JPS6140893B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は太陽熱集熱装置に関するものであり、
蓄熱槽と集熱器間の集熱配管を１本の管で構成
し、集熱配管の削減を行ない、工事の簡易化，価
格の低減，省エネルギーを実現した太陽熱集熱装
置を提供することを目的とする。

従来の太陽熱集熱装置は第２図および第３図に
示すような構成をしていた。第２図は強制循環式
の太陽熱集熱装置を示すものであるが、集熱器１
へは循環ポンプ２にて蓄熱槽３内の水が、集熱送
り管４を通つて供給され、集熱器１で昇温された
温水は集熱返り管５を通つて再び蓄熱槽３に戻さ
れるようになつている。前記蓄熱槽３の上には水
槽６が載せられており、ボールタツプ７で水道水
が供給，停止されるようになつており、蛇口８へ
は給湯用の加圧ポンプ９により蓄熱槽３内の温水
が加圧供給される。１０は水槽６から蓄熱槽３へ
給水する給水管、１１は集熱器に取り付けた空気
抜き弁である。

このものは運転時に蓄熱槽３から循環ポンプ２
にて水が吸引され、集熱送り管４，集熱器１を経
由して集熱返り管５を通り再び蓄熱槽３に戻り循
環が行なわれる。

この従来の方式の欠点は、蓄熱槽３から集熱器
１へ至る集熱送り管４および集熱返り管５の２本
の配管が必要であり、配管の費用がかさむととも
に、工事が大変であつた。

また、集熱送り管４と集熱返り管５の双方で熱
損失が起る点と常時循環ポンプ２が回つている点
において省エネルギーに反するものであつた。

第３図は汲み置き式の従来の太陽熱集熱装置を
示すものである。このものは集熱器１２へシスタ
ーン１３より前記シスターン１３内のボールタツ
プ１４が水道配管１５を開成することにより給水
される。集熱配管１６は集熱器１２から蓄熱槽１
７に連通しており、集熱配管１６の途中にはタイ
マーバルブ１８が設けられている。蓄熱槽１７か
らは給湯加圧ポンプ１９にて蛇口２０に給湯され
る。水道管１５には止水栓２１と排水栓２２が設
けられている。

このものにおいて集熱を行なおうとする場合は
止水栓２１を開き、集熱器１２に給水するととも
に、タイマーバルブ１８を集熱配管１６を閉成す
る方向にセツトする。所定時間経過するとタイマ
ーバルブ１８が開成するため、集熱器１２にて昇
温された温水は集熱配管１６を経由して蓄熱槽１
７の中に落水する。以後、所定時間毎に給水と落
水を繰り返す。

この従来の方式の欠点は、集熱器１２に至る配
管が水道管１５と集熱配管１６の２本の配管が必
要であり、配管の費用がかさむとともに工事が大
変であつた。また、この方式の場合、蓄熱槽１７
は集熱器１２から一方的に落水して来るので、前
日給湯を使用しなかつたときには、当日どんなに
晴天であつても蓄熱槽１７に残つている前日の湯
をさらに昇温することができず、前日の残つた湯
を使うか、あるいは前日の湯を捨てて、集熱する
かの方法しか取れなかつた。このため太陽熱を有
効に集熱することや昇温を図ることができなく、
省エネルギーに反していた。

以上のように従来の太陽熱集熱装置はいずれも
集熱器への配管が２本必要であり、配管工事が大
変であるとともに価格的にも高く、さらに省エネ
ルギーにも反するものであつた。

本発明は上記のような従来の欠点を、蓄熱槽か
ら集熱器に至る集熱配管を１本の管で構成し、集
熱ポンプにて蓄熱槽の水を集熱配管を経由して供
給し、水の昇温後同じく集熱配管を経由して集熱
器の温水を蓄熱槽に戻すことにより解消したもの
である。以下本発明の一実施例を第１図をもつて
説明する。

図において３１は太陽熱を集熱する集熱器であ
り、３２は前記集熱器３１で昇温された温水を蓄
わえる蓄熱槽である。前記集熱器３１と蓄熱槽３
２の間は１本の集熱配管３３で接続されている。
この集熱配管３３の蓄熱槽３２近傍には集熱ポン
プ３４が設けられており、蓄熱槽３２の水を集熱
器３１に供給する役割を果している。前記集熱ポ
ンプ３４の吐出側には開閉弁である電動２方弁３
５が設けられ、また、集熱ポンプ３４の吸込側の
集熱配管は２つに分岐し、蓄熱槽３２の上部に接
続された第１の集熱配管３６と、蓄熱槽３２の下
部に接続されたもう第２の集熱配管３７で構成さ
れている。前記第１の集熱配管３６には第１の逆
止弁３８が、集熱器３１側から蓄熱槽３２方向
に、また第２の集熱配管３７には第２の逆止弁３
９が蓄熱槽３２側から集熱器３１方向に取り付け
られており、集熱器３１への水の供給は蓄熱槽３
２の下部から、また、集熱器３１からの温水の戻
しは蓄熱槽３２の上部へ行なうための切換手段を
構成している。前記集熱器３１には空気抜き手段
である空気抜き弁４０が設けられており、集熱器
３１への水の供給時と昇温後の蓄熱槽３２への落
水時に空気がこの空気抜き弁４０を出入りする。
また集熱器３１には差温サーモ４１の高温側セン
サー４２が設けられていて、蓄熱槽３２が設けら
れた低温側センサー４３との働きで集熱ポンプ３
４を制御している。蓄熱槽３２から蛇口４４への
給湯は給湯加圧ポンプ４５にて行なわれる。蛇口
４４を開くと逆止弁４６との間に蓄えられていた
給湯加圧ポンプ４５の停止寸前の圧力が低下する
ので、圧力スイツチ４７がこれを検出し給湯加圧
ポンプ４５の運転を開始させる。蛇口４４を閉じ
ると、給湯加圧ポンプ４５の吐出圧が上るため圧
力スイツチ４７が働き給湯加圧ポンプ４５の運転
を停止させる。蓄熱槽３２には水道管４８よりボ
ールタツプ４９を介して給水される。５０は水道
からの冷水が、蓄熱槽３２内の温水と混合しない
ようにするための分離管である。５１は流量スイ
ツチであり、集熱配管３３の下部に設けられてい
る。この流量スイツチ５１はワンウエイ型であ
り、集熱器３１方向に水が流れたときに作動す
る。５２は膨張タンクである。

次にこの実施例の動作を説明する。太陽が昇り
集熱器３１が日射によつて加熱され、差温サーモ
４１の高温側センサー４２と低温側センサー４３
の差が開き所定の設定値に達すると、電動２方弁
３５が開き、集熱ポンプ３４が運転を開始する。
蓄熱槽３２内の水は第２の集熱配管３７および第
２の逆止弁３９を通過し、集熱ポンプ３４で加圧
されて集熱配管３３を経由して集熱器３１に供給
される。このとき集熱器３１および集熱配管３３
内に入つていた空気は、集熱器３１が設けられた
空気抜き弁４０より外部に押し出され排出され
る。集熱器３１に水が満され水供給が終了する
と、水の流れが止るため流量スイツチ５１がオフ
し、電動２方弁３５を閉じ、集熱配管３３を閉塞
し集熱器３１からの水落ちを防止し、続いて集熱
ポンプ３４をオフする。集熱器３１内の温水温度
と蓄熱槽３２の水温の差が開き所定の値に達する
と、高温側センサー４２と低温側センサー４３の
働きで差温サーモ４１が働き電動２方弁３５を開
成する。このため集熱器３１内の昇温された温水
は、供給時と同じく集熱配管３３を経由して蓄熱
槽３２へ落水してくる。このとき蓄熱槽３２の近
傍に設けられた第２の集熱配管３７側は逆止弁３
９の作用で逆流が防止されているため、集熱器３
１から落水してきた温水は第１の集熱配管３６側
を通つて蓄熱槽３２の上部に戻される。以後集熱
器３１への水の供給と昇温された温水の落水が同
様に繰り返される。蓄熱槽３２内の温水は、蛇口
４４の開成に応じて給湯加圧ポンプ４５にて、蓄
熱槽３２の上部から供給される。

この実施例は集熱器３１の上部に空気抜き手段
である空気抜き弁４０を有しているため、蓄熱槽
３２から集熱器３１への水の供給時は集熱器３１
および集熱配管３３内の空気がすみやかに抜ける
とともに、昇温後の落水時にはこの空気抜き弁４
０から空気が入り込み落水を容易にしている。落
水してきた昇温後の温水は蓄熱槽３２上部から蓄
えられるように構成しているため、蓄熱槽３２内
の冷水と混りにくく、高温の湯が給湯できる。

また、集熱器３１への水供給が終了したときに
集熱ポンプ３４を停止させているため集熱ポンプ
３４の動力費が低減できる。さらに集熱ポンプ３
４の集熱器３１への水供給停止時には集熱配管３
３を開閉弁３５で閉塞させているので集熱器３１
からの水落ちが防止できるなどの実施例としての
効果を有している。

本発明は蓄熱槽から集熱器に至る集熱配管を１
本の管で構成し、この１本の集熱配管で集熱器へ
の水の供給と落水を交互に行なつているため次の
ような効果を有する。

(1) 蓄熱槽から集熱器に至る集熱配管が１本です
み特別に給水管も不要であり、工事の簡易化と
価格の低減が図れる。

(2) 集熱配管が１本であるので集熱配管からの放
熱ロスが半減でき、省エネルギーが図れる。

(3) 蓄熱槽の水を集熱器へ供給し、昇温後再び蓄
熱槽へ戻すため前日の使い残しがあつても蓄熱
槽内の水の昇温が図れる。

以上のように本発明は多大な効果を奏するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の太陽熱集熱装置の
系統図、第２図は従来例の太陽熱集熱装置の系統
図、第３図は他の従来例の太陽熱集熱装置の系統
図である。 ３１……集熱器、３２……蓄熱槽、３３……集
熱配管、３４……集熱ポンプ、３５……電動２方
弁（開閉弁）、３８，３９……逆止弁（経路切換
手段）、４０……空気抜き弁（空気抜き手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 太陽熱を集熱する集熱器と、前記集熱器で昇
   温された温水を蓄れる蓄熱槽を備え、前記蓄熱槽
   から集熱器に至る集熱配管を１本の管で構成し、
   集熱ポンプにて蓄熱槽の水を集熱配管を経由して
   供給し、水の昇温後同じく集熱配管を経由して集
   熱器の温水を蓄熱槽に戻すように構成した太陽熱
   集熱装置。 ２ 前記集熱器は空気抜き手段を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の太陽熱集熱
   装置。 ３ 集熱ポンプの吸込側の集熱配管は二つに分岐
   し、一方を蓄熱槽上部に、もう一方を蓄熱槽下部
   に接続し、集熱器への水の供給時は蓄熱槽下部か
   ら、集熱器からの温水の戻し時には蓄熱槽上部へ
   戻す切換手段を有したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の太陽熱集熱装置。 ４ 集熱ポンプは集熱器への水供給が終了した時
   に運転を停止することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の太陽熱集熱装置。 ５ 集熱ポンプの集熱器への水供給運転停止時に
   開閉弁で集熱配管を閉塞させ、集熱器からの水落
   ちを防止したことを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項記載の太陽熱集熱装置。