JPS5921945A - 太陽熱集熱装置 - 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】 （イ）＃業上の利用分野 本発明は不凍液を集熱器と蓄熱槽に装設された熱交換器
との間で循環させ、太陽熱を集熱器から熱交換器に移送
して蓄熱槽に蓄熱させるようにした太陽熱集熱装置に関
する。

仲）背景技術 従来、此種太陽熱集熱装置では第１図に示すように集熱
ポンプｆａ）の運転中に集熱器（ｂ）の集熱量に欠 対し、ＭＰ器（Ｃ）の負荷が小さくなると、循環回路（
ｄ）の不凍液が沸騰して危険な状態になるとともに、集
熱ポンプｆａｔがガスかみを起こす虞れがあるため、例
えば集熱戻り管（ｅ）の不凍液温度を温度検知器げ）で
検出し、７．ｎ度検知器（ｆ）が不凍液の沸騰危険温度
を感知したときに沸騰防止排水弁（ｇｌを開いて蓄熱槽
（１１）の高温水の一部を捨゛Ｃ１新たな低温水を給水
管（ｉ）から蓄熱槽（１１）に供給することにより、不
凍液を強制冷却させ、不凍液の沸騰防止を行なっていた
。

ところが、上述した方式では？Ｊｌ’、騰防止のために
ｆ角太陽熱を利用して加熱された高温水を太Ｍ、に廃棄
しなければならず、省エネルギー上、及び省資源上好ま
しいものでながった。又、停電などにより集熱ポンプが
運転できない場合には不凍液の強制冷却が行なえなくな
るため、不凍液が集熱器内で沸騰して過熱され、劣化す
るとともに、次の集熱運転時に蒸発した不凍液が循環回
路（ｅ）内を循環して蒸気ハンマー現象により配管が異
常振動したり、集熱ポンプ（ａ）を破損させる欠点があ
った。

（ハ）発明の目的 本発明は上述した従来技術の欠点を解消すべくなされた
ものであり、蓄熱槽に貯溜された熱媒体を排出させたり
、集熱ポンプにより不凍液を強制循環させ少ことなく循
環回路の不凍液の沸騰や劣化を防止できるようにするこ
とを目的とする。

（ホ）発明の要点 本発明の特徴とするところは蓄熱槽に装設された熱交換
器の出口部と熱交換器の入口部、及び集熱器の出口部と
熱交換器の入口部を夫々集熱往管、集熱戻り管で接続し
、不凍液を集熱ポンプで強制循環させる循環回路を有し
、集熱戻り管の途中をに於いて、集熱器の出口部とｙｇ
張タンク接続点との間の集熱戻り管に口字状萩啄居配管
部を設け、該鳴活配管部の立上げ部の」二端と膨張タン
クの液面より低い部分とを開閉弁及び放熱器を介設した
連結管にて連結し、循環回路の不凍液温度が所定値以上
のとき、集熱ポンプを停止させるとともに開閉弁を開放
させるように構成したことにあり、循環回路の不凍液温
度が所定値以上のとき、開閉弁を開放させ、集熱ポンプ
を停正さぜろことにょで大気と熱交換して冷却された後
、膨張タンク、接続管を経て集熱戻り管に戻り、循環回
路を循環する自然循環を行なうため、沸騰及び過熱によ
る劣化が防止される。

（へ）発明の実施態様 開閉弁を断電時開路型のノーマルオープン電磁弁とする
ことにより、上述した自然循環は停電時に集熱器内の不
凍液が過熱された場合にも行なゎれろため、信頼性の向
上が図れる。

（ト）発明の実施例 以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。

第２図に於いて、（１）は蓄熱槽（２）の下部に装設さ
れた熱交換器、（３）は集熱器であり、熱交換器（１）
の出口部（１ｂ）と集熱器（３）の入口部（３ａ）、及
び集熱器（３）の出口部（３ｂ）と熱交換器（１）の入
口部（１ａ）を夫々集熱往管（４）、集熱戻り管（５）
で接続して不凍液の循環回路（６）を形成してあり、集
熱往管（４）の途中には不凍液の強制循環用の集熱ポン
プ（７）を設けである。（８）は循環回路（６）よりも
高所に配設される膨張タンクであり、その底部を接続管
（９）にて集熱戻り管（５）の途中に接続しである。（
ｔｏは集熱器（３）の出口部（３ｂ）と膨張タンク（８
）の接続点αυとの間の集熱戻り管（５）に設けた口字
状；鳥居配管部である。（６）はＷ配管部（１１の立上
げ部（１０ａ）の上端α］と膨張タンク（８）の液面よ
り低い下部人口０４）とを連通させる連結管であり、開
閉弁としての断電時開散型のノーマルオープン電磁弁α
Ｇと空冷放熱器θ（）とが介設されている。θカ及びＱ
樽は夫々、蓄熱槽（２）の下部、頂部に連通させた給水
管及び給湯管である。

ａｔＳは集熱器（３）近傍に配設された日射量検知器（
１）と、蓄熱槽（２）の下部に設けられた温水温度検知
器（２１）からの信号を常時入力して集熱り可否判別を
行ない、集熱ポンプ（７）を発停さぜるとともに、集熱
ポンプ（７）の運転中に集熱戻り管（５）に取着されろ
不凍液温度検知器（イ）からの信号を入力して不凍液の
温度が所定値（沸騰危険温度）以上のとき、電磁弁θ０
を開放させ、集熱ポンプ（７）を停止させろようにした
制御装置である。

次に上述した実施例装置の動作を説明する。日射量が蓄
熱槽（２）の下部温水温度に対して十分大きくなり、集
熱効果が期待できろようになると、制御装置０！Ｉは集
熱ポンプ（７）を運転させ、電磁弁（ｌｒ９を閉止させ
る。このとき、不凍液は集熱器（３）−焦熱戻り管（５
）−熱交換器（１）−集熱往管（４）−集熱器（３）の
順に強制循環され、太陽熱を集熱器（３）から熱交換器
（１）に移送して蓄熱槽（２）内の水を加熱する。

この集熱運転により蓄熱槽（２）内の温水温度が高（な
り、熱交換器（１）の負荷が小さくなると、循環回路（
６）の不凍液温度が徐々に」二昇ずろ。そして、不凍液
温度検知器（５）が一定値以上を感知すると、制御装置
０！）は電磁弁（１υを開放させるとともに集熱ポンプ
（７）を停止させろ。このため、集熱器（３）で加熱さ
れた不凍液は出口部（３ｂ）から集熱戻り管（５）・に
入ったのち、需要配管部θＯの立上がり部（１０ａ）を
上昇して連結管θカに入り、空冷放熱器◇０で大気と熱
交換して冷却されろ。然る後、膨張タンク（８）から接
続管（９）を通って集熱戻り管（５）に戻り、熱交換器
（１）、集熱往管（４）を通って集熱器（３）の入口部
（３ａ）に至る自然循環を行プよ５゜尚、集熱ポンプ（
７）の停止中は集熱戻り管（５）に需要配管部（ｉＦ３
があるため、書等配管部０Ｑの立上がり部（１０ａ）に
入った不凍液は通常の循環径路で流れにくり、その殆ど
がそのまま上昇して連結管（１のに入る。このようにし
て不凍液の自然循環が行なわれることにより、不凍液の
沸騰や過熱による劣化が防止される。そして不凍液温度
検知器（イ）が沸騰危険温度より一定値以」二低い温度
を感知づ−ろと、制御装置０唱ま再び集熱ポンプ（７）
を運転させ、電磁弁θＱを閉止させて通常の集熱運転に
戻す。集熱運転は蓄熱槽（２）内の下部温水温度に比べ
て日射量が不足し、集熱効果が期待できなくなると、終
了する。

万一、停電等により、日中十分日射があるにも拘らず、
集熱ポンプ（７）の運転ができないとき、本実施例のも
のでは連結管（６）のノーマルオーブン電磁弁００が開
放するため、集熱器（３）で加熱された不凍液は沸騰防
止制御のときと同じ自然循環を行なう。従って、集熱器
（３）内で不凍液が沸騰したり、過熱することがない。

第３図は本発明の他の一実施例を示ずものであり、第２
図のものと異なるのは會等配管部ＯＱと接キュームプレ
ーカ伺空気抜き弁（財）を設けたことである。このよう
にすると、集熱ボンダ（７）の停止に伴ない婁各配管部
（ハ）の膨張タンク（８）の液面より高い部分に空気が
入るため、不凍液による自然対流は全て連結管（６）に
流れることになる。

ヴ→　発明の効果 本発明は以上説明したように、循環回路の不凍液温度が
一定値以上のとき、集熱器で加熱された不凍液を放熱器
を含む自然循環系で冷却させることができるので、従来
のように蓄熱槽に貯溜させた熱媒体を排出させたり、不
凍液を強制循環させたりすることなく、不凍液の沸騰や
過熱による劣化を防止することができ、装置の寿命が長
くなり、省エネルギー、省資源に貢献でき、停電時の沸
騰防止にも対処しやすいなど、優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例を示す系統図、第２図及び第３
図は本発明装置の一実施例を示す系統図である。 （１）・・・熱交換器、（２）・・・蓄熱槽、（３）・
・・集熱器、（４）・・・集熱往管、（５）・・・集熱
戻り管、（６）・・・循環回路、（７）・・・マルオー
ブン電磁弁（開閉弁）、（＋、（Ｄ・・・空冷放熱器、
０≦１・・制御装置。 第１図 １

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）蓄熱槽に装設された熱交換器の出口部と集熱器の
   入口部、及び集熱器の出口部と熱交換器の入口部を夫々
   集熱往管、集熱戻り管で接続し、不凍液を集熱ポンプで
   強制循環させる循環回路を有し、集熱戻り管の途中を接
   続管にて膨張タンクの底部に接続しであるものに於いて
   、集熱器の出口部と膨張タンク接続点との間の集熱戻り
   管にロ字状力鳴県配管部を設け、該禽洛配管部の立上げ
   部の」二端と膨張タンクの液面より低い部分とを開閉弁
   及び放熱器を介設した連結管にて連結し、循環回路の不
   凍液温度が所定値以上のとき、集熱ポンプを停止させる
   とともに開閉弁を開放させるように構成しであることを
   特徴とする太陽熱集熱装置。
2. （２）開閉弁は断電時開路型のノーマルオープン電磁弁
   であることをＩＰｊ徴とづ−る特許請求の範囲第１項記
   載の太陽熱集熱装置。