JPS61208472A - 太陽熱利用温水装置 - Google Patents
太陽熱利用温水装置Info
- Publication number
- JPS61208472A JPS61208472A JP60049013A JP4901385A JPS61208472A JP S61208472 A JPS61208472 A JP S61208472A JP 60049013 A JP60049013 A JP 60049013A JP 4901385 A JP4901385 A JP 4901385A JP S61208472 A JPS61208472 A JP S61208472A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- valve
- condenser
- amount
- 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
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-
- 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
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (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
本発明はヒートポンプを用いて太陽熱および大気熱を集
熱する太陽熱利用温水装置に関する。
熱する太陽熱利用温水装置に関する。
従来の技術
従来のこの種の太陽熱利用温水袋＠は、第２図に示すよ
うに、圧縮機１、凝縮器２、減圧装置３１太陽熱および
大気熱を集熱する集熱器４を順次連結した冷媒回路と、
貯湯槽５、循環ポンプ６、前記凝縮器２と熱交換関係を
有する水熱交換器７を連結した給湯回路とを備えた構成
が知られている。
うに、圧縮機１、凝縮器２、減圧装置３１太陽熱および
大気熱を集熱する集熱器４を順次連結した冷媒回路と、
貯湯槽５、循環ポンプ６、前記凝縮器２と熱交換関係を
有する水熱交換器７を連結した給湯回路とを備えた構成
が知られている。
（例えば、特開昭５９−１５７７８号公報）発明が解決
しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、太陽日射の他に外
気温湿度、風速などにより大きく変動する集熱熱量と低
水温から高沸上げ湯温へと大きく変化する水温によって
ヒートポンプ集熱サイクル動作点が大きく変動し、各ヒ
ートポンプ動作点での温度、圧力変化による冷媒物性値
変化により、冷媒回路内の最適冷媒量が大きく異なるに
もかかわらず、冷媒回路に封入された一定量の冷媒でサ
イクルバランスをとらなければならないため、外気温度
あるいは湯温に対する集熱運転範囲が狭められたり、集
熱運転効率の低下を生じたりした。
しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、太陽日射の他に外
気温湿度、風速などにより大きく変動する集熱熱量と低
水温から高沸上げ湯温へと大きく変化する水温によって
ヒートポンプ集熱サイクル動作点が大きく変動し、各ヒ
ートポンプ動作点での温度、圧力変化による冷媒物性値
変化により、冷媒回路内の最適冷媒量が大きく異なるに
もかかわらず、冷媒回路に封入された一定量の冷媒でサ
イクルバランスをとらなければならないため、外気温度
あるいは湯温に対する集熱運転範囲が狭められたり、集
熱運転効率の低下を生じたりした。
つまり、主として外気負荷が小さい時には、冷媒回路中
の冷媒は過充填となり、圧力上昇を生じて圧、縮機入力
の急激な増加により運転効率が低下したり、圧縮機の寿
命、信頼性に関して問題があった。さらに、主として外
気負荷が大きい場合には、冷媒回路中の冷媒は不足とな
り、時には集熱能力の急激な低下により運転効率の大巾
減少を生じたり、あるいは圧縮機モータの巻線温度が高
くなり圧縮機の寿命・信頼性に関して問題があった。
の冷媒は過充填となり、圧力上昇を生じて圧、縮機入力
の急激な増加により運転効率が低下したり、圧縮機の寿
命、信頼性に関して問題があった。さらに、主として外
気負荷が大きい場合には、冷媒回路中の冷媒は不足とな
り、時には集熱能力の急激な低下により運転効率の大巾
減少を生じたり、あるいは圧縮機モータの巻線温度が高
くなり圧縮機の寿命・信頼性に関して問題があった。
木発明はかかる従来の問題点を解消するもので、集熱運
転範囲の拡大と集熱運転効率の向上および信頼性の向上
を目的とするものである。
転範囲の拡大と集熱運転効率の向上および信頼性の向上
を目的とするものである。
問題点を解決するための手段
り記問題点を解決するために本発明の太陽熱利用温水装
置は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、太陽熱および大気熱
を集熱する集熱器を順次連結して成る冷媒主回路で、前
記圧縮機と凝縮器とを連結する吐出管に並列に第一の開
閉弁を具備した分岐管を設け、また、前記凝縮器と前記
減圧装置との間に前記分岐管と熱交換的関係をもち第二
の開閉弁を具備した冷媒量調節容器を設け、さらに、前
記凝縮器の出口冷媒の過冷却度を検出する過冷却度検出
手段の出力に応じて制御する制御装置と、前記制御装置
の出力で制御する前記第一の開閉弁と第二の開閉弁（！
：前記冷媒量調節容器七からなる冷媒制御装置を配設し
た構成としたものである。
置は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、太陽熱および大気熱
を集熱する集熱器を順次連結して成る冷媒主回路で、前
記圧縮機と凝縮器とを連結する吐出管に並列に第一の開
閉弁を具備した分岐管を設け、また、前記凝縮器と前記
減圧装置との間に前記分岐管と熱交換的関係をもち第二
の開閉弁を具備した冷媒量調節容器を設け、さらに、前
記凝縮器の出口冷媒の過冷却度を検出する過冷却度検出
手段の出力に応じて制御する制御装置と、前記制御装置
の出力で制御する前記第一の開閉弁と第二の開閉弁（！
：前記冷媒量調節容器七からなる冷媒制御装置を配設し
た構成としたものである。
作 用
木発明は丑記した構成によって、冷媒主回路を循環する
冷媒量が過充填の場合には冷媒量調節容器の中に冷媒主
回路内の冷媒の一部を回収し、冷媒主回路内の冷媒量が
不足の場合は冷媒量調節容器内の冷媒を冷媒主回路中に
圧力差を用いて注入するものである。
冷媒量が過充填の場合には冷媒量調節容器の中に冷媒主
回路内の冷媒の一部を回収し、冷媒主回路内の冷媒量が
不足の場合は冷媒量調節容器内の冷媒を冷媒主回路中に
圧力差を用いて注入するものである。
実施例
以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。第１図において、圧縮機１、凝縮器２、減圧装置３、
太陽熱および大気熱を集熱する集熱器４を順次連結した
冷媒主回路と貯湯槽５、苗種ポンプ６、前記凝縮器２と
熱交換関係を有する水熱交換器７を連結した給湯回路と
から構成され、さらに、前記圧縮機１と前記凝縮器２と
を連結する吐出管８に並列に第一の開閉弁９を具備した
分岐管１０を設け、また、前記分岐管１０と熱交換関係
をもち第二の開閉弁１１を具備した冷媒量調節容器１２
を前記凝縮器２と前記減圧装置３との間に接続している
。１３は冷媒の過冷却度を検出する過冷却度検出手段で
あり、前記過冷却度検出手段１３の出力に応じて制御装
置１４は第一の開閉弁９と第二の開閉弁１１の開閉を制
御するものである。
。第１図において、圧縮機１、凝縮器２、減圧装置３、
太陽熱および大気熱を集熱する集熱器４を順次連結した
冷媒主回路と貯湯槽５、苗種ポンプ６、前記凝縮器２と
熱交換関係を有する水熱交換器７を連結した給湯回路と
から構成され、さらに、前記圧縮機１と前記凝縮器２と
を連結する吐出管８に並列に第一の開閉弁９を具備した
分岐管１０を設け、また、前記分岐管１０と熱交換関係
をもち第二の開閉弁１１を具備した冷媒量調節容器１２
を前記凝縮器２と前記減圧装置３との間に接続している
。１３は冷媒の過冷却度を検出する過冷却度検出手段で
あり、前記過冷却度検出手段１３の出力に応じて制御装
置１４は第一の開閉弁９と第二の開閉弁１１の開閉を制
御するものである。
次に、この実施例の構成における作用を説明する。今、
太陽熱利用温水装置が安定に、かつ、効率よく運転する
ためには、凝縮器２出口の冷媒の過冷却度Ｓは次式に示
すようにある範囲にあればよい。
太陽熱利用温水装置が安定に、かつ、効率よく運転する
ためには、凝縮器２出口の冷媒の過冷却度Ｓは次式に示
すようにある範囲にあればよい。
Ｓ １（Ｓ （Ｓ ２・・・・・・・・・・・・（１）
圧縮機１を運転する場合には、最初は第一の開閉弁９、
第二の開閉弁１１とを閉じておく。そして、圧縮機１を
運転後ある時間経過すると、過冷却度検出手段１３は、
凝縮器２出口の冷媒の過冷却度Ｓを検出する。
圧縮機１を運転する場合には、最初は第一の開閉弁９、
第二の開閉弁１１とを閉じておく。そして、圧縮機１を
運転後ある時間経過すると、過冷却度検出手段１３は、
凝縮器２出口の冷媒の過冷却度Ｓを検出する。
先ず、前記過冷却度Ｓが８１以下の場合について説明す
る。この場合には冷媒主回路における循環冷媒量は最適
な循環冷媒量よりも少ないことになる。だから、過冷却
度検出手段１３の出力を受けた制御装置１４からの出力
信号によって第一の開閉弁９と第二の開閉弁１１とを開
く。このようにす′れば、冷媒量調節容器１２は分岐管
１０で加熱され、冷媒量調節容器１２の圧力は凝縮器２
の出口圧力よりも高くなるので、冷媒量調節容器１２内
の冷媒は冷媒主回路中に補充され、循環冷媒量が増加す
る。このようにして、過冷却度Ｓが（１）式で示される
範囲（最適な循環冷媒量）になれば、第一の開閉弁９と
第二の開閉弁１１とを閉じる０ 次に、前記過冷却度Ｓが式（１）で示される範囲内にあ
る場合には、第一の開閉弁９と第二の開閉弁１１はとも
に閉じる。
る。この場合には冷媒主回路における循環冷媒量は最適
な循環冷媒量よりも少ないことになる。だから、過冷却
度検出手段１３の出力を受けた制御装置１４からの出力
信号によって第一の開閉弁９と第二の開閉弁１１とを開
く。このようにす′れば、冷媒量調節容器１２は分岐管
１０で加熱され、冷媒量調節容器１２の圧力は凝縮器２
の出口圧力よりも高くなるので、冷媒量調節容器１２内
の冷媒は冷媒主回路中に補充され、循環冷媒量が増加す
る。このようにして、過冷却度Ｓが（１）式で示される
範囲（最適な循環冷媒量）になれば、第一の開閉弁９と
第二の開閉弁１１とを閉じる０ 次に、前記過冷却度Ｓが式（１）で示される範囲内にあ
る場合には、第一の開閉弁９と第二の開閉弁１１はとも
に閉じる。
また、前記過冷却度Ｓが８２以上の場合について説明す
る。この場合には循環冷媒量は最適な循環冷媒量よりも
多いことになる。だから、制御装・ 置１４の出力信号
によって第一の開閉弁９を閉じ、第二の開閉弁１１を開
く。この時、冷媒量調節容器１２内の冷媒は気液二相の
状態であるので、第二の開閉弁１１を開けば、冷媒量調
節容器１２．内の冷媒ｉｄ凝縮器２出口の冷媒の状態（
過冷却液）に近づくように状態変化する。すなわち、冷
媒量調節容器１２内の気液二相状態の液相部分が漸次増
えるため、冷媒量調節容器１２内に含まれる冷媒量は増
加し、それに対して、循環冷媒量は漸次減少する。この
ようにして、過冷却度Ｓ 、ｄ；（１）式で示される範
囲（最適な循環冷媒量）になれば、第二の開閉弁１１を
閉じる。
る。この場合には循環冷媒量は最適な循環冷媒量よりも
多いことになる。だから、制御装・ 置１４の出力信号
によって第一の開閉弁９を閉じ、第二の開閉弁１１を開
く。この時、冷媒量調節容器１２内の冷媒は気液二相の
状態であるので、第二の開閉弁１１を開けば、冷媒量調
節容器１２．内の冷媒ｉｄ凝縮器２出口の冷媒の状態（
過冷却液）に近づくように状態変化する。すなわち、冷
媒量調節容器１２内の気液二相状態の液相部分が漸次増
えるため、冷媒量調節容器１２内に含まれる冷媒量は増
加し、それに対して、循環冷媒量は漸次減少する。この
ようにして、過冷却度Ｓ 、ｄ；（１）式で示される範
囲（最適な循環冷媒量）になれば、第二の開閉弁１１を
閉じる。
上述のように凝縮器２出口の冷媒の過冷却度を検出する
ことによって、循環冷媒量の過不足を判断し、循環冷媒
量が不足しているときには、第一の開閉弁９と第二の開
閉弁１１とを開き、過充填のときには第一の開閉弁９を
閉じ、第二の開閉弁１１を開くことによって、自動的に
冷媒量調節容器１２内の冷媒量か増減し、常に冷媒主回
路中には最適な量の冷媒が循環するという効果がある。
ことによって、循環冷媒量の過不足を判断し、循環冷媒
量が不足しているときには、第一の開閉弁９と第二の開
閉弁１１とを開き、過充填のときには第一の開閉弁９を
閉じ、第二の開閉弁１１を開くことによって、自動的に
冷媒量調節容器１２内の冷媒量か増減し、常に冷媒主回
路中には最適な量の冷媒が循環するという効果がある。
発明の効果
以上のように本発明の太陽熱利用温水装置によれば次の
効果が得られる。
効果が得られる。
（１）冷媒量調節容器が最適な循環冷媒量となるように
制御するので、従来の冷媒回路ではよく生じていた過充
填時の圧縮機への液もどりゃ冷媒不足時の圧縮機モータ
巻線温度と昇を防ぐことができ、太陽熱利用温水装置の
寿命・信頼性の向丑という効果がある。
制御するので、従来の冷媒回路ではよく生じていた過充
填時の圧縮機への液もどりゃ冷媒不足時の圧縮機モータ
巻線温度と昇を防ぐことができ、太陽熱利用温水装置の
寿命・信頼性の向丑という効果がある。
（匂 同様に最適な循環量となるように＊ＪａＩするの
で、常に最適な冷凍サイクルとなり、太陽熱利用温水装
置の年間を通じての効率向上という効果がある。
で、常に最適な冷凍サイクルとなり、太陽熱利用温水装
置の年間を通じての効率向上という効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す太陽熱利用温水装置の
構成図、第２図は従来の太陽熱利用温水装置を示す構成
図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・凝縮器、３・・
・・・・減圧装置、４・・・・・・集熱器、８・・・・
・・吐出管、９・・団・第一の開閉弁、１０・・・・・
・分岐管、１１・・・・・・第二の開閉弁、１２・・・
・・・冷媒量調節容器、１３・・・・・・過冷却度検出
手段、１４・・・・・・制御装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
構成図、第２図は従来の太陽熱利用温水装置を示す構成
図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・凝縮器、３・・
・・・・減圧装置、４・・・・・・集熱器、８・・・・
・・吐出管、９・・団・第一の開閉弁、１０・・・・・
・分岐管、１１・・・・・・第二の開閉弁、１２・・・
・・・冷媒量調節容器、１３・・・・・・過冷却度検出
手段、１４・・・・・・制御装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
Claims (1)
- 圧縮機、凝縮器、減圧装置、太陽熱及び大気熱を集熱す
る集熱器を順次連結して成る冷媒主回路で、前記圧縮機
と前記凝縮器とを連結する吐出管に並列に第一の開閉弁
を具備した分岐管を設け、前記凝縮器と前記減圧装置と
の間に前記分岐管と熱交換的関係を持ち第二の開閉弁を
具備した冷媒量調節容器を設け、前記凝縮器の出口冷媒
の過冷却度を検出する過冷却度検出手段の出力に応じて
制御する制御装置と、前記制御装置の出力で制御する前
記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁と前記冷媒量調節容
器とからなる冷媒制御装置を配設した太陽熱利用温水装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60049013A JPS61208472A (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | 太陽熱利用温水装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60049013A JPS61208472A (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | 太陽熱利用温水装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61208472A true JPS61208472A (ja) | 1986-09-16 |
Family
ID=12819255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60049013A Pending JPS61208472A (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | 太陽熱利用温水装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61208472A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010197030A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-09-09 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 太陽熱利用ヒートポンプ給湯システム |
| WO2015056635A1 (ja) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | 日立アプライアンス株式会社 | 空気調和機 |
| JP6887068B1 (ja) * | 2020-03-10 | 2021-06-16 | Ａｔｓジャパン株式会社 | 冷媒制御システム、及び冷却システム |
-
1985
- 1985-03-12 JP JP60049013A patent/JPS61208472A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010197030A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-09-09 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 太陽熱利用ヒートポンプ給湯システム |
| WO2015056635A1 (ja) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | 日立アプライアンス株式会社 | 空気調和機 |
| JP2015078792A (ja) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | 日立アプライアンス株式会社 | 空気調和機 |
| JP6887068B1 (ja) * | 2020-03-10 | 2021-06-16 | Ａｔｓジャパン株式会社 | 冷媒制御システム、及び冷却システム |
| WO2021181513A1 (ja) * | 2020-03-10 | 2021-09-16 | Ａｔｓジャパン株式会社 | 冷媒制御システム、及び冷却システム |
| KR20210116410A (ko) * | 2020-03-10 | 2021-09-27 | 에이티에스 저팬 가부시키가이샤 | 냉매 제어 시스템 및 냉각 시스템 |
| CN113646599A (zh) * | 2020-03-10 | 2021-11-12 | Ats日本株式会社 | 制冷剂控制系统及冷却系统 |
| US11268741B2 (en) | 2020-03-10 | 2022-03-08 | Ats Japan Co., Ltd. | Refrigerant control system and cooling system |
| CN113646599B (zh) * | 2020-03-10 | 2022-06-17 | Ats日本株式会社 | 制冷剂控制系统及冷却系统 |
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