JPS6337637Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、太陽の幅射熱および大気熱を利用し
て温水を得る給湯装置用の集熱装置に関する。

従来例の構成とその問題点 従来のこの種の給湯装置は第１図に示すように
構成されている。すなわち、集熱部は太陽熱およ
び大気熱を集熱し冷媒を蒸発させる集熱器１と、
アキユームレータ２と、圧縮機３と、熱交換器４
と、減圧装置の一つである温度式膨張弁５とを順
次接続して冷媒循環回路を形成し、前記集熱器１
の出口側に温度式膨張弁５を制御する感温筒６を
設けて構成されている。また、貯湯部は貯湯槽
７、水循環ポンプ８、前記熱交換器４の回路より
なつている。

この構成のものは集熱器１で集熱した熱を冷媒
を介して熱交換器４において熱交換し、水を温水
化して貯湯槽７に貯湯する。

ところで前記集熱器１は瞬間的な太陽の日射量
および外気風速の変動によつて、その冷媒蒸発能
力が変動する特性を有している。その中でも、外
気風速の変動による冷媒蒸発能力の変動が大き
く、任意の外気風速がある状態で、前記圧縮器３
の吸入冷媒過熱度が適切な値となるように第３図
のＡ点に示すごとく前記温度式膨張弁５の開度を
設定しておくと、外気風速が全くなくなつた場合
に前記集熱器１における冷媒蒸発能力が減少し、
第３図のＡ点はＢ方向へ移動し前記圧縮器３へ液
戻りが生じて、前記圧縮機３の構成部品の信頼性
が低下したり、前記温度式膨張弁５にハンチング
現象が生じ前記圧縮機３のモータに負荷変動が生
じることにより圧縮機の信頼性が低下する等の問
題点があつた。また、外気風速が全くない場合に
前記温度式膨張弁５にハンチング現象が生じなく
なるまで前記圧縮機３の吸入冷媒過熱度が大きく
なるように、第３図のＡ点をＣ方向にずらして前
記温度式膨張弁５の開度を設定すると、外気風速
がある場合にシステム効率が大幅に低下する問題
点があつた。

考案の目的 本考案は上記の問題点に鑑み、システム効率を
大幅に低下させることなく、外気風速変動に対し
て圧縮機への冷媒の液戻りや温度式膨張弁のハン
チング現象を防止し、前記圧縮機構成部品及びモ
ータの信頼性を向上させることを目的とするもの
である。

考案の構成 前記目的を達成するため、本考案は集熱器、ア
キユームレータ、圧縮機、熱交換器、減圧装置を
順次連結した集熱用の冷媒循環回路において、前
記集熱器と前記アキユームレータとの間に、外気
風速あるいは集熱器出口付近の冷媒温度を検知し
て運転および停止を行なう加熱装置を設けた構成
としたものである。

実施例の説明 次に本考案の一実施例を第２図に基づき説明す
る。なお第２図において第１図と同一構成部材に
は同符号を付している。図において、１は太陽の
輻射熱および大気熱を集熱し、冷媒を蒸発させる
集熱器、２はアキユームレータ、３は圧縮機、４
は冷媒を凝縮させる熱交換器、５は減圧装置の１
つである温度式膨張弁、６は感温筒、７は貯湯
槽、８は水循環ポンプである。９は前記集熱器１
および前記アキユームレータ２の間に設けた加熱
装置である。上記集熱器１、アキユームレータ
２、圧縮機３、熱交換器４、減圧装置５は冷媒循
環回路からなる集熱装置を構成しており、上記熱
交換器４、貯湯槽７、水循環ポンプ８からなる給
湯回路と合わせて給湯装置を構成している。

次に上記構成の集熱装置の作用を説明する。

集熱装置である冷媒循環回路において、ある程
度の外気風速があり冷媒蒸発遷移点が前記集熱器
１にあるときは冷媒は前記集熱器１で蒸発し、前
記圧縮機３により高温高圧ガスとなり、前記熱交
換器４で放熱して凝縮液化し、前記温度式膨張弁
５で膨張し前記集熱器１へ入るサイクルを繰り返
す。今、上記サイクルにおいて、外気風速が全く
なくなると前記集熱器１にあつた冷媒蒸発遷移点
が前記圧縮機３側へ移動すると同時に、前記加熱
装置９が外気風速がある設定値以下になつたこと
を検知して、または、前記集熱器１出口付近の冷
媒温度がある設定値以下になつたことを検知して
運転状態となり、第３図に示す斜線部分の熱量を
補給する。その結果、冷媒蒸発遷移点が前記圧縮
機３まで移動することはなく、外気風速変動によ
る冷媒蒸発能力変化によつて生じる前記圧縮機３
への冷媒の液戻りや、前記温度式膨張弁５のハン
チング現象をシステム効率を大幅に低下させるこ
となく防止できる。また、外気風速あるいは前記
集熱器１出口付近の冷媒温度がある設定値以上に
なると前記加熱装置９は運転を停止し、そのとき
には冷媒蒸発遷移点は前記集熱器１に移動してお
り、圧縮機吸入冷媒過熱度は適切な値に保たれて
いる。

考案の効果 以上の説明のごとく本考案によると、集熱器と
アキユームレータとの間に、外気風速あるいは集
熱器出口付近の冷媒温度がある設定値以下になる
と運転を行ない、ある設定値以上になると運転を
停止するような加熱装置を設けることにより風速
変動による集熱器の冷媒蒸発能力変動によつて生
じる圧縮機への冷媒の液戻りおよび温度式膨張弁
のハンチング現象を防止することができる。その
結果、前記圧縮機構成部品の破損による安全性お
よび信頼性の低下を防止することができ、さらに
前記圧縮機モータの負荷変動による機器の信頼性
の低下等をシステム効率を大幅に低下させること
なく防止することができ、実用的効果の大きいも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の集熱回路と給湯回路とから成る
給湯装置の回路構成図、第２図は本考案の一実施
例を示す集熱回路と給湯回路とから成る給湯装置
の回路構成図、第３図は冷媒の低圧側圧力と蒸発
温度を示す膨張弁温度特性線図である。 １……集熱器、２……アキユームレータ、３…
…圧縮機、４……熱交換器、５……温度式膨張
弁、９……加熱装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 圧縮機、熱交換器、減圧装置、集熱器、アキ
   ユームレータを順次連結した冷媒循環回路から
   成る集熱装置と、前記熱交換器、貯湯槽、水循
   環ポンプを順次連結した給湯回路から成り、前
   記集熱器と前記アキユームレータの間に加熱装
   置を設けたことを特徴とする集熱装置。 (2) 前記加熱装置を外気風速を検知して運転およ
   び停止させることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の集熱装置。 (3) 前記加熱装置を集熱器出口付近の冷媒温度を
   検知して運転および停止させることを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の集熱装
   置。