JPH0123085Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈技術分野〉 本考案は、熱媒を循環させて集熱する太陽熱集
熱装置に関する。

〈従来技術〉 従来、熱交換器１にて蓄熱槽２内の流体を昇温
する間接加熱タイプの太陽熱集熱装置において、
第２図の如く熱媒循環回路Ａの復管の上部を開放
せず下方の蓄熱槽２の外箱３内に設けた熱媒貯溜
タンク４を大気開放した下部開放システムと、第
３図の如く熱媒循環回路Ａの復管の最上部に開放
タンク５を設けた上部開放システムとが主流をな
している。両者には一長一短があり、節約率が高
く、施工、メンテナンスが容易なシステムとはい
えない。

即ち下部開放システムは、長所として、 (イ) 屋根などに昇らずに蓄熱槽２部で熱媒の注
入、補給ができる。

(ロ) 熱媒の流量確認が地上ででき、さらに濃度、
PH管理が容易であること等、施工メンテナンス
が容易である。

一方短所として (i) 集熱回路中の上部熱媒が落水しやすいこと。
即ち上部集熱器周辺の内圧は大気圧より低いた
め、配管接続部などからわずかの空気が吸込ま
れても、タンク内へ落水する。又負圧であるこ
とから上部開放システムに比し、沸騰しやすい
条件にあり、過集熱時など熱媒温度が高いとき
ポンプ７の停止時に比較的沸騰が起りやすく、
沸騰により集熱器６内に発生した蒸気の体積相
当分は吸込落水と同様熱媒のタンク４内へ戻
る。

(ii) 落水頻度が高いため、循環ポンプ７揚程は集
熱器６頂部まで押し上げる能力が必要となり、
このため循環ポンプ７は大型大入力となり、節
約型機器にとつて大きな弱点となつている。

一方、上部開放システムは長所として (イ) 熱媒は一度注入すると落水しないので循環ポ
ンプ７は小型のもので良い。即ち小入力タイプ
のもので事足りる。

(ロ) 開放タンク５は落水を受けとめる必要がない
ため小容量のもので良い。又タンクは集熱器６
側にあるため蓄熱槽２外箱３が小さいもので良
い。

短所としては熱媒の注入補給が困難であり、太
陽熱集熱装置にとつて重要な保守管理実施の面で
不利となる。

〈目的〉 本考案は、上記に鑑み、熱媒の沸騰、膨張を抑
え集熱器からの熱媒の落下を防止し得、熱媒量の
確認及び補給が容易な太陽熱集熱装置の提供を目
的としている。

〈実施例〉 以下、本考案の一実施例を第１図に基いて説明
すると、これは、太陽熱を収集する集熱器１１
と、該集熱器１１で加熱された熱媒と蓄熱槽１２
内の流体とを熱交換する熱交換器１３と、該熱交
換器１３の出口側と集熱器１１の入口側とを接続
する往管１４と、前記集熱器１１の出口側と熱交
換器１３の入口側とを接続する復管１５とから熱
媒循環回路Ｂが構成され、該往管１４の熱交換器
１３側に循環ポンプ１６及び密閉形の熱媒補給タ
ンク１７が設けられ、前記集熱器１１の出口側に
前記熱媒循環回路Ｂの吸込方向へ空気を逆止する
逆止弁１８を有する膨張タンク１９が設けられた
ものである。

前記集熱器１１及び膨張タンク１９は屋根上に
配置され、循環ポンプ１６及び補給タンク１７は
蓄熱槽１２の外装箱２０に内装されている。補給
タンク１７は、液量確認窓１７ａ付タンク本体１
７ｂと、その上部開口を閉塞する補給蓋１７ｃと
から成り、本体１７ｂの底部と前記往管１４とが
配管２１により連通接続されている。

一方、屋根上の膨張タンク１９は、タンク底部
に、集熱器１１に連通する入口２２ａと、熱交換
器１３側に連通する出口２２ｂを有している。そ
して前記逆止弁１８は、タンク上部開口を弁孔２
３として、その周壁に形成された弁座２４と、該
弁座２４に離着座自在な弁子２４とからなる。そ
して弁子２４は、前記弁子２３に上下動自在に内
嵌された弁棒２５と、前記弁座２４に上方から離
着座自在に弁棒２５の上端に設けられた球部２６
と、弁棒２５の下端に固定されたフロート２７と
から構成される。なお、２８は給湯栓２９は給湯
路３０は給水路である。

上記構成において、循環ポンプ１６の運転によ
り集熱器１１で集熱して加熱された熱媒は、膨張
タンク１９、復管１５を通り、熱交換器１３で蓄
熱槽１２内の流体に熱を与えて流体を加温し、低
温化した熱媒は循環ポンプ１６により往管１４か
ら集熱器１１に戻る。このサイクルを繰返すこと
により、蓄熱槽１２の流体を加温し、設定温度ま
で流体を加熱する。

ここで熱媒は熱媒循環回路Ｂで通常（運転、停
止にかかわらず）上部開放システムを形成する。
即ち下部の補給タンク１７が補給蓋１７ｃにより
密閉されており、上部の膨張タンク１９が空気抜
き逆止弁１８により大気圧に保たれているためで
ある。一方、熱媒補給等の目的で補給蓋１７ｃを
開けると、上部の逆止弁１８が閉されて熱媒の落
下が防がれる。つまり下部開放システム（宙づり
システム）を形成する。このように両システムの
長所を兼ね備えた理想的なシステムが実現され
る。

以上を要約すると、 (イ) 熱媒が沸騰したときは、集熱器１１内は大気
圧のため沸騰そのものが起りにくい。即ち沸騰
した熱媒蒸気は膨張タンク１９、逆止弁１８を
通過して大気中へ放出される。

(ロ) 熱媒が膨張したときは膨張タンク１９で収容
する。

(ハ) 熱媒循環回路Ｂ中に空気が混入した場合でも
補給タンク１７は密閉されてあるので熱媒は落
水しない。

(ニ) 熱媒の補給操作も地上側の補給タンク１７の
補給蓋１７ｃを開けて容易に行ない得、またこ
のとき逆止弁１８の作用で空気の吸い込みが逆
止されるので熱媒は落水しない。

(ホ) 熱媒循環回路Ｂ中の熱媒量の確認は、地上に
ある補給タンク１７で確認窓１７ａから日常容
易に点検できる。

(ヘ) 循環ポンプ１６は、熱媒注入（初回）が膨張
タンク１９から行ない、その後も熱媒は落水し
ないため、循環ポンプ１６は低揚程、即ち低入
力ポンプで可能となり、コストダウンが図れ
る。

〈効果〉 以上の説明から明らかな通り、本考案は、太陽
熱を収集する集熱器と、該集熱器で加熱された熱
媒と蓄熱槽内の流体とを熱交換する熱交換器と、
該熱交換器の出口側と集熱器の入口側とを接続す
る往管と、前記集熱器の出口側と熱交換器の入口
側とを接続する復管とから熱媒循環回路が構成さ
れ、該往管の熱交換器側に循環ポンプ及び密閉形
の熱媒補給タンクが設けられ、前記集熱器の出口
側に前記熱媒循環回路の吸込方向へ空気を逆止す
る逆止弁を有する膨張タンクが設けられたもので
ある。

従つて、本考案によると、熱媒の沸騰、膨張を
抑え集熱器からの熱媒の落下を防止し得、熱媒量
の確認及び補給が容易な太陽熱集熱装置といつた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す太陽熱集熱装
置の構成図、第２図は従来の下部開放型太陽熱集
熱装置の構成図、第３図は従来の上部開放型太陽
熱集熱装置の構成図である。 １１：集熱器、１２：蓄熱槽、１３：熱交換
器、１４：往管、１５：復管、１６：循環ポン
プ、１７：補給タンク、１８：逆止弁、１９：膨
張タンク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 太陽熱を収集する集熱器と、該集熱器で加熱さ
   れた熱媒と蓄熱槽内の流体とを熱交換する熱交換
   器と、該熱交換器の出口側と集熱器の入口側とを
   接続する往管と、前記集熱器の出口側と熱交換器
   の入口側とを接続する復管とから熱媒循環回路が
   構成され、該往管の熱交換器側に循環ポンプ及び
   密閉形の熱媒補給タンクが設けられ、前記集熱器
   の出口側に前記熱媒循環回路の吸込方向へ空気を
   逆止する逆止弁を有する膨張タンクが設けられた
   ことを特徴とする太陽熱集熱装置。