JPS5981451A - 集熱装置 - Google Patents
集熱装置Info
- Publication number
- JPS5981451A JPS5981451A JP57192973A JP19297382A JPS5981451A JP S5981451 A JPS5981451 A JP S5981451A JP 57192973 A JP57192973 A JP 57192973A JP 19297382 A JP19297382 A JP 19297382A JP S5981451 A JPS5981451 A JP S5981451A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat collecting
- heat
- collecting pipe
- pipe
- heat collection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
- F24S10/75—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations
- F24S10/755—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations the conduits being otherwise bent, e.g. zig-zag
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Dispersion Chemistry (AREA)
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は太陽熱、大気熱および風力等の自然エネルギー
を利用した集熱装置に関するものである。
を利用した集熱装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来一般に太陽熱集熱装置としては、くみ置式、自然循
環式、強制循環式の３種類が知られている。
環式、強制循環式の３種類が知られている。
しかし太陽エネルギーは希薄であることから、太陽エネ
ルギーを集める集熱器は大きな面積を必要とする。また
集熱効率を高めるため、集熱板の裏面に断熱材を入れ、
表に集熱板と少し離してガラス板を置くなどするため費
用がかかる。さらに太陽エネルギーの得られない曇天、
雨天時には、従来の加熱手段をもつ給湯装置が必要とな
るものであり、いいかえれば２重投資が必要なのである
。
ルギーを集める集熱器は大きな面積を必要とする。また
集熱効率を高めるため、集熱板の裏面に断熱材を入れ、
表に集熱板と少し離してガラス板を置くなどするため費
用がかかる。さらに太陽エネルギーの得られない曇天、
雨天時には、従来の加熱手段をもつ給湯装置が必要とな
るものであり、いいかえれば２重投資が必要なのである
。
上記従来の太陽熱集熱装置の欠点を緩和するものとして
、太陽熱、大気熱の集熱手段にヒートポンプを用いた集
熱装置が提案されている。
、太陽熱、大気熱の集熱手段にヒートポンプを用いた集
熱装置が提案されている。
すなわちこのものは第１図に示すように、フィンチュー
ブ式熱交換器からなる集熱板１．冷媒圧縮機２．凝縮器
３．膨張弁４を順次環状連結して密閉式蒸気圧縮ザイク
ルによる冷媒集熱回路を構成する。一方貯湯槽６．水循
環ポンプ６、水加熱器７を順次環状連結してなる水加熱
回路を構成する。そして冷媒集熱回路中の凝縮器３と水
加熱回路中の水加熱器７を伝熱関係に保持し、集熱装置
を構成する。
ブ式熱交換器からなる集熱板１．冷媒圧縮機２．凝縮器
３．膨張弁４を順次環状連結して密閉式蒸気圧縮ザイク
ルによる冷媒集熱回路を構成する。一方貯湯槽６．水循
環ポンプ６、水加熱器７を順次環状連結してなる水加熱
回路を構成する。そして冷媒集熱回路中の凝縮器３と水
加熱回路中の水加熱器７を伝熱関係に保持し、集熱装置
を構成する。
」−記集熱装置において、圧縮機２および水循環ポンプ
を１駆動することにより集熱作用を生じる圧縮機２で圧
縮された高温・高圧の吐出冷媒ガスは凝縮器３に流入し
、ここで伝熱関係にある水加熱器７を流動する給湯水に
放熱し凝縮液化する。次いで膨張弁４に流入し、前記膨
張弁４を通過する際に断熱膨張して低温・低圧となり、
集熱板１に流入し、太陽熱および大気熱より吸熱して蒸
発ガス化後、再び圧縮機２に流入する。他方、水加熱器
７にて冷媒の凝縮熱により加熱された水は貯湯槽６に流
入するのが、貯湯槽５内の給湯水ｄ：所定の湯温に達す
るまで水循環ポンプ６により水加熱器γへ送られ循環す
る。
を１駆動することにより集熱作用を生じる圧縮機２で圧
縮された高温・高圧の吐出冷媒ガスは凝縮器３に流入し
、ここで伝熱関係にある水加熱器７を流動する給湯水に
放熱し凝縮液化する。次いで膨張弁４に流入し、前記膨
張弁４を通過する際に断熱膨張して低温・低圧となり、
集熱板１に流入し、太陽熱および大気熱より吸熱して蒸
発ガス化後、再び圧縮機２に流入する。他方、水加熱器
７にて冷媒の凝縮熱により加熱された水は貯湯槽６に流
入するのが、貯湯槽５内の給湯水ｄ：所定の湯温に達す
るまで水循環ポンプ６により水加熱器γへ送られ循環す
る。
上記集熱装置において集熱板１での冷媒の蒸発温度は常
に外気温度より低く設定されているので、集熱板１にＬ
太陽熱はもとより大気熱からも吸熱し集熱効率は高くな
る。また集熱板は大気に露出しており、外気風速が強い
ほど集熱板の熱伝達率が良く集熱効率が高くなるのであ
る。このように集熱効率の向上は集熱面積の縮少化を可
能とし集熱器の小型、軽量、低コスト化が計れる。また
太陽エネルギーの得られない曇天、 ｉ”Ｉｇ天時にも
大気熱より集熱することができ、年間集熱用を増大させ
ることができ、給湯負荷の大部分を丑かなうことができ
るだめ補助熱源の小容量・化が刷れ設備費用を低減する
ことができる等の利点を有する。
に外気温度より低く設定されているので、集熱板１にＬ
太陽熱はもとより大気熱からも吸熱し集熱効率は高くな
る。また集熱板は大気に露出しており、外気風速が強い
ほど集熱板の熱伝達率が良く集熱効率が高くなるのであ
る。このように集熱効率の向上は集熱面積の縮少化を可
能とし集熱器の小型、軽量、低コスト化が計れる。また
太陽エネルギーの得られない曇天、 ｉ”Ｉｇ天時にも
大気熱より集熱することができ、年間集熱用を増大させ
ることができ、給湯負荷の大部分を丑かなうことができ
るだめ補助熱源の小容量・化が刷れ設備費用を低減する
ことができる等の利点を有する。
ところで−」二記のようなヒートポンプを太陽熱の集熱
手段に用いることによる課題の１つとして集熱板の強度
および冷媒封入量が増大することである。
手段に用いることによる課題の１つとして集熱板の強度
および冷媒封入量が増大することである。
すなわち第２図および第３図に示すように、集熱パイプ
８と集熱フィン９からなる集熱板は、前記集熱板入口バ
イブ１０に連なる膨張弁４本体と、集熱飯山１」パイプ
１１の管外壁に固定された膨張弁感温筒４′および配管
接続用カップリング１２接続し、集熱ユニットを構成す
る。こ−で集熱・でイブは１列構成であり、鋼管を用い
その肉ｌ厚は０．３６ｍｍ〜０．４１πｍである。まだ
集熱フィンの板豫は０．２６πｍである。したがって図
に示すように平面形状を長方形状に形成すると長手方向
に集熱板がそり、イ１キ熱板−１−に荷千がか＼るよう
な場合には集熱板が破］邑する危険がある。まだ冷媒の
流通する集熱パイプの全管長が長いため、集熱板内に存
在する冷媒用は増太し、圧縮機寝込始動を生じやず〈外
るなどの欠点がある○ 発明の目的 本発明にしに記欠点を解決せんとするものであり、集熱
パイプと集熱フィンからなる集熱板の強度増強と集熱パ
イグ内の冷媒風を削減することを目的とする。
８と集熱フィン９からなる集熱板は、前記集熱板入口バ
イブ１０に連なる膨張弁４本体と、集熱飯山１」パイプ
１１の管外壁に固定された膨張弁感温筒４′および配管
接続用カップリング１２接続し、集熱ユニットを構成す
る。こ−で集熱・でイブは１列構成であり、鋼管を用い
その肉ｌ厚は０．３６ｍｍ〜０．４１πｍである。まだ
集熱フィンの板豫は０．２６πｍである。したがって図
に示すように平面形状を長方形状に形成すると長手方向
に集熱板がそり、イ１キ熱板−１−に荷千がか＼るよう
な場合には集熱板が破］邑する危険がある。まだ冷媒の
流通する集熱パイプの全管長が長いため、集熱板内に存
在する冷媒用は増太し、圧縮機寝込始動を生じやず〈外
るなどの欠点がある○ 発明の目的 本発明にしに記欠点を解決せんとするものであり、集熱
パイプと集熱フィンからなる集熱板の強度増強と集熱パ
イグ内の冷媒風を削減することを目的とする。
発明の構成
上記目的を達成するだめ、本発明は集熱板を構成する集
熱パイプに同一外径で肉厚のことなる複数のパイプを用
いることを特徴とするものである。
熱パイプに同一外径で肉厚のことなる複数のパイプを用
いることを特徴とするものである。
すなわち薄肉のパイプと厚肉のパイプを集熱フィンに交
！７．に挿入さぜることにより、集熱板の機械的強度を
増すことができる。また集熱ノくイブの厚肉パイプ部で
は、内容積が小さくなり、集熱ノくイブ内に存在ずろ冷
媒ｌを削減させることができる。
！７．に挿入さぜることにより、集熱板の機械的強度を
増すことができる。また集熱ノくイブの厚肉パイプ部で
は、内容積が小さくなり、集熱ノくイブ内に存在ずろ冷
媒ｌを削減させることができる。
実施例の説明
本発明の一実施例を第４図に基づき説明する。
図中の８ａは薄肉集熱パイプ、８ｂは厚肉集熱・くイブ
、９は集熱フィンである。１３はリターンベア ｌ’、
１４はエンドプレー１・である。集熱板はプレスされた
集熱ツイン９を整列さぜだ後、直管状の集熱パイプ８を
集熱フィン９に挿入するが、このとき薄肉集熱パイプ８
ａと厚肉集熱パイプ８ｂを交互に挿入する。その後集熱
パイプ８を鋼球にて外径が所定の径になるよう拡管され
集熱パイプ８と集熱フィン９は密着固定される。その後
、集熱板１は外面、内面を洗浄された後、集熱、＜イブ
８の開１］端にリターンベント１３を装着し、ロー付け
され完成する。
、９は集熱フィンである。１３はリターンベア ｌ’、
１４はエンドプレー１・である。集熱板はプレスされた
集熱ツイン９を整列さぜだ後、直管状の集熱パイプ８を
集熱フィン９に挿入するが、このとき薄肉集熱パイプ８
ａと厚肉集熱パイプ８ｂを交互に挿入する。その後集熱
パイプ８を鋼球にて外径が所定の径になるよう拡管され
集熱パイプ８と集熱フィン９は密着固定される。その後
、集熱板１は外面、内面を洗浄された後、集熱、＜イブ
８の開１］端にリターンベント１３を装着し、ロー付け
され完成する。
集熱パイプの外径は肉厚に関係なく一定であることから
、冷媒集熱パイプの内容積は減少する。
、冷媒集熱パイプの内容積は減少する。
このことは、集熱パイプ内に存在する冷媒用を削減させ
ることができる。そして集熱運転始動時圧縮機２内への
冷媒寝込による液圧縮、またフ１−ミングに」：る潤滑
油の流出を少なくすることができ、圧縮機の破損を防止
することができる○さらに集熱板はＪ７肉集熱パイプに
より補強され集熱板のそり変形を防市することができる
等の効果がある。
ることができる。そして集熱運転始動時圧縮機２内への
冷媒寝込による液圧縮、またフ１−ミングに」：る潤滑
油の流出を少なくすることができ、圧縮機の破損を防止
することができる○さらに集熱板はＪ７肉集熱パイプに
より補強され集熱板のそり変形を防市することができる
等の効果がある。
発明の詳細
な説明したように本発明はヒートポンプを太陽熱の集熱
手段に用いた集熱装置において、集熱板を集熱パイプと
集熱フィンからなるフィンチューブで構成し、外径を同
じとし肉厚のことなる複数の集熱パイプを用いることに
より、集熱板の機械的強度を増すとともに、集熱パイプ
内容積を減少させることにより冷媒封入計を削減するこ
とができる。
手段に用いた集熱装置において、集熱板を集熱パイプと
集熱フィンからなるフィンチューブで構成し、外径を同
じとし肉厚のことなる複数の集熱パイプを用いることに
より、集熱板の機械的強度を増すとともに、集熱パイプ
内容積を減少させることにより冷媒封入計を削減するこ
とができる。
第１図は一般的な集熱装置の回路構成図、第２図はその
集熱ユニット要部を示す上面図、第３図ｄコ同年熱ユニ
ット要部を示す正面図、第４図は本発明の一実施例の集
熱板を示す正面断面図である。 １・・・・集熱板、２・・・・・圧縮機、３・・・・・
凝縮器、４・・・・・膨張弁、５ ・・・貯湯槽、６
・・・水循環ボンダ、７ ・・・水加熱器、８・・・・
・集熱パイプ、８ａ・・薄肉集熱パイプ、８ｂ・・・・
・厚肉集熱パイプ、９・・・・・・集熱フィン、１３・
・・・・・リターンベンド、１４・・・・・エンドフレ
ート。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 汐
集熱ユニット要部を示す上面図、第３図ｄコ同年熱ユニ
ット要部を示す正面図、第４図は本発明の一実施例の集
熱板を示す正面断面図である。 １・・・・集熱板、２・・・・・圧縮機、３・・・・・
凝縮器、４・・・・・膨張弁、５ ・・・貯湯槽、６
・・・水循環ボンダ、７ ・・・水加熱器、８・・・・
・集熱パイプ、８ａ・・薄肉集熱パイプ、８ｂ・・・・
・厚肉集熱パイプ、９・・・・・・集熱フィン、１３・
・・・・・リターンベンド、１４・・・・・エンドフレ
ート。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 汐
Claims (1)
- 集熱板、圧縮機、凝縮器、膨張弁を順次環状に連結して
なる密閉の冷媒集熱回路と、貯湯槽水循環ポンプ、水加
熱器を順次環状連結してなる水加熱回路を備え、前記冷
媒集熱回路の凝縮器と水加熱回路の水加熱器とを伝熱関
係に保持し、前記集熱板を集熱パイプと集熱フィンから
なるフィンチューブで構成するとともに、集熱パイプは
外径を同じとし、肉厚を変えた複数の集熱パイプよりな
ることを特徴とする集熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192973A JPS5981451A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | 集熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192973A JPS5981451A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | 集熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5981451A true JPS5981451A (ja) | 1984-05-11 |
Family
ID=16300114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57192973A Pending JPS5981451A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | 集熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5981451A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61153445A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽熱利用集熱装置 |
| EP2362158A1 (de) * | 2010-02-19 | 2011-08-31 | Ernst Schweizer AG, Metallbau | Sonnenkollektor |
-
1982
- 1982-11-01 JP JP57192973A patent/JPS5981451A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61153445A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽熱利用集熱装置 |
| EP2362158A1 (de) * | 2010-02-19 | 2011-08-31 | Ernst Schweizer AG, Metallbau | Sonnenkollektor |
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