JPH0979666A - 太陽熱給湯設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冬期などの凍結時に給水管と給湯管との連通
管部の途中に配設した凍結防止用のヒータを作動する際
において、太陽熱集熱装置内に残湯がある場合も、残湯
がなく水の場合でも各配管路内で凍結する恐れのない太
陽熱給湯設備を提供する。 【解決手段】 太陽熱集熱装置２０の給水管２１と給湯
管２２とを太陽熱集熱装置２０より低位の位置で連通す
る連通管部２４の途中に、給水管２１から給湯管２２へ
の流れを許容し、逆方向の流れを防止する逆止弁１とヒ
ータ２とを配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配管に凍結防止用
のヒータを設けた太陽熱給湯設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の太陽熱給湯設備としては、設置コ
スト並びに運転コストの低減、省スペース、耐久性の向
上並びにメインテナンスの容易化を図ることを目的とし
た特開平７−１２４０６の発明が知られている。すなわ
ち、この設備は図３に示すように給水管２１を介して太
陽熱集熱装置２０に給水し、かつ、この太陽熱集熱装置
２０の最後部から給湯管２２を経て湯を取り出すように
なっており、さらに給水管２１と給湯管２２とを太陽熱
集熱装置２０より低位の位置で連通する連通管部２４で
接続し、その連通管部２４の途中に、給湯管２２から給
水管２１への流れを許容し、逆方向への流れを防止する
逆止弁１と、その逆止弁１の先に、連通管部２４内の水
を加熱するヒータ２を配設している。

【０００３】この場合、連通管部２４の下方に設けた温
度センサー２６により水温を検知し、所定の水温以下で
上記ヒータ２に通電して連通管部２４内の水を加熱する
制御器３０が設けられている。上記従来の太陽熱給湯設
備において、給水管２１あるいは給湯管２２内の水温が
冬期などにおいて所定水温以下になったことを温度セン
サー２６が検知すると、制御器３０により連通管部２４
のヒータ２を作動し、ヒータ２により暖められた湯が給
水管２１経由、太陽熱集熱装置２０の方向に移動して循
環することで、配管内の水の凍結が防止されるようにな
っている。

【０００４】しかしながら、実使用上では下記問題点が
ある。 (1) 温度センサー２６は凍結防止の面からは、給水管２
１側、給湯管２２側双方に設置するか、もしくは、給水
管２１側又は給湯管２２側のどちらかに設置するかであ
るが、双方とも使用状態や太陽熱集熱装置２０内の貯湯
状態で、給水管２１側になったり、給湯管２２側になっ
たりして複雑な温度制御が必要となる。

【０００５】従って、温度センサー２６の複数使用か、
もしくは、単数使用でも温度制御が複雑となる。すなわ
ち使用状態や太陽熱集熱装置２０内の貯湯状態での、凍
結防止に効果的な温度センサー２６の設置位置は次の通
りである。 給湯時に太陽熱集熱装置２０内がお湯の場合は、給
湯管２２はお湯で満たされ、給水管２１は水道水で満た
される事となり、同じ外気温にさらされた場合には、当
然給水管２１が凍結し易くなる。そのため、給水管２１
側への温度センサー２６の設置が効果的である。

【０００６】 給湯時に太陽熱集熱装置２０内が水の
場合は、給水管２１、給湯管２２は水で満たされる。こ
の場合の温度センサー２６の設置は給水管２１側又は給
湯管２２側のどちらでも良い。 凍結防止時（ヒータ２通電時）に、太陽熱集熱装置
２０内がお湯の場合は、給水管２１、給湯管２２はお湯
で満たされる。この場合の温度センサー２６の設置は給
湯管２２側の方がより効果的である。

【０００７】 凍結防止時（ヒータ２通電時）に、太
陽熱集熱装置２０内が水の場合は、給水管２１はお湯で
満たされ、給湯管２２は水で満たされる事となる。その
ため、給湯管２２側への温度センサー２６の設置が効果
的である。以上のように、温度センサー２６の凍結防止
に効果的な設置位置は、使用状態や太陽熱集熱装置２０
内の貯湯状態で給水管２１側になったり、給湯管２２側
になったりして、温度制御において複雑な制御が必要と
なってしまう。 (2) 凍結防止が必要な気象条件の時、断続的に給湯する
場合は、太陽熱集熱装置２０は、お湯、水、お湯又は、
水、お湯、水の層になる。

【０００８】従って給湯すると、太陽熱集熱装置２０の
最後部２から給湯管２２にはお湯が出たり、水が出たり
することになり、使用者に不自由さを与えることにな
る。太陽熱集熱装置２０は例えば図３に示すような構造
で次のようになっている。貯湯量が２０リットルの集熱
貯湯管１００が４本連結されてユニット１０１を作り、
そのユニット１０１を通常３つ合せて太陽熱集熱装置２
０を構成している。そして２０リットル×４×３＝２４
０リットルの貯湯容量になっている。凍結防止が必要な
気象条件の時で断続的に給湯される場合は、凍結防止時
（ヒータ２通電時）には太陽熱集熱器２０の給水管２１
側から順次お湯が貯湯され、給湯時にはそのお湯のうし
ろに水が貯湯されることによりユニット３つがお湯、
水、お湯又は、水、お湯、水の組合せになることがあ
り、その後の給湯時に蛇口５１からは、お湯が出たり、
水が出たりの不規則な給湯となる。

【０００９】一方給湯されない状態で、太陽熱給湯装置
２０内が冷たい水の時に、ヒータ２が通電されたときに
は、ヒータ２により暖められた湯が給水管２１を経由
し、太陽熱集熱装置２０の方向に移動して循環すること
により、太陽熱集熱装置２０の最後部から給湯管２２に
は冷たい水が押し出される。このような循環により、太
陽熱集熱装置２０の給水管２１側には暖められた湯が貯
湯されるが、最後部側には冷たい水が貯えられているこ
とになる。このような状態の時に給湯すれば、蛇口５１
からは冷たい水が流れ出し、冬期間のお湯を使いたい時
に使用者に不自由さを与えることになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の次の３
つの課題を解決するものである。 (1).温度センサー２６の複数使用もしくは単数使用でも
温度制御が複雑であった。 (2).太陽熱集熱装置２０内が、お湯、水、お湯又は、
水、お湯、水の層となり、給湯時に蛇口５１から一定時
間湯が出た後、水になり、その後また湯が出るという不
規則な湯の出かたになっていた。 (3).太陽熱集熱装置２０内のお湯を使いきった場合、凍
結防止用として加熱したお湯が太陽熱集熱装置２０の給
水側に貯湯されているにもかかわらず、給湯側から水が
出てきて有効的にお湯を使うことができなかった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の太陽熱給湯設備は、給水管を介して給水さ
れ、かつ給湯管を介して湯を取り出すようにした太陽熱
集熱装置の給水管と給湯管とを太陽熱集熱装置より低位
の位置で連通する連通管部の途中に、給水管から給湯管
への流れを許容し、逆方向の流れを防止する逆止弁とヒ
ータとを配設することを特徴としたものである。

【００１２】上記の構成にすることにより、冬期などの
凍結時にヒータを作動して連通管部内で暖められた湯が
給湯管経由太陽熱集熱装置の貯湯容器内から給水管側へ
循環することにより、貯湯容器内に残湯がある時も水が
貯っている時にも、給湯管側も給水管側も凍結の恐れが
なく、層になることもなくなり、かつ温度制御も簡単な
制御で可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
例を説明するが、図１はその一実施例に係る太陽熱給湯
設備の概略配置系統図であり、図３の従来例とほぼ同様
な構成と機能とを有しており、それぞれ同じ部品は同じ
部品番号で示している。すなわち、図１において、水道
栓５０に接続した給水管２１を介して太陽熱集熱装置２
０に給水し、かつこの太陽熱集熱装置２０から給湯管２
２を経て蛇口５１から湯を取り出すようになっており、
さらに給水管２１と給湯管２２とを太陽熱集熱装置２０
より低位の位置で連通する連通管部２４で接続し、その
連通管部２４の途中に、給水管２１から給湯管２２への
流れを許容し、逆方向への流れを防止する逆止弁１と、
その逆止弁１の流れを許容する方向の先に、連通管部２
４内の水を加熱する凍結防止のヒータ２を配設してい
る。

【００１４】また、この実施例においても給水管２１の
下方に設けた温度センサー２６により水温を検知し、所
定の水温以下で上記ヒータ２に通電して連通管部２４内
の水を加熱する制御器３０が設けられている。なお、上
記の逆止弁１としては、図２に示すように、中央に流体
が流れる弁座１２，１３を上下に一定間隔をあけて設
け、その上下一対の弁座１２，１３に接離自在に移動可
能な弁１４を内設し、しかもその弁１４を流体よりも軽
い例えばポリプロピレンなどの球状体としたものを使用
している。

【００１５】すなわち、上記逆止弁１を使用することに
より、内設された弁１４が上下に一定間隔をあけた弁座
１２と１３との間を浮いた状態で上下に移動する間に一
定の水を給水管２１側から給湯管２２側へ流出して、そ
の先でヒータ２により暖められた湯が給湯管２２経由、
太陽熱集熱装置２０の貯湯容器内から給水管２１側へ循
環し、凍結防止システムとして機能し、かつ給湯時に水
がでることなく、快適に使用できる。

【００１６】なお、給湯時の逆止弁１の弁１４は弁座１
３へ移動して、給水管２１から連通管部２４を経て、給
湯管２２へは流れない構造になっている。上記の湯の循
環を図１の実線の矢印Ｘで示しているが、太陽熱集熱装
置２０の貯湯容器内に残湯がない場合は、給湯管２２側
の配管内、さらには太陽熱集熱装置２０の給湯管２２側
にお湯が満たされた状態となり、この状態で給湯時には
お湯が蛇口５１から流れ、有効的な給湯が可能である。

【００１７】また、上記矢印Ｘ方向へのお湯の循環で、
給湯管２２のお湯は貯湯容器内に貯湯され、さらに給水
管２１へは水が流れ、次いで湯が流れることで配管内の
凍結の恐れがなく、一方当然のことながら給湯管２２の
配管内も凍結の恐れがない。さらに蛇口５１の手前に補
助熱源（図示せず）を組込むことにより、給湯温度をよ
り均一にできる。

【００１８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の太陽熱
給湯設備においては、冬期などの凍結時に給水管と給湯
管との連通管部の途中に配設した凍結防止用のヒータを
作動する際において、太陽熱集熱装置に残湯がある場合
も、残湯がなく水の場合でも、給湯側、給水側の配管内
での凍結の恐れがなくなり、層になりにくく、常に太陽
熱集熱装置２０内の湯が有効的に給湯される。さらに、
温度制御装置が給水側だけですみ、簡単な構造になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る太陽熱給湯設備の概略
配置系統図である。

【図２】図１の逆止弁の要部拡大側断面図である。

【図３】従来例の太陽熱給湯設備の概略配置系統図であ
る。

【符号の説明】

１ 逆止弁 ２ ヒータ ２０ 太陽熱集熱装置 ２１ 給水管 ２２ 給湯管 ２４ 連通管部

フロントページの続き (72)発明者 服部 崇 長野県南安曇郡豊科町大字豊科500番地 日本電熱株式会社内 (72)発明者 大谷 利春 滋賀県大津市晴嵐２丁目７番１号 日本電 気硝子株式会社内 (72)発明者 大橋 清 滋賀県大津市晴嵐２丁目７番１号 日本電 気硝子株式会社内 (72)発明者 南田 真吾 滋賀県大津市晴嵐２丁目７番１号 日本電 気硝子株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水管を介して給水され、かつ給湯管を
   介して湯を取り出すようにした太陽熱集熱装置の給水管
   と給湯管とを太陽熱集熱装置より低位の位置で連通する
   連通管部の途中に、給水管から給湯管への流れを許容
   し、逆方向の流れを防止する逆止弁とヒータとを配設し
   た太陽熱給湯設備。