JPS5854603Y2 - 太陽熱集熱回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、太陽熱集熱器と熱交換器とをパイプで接続す
ることで密閉循環回路を形成し、この熱交換器を蓄熱タ
ンク内に位置させて回路内の熱媒体を蓄熱タンク内の水
と混合せずに循環させ熱交換する間接加熱型の太陽熱集
熱回路に関する。

従来技術 この種間接加熱型の集熱回路は、回路内を循環する熱媒
体を蓄熱タンク内の水と混合させずに熱交換器によって
間接的に加熱するので、飲料水としても用いる蓄熱タン
ク内の水を循環回路に循環させる必要がなく非常に衛生
的であるという利点を有する。

即ち、回路内に水等の熱媒体を循環させると次第に水ア
カ等の発生で循環水が飲料に適さない不衛生なものとな
るが、蓄熱タンク内の水を間接的に加熱するものであれ
ば直接飲用する蓄熱タンク内の水と不衛生な循環回路内
の水とが混入することがないのである。

ところがこの間接加熱型の回路は密閉型回路であるにも
かかわらず、循環するうちに回路内に充填されている熱
媒体が次第に減少する欠点があったので、この回路内に
適宜熱媒体を補充するジスターンタンク等の補充手段を
回路に接続しておかなければならなかった。

又、一方でこの種密閉型回路を形成した間接加熱型の回
路にあっては、太陽熱集熱器において熱媒体が加熱され
ると回路に気泡が発生し、この気泡が回路中に存在する
ことによって熱媒体の流通抵抗が増大すると共にこの気
泡が加熱されることによって急激に膨張し回路の破壊を
招く恐れのあることから、通常は回路の最上部に空気抜
き装置や調圧装置を設けていた。

しかし、一般に回路の最上部は屋根の上等庫にあり、取
り付は作業が非常に面倒であると共にこの空気抜き装置
が故障した場合の補修がたいへんであった。

又、このように空気抜き装置が回路の上部に設けられて
いる間接加熱型の集熱回路ににあっては、熱交換器が腐
食等の何らかの原因によって破損した場合に、熱交換器
内圧力が蓄熱タンク内圧力より高いことから循環回路内
の不衛生な熱媒体がタンク内の水に混入し、タンク内の
水が衛生的でなくなる恐れがあった。

又、回路内を循環させる熱媒体として不凍液を用いると
すれば、回路内の凍結が防止されて機能上非常に有効で
あるが、この不凍液は経年変化等によって不凍効果が薄
れやすいことから所定期間ごとに成分、濃度等の検査が
必要であるため、密閉回路を形成したこの種間接加熱型
の集熱回路にあっては、実用的でなかった。

目 的 本考案は上記欠点を解消すべく威されたものであって、
熱媒体のメンテナンスを容易に行える等保全管理が容易
な太陽熱集熱回路を提供することを目的とする。

実施例 以下図示の一実施例により詳細に説明する。

１は太陽熱を収集するための集熱器にして、その吸込部
には送りパイプ２を介して循環ポンプ３を接続すると共
に、吐出部には戻りパイプ４を介して熱交換器５を接続
することにより密閉循環回路が形成されている。

６はその吸込口部を上記熱交換器５に又吐出口部を循環
ポンプ３に接続することで密閉回路中の低位置に該回路
に対して直列に接続された空気抜き兼用の開放型貯留タ
ンクであって、その上方側部には溢水パイプ７を接続す
ると共に、上記貯留タンク６と循環ポンプ３とを接続す
る接続パイプ８には止水バルブ９を介挿している。

又上記接続パイプ８の循環ポンプ３側には今一つの止水
バルブ１０を介挿した分岐パイプ１１の下端部には給水
管（図示せず）を着脱自在に設けている。

１２は上記熱交換器５を下部に内装する蓄熱タンクにし
て、上部に自動空気抜弁１３を介挿した吐出パイプ１４
を取り付けると共に、下部側壁には一ヒ記蓄熱タンク１
２内に給水するための給水パイプ１５を接続している。

１６．１６は上記集熱器１及び蓄熱タンク１２に取り付
けられた電子式温度検知センサーにして、集熱器１側に
設けられた温度検知センサー１６が蓄熱タンク１２側に
取り付けられた温度検知センサー１６の温度より高い場
合に制御器１７を作動させて上記循環ポンプ３を駆動す
るものである。

ここで本考案の動作について説明する。

先ず最初、給水ポンプ１５より蓄熱タンク１２内に給水
し、該蓄熱タンク１２内を満水する。

次に、止水バルブ９を閉成した状態で今一つのバルブ１
０を開成し、分岐パイプ１１の下端部に水道水を供給す
る。

すると、分岐パイプ１１に流入した水は止水バルブ９が
閉成状態にあるため循環ポンプ３及び送りパイプ２を通
って集熱器１に流れ、更に戻りパイプ４及び熱交換器５
を通って空気抜き兼用開放型貯溜タンク６内に流入する
。

の時、循環回路中に含有されていた空気は水道水圧によ
って押し出され、上記空気抜き兼用開放型貯溜タンク６
より外部に放出される。

而して、上記貯溜タンク６内の水位が上昇し、溢水口部
に達して溢水パイプ７より水が流出すると、上記止水バ
ルブ１０を閉じ循環回路への給水を停止すると共に、今
一つの止水バルブ９を開成する。

今、集熱器１に取付けられた温度検知センサー１６が集
熱可能な温度条件を感知した場合、制御器１７の働きに
よって循環ポンプ３が動作し、上記空気抜き兼用開放型
貯溜タンク６より水を吸入し、送りパイプ２−集熱器１
−戻り管４を経て熱交換器５に送水し、ここで蓄熱タン
ク１２内の水と熱交換した後、上記空気抜き兼用開放型
貯溜タンク６内に熱媒体を帰還せしめる。

集熱器１での熱媒水は太陽熱の熱吸収により高温となる
程気泡の発生が多くなるが、この時の気泡は上記空気抜
き兼用開放型貯溜タンク６で必らず外部に放出されるよ
うになっている。

又、加熱による水の体積膨張も上記貯溜タンク６によっ
て吸収される。

而して、日射量が少なくなり上記温度検知センサー１６
．１６が集熱不可能な温度条件を検出した場合には制御
器１７の働きによって循環ポンプ３が停止される。

この場合、即ち循環ポンプ３が停止された場合、上記空
気抜き兼用開放型貯溜タンク６の水面から集熱器１の最
上部までの高さが１０．３ｍ以内ならば該貯溜タンク６
の水位は全く変動なく、上記高さが１０．３ｍ以上なら
ばその越えた高さの分だけ上記空気抜き兼用開放型貯溜
タンク６内に流入する。

後者の場合、空気抜き兼用開放型貯溜タンク６は落水分
量を見込んだ容量とすれば良く、このように構成したも
のにあっては寒冷地域に於いて凍結防止の効果を有する
。

従って、上記構成の集熱回路にあっては、空気抜き兼用
の開放型タンク６が集熱回路中の低位置に介装されてい
るので、この熱媒体を適宜回路中に補充する貯溜タンク
６の他に従来回路の上部に設けられていた空気抜き装置
を設ける必要がなく実際に回路を施工するにあたって非
常に便利である。

しかも、この貯溜タンク６の水位を見て熱媒の充填量が
減少していれば補充したり、貯溜タンク６内の熱媒体を
抜き取る等して汚れの状態等を知り熱媒体を適宜入れ換
える等、熱媒体のメンテナンスを行うにあたって低位置
にある貯溜タンク６内の熱媒体を見て容易に判断できる
ので、使用者にとっては非常に好都合である。

又、密閉回路内で唯一大気開放している貯溜タンク６が
集熱回路の低位置にあるから、回路内は比較的低圧に保
たれ、例え熱光換器５が破損しても回路中の熱媒体が蓄
熱タンク１２内の水に混入することはなくタンク１２内
の水を衛生的に保つことができる。

又この場合、熱交換器５内圧が比較的低圧であるから、
タンク１２内の水は熱交換器５内に流入して貯溜タンク
６内の水位を上昇させ、この水位の上昇を見ることで熱
交換器５の破損を知ることができる。

又、循環させる熱媒体として不凍液を用いても、経年変
化等を低位にある貯溜タンク６内の熱媒体を検査するこ
とで容易にチェックすることができるため、保全管理の
困難さから実用的でなかった不凍液を熱媒体として用い
ることもできる。

効果 以上本考案は、太陽熱を収集する集熱器とこの集熱器で
収集した熱を蓄熱タンク内の貯溜水に放熱するための熱
交換器とをパイプで接続することにより密閉循環回路を
形成し、この密閉循環回路中に循環ポンプを介装するこ
とで回路中に熱媒体を循環させるようにした太陽熱集熱
回路において上記密閉循環回路中の低位置に、該回路に
対して直列に空気抜き兼用の開放型貯溜タンクを介装し
たことを特徴とする太陽熱集熱回路である。

従って、この貯溜タンクが循環回路内に熱媒体を適宜供
給するタンクと空気抜き装置を兼用することができるの
で、従来回路の最上部に取り付けられていた空気抜き装
置を省略することができる。

従って、回路の最上部は通常屋根等高所に位置している
ことから、集熱回路の施工が非常に容易になると共に、
回路中の装置のひとつを省略することで集熱回路のコス
トダウンが期待できる。

又、この開放型貯溜タンクが集熱回路の低位置にあるの
で、貯溜タンクの水位を見て熱媒の充填量が減少してい
れば補充したり、貯溜タンク内の熱媒体を抜き取る等し
て汚れの状態等を知り熱媒体を適宜入れ換える等、熱媒
体のメンテナンスを行うにあたって低位置にある貯溜タ
ンク内の熱媒体を見て容易に判断できるので、使用者に
とっては非常に好都合である。

又、密閉回路内で唯一大気開放している貯溜タンクが集
熱回路の低位置にあるから、回路内は比較的低圧に保た
れ、例え熱交換器が破損しても回路中の熱媒体が蓄熱タ
ンク内の水に混入することはなくタンク内の水を衛生的
に保つことができる。

又この場合、熱交換器内圧が比較的低圧であるから、タ
ンク内の水は熱交較器内に流入して貯溜タンク内の水位
を上昇させこの水位の上昇を見ることで熱交換器の破損
を知ることができる。

以上の如く本考案の集熱回路は、従来のものに比較して
簡単な構成であると共に施工が簡単で、しかも熱媒体の
メンテナンス等回路の保全管理が容易であるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案太陽熱集熱回路の構成図を示す。 １：集熱器、２：送りパイプ、３；循環ポンプ、４：戻
すパイプ、５：熱交換器、６：空気抜き兼用開放型貯溜
タンク。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 太陽熱を収集する集熱器とこの集熱器で収集した熱を蓄
   熱タンク内の貯留水に放熱するための熱交換器とをパイ
   プで接続することにより密閉循環回路を形成し、この密
   閉循環回路中に循環ポンプを介装することで回路中に熱
   媒体を循環させるようにした太陽熱集熱回路において、 上記密閉循環回路中の低位置に、該回路に対して直列に
   空気抜き兼用の開放型貯留タンクを介装したことを特徴
   とする太陽熱集熱回路。