JPH0535332B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0535332B2 JPH0535332B2 JP59125917A JP12591784A JPH0535332B2 JP H0535332 B2 JPH0535332 B2 JP H0535332B2 JP 59125917 A JP59125917 A JP 59125917A JP 12591784 A JP12591784 A JP 12591784A JP H0535332 B2 JPH0535332 B2 JP H0535332B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- hot water
- condenser
- collector
- refrigerant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
- F24S20/40—Solar heat collectors combined with other heat sources, e.g. using electrical heating or heat from ambient air
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はヒートポンプを利用して太陽熱及び大
気熱を吸熱し、湯を作る太陽熱利用集熱装置に関
するものである。
気熱を吸熱し、湯を作る太陽熱利用集熱装置に関
するものである。
従来例の構成とその問題点
従来、ヒートポンプを利用して太陽熱及び大気
熱を吸熱して湯を作る太陽熱利用集熱装置とし
て、第４図に示す如く圧縮機１、凝縮器２、膨張
装置３、集熱器４、気液分離器５を順次連結して
冷媒密閉回路を構成し、前記集熱器４で太陽熱及
び大気熱を吸熱し、その吸熱量に前記圧縮機１の
圧縮熱を加えた凝縮熱で湯を作り、貯湯槽７に貯
える太陽熱利用集熱装置がある。この太陽熱利用
集熱装置における集熱器４の構成は第１図に示す
如く集熱板４ａに冷媒管４ｂを接合した平板式が
ある。しかし、この集熱器４では太陽熱受熱面積
に比べ空気側伝熱面積が小さい為に、曇天及び雨
天時にに充分に大気熱を吸熱することができず集
熱量不足となる。又、システムの運転効率も悪
い。一方、上記集熱量不足、運転効率を改善する
為に、他の集熱器構成として第２図に示す如く、
冷媒管４ｂに同仕様のフイン４ｃを多数配列した
フインチユーブ式がある。この場合には空気側伝
熱面積が大きい為に集熱量、運転効率もかなり改
善される。しかし、屋外の自然風を利用して大気
熱を吸熱する為に自然風の風向によつてかなり性
能が変化する。第２図中の実線で示す如くフイン
４ｃ間を通過する風向であればよいが、破線に示
す如くフイン４ｃ間を通過しにくい風向の場合に
はフイン４ｃ表面上は速度境界層が厚く、空気側
熱伝達率は悪い為にかなり性能が劣る。又、冬季
の低外気温時で自然風速が小さい（自然対流）場
合には、第３図に示す如くフイン４ｃの先端に着
霜が生じ、時間経過とともに着霜が進行しフイン
４ｃ間は目詰りが生じ、吸熱量の低下が著しく、
又、運転効率も悪くなるとともに圧縮機１への液
バツクも生じて機器の信頼性の面でも問題とな
る。
熱を吸熱して湯を作る太陽熱利用集熱装置とし
て、第４図に示す如く圧縮機１、凝縮器２、膨張
装置３、集熱器４、気液分離器５を順次連結して
冷媒密閉回路を構成し、前記集熱器４で太陽熱及
び大気熱を吸熱し、その吸熱量に前記圧縮機１の
圧縮熱を加えた凝縮熱で湯を作り、貯湯槽７に貯
える太陽熱利用集熱装置がある。この太陽熱利用
集熱装置における集熱器４の構成は第１図に示す
如く集熱板４ａに冷媒管４ｂを接合した平板式が
ある。しかし、この集熱器４では太陽熱受熱面積
に比べ空気側伝熱面積が小さい為に、曇天及び雨
天時にに充分に大気熱を吸熱することができず集
熱量不足となる。又、システムの運転効率も悪
い。一方、上記集熱量不足、運転効率を改善する
為に、他の集熱器構成として第２図に示す如く、
冷媒管４ｂに同仕様のフイン４ｃを多数配列した
フインチユーブ式がある。この場合には空気側伝
熱面積が大きい為に集熱量、運転効率もかなり改
善される。しかし、屋外の自然風を利用して大気
熱を吸熱する為に自然風の風向によつてかなり性
能が変化する。第２図中の実線で示す如くフイン
４ｃ間を通過する風向であればよいが、破線に示
す如くフイン４ｃ間を通過しにくい風向の場合に
はフイン４ｃ表面上は速度境界層が厚く、空気側
熱伝達率は悪い為にかなり性能が劣る。又、冬季
の低外気温時で自然風速が小さい（自然対流）場
合には、第３図に示す如くフイン４ｃの先端に着
霜が生じ、時間経過とともに着霜が進行しフイン
４ｃ間は目詰りが生じ、吸熱量の低下が著しく、
又、運転効率も悪くなるとともに圧縮機１への液
バツクも生じて機器の信頼性の面でも問題とな
る。
発明の目的
本発明は上記問題点である集熱量不足、システ
ム効率、機器の信頼性を向上させるものである。
ム効率、機器の信頼性を向上させるものである。
発明の構成
上記目的を達成する為、本発明は圧縮機、凝縮
器、膨張装置、集熱器、気液分離器を順次連結し
た冷媒密閉回路と、前記凝縮器と熱交換関係を有
する水加熱器、貯湯槽、水循環ポンプからなる給
湯回路とで構成し、前記集熱器を冷媒管に前縁と
後縁が交互に凹凸形状となるフインを前縁及び後
縁の凹凸が交互に逆となるように多数配列したフ
インチユーブ式構成とすることにより、自然風の
風向による性能低下を少なくして集熱量、システ
ムの運転効率を向上させるとともに、冬季の低外
気温時の着霜による性能低下、フイン間の目詰り
が生じる運転時間を長くして集熱量を向上させる
ことができる。
器、膨張装置、集熱器、気液分離器を順次連結し
た冷媒密閉回路と、前記凝縮器と熱交換関係を有
する水加熱器、貯湯槽、水循環ポンプからなる給
湯回路とで構成し、前記集熱器を冷媒管に前縁と
後縁が交互に凹凸形状となるフインを前縁及び後
縁の凹凸が交互に逆となるように多数配列したフ
インチユーブ式構成とすることにより、自然風の
風向による性能低下を少なくして集熱量、システ
ムの運転効率を向上させるとともに、冬季の低外
気温時の着霜による性能低下、フイン間の目詰り
が生じる運転時間を長くして集熱量を向上させる
ことができる。
実施例の説明
以下に図面に基づいて説明する。第４図は本発
明の太陽熱利用集熱装置の一実施例、第５図は本
発明の太陽熱利用集熱装置の集熱器の一実施例で
ある。第４図、第５図において、１は圧縮機、２
は凝縮器であり、冷媒の凝縮作用を行なう。３は
膨張装置、４は集熱器であり、第５図に示す如く
冷媒管４ｂに前縁と後縁が交互に凹凸形状となる
フイン４ｄを前縁及び後縁の凹凸が交互に逆とな
るように多数配列されたフインチユーブ構成から
なり、太陽熱及び大気熱を吸熱して冷媒を蒸発ガ
ス化させる。５は気液分離器である。又、前記圧
縮機１、凝縮器２、膨張装置３、集熱器４、気液
分離器５は順次連結されて冷媒密閉回路を構成す
る。６は水加熱器であり、前記凝縮器２と熱交換
関係を有する。７は貯湯槽、８は水循環ポンプで
あり、前記水加熱器６、貯湯槽７、水循環ポンプ
８は連結されて給湯回路を構成する。
明の太陽熱利用集熱装置の一実施例、第５図は本
発明の太陽熱利用集熱装置の集熱器の一実施例で
ある。第４図、第５図において、１は圧縮機、２
は凝縮器であり、冷媒の凝縮作用を行なう。３は
膨張装置、４は集熱器であり、第５図に示す如く
冷媒管４ｂに前縁と後縁が交互に凹凸形状となる
フイン４ｄを前縁及び後縁の凹凸が交互に逆とな
るように多数配列されたフインチユーブ構成から
なり、太陽熱及び大気熱を吸熱して冷媒を蒸発ガ
ス化させる。５は気液分離器である。又、前記圧
縮機１、凝縮器２、膨張装置３、集熱器４、気液
分離器５は順次連結されて冷媒密閉回路を構成す
る。６は水加熱器であり、前記凝縮器２と熱交換
関係を有する。７は貯湯槽、８は水循環ポンプで
あり、前記水加熱器６、貯湯槽７、水循環ポンプ
８は連結されて給湯回路を構成する。
次に作用を説明する。圧縮機１で圧縮された高
温高圧の冷媒過熱ガスは凝縮器２に流入し水循環
ポンプ８から送られてきた水によつて冷却されて
凝縮液化し、その際の凝縮熱によつて水加熱器６
で水を加熱昇温させる。又、凝縮液化した冷媒は
膨張装置３に流入し減圧されて集熱器４に流入
し、太陽熱及び大気熱を吸熱して蒸発ガス化し前
記圧縮機１にもどる。ここで集熱器４は冷媒管４
ｂに前縁と後縁が交互に凹凸形状となるフイン４
ｄを前縁及び後縁の凹凸が交互に逆となるように
多数配列されている為に第５図のＡ方向、Ｂ方向
の各風向に対しても第６図ａ，ｂに示す如く境界
層破壊及び差圧による乱れが生じフイン４ｄ間で
誘気流が生じ空気側熱伝達率が向上し、大気熱吸
熱量が増加し、システムの運転効率も向上する。
又、冬季の低外気温時においても、第７図に示す
如く着霜はフイン４ｄの先端のみでなくフイン４
ｄの根元まで生じる様になる為、従来と同着霜量
ではフイン４ｄ先端の着霜厚さは少なくなる。
又、フイン４ｄの先端のフインピツチは従来より
も見かけ上では２倍となつている為に着霜が進行
して、フイン４ｄの先端が目詰りを生じ、吸熱量
が急減少するまでの時間は２倍となる。従つて、
集熱運転時間の拡大により集熱量が大巾に増加す
る。又、圧縮機への液バツクといつた問題も少な
くなる。
温高圧の冷媒過熱ガスは凝縮器２に流入し水循環
ポンプ８から送られてきた水によつて冷却されて
凝縮液化し、その際の凝縮熱によつて水加熱器６
で水を加熱昇温させる。又、凝縮液化した冷媒は
膨張装置３に流入し減圧されて集熱器４に流入
し、太陽熱及び大気熱を吸熱して蒸発ガス化し前
記圧縮機１にもどる。ここで集熱器４は冷媒管４
ｂに前縁と後縁が交互に凹凸形状となるフイン４
ｄを前縁及び後縁の凹凸が交互に逆となるように
多数配列されている為に第５図のＡ方向、Ｂ方向
の各風向に対しても第６図ａ，ｂに示す如く境界
層破壊及び差圧による乱れが生じフイン４ｄ間で
誘気流が生じ空気側熱伝達率が向上し、大気熱吸
熱量が増加し、システムの運転効率も向上する。
又、冬季の低外気温時においても、第７図に示す
如く着霜はフイン４ｄの先端のみでなくフイン４
ｄの根元まで生じる様になる為、従来と同着霜量
ではフイン４ｄ先端の着霜厚さは少なくなる。
又、フイン４ｄの先端のフインピツチは従来より
も見かけ上では２倍となつている為に着霜が進行
して、フイン４ｄの先端が目詰りを生じ、吸熱量
が急減少するまでの時間は２倍となる。従つて、
集熱運転時間の拡大により集熱量が大巾に増加す
る。又、圧縮機への液バツクといつた問題も少な
くなる。
発明の効果
以上述べた如く、本発明は圧縮機、凝縮器、膨
張装置、集熱器、気液分離器を順次連結した冷媒
密閉回路と、前記凝縮器と熱交換関係を有する水
加熱器、貯湯槽、水循環ポンプを連結した給湯回
路とで構成し、前記冷媒密閉回路によるヒートポ
ンプサイクルによつて前記集熱器で太陽熱及び大
気熱を集熱し湯を作り前記貯湯槽に貯える太陽熱
利用集熱装置において、前記集熱器の構成を冷媒
管に前縁と後縁が交互に凹凸形状となるフインを
前縁及び後縁の凹凸が交互に逆となるように多数
配列したフインチユーブ式とすることによつて、
フイン表面上で自然風を乱流、及びフイン間で誘
気流を起こさせて空気側熱伝達率の向上を計ると
ともに、冬季の低外気温時に生じる着霜において
も、フイン間で目詰りが生じる時間を拡大し、い
わゆる集熱運転時間を拡大することにより、集熱
量、システムの運転効率を向上することができ
る。又、圧縮機への液バツクも少なくなり機器の
信頼性も向上させることができる。
張装置、集熱器、気液分離器を順次連結した冷媒
密閉回路と、前記凝縮器と熱交換関係を有する水
加熱器、貯湯槽、水循環ポンプを連結した給湯回
路とで構成し、前記冷媒密閉回路によるヒートポ
ンプサイクルによつて前記集熱器で太陽熱及び大
気熱を集熱し湯を作り前記貯湯槽に貯える太陽熱
利用集熱装置において、前記集熱器の構成を冷媒
管に前縁と後縁が交互に凹凸形状となるフインを
前縁及び後縁の凹凸が交互に逆となるように多数
配列したフインチユーブ式とすることによつて、
フイン表面上で自然風を乱流、及びフイン間で誘
気流を起こさせて空気側熱伝達率の向上を計ると
ともに、冬季の低外気温時に生じる着霜において
も、フイン間で目詰りが生じる時間を拡大し、い
わゆる集熱運転時間を拡大することにより、集熱
量、システムの運転効率を向上することができ
る。又、圧縮機への液バツクも少なくなり機器の
信頼性も向上させることができる。
第１図、第２図は従来の太陽熱利用集熱装置の
集熱器を示す斜視図、第３図は従来の集熱器の着
霜状態を示す図、第４図は本発明の太陽熱利用集
熱装置の一実施例を示すシステム図、第５図は本
発明の太陽熱利用集熱装置に用いる集熱器の一実
施例を示す斜視図、第６図ａ，ｂは本発明の太陽
熱利用集熱装置に用いる集熱器の風の流れを示す
図、第７図は同太陽熱利用集熱装置に用いる集熱
器の着霜状態を示す図である。 １……圧縮機、２……凝縮器、３……膨張装
置、４……集熱器、４ａ……冷媒管、４ｂ……集
熱板、４ｃ……フイン、４ｄ……フイン、５……
気液分離器、６……水加熱器、７……貯湯槽、８
……水循環ポンプ。
集熱器を示す斜視図、第３図は従来の集熱器の着
霜状態を示す図、第４図は本発明の太陽熱利用集
熱装置の一実施例を示すシステム図、第５図は本
発明の太陽熱利用集熱装置に用いる集熱器の一実
施例を示す斜視図、第６図ａ，ｂは本発明の太陽
熱利用集熱装置に用いる集熱器の風の流れを示す
図、第７図は同太陽熱利用集熱装置に用いる集熱
器の着霜状態を示す図である。 １……圧縮機、２……凝縮器、３……膨張装
置、４……集熱器、４ａ……冷媒管、４ｂ……集
熱板、４ｃ……フイン、４ｄ……フイン、５……
気液分離器、６……水加熱器、７……貯湯槽、８
……水循環ポンプ。
Claims (1)
- １ 圧縮機、凝縮器、膨張装置、太陽熱及び大気
熱を集熱する集熱器、気液分離器を順次連結した
冷媒密閉回路と、前記凝縮器と熱交換関係を有す
る水加熱器、貯湯槽、水循環ポンプを連結した給
湯回路からなり、前記集熱器は冷媒管に前縁と後
縁が交互に凹凸形状となるフインを前縁及び後縁
の凹凸が交互に逆となるように多数配列したフイ
ンチユーブ式構成とした太陽熱利用集熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59125917A JPS616541A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | 太陽熱利用集熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59125917A JPS616541A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | 太陽熱利用集熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616541A JPS616541A (ja) | 1986-01-13 |
| JPH0535332B2 true JPH0535332B2 (ja) | 1993-05-26 |
Family
ID=14922129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59125917A Granted JPS616541A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | 太陽熱利用集熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS616541A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0629161A (ja) * | 1993-05-10 | 1994-02-04 | Nippon Chemicon Corp | チップ形電解コンデンサの製造方法 |
| JP3106345B2 (ja) * | 1995-10-23 | 2000-11-06 | 株式会社新川 | ワイヤボンディング装置 |
| JP3886244B2 (ja) * | 1998-03-20 | 2007-02-28 | 松下冷機株式会社 | 熱交換器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5997380U (ja) * | 1982-12-17 | 1984-07-02 | 株式会社日立製作所 | 熱交換器 |
-
1984
- 1984-06-19 JP JP59125917A patent/JPS616541A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS616541A (ja) | 1986-01-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |