JP4530174B2 - コンクリート構造物の蓄熱システム - Google Patents
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Description
また、従来の技術に於ける第2例としての蓄熱材を格納した舗装道路によれば、蓄熱材Bが数℃前・後にて液体から個体に相変化する性質を有し、この相変化する際に生じる凝固熱を利用した凍結防止技術であって、該蓄熱材Bから熱エネルギーを採取しかつ導出し、これを利用する技術ではなく、積極的に路面上に於ける融雪技術に適しないという問題点があった。
すなわち、請求項1記載の発明によれば、コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤からの熱エネルギーを採取・蓄熱する蓄熱部材であって、該蓄熱部材が閉ループを構成した第1、第2配管からの熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第1配管に隣接・配置した第2配管を有し、該第1、第2配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送・流送することを特徴とする。
すなわち、請求項1ないし4記載の本発明によれば、コンクリート構造物に蓄熱体等を設置することで、エネルギーを融雪システム以外に2次的に利用することが可能となり、その用途としては、緊急時の電力並びに厳冬期における暖房などの熱源への供給が可能となり、蓄熱体等は熱エネルギーの場合、潜熱又は顕熱であり、該蓄熱体等の設置対象としては、コンクリート構造物の杭、地中梁、均しコンクリート又は柱などのコンクリート構造物、貯水槽、浄化槽等が好適であり、エネルギー貯蓄機能を持つ複合構造物内にエネルギーを平素より蓄えて置くことで、融雪システムのほかに電源及び熱源として多目的な用途例えば、照明、暖房などへのエネルギーの活用が可能となり、コンクリート構造物と蓄熱体等を一体とすることで、システムの省スペース化と施工費の削減が可能となり、併せて初期費用が大きいような従来の掘削杭利用などの融雪システムと併用することで、従来の融雪システムのエネルギー負担分が軽減され、当該システムの初期費用が削減されるという効果がある。
図1は、本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施の形態の一例を示す垂直断面図である。
図2は、図1に示す本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムの熱又は電気エネルギーの伝導経路を示すシステム構成図である。
尚、第1及び第2配管17A及び17Bに於ける熱伝導媒体としての循環水の循環作用は、例えばポンプや送風機を利用して行なう。
尚、上記第1配管17Aと上記第3配管17Cは図1に示すように一体形成してもよく、該第1配管17Aを杭15の部分まで伸張させ該第1配管17Aで第3配管17Cも代用することも可能である。
上記第2配管17B、上記第4配管17D及び負荷24への配管経路は通常時に於ける熱利用経路を意味する。
ここで、上記第1及び第2ヒートパイプ21A、21Bは例えば金属管の中にウイックという特殊繊維製の中空の筒が内装され、常温付近の温度で液化又は気化する熱伝導媒体が充填・封入されているものであって、該第1及び第2ヒートパイプ21A、21Bを傾けて設置し、下部を加熱すると該熱伝導体は蒸発し該第1及び第2ヒートパイプ21A、21Bの上部に移動する。そして、上記第1及び第2ヒートパイプ21A、21Bの上部を冷却すると、気体状の熱伝導媒体は凝縮し液化して上記ウイック中を流れて下部に移行する機能を備えている。
尚、非常時や必要時に応じて上記融雪機構付き舗装道路以外の負荷24例えば屋根や床等にも熱伝導媒体を伝導させることもできる。また、前記した第1蓄熱部材17の内部又は表面には往復路(閉ループ)を形成した第1配管17Aと、該第1配管17Aから発散された熱エネルギーを吸収しかつ蓄熱すると共に往復路(閉ループ)を形成した第2配管17Bとを有し、この第2配管17Bの出力側には第4配管17Dを接続し必要に応じて熱伝導媒体を該第4配管17Dを介して負荷24にポンプ手段23で圧送する構成としてもよい。
また、当該負荷24を暖房装置として家屋の屋根や床に配置したとき、本発明の蓄熱システムは家屋の暖房システムとして機能する。
また、当該負荷24を暖房装置として家屋の屋根や床に配置したとき、本発明の蓄熱システムは家屋の暖房システムとして機能する。
当実施例1に於ける他の構成部材は上述した実施の形態に於ける構成部材と略同一であり、同一番号及び同一符号を付し、その機能及び動作等の説明を省略する。
当実施例2に於ける他の構成部材は上述した実施の形態に於ける構成部材と略同一であり、同一番号及び同一符号を付し、その機能及び動作等の説明を省略する。
また、本実施例2は太陽熱吸収板19に代えて別の風力エネルギーや振動による運動エネルギーを生み出す装置を設け、これを電気エネルギーに変換して利用することも可能である。
13 コンクリート構造物のコンクリート床版
13a コンクリート構造物のコンクリート床版の側面
14 橋脚(柱)
15 杭
16 梁
17 第1蓄熱部材
17A 第1蓄熱部材の第1配管
17B 第1蓄熱部材の第2配管
17C 第1蓄熱部材の第3配管
17D 第1蓄熱部材の第4配管
18 ポンプ手段
19 太陽熱吸収板
20 入力側ヒートパイプ
21 第2蓄熱部材
21A 第2蓄熱部材の第1ヒートパイプ
21B 第2蓄熱部材の第2ヒートパイプ
22 出力側ヒートパイプ
23 ポンプ手段
24 負荷
25 熱交換杭
S1 雪
L 太陽光
R 地盤
R1 地盤の上面
Claims (4)
- コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤からの熱エネルギーを採取・蓄熱する蓄熱部材であって、該蓄熱部材が閉ループを構成した第1、第2配管からの熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第1配管に隣接・配置した第2配管を有し、該第1、第2配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送・流送することを特徴とするコンクリート構造物の蓄熱システム。
- コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤又は太陽光からの地中熱エネルギー又は太陽熱エネルギーを採取・蓄熱する第1及び第2蓄熱部材であって、一方では前記第1蓄熱部材が閉ループを構成した第1配管及び該第1配管から熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第1配管に隣接・配置した第2配管を有し、該第1、第2配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送し、並びに他方では前記第2蓄熱部材が前記コンクリート構造物に設置した太陽熱吸収板から太陽熱エネルギーを伝導・蓄熱する閉ループを構成した第1、第2ヒートパイプから太陽熱エネルギーを吸収すると共に第1ヒートパイプに隣接・配置した第2ヒートパイプを有し、該第1、第2ヒートパイプ内に充填・封入した熱伝導媒体を前記負荷に流送することを特徴とするコンクリート構造物の蓄熱システム。
- コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤からの地中熱を採取・蓄熱する蓄熱部材であって、該蓄熱部材が閉ループを構成した第1、第2配管からの熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第1配管に隣接・配置した第2配管を有し、該第1、第2配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送・流送し並びに前記地盤に前記地中熱を温水に熱変換させる熱交換杭を埋設し、前記負荷に該温水を流送することを特徴とするコンクリート構造物の蓄熱システム。
- 前記第2蓄熱部材は太陽熱エネルギーを電気エネルギーに変換しかつ蓄電するコンデンサ手段で構成したことを特徴とする請求項2記載のコンクリート構造物の蓄熱システム。
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