JPH109681A - 太陽熱給湯設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の太陽熱給湯設備の持つ長所を維持した
まま、全自動ボイラーを介して湯を取り出すときの給湯
量の減少を抑えることが可能な太陽熱給湯設備を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 第１の連通管１６よりも高位の位置で、
且つ、太陽熱温水器１０よりも低位の位置には、給水管
１１と給湯管１２を連通させる第２の連通管３０が設け
られている。第２の分配管２９の途中には、第２のミキ
シングバルブ１９が設けられ、この第２のミキシングバ
ルブ１９の水口１９ａには、第２の連通管３０よりも低
位の位置で給水管１１と連通する第３の連通管３１が設
けられている。第２の分配管２９と全自動ボイラー１３
の２次側の第１の分配管２８の連結部には、電磁３方弁
２７が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太陽熱を利用して給湯
を行う太陽熱給湯設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より太陽熱給湯設備は、各種開発さ
れており、本出願人も、図２に示すような太陽熱給湯設
備を特願平７−３４９３２０号において提案している。

【０００３】この太陽熱給湯設備は、太陽熱を利用して
水を温める太陽熱温水器１０と、太陽熱温水器１０の給
水口１０ａに接続して太陽熱温水器１０に給水するため
の給水管１１と、太陽熱温水器１０の出湯口１０ｂに接
続して太陽熱温水器１０から湯を取り出すための給湯管
１２と、給湯管１２の出口付近に取り付けられた全自動
ボイラー１３とを備えた太陽熱給湯設備であって、上記
太陽熱温水器１０よりも低位の位置で給水管１０の途中
に減圧弁１４を設け、減圧弁１４の１次側の給水管１１
を給水元栓１５に接続し、減圧弁１４の２次側で、且
つ、太陽熱温水器１０よりも低位の位置で給水管１１と
給湯管１２を連通させる第１の連通管１６を設け、第１
の連通管１６と給湯管１２の連結部に第１のミキシング
バルブ１７を設け、第１のミキシングバルブ１７の水口
１７ａに第１の連通管１６を接続し、第１のミキシング
バルブ１７の混合水出口１７ｂに全自動ボイラー１３の
１次側の給湯管１２を接続し、第１の連通管１６よりも
太陽熱温水器１０側で、且つ、太陽熱温水器１０よりも
低位の位置で給水管１１と給湯管１２を連通させる第２
の連通管１８を設け、第２の連通管１８と給湯管１２の
連結部に第２のミキシングバルブ１９を設け、第２のミ
キシングバルブ１９の水口１９ａに第２の連通管１８を
接続し、第２のミキシングバルブ１９の湯口１９ｂに太
陽熱温水器１０側の給湯管１２を接続し、第２のミキシ
ングバルブ１９の混合水出口１９ｃと第１のミキシング
バルブ１７の湯口１７ｃを接続し、第２の連通管１８よ
りも太陽熱温水器１０側で、且つ、太陽熱温水器１０よ
りも低位の位置で給水管１１と給湯管１２を連通させる
第３の連通管２０を設け、第３の連通管２０にポンプ２
１と第１の温圧弁２２とヒーター２３を設け、太陽熱温
水器１０の出湯口付近に第２の温圧弁２４と、太陽熱温
水器１０の湯温を検出してポンプ２１の作動を制御する
第１の温度センサー２５を設けてなり、第１のミキシン
グバルブ１７と第２のミキシングバルブ１９の間の給湯
管１２に全自動ボイラー１３の２次側の給湯管１２に連
通するバイパス管２６を接続し、全自動ボイラー１３の
２次側の給湯管１２とバイパス管２６の連結部に電磁３
方弁あるいは電動３方弁２７を設けてなるものである。

【０００４】この太陽熱給湯設備は、太陽熱温水器によ
って高温の湯が得られたときには、全自動ボイラーで追
い焚きすることなく給湯利用でき、しかも全自動ボイラ
ーの自動お湯張り機能や、さし湯機能も利用することが
可能で、また太陽熱温水器の圧力を１ｋｇ／ｃｍ² 以上
にしても、太陽熱温水器内の湯温が１００℃を越えるこ
とがないため、構成部材の劣化が少ないという長所を有
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の太
陽熱給湯設備は、給湯管に第１のミキシングバルブと第
２のミキシングバルブが直列式で取り付けられているた
め、全自動ボイラーを介して湯を取り出すときに、抵抗
が大きくなり、湯の取り出し量が減少するという欠点が
ある。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、従来の太陽熱温水器の持つ長所を維持したまま、
全自動ボイラーを介して湯を取り出すときの給湯量の減
少を抑えることが可能な太陽熱給湯設備を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の太陽熱給湯設備
は、太陽熱を利用して水を温める太陽熱温水器と、太陽
熱温水器の給水口に接続して太陽熱温水器に給水するた
めの給水管と、太陽熱温水器の出湯口に接続して太陽熱
温水器から湯を取り出すための給湯管と、給湯管から分
岐した第１の分配管及び第２の分配管と、第１の分配管
の途中に設けられた全自動ボイラーとを備えた太陽熱給
湯設備であって、上記太陽熱温水器よりも低位の位置で
給水管に減圧弁を設け、減圧弁の２次側で、且つ、太陽
熱温水器よりも低位の位置に給水管と第１の分配管を連
通させる第１の連通管を設け、第１の連通管と第１の分
配管の連結部に第１のミキシングバルブを設け、第１の
ミキシングバルブの水口に第１の連通管を接続し、第１
のミキシングバルブの混合水出口に全自動ボイラーの１
次側の第１の分配管を接続し、第１の連通管よりも高位
の位置で、且つ、太陽熱温水器よりも低位の位置に給水
管と給湯管を連通させる第２の連通管を設け、第２の連
通管にポンプと第１の温圧弁とヒーターを設け、第２の
分配管の途中に第２のミキシングバルブを設け、第２の
ミキシングバルブの水口に、第２の連通管よりも低位の
位置で給水管と連通する第３の連通管を接続し、太陽熱
温水器の出湯口付近に第２の温圧弁と、太陽熱温水器の
湯温を検出してポンプの作動を制御する第１の温度セン
サーを設け、太陽熱温水器の近傍に外気温を検出する第
２の温度センサーを設け、給水管内に水温を検出する第
３の温度センサーを設け、全自動ボイラーの２次側の第
１の分配管と第２の分配管の連結部に、電磁３方弁ある
いは電動３方弁を設けてなり、減圧弁の設定圧力を第１
の温圧弁および第２の温圧弁の設定圧力よりも低くし、
且つ、第１の温圧弁の設定圧力を第２の温圧弁の設定圧
力よりも低くし、ポンプを起動させる第１の温度センサ
ーの設定温度を第１の温圧弁および第２の温圧弁の設定
温度よりも低くし、且つ、第１の温圧弁の設定温度を第
２の温圧弁の設定温度よりも低くし、第２の温度センサ
ーと第３の温度センサーによってポンプとヒーターの作
動を制御することを特徴とする。

【０００８】また本発明は、第２の連通管に給湯管から
給水管への流れを許容し、逆方向への流れを防止する第
１の逆止弁を設け、減圧弁の１次側の給水管に、給水元
栓から減圧弁への流れを許容し、逆方向への流れを防止
する第２の逆止弁を設け、第１の連通管及び第３の連通
管との連結部と太陽熱温水器の間の給水管に、減圧弁か
ら太陽熱温水器への流れを許容し、逆方向への流れを防
止する第３の逆止弁を設け、第２の連通管との連結部よ
り第１及び第２の分配管の給湯管に、第１及び第２の分
配管へ湯が入っていく方向への流れを許容し、逆方向へ
の流れを防止する第４の逆止弁を設け、電磁３方弁ある
いは電動３方弁の２次側の第１の分配管に、電磁３方弁
あるいは電動３方弁から湯が出ていく方向の流れを許容
し、逆方向への流れを防止する第５の逆止弁を設けてな
ることを特徴とする。

【０００９】さらに本発明は、第２の連通管に第１の流
量スイッチを設け、第２の連通管との連結部より第１及
び第２の分配管側の給湯管に、第２の流量スイッチを設
けてなることを特徴とする。

【００１０】また本発明は、ヒーター付近に、第４の温
度センサーを取り付けてなることを特徴とする。

【００１１】さらに本発明は、減圧弁よりも給水元栓側
の給水管に第１の圧力逃し弁を設け、また第４の逆止弁
の２次側の給湯管に第２の圧力逃し弁を設けてなること
を特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明の太陽熱給湯設備において、太陽熱温水
器によって高温の湯が得られた場合、電磁３方弁あるい
は電動３方弁を第２の分配管側に切り換えておけば、第
２のミキシングバルブを通り、設定温度（例えば約６０
℃）の湯が、第２のミキシングバルブの混合水出口から
出ていく。つまり全自動ボイラーを通らずに台所や風呂
等で直接太陽熱温水器の湯を利用できることになる。

【００１３】また電磁３方弁あるいは電動３方弁が、第
２の分配管側に切り換えられたままでも、全自動ボイラ
ーに風呂専用配管を連結しておけば、風呂で自動お湯張
り機能や、さし湯機能を使うと、給湯管の湯が第１の分
配管から第１のミキシングバルブを通り、その設定温度
（例えば約３５℃）の湯にされた後、第１のミキシング
バルブの混合水出口から出ていき、さらに全自動ボイラ
ーで追い焚きされ、所定の温度（例えば約４２℃）の湯
となって風呂専用配管を通じて風呂に供給される。

【００１４】また雨や雪などの日で日射量が少なく、太
陽熱温水器内の湯温が低いとき、電磁３方弁あるいは電
動３方弁を全自動ボイラー側に切り換えておけば、給湯
管を通った湯は、第１の分配管を通り、全自動ボイラー
で追い焚きされ、所定の温度の湯として利用でき、また
風呂で自動お湯張り機能や、さし湯機能を使うことも可
能である。

【００１５】このように本発明では、全自動ボイラーを
介して湯を取り出す場合、第１の分配管に設けられた第
１のミキシングバルブしか通らないため、抵抗が小さ
く、給湯量の大幅な減少を防止することが可能となる。

【００１６】本発明の第１のミキシングバルブは、全自
動ボイラーの機能を生かすために用いられるものであ
り、その設定温度は２５〜３８℃が適している。すなわ
ち設定温度が３８℃以上になると、全自動ボイラーの追
い焚き温度が高くなり、一般的な入浴温度である約４２
℃程度での温度コントロールが不可能となり、一方、２
５℃未満になると、全自動ボイラーの燃費が大となり、
経済効率が悪くなるため好ましくない。第２のミキシン
グバルブは、全自動ボイラーを通らずに直接太陽熱温水
器の湯を使う時のやけど防止等の安全対策のために用い
られものであり、その設定温度は４５〜６５℃が適して
いる。

【００１７】また本発明の太陽熱給湯設備においては、
太陽熱温水器を１ｋｇ／ｃｍ² 以上の圧力で使用して
も、夏期の晴天日に２日間以上、湯を全く使わずに放置
し、太陽熱温水器内の湯の温度が上昇して、ポンプの起
動する温度に達すると、第１の温度センサーが検知して
ポンプが作動し、太陽熱温水器内の湯が、給湯管から第
２の連通管を経て給水管へと循環する間に冷却される。

【００１８】しかしながら太陽熱温水器の設置条件、例
えば給水管や給湯管の長さが短い場合や、給水管・給湯
管に厚肉の断熱材が巻かれ、冷却能力が小さいという条
件下では、湯が循環しても徐々に太陽熱温水器内の湯温
が上昇することがあるが、その湯温が、第１の温圧弁の
設定温度に達すると、第１の温圧弁から湯が排出され、
その排出量と同量の水が新たに減圧弁から給水管を経て
太陽熱温水器に供給され、湯と混合され湯温を下げるこ
とになる。第１の温圧弁は、太陽熱温水器よりも低位の
位置に設置され、通常はこれに排水用パイプを連結する
ことによって地面に近いところで、安全に湯を排出させ
るようにする。

【００１９】また万一、停電やポンプの故障等で循環機
能が働かないときは、太陽熱温水器内の湯温は、太陽熱
温水器の出湯口に設けた第２の温圧弁の設定温度まで上
昇することになるが、この時にも第２の温圧弁から湯が
排出され、その排出量と同量の水が新たに減圧弁から給
水管を経て太陽熱温水器に供給され、湯と混合され湯温
を下げることになる。すなわち本発明の太陽熱給湯設備
では、通常、第１の温圧弁が作動して設定温度以下に湯
温を保持するが、第２の温圧弁は、安全対策上、万一の
場合を考えて設けられている。

【００２０】また冬期において外気温が低い時には、第
２の温度センサーと第３の温度センサーでポンプとヒー
ターの作動を制御し、ヒーターで温められた湯を循環さ
せることによって、給水管や給湯管内の水の凍結を防止
できる。ポンプが作動した場合の湯の循環経路は、太陽
熱温水器→給湯管→第２の連結管→給水管→太陽熱温水
器であり、ヒーターで温められた湯は、まず給水管に流
れ込むため、加熱効果が直ちに得られる。

【００２１】また給湯管には、太陽熱温水器で温められ
た湯が流れ込むことになる。但し、太陽熱温水器の湯を
全て使いきった場合には、太陽熱温水器には水が充満さ
れるため、給湯管にも水が流れ込むことになるが、この
水が直ちに凍結することはなく、凍結する前にヒーター
で温められた湯が、太陽熱温水器を通って給湯管まで達
する。

【００２２】本発明の太陽熱給湯設備において、第２の
連通管に給湯管から給水管への流れを許容し、逆方向へ
の流れを防止する第１の逆止弁を設け、減圧弁の１次側
の給水管に、給水元栓から減圧弁への流れを許容し、逆
方向への流れを防止する第２の逆止弁を設け、第３の連
通管との連結部と太陽熱温水器の間の給水管に、減圧弁
から太陽熱温水器への流れを許容し、逆方向への流れを
防止する第３の逆止弁を設け、第２の連通管との連結部
より第１及び第２の分配管の給湯管に、第１及び第２の
分配管へ湯が入っていく方向の流れを許容し、逆方向へ
の流れを防止する第４の逆止弁を設け、電磁３方弁ある
いは電動３方弁の２次側の第１の分配管に、電磁３方弁
あるいは電動３方弁から湯が出ていく方向の流れを許容
し、逆方向の流れを防止する第５の逆止弁を設けると、
断水時等の不測の事態が生じたときに、水道の給水元栓
側への逆流を防止することができる。

【００２３】電磁３方弁や電動３方弁は、太陽熱温水器
内の湯温が高い場合には、直接太陽熱温水器内の湯を使
い、また湯温が低い場合には、全自動ボイラーで追い焚
きして湯を使うためのものであり、湯を使用する人が、
遠隔操作で温度設定できるようなリモコンを取り付ける
ことが好ましい。第１の温度センサーの設置位置として
は、太陽熱温水器内の湯温を正確に測定可能な箇所であ
ればどこでも良く、例えば太陽熱温水器の出湯口に差し
込んだり、出湯側ヘッダー管の外側にバンドで巻き付け
れば良い。

【００２４】また減圧弁の１次側の給水管にストレーナ
を設けると、水道水中のゴミ等の異物を除去してポンプ
や温圧弁等の異物咬み事故を防止することができるため
好ましい。

【００２５】尚、本発明の太陽熱給湯設備の第１及び第
２の温圧弁は、温度と圧力の安全弁として作用するもの
であり、温度調整弁と圧力逃し弁を併用することも可能
である。

【００２６】また本発明の太陽熱給湯設備においては、
ポンプを起動させる第１の温度センサーの設定温度が低
すぎると、折角、太陽熱温水器によって得られた熱量を
無駄に捨てることになり、また第１の温度センサーの設
定温度が高すぎると、第１の温圧弁の設定温度との差が
なくなるため、７０℃以上、９０℃以下にすることが望
ましい。

【００２７】さらに本発明の太陽熱給湯設備において
は、第２の温圧弁を複数個設置すると、１つの温圧弁が
故障しても、他の温圧弁が正常に働くため、安全性が増
すことになる。

【００２８】また給水管や給湯管内の水が凍結する主な
原因は、外気温が低いためであり、そのためポンプとヒ
ーターの起動は、外気温を検出する第２の温度センサー
によって行うのが好ましい。外気温センサーである第２
の温度センサーの取付位置としては、風等の影響を受け
やすい太陽熱温水器の近傍とする。

【００２９】さらに太陽熱温水器内に湯が残っている場
合には、その湯が給水管や給湯管内を流れ、例え外気温
が０℃以下であっても、凍結することがないため、ポン
プとヒーターの停止は、水温を検出する第３の温度セン
サーによって行うのが好ましい。水温センサーである第
３の温度センサーの取付位置は、風呂や台所等で湯が使
われる時に給湯管内を湯が流れるため、給水管内にする
必要がある。

【００３０】また本発明において、第２の連通管に第１
の流量スイッチを設けると、ポンプの作動中に水が循環
しない時、ポンプを停止することができる。すなわち太
陽熱給湯設備を長期間に亙って使用すると、ポンプがゴ
ミ咬みしたり、給水管、給湯管および第２の連通管の内
部が錆やゴミ等で閉塞することがあり、このような状態
でポンプが作動し続けると、故障する虞れがあるが、第
１の流量スイッチが作動することによって、ポンプの故
障を防止でき、循環に異常があることを検知できる。

【００３１】さらに第２の連通管との連結部より第１及
び第２の分配管側の給湯管に、第２の流量スイッチを設
けると、風呂や台所等で湯が使われる時、ポンプを停止
することができる。すなわち風呂や台所等で湯が使われ
る時、太陽熱温水器に新たな水が流入し、太陽熱温水器
内の湯が１００℃以上になるまで上昇することはないた
め、ポンプを作動させる必要がないからである。しかも
ポンプで水を循環させると、湯が第１のミキシングバル
ブ側とポンプ側に２分割され、風呂や台所等への給湯量
が減ることがあるため好ましくない。

【００３２】またヒーター付近に、第４の温度センサー
を取り付けると、ヒーターが異常高温になったとき、故
障を検知して通電を停止できるため好ましい。さらに減
圧弁よりも給水元栓側の給水管に第１の圧力逃し弁を設
けると、冬期に給水管が凍結しても、第１の圧力逃し弁
から内部の圧力が放出されるため給水管の破裂を防止で
きる。また第４の逆止弁の２次側の給湯管に第２の圧力
逃し弁を設けると、万一第１の分配管あるいは第２の分
配管が凍結しても、第２の圧力逃し弁から内部の圧力が
放出されるため配管の破裂を防止できる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の太陽熱給湯設備を実施例に基
づいて詳細に説明する。

【００３４】（実施例１）図１は、本発明の太陽熱給湯
設備を示すシステム図である。尚、図２の太陽熱給湯設
備と同じ構成部材については、同一番号を付与した。

【００３５】太陽熱温水器１０としては、例えば特公平
３−５６３８７号に開示されているような内部を真空に
保持した透明な長尺円筒状のガラス容器の内部に、外表
面に選択吸収膜を被覆形成した円筒状の金属製貯湯容器
を同軸状に配置してなる集熱貯湯管を複数本配列したも
のが使用でき、貯湯量を２４０リットル、有効集熱面積
を２．７３ｍ² とした。

【００３６】この太陽熱温水器１０は、建物の屋根上に
所定の傾斜角をもって設置され、給水管１１の一端が太
陽熱温水器１０の給水口１０ａに接続され、また給湯管
１２の一端が太陽熱温水器１０の出湯口１０ｂに接続さ
れている。給水管１１には、太陽熱温水器１０よりも低
位の位置（地面近く）に減圧弁１４が取り付けられ、減
圧弁１４の１次側は、給水元栓１５に接続されている。
また給湯管１２の他端は、第１の分配管２８と第２の分
配管２９に接続されている。

【００３７】減圧弁１４の２次側のすぐ近くには、給水
管１１と第１の分配管２８を連通させる第１の連通管１
６が設けられ、この第１の連通管１６と第１の分配管２
８の連結部には、第１のミキシングバルブ１７が設けら
れている。

【００３８】第１の連通管１６よりも高位の位置で、且
つ、太陽熱温水器１０よりも低位の位置には、給水管１
１と給湯管１２を連通させる第２の連通管３０が設けら
れている。

【００３９】第２の分配管２９の途中には、第２のミキ
シングバルブ１９が設けられ、この第２のミキシングバ
ルブ１９の水口１９ａには、第２の連通管３０よりも低
位の位置で給水管１１と連通する第３の連通管３１が設
けられている。第２の分配管２９と全自動ボイラー１３
の２次側の第１の分配管２８の連結部には、電磁３方弁
２７が設けられている。

【００４０】第２の連通管３０には、ポンプ２１と第１
の温圧弁２２とヒーター２３と第１の流量スイッチ３２
と第１の逆止弁３３が設けられている。さらに第１の温
圧弁２２には、排水用パイプ（図示せず）が連結され、
湯を地面付近で排出できるようになっている。

【００４１】太陽熱温水器１０の出湯口１０ｂ付近に
は、第２の温圧弁２４が設けられ、太陽熱温水器１０内
の湯温を検出してポンプ２１の作動を制御する第１の温
度センサー２５が出湯口１０ｂに挿入されている。第２
の温圧弁２４にも、排水用パイプ（図示せず）が連結さ
れており、湯を屋根上に沿って流すようになっている。

【００４２】太陽熱温水器１０の近傍には、第２の温度
センサー３４が設けられ、給水管１１内には、第３の温
度センサー３５が設けられており、これらの温度センサ
ー３４、３５によってポンプ２１とヒーター２３の作動
を制御するようになっている。

【００４３】第２のミキシングバルブ１９の設定温度は
６０℃とされ、太陽熱温水器１０から流れてきた湯の温
度が６０℃以上のときには、第３の連通管３１から水が
混合され、約６０℃の混合水とされた後、電磁３方弁２
７に流れ、また太陽熱温水器１０から流れてきた湯の温
度が６０℃未満のときには、そのまま電磁３方弁２７に
流れる。

【００４４】第１のミキシングバルブ１７の設定温度は
３５℃とされ、太陽熱温水器１０から流れてきた湯の温
度が３５℃以上のときには、第１の連通管１６から水が
混合されて約３５℃の混合水とされた後、全自動ボイラ
ー１３に流れ、また太陽熱温水器１０から流れてきた湯
の温度が３５℃未満のときには、そのまま全自動ボイラ
ー１３に流れる。

【００４５】減圧弁１４の１次側の給水管１１には、第
２の逆止弁３６が設けられ、第１の連通管１６及び第３
の連通管３１との連結部と太陽熱温水器１０の間の給水
管１１には、第３の逆止弁３７が設けられ、第２の連通
管３０との連結部より第１及び第２の分配管２８、２９
側の給湯管１２には、第４の逆止弁３８が設けられてい
る。また電磁３方弁２７の２次側の第１の分配管２８に
は、第５の逆止弁３９が設けられている。

【００４６】ヒーター２３の表面には、第４の温度セン
サー４０が取り付けられており、万一ヒーター２３が故
障して異常高温となっても、第４の温度センサー４０に
よって検知し、通電を停止できる。

【００４７】第１のミキシングバルブ１７と全自動ボイ
ラー１３の間の第１の分配管２８には、手動３方弁４１
が設けられており、この手動３方弁４１の水口４１ａ
に、減圧弁１４よりも低位の位置で給水管１１と連通す
るバイパス管４２が接続され、バイパス管４２との連結
部と減圧弁１４との間の給水管１１には、給水・止水用
切換弁４３が設けられている。これによって太陽熱温水
器１０の修理時や取り換え時には、手動３方弁４１をバ
イパス管４２側に切り換え、且つ、給水・止水用切換弁
４３を閉じることによって、太陽熱温水器１０側に水が
流れないようにした状態で全自動ボイラー１３で湯を温
めて給湯することができる。

【００４８】減圧弁１４よりも給水元栓１５側の給水管
１１には、第１の圧力逃し弁４４が設けられ、第４の逆
止弁３８の２次側の給湯管１２には、第２の流量スイッ
チ４５が設けられている。また第４の逆止弁３８と第２
の流量スイッチ４５との間の給湯管１２には、第２の圧
力逃し弁４６が設けられており、これによって冬期に配
管が凍結しても、内部の圧力が放出され、破裂を防止で
きる。

【００４９】この太陽熱給湯設備の給水管１１及び給湯
管１２と第１の分配管２８を合わせた長さは、各々約１
０ｍであり、断熱せずに架橋ポリエチレンパイプで配管
してある。また全自動ボイラー１３には、風呂につなが
る風呂専用配管（図示せず）が連結されており、全自動
ボイラー１３のお湯張り機能や、さし湯機能を利用した
とき、太陽熱温水器１０内の湯が、給湯管１２から第１
の分配管２８を通って第１のミキシングバルブ１７に入
り、設定温度の湯とされた後、混合水出口１７ａから第
１の分配管２８を介して全自動ボイラー１３に流れ込
み、追い焚きされてから所定の温度の湯となって風呂に
給湯される。

【００５０】次にこの太陽熱給湯設備の使用例を説明す
る。

【００５１】まず減圧弁１４の設定圧力を２．５ｋｇ／
ｃｍ² 、第１の温圧弁２２の設定圧力を３．０ｋｇ／ｃ
ｍ² 、第２の温圧弁２４の設定圧力を３．５ｋｇ／ｃｍ
² とした。またポンプ２１を制御する第１の温度センサ
ー２５の設定温度を、８０℃でポンプ２１を起動し、７
５℃でポンプ２１を停止するようにし、第２の温度セン
サー３４の設定温度を４℃未満でポンプ２１を起動し、
４℃以上でポンプ２１とヒーター２３を停止するように
し、第３の温度センサー３５の設定温度を４℃未満でヒ
ーター２３を起動するようにした。尚、ヒーター２３と
しては、１００Ｖ、４００Ｗのものを使用した。さらに
第１の温圧弁２２の設定温度を９０℃、第２の温圧弁２
４の設定温度を９５℃とした。

【００５２】こうして夏期の晴天日の朝、約３０℃の水
道水を減圧弁１４から給水管１１を通して太陽熱温水器
１０内に供給し、湯を全く使わずに放置すると、午後に
は、太陽熱温水器１０内の湯が８０℃になり、第１の温
度センサー２５が８０℃を検出し、ポンプ２１が作動し
た。

【００５３】ポンプ２１が作動した場合の湯の循環経路
は、ポンプ２１→第２の連通管３０→給水管１１→太陽
熱温水器１０→給湯管１２→第２の連通管３０→ポンプ
２１であり、循環流量は、約７リットル／分とした。そ
して夕方、太陽熱温水器１０内の湯温が下がり、７５℃
になると、再び第１の温度センサー２５が７５℃を検出
し、ポンプ２１が停止した。

【００５４】そして電磁３方弁２７を第２の分配管２９
側に切り換えた状態で、太陽熱温水器１０内の湯を台所
（図示せず）に供給するため、台所の蛇口を開いたとこ
ろ、太陽熱温水器１０内から給湯管１２、第２の分配管
２９、第２のミキシングバルブ１９、第２の分配管２
９、及び電磁３方弁２７を介して約５９℃の湯を取り出
すことができた。

【００５５】また同時に全自動ボイラー１３の自動お湯
張り機能を使い、４２℃に設定した風呂（図示せず）に
給湯したところ、約４２℃の湯を設定水位まで風呂に満
たすことができた。

【００５６】尚、ポンプ運転中の太陽熱温水器１０内の
湯の最高到達温度は、約８１℃であり、またこの日の日
射量は、約４８００ｋｃａｌ／ｍ² ・ｄａｙであった。

【００５７】（実施例２）実施例１と同様の条件下で、
ポンプ２１が停止した後、このまま夜間も湯を使わずに
放置すると、自然冷却され、翌朝の湯温は約６３℃とな
った。さらにこのまま湯を使わずに放置すると、正午前
に太陽熱温水器１０内の湯温が８０℃となり、第１の温
度センサー２５が８０℃を検出し、ポンプ２１が作動し
た。夕方、太陽熱温水器１０内の湯温が下がり、７５℃
になると、再び第１の温度センサー２５が検出してポン
プ２１が停止した。

【００５８】尚、ポンプ運転中の太陽熱温水器１０内の
湯の最高到達温度は、約８６℃であり、この日の日射量
は約５２００ｋｃａｌ／ｍ²・ｄａｙであった。

【００５９】また本発明においては、電磁３方弁２７
に、遠隔操作が可能なリモコンを取り付けると、台所や
風呂等の給湯利用場所で電磁３方弁２７を切り換えるこ
とができるため便利である。

【００６０】さらに風呂や台所等の給湯利用場所には、
全自動ボイラー１３を使用するか否かを判断するため、
太陽熱温水器１０内の湯温を温度計で測定し、その測定
値を表示するような表示計を取り付けることが好まし
い。

【００６１】

【発明の効果】以上のように本発明の太陽熱給湯設備を
使用すると、太陽熱温水器内の湯温が高い場合には、全
自動ボイラーを通さず、直接太陽熱温水器内の湯を使う
ことができ、また太陽熱温水器内の湯温が低い場合に
は、全自動ボイラーで追い焚きして湯を使うことができ
る。また全自動ボイラーの自動お湯張り機能や、さし湯
機能を利用することができるため、使い勝手が損なわれ
ることもない。

【００６２】さらに太陽熱温水器を１ｋｇ／ｃｍ² 以上
の圧力で使い、夏期の晴天日２日間以上にわたって湯を
使わずに放置しても、ポンプが作動して湯を循環させる
ことによって湯温の上昇を抑えたり、あるいは第１の温
圧弁が作動して、高温の湯を外部に排出することができ
る。

【００６３】しかも万一、停電時やポンプの故障時等の
異常事態が発生しても、第２の温圧弁が作動して高温の
湯を外部に排出するため、太陽熱温水器内の湯温は、１
００℃以上にはならない。

【００６４】さらに給水管や給湯管の周囲にヒーターバ
ンドを巻き付けなくても、冬期における凍結を防止する
ことが可能であり、工事の手間を省くことができる。

【００６５】また全自動ボイラーを通して湯を取り出す
場合でも、太陽熱温水器内の湯は、第１のミキシングバ
ルブしか通らないため、抵抗が小さく、給湯量の減少を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の太陽熱給湯設備を示すシステム図であ
る。

【図２】従来の太陽熱給湯設備を示すシステム図であ
る。

【符号の説明】

１０ 太陽熱温水器 １１ 給水管 １２ 給湯管 １３ 全自動ボイラー １４ 減圧弁 １６ 第１の連通管 １７ 第１のミキシングバルブ １８、３０ 第２の連通管 １９ 第２のミキシングバルブ ２０、３１ 第３の連通管 ２１ ポンプ ２２ 第１の温圧弁 ２３ ヒーター ２４ 第２の温圧弁 ２５ 第１の温度センサー ２６、４１ バイパス管 ２７ 電磁３方弁あるいは電動３方弁 ２８ 第１の分配管 ２９ 第２の分配管 ３２ 第１の流量スイッチ ３３ 第１の逆止弁 ３４ 第２の温度センサー ３５ 第３の温度センサー ３６ 第２の逆止弁 ３７ 第３の逆止弁 ３８ 第４の逆止弁 ３９ 第５の逆止弁 ４０ 第４の温度センサー ４１ 手動３方弁 ４３ 給水・止水用切り換え弁 ４４ 第１の圧力逃し弁 ４５ 第２の流量スイッチ ４６ 第２の圧力逃し弁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽熱を利用して水を温める太陽熱温水
   器と、太陽熱温水器の給水口に接続して太陽熱温水器に
   給水するための給水管と、太陽熱温水器の出湯口に接続
   して太陽熱温水器から湯を取り出すための給湯管と、給
   湯管から分岐した第１の分配管及び第２の分配管と、第
   １の分配管の途中に設けられた全自動ボイラーとを備え
   た太陽熱給湯設備であって、上記太陽熱温水器よりも低
   位の位置で給水管に減圧弁を設け、減圧弁の２次側で、
   且つ、太陽熱温水器よりも低位の位置で給水管と第１の
   分配管を連通させる第１の連通管を設け、第１の連通管
   と第１の分配管の連結部に第１のミキシングバルブを設
   け、第１のミキシングバルブの水口に第１の連通管を接
   続し、第１のミキシングバルブの混合水出口に全自動ボ
   イラーの１次側の第１の分配管を接続し、第１の連通管
   よりも高位の位置で、且つ、太陽熱温水器よりも低位の
   位置に給水管と給湯管を連通させる第２の連通管を設
   け、第２の連通管にポンプと第１の温圧弁とヒーターを
   設け、第２の分配管の途中に第２のミキシングバルブを
   設け、第２のミキシングバルブの水口に、第２の連通管
   よりも低位の位置で給水管と連通する第３の連通管を設
   け、太陽熱温水器の出湯口付近に第２の温圧弁と、太陽
   熱温水器の湯温を検出してポンプの作動を制御する第１
   の温度センサーを設け、太陽熱温水器の近傍に外気温を
   検出する第２の温度センサーを設け、給水管内に水温を
   検出する第３の温度センサーを設け、全自動ボイラーの
   ２次側の第１の分配管と第２の分配管の連結部に、電磁
   ３方弁あるいは電動３方弁を設けてなり、減圧弁の設定
   圧力を第１の温圧弁および第２の温圧弁の設定圧力より
   も低くし、且つ、第１の温圧弁の設定圧力を第２の温圧
   弁の設定圧力よりも低くし、ポンプを起動させる第１の
   温度センサーの設定温度を第１の温圧弁および第２の温
   圧弁の設定温度よりも低くし、且つ、第１の温圧弁の設
   定温度を第２の温圧弁の設定温度よりも低くし、第２の
   温度センサーと第３の温度センサーによってポンプとヒ
   ーターの作動を制御することを特徴とする太陽熱給湯設
   備。
2. 【請求項２】 第２の連通管に給湯管から給水管への流
   れを許容し、逆方向への流れを防止する第１の逆止弁を
   設け、減圧弁の１次側の給水管に、給水元栓から減圧弁
   への流れを許容し、逆方向への流れを防止する第２の逆
   止弁を設け、第１の連通管及び第３の連通管との連結部
   と太陽熱温水器の間の給水管に、減圧弁から太陽熱温水
   器への流れを許容し、逆方向への流れを防止する第３の
   逆止弁を設け、第２の連通管との連結部より第１及び第
   ２の分配管側の給湯管に、第１及び第２の分配管へ湯が
   入っていく方向への流れを許容し、逆方向への流れを防
   止する第４の逆止弁を設け、電磁３方弁あるいは電動３
   方弁の２次側の第１の分配管に、電磁３方弁あるいは電
   動３方弁から湯が出ていく方向の流れを許容し、逆方向
   への流れを防止する第５の逆止弁を設けてなることを特
   徴とする請求項１記載の太陽熱給湯設備。
3. 【請求項３】 第２の連通管に第１の流量スイッチを設
   け、第２の連通管との連結部より第１及び第２の分配管
   側の給湯管に、第２の流量スイッチを設けてなることを
   特徴とする請求項１記載の太陽熱給湯設備。
4. 【請求項４】 ヒーター付近に、第４の温度センサーを
   取り付けてなることを特徴とする請求項１記載の太陽熱
   給湯設備。
5. 【請求項５】 減圧弁よりも給水元栓側の給水管に第１
   の圧力逃し弁を設け、また第４の逆止弁の２次側の給湯
   管に第２の圧力逃し弁を設けてなることを特徴とする請
   求項１記載の太陽熱給湯設備。