JPS616541A - 太陽熱利用集熱装置 - Google Patents
太陽熱利用集熱装置Info
- Publication number
- JPS616541A JPS616541A JP59125917A JP12591784A JPS616541A JP S616541 A JPS616541 A JP S616541A JP 59125917 A JP59125917 A JP 59125917A JP 12591784 A JP12591784 A JP 12591784A JP S616541 A JPS616541 A JP S616541A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- fin
- fins
- trailing edge
- leading edge
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
- F24S20/40—Solar heat collectors combined with other heat sources, e.g. using electrical heating or heat from ambient air
-
- 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)
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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利用して太陽熱及び大気熱を吸
熱し、湯を作る太陽熱利用集熱装置に関するものである
。
熱し、湯を作る太陽熱利用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、ヒートポンプを利用して太陽熱及び大気熱を吸熱
して湯を作る太陽熱利用集熱装置として、第４図に示す
如く圧縮機１．凝縮器２．膨張装置３、集熱器４．気液
分離器６を１順次連結して冷媒密閉回路を構成し、前記
集熱器４で太陽熱及び大気熱を吸熱し、その吸熱量に前
記圧縮機１の圧縮熱を加えた凝縮熱で湯を作り、貯湯槽
７に貯える太陽熱利用集熱装置がある。この太陽熱利用
集熱装置における集熱器４の構成は第１図に示す如く集
熱板４ａに冷媒管４ｂを接合した平板式がある。
して湯を作る太陽熱利用集熱装置として、第４図に示す
如く圧縮機１．凝縮器２．膨張装置３、集熱器４．気液
分離器６を１順次連結して冷媒密閉回路を構成し、前記
集熱器４で太陽熱及び大気熱を吸熱し、その吸熱量に前
記圧縮機１の圧縮熱を加えた凝縮熱で湯を作り、貯湯槽
７に貯える太陽熱利用集熱装置がある。この太陽熱利用
集熱装置における集熱器４の構成は第１図に示す如く集
熱板４ａに冷媒管４ｂを接合した平板式がある。
しかし、この集熱器４では太陽熱受熱面積に比べ空気側
伝熱面積が小さい為に、曇天及び雨天時にに充分に大気
熱を吸熱することができず集熱量不足となる。又、シス
テムの運転効率も悪い。一方、上記集熱量不足、運転効
率を改善する為に、他の集熱器構成として第２図に示す
如く、冷媒管４ｂに同仕様のフィン４ｃを多数配列した
フィンチューブ式がある。この場合には空気側伝熱面積
が大゛ きい為に集熱量、運転効率もかなシ改善される
。
伝熱面積が小さい為に、曇天及び雨天時にに充分に大気
熱を吸熱することができず集熱量不足となる。又、シス
テムの運転効率も悪い。一方、上記集熱量不足、運転効
率を改善する為に、他の集熱器構成として第２図に示す
如く、冷媒管４ｂに同仕様のフィン４ｃを多数配列した
フィンチューブ式がある。この場合には空気側伝熱面積
が大゛ きい為に集熱量、運転効率もかなシ改善される
。
しかし、屋外の自然風を利用して大気熱を吸熱する為に
自然風の風向によってかなり性能が変化する。第２図中
の実線で示す如くフィン４０間を通過する風向であれば
よいが、破線に示す如くフィン４０間を通過しにくい風
向の場合にはフィン４０表面上は速度境界層が厚く、空
気側熱伝達率は悪い為にかなり性能が劣る。又、冬季の
低外気温時で自然風速が小さい（自然対流）場合には、
第３図に示す如くフィン４Ｃの先端に着霜が生じ、時間
経過とともに着霜が進行しフィン４０間は目詰りが生じ
、吸熱量の低下が著しく、又、運転効率も悪くなるとと
もに圧縮機１への液バツクも生じて機器の信頼性の面で
も問題となる。
自然風の風向によってかなり性能が変化する。第２図中
の実線で示す如くフィン４０間を通過する風向であれば
よいが、破線に示す如くフィン４０間を通過しにくい風
向の場合にはフィン４０表面上は速度境界層が厚く、空
気側熱伝達率は悪い為にかなり性能が劣る。又、冬季の
低外気温時で自然風速が小さい（自然対流）場合には、
第３図に示す如くフィン４Ｃの先端に着霜が生じ、時間
経過とともに着霜が進行しフィン４０間は目詰りが生じ
、吸熱量の低下が著しく、又、運転効率も悪くなるとと
もに圧縮機１への液バツクも生じて機器の信頼性の面で
も問題となる。
発明の目的
本発明は上記問題点である集熱量不足、システム効率９
機器の信頼性を向上させるものである。
機器の信頼性を向上させるものである。
発明の構成
上記目的を達成する為、本発明は圧縮機、凝縮器、膨張
装置、集熱器、気液分離器を順次連結した冷媒密閉回路
と、前記凝縮器と熱交換関係を有する水加熱器、貯湯槽
、水循環ポンプからなる給湯回路とで構成し、前記集熱
器を冷媒管に前縁と後縁が交互に凹凸形状となるフィン
を前縁及び後縁の凹凸が交互に９逆となるように多数配
列したフィンチューブ式構成とすることにより、自然風
の風向による性能低下を少なくして集熱量、システムの
運転効率を向上させるとともに、冬季の低外気温時の着
露による性能低下、フィン間の目詰りが生じる運転時間
を長くして集熱量を向上させることができる。
装置、集熱器、気液分離器を順次連結した冷媒密閉回路
と、前記凝縮器と熱交換関係を有する水加熱器、貯湯槽
、水循環ポンプからなる給湯回路とで構成し、前記集熱
器を冷媒管に前縁と後縁が交互に凹凸形状となるフィン
を前縁及び後縁の凹凸が交互に９逆となるように多数配
列したフィンチューブ式構成とすることにより、自然風
の風向による性能低下を少なくして集熱量、システムの
運転効率を向上させるとともに、冬季の低外気温時の着
露による性能低下、フィン間の目詰りが生じる運転時間
を長くして集熱量を向上させることができる。
実施例の説明
以下に図面に基づいて説明する。第４図は本発明の太陽
熱利用集熱装置の一実施例、第５図は本発明の太陽熱利
用集熱装置の集熱器の一実施例である。第４図、第５図
において、１は圧縮機、２は凝縮器であり、冷媒の凝縮
作用を行なう。３は膨張装置、４は集熱器であり、第６
図に示す如く冷媒管４ｂに前線と後縁が交互に凹凸形状
となるフィン４ｄを前縁及び後縁の凹凸が交互に逆とな
るように多数配列されたフィンチューブ構成からなり、
太陽熱及び大気熱を吸熱して冷媒を蒸発ガス化させる。
熱利用集熱装置の一実施例、第５図は本発明の太陽熱利
用集熱装置の集熱器の一実施例である。第４図、第５図
において、１は圧縮機、２は凝縮器であり、冷媒の凝縮
作用を行なう。３は膨張装置、４は集熱器であり、第６
図に示す如く冷媒管４ｂに前線と後縁が交互に凹凸形状
となるフィン４ｄを前縁及び後縁の凹凸が交互に逆とな
るように多数配列されたフィンチューブ構成からなり、
太陽熱及び大気熱を吸熱して冷媒を蒸発ガス化させる。
６は気液分離器である。又、前記圧縮機１．凝縮器２．
膨張装置３．集熱器４．気液分離器５は順次連結されて
冷媒密閉回路を構成する。６は水加熱器であり、前記凝
縮器２と熱交換関係を有する。７は貯湯槽、８は水循環
ポンプであり、前記水加熱器６．貯湯槽７．水循環ポン
プ８は連結されて給湯回路を構成する。
膨張装置３．集熱器４．気液分離器５は順次連結されて
冷媒密閉回路を構成する。６は水加熱器であり、前記凝
縮器２と熱交換関係を有する。７は貯湯槽、８は水循環
ポンプであり、前記水加熱器６．貯湯槽７．水循環ポン
プ８は連結されて給湯回路を構成する。
次に作用を説明する。圧縮機１で圧縮された高温高圧の
冷媒過熱ガスは凝縮器２に流入し水循環ポンプ８から送
られてきた水によって冷却されて凝縮液化し、その際の
凝縮熱によって水加熱器６で水を加熱昇温させる。又、
凝縮液化した冷媒は膨張装置３に流入し減圧されて集熱
器４に流入し、太陽熱及び大気熱を吸熱して蒸発ガス化
し前記圧縮機１にもどる。ここで集熱器４は冷媒管４ｂ
に前縁と後縁が交互に凹凸形状となるフィン４ｄを前縁
及び後縁の凹凸が交互に逆となるように多数配列されて
いる為に第５図のへ方向、Ｂ方向の各風向に対しても第
６図（ａ） 、 （ｂ）に示す如く境界層破壊及び差圧
による乱れが生じフィン４ｄ間で誘気流が生じ空気側熱
伝達率が向上し、大気熱吸熱量が増加し、システムの運
転効率も向上する。又、冬季の低外気温時においても、
第７図に示す如く着霜はフィン４ｄの先端のみでなくフ
ィン４ｄの根元捷で生じる様になる為、従来と同着霜量
ではフィン４ｄ先端の着霜厚さは少なくなる。又、フィ
ン４ｄの先端のフィンピッチは従来よりも見かけ」二で
ｉ４２倍となっている為に着霜が進行して、フィン４ｄ
の先端が目詰りを生じ、吸熱量が急減少する寸での時間
は２倍となる。従って、集熱運転時間の拡大により集熱
量が大巾に増加する。又、圧縮機への液バツクといった
問題も少なくなる。
冷媒過熱ガスは凝縮器２に流入し水循環ポンプ８から送
られてきた水によって冷却されて凝縮液化し、その際の
凝縮熱によって水加熱器６で水を加熱昇温させる。又、
凝縮液化した冷媒は膨張装置３に流入し減圧されて集熱
器４に流入し、太陽熱及び大気熱を吸熱して蒸発ガス化
し前記圧縮機１にもどる。ここで集熱器４は冷媒管４ｂ
に前縁と後縁が交互に凹凸形状となるフィン４ｄを前縁
及び後縁の凹凸が交互に逆となるように多数配列されて
いる為に第５図のへ方向、Ｂ方向の各風向に対しても第
６図（ａ） 、 （ｂ）に示す如く境界層破壊及び差圧
による乱れが生じフィン４ｄ間で誘気流が生じ空気側熱
伝達率が向上し、大気熱吸熱量が増加し、システムの運
転効率も向上する。又、冬季の低外気温時においても、
第７図に示す如く着霜はフィン４ｄの先端のみでなくフ
ィン４ｄの根元捷で生じる様になる為、従来と同着霜量
ではフィン４ｄ先端の着霜厚さは少なくなる。又、フィ
ン４ｄの先端のフィンピッチは従来よりも見かけ」二で
ｉ４２倍となっている為に着霜が進行して、フィン４ｄ
の先端が目詰りを生じ、吸熱量が急減少する寸での時間
は２倍となる。従って、集熱運転時間の拡大により集熱
量が大巾に増加する。又、圧縮機への液バツクといった
問題も少なくなる。
発明の効果
以上述べた如く、本発明は圧縮機、凝縮器、膨張装置、
集熱器、気液分離器を順次連結した冷媒密閉回路と、前
記凝縮器と熱交換関係を有する水加熱器、貯湯槽、水循
環ポンプを連結した給湯回路とで構成し、前記冷媒密閉
回路によるヒートポツプサイクルによって前記集熱器で
太陽熱及び大気熱を集熱し湯を作り前記貯湯槽に貯える
太陽熱利用集熱装置において、前記集熱器の構成を冷媒
管に前縁と後縁が交互に凹凸形状となるフィンを前縁及
び後縁の凹凸が交互に逆となるように多数配列したフィ
ンチューブ式とすることによって、フィン表面上で自然
風を乱流、及びフィン間で調気流を起こさせて空気側熱
伝達率の向上を計るとともに、冬季の低外気温時に生じ
る着霜においても、フィン間で目詰りが生じる時間を拡
大し、いわゆる集熱運転時間を拡大することにより、集
熱量、ンステムの運転効率を向上することができる。
集熱器、気液分離器を順次連結した冷媒密閉回路と、前
記凝縮器と熱交換関係を有する水加熱器、貯湯槽、水循
環ポンプを連結した給湯回路とで構成し、前記冷媒密閉
回路によるヒートポツプサイクルによって前記集熱器で
太陽熱及び大気熱を集熱し湯を作り前記貯湯槽に貯える
太陽熱利用集熱装置において、前記集熱器の構成を冷媒
管に前縁と後縁が交互に凹凸形状となるフィンを前縁及
び後縁の凹凸が交互に逆となるように多数配列したフィ
ンチューブ式とすることによって、フィン表面上で自然
風を乱流、及びフィン間で調気流を起こさせて空気側熱
伝達率の向上を計るとともに、冬季の低外気温時に生じ
る着霜においても、フィン間で目詰りが生じる時間を拡
大し、いわゆる集熱運転時間を拡大することにより、集
熱量、ンステムの運転効率を向上することができる。
又、圧縮機への液バンクも少なくなり機器の信頼性も向
上させることができる。
上させることができる。
第１図、第２図は従来の太陽熱利用集熱装置の集熱器を
示す斜視図、第３図は従来の集熱器の着霜状態を示す図
、第４図は本発明の太陽熱利用集熱装置の一実施例を示
すシステム図、第５図は本発明の太陽熱利用集熱装置に
用いる集熱器の一実施例を示す斜視図、第６図ａ、ｌ）
は本発明の太陽熱利用集熱装置に用いる集熱器の風の流
れを示す図、第７図は同太陽熱利用集熱装置に用いる集
熱器の着霜状態を示す図である。 １・・・・圧縮機、２・・・・・凝縮器、３・・・・・
・膨張装置、４・・・・集熱器、４ａ・・冷媒管、４ｂ
・・・・集熱板、４Ｃ−・フィン、４ｄ・・・・フィン
、５・・気液分離器、６・・ ・水加熱器、７・・・貯
湯槽、８・・−・水循環ポンプ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
示す斜視図、第３図は従来の集熱器の着霜状態を示す図
、第４図は本発明の太陽熱利用集熱装置の一実施例を示
すシステム図、第５図は本発明の太陽熱利用集熱装置に
用いる集熱器の一実施例を示す斜視図、第６図ａ、ｌ）
は本発明の太陽熱利用集熱装置に用いる集熱器の風の流
れを示す図、第７図は同太陽熱利用集熱装置に用いる集
熱器の着霜状態を示す図である。 １・・・・圧縮機、２・・・・・凝縮器、３・・・・・
・膨張装置、４・・・・集熱器、４ａ・・冷媒管、４ｂ
・・・・集熱板、４Ｃ−・フィン、４ｄ・・・・フィン
、５・・気液分離器、６・・ ・水加熱器、７・・・貯
湯槽、８・・−・水循環ポンプ。 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、膨張装置、太陽熱及び大気熱を集熱す
る集熱器、気液分離器を順次連結した冷媒密閉回路と、
前記凝縮器と熱交換関係を有する水加熱器、貯湯槽、水
循環ポンプを連結した給湯回路からなり、前記集熱器は
冷媒管に前縁と後縁が交互に凹凸形状となるフィンを前
縁及び後縁の凹凸が交互に逆となるように多数配列した
フィンチューブ式構成とした太陽熱利用集熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59125917A JPS616541A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | 太陽熱利用集熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59125917A JPS616541A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | 太陽熱利用集熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616541A true JPS616541A (ja) | 1986-01-13 |
| JPH0535332B2 JPH0535332B2 (ja) | 1993-05-26 |
Family
ID=14922129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59125917A Granted JPS616541A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | 太陽熱利用集熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS616541A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0629161A (ja) * | 1993-05-10 | 1994-02-04 | Nippon Chemicon Corp | チップ形電解コンデンサの製造方法 |
| US5862974A (en) * | 1995-10-23 | 1999-01-26 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Wire bonding method and apparatus |
| JPH11270982A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Matsushita Refrig Co Ltd | 熱交換器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5997380U (ja) * | 1982-12-17 | 1984-07-02 | 株式会社日立製作所 | 熱交換器 |
-
1984
- 1984-06-19 JP JP59125917A patent/JPS616541A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5997380U (ja) * | 1982-12-17 | 1984-07-02 | 株式会社日立製作所 | 熱交換器 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0629161A (ja) * | 1993-05-10 | 1994-02-04 | Nippon Chemicon Corp | チップ形電解コンデンサの製造方法 |
| US5862974A (en) * | 1995-10-23 | 1999-01-26 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Wire bonding method and apparatus |
| JPH11270982A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Matsushita Refrig Co Ltd | 熱交換器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0535332B2 (ja) | 1993-05-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |