JPS5886360A - 太陽熱集熱・冷却器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は太陽熱集熱器の箱体に７日を／サイクルとする
吸着式冷凍システムを組み込み、太陽熱の集熱のみでな
く、冷熱（冷水）も得られるようにした簡易で９価な太
陽熱集熱・冷却器に関する。

従来、太陽熱で冷房を行なう方法としては、吸収冷凍機
を用いるもの、ランキンサイクル磯関駆動冷凍機を用い
乙もの、開放式の吸着、吸収冷凍サイクルを用いるもの
が研究開発されてきたｌハ、いすと−しも装置が複雑で
コストが高く、実用化には至っていｌ工い。また最近で
は、吸着剤おしてゼオライトを用い、これを集熱器の中
の真空容器に入れて直接、太陽熱で再生するシステムが
いくつか発表されているが、これらはいずれも凝縮器や
蒸発器、あるいは凝縮蒸発器が集熱器とは別個におかれ
ているため、これらを結ぶ真空配管が必要となって、乃
＼形冷Ｓ庫など特殊な用途以外では現場配管が必要とな
り、施工に困難が伴なうと共に、夜間の吸着サイクル時
には外ｚ１夜間輻射などで吸着剤を冷却する必要があり
、かつ平板形集熱器では空気通路の開閉が必要であり、
真空集熱器への応用は内蓋であった。

そこで、本発明は太陽熱集熱器と吸着冷却システムを一
体化し、外部より、冷・湯水配管、冷却水配管を行なう
だけで冷湯熱源が得られるようにした太陽熱集熱・冷却
器を提供することを目的とし、本発明のその他の目的は
、本明細署の以下の記述によって明らかにされる。

以下、図示の実施例に基き本発明を詳述する。

第１図は本発明に係る太陽熱集熱・冷却器の一実施例を
示す要部断面図、第２図および第３図は同上図の圧−■
線および旦−皿線要部断面図、図、第６図は本発明に係
る太陽熱集熱・冷却器を用いた冷暖房給湯システムの一
例を示すブロック図である。

各図において、１はユニット式太陽熱集熱器の箱体であ
って、例えば断熱材２によって構成された平板型（第１
図〜第３図参照）の場合であっても、例えばガラス管に
よって構成された真空型（第１図〜第３図参照）の場合
であってもよい。３は該箱体１内に並列された集熱体（
アルミ押出付、選択吸収膜など）兼用吸着剤収納筒であ
って、各表面が集熱体３′として機能し、その中には、
じ空中にゼオライト、シリカゲルなどの吸着剤４が収納
されている。５は上記箱体１内の一端に沿って内蔵され
た冷媒凝縮／蒸発器であって、冷媒（ガス）管６によっ
て各吸着剤収納筒３にＭ！：続させである。７は該冷媒
凝愉／蒸免器５と一体的に設けられた冷水／冷却水管を
示す。そして、８は冷水（例えば夏・夜、／プＣ）　／
冷却水（例えば夏・昼３３”ｃ）の入口、９は冷水（例
えば上記に対応する場合、７°ｃ）　／冷却水（例えば
上記に対応する場合、ゲ０１ｃ）の出口、ｌＯは冷却水
／濡水雪、／／は冷却水（例えば夏・夜、３〆ｃ）　／
温水（例えば冬・昼１．！；Ｏ’ｃ）　　の入口、１２
は冷却水（例えば上記に対応する場合、’ＩＯ”ｃ）／
湯水（例えば上記に対応する場合、乙０”ｃ）の出口を
各・々示す。また、１３は前記吸着剤収納筒３に内蔵さ
れた冷却／集熱管（例えばヒートバイブ）であって、冷
却／集熱用交換器１４（例えばニ重管ヒートパイブノに
各々接続されている。なお１５は透明板、１′６はその
抑え部材、１７は反射板を示す。

なお、吸着剤収納器３は集熱体３′と一体である必要は
なく、別体に構成して、例えば接触するように配置して
もよい。

本発明に用いられるゼオライト、シリカゲルなどの吸着
剤の量は必要とする冷却量、得られる日射量、集熱効率
などによって任意に選べるが、通常、／日／サイクルの
吸着再生とすると集熱面積／　ｗｉｇり凶イトは０．Ｏ
’Ａｍ’位が適当であり、作動水量は／−当り２ｋｇ位
である。

以下、本発明の詳細な説明する。

まず、冷房期においては昼間、日射により集熱体３が加
熱されると、内部の吸着剤４を加熱（ざ０〜／　００”
ｃ＞　シ（集熱体笛部３は円筒状に限らずハーモニカ拭
等でもよい）、発生した水蒸気は冷１１Ｘ凝、１１１／
蒸発器５で冷却水により冷却され、凝縮する。夜間、集
熱体篭筒３を集熱用ヒートバイブ１３で冷却水により冷
却すると同時に冷懺！ｌｉａ部／蒸発器５に冷水（昼間
の冷却水水路？、８．９を兼用する）を通すと冷房（却
）効果が得られる。

暖房期等で集熱が必要なときは昼間、凝縮／蒸発器５の
冷却水を止めて、集熱用熱交換ｇｌ１４に水（温水）を
流せばそのまま温水集熱が得られる。

なお、集熱ヒートバイブ１３、熱交換器１４は通常のフ
ィン信管のものでもよい。凝縮／蒸発器５も図示された
以外の形式でも冬期の凍結で破損されにくい構造であれ
ばいずれでもよい。冷房期の昼間、冷却水系絖が停止し
たとき、冷媒系統の圧力が上昇し機器がそれに耐えられ
ないときは図のように空冷装置１８を追加することがで
きる。

集熱器の形式は平板型の湯りだはでなく１２型でも可能
である。この場合、凝縮／蒸発器５も第４図および第５
図の各真空ガラス容器１に入れることもできる。

次に本発明の太陽熱冷暖房への応用例を示す。

第６図において、１９は（密１８式）冷却塔、２０は給
湯予熱器、２１は給水口、２２は補助ボイラー、２３は
給昌口、２４は冷却水ポンプ、２５は冷温水蓄熱［，２
６は二次冷温水ポンプ、２７は空気調和器、２８は返り
空気取入口、２９はファン、３０は送り空気口、３１は
冷水／集熱濡水ポンプ、３２．３３は四方切替弁、３４
は三方弁を示している。かかる太陽熱冷暖房システムに
おいて、冷却、ツ（の昼夜の切付えは四方＠替邦３λ３
３で行なう。このシステムでは冷水は夜のみしか碍られ
ないので蓄冷撞を弔意する必要があるが、暖房用蓄熱糟
２５を兼用できるから特別の負担にはならない。冷却水
は頭側として給温予熱２０に使うが令剃の場合は放熱す
る。

なお、本発明において、昼の冷却７Ｉ（＠水のときの圧
力上昇（凝縮器、再生器）に対しては、空冷部を用意す
る。へいり、空焚温度の低い集熱器を用いる等の対策を
採ればよい。

本発明は上記構成及び作用を１するので、／・吸収冷凍
機などを使用する太陽熱冷暖房に対する利点と〔）で２
文の１柄を挙げろことブバできる。

イ）太陽熱集熱と冷却（冷房）が７つのａ器で行なえ、
コンバク１−で安価である。

口、冷房時、高温集熱配管の必要性がないので配管熱損
失がグンなし１゜ ハ、吸？ｆ器と再生器、蒸発器と凝縮器を兼用するので
機構が簡単である。従って、故障の恐れが少ない。

二、機械室のスペースが小さくてよい。

ホ、ユニット式のため組合せで任意の冷暖房容卓のも（
９：’Ｊ＜できる。

へ、凝略濡度、吸ａ湛度を高くすることも可能なため熱
回収利用が簡ｆｌｉである。

ト、外部配管以外に可動部分づなく、側倒も不要である
。

チ、高性能集熱器を用いて渠駿“島温度を上げればＣＯ
Ｐが向上する可能性がある。

す、基本的にメンテナンス不要である。

２、従来のゼオライトシステム（吸１η１写生部と凝瀉
／蒸発部別ｆｉｔ）に対する利点として次の事柄を挙げ
ることができる。

イ、太陽熱集熱運転が可能（暖の・給湯用）である。

口、冷媒ガス配管を全てＥ場製作とすることが出来、信
が性が亮い。

ハ、集熱管を吸着（再生）器の冷却用に兼用するこ亡で
コストの負担なしで４く冷化、″Ｊ５出来、この部分の
夜の空冷が不要となるので機ノ溝７Ｊ′Ｓ簡単で、１う
り、渠係イ６の気密化が計れるので選択膜などの使用、
真空ガラス管形の適用などが可能となる。

二、吸着部の余熱の熱回収が出火ろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る太１温熱渠熱・冷′ＭＪ器の一実
施例を示す要部断面図、第２図および第３図は同上図の
ｌｌ−Ｉｎ線およびニー■線要部断面図、第４図６，１
本発明に用いられる集熱器が真空式である場合の説明図
、第５図は同上図のＶ−Ｖ線拡大断面図、＠６図に本発
明に保る太陽熱集熱・冷却器を弔いた冷暖房給湯システ
ムの一例を示すブロック図である。 図中、１は箱体、３は吸俯ｉ″１（ｌＩ５！納筒、３は
集熱体、４は吸物７剤、５は冷媒票１１／蒸発器、６は
冷媒ガス管、７は冷水／冷却水管、１０は冷却水７７温
水管、１３は冷却／集艶管、１４は冷却／集熱用熱交換
器を示す。 特許出願人　　　１）中　俊　六

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ユニット式太陽熱集熱器の箱体にその集熱体と一
   体的に密閉吸着式冷凍装置を組み込み、冷水管、冷却水
   管、湯水管を接続することによって集熱および夜間の冷
   熱が得られる太陽熱集熱・冷却器。 （，２）ユニット式太陽熱集熱器の箱体に、その集熱体
   と一体的に吸着剤を内蔵した密閉吸着式冷凍装置の吸着
   剤収納器（吸着再生器）を設け、該箱体に冷媒凝ｍ／蒸
   発器を内蔵させて冷媒管で接続させることによって、日
   射を受けるときに前、￥Ｅ！ａｍ／蒸発器に冷却水を供
   給して前記吸着再生器の再生作用を行なわせ、８羽のな
   いときに前記吸着再生器を冷却水で冷却して前記凝ｍ／
   蒸発器で冷熱を得、集熱時は集熱が司能な太陽熱集熱・
   冷却器。