６  シャワー
３７  洗面台
３８  熱交換器
３９  屋根部分
４０  往き管
４１  戻り管
４２  循環ポンプ
４３  二重管
【図１】
2008051356.tif 000003