JPS6044765A - 太陽熱温水器 - Google Patents
太陽熱温水器Info
- Publication number
- JPS6044765A JPS6044765A JP58153838A JP15383883A JPS6044765A JP S6044765 A JPS6044765 A JP S6044765A JP 58153838 A JP58153838 A JP 58153838A JP 15383883 A JP15383883 A JP 15383883A JP S6044765 A JPS6044765 A JP S6044765A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- water
- supplied
- storage tank
- heat
- 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
- F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
- F24S60/30—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors storing heat in liquids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
- F24S60/10—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors using latent heat
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material 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】
〔技術分野〕
この発明ば、集熱器と貯湯槽との間を水が自然循環しな
がら加熱されていく自然循環型太陽熱温水器に関する。
がら加熱されていく自然循環型太陽熱温水器に関する。
従来、自然循環型の太陽熱温水器は、貯湯槽内に充満さ
れた水が集熱器と貯湯槽との間を自然対流によって循環
して次第に温められ、温められた湯のみが貯湯槽内に貯
えられるというものである。しかしながら、従来は必要
量の温水全量を予め保温貯湯しておかなければ使用に供
することが出来ないという理由から、貯湯槽が大容積（
約２００１）となっていた。そのため、その広い表面積
からの放熱によって熱効率が低下し、場合によっては湯
温が低下してしまうことがあった。特に、夜間において
は温度低下が一層ひどかった。
れた水が集熱器と貯湯槽との間を自然対流によって循環
して次第に温められ、温められた湯のみが貯湯槽内に貯
えられるというものである。しかしながら、従来は必要
量の温水全量を予め保温貯湯しておかなければ使用に供
することが出来ないという理由から、貯湯槽が大容積（
約２００１）となっていた。そのため、その広い表面積
からの放熱によって熱効率が低下し、場合によっては湯
温が低下してしまうことがあった。特に、夜間において
は温度低下が一層ひどかった。
そこで、この発明は、貯湯槽内の温水の温度低下を低減
する太陽熱温水器を提供することを目的とする。
する太陽熱温水器を提供することを目的とする。
発明者は、以上の目的を達成するため、鋭意検討を重ね
、この発明を完成した。
、この発明を完成した。
この発明は、集熱器の上方に貯湯槽を備え、両者間で水
が自然循環を行うようになっており、貯湯槽内下部へ給
水が行われる太陽熱温水器において、貯湯槽内には給水
された水を温める潜熱系蓄熱材を封入したカプセルが内
蔵されていて、給水による水位上昇により給湯が行われ
ることを特徴とする太陽熱温水器をその要旨とする。以
下、これを、その実施例をあられす図面に基づいて詳し
く説明する。
が自然循環を行うようになっており、貯湯槽内下部へ給
水が行われる太陽熱温水器において、貯湯槽内には給水
された水を温める潜熱系蓄熱材を封入したカプセルが内
蔵されていて、給水による水位上昇により給湯が行われ
ることを特徴とする太陽熱温水器をその要旨とする。以
下、これを、その実施例をあられす図面に基づいて詳し
く説明する。
第１図および第２図にみるように、集熱器１は上面開口
のケース内に、水路３を有する集熱板２とその上面を覆
う透明板４とを備える公知のものである。集熱器１の上
方にある貯湯槽５は断熱材６で密封されており、集熱器
１とは往水路７および復水路８によって結ばれている。
のケース内に、水路３を有する集熱板２とその上面を覆
う透明板４とを備える公知のものである。集熱器１の上
方にある貯湯槽５は断熱材６で密封されており、集熱器
１とは往水路７および復水路８によって結ばれている。
貯湯槽内下部には給水管１２が入り込み、貯湯槽内上部
からは給湯管１３が延びている。集熱器１で温められた
水は自然対流によって貯湯槽５内の上部まで伸びた復水
路８の開口から貯湯槽内に入るようになっている。貯湯
槽５内には予め水が貯えられているが、水は自然対流に
よって往水路７から集熱器１の水路３に入るようになっ
ている。貯湯槽５内には、第３図および第４図にみるよ
うに、中に潜熱系蓄熱材１０が封入された立方体のカプ
セル９が多数入っている。潜熱系Ｎ熱材１０は、３０℃
前後の融点を持つＣａＣｌ２ Ｈ６１１２０，Ｎａ２１
１ｐｏ ４ ・１２１１２０、Ｎａ２ ＳＯ４’ １０
１１２０等の無機化合物やパラフィン、ポリエチレング
リコール等の有機化合物が一般に使用される。しかし、
融点が３０℃前後でない物質が使用されても構わない。
からは給湯管１３が延びている。集熱器１で温められた
水は自然対流によって貯湯槽５内の上部まで伸びた復水
路８の開口から貯湯槽内に入るようになっている。貯湯
槽５内には予め水が貯えられているが、水は自然対流に
よって往水路７から集熱器１の水路３に入るようになっ
ている。貯湯槽５内には、第３図および第４図にみるよ
うに、中に潜熱系蓄熱材１０が封入された立方体のカプ
セル９が多数入っている。潜熱系Ｎ熱材１０は、３０℃
前後の融点を持つＣａＣｌ２ Ｈ６１１２０，Ｎａ２１
１ｐｏ ４ ・１２１１２０、Ｎａ２ ＳＯ４’ １０
１１２０等の無機化合物やパラフィン、ポリエチレング
リコール等の有機化合物が一般に使用される。しかし、
融点が３０℃前後でない物質が使用されても構わない。
一方、カプセル９は耐水性および薬品安定性のあるポリ
エチレン等の成形品であり、容積あたりの表面積を広く
して熱交換効率を高めるため、表面に多数の溝１１・・
・が設けられている。これらの溝１１・・・は、液相・
固相間の相変化において体積変化の大きい潜熱系蓄熱材
の体積増減を吸収するためにも役立っている。
エチレン等の成形品であり、容積あたりの表面積を広く
して熱交換効率を高めるため、表面に多数の溝１１・・
・が設けられている。これらの溝１１・・・は、液相・
固相間の相変化において体積変化の大きい潜熱系蓄熱材
の体積増減を吸収するためにも役立っている。
立方体形状のカプセルは、直方体に近い形状の貯湯槽内
に隙間なく詰め込むことができる。しかし、その時、貯
湯槽内の水はカプセルに遮断されることなく、カプセル
表面の溝を水路として移動を続けることが可能である。
に隙間なく詰め込むことができる。しかし、その時、貯
湯槽内の水はカプセルに遮断されることなく、カプセル
表面の溝を水路として移動を続けることが可能である。
つぎに、この発明にかかる太陽熱温水器の作用について
説明する。第１図および第２図にみるように、貯湯槽５
内には給湯管１３０口と同位またはそれよりも低い位置
まで給水がされている。対流が始まり復水路８から貯湯
槽５内の上部に集熱器１で温められた温水が入ると、そ
の部分にあるカプセル９・・・内の潜熱系蓄熱材が、温
水の持つ熱を融点（３０℃前後）近くまで蓄熱した後、
固相から液相へと相変化する。同様にして、自然循環に
よって全ての潜熱系蓄熱材が固相から液相へと相変化す
る。この時の湯温は潜熱系蓄熱材の融点に近い温度であ
る。このようにして全ての潜熱系蓄熱材が熱を蓄え液相
になった貯湯槽５内の中央部ないし下部に、給水管１２
から水を供給すると、それにつれて貯湯槽５内の水位が
上昇し上部にある給湯管１３内へと溢れ出た温水が給湯
される。他方、このとき供給された冷水は、カプセル９
・・・の間を通過する間に、潜熱系蓄熱材の液相から固
相への相変化を導き出し、それに伴う放熱や潜熱系蓄熱
材自体の顕熱によって速やかに加熱される。したがって
、そのまま給水を続けていくと、貯湯槽５内の全てのカ
プセル９・・・中の潜熱系蓄熱材が持つ全蓄熱が貯湯槽
５内に供給される冷水を温めるのに使用され、そのよう
にして温められ融点近くの湯温になった温水が水位の上
昇とともに給湯管１３から多量に給湯されるのである。
説明する。第１図および第２図にみるように、貯湯槽５
内には給湯管１３０口と同位またはそれよりも低い位置
まで給水がされている。対流が始まり復水路８から貯湯
槽５内の上部に集熱器１で温められた温水が入ると、そ
の部分にあるカプセル９・・・内の潜熱系蓄熱材が、温
水の持つ熱を融点（３０℃前後）近くまで蓄熱した後、
固相から液相へと相変化する。同様にして、自然循環に
よって全ての潜熱系蓄熱材が固相から液相へと相変化す
る。この時の湯温は潜熱系蓄熱材の融点に近い温度であ
る。このようにして全ての潜熱系蓄熱材が熱を蓄え液相
になった貯湯槽５内の中央部ないし下部に、給水管１２
から水を供給すると、それにつれて貯湯槽５内の水位が
上昇し上部にある給湯管１３内へと溢れ出た温水が給湯
される。他方、このとき供給された冷水は、カプセル９
・・・の間を通過する間に、潜熱系蓄熱材の液相から固
相への相変化を導き出し、それに伴う放熱や潜熱系蓄熱
材自体の顕熱によって速やかに加熱される。したがって
、そのまま給水を続けていくと、貯湯槽５内の全てのカ
プセル９・・・中の潜熱系蓄熱材が持つ全蓄熱が貯湯槽
５内に供給される冷水を温めるのに使用され、そのよう
にして温められ融点近くの湯温になった温水が水位の上
昇とともに給湯管１３から多量に給湯されるのである。
潜熱系蓄熱材は、融点以下の比熱が小さいため、早く融
点まで上昇し、潜熱系蓄熱材全体が液化するまで融点近
くで蓄熱していくという特性を持つ。したがって、実施
例のように給湯すべき温水の温度に融点を合わせる、す
なわちその温度とほぼ同じ融点を有する物質を潜熱系蓄
熱材として使用するならば、潜熱系蓄熱材の蓄熱時にお
いて融点近くの湯温の湯が多量に生産されるのである。
点まで上昇し、潜熱系蓄熱材全体が液化するまで融点近
くで蓄熱していくという特性を持つ。したがって、実施
例のように給湯すべき温水の温度に融点を合わせる、す
なわちその温度とほぼ同じ融点を有する物質を潜熱系蓄
熱材として使用するならば、潜熱系蓄熱材の蓄熱時にお
いて融点近くの湯温の湯が多量に生産されるのである。
この発明にかかる太陽熱温水器を構成する潜熱系蓄熱材
入りのカプセルは、実施例では表面に多数の溝を有する
立方体状のものであったが、その形状に特別の制限はな
い。
入りのカプセルは、実施例では表面に多数の溝を有する
立方体状のものであったが、その形状に特別の制限はな
い。
潜熱系Ｍ熱材は、給水によって液相から固相への相変化
を起こす必要から、その融点を、給湯槽内に給水される
際の水の平均的な最高給水温度より高くしていることが
好ましい。また、融点を、集熱器に温められ貯湯槽内に
送られる湯の平均的な最低昇温度より低くして、貯湯槽
内に送られてくる湯によって確実に融解されるようにな
っていることが好ましい。
を起こす必要から、その融点を、給湯槽内に給水される
際の水の平均的な最高給水温度より高くしていることが
好ましい。また、融点を、集熱器に温められ貯湯槽内に
送られる湯の平均的な最低昇温度より低くして、貯湯槽
内に送られてくる湯によって確実に融解されるようにな
っていることが好ましい。
この発明にかかる太陽熱温水器を構成する貯湯槽は、従
来のように大容積（約２００１１＞の槽内で必要量の多
量の湯を保温貯蔵するという構造ではなく、給水された
水を、貯湯槽内で潜熱系Ｍ熱材の放熱およびＭ熱を利用
して速やかに加熱することにより所望の温度の湯にして
順次給湯する構造である。したがって、従来の貯湯槽に
比べ、容積を１／３〜１／４に縮小することができる。
来のように大容積（約２００１１＞の槽内で必要量の多
量の湯を保温貯蔵するという構造ではなく、給水された
水を、貯湯槽内で潜熱系Ｍ熱材の放熱およびＭ熱を利用
して速やかに加熱することにより所望の温度の湯にして
順次給湯する構造である。したがって、従来の貯湯槽に
比べ、容積を１／３〜１／４に縮小することができる。
しかし、その容積に特別の制限はない。
以上のように、この発明にかかる太陽熱温水器は、集熱
器の上方に貯湯槽を備え、両者間で水が自然循環を行う
ようになっており、貯湯槽内下部へ給水が行われる太陽
熱温水器において、貯湯槽内には給水された水を温める
潜熱系蓄熱材を封入したカプセルが内蔵されていて、給
水による水位」１昇により給湯が行われることを特徴と
しており、給水された水を潜熱系蓄熱材の蓄熱および放
熱を利用して貯湯槽内で速やかに所望の温度の湯にして
給湯することができるため、貯湯槽が必要量の湯を予め
保温貯湯しておく容積を必要とせず、貯湯槽の小型化を
実現することができ、しかもそれによって貯湯槽表面か
らの放熱による温水の温度低下を低減することができる
という効果がもたらされる。また、貯湯槽の小型化によ
って、材料費の低下や製造設備の小規模化を実現できる
という効果ももたらされるのである。
器の上方に貯湯槽を備え、両者間で水が自然循環を行う
ようになっており、貯湯槽内下部へ給水が行われる太陽
熱温水器において、貯湯槽内には給水された水を温める
潜熱系蓄熱材を封入したカプセルが内蔵されていて、給
水による水位」１昇により給湯が行われることを特徴と
しており、給水された水を潜熱系蓄熱材の蓄熱および放
熱を利用して貯湯槽内で速やかに所望の温度の湯にして
給湯することができるため、貯湯槽が必要量の湯を予め
保温貯湯しておく容積を必要とせず、貯湯槽の小型化を
実現することができ、しかもそれによって貯湯槽表面か
らの放熱による温水の温度低下を低減することができる
という効果がもたらされる。また、貯湯槽の小型化によ
って、材料費の低下や製造設備の小規模化を実現できる
という効果ももたらされるのである。
第１図および第２図はそれぞれこの発明にかかる太陽熱
温水器の一実施例をあられず平面図および断面図、第３
図および第４図はそれぞれこの発明にかかる太陽熱温水
器を構成する潜熱系蓄熱材入りの容器の一実施例をあら
れす斜視図および一部断面側面図である。 １・・・集熱器 ５・・・貯湯槽 ９・・・カプセル
１０・・・潜熱系蓄熱材 １１・・・溝 １２・・・給
水管 １３・・・給湯管 代理人 弁理士 松 本 武 彦 （９） 第１図
温水器の一実施例をあられず平面図および断面図、第３
図および第４図はそれぞれこの発明にかかる太陽熱温水
器を構成する潜熱系蓄熱材入りの容器の一実施例をあら
れす斜視図および一部断面側面図である。 １・・・集熱器 ５・・・貯湯槽 ９・・・カプセル
１０・・・潜熱系蓄熱材 １１・・・溝 １２・・・給
水管 １３・・・給湯管 代理人 弁理士 松 本 武 彦 （９） 第１図
Claims (3)
- （１）集熱器の上方に貯湯槽を備え、両者間で水が自然
循環を行うようになっており、貯湯槽内下部へ給水が行
われる太陽熱温水器において、貯湯槽内には給水された
水を温める潜熱系蓄熱材を封入したカプセルが内蔵され
ていて、給水による水位上昇により給湯が行われること
を特徴とする太陽熱温水器。 - （２） カプセルが表面全体に多数の溝を有している特
許請求の範囲第１項記載の太陽熱温水器。 - （３）潜熱系蓄熱材が、その融点が平均の最高給水温度
より高く、平均の最低昇温度より低い値のものである特
許請求の範囲第１項または第２項記載の太陽熱温水器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58153838A JPS6044765A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 太陽熱温水器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58153838A JPS6044765A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 太陽熱温水器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6044765A true JPS6044765A (ja) | 1985-03-09 |
Family
ID=15571198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58153838A Pending JPS6044765A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 太陽熱温水器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044765A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011040550A (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Yu-Lin Chu | 太陽エネルギー及び風力の発電構造 |
-
1983
- 1983-08-22 JP JP58153838A patent/JPS6044765A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011040550A (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Yu-Lin Chu | 太陽エネルギー及び風力の発電構造 |
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