JPS63220044A - 集蓄熱器 - Google Patents
集蓄熱器Info
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- JPS63220044A JPS63220044A JP62051960A JP5196087A JPS63220044A JP S63220044 A JPS63220044 A JP S63220044A JP 62051960 A JP62051960 A JP 62051960A JP 5196087 A JP5196087 A JP 5196087A JP S63220044 A JPS63220044 A JP S63220044A
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Classifications
-
- 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
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、住宅などにおける太陽熱利用システムにおけ
る集蓄熱器に関するものである。
る集蓄熱器に関するものである。
従来の技術
従来、住宅における太陽熱利用システムは、強制循環型
と自然循環型があった。どちらも、太陽熱を集熱する部
分と、蓄熱する部分に分かれており、強制循環型は熱媒
の搬送を強制循環ポンプで行い、自然循環型は熱媒の温
度差による自然対流で行なっていた。
と自然循環型があった。どちらも、太陽熱を集熱する部
分と、蓄熱する部分に分かれており、強制循環型は熱媒
の搬送を強制循環ポンプで行い、自然循環型は熱媒の温
度差による自然対流で行なっていた。
強制循環型は第６図のように、集熱可能時に強制循環ポ
ンプ６２で送り管６３を通って、集熱部に熱媒を送り、
返り管６４で蓄熱部６５へ返り。
ンプ６２で送り管６３を通って、集熱部に熱媒を送り、
返り管６４で蓄熱部６５へ返り。
集熱部６１で集熱された熱を蓄熱していた。蓄熱した熱
を負荷側への送り管６６と負荷側からの返り管６７で、
給湯や空調に利用していた。
を負荷側への送り管６６と負荷側からの返り管６７で、
給湯や空調に利用していた。
また、自然循環型は第７ｒｘｉのように、集熱部７１で
集熱された熱により、集熱板７９付近の熱媒の温度が上
昇し、比重が小さくなり浮力が生じる。
集熱された熱により、集熱板７９付近の熱媒の温度が上
昇し、比重が小さくなり浮力が生じる。
これにより、集熱部７１の上層部から蓄熱部７５への返
り管７４を通る流れが生じる。それと同時に、蓄熱部７
５からの送り管７３から流路７８を通って集熱部７１の
下層部にも同量が流れる。このように、集熱中は、比重
差による圧力差で対流が生じ、蓄熱部への熱移動が可能
となる。
り管７４を通る流れが生じる。それと同時に、蓄熱部７
５からの送り管７３から流路７８を通って集熱部７１の
下層部にも同量が流れる。このように、集熱中は、比重
差による圧力差で対流が生じ、蓄熱部への熱移動が可能
となる。
発明が解決しようとする問題点
従来の上記のようなシステムにおいて、まず強制循環型
のシステムでは、集熱部と蓄熱部の位置は自由であるが
太陽熱を集熱するのに熱媒の搬送動力を必要とし、必ず
しも省エネルギーのシステムではない、また、自然循環
式のシステムは、集熱時は動力を必要とせず省エネルギ
ーではあるが、日射が終了し、大気に対しての放熱が始
まると、集熱時とは逆方向の流れが生じ、蓄熱部の熱を
放熱するように働く。
のシステムでは、集熱部と蓄熱部の位置は自由であるが
太陽熱を集熱するのに熱媒の搬送動力を必要とし、必ず
しも省エネルギーのシステムではない、また、自然循環
式のシステムは、集熱時は動力を必要とせず省エネルギ
ーではあるが、日射が終了し、大気に対しての放熱が始
まると、集熱時とは逆方向の流れが生じ、蓄熱部の熱を
放熱するように働く。
これを阻止しようとすると、第３図のように蓄熱部５は
集熱部１の上方に設置しなければならない。
集熱部１の上方に設置しなければならない。
建物への設置を考えた場合、蓄熱部、と集熱部は一体化
することが、意匠上の大きな訴求点となるが、従来の自
然循環式では、これが、不可能であった。
することが、意匠上の大きな訴求点となるが、従来の自
然循環式では、これが、不可能であった。
本発明は、これらの問題点を解決し、搬送動力を必要と
せず省エネルギーで、なおかつ建物に対して納まりのい
い太陽熱利用システムを提供しようとするものである。
せず省エネルギーで、なおかつ建物に対して納まりのい
い太陽熱利用システムを提供しようとするものである。
問題点を解決するための手段
この目的を達成するために、集蓄熱器の蓄熱槽内部に断
熱性のある仕切りを設置し、その上方と下方に開口部を
設け、下方の開口部に、仕切りと集熱板の闇に設置され
た形状記憶合金で開閉する弁を設置する。また、仕切ら
れた二つの空間を集熱部と蓄熱部にわけ、仕切りの位置
を集熱部側に寄せることにより集熱部の熱容量を蓄熱部
の熱容量より小さくする。
熱性のある仕切りを設置し、その上方と下方に開口部を
設け、下方の開口部に、仕切りと集熱板の闇に設置され
た形状記憶合金で開閉する弁を設置する。また、仕切ら
れた二つの空間を集熱部と蓄熱部にわけ、仕切りの位置
を集熱部側に寄せることにより集熱部の熱容量を蓄熱部
の熱容量より小さくする。
作用
これにより、集熱中は搬送動力を必要とせず集熱部から
蓄熱部への熱移動が可能となり、又、集熱部の熱容量が
小さいため、仕切りが無い場合と比較して効率が良く、
夜間の放熱が少なく、なおかつ建物に対して納まりのい
い太陽熱利用システムを提供しようとするものである。
蓄熱部への熱移動が可能となり、又、集熱部の熱容量が
小さいため、仕切りが無い場合と比較して効率が良く、
夜間の放熱が少なく、なおかつ建物に対して納まりのい
い太陽熱利用システムを提供しようとするものである。
実施例
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。第１図は、本発明の断面図である。
る。第１図は、本発明の断面図である。
筺体１７に、集熱板９を取り付は密閉空気層をへだてて
、外側にガラス１０を設置する。集熱板９の裏側に接し
て水を満たした蓄熱槽をおく、この液体は凍結を防止す
るため不凍液であってもよい。
、外側にガラス１０を設置する。集熱板９の裏側に接し
て水を満たした蓄熱槽をおく、この液体は凍結を防止す
るため不凍液であってもよい。
蓄熱槽の内部に集熱板９に近く断熱性を有する仕切り１
１を設ける。この仕切り１１は蓄熱槽を集熱部１と蓄熱
部５にわけるものであり、上方と下方に開口部があり弁
１２を下部の開口部に設置する。形状記憶合金１３は集
熱部１の下部の開口部よりも上方に設置し、弁１２と接
続する。この形状記憶合金は、たわみを持たせた状態で
記憶処理を行ない、低温で縮み高温で伸びるような圧縮
コイルばねを用いる。これは、Ｔｌ−Ｎ１合金でつくら
れており、５ ｄｅｇのヒステリシスを設は弁の量温度
を３０℃、閉温度を２５℃とする。これらの設定温度は
、低温で集熱し毎日使い切る場合は、上記の温度よりも
低目に設定し、高温の温度を必要とする場合は、ヒステ
リシスを太き目にして、各々の設定温度を高くする。蓄
熱部の利用は熱交換器１６を蓄熱部５内に設置し、負荷
への送り管６と負荷からの返り管７を接続する。集蓄熱
器下部の詳細断面図を第２図に示す。弁１２はちょう１
１とつながっている。また、開口部の下部にはストッパ
ー１５を設ける。この図の弁は開いた状態である。
１を設ける。この仕切り１１は蓄熱槽を集熱部１と蓄熱
部５にわけるものであり、上方と下方に開口部があり弁
１２を下部の開口部に設置する。形状記憶合金１３は集
熱部１の下部の開口部よりも上方に設置し、弁１２と接
続する。この形状記憶合金は、たわみを持たせた状態で
記憶処理を行ない、低温で縮み高温で伸びるような圧縮
コイルばねを用いる。これは、Ｔｌ−Ｎ１合金でつくら
れており、５ ｄｅｇのヒステリシスを設は弁の量温度
を３０℃、閉温度を２５℃とする。これらの設定温度は
、低温で集熱し毎日使い切る場合は、上記の温度よりも
低目に設定し、高温の温度を必要とする場合は、ヒステ
リシスを太き目にして、各々の設定温度を高くする。蓄
熱部の利用は熱交換器１６を蓄熱部５内に設置し、負荷
への送り管６と負荷からの返り管７を接続する。集蓄熱
器下部の詳細断面図を第２図に示す。弁１２はちょう１
１とつながっている。また、開口部の下部にはストッパ
ー１５を設ける。この図の弁は開いた状態である。
以下、本発明の集蓄熱器の作用を説明する。夜間は、大
気への放射のため集熱部１の温度は外気温度付近まで低
下している。そのため、形状記憶合金１３付近の温度は
設定の２５℃より低下しており、第１図のように縮んで
弁１２ｔ−閉にするため、集熱部１から蓄熱部５への水
の流れ込みは非常に少ない０日射が始まると集熱板９で
集熱を行う。この時、集熱部１のなかの集熱板９付近の
水は、温度上昇し比重が小さくなり、圧力差が生じ、集
熱部１を下から上へ流れる流れが発生する。この流れで
、形状記憶合金１３付近の温度が上昇してくる。周囲温
度が形状記憶合金１３が伸びる温度３０℃まで上昇する
と、第２図のように形状記憶合金１３は伸びて弁１２を
押し、下方の開口部が開放となる。このときの流れを第
３図に示す。
気への放射のため集熱部１の温度は外気温度付近まで低
下している。そのため、形状記憶合金１３付近の温度は
設定の２５℃より低下しており、第１図のように縮んで
弁１２ｔ−閉にするため、集熱部１から蓄熱部５への水
の流れ込みは非常に少ない０日射が始まると集熱板９で
集熱を行う。この時、集熱部１のなかの集熱板９付近の
水は、温度上昇し比重が小さくなり、圧力差が生じ、集
熱部１を下から上へ流れる流れが発生する。この流れで
、形状記憶合金１３付近の温度が上昇してくる。周囲温
度が形状記憶合金１３が伸びる温度３０℃まで上昇する
と、第２図のように形状記憶合金１３は伸びて弁１２を
押し、下方の開口部が開放となる。このときの流れを第
３図に示す。
開放となった当初は蓄熱部５の下層部の低温度の水が流
れこんでくるため、一時的に形状記憶合金１３付近の温
度は低下する。設定温度の５ ｄｅｇのヒステリシスに
より形状記憶合金１３のハンチングが防止される。また
、形状記憶合金１３は下部の開口部より上方に設置して
いるため、蓄熱部５からの水は加熱されて形状記憶合金
１３付近に達する。このため一時的な温度低下は５ ｄ
ｅｇ以上になりにくい。
れこんでくるため、一時的に形状記憶合金１３付近の温
度は低下する。設定温度の５ ｄｅｇのヒステリシスに
より形状記憶合金１３のハンチングが防止される。また
、形状記憶合金１３は下部の開口部より上方に設置して
いるため、蓄熱部５からの水は加熱されて形状記憶合金
１３付近に達する。このため一時的な温度低下は５ ｄ
ｅｇ以上になりにくい。
弁１２が開となったことにより、集熱部１の中で循環し
ていた流れが、蓄熱部５までまわり、蓄熱部５を加熱し
ていく、これにより、蓄熱部５に、太陽熱が蓄えられて
いく、また、集熱部１から蓄熱部５への流れの速さは、
集熱部１の熱容量が小さいほど、温度上昇が大きくなり
、比重差が大きくなるため、流れも速くなる。これによ
り、集熱板９付近の熱伝達が促進され効率が上がる。
ていた流れが、蓄熱部５までまわり、蓄熱部５を加熱し
ていく、これにより、蓄熱部５に、太陽熱が蓄えられて
いく、また、集熱部１から蓄熱部５への流れの速さは、
集熱部１の熱容量が小さいほど、温度上昇が大きくなり
、比重差が大きくなるため、流れも速くなる。これによ
り、集熱板９付近の熱伝達が促進され効率が上がる。
一方、集熱が終わると、集熱板９が大気への放射で冷や
され集熱部１の中を冷却された水が上方から下方へ流れ
、再び形状記憶合金１３の周辺の温度が２５℃以下に低
下し、第１図のように形状記憶合金１３が縮み弁１２を
動かす、ストッパー１５と、弁１２で下方の開口部は閉
じられる。さらに、冷却がすすむと、第４図のように集
熱部１内の水のみが循環し蓄熱部５の温度低下は防止さ
れる。仕切り１１は、断熱性があるため、仕切り１１を
通じての伝達による熱損失は少ない。
され集熱部１の中を冷却された水が上方から下方へ流れ
、再び形状記憶合金１３の周辺の温度が２５℃以下に低
下し、第１図のように形状記憶合金１３が縮み弁１２を
動かす、ストッパー１５と、弁１２で下方の開口部は閉
じられる。さらに、冷却がすすむと、第４図のように集
熱部１内の水のみが循環し蓄熱部５の温度低下は防止さ
れる。仕切り１１は、断熱性があるため、仕切り１１を
通じての伝達による熱損失は少ない。
このようにして、蓄えられた熱を使うには、第１図のよ
うな例がある。蓄熱部５に熱交換器１６を直接入れて、
蓄熱部５の水と熱交換するものである。負荷、へは、送
り管６で送られ、返り管７で返ってくる。また、この集
蓄熱器の空調システムへの応用例をあげる。第５図は、
圧縮機２４、四方弁２５、凝縮器２７、膨張弁２８、蒸
発器２６で構成されるヒートポンプ空調機において、低
外気温時の暖房能力の低下、除霜運転の発生を防止する
ため、循環ポンプ３０で、蓄熱部５の水を直接、予熱熱
交換器２９に送るシステム例である。
うな例がある。蓄熱部５に熱交換器１６を直接入れて、
蓄熱部５の水と熱交換するものである。負荷、へは、送
り管６で送られ、返り管７で返ってくる。また、この集
蓄熱器の空調システムへの応用例をあげる。第５図は、
圧縮機２４、四方弁２５、凝縮器２７、膨張弁２８、蒸
発器２６で構成されるヒートポンプ空調機において、低
外気温時の暖房能力の低下、除霜運転の発生を防止する
ため、循環ポンプ３０で、蓄熱部５の水を直接、予熱熱
交換器２９に送るシステム例である。
つまり、蓄熱部５の熱を外気の予熱に利用したシステム
である。冬季、低外気温時、暖房能力が下がり、蒸発器
２１への霜付きが発生する。このとき、除霜運転を行う
ため、冷凍サイクルを逆にしなければならず、従来、暖
房運転は行えなかった。
である。冬季、低外気温時、暖房能力が下がり、蒸発器
２１への霜付きが発生する。このとき、除霜運転を行う
ため、冷凍サイクルを逆にしなければならず、従来、暖
房運転は行えなかった。
つまり暖房能力も小さくなり、成績係数も悪くなってい
た０本発明の集蓄熱器を利用すれば、外気温の低いとき
は熱交換器２９に蓄熱部５の水を直接送ることにより、
蒸発器２６への尋人外気温度が上昇し、暖房能力の低下
も防止できシステム全体の効率があがる。
た０本発明の集蓄熱器を利用すれば、外気温の低いとき
は熱交換器２９に蓄熱部５の水を直接送ることにより、
蒸発器２６への尋人外気温度が上昇し、暖房能力の低下
も防止できシステム全体の効率があがる。
発明の効果
この集蓄熱器により、動力無しで効率の良い集熱を行う
ことができ、また、集熱部と蓄熱部を一体化することが
可能となり、建築物に対して、納まりの良い、太陽熱利
用システムが提供できる。
ことができ、また、集熱部と蓄熱部を一体化することが
可能となり、建築物に対して、納まりの良い、太陽熱利
用システムが提供できる。
これらの、実用的効果は大なるものがある。
第１図は本発明の一実施例の集蓄熱器の断面図、第２図
は同集蓄熱器の下部の拡大図、第３図は同集蓄熱器の集
熱時の流れ図、第４図は蓄熱器の放熱中の流れ図、第５
図は空調機室外熱交換器の尋人外気予熱に利用したシス
テム構成図、第６図および第７図は従来例の太陽熱利用
システムの構成図である。 １・・・・集熱部、５・・・・蓄熱部、９・・・・集熱
板、１１・・・・仕切り、１２・・・・弁、１３・・・
形状記憶合金。 出願人 工業技術院長 飯 塚 幸 三ｌ７−イコ：じ
クリ ／２−一弁 第２図 第３図 第４図 第５図
は同集蓄熱器の下部の拡大図、第３図は同集蓄熱器の集
熱時の流れ図、第４図は蓄熱器の放熱中の流れ図、第５
図は空調機室外熱交換器の尋人外気予熱に利用したシス
テム構成図、第６図および第７図は従来例の太陽熱利用
システムの構成図である。 １・・・・集熱部、５・・・・蓄熱部、９・・・・集熱
板、１１・・・・仕切り、１２・・・・弁、１３・・・
形状記憶合金。 出願人 工業技術院長 飯 塚 幸 三ｌ７−イコ：じ
クリ ／２−一弁 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (2)
- （１）太陽光線を受け、それを熱に変換するための集熱
板と、前記集熱板を空間をへだてて覆うカバーガラスと
、液状蓄熱材を満たし前記集熱板の裏面に接して設けら
れた蓄熱槽と、前記空間と前記蓄熱槽を外界に対して断
熱する筺体よりなり、前記蓄熱槽内に断熱性を有する仕
切りを設け、前記仕切りの上方と下方に開口部を設け、
下方の開口部に、前記仕切りと前記集熱板の間に設置さ
れた形状記憶合金で開閉を行う弁を有する集蓄熱器。 - （２）仕切りの位置を蓄熱槽の中心よりも集熱面に近い
方に寄せたことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の
集蓄熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62051960A JPS63220044A (ja) | 1987-03-09 | 1987-03-09 | 集蓄熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62051960A JPS63220044A (ja) | 1987-03-09 | 1987-03-09 | 集蓄熱器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63220044A true JPS63220044A (ja) | 1988-09-13 |
| JPH0454862B2 JPH0454862B2 (ja) | 1992-09-01 |
Family
ID=12901430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62051960A Granted JPS63220044A (ja) | 1987-03-09 | 1987-03-09 | 集蓄熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63220044A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102270949A (zh) * | 2010-06-07 | 2011-12-07 | 李佳雪 | 金属流道双翼太阳能温差发电集热器 |
| CN102270947A (zh) * | 2010-06-07 | 2011-12-07 | 李佳雪 | 金属流道竖排式太阳能温差发电集热器 |
| JP2012083025A (ja) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Jfe Steel Corp | 炉設備の操業方法 |
| CN113757779A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-12-07 | 毛训峰 | 一种供暖管道隔热用保温套 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5346298A (en) * | 1976-10-08 | 1978-04-25 | Toshiba Corp | Laser oscillator |
| JPS5833061A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽熱集熱器 |
-
1987
- 1987-03-09 JP JP62051960A patent/JPS63220044A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5346298A (en) * | 1976-10-08 | 1978-04-25 | Toshiba Corp | Laser oscillator |
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| CN102270949A (zh) * | 2010-06-07 | 2011-12-07 | 李佳雪 | 金属流道双翼太阳能温差发电集热器 |
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| CN113757779A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-12-07 | 毛训峰 | 一种供暖管道隔热用保温套 |
| CN113757779B (zh) * | 2021-08-03 | 2023-06-20 | 重庆优菲特科技有限公司 | 一种供暖管道隔热用保温套 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0454862B2 (ja) | 1992-09-01 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |