JP2002286322A - Device utilizing solar heat - Google Patents

Device utilizing solar heat

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JP2002286322A
JP2002286322A JP2001089460A JP2001089460A JP2002286322A JP 2002286322 A JP2002286322 A JP 2002286322A JP 2001089460 A JP2001089460 A JP 2001089460A JP 2001089460 A JP2001089460 A JP 2001089460A JP 2002286322 A JP2002286322 A JP 2002286322A
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Yoshitsugu Nishiyama
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    • Y02E10/44Heat exchange systems

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a necessary heating ability and efficiently perform a heating operation without depending on the quantity of solar radiation and outside air temperature. SOLUTION: A device utilizing solar heat comprises a solar heat collector 24, an air supply means 25, a heat pump circuit 19 having a capacity variable compressor 20, an evaporator 23 of the heat pump circuit 19 for performing a heat exchange with air passing through the solar heat collector 24 a heat collector inlet air temperature sensor 33, an evaporator refrigerant inlet temperature sensor 34, and a compressor capacity variable control means 32 for setting rotating speed of a compressor 22 so that evaporator refrigerant inlet temperature is substantially equal to heat collector inlet air temperature. Thus, the high temperature air receiving solar heat in the solar heat collector is supplied to the evaporator, so that the evaporating temperature rises to outstandingly increase the efficiency of the heat pump.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、晴天時は太陽熱
を、天気の悪いときは外気熱を熱源にして運転されるヒ
ートポンプによる給湯、あるいは暖房を行う太陽熱利用
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar heat utilization apparatus for supplying hot water or heating with a heat pump which is operated by using solar heat when the weather is fine and by using external heat when the weather is bad.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の太陽熱利用装置として
は、例えば、特開昭59−107150号公報、あるい
は、実開昭61−7768号公報に記載されているよう
な太陽熱利用装置があった。図12、図13は、前記公
報に記載された従来の太陽熱を利用した太陽熱温水器を
示すものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of solar heat utilizing apparatus, there has been a solar heat utilizing apparatus described in, for example, JP-A-59-107150 or JP-A-61-7768. . FIG. 12 and FIG. 13 show a conventional solar water heater using solar heat described in the above publication.

【0003】図12において、1はヒートポンプ回路と
熱交換して温水を貯める貯湯タンク、2は冷媒戻り管、
3は圧縮機、4は貯湯タンク1の下部に配置した凝縮
器、5は冷媒往管2aに設けた絞り、6は蒸発器で、集
熱フィン7を有する、8は集熱熱交換器部で、閉構造と
した集熱室9を有し、その太陽側をガラス板10で封止
し、集熱室9内には蒸発器6と送風機11を配置し、ダ
ンパー12、13で外気と開閉できる構成としている。
In FIG. 12, 1 is a hot water storage tank for storing hot water by exchanging heat with a heat pump circuit, 2 is a refrigerant return pipe,
Reference numeral 3 denotes a compressor, 4 denotes a condenser arranged below the hot water storage tank 1, 5 denotes a throttle provided in the refrigerant outgoing pipe 2a, 6 denotes an evaporator, and has heat collecting fins 7, 8 denotes a heat collecting heat exchanger section. A heat collecting chamber 9 having a closed structure is provided, the sun side of which is sealed with a glass plate 10, an evaporator 6 and a blower 11 are arranged in the heat collecting chamber 9, and dampers 12, 13 are provided with external air. It can be opened and closed.

【0004】また、図13において、集熱熱交換器部8
は、外箱14の太陽光受光面にガラス板10、外箱内を
表側と裏側に仕切るように配置した集熱板15、集熱板
15の表面側の手前に開口した空気導入口16、空気導
入口16に対し反対側の空気のリターン口17、空気導
入口16近傍の外箱14の裏面に開口した排気口18、
排気口18の内側に送風機11とヒートポンプ装置の蒸
発器6を配設した構成としている。
[0004] Further, in FIG.
A glass plate 10 on the sunlight receiving surface of the outer box 14, a heat collecting plate 15 arranged to partition the inside of the outer box into a front side and a back side, an air inlet 16 opened in front of the front side of the heat collecting plate 15, An air return port 17 on the opposite side of the air inlet 16, an exhaust port 18 opened on the back surface of the outer case 14 near the air inlet 16,
The blower 11 and the evaporator 6 of the heat pump device are arranged inside the exhaust port 18.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図12
に示す従来の構成では、ヒートポンプの蒸発器6の全面
で太陽熱を受ける構成であり、必要な集熱面積全体に蒸
発器6を広げて配置する必要があるため、蒸発器6の面
積が大きくなりヒートポンプの冷媒封入量が増大するば
かりでなく、空気熱源のみの場合の必要風量が通常のヒ
ートポンプの場合に比べ数倍になり、送風機11の駆動
動力が増大するといった課題を有していた。
However, FIG.
In the conventional configuration shown in FIG. 1, the entire surface of the evaporator 6 of the heat pump receives solar heat, and the evaporator 6 needs to be spread over the entire required heat collecting area. In addition to an increase in the amount of refrigerant charged in the heat pump, the required amount of air in the case of using only the air heat source is several times larger than in the case of a normal heat pump, and the driving power of the blower 11 is increased.

【0006】また、図13に示す従来の構成では、集熱
板15で太陽熱により空気を加熱して、その加熱昇温し
た空気をヒートポンプの蒸発器6に送る構成のため、蒸
発器6は通常のヒートポンプの場合と同等の大きさで良
いといった利点はあるが、日射量が多くなると必要以上
に加熱能力が増大するといった課題を有していた。
In the conventional configuration shown in FIG. 13, the air is heated by the solar heat with the heat collecting plate 15 and the heated and heated air is sent to the evaporator 6 of the heat pump. Although there is an advantage that the size may be equivalent to that of the heat pump described above, there is a problem that the heating capacity is increased more than necessary as the amount of solar radiation increases.

【0007】本発明は、前記従来の課題を解決するもの
で、太陽熱を受け取る蒸発器を小さくし、かつ、効率の
良い加熱運転のできる太陽熱利用装置を提供することを
目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a solar heat utilization apparatus which can reduce the size of an evaporator for receiving solar heat and can perform an efficient heating operation.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、太陽熱集熱器と、能力可変圧縮機を有した
ヒートポンプ回路と、前記太陽熱集熱器を通過した空気
と熱交換する前記ヒートポンプ回路の蒸発器と、前記太
陽熱集熱器の入口の空気温度を検知する集熱器入口空気
温度センサーと、前記蒸発器の冷媒入口温度を検知する
蒸発器入口冷媒温度センサーと、蒸発器入口冷媒温度を
集熱器入口空気温度と略同一とするように前記能力可変
圧縮機の能力設定を行う圧縮機能力可変制御手段とを備
えた太陽熱利用装置としたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a solar heat collector, a heat pump circuit having a variable capacity compressor, and heat exchange with air passing through the solar heat collector. An evaporator for the heat pump circuit, a heat collector inlet air temperature sensor for detecting an air temperature at an inlet of the solar heat collector, an evaporator inlet refrigerant temperature sensor for detecting a refrigerant inlet temperature of the evaporator, and an evaporator. The solar heat utilization apparatus includes a compression function variable power control means for setting the capacity of the variable capacity compressor so that the inlet refrigerant temperature is substantially equal to the collector air inlet temperature.

【0009】これによって、ヒートポンプ回路の蒸発器
で直接日射を受ける必要がないために、蒸発器を通常の
ヒートポンプ回路のものと同等の大きさに小さくでき
る。また、蒸発器入口冷媒温度を集熱器入口空気温度と
略同一とするように圧縮機の回転数設定を行うことによ
り、集熱器で太陽熱を受けた高温の空気が蒸発器へ供給
されることで、蒸発温度が高くなり、ヒートポンプの効
率(COP)を飛躍的に大きくできる。
This eliminates the need to receive direct solar radiation from the evaporator of the heat pump circuit, so that the size of the evaporator can be reduced to a size equivalent to that of a normal heat pump circuit. Further, by setting the rotation speed of the compressor so that the evaporator inlet refrigerant temperature is substantially equal to the heat collector inlet air temperature, high-temperature air that has received solar heat from the heat collector is supplied to the evaporator. As a result, the evaporation temperature is increased, and the efficiency (COP) of the heat pump can be significantly increased.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、太陽熱
集熱器と、能力可変圧縮機を有したヒートポンプ回路
と、前記太陽熱集熱器を通過した空気と熱交換する前記
ヒートポンプ回路の蒸発器と、前記太陽熱集熱器の入口
空気温度を検知する集熱器入口空気温度センサーと、蒸
発器の入口冷媒温度を検知する蒸発器入口冷媒温度セン
サーと、蒸発器入口冷媒温度を集熱器入口空気温度と略
同一とするように前記能力可変圧縮機の能力設定を行う
圧縮機能力可変制御手段とを備えたものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 is a solar heat collector, a heat pump circuit having a variable capacity compressor, and a heat pump circuit for exchanging heat with air passing through the solar heat collector. An evaporator, a heat collector inlet air temperature sensor for detecting an inlet air temperature of the solar heat collector, an evaporator inlet refrigerant temperature sensor for detecting an evaporator inlet refrigerant temperature, and a heat collector for evaporator inlet refrigerant temperature. And a variable compression function force control means for setting the capacity of the variable capacity compressor so as to be substantially the same as the unit inlet air temperature.

【0011】上記実施の形態において、ヒートポンプ回
路の蒸発器で直接日射を受ける必要がないために、蒸発
器を通常のヒートポンプ回路のものと同等の大きさに小
さくできる。また、蒸発器入口冷媒温度を集熱器入口空
気温度と略同一とするように圧縮機の回転数設定を行う
ことにより、集熱器で太陽熱を受けた高温の空気が蒸発
器へ供給されるため、蒸発温度が高くなり、ヒートポン
プの効率(COP)を飛躍的に大きくできる。
In the above embodiment, since it is not necessary to receive direct solar radiation from the evaporator of the heat pump circuit, the size of the evaporator can be reduced to a size equivalent to that of a normal heat pump circuit. Further, by setting the rotation speed of the compressor so that the evaporator inlet refrigerant temperature is substantially equal to the heat collector inlet air temperature, high-temperature air that has received solar heat from the heat collector is supplied to the evaporator. Therefore, the evaporating temperature increases, and the efficiency (COP) of the heat pump can be significantly increased.

【0012】請求項2に記載の発明は、請求項1の記載
において、圧縮機能力可変制御手段を、圧縮機回転数設
定値が最低回転数を下回る場合には、予め設定した圧縮
機回転数に従って圧縮機を運転させる構成としたもので
ある。
[0012] According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the compression function force variable control means is provided with a predetermined compressor rotation speed when the compressor rotation speed set value is lower than the minimum rotation speed. The compressor is operated in accordance with the following.

【0013】上記実施の形態において、ヒートポンプ回
路で受け取るべき太陽熱集熱器からの熱量が不足するこ
とを検知して、日射量が少ないか、または全くない場合
でも、必要な加熱能力、効率の良い最適な状態における
圧縮機の回転数を予め設定して運転させることができる
ため、ヒートポンプ回路の加熱能力を確保し、かつ効率
の良い加熱運転ができる。
In the above embodiment, the shortage of heat from the solar heat collector to be received by the heat pump circuit is detected, and even if the amount of solar radiation is small or not at all, the required heating capacity and high efficiency are obtained. Since the compressor can be operated by setting the rotation speed of the compressor in an optimum state in advance, the heating capacity of the heat pump circuit can be ensured, and efficient heating operation can be performed.

【0014】請求項3に記載の発明は、請求項1の記載
において、太陽熱量検知手段を備え、圧縮機能力可変制
御手段は前記太陽熱量検知手段による太陽熱量が所定値
を下回る場合には、予め設定した圧縮機回転数としたも
のである。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, a solar calorie detecting means is provided, and the compression function force variable control means is provided when the solar calorific value by the solar caloric detecting means falls below a predetermined value. This is a preset compressor rotation speed.

【0015】上記実施の形態において、太陽熱量を検出
して日射量が少ないか、または全くない場合でも、必要
な加熱能力、効率の良い最適な状態における圧縮機の回
転数を予め設定して運転させることができるため、ヒー
トポンプ回路の加熱能力を確保して、効率の良い加熱運
転ができる。
In the above-described embodiment, even if the amount of solar heat is detected or the amount of solar radiation is small or not at all, the operation is performed by presetting the necessary heating capacity and the number of revolutions of the compressor in an optimum state with high efficiency. As a result, the heating capacity of the heat pump circuit is secured, and an efficient heating operation can be performed.

【0016】請求項4に記載の発明は、請求項2または
請求項3の記載において、圧縮機能力可変制御手段は予
め設定した圧縮機回転数を、ヒートポンプの最大加熱負
荷に見合った固定の圧縮機回転数とした構成とすること
により、日射量が少ないか、または全くない場合でも、
必要な加熱能力を効率の良いヒートポンプ回路で確保で
きる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect, the compression function force variable control means adjusts the preset compressor rotation speed to a fixed compression speed corresponding to the maximum heating load of the heat pump. Even if the amount of solar radiation is low or not at all,
The necessary heating capacity can be secured by an efficient heat pump circuit.

【0017】請求項5に記載の発明は、請求項2または
請求項3の記載において、蒸発器の入口空気温度を検知
する蒸発器入口空気温度センサーを備え、圧縮機能力可
変制御手段は予め設定した圧縮機回転数を、前記蒸発器
入口空気温度センサーの検知する蒸発器入口空気温度を
基に設定される圧縮機回転数としたものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in accordance with the second or third aspect, an evaporator inlet air temperature sensor for detecting an inlet air temperature of the evaporator is provided, and the compression function force variable control means is set in advance. The determined compressor rotational speed is a compressor rotational speed set based on the evaporator inlet air temperature detected by the evaporator inlet air temperature sensor.

【0018】上記実施の形態において、ヒートポンプの
加熱能力と効率(COP)が蒸発器入口空気温度と圧縮
機回転数で決まる特性を利用して、予め計測されたデー
ターに基づいて、蒸発器入口空気温度を基に、必要な加
熱能力、効率の良い最適な状態における圧縮機の回転数
を設定して運転させることができるため、日射量が少な
いか、または全くない場合でも、ヒートポンプの加熱能
力を確保してかつ、効率の良い加熱運転ができる。
In the above embodiment, the heating capacity and efficiency (COP) of the heat pump are determined based on data measured in advance using characteristics determined by the evaporator inlet air temperature and the compressor rotation speed. Based on the temperature, it is possible to set the required heating capacity and the number of revolutions of the compressor in an optimal and efficient state and operate the compressor, so that the heating capacity of the heat pump can be reduced even when the amount of solar radiation is small or not at all. A secure and efficient heating operation can be performed.

【0019】請求項6に記載の発明は、請求項2または
請求項3の記載において、蒸発器の入口空気温度を検知
する蒸発器入口空気温度センサーと、前記蒸発器の出口
空気温度を検知する蒸発器出口空気温度センサーとを備
え、圧縮機能力可変制御手段は予め設定した圧縮機回転
数を、前記蒸発器入口空気温度センサーの検知する蒸発
器入口空気温度T3と前記蒸発器出口空気温度センサー
の検知する蒸発器出口空気温度T4との温度差T3−T
4が予め設定した所定の温度差となる圧縮機回転数とし
たものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the second or third aspect, an evaporator inlet air temperature sensor for detecting an evaporator inlet air temperature and an outlet air temperature of the evaporator are detected. An evaporator outlet air temperature sensor, wherein the compression function force variable control means detects a preset compressor speed by the evaporator inlet air temperature sensor and an evaporator inlet air temperature T3; Difference T3-T from the evaporator outlet air temperature T4 detected by
Reference numeral 4 denotes a compressor speed at which a predetermined temperature difference is set in advance.

【0020】上記実施の形態において、蒸発器の出入口
空気温度差と風量で蒸発器の熱交換量、すなわち、ヒー
トポンプ回路の加熱能力が決まる特性を利用し、所定の
蒸発器出入口空気温度差を必要な加熱量を得るための値
に設定しておくことで、外気温度、日射量に関係なく、
必要な加熱能力が得られる。また、少ない日射量でも、
蒸発器入口空気温度が上昇することで、所定の温度差と
するために、圧縮機の回転数を落とすことになり、蒸発
器温度が上昇して、ヒートポンプの成績係数(効率)が
高くなる。したがって、日射量が少ないか、または全く
ない場合でも、ヒートポンプ回路の加熱能力を確保し、
かつ効率の良い加熱運転ができる。
In the above-described embodiment, a predetermined difference between the inlet and outlet air temperature of the evaporator is required by utilizing the heat exchange amount of the evaporator, that is, the heating capacity of the heat pump circuit, based on the difference between the inlet and outlet air temperature of the evaporator and the air flow. By setting it to a value to obtain a large amount of heating, regardless of the outside air temperature and the amount of solar radiation,
The required heating capacity is obtained. Also, even with a small amount of solar radiation,
As the evaporator inlet air temperature rises, the rotational speed of the compressor is reduced in order to obtain a predetermined temperature difference, the evaporator temperature rises, and the coefficient of performance (efficiency) of the heat pump increases. Therefore, even if there is little or no solar radiation, ensure the heating capacity of the heat pump circuit,
In addition, efficient heating operation can be performed.

【0021】請求項7に記載の発明は、請求項2または
請求項3の記載において、蒸発器の入口空気温度を検知
する蒸発器入口空気温度センサーと、蒸発器の入口冷媒
温度を検知する蒸発器入口冷媒温度センサーとを備え、
圧縮機能力可変制御手段は予め設定した圧縮機回転数
を、前記蒸発器入口空気温度センサーの検知する蒸発器
入口空気温度T3と前記蒸発器入口冷媒温度センサーの
検知する蒸発器入口冷媒温度T2との温度差T3−T2
が予め設定した所定の温度差となる圧縮機回転数とした
ものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the second or third aspect, an evaporator inlet air temperature sensor for detecting an evaporator inlet air temperature and an evaporator for detecting an evaporator inlet refrigerant temperature are provided. And an inlet refrigerant temperature sensor,
The compression function force variable control means sets a preset compressor rotation speed to an evaporator inlet air temperature T3 detected by the evaporator inlet air temperature sensor and an evaporator inlet refrigerant temperature T2 detected by the evaporator inlet refrigerant temperature sensor. Temperature difference T3-T2
Is the compressor speed at which a predetermined temperature difference is set in advance.

【0022】上記実施の形態において、蒸発器の入口空
気温度と蒸発器入口冷媒温度との温度差で蒸発器の熱交
換量、すなわち、ヒートポンプの加熱能力が決まる特性
を利用し、前記予め設定した所定の温度差を必要な加熱
量を得るための値に設定しておくことで、外気温度、日
射量に関係なく、必要な加熱能力が得られる。
In the above-described embodiment, the heat exchange amount of the evaporator, that is, the heating capacity of the heat pump is determined by the temperature difference between the inlet air temperature of the evaporator and the refrigerant temperature at the evaporator inlet. By setting the predetermined temperature difference to a value for obtaining a required heating amount, a required heating capacity can be obtained regardless of the outside air temperature and the amount of solar radiation.

【0023】また、少ない日射量でも、蒸発器入口空気
温度が上昇することで、前記所定の温度差とするため
に、圧縮機の回転数を落とすことになり、蒸発器温度が
上昇して、ヒートポンプ回路の成績係数(効率)が高く
なる。従って、日射量が少ないか、または全くない場合
でも、ヒートポンプ回路の加熱能力を確保して、効率の
良い加熱運転ができる。
Further, even with a small amount of solar radiation, the evaporator inlet air temperature rises, so that the predetermined temperature difference is reached, so that the number of revolutions of the compressor is reduced, and the evaporator temperature rises. The coefficient of performance (efficiency) of the heat pump circuit increases. Therefore, even when the amount of solar radiation is small or not at all, the heating capacity of the heat pump circuit is ensured, and an efficient heating operation can be performed.

【0024】請求項8に記載の発明は、請求項3の記載
において、太陽熱集熱器の集熱器出口空気温度T5を検
知する集熱器出口空気温度センサーを設け、太陽熱量検
知手段は集熱器入口空気温度T1と集熱器出口空気温度
T5との集熱器出入口空気温度差を比較する集熱器出入
口空気温度差比較手段を有する構成としたものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in the third aspect, there is provided a heat collector outlet air temperature sensor for detecting a heat collector outlet air temperature T5 of the solar heat collector, and the solar heat amount detecting means is provided as a collector. The air conditioner has a collector inlet / outlet air temperature difference comparing means for comparing a collector inlet / outlet air temperature difference between the heater inlet air temperature T1 and the collector outlet air temperature T5.

【0025】上記実施の形態において、太陽熱量と直接
関連する太陽熱集熱器の温度上昇値を利用することで、
確実な制御ができる。また、集熱器入口空気温度センサ
ーと集熱器出口空気温度センサーは他の制御機能と共用
できるために、部品の共用化によるコストダウンの効果
がある。
In the above embodiment, by utilizing the temperature rise value of the solar heat collector which is directly related to the amount of solar heat,
Reliable control is possible. In addition, since the heat collector inlet air temperature sensor and the heat collector outlet air temperature sensor can be shared with other control functions, there is an effect of cost reduction by sharing parts.

【0026】請求項9に記載の発明は、請求項1〜請求
項8のいずれか一項の記載において、太陽熱集熱器と前
記蒸発器とを隣接して設けたもので、太陽熱集熱器から
蒸発器までの通路における熱損失、通風抵抗が無くな
り、熱交換効率の向上と送風機の動力低減による省エネ
ルギー効果がある。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the solar heat collector according to any one of the first to eighth aspects, wherein the solar heat collector and the evaporator are provided adjacent to each other. There is no heat loss and ventilation resistance in the passage from the to the evaporator, and there is an energy saving effect by improving the heat exchange efficiency and reducing the power of the blower.

【0027】請求項10に記載の発明は、請求項1〜請
求項9のいずれか一項の記載において、蒸発器の空気入
口に、外気を吸入する開閉可能な開閉手段と、前記開閉
手段の開閉を制御する開閉制御手段とを設けたものであ
る。
[0027] According to a tenth aspect of the present invention, in accordance with any one of the first to ninth aspects, an openable and closable means for sucking outside air into an air inlet of the evaporator; Opening / closing control means for controlling opening / closing.

【0028】上記実施の形態において、必要に応じて、
太陽熱集熱器をバイパスし、通風抵抗を低減して送風手
段の省電力化を実現する。従って、太陽熱集熱器の大面
積化、あるいは太陽熱集熱器面を流れる空気流路長を長
くして太陽熱を多量に集熱する設計において、送風手段
の小型化、省電力化を実現する。特に、日射量が少ない
場合に蒸発器の通過風量を確保してヒートポンプ運転の
効率向上を図れる。
In the above embodiment, if necessary,
Bypassing the solar heat collector, reducing ventilation resistance and realizing power saving of the ventilation means. Therefore, in a design for increasing the area of the solar heat collector or increasing the length of the air flow path flowing through the surface of the solar heat collector to collect a large amount of solar heat, downsizing of the blowing means and power saving are realized. In particular, when the amount of solar radiation is small, the amount of air passing through the evaporator can be secured to improve the efficiency of the heat pump operation.

【0029】請求項11に記載の発明は、請求項1〜請
求項10のいずれか一項の記載において、送風手段によ
り起こる空気流が、送風手段のモータ、太陽熱集熱器、
蒸発器の順に通過するように、前記送風手段と前記太陽
熱集熱器と前記蒸発器を設置したものである。
[0029] According to an eleventh aspect of the present invention, in any one of the first to tenth aspects, the air flow generated by the blowing means is a motor of the blowing means, a solar heat collector,
The blower, the solar heat collector, and the evaporator are installed so as to pass in the order of the evaporator.

【0030】上記実施の形態において、送風手段の放熱
を太陽熱集熱器から蒸発器へ送られる空気へ受熱させて
蒸発器で熱交換させるので送風手段に必要な電力を冷媒
の加熱に有効に利用する太陽熱利用装置とすることがで
きる。
In the above embodiment, the heat required by the blower is effectively used for heating the refrigerant because the heat released from the blower is received by the air sent from the solar heat collector to the evaporator and the heat is exchanged by the evaporator. Solar heat utilizing device.

【0031】[0031]

【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。なお、以下の各実施例において、同じ
構成および同じ作用効果を奏するものについては同一符
号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分を中心に説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, components having the same configuration and the same operation and effect will be denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and different portions will be mainly described.

【0032】(実施例1)図1は、本発明の実施例1に
おける太陽熱利用装置を示す構成図である。図1におい
て、19はヒートポンプ回路で、能力可変圧縮機20、
凝縮器21、絞り22、蒸発器23により構成する。2
4は蒸発器23の風上側に配設した太陽熱集熱器、25
は太陽熱集熱器24から蒸発器23へと空気を搬送する
送風手段、26は送風手段25を駆動するモータ、27
は貯水タンク、28は貯水タンク27の水を凝縮器21
と熱交換するように循環させる水回路、29は水回路2
8に配設した循環ポンプ、30、31は貯水タンク27
へ水を供給し、湯を搬出する供給搬出配管、32は能力
可変圧縮機20の圧縮機回転数を可変制御するマイクロ
コンピュータ等で構成する圧縮機能力可変制御手段で、
温度比較部35と、第1の回転数設定部36とを有す
る。33は集熱器入口空気温度T1を検知する集熱器入
口空気温度センサー、34は蒸発器入口冷媒温度T2を
検知する蒸発器入口冷媒温度センサー、前記温度比較部
35は、集熱器入口空気温度T1と蒸発器入口冷媒温度
T2とを比較する。前記第1の回転数設定部36は集熱
器入口空気温度T1と蒸発器入口冷媒温度T2とを温度
比較部35で比較し、この比較に基いて蒸発器入口冷媒
温度T2が集熱器入口空気温度T1と略同一となるよう
に能力可変圧縮機20の回転数を設定するもので、温度
比較部35と第1の回転数設定部36とで圧縮機能力可
変制御手段32を構成するものである。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a configuration diagram showing a solar heat utilization apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 19 denotes a heat pump circuit, and a variable capacity compressor 20;
It comprises a condenser 21, a throttle 22, and an evaporator 23. 2
4 is a solar heat collector disposed on the windward side of the evaporator 23;
Is a blower that conveys air from the solar heat collector 24 to the evaporator 23; 26 is a motor that drives the blower 25;
Denotes a water storage tank, and 28 denotes water in the water storage tank 27 in the condenser 21.
A water circuit circulating so as to exchange heat with the water circuit 29 is a water circuit 2
The circulating pumps arranged at 8 and 30, 31 are water storage tanks 27
A supply and discharge pipe for supplying water to and discharging hot water, 32 is a compression function force variable control means composed of a microcomputer or the like for variably controlling the compressor rotation speed of the variable capacity compressor 20,
It has a temperature comparison unit 35 and a first rotation speed setting unit 36. 33 is a heat collector inlet air temperature sensor for detecting the heat collector inlet air temperature T1, 34 is an evaporator inlet refrigerant temperature sensor for detecting the evaporator inlet refrigerant temperature T2, and the temperature comparator 35 is a heat collector inlet air temperature. The temperature T1 is compared with the evaporator inlet refrigerant temperature T2. The first rotation speed setting unit 36 compares the heat collector inlet air temperature T1 with the evaporator inlet refrigerant temperature T2 in a temperature comparator 35, and based on the comparison, determines the evaporator inlet refrigerant temperature T2 as the heat collector inlet temperature. The rotational speed of the variable capacity compressor 20 is set so as to be substantially the same as the air temperature T1, and the temperature comparing unit 35 and the first rotational speed setting unit 36 constitute the compression function force variable control means 32. It is.

【0033】以上のように構成された太陽熱利用装置に
ついて、以下その動作と作用を説明する。まず、送風手
段25を作動させて外部から吸引した空気を、太陽熱集
熱器24、蒸発器23の順に点線矢印のように通過させ
る。そして、通過の過程で太陽熱集熱器24で昇温され
た空気は、蒸発器23を通過する際に能力可変圧縮機2
0によりヒートポンプ回路19を循環する冷媒に熱を与
える。
The operation and operation of the solar heat utilization apparatus having the above-described configuration will be described below. First, the blowing means 25 is operated to allow the air sucked from the outside to pass through the solar heat collector 24 and the evaporator 23 in this order as indicated by a dotted arrow. Then, the air heated by the solar heat collector 24 in the passage process passes through the variable capacity compressor 2 when passing through the evaporator 23.
0 gives heat to the refrigerant circulating in the heat pump circuit 19.

【0034】そして、蒸発器23で熱を受けた冷媒は、
能力可変圧縮機20で加圧昇温され、凝縮器21におい
て冷媒を凝縮させることによって、貯水タンク27から
循環ポンプ29で循環された循環水を加熱して、貯水タ
ンク27に温水を蓄えることができる。この温水を供給
搬出配管30、31より取り出して給湯、あるいは、暖
房に使用することができる。
The refrigerant that has received heat in the evaporator 23 is
By heating the circulating water circulated from the water storage tank 27 by the circulation pump 29 by heating the pressurized temperature by the variable capacity compressor 20 and condensing the refrigerant in the condenser 21, the hot water can be stored in the water storage tank 27. it can. This hot water can be taken out from the supply and discharge pipes 30 and 31 and used for hot water supply or heating.

【0035】このように装置が運転している際に圧縮機
能力可変制御手段32の温度比較部35において、集熱
器入口空気温度センサー33の検知した集熱器入口空気
温度T1と蒸発器入口冷媒温度センサー35の検知した
蒸発器入口冷媒温度T2とが比較され、蒸発器入口冷媒
温度T2が集熱器入口空気温度T1よりも低い場合に
は、第1の回転数設定部36で能力可変圧縮機20の回
転数を小さい方向へ移行させる。
When the apparatus is in operation, the temperature comparing section 35 of the compression function force variable control means 32 compares the heat collector inlet air temperature T1 detected by the heat collector inlet air temperature sensor 33 with the evaporator inlet air temperature. The evaporator inlet refrigerant temperature T2 detected by the refrigerant temperature sensor 35 is compared with the evaporator inlet refrigerant temperature T2. If the evaporator inlet refrigerant temperature T2 is lower than the heat collector inlet air temperature T1, the first engine speed setting unit 36 changes the capacity. The rotation speed of the compressor 20 is shifted in a smaller direction.

【0036】また逆に、蒸発器入口冷媒温度T2が集熱
器入口空気温度T1よりも高い場合には、第1の回転数
設定部36で能力可変圧縮機20の回転数を大きい方向
へ移行させる。このようにして、蒸発器入口冷媒温度T
2を集熱器入口空気温度T1と略同一となるように能力
可変圧縮機20の回転数を制御する。
Conversely, when the evaporator inlet refrigerant temperature T2 is higher than the heat collector inlet air temperature T1, the first rotation speed setting unit 36 shifts the rotation speed of the variable capacity compressor 20 to a higher direction. Let it. Thus, the evaporator inlet refrigerant temperature T
2 is controlled so that the rotation speed of the variable capacity compressor 20 becomes substantially equal to the collector inlet air temperature T1.

【0037】したがって、蒸発器入口冷媒温度T2を集
熱器入口空気温度T1と略同一にすることにより、太陽
熱集熱器24で太陽熱を受けた高温の空気が蒸発器23
へ供給されることで、蒸発温度が高くなり、ヒートポン
プ回路19の効率(COP)を飛躍的に大きくできる。
Therefore, by making the evaporator inlet refrigerant temperature T2 substantially the same as the heat collector inlet air temperature T1, the high temperature air that has received the solar heat from the solar heat collector 24 can be used.
Is supplied to the evaporator, the evaporation temperature increases, and the efficiency (COP) of the heat pump circuit 19 can be dramatically increased.

【0038】以上のように本実施例の発明においては、
太陽熱集熱器24と、能力可変圧縮機20を有したヒー
トポンプ回路19と、太陽熱集熱器24を通過した空気
と熱交換するヒートポンプ回路19の蒸発器23と、圧
縮機能力可変制御手段32を備えた構成とすることによ
り、ヒートポンプの蒸発器23で直接日射を受ける必要
がないために、蒸発器23を通常のヒートポンプ回路の
ものと同等の大きさに小さくできる。
As described above, in the present invention,
A heat pump circuit 19 having a solar heat collector 24, a variable capacity compressor 20, an evaporator 23 of the heat pump circuit 19 for exchanging heat with air passing through the solar heat collector 24, and a variable compression function force control means 32. With this configuration, it is not necessary to receive direct solar radiation from the evaporator 23 of the heat pump, so that the size of the evaporator 23 can be reduced to a size equivalent to that of a normal heat pump circuit.

【0039】また、圧縮機能力可変制御手段32に温度
比較部35と第1の回転数設定部36を設け、蒸発器入
口冷媒温度T2を集熱器入口空気温度T1と略同一にな
るように能力可変圧縮機20の回転数設定を行うことに
より、太陽熱集熱器24で太陽熱を受けた高温の空気が
蒸発器23へ供給されることで、蒸発温度が高くなり、
ヒートポンプ回路19の効率(COP)を飛躍的に大き
くできる。
Further, a temperature comparison unit 35 and a first rotation speed setting unit 36 are provided in the compression function force variable control means 32 so that the evaporator inlet refrigerant temperature T2 becomes substantially the same as the heat collector inlet air temperature T1. By setting the number of rotations of the variable capacity compressor 20, high-temperature air that has received solar heat from the solar heat collector 24 is supplied to the evaporator 23, so that the evaporation temperature increases,
The efficiency (COP) of the heat pump circuit 19 can be greatly increased.

【0040】(実施例2)図2は、本発明の実施例2に
おける太陽熱利用装置を示す構成図である。この実施例
の発明は、曇天日または雨天日で太陽の日射量が少な
い、または無い場合でもヒートポンプ回路の加熱能力を
確保するため、最低回転数比較部と第2の回転数設定部
とを、図1に示す実施例1の圧縮機能力可変制御手段に
加えた点で図1に示す実施例1の発明と異なり、それ以
外は同じ内容である。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a configuration diagram showing a solar heat utilization apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The invention of this embodiment includes a minimum rotation speed comparison unit and a second rotation speed setting unit in order to secure the heating capacity of the heat pump circuit even when the amount of solar radiation on a cloudy day or a rainy day is small or not. It differs from the invention of the first embodiment shown in FIG. 1 in that it is added to the variable compression force control means of the first embodiment shown in FIG.

【0041】図2において、圧縮機能力可変制御手段3
2は、温度比較部35、第1の回転数設定部36に加え
て、更に能力可変圧縮機20の回転数と比較する基準値
の最低回転数を記憶している最低回転数比較部37と、
予め設定した圧縮機回転数、例えばヒートポンプ回路1
9の最大加熱負荷に見合った固定の圧縮機回転数を設定
した第2の回転数設定部38とを備えている。
In FIG. 2, the compression function force variable control means 3
2 is a temperature comparison unit 35, a first rotation speed setting unit 36, and a minimum rotation speed comparison unit 37 that further stores a minimum rotation speed of a reference value to be compared with the rotation speed of the variable capacity compressor 20; ,
A preset compressor speed, for example, heat pump circuit 1
And a second rotation speed setting unit 38 which sets a fixed compressor rotation speed corresponding to the maximum heating load of No. 9.

【0042】以上のように構成された太陽熱利用装置に
おいて、その動作と作用は実施例1で説明したと同じよ
うに、能力可変圧縮機20によりヒートポンプ回路19
を循環する冷媒が蒸発器23を通過する際に、太陽熱集
熱器24で昇温された空気に加熱されて蒸発温度が高く
なるとともに、圧縮機能力可変制御手段32の温度比較
部35と第1の回転数設定部36により、蒸発器入口冷
媒温度T2を集熱器入口空気温度T1と略同一になるよ
うに能力可変圧縮機20の回転数が設定されている。
The operation and the operation of the solar heat utilization apparatus constructed as described above are performed by the heat pump circuit 19 by the variable capacity compressor 20 in the same manner as described in the first embodiment.
When the refrigerant circulating through the evaporator 23 passes through the evaporator 23, the refrigerant is heated by the air heated by the solar heat collector 24 to increase the evaporating temperature, and the temperature comparison unit 35 of the compression function force variable control unit 32 and the The number of revolutions of the variable capacity compressor 20 is set by the one revolution number setting unit 36 so that the evaporator inlet refrigerant temperature T2 becomes substantially the same as the heat collector inlet air temperature T1.

【0043】そして更に、第1の回転数設定部36で設
定された圧縮機回転数設定値を最低回転数比較部37に
おいて最低回転数と比較し、前記最低回転数を下回る場
合には、第2の回転数設定部38で予め設定した圧縮機
回転数に従って能力可変圧縮機20を運転させるのであ
る。
Further, the compressor rotation speed set value set by the first rotation speed setting unit 36 is compared with the minimum rotation speed by the minimum rotation speed comparison unit 37. The variable capacity compressor 20 is operated according to the compressor rotation speed preset by the second rotation speed setting unit 38.

【0044】すなわち、第1の回転数設定部36で設定
された圧縮機回転数が最低回転数を下回るということ
は、太陽の日射量が少なくなり、太陽熱集熱器24での
集熱量が少なくなり、ヒートポンプ回路19で受け取る
べき太陽熱集熱器24からの熱量が不足することを示し
ており、ヒートポンプ回路19の加熱能力が不足するこ
とになる。
That is, the fact that the compressor rotation speed set by the first rotation speed setting unit 36 is lower than the minimum rotation speed means that the amount of solar radiation of the sun decreases and the amount of heat collected by the solar heat collector 24 decreases. This indicates that the amount of heat from the solar heat collector 24 to be received by the heat pump circuit 19 is insufficient, and the heating capacity of the heat pump circuit 19 is insufficient.

【0045】従って、必要な加熱能力が確保できるよう
に圧縮機能力可変制御手段32により第2の回転数設定
部38で予め設定した圧縮機回転数に切り替えて能力可
変圧縮機20を運転させるものである。
Therefore, the variable-compression-force control means 32 operates the variable-capacity compressor 20 by switching to the compressor rotation speed preset by the second rotation-speed setting unit 38 so that the necessary heating capacity can be secured. It is.

【0046】以上のように本実施例の発明は、ヒートポ
ンプ回路19で受け取るべき太陽熱集熱器24からの熱
量が不足することを検知して、曇天日または雨天日で日
射量が少ないか、または全くない場合でも、必要な加熱
能力、効率の良い最適な状態における能力可変圧縮機2
0の回転数を予め設定して運転させることができるた
め、ヒートポンプ回路19の加熱能力を確保してかつ、
効率の良い加熱運転ができる。
As described above, the invention of this embodiment detects the shortage of heat from the solar heat collector 24 to be received by the heat pump circuit 19 and detects a small amount of solar radiation on cloudy or rainy days, or Even if there is no compressor at all, the required variable heating capacity, efficient variable capacity compressor 2 in the optimal state
Since the operation can be performed with the number of rotations set to 0 in advance, the heating capacity of the heat pump circuit 19 is ensured, and
Efficient heating operation is possible.

【0047】また、第2の回転数設定部38で予め設定
した圧縮機回転数をヒートポンプの最大加熱負荷に見合
った固定の圧縮機回転数に設定しているので、曇天日ま
たは雨天日で太陽の日射量が少ないか、または全く無い
場合でも、確実に必要な加熱能力を効率の良いヒートポ
ンプ回路で確保できる。
Further, since the compressor rotation speed set in advance by the second rotation speed setting unit 38 is set to a fixed compressor rotation speed corresponding to the maximum heating load of the heat pump, the sun speed can be reduced on cloudy or rainy days. Even if the amount of solar radiation is small or not at all, the necessary heating capacity can be reliably ensured by an efficient heat pump circuit.

【0048】(実施例3)図3は本発明の実施例3にお
ける太陽熱利用装置を示す構成図である。本実施例の発
明は、曇天日または雨天日で太陽の日射量が少ない、ま
たは無い場合でもヒートポンプ回路の加熱能力を確保す
るため、太陽熱量検知手段を設け、かつ太陽熱量比較手
段を圧縮機能力可変制御手段に加えた点で図2に示す実
施例2の発明と異なり、それ以外は同じ内容である。
(Embodiment 3) FIG. 3 is a block diagram showing a solar heat utilization apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. The invention of the present embodiment is provided with a solar heat amount detecting means, and a solar heat amount comparing means, in order to secure the heating capability of the heat pump circuit even when the amount of solar radiation on a cloudy day or a rainy day is small or no. The present embodiment differs from the second embodiment shown in FIG. 2 in that it is added to the variable control means.

【0049】図3において、39は例えば日射計等の太
陽熱量検知手段である。圧縮機能力可変制御手段32
は、温度比較部35、第1の回転数設定部36、第2の
回転数設定部38に加えて、更に前記太陽熱量検知手段
39で検出された太陽熱量と比較する基準値である予め
設定した所定値を記憶している太陽熱量比較手段40を
備えている。
In FIG. 3, reference numeral 39 denotes a solar heat detecting means such as a pyranometer. Variable compression function force control means 32
Is a reference value which is a reference value to be compared with the solar heat amount detected by the solar heat amount detecting means 39 in addition to the temperature comparing unit 35, the first rotational speed setting unit 36, and the second rotational speed setting unit 38. A solar heat amount comparing means 40 storing the predetermined value.

【0050】以上のように構成された太陽熱利用装置に
おいて、その動作と作用は実施例1で説明したと同じよ
うに、能力可変圧縮機20によりヒートポンプ回路19
を循環する冷媒が蒸発器23を通過する際に、太陽熱集
熱器24で昇温された空気に加熱されて蒸発温度が高く
なるとともに、圧縮機能力可変制御手段32の温度比較
部35と第1の回転数設定部36により、蒸発器入口冷
媒温度T2を集熱器入口空気温度T1と略同一になるよ
うに能力可変圧縮機20の回転数が設定されている。
In the solar heat utilization apparatus constructed as described above, the operation and operation are the same as described in the first embodiment, and the heat pump circuit 19 is operated by the variable capacity compressor 20.
When the refrigerant circulating through the evaporator 23 passes through the evaporator 23, the refrigerant is heated by the air heated by the solar heat collector 24 to increase the evaporating temperature, and the temperature comparison unit 35 of the compression function force variable control unit 32 and the The number of revolutions of the variable capacity compressor 20 is set by the one revolution number setting unit 36 so that the evaporator inlet refrigerant temperature T2 becomes substantially the same as the heat collector inlet air temperature T1.

【0051】そして、太陽熱量検知手段39で検知され
た太陽熱量を、太陽熱量比較手段40において予め設定
した所定値と比較し、検知された太陽熱量が前記所定値
を下回る場合は、第2の回転数設定部38で予め設定し
た圧縮機回転数に従って能力可変圧縮機20を運転させ
る。すなわち、前記の太陽熱量が所定値を下回る場合に
は、太陽熱集熱器24での集熱量が少なくなり、ヒート
ポンプ回路19で受け取るべき太陽熱集熱器24からの
熱量が不足することを示しており、ヒートポンプの加熱
能力が不足する。
Then, the solar heat amount detected by the solar heat amount detecting means 39 is compared with a predetermined value set in advance by the solar heat amount comparing means 40, and if the detected solar heat amount is lower than the predetermined value, the second The variable capacity compressor 20 is operated according to the compressor rotation speed set in advance by the rotation speed setting unit 38. That is, when the amount of solar heat is lower than the predetermined value, the amount of heat collected by the solar heat collector 24 decreases, indicating that the amount of heat from the solar heat collector 24 to be received by the heat pump circuit 19 is insufficient. Insufficient heat pump heating capacity.

【0052】従って、必要な加熱能力が確保できるよう
に圧縮機能力可変制御手段32により、予め設定した圧
縮機回転数に切り替えて能力可変圧縮機20を運転させ
るものである。つまり、太陽熱量を検出して日射量が少
ないか、または全くない場合でも、必要な加熱能力、効
率の良い最適な状態における能力可変圧縮機20の回転
数を予め設定して運転させることができるため、ヒート
ポンプ回路の加熱能力を確保してかつ、効率の良い加熱
運転ができる。
Therefore, the variable compressor function 20 is operated by switching to a preset compressor rotation speed by the variable compression function force control means 32 so that the required heating capacity can be secured. That is, even if the amount of solar heat is detected and the amount of solar radiation is small or not at all, the required variable heating capacity and the number of revolutions of the variable capacity compressor 20 in an optimum state with high efficiency can be set and operated. For this reason, the heating performance of the heat pump circuit can be ensured and the heating operation can be performed efficiently.

【0053】また、第2の回転数設定部38では、予め
設定した圧縮機回転数をヒートポンプの最大加熱負荷に
見合った固定の圧縮機回転数に設定しているので、曇天
日または雨天日で日射量が少ないか、または全くない場
合でも、確実に必要な加熱能力を効率の良いヒートポン
プで確保できる。
In the second rotation speed setting section 38, the predetermined rotation speed of the compressor is set to a fixed rotation speed corresponding to the maximum heating load of the heat pump. Even if the amount of solar radiation is small or not at all, the necessary heating capacity can be ensured with an efficient heat pump.

【0054】(実施例4)図4は本発明の実施例4にお
ける太陽熱利用装置を示す構成図で、図5は能力可変圧
縮機を用いたヒートポンプの一般的な特性を説明する特
性図である。本実施例の発明は、曇天日または雨天日で
太陽の日射量が少ない、または無い場合でもヒートポン
プ回路の加熱能力を確保するため、蒸発器入口空気温度
センサーを設け、かつ圧縮機能力可変制御手段の第2の
回転数設定部に回転数演算部の機能を持たせた点で図2
に示す実施例2の発明と異なり、それ以外は同じ内容で
ある。
(Embodiment 4) FIG. 4 is a configuration diagram showing a solar heat utilization apparatus according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 5 is a characteristic diagram for explaining general characteristics of a heat pump using a variable capacity compressor. . The invention of the present embodiment is provided with an evaporator inlet air temperature sensor, and a compression function force variable control means, in order to secure the heating capacity of the heat pump circuit even when the amount of solar radiation is small or not on cloudy or rainy days. 2 in that the second rotation speed setting unit of FIG.
Are different from the invention of the second embodiment shown in FIG.

【0055】図4において、41は蒸発器23の蒸発器
入口空気温度T3を検知するための蒸発器入口空気温度
センサーである。圧縮機能力可変制御手段32は、温度
比較部35、第1の回転数設定部36、最低回転数比較
部37に加えて、更に前記蒸発器入口空気温度センサー
41の検知する蒸発器入口空気温度T3を基に圧縮機回
転数を演算するテーブル付きの回転数演算部42を有す
る第2の回転数設定部38aを備えている。すなわち、
回転数演算部42は必要な加熱能力と効率の良い最適な
状態における能力可変圧縮機20の回転数を演算するた
め、前記蒸発器入口空気温度センサー41の検知する蒸
発器入口空気温度T3を基に図5に示すヒートポンプの
一般特性に従い、蒸発器入口空気温度T3が低い時には
能力可変圧縮機20の回転数を大きくし、蒸発器入口空
気温度T3が高い時は能力可変圧縮機20の回転数を小
さく設定するテーブルを備えている。
In FIG. 4, reference numeral 41 denotes an evaporator inlet air temperature sensor for detecting the evaporator inlet air temperature T3 of the evaporator 23. The compression function force variable control means 32 further includes an evaporator inlet air temperature detected by the evaporator inlet air temperature sensor 41 in addition to the temperature comparison unit 35, the first rotation speed setting unit 36, and the minimum rotation speed comparison unit 37. A second rotation speed setting unit 38a having a rotation speed calculation unit 42 with a table for calculating the compressor rotation speed based on T3 is provided. That is,
The rotation speed calculation unit 42 calculates the rotation speed of the variable capacity compressor 20 in the optimum state with the required heating capacity and efficiency, based on the evaporator inlet air temperature T3 detected by the evaporator inlet air temperature sensor 41. According to the general characteristics of the heat pump shown in FIG. 5, when the evaporator inlet air temperature T3 is low, the rotation speed of the variable capacity compressor 20 is increased, and when the evaporator inlet air temperature T3 is high, the rotation speed of the variable capacity compressor 20 is increased. Is provided with a table for setting small.

【0056】以上のように構成された太陽熱利用装置に
おいて、その動作と作用は実施例1で説明したと同じよ
うに、能力可変圧縮機20によりヒートポンプ回路19
を循環する冷媒が蒸発器23を通過する際に、太陽熱集
熱器24で昇温された空気に加熱されて蒸発温度が高く
なるとともに、圧縮機能力可変制御手段32の温度比較
部35と第1の回転数設定部36により、蒸発器入口冷
媒温度T2を集熱器入口空気温度T1と略同一になるよ
うに能力可変圧縮機20の回転数が設定されている。
The operation and the operation of the solar heat utilization apparatus constructed as described above are the same as those described in the first embodiment, and the heat pump circuit 19 is operated by the variable capacity compressor 20.
When the refrigerant circulating through the evaporator 23 passes through the evaporator 23, the refrigerant is heated by the air heated by the solar heat collector 24 to increase the evaporating temperature, and the temperature comparison unit 35 of the compression function force variable control unit 32 and the The number of revolutions of the variable capacity compressor 20 is set by the one revolution number setting unit 36 so that the evaporator inlet refrigerant temperature T2 becomes substantially the same as the heat collector inlet air temperature T1.

【0057】そして、ヒートポンプ回路19で受け取る
べき太陽熱集熱器24からの熱量が不足すると、第1の
回転数設定部36で設定された圧縮機回転数が最低回転
数比較部37の最低回転数を下回り、第2の回転数設定
部38aに移行する。
When the amount of heat from the solar heat collector 24 to be received by the heat pump circuit 19 is insufficient, the compressor rotation speed set by the first rotation speed setting unit 36 becomes the minimum rotation speed of the minimum rotation speed comparison unit 37. , The process proceeds to the second rotation speed setting unit 38a.

【0058】圧縮機回転数設定が第2の回転数設定部3
8aに移行したら、第2の回転数設定部38aの回転数
演算部42で、予め計測されたデーターに基づいて、蒸
発器入口空気温度センサー41の検知した蒸発器入口空
気温度T3を基に、圧縮機回転数を演算して能力可変圧
縮機20を運転制御する。
The compressor rotation speed setting is performed by the second rotation speed setting unit 3
After shifting to 8a, the rotation speed calculation unit 42 of the second rotation speed setting unit 38a, based on the data measured in advance, based on the evaporator inlet air temperature T3 detected by the evaporator inlet air temperature sensor 41, The operation of the variable capacity compressor 20 is controlled by calculating the number of rotations of the compressor.

【0059】すなわち、回転数演算部42では、次のよ
うに演算する。ヒートポンプの一般特性として、図5に
示すように、蒸発器入口空気温度T3が高くなると加熱
能力、効率(COP)ともに大きくなり、また、圧縮機
20の回転数が大きくなると、加熱能力は大きくなる
が、効率は小さくなる特性を有している。例えば、必要
加熱能力が一定であると設定した場合、図5に示すよう
に、蒸発器入口空気温度T3が低い時には圧縮機20の
回転数を大きくし、蒸発器入口空気温度T3が高い時は
圧縮機20の回転数を小さく設定することにより、必要
な加熱能力と効率の良い最適な状態における圧縮機20
の回転数を設定して運転させることができる。
That is, the rotation speed calculation unit 42 calculates as follows. As shown in FIG. 5, as the general characteristics of the heat pump, as the evaporator inlet air temperature T3 increases, both the heating capacity and the efficiency (COP) increase, and as the rotation speed of the compressor 20 increases, the heating capacity increases. However, it has a characteristic that the efficiency is reduced. For example, when the required heating capacity is set to be constant, as shown in FIG. 5, the rotation speed of the compressor 20 is increased when the evaporator inlet air temperature T3 is low, and when the evaporator inlet air temperature T3 is high, as shown in FIG. By setting the number of revolutions of the compressor 20 to be small, the compressor 20 in the optimum state with the necessary heating capacity and efficiency can be obtained.
Can be operated by setting the number of rotations.

【0060】以上のように、本実施例の発明において
は、第2の回転数設定部38aの予め設定した圧縮機回
転数を、蒸発器23の蒸発器入口空気温度を検知する蒸
発器入口空気温度センサー41を備えて、前記蒸発器入
口空気温度センサー41の検知する温度を基に設定され
る所定の回転数で圧縮機20を運転制御する構成とした
ものである。これにより、ヒートポンプ回路19の加熱
能力と効率(COP)が蒸発器入口空気温度と圧縮機回
転数で決まる特性を利用して、予め計測されたデーター
に基づいて、蒸発器入口空気温度を基に、必要な加熱能
力、効率の良い最適な状態における圧縮機20の回転数
を設定して運転させることができるため、日射量が少な
いか、または全くない場合でも、ヒートポンプの加熱能
力を確保してかつ、効率の良い加熱運転ができる。
As described above, in the invention of this embodiment, the evaporator inlet air temperature for detecting the evaporator inlet air temperature of the evaporator 23 is determined by the compressor speed preset by the second speed setting unit 38a. A temperature sensor 41 is provided, and the operation of the compressor 20 is controlled at a predetermined number of revolutions set based on the temperature detected by the evaporator inlet air temperature sensor 41. Accordingly, the heating capacity and efficiency (COP) of the heat pump circuit 19 are determined based on the evaporator inlet air temperature based on data measured in advance, using the characteristics determined by the evaporator inlet air temperature and the compressor rotation speed. Since the compressor 20 can be operated by setting the required heating capacity and the number of revolutions of the compressor 20 in an optimal state with high efficiency, the heating capacity of the heat pump is ensured even when the amount of solar radiation is small or not at all. In addition, an efficient heating operation can be performed.

【0061】(実施例5)図6は本発明の実施例5にお
ける太陽熱利用装置を示す構成図である。本実施例の発
明は、曇天日または雨天日で太陽の日射量が少ない、ま
たは無い場合でもヒートポンプ回路の加熱能力を確保す
るため、蒸発器入口空気温度センサーと蒸発器出口空気
温度センサーとを設け、かつ圧縮機能力可変制御手段の
第2の回転数設定部を、前記両センサーの検知した温度
差と記憶している所定の温度差を比較する温度差比較部
と、蒸発器入口冷媒回転数設定部とで構成した点で図2
に示す実施例2の発明と異なり、それ以外は同じ内容で
ある。
(Embodiment 5) FIG. 6 is a block diagram showing a solar heat utilization apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. The invention of this embodiment is provided with an evaporator inlet air temperature sensor and an evaporator outlet air temperature sensor in order to secure the heating capacity of the heat pump circuit even when the amount of solar radiation is small or no on a cloudy day or a rainy day. And a second rotational speed setting unit of the compression function force variable control means, a temperature difference comparing unit for comparing the temperature difference detected by the two sensors with a stored predetermined temperature difference, and an evaporator inlet refrigerant rotational speed. Fig. 2
Are different from the invention of the second embodiment shown in FIG.

【0062】図6において、43は蒸発器出口空気温度
センサーである。圧縮機能力可変制御手段32は、温度
比較部35、第1の回転数設定部36に加えて、更に蒸
発器入口空気温度センサー41の検知する蒸発器入口空
気温度T3と蒸発器出口空気温度センサー43の検知す
る蒸発器出口空気温度T4との温度差T3−T4を、記
憶している予め設定した所定の温度差と比較する温度差
比較部44と、前記温度差T3−T4を所定の温度差と
なるように能力可変圧縮機20の回転数を制御する回転
数設定部45とで構成した第2の回転数設定部38bを
備えている。
In FIG. 6, reference numeral 43 denotes an evaporator outlet air temperature sensor. The compression function force variable control means 32 includes an evaporator inlet air temperature T3 and an evaporator outlet air temperature sensor detected by the evaporator inlet air temperature sensor 41, in addition to the temperature comparing unit 35 and the first rotation speed setting unit 36. A temperature difference comparing section 44 for comparing a temperature difference T3-T4 between the evaporator outlet air temperature T4 detected by the sensor 43 and a stored predetermined temperature difference; A second rotation speed setting unit 38b is provided which includes a rotation speed setting unit 45 that controls the rotation speed of the variable capacity compressor 20 so as to make a difference.

【0063】以上のように構成された太陽熱利用装置に
おいて、その動作と作用は実施例1で説明したと同じよ
うに、能力可変圧縮機20によりヒートポンプ回路19
を循環する冷媒が蒸発器23を通過する際に、太陽熱集
熱器24で昇温された空気に加熱されて蒸発温度が高く
なるとともに、圧縮機能力可変制御手段32の温度比較
部35と第1の回転数設定部36により、蒸発器入口冷
媒温度T2を集熱器入口空気温度T1と略同一になるよ
うに能力可変圧縮機20の回転数が設定されている。
The operation and operation of the solar heat utilization apparatus having the above-described configuration are the same as those described in the first embodiment.
When the refrigerant circulating through the evaporator 23 passes through the evaporator 23, the refrigerant is heated by the air heated by the solar heat collector 24 to increase the evaporating temperature, and the temperature comparison unit 35 of the compression function force variable control unit 32 and the The number of revolutions of the variable capacity compressor 20 is set by the one revolution number setting unit 36 so that the evaporator inlet refrigerant temperature T2 becomes substantially the same as the heat collector inlet air temperature T1.

【0064】そして、ヒートポンプ回路19で受け取る
べき太陽熱集熱器24からの熱量が不足すると、圧縮機
回転数設定が第2の回転数設定部38bに移行し、第2
の回転数設定部38bの温度差比較部44において、蒸
発器入口空気温度センサー41の検知する蒸発器入口空
気温度T3と蒸発器出口空気温度センサー43の検知す
る蒸発器出口空気温度T4との温度差T3−T4を回転
数設定部45が記憶している予め設定した所定の温度差
と比較する。
If the amount of heat from the solar heat collector 24 to be received by the heat pump circuit 19 is insufficient, the compressor rotation speed is shifted to the second rotation speed setting unit 38b, and the second rotation speed setting unit 38b is operated.
In the temperature difference comparison unit 44 of the rotation speed setting unit 38b, the temperature of the evaporator inlet air temperature T3 detected by the evaporator inlet air temperature sensor 41 and the temperature of the evaporator outlet air temperature T4 detected by the evaporator outlet air temperature sensor 43 The difference T3-T4 is compared with a preset predetermined temperature difference stored in the rotation speed setting unit 45.

【0065】そして、前記回転数設定部45は温度差T
3−T4が所定の温度差よりも大きい場合には、能力可
変圧縮機20の回転数を小さい方向へ移行させ、また温
度差T3−T4が所定の温度差よりも小さい場合には、
能力可変圧縮機20の回転数を大きい方向へ移行させる
ことで、前記温度差T3−T4を所定の温度差となるよ
うに能力可変圧縮機20の回転数を制御するのである。
The rotation speed setting section 45 determines the temperature difference T.
When 3-T4 is larger than the predetermined temperature difference, the rotation speed of the variable capacity compressor 20 is shifted to a smaller direction. When the temperature difference T3-T4 is smaller than the predetermined temperature difference,
The rotational speed of the variable capacity compressor 20 is controlled such that the temperature difference T3-T4 becomes a predetermined temperature difference by shifting the rotational speed of the variable capacity compressor 20 to a larger direction.

【0066】従って、ヒートポンプ回路19の風量が一
定であり、蒸発器23の入口、出口の空気温度差T3−
T4が一定であれば、蒸発器23での熱交換量が一定で
あり、すなわち、ヒートポンプ回路19の加熱能力も一
定となるもので、例えば、必要加熱量に応じた蒸発器2
3の入口、出口の空気温度差を所定の温度差として予め
設定しておけば、温度差T3−T4を所定の温度差とな
るように能力可変圧縮機20の回転数を制御すること
で、常に必要加熱量が得られる。
Therefore, the air volume of the heat pump circuit 19 is constant, and the air temperature difference T3-
If T4 is constant, the amount of heat exchange in the evaporator 23 is constant, that is, the heating capacity of the heat pump circuit 19 is also constant. For example, the evaporator 2 according to the required heating amount
If the air temperature difference between the inlet and outlet of 3 is set in advance as a predetermined temperature difference, by controlling the rotation speed of the variable capacity compressor 20 so that the temperature difference T3-T4 becomes the predetermined temperature difference, The required amount of heating is always obtained.

【0067】なお、風量が変わる場合は、その風量に応
じた温度差を所定の温度差として設定すればよい。
When the air volume changes, a temperature difference corresponding to the air volume may be set as a predetermined temperature difference.

【0068】以上のように本実施例の発明においては、
予め設定した圧縮機回転数を、蒸発器23の蒸発器入口
空気温度を検知する蒸発器入口空気温度センサー41
と、蒸発器23の蒸発器出口空気温度を検知する蒸発器
出口空気温度センサー43を備えて、蒸発器入口空気温
度センサー41の検知する温度T3と蒸発器出口空気温
度センサー43の検知する温度T4との温度差T3−T
4が予め設定した所定の温度差となるごとく圧縮機回転
数を制御する構成としたものである。
As described above, in the invention of this embodiment,
An evaporator inlet air temperature sensor 41 for detecting an evaporator inlet air temperature of the evaporator 23 by setting a preset compressor rotation speed.
A temperature T3 detected by the evaporator inlet air temperature sensor 41 and a temperature T4 detected by the evaporator outlet air temperature sensor 43. And the temperature difference T3-T
In this configuration, the number of revolutions of the compressor is controlled so that the predetermined temperature difference 4 becomes a predetermined temperature difference.

【0069】これにより、蒸発器23の出入口空気温度
差と風量で蒸発器の熱交換量、すなわち、ヒートポンプ
回路の加熱能力が決まる特性を利用し、所定の蒸発器出
入口空気温度差を必要な加熱量を得るための値に設定し
ておくことで、外気温度、日射量に関係なく、必要な加
熱能力が得られる。
By using the characteristic that the heat exchange amount of the evaporator, that is, the heating capacity of the heat pump circuit, is determined by the difference between the inlet and outlet air temperature of the evaporator 23 and the air flow, a predetermined difference between the evaporator inlet and outlet air temperature is required. By setting to a value for obtaining the amount, the necessary heating capacity can be obtained regardless of the outside air temperature and the amount of solar radiation.

【0070】従って、日射量が少ないか、または全くな
い場合でも、ヒートポンプの加熱能力を確保してかつ、
効率の良い加熱運転ができる。
Therefore, even when the amount of solar radiation is small or not at all, the heating capacity of the heat pump is secured and
Efficient heating operation is possible.

【0071】(実施例6)図7は本発明の実施例6にお
ける太陽熱利用装置を示す構成図である。本実施例の発
明は、曇天日または雨天日で太陽の日射量が少ない、ま
たは無い場合でもヒートポンプ回路の加熱能力を確保す
るため、蒸発器入口空気温度と蒸発器入口冷媒温度との
温度差を所定の温度差と比較する温度差比較部と、前記
温度差が所定の温度差となるように圧縮機回転数を制御
する回転数設定部とで構成した第2の回転数設定部を、
圧縮機能力可変制御手段に設けた点で図6に示す実施例
5の発明と異なり、それ以外は同じ内容である。
(Embodiment 6) FIG. 7 is a configuration diagram showing a solar heat utilization apparatus according to Embodiment 6 of the present invention. The invention of this embodiment is to reduce the temperature difference between the evaporator inlet air temperature and the evaporator inlet refrigerant temperature in order to secure the heating capacity of the heat pump circuit even when the amount of solar radiation is small or not on cloudy or rainy days. A second rotation speed setting unit configured by a temperature difference comparison unit that compares the temperature difference with a predetermined temperature difference, and a rotation speed setting unit that controls the compressor rotation speed so that the temperature difference becomes the predetermined temperature difference,
It differs from the invention of the fifth embodiment shown in FIG. 6 in that it is provided in the compression function force variable control means.

【0072】図7において、圧縮機能力可変制御手段3
2は、温度比較部35、第1の回転数設定部36に加え
て、更に蒸発器入口空気温度センサー41の検知する蒸
発器入口空気温度T3と蒸発器入口冷媒温度センサー3
4の検知する蒸発器入口冷媒温度T2との温度差T3−
T2を、予め設定して記憶した所定の温度差と比較する
温度差比較部46と、前記温度差T3−T2を所定の温
度差となるように能力可変圧縮機20の回転数を制御す
る回転数設定部47とで構成した第2の回転数設定部3
8cを備えている。
In FIG. 7, the compression function force variable control means 3
Reference numeral 2 denotes an evaporator inlet air temperature T3 detected by an evaporator inlet air temperature sensor 41 and an evaporator inlet refrigerant temperature sensor 3 in addition to a temperature comparison unit 35 and a first rotation speed setting unit 36.
4, the temperature difference T3- from the evaporator inlet refrigerant temperature T2 detected by T4.
A temperature difference comparing unit 46 that compares T2 with a predetermined temperature difference that is set and stored in advance, and a rotation that controls the rotation speed of the variable capacity compressor 20 so that the temperature difference T3-T2 becomes a predetermined temperature difference. Second rotation speed setting unit 3 configured with number setting unit 47
8c.

【0073】上記実施例において、実施例1で説明した
と同じように、能力可変圧縮機20によりヒートポンプ
回路19を循環する冷媒が蒸発器23を通過する際に、
太陽熱集熱器24で昇温された空気に加熱されて蒸発温
度が高くなるとともに、圧縮機能力可変制御手段32の
温度比較部35と第1の回転数設定部36により、蒸発
器入口冷媒温度T2を集熱器入口空気温度T1と略同一
になるように能力可変圧縮機20の回転数が設定されて
いる。
In the above embodiment, as described in the first embodiment, when the refrigerant circulating in the heat pump circuit 19 by the variable capacity compressor 20 passes through the evaporator 23,
The evaporator is heated by the air heated by the solar heat collector 24 to increase the evaporation temperature, and the temperature comparison unit 35 and the first rotation speed setting unit 36 of the compression function variable control unit 32 control the evaporator inlet refrigerant temperature. The rotation speed of the variable capacity compressor 20 is set so that T2 is substantially equal to the collector inlet air temperature T1.

【0074】そして、ヒートポンプ回路19で受け取る
べき太陽熱集熱器24からの熱量が不足すると、圧縮機
回転数設定が第2の回転数設定部38cに移行する。次
に、第2の回転数設定部38cの温度差比較部46にお
いて、蒸発器入口空気温度センサー41の検知した蒸発
器入口空気温度T3と蒸発器入口冷媒温度センサー34
の検知した蒸発器入口冷媒温度T2との温度差T3−T
2を、記憶している予め設定した所定の温度差と比較す
る。
When the amount of heat from the solar heat collector 24 to be received by the heat pump circuit 19 is insufficient, the compressor rotation speed setting shifts to the second rotation speed setting unit 38c. Next, the evaporator inlet air temperature T3 detected by the evaporator inlet air temperature sensor 41 and the evaporator inlet refrigerant temperature sensor 34 are detected by the temperature difference comparator 46 of the second rotation speed setting unit 38c.
Difference T3-T from the evaporator inlet refrigerant temperature T2 detected by
2 is compared with a stored predetermined temperature difference.

【0075】そして、回転数設定部47は前記温度差T
3−T2が所定の温度差よりも大きい場合には、能力可
変圧縮機20の回転数を小さい方向へ移行させ、前記温
度差T3−T2が所定の温度差よりも小さい場合には、
能力可変圧縮機20の回転数を大きい方向へ移行させる
ことで、前記温度差T3−T2を所定の温度差となるよ
うに能力可変圧縮機20の回転数を制御する。
Then, the rotation speed setting unit 47 determines the temperature difference T
When 3-T2 is larger than the predetermined temperature difference, the rotational speed of the variable capacity compressor 20 is shifted to a smaller direction. When the temperature difference T3-T2 is smaller than the predetermined temperature difference,
The rotational speed of the variable capacity compressor 20 is controlled such that the temperature difference T3-T2 becomes a predetermined temperature difference by shifting the rotational speed of the variable capacity compressor 20 to a larger direction.

【0076】従って、蒸発器23の外側の温度(蒸発器
入口空気温度T3)と蒸発器23の内側の温度(蒸発器
入口冷媒温度T2)との温度差が一定であれば、蒸発器
23での熱交換量が一定であり、すなわち、ヒートポン
プ回路19の加熱能力も一定となるもので、例えば、必
要加熱量に応じた蒸発器入口空気温度T3と蒸発器入口
冷媒温度T2との温度差を所定の温度差として予め設定
しておけば、温度差T3−T2を所定の温度差となるよ
うに能力可変圧縮機20の回転数を制御することで、常
に、必要加熱量が得られる。
Therefore, if the temperature difference between the temperature outside the evaporator 23 (evaporator inlet air temperature T3) and the temperature inside the evaporator 23 (evaporator inlet refrigerant temperature T2) is constant, the evaporator 23 Is constant, that is, the heating capacity of the heat pump circuit 19 is also constant. For example, the temperature difference between the evaporator inlet air temperature T3 and the evaporator inlet refrigerant temperature T2 according to the required heating amount is determined. If a predetermined temperature difference is set in advance, the required heating amount can always be obtained by controlling the rotation speed of the variable capacity compressor 20 so that the temperature difference T3-T2 becomes the predetermined temperature difference.

【0077】以上のように、本実施例の発明において
は、予め設定した圧縮機回転数を、蒸発器23の蒸発器
入口空気温度T3を検知する蒸発器入口空気温度センサ
ー41と、蒸発器23の蒸発器入口冷媒温度T2を検知
する蒸発器入口冷媒温度センサー34とを備えて、蒸発
器入口空気温度センサー41の検知した温度T3と蒸発
器入口冷媒温度センサー34の検知した温度T2との温
度差T3−T2が予め設定した所定の温度差となるよう
に能力可変圧縮機20の回転数を制御する構成としたも
のである。
As described above, in the present invention, the evaporator inlet air temperature sensor 41 for detecting the evaporator inlet air temperature T3 of the evaporator 23, And a temperature T3 detected by the evaporator inlet air temperature sensor 41 and a temperature T2 detected by the evaporator inlet refrigerant temperature sensor 34. The rotational speed of the variable capacity compressor 20 is controlled so that the difference T3-T2 becomes a predetermined temperature difference set in advance.

【0078】これにより、蒸発器23の蒸発器入口空気
温度T3と蒸発器23の蒸発器入口冷媒温度T2との温
度差T3−T2で蒸発器23の熱交換量、すなわち、ヒ
ートポンプ回路19の加熱能力が決まる特性を利用し、
前記予め設定した所定の温度差を必要な加熱量を得るた
めの値に設定しておくことで、外気温度、日射量に関係
なく、必要な加熱能力が得られる。
Thus, the amount of heat exchange of the evaporator 23, that is, the heat pump circuit 19 is heated by the temperature difference T3-T2 between the evaporator inlet air temperature T3 of the evaporator 23 and the evaporator inlet refrigerant temperature T2 of the evaporator 23. Utilizing the characteristics that determine the ability,
By setting the predetermined temperature difference to a value for obtaining a required heating amount, a required heating capacity can be obtained regardless of the outside air temperature and the amount of solar radiation.

【0079】従って、曇天日または雨天日で日射量が少
ないか、または全くない場合でも、ヒートポンプの加熱
能力を確保してかつ、効率の良い加熱運転ができる。
Therefore, even when the amount of solar radiation is small or not at all on a cloudy day or a rainy day, the heating operation of the heat pump can be ensured and an efficient heating operation can be performed.

【0080】(実施例7)図8は本発明の実施例7にお
ける太陽熱利用装置を示す構成図である。本実施例の発
明は、集熱器出口空気温度センサーを設け、かつ図3に
示す実施例3の太陽日射量を直接に検出する太陽熱量検
出手段を、集熱器入口空気温度センサーの検出する温度
と集熱器出口空気温度センサーの検出する温度とを比較
する集熱器出入口空気温度差比較手段で兼ねた点が実施
例3の発明と異なり、それ以外の内容は同じである。
(Embodiment 7) FIG. 8 is a configuration diagram showing a solar heat utilization apparatus according to Embodiment 7 of the present invention. The invention of this embodiment is provided with a heat collector outlet air temperature sensor, and the solar heat detecting means for directly detecting the amount of solar radiation of the third embodiment shown in FIG. 3 is detected by a heat collector inlet air temperature sensor. The third embodiment differs from the third embodiment in that the temperature is compared with the temperature difference between the inlet and outlet air temperature of the heat collector, which compares the temperature with the temperature detected by the air temperature sensor at the outlet of the heat collector. The other contents are the same.

【0081】図8において、48は太陽熱集熱器24の
出口の空気温度T5を検知する集熱器出口空気温度セン
サーである。太陽熱量検知手段39aは、集熱器入口空
気温度センサー33の検知する集熱器入口空気温度T1
と、集熱器出口空気温度センサー48の検知する集熱器
出口空気温度T5との集熱器出入口空気温度差を比較す
る集熱器出入口空気温度差比較手段49で構成する。
In FIG. 8, reference numeral 48 denotes a heat collector outlet air temperature sensor for detecting the air temperature T5 at the outlet of the solar heat collector 24. The solar calorie detecting means 39a detects the collector inlet air temperature T1 detected by the collector inlet air temperature sensor 33.
And a collector inlet / outlet air temperature difference comparing means 49 for comparing the collector inlet / outlet air temperature difference between the collector outlet air temperature T5 detected by the collector outlet air temperature sensor 48.

【0082】以上のように構成された太陽熱利用装置に
おいて、その動作と作用は実施例3で説明したと同じよ
うに、能力可変圧縮機20によりヒートポンプ回路19
を循環する冷媒が蒸発器23を通過する際に、太陽熱集
熱器24で昇温された空気に加熱されて蒸発温度が高く
なるとともに、圧縮機能力可変制御手段32の温度比較
部35と第1の回転数設定部36により、蒸発器入口冷
媒温度T2を集熱器入口空気温度T1と略同一になるよ
うに能力可変圧縮機20の回転数が設定されている。
The operation and operation of the solar heat utilization apparatus having the above-described structure are the same as those described in the third embodiment.
When the refrigerant circulating through the evaporator 23 passes through the evaporator 23, the refrigerant is heated by the air heated by the solar heat collector 24 to increase the evaporating temperature, and the temperature comparison unit 35 of the compression function force variable control unit 32 and the The number of revolutions of the variable capacity compressor 20 is set by the one revolution number setting unit 36 so that the evaporator inlet refrigerant temperature T2 becomes substantially the same as the heat collector inlet air temperature T1.

【0083】そして、太陽熱量検知手段39aで検知さ
れた太陽熱量を、すなわち集熱器入口空気温度センサー
33の検知した集熱器入口空気温度T1と、集熱器出口
空気温度センサー48の検知した集熱器出口空気温度T
5とを集熱器出入口温度差比較手段49で比較した集熱
器出入口温度差を、太陽熱量比較手段40において予め
設定した所定値と比較し、検知された太陽熱量(集熱器
出入口温度差)が前記所定値を下回る場合は、第2の回
転数設定部38で予め設定した圧縮機回転数に従って能
力可変圧縮機20を運転させる。すなわち、前記太陽熱
量が所定値を下回る場合には、太陽熱集熱器24での集
熱量が少なくなり、ヒートポンプ回路19で受け取るべ
き太陽熱集熱器24からの熱量が不足することを示して
おり、ヒートポンプの加熱能力が不足する。
Then, the amount of solar heat detected by the solar heat detecting means 39a, that is, the collector inlet air temperature T1 detected by the collector inlet air temperature sensor 33 and the collector outlet air temperature sensor 48 are detected. Collector outlet air temperature T
5 is compared with a predetermined value set in advance by the solar heat amount comparing means 40, and the detected solar heat (the heat collector inlet / outlet temperature difference) is compared with the predetermined value. If) is lower than the predetermined value, the variable capacity compressor 20 is operated in accordance with the compressor rotation speed set in advance by the second rotation speed setting unit 38. That is, when the amount of solar heat is lower than the predetermined value, the amount of heat collected by the solar heat collector 24 decreases, indicating that the amount of heat from the solar heat collector 24 to be received by the heat pump circuit 19 is insufficient. The heating capacity of the heat pump is insufficient.

【0084】従って、必要な加熱能力が確保できるよう
に圧縮機能力可変制御手段32により、予め設定した圧
縮機回転数に切り替えて能力可変圧縮機20を運転させ
るものである。
Therefore, in order to secure the necessary heating capacity, the variable compression capacity control means 32 switches the compressor speed to a preset number of rotations of the compressor to operate the variable capacity compressor 20.

【0085】一般に太陽日射量を受けて集熱器出入口空
気温度差が生じるもので、日射量、すなわち、太陽熱量
と集熱器出入口空気温度差は相関性がある。実際は太陽
熱集熱器24に熱容量があるために、集熱器出入口温度
差の変化は日射量変化に対してかなり遅れて変化する。
この特性は、時定数が大きなヒートポンプサイクルの圧
縮機回転数の急激な変化を避けるのに適している。
Generally, a difference in the air temperature at the entrance and exit of the heat collector is caused by the amount of solar radiation, and the amount of solar radiation, that is, the amount of solar heat and the difference between the air temperature at the entrance and exit of the heat collector are correlated. In practice, due to the heat capacity of the solar heat collector 24, the change in the temperature difference between the inlet and the outlet of the heat collector changes considerably later than the change in the amount of solar radiation.
This characteristic is suitable for avoiding a sudden change in the compressor speed of a heat pump cycle having a large time constant.

【0086】以上のように、本実施例の発明において
は、太陽熱量検知手段39aを、太陽熱集熱器24の入
口の空気温度を検知する集熱器入口空気温度センサー3
3と、太陽熱集熱器24の出口の空気温度を検知する集
熱器出口空気温度センサー48と、集熱器出入口空気温
度差を比較する集熱器出入口空気温度差比較手段49と
で構成したので、太陽熱量と直接関連する太陽熱集熱器
24の温度上昇値を利用することで、確実な制御ができ
る。また、集熱器入口空気温度センサー33、集熱器出
口空気温度センサー48は他の制御機能と共用できるた
めに、部品の共用化によるコストダウンの効果がある。
As described above, in the invention of this embodiment, the solar heat detecting means 39a is connected to the heat collector inlet air temperature sensor 3 for detecting the air temperature at the inlet of the solar heat collector 24.
3, a collector outlet air temperature sensor 48 for detecting the air temperature at the outlet of the solar collector 24, and a collector inlet / outlet air temperature difference comparing means 49 for comparing the collector inlet / outlet air temperature difference. Therefore, reliable control can be performed by using the temperature rise value of the solar heat collector 24 which is directly related to the amount of solar heat. Further, since the heat collector inlet air temperature sensor 33 and the heat collector outlet air temperature sensor 48 can be shared with other control functions, there is an effect of cost reduction by sharing parts.

【0087】(実施例8)図9は本発明の実施例8にお
ける太陽熱利用装置を示す構成図である。本実施例の発
明は、蒸発器の熱交換効率等の向上を図るため、ヒート
ポンプ回路の蒸発器と太陽熱集熱器を隣接して配設した
点が、図1〜図8に示す実施例1〜実施例7の各発明と
異なり、それ以外の内容は同じである。
(Eighth Embodiment) FIG. 9 is a configuration diagram showing a solar heat utilization apparatus according to an eighth embodiment of the present invention. The invention of this embodiment is different from the first embodiment shown in FIGS. 1 to 8 in that the evaporator of the heat pump circuit and the solar heat collector are arranged adjacent to each other in order to improve the heat exchange efficiency of the evaporator. Different from the inventions of the seventh to seventh embodiments, the other contents are the same.

【0088】図9において、太陽熱集熱器24とヒート
ポンプ回路19の蒸発器23は隣接して設置した構成と
している。図中、53は点線で示すガイド筒で、太陽熱
集熱器24から蒸発器23への空気の流れを案内するも
のである。
In FIG. 9, the solar heat collector 24 and the evaporator 23 of the heat pump circuit 19 are arranged adjacent to each other. In the figure, reference numeral 53 denotes a guide tube indicated by a dotted line, which guides the flow of air from the solar heat collector 24 to the evaporator 23.

【0089】以上のように構成された太陽熱利用装置に
おいて、その動作と作用は実施例1で説明したと同じよ
うに、能力可変圧縮機20によりヒートポンプ回路19
を循環する冷媒が蒸発器23を通過する際に、ガイド筒
53に案内されて流れ太陽熱集熱器24で昇温された空
気に加熱され蒸発温度が高くなるとともに、圧縮機能力
可変制御手段32により、蒸発器入口冷媒温度T2を集
熱器入口空気温度T1と略同一になるように能力可変圧
縮機20の回転数を制御している。
The operation and operation of the solar heat utilization apparatus having the above-described structure are the same as those described in the first embodiment, and the heat pump circuit 19 is operated by the variable capacity compressor 20.
When the refrigerant circulating through the evaporator 23 passes through the evaporator 23, the refrigerant is guided by the guide cylinder 53 and is heated by the air heated by the solar heat collector 24 to increase the evaporation temperature, and the compression function force variable control means 32 Thus, the rotation speed of the variable capacity compressor 20 is controlled so that the evaporator inlet refrigerant temperature T2 becomes substantially the same as the heat collector inlet air temperature T1.

【0090】そして、太陽熱集熱器24と蒸発器23は
隣接することで、太陽熱集熱器24と蒸発器23の間の
距離が短くなり、接続部(前記距離)での熱損失、通風
抵抗が無くなる。
Since the solar heat collector 24 and the evaporator 23 are adjacent to each other, the distance between the solar heat collector 24 and the evaporator 23 is shortened, and the heat loss and the ventilation resistance at the connection (the distance) are reduced. Disappears.

【0091】以上のように本実施例の発明においては、
太陽熱集熱器24と蒸発器を隣接して設置した構成とし
たことにより、太陽熱集熱器24から蒸発器23までの
熱損失、通風抵抗が無くなり、熱交換効率の向上と送風
手段25の動力低減による省エネルギー効果が生じる。
As described above, in the invention of this embodiment,
The configuration in which the solar heat collector 24 and the evaporator are disposed adjacent to each other eliminates heat loss and ventilation resistance from the solar heat collector 24 to the evaporator 23, thereby improving heat exchange efficiency and power of the blowing means 25. An energy saving effect is produced by the reduction.

【0092】また、太陽熱集熱器24と蒸発器23を例
えば一体に構成すると、装置の小型軽量化を図ることが
できるばかりでなく、空気を蒸発器23へ導く通路が不
要となるため、装置の低コスト化と施工性を向上させる
ことができる。
When the solar heat collector 24 and the evaporator 23 are integrally formed, for example, not only the size and weight of the device can be reduced, but also a passage for guiding air to the evaporator 23 becomes unnecessary. Cost and workability can be improved.

【0093】(実施例9)図10は本発明の実施例9に
おける太陽熱利用装置を示す構成図である。本実施例の
発明は、ヒートポンプ回路の運転効率等を高めるため、
蒸発器と太陽熱集熱器の間の通路に、日射量に応じて外
気導入を制御する開閉手段を設けた点が、図1〜図9に
示す実施例1〜実施例8の各発明と異なり、それ以外の
内容は同じである。
(Embodiment 9) FIG. 10 is a configuration diagram showing a solar heat utilization apparatus according to Embodiment 9 of the present invention. The invention of this embodiment is to increase the operation efficiency and the like of the heat pump circuit.
The point that an opening / closing means for controlling the introduction of outside air in accordance with the amount of solar radiation was provided in the passage between the evaporator and the solar heat collector differs from the inventions of the first to eighth embodiments shown in FIGS. , Other contents are the same.

【0094】図10において、50は蒸発器23の空気
入口の近傍におけるガイド筒53に設けたバイパス吸込
部、51はバイパス吸込部50の開閉を行う開閉手段、
52は開閉手段51の開閉を制御する開閉制御手段で、
太陽日射量が多い場合には開閉手段51を開放から閉鎖
へ切換え、太陽日射量が少ない曇天日、あるいは雨天日
の場合には開閉手段51を閉鎖から開放へ切換える制御
を行うものである。
In FIG. 10, reference numeral 50 denotes a bypass suction portion provided in the guide cylinder 53 near the air inlet of the evaporator 23, reference numeral 51 denotes opening / closing means for opening and closing the bypass suction portion 50,
52 is an opening and closing control means for controlling the opening and closing of the opening and closing means 51,
When the amount of solar radiation is large, the opening / closing means 51 is switched from open to closed. On a cloudy day or a rainy day when the amount of solar radiation is small, control is performed to switch the open / close means 51 from closed to open.

【0095】以上のように構成された太陽熱利用装置に
おいて、その動作と作用は実施例1で説明したと同じよ
うに、能力可変圧縮機20によりヒートポンプ回路19
を循環する冷媒が蒸発器23を通過する際に、ガイド筒
53に案内されて流れ太陽熱集熱器24で昇温された空
気に加熱され蒸発温度が高くなるとともに、圧縮機能力
可変制御手段32により、蒸発器入口冷媒温度T2を集
熱器入口空気温度T1と略同一になるように能力可変圧
縮機20の回転数を制御している。
The operation and operation of the solar heat utilization apparatus having the above-described structure are the same as those described in the first embodiment, and the heat pump circuit 19 is controlled by the variable capacity compressor 20.
When the refrigerant circulating through the evaporator 23 passes through the evaporator 23, the refrigerant is guided by the guide cylinder 53 and is heated by the air heated by the solar heat collector 24 to increase the evaporation temperature, and the compression function force variable control means 32 Thus, the rotation speed of the variable capacity compressor 20 is controlled so that the evaporator inlet refrigerant temperature T2 becomes substantially the same as the heat collector inlet air temperature T1.

【0096】そして、最初に太陽日射量が多い場合には
開閉制御手段52が開閉手段51を開放から閉鎖へ切換
えて、開閉手段51がバイパス吸込部50を閉鎖する。
そのため、外気は唯一、太陽熱集熱器24へ流入し、こ
の外気の空気は外気温より大幅な高温空気に加熱されて
蒸発器23へ流れ、蒸発器23を流れるヒートポンプ回
路19の冷媒を蒸発ガス化させる。
When the amount of solar radiation is large first, the opening / closing control means 52 switches the opening / closing means 51 from open to closed, and the opening / closing means 51 closes the bypass suction section 50.
Therefore, only the outside air flows into the solar heat collector 24, and the air of the outside air is heated by the high-temperature air that is much higher than the outside air temperature and flows to the evaporator 23, and the refrigerant in the heat pump circuit 19 flowing through the evaporator 23 is removed by the evaporative gas. To

【0097】次に、太陽日射量が少ない曇天日、あるい
は雨天日の場合には開閉制御手段52が開閉手段51を
閉鎖から開放へ切換えて、開閉手段51がバイパス吸込
部50を開放し、送風手段25の吸引力によって、バイ
パス吸込部50から多量の外気が蒸発器23の入口へ吸
引される。そして、太陽熱集熱器24から流入した空気
と合流して蒸発器23へ流れる。
Next, on a cloudy day or a rainy day when the amount of solar radiation is small, the opening / closing control means 52 switches the opening / closing means 51 from the closed state to the open state, and the opening / closing means 51 opens the bypass suction section 50 to blow air. A large amount of outside air is sucked into the inlet of the evaporator 23 from the bypass suction part 50 by the suction force of the means 25. Then, the air merges with the air flowing from the solar heat collector 24 and flows to the evaporator 23.

【0098】この場合、太陽日射量が少ないため、太陽
熱集熱器24を通過する空気の温度上昇は少なく、合流
して蒸発器23の入口へ流入する空気の温度は外気温度
と殆ど同じである。そして、蒸発器23の空気入口近傍
のバイパス吸込部50から外気を導入するため、通風抵
抗が少なく、蒸発器23の通過風量が増加してヒートポ
ンプ回路19の運転効率が高くなる。
In this case, since the amount of solar radiation is small, the temperature of the air passing through the solar heat collector 24 rises little, and the temperature of the air that merges and flows into the inlet of the evaporator 23 is almost the same as the outside air temperature. . Since the outside air is introduced from the bypass suction part 50 near the air inlet of the evaporator 23, the ventilation resistance is small, the amount of air passing through the evaporator 23 increases, and the operation efficiency of the heat pump circuit 19 increases.

【0099】従って、太陽日射量が多い場合には、高温
空気をそのまま小風量で蒸発器23に流して高効率化を
図り、太陽日射量が少ない曇天日、あるいは雨天日の場
合には、集熱ユニットの外郭をなすガイド筒53のバイ
パス吸込部50から大風量を蒸発器23へ流して高効率
化を図ることができる。また、太陽日射量が多い場合に
バイパス吸込部50を閉鎖するため、外気風速が大きい
時にバイパス吸込部50から自然風が集熱ユニット内へ
流入することがないため、太陽熱で温めた高温空気の温
度低下を防止できる。
Therefore, when the amount of solar radiation is large, high efficiency air is directly passed through the evaporator 23 with a small air flow to improve the efficiency. On a cloudy day or a rainy day where the amount of solar radiation is small, the collected air is collected. A large amount of air can flow from the bypass suction part 50 of the guide cylinder 53 forming the outer shell of the heat unit to the evaporator 23 to improve the efficiency. In addition, since the bypass suction unit 50 is closed when the amount of solar radiation is large, natural wind does not flow into the heat collection unit from the bypass suction unit 50 when the outside air wind speed is high. Temperature drop can be prevented.

【0100】以上のように本実施例の発明においては、
蒸発器23の空気入口に、外気を吸入するための開閉が
可能な開閉手段51と、開閉手段51の開閉を制御する
開閉制御手段52を備えた構成とすることにより、必要
に応じて、太陽熱集熱器24をバイパスし、通風抵抗を
低減して送風手段25の省電力化を実現する。従って、
太陽熱集熱器24の大面積化、あるいは太陽熱集熱器2
4面を流れる空気流路長を長くして太陽熱を多量に集熱
する設計において、送風手段25の小型化、省電力化を
実現できる。特に、日射量が少ない場合に蒸発器23の
通過風量を確保してヒートポンプ運転の効率向上を図れ
る。
As described above, in the present invention,
The air inlet of the evaporator 23 is provided with an opening / closing means 51 that can be opened and closed for sucking outside air, and an opening / closing control means 52 that controls the opening and closing of the opening / closing means 51. By bypassing the heat collector 24, the ventilation resistance is reduced, and the power consumption of the blower 25 is reduced. Therefore,
Increase the area of the solar heat collector 24 or the solar heat collector 2
In a design in which a large amount of solar heat is collected by increasing the length of the air flow path flowing through the four surfaces, it is possible to reduce the size and power consumption of the blowing means 25. In particular, when the amount of solar radiation is small, the amount of air passing through the evaporator 23 can be secured to improve the efficiency of the heat pump operation.

【0101】(実施例10)図11は本発明の実施例1
0における太陽熱利用装置を示す構成図である。本実施
例の発明は、ヒートポンプ回路の運転効率等を高めるた
め、送風手段による空気流を、送風手段、太陽熱集熱
器、蒸発器の順に流して送風手段のモータの熱を蒸発器
の加熱に活用すようにした点が、図1〜図10に示す実
施例1〜実施例9の各発明と異なり、それ以外の内容は
同じである。
(Embodiment 10) FIG. 11 shows Embodiment 1 of the present invention.
It is a block diagram which shows the solar heat utilization apparatus in 0. The invention of this embodiment is designed to increase the operating efficiency of the heat pump circuit, so that the air flow by the blowing means is flowed in the order of the blowing means, the solar heat collector, and the evaporator to heat the motor of the blowing means for heating the evaporator. It differs from the first to ninth embodiments of the present invention shown in FIGS. 1 to 10 in that they are utilized, and the other contents are the same.

【0102】図11において、送風手段25のファンに
より生じる空気流が、送風手段25のファンを駆動する
モータ26、太陽熱集熱器24、蒸発器23の順に空気
が流れるように、前記送風手段25、太陽熱集熱器2
4、蒸発器23を配設した構成としている。
In FIG. 11, the air flow generated by the fan of the air blowing means 25 is changed so that the air flows through the motor 26 for driving the fan of the air blowing means 25, the solar heat collector 24, and the evaporator 23 in this order. , Solar heat collector 2
4. Evaporator 23 is provided.

【0103】以上のように構成された太陽熱利用装置に
おいて、その動作と作用は実施例1で説明したと同じよ
うに、能力可変圧縮機20によりヒートポンプ回路19
を循環する冷媒が蒸発器23を通過する際に、太陽熱集
熱器24で昇温された空気に加熱され蒸発温度が高くな
るとともに、圧縮機能力可変制御手段32により、蒸発
器入口冷媒温度T2を集熱器入口空気温度T1と略同一
になるように能力可変圧縮機20の回転数が制御され
る。
The operation and operation of the solar heat utilization apparatus having the above-described configuration are the same as those described in the first embodiment, and the heat pump circuit 19 is controlled by the variable capacity compressor 20.
When the refrigerant circulating through the evaporator 23 passes through the evaporator 23, the refrigerant is heated by the air heated by the solar heat collector 24 to increase the evaporation temperature, and the compression function variable control means 32 controls the evaporator inlet refrigerant temperature T2. The rotational speed of the variable capacity compressor 20 is controlled so that the temperature is substantially the same as the heat collector inlet air temperature T1.

【0104】そして、送風手段25を駆動するモータ2
6は電力を消費するため、モータ自身が発熱し高温とな
る。しかし、モータ26は送風手段25によって送風さ
れる空気に曝されているので、モータ26が消費した電
力は熱となって空気へ伝熱される。モータ26の熱を受
熱した空気は、太陽集熱器24で加熱され一段と温度上
昇し蒸発器23で冷媒と熱交換するので、本実施例の構
成により、モータ26で消費した電力を冷媒の加熱に利
用することができる。
The motor 2 for driving the blowing means 25
Since the motor 6 consumes power, the motor itself generates heat and becomes high temperature. However, since the motor 26 is exposed to the air blown by the blower 25, the power consumed by the motor 26 becomes heat and is transferred to the air. The air that has received the heat of the motor 26 is heated by the solar collector 24 and further rises in temperature, and exchanges heat with the refrigerant in the evaporator 23. Therefore, according to the configuration of the present embodiment, the power consumed by the motor 26 is heated by the refrigerant. Can be used for

【0105】以上のように本実施例の発明においては、
空気が送風手段25、太陽熱集熱器24、蒸発器23の
順に通過するように設置した構成とすることにより、送
風手段26の放熱を太陽熱集熱器24から蒸発器23へ
送られる空気へ受熱させて蒸発器23で熱交換させるの
で送風手段25に必要な電力を冷媒の加熱に有効に利用
して運転効率の高い装置とすることができる。
As described above, in the present invention,
By providing a configuration in which the air passes in the order of the blowing means 25, the solar heat collector 24, and the evaporator 23, the heat radiation of the blowing means 26 is received by the air sent from the solar heat collector 24 to the evaporator 23. Then, the heat is exchanged in the evaporator 23, so that the electric power required for the blowing means 25 is effectively used for heating the refrigerant, so that a device having a high operation efficiency can be obtained.

【0106】[0106]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように請求項1
〜請求項11に記載の発明によれば、日射量、外気温度
に影響されずに必要な加熱能力を確保してかつ、効率の
良い加熱運転ができる。
As is apparent from the above description, claim 1
According to the present invention, a required heating capacity is secured without being affected by the amount of solar radiation and the outside air temperature, and an efficient heating operation can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1における太陽熱利用装置を示
す構成図
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a solar heat utilization device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例2における太陽熱利用装置を示す構成
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a solar heat utilization device according to a second embodiment.

【図3】同実施例3における太陽熱利用装置示す構成図FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a solar heat utilization apparatus according to a third embodiment.

【図4】同実施例4における太陽熱利用装置を示す構成
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a solar heat utilization device according to a fourth embodiment.

【図5】ヒートポンプ回路の一般的な特性を説明する特
性図
FIG. 5 is a characteristic diagram illustrating general characteristics of a heat pump circuit.

【図6】本発明の実施例5における太陽熱利用装置を示
す構成図
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating a solar heat utilization device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】同実施例6における太陽熱利用装置を示す構成
FIG. 7 is a configuration diagram showing a solar heat utilization device according to a sixth embodiment.

【図8】同実施例7における太陽熱利用装置を示す構成
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a solar heat utilization device according to a seventh embodiment.

【図9】同実施例8における太陽熱利用装置を示す構成
FIG. 9 is a configuration diagram showing a solar heat utilization device according to the eighth embodiment.

【図10】同実施例9における太陽熱利用装置を示す構
成図
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating a solar heat utilization device according to a ninth embodiment.

【図11】同実施例10における太陽熱利用装置を示す
構成図
FIG. 11 is a configuration diagram showing a solar heat utilization apparatus according to the tenth embodiment.

【図12】従来の太陽熱利用装置を示す構成図FIG. 12 is a configuration diagram showing a conventional solar heat utilization device.

【図13】従来の太陽熱利用装置を示す構成図FIG. 13 is a configuration diagram showing a conventional solar heat utilization device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

19 ヒートポンプ回路 20 能力可変圧縮機 23 蒸発器 24 太陽熱集熱器 25 送風手段 32 圧縮機能力可変制御手段 33 集熱器入口空気温度センサー 34 蒸発器入口冷媒温度センサー 35 温度比較部 36 第1の回転数設定部 37 最低回転数比較部 38、38a、38b、38c 第2の回転数設定部 39、39a 太陽熱量検知手段 40 太陽熱量比較手段 41 蒸発器入口空気温度センサー 42 回転数演算部 43 蒸発器出口空気温度センサー 44、46 温度差比較部 48 集熱器出口空気温度センサー 49 集熱器出入口空気温度差比較手段 51 開閉手段 52 開閉制御手段 Reference Signs List 19 heat pump circuit 20 variable capacity compressor 23 evaporator 24 solar heat collector 25 blowing means 32 variable compression function force control means 33 heat collector inlet air temperature sensor 34 evaporator inlet refrigerant temperature sensor 35 temperature comparison unit 36 first rotation Number setting unit 37 Minimum rotation speed comparison unit 38, 38a, 38b, 38c Second rotation speed setting unit 39, 39a Solar heat quantity detection means 40 Solar heat quantity comparison means 41 Evaporator inlet air temperature sensor 42 Revolution speed calculation unit 43 Evaporator Outlet air temperature sensor 44, 46 Temperature difference comparing section 48 Heat collector outlet air temperature sensor 49 Heat collector inlet / outlet air temperature difference comparing means 51 Opening / closing means 52 Opening / closing control means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F25B 1/00 371 F24J 2/04 Z (72)発明者 西山 吉継 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F25B 1/00 371 F24J 2/04 Z (72) Inventor Yoshitsugu Nishiyama 1006 Odakadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Denki Sangyo Co., Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 太陽熱集熱器と、能力可変圧縮機を有し
たヒートポンプ回路と、前記太陽熱集熱器を通過した空
気と熱交換する前記ヒートポンプ回路の蒸発器と、前記
太陽熱集熱器の入口の空気温度を検知する集熱器入口空
気温度センサーと、前記蒸発器の冷媒入口温度を検知す
る蒸発器入口冷媒温度センサーと、蒸発器入口冷媒温度
を集熱器入口空気温度と略同一とするように前記能力可
変圧縮機の能力設定を行う圧縮機能力可変制御手段とを
備えたことを特徴とする太陽熱利用装置。
1. A solar heat collector, a heat pump circuit having a variable capacity compressor, an evaporator of the heat pump circuit for exchanging heat with air passing through the solar heat collector, and an inlet of the solar heat collector. A heat collector inlet air temperature sensor for detecting the air temperature of the evaporator, an evaporator inlet refrigerant temperature sensor for detecting the refrigerant inlet temperature of the evaporator, and the evaporator inlet refrigerant temperature substantially equal to the heat collector inlet air temperature. And a compression function variable control means for setting the capacity of the variable capacity compressor.
【請求項2】 圧縮機能力可変制御手段は、圧縮機回転
数設定値が最低回転数を下回る場合には、予め設定した
圧縮機回転数に従って圧縮機を運転させることを特徴と
する請求項1に記載の太陽熱利用装置。
2. The compressor function variable control means operates the compressor according to a preset compressor rotation speed when the compressor rotation speed setting value is lower than the minimum rotation speed. The solar heat utilization device according to 1.
【請求項3】 太陽熱量検知手段を備え、圧縮機能力可
変制御手段は太陽熱量検知手段による太陽熱量が所定値
を下回る場合には、予め設定した圧縮機回転数としたこ
とを特徴とする請求項1に記載の太陽熱利用装置。
3. The apparatus according to claim 1, further comprising a solar heat amount detecting means, wherein the compression function force variable control means sets a predetermined compressor rotation speed when the solar heat amount by the solar heat amount detecting means is lower than a predetermined value. Item 2. A solar heat utilization device according to item 1.
【請求項4】 圧縮機能力可変制御手段は予め設定した
圧縮機回転数を、ヒートポンプの最大加熱負荷に見合っ
た固定の圧縮機回転数としたことを特徴とする請求項2
または請求項3に記載の太陽熱利用装置。
4. A compressor function variable control means according to claim 2, wherein the preset compressor rotation speed is a fixed compressor rotation speed corresponding to the maximum heating load of the heat pump.
Or the solar thermal utilization apparatus according to claim 3.
【請求項5】 蒸発器の入口空気温度を検知する蒸発器
入口空気温度センサーを備え、圧縮機能力可変制御手段
は予め設定した圧縮機回転数を、前記蒸発器入口空気温
度センサーの検知する温度を基に設定した圧縮機回転数
としたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載
の太陽熱利用装置。
5. An evaporator inlet air temperature sensor for detecting an evaporator inlet air temperature, and the compression function force variable control means detects a preset compressor rotation speed by a temperature detected by the evaporator inlet air temperature sensor. The solar heat utilization device according to claim 2 or 3, wherein the rotation speed of the compressor is set based on the following.
【請求項6】 蒸発器の入口空気温度を検知する蒸発器
入口空気温度センサーと、前記蒸発器の出口空気温度を
検知する蒸発器出口空気温度センサーとを備え、圧縮機
能力可変制御手段は予め設定した圧縮機回転数を、前記
蒸発器入口空気温度センサーの検知する蒸発器入口空気
温度T3と前記蒸発器出口空気温度センサーの検知する
蒸発器出口空気温度T4との温度差T3−T4が予め設
定した所定の温度差となる圧縮機回転数としたことを特
徴とする請求項2または請求項3に記載の太陽熱利用装
置。
6. An evaporator inlet air temperature sensor for detecting an inlet air temperature of an evaporator, and an evaporator outlet air temperature sensor for detecting an outlet air temperature of the evaporator. The set compressor rotation speed is determined in advance by the temperature difference T3-T4 between the evaporator inlet air temperature T3 detected by the evaporator inlet air temperature sensor and the evaporator outlet air temperature T4 detected by the evaporator outlet air temperature sensor. The solar heat utilization device according to claim 2 or 3, wherein the rotation speed of the compressor is set to a predetermined temperature difference.
【請求項7】 蒸発器の入口空気温度を検知する蒸発器
入口空気温度センサーと、蒸発器の入口冷媒温度を検知
する蒸発器入口冷媒温度センサーとを備え、圧縮機能力
可変制御手段は予め設定した圧縮機回転数を、前記蒸発
器入口空気温度センサーの検知する蒸発器入口空気温度
T3と前記蒸発器入口冷媒温度センサーの検知する蒸発
器入口冷媒温度T2との温度差T3−T2が予め設定し
た所定の温度差となる圧縮機回転数としたことを特徴と
する請求項2または請求項3に記載の太陽熱利用装置。
7. An evaporator inlet air temperature sensor for detecting an evaporator inlet air temperature, and an evaporator inlet refrigerant temperature sensor for detecting an evaporator inlet refrigerant temperature, wherein the compression function force variable control means is set in advance. The temperature difference T3-T2 between the evaporator inlet air temperature T3 detected by the evaporator inlet air temperature sensor and the evaporator inlet refrigerant temperature T2 detected by the evaporator inlet refrigerant temperature sensor is set in advance to the determined compressor rotation speed. The solar heat utilization device according to claim 2 or 3, wherein the rotation speed of the compressor is a predetermined temperature difference.
【請求項8】 太陽熱集熱器の集熱器出口空気温度T5
を検知する集熱器出口空気温度センサーを設け、太陽熱
量検知手段は集熱器入口空気温度T1と集熱器出口空気
温度T5との集熱器出入口空気温度差を比較する集熱器
出入口空気温度差比較手段を有する請求項3に記載の太
陽熱利用装置。
8. The collector outlet air temperature T5 of the solar collector.
Collector air temperature sensor for detecting the temperature of the collector, and the solar calorie detecting means compares the difference between the inlet and outlet air temperature of the collector and the inlet / outlet air temperature of the collector outlet air temperature T5. The solar heat utilization apparatus according to claim 3, further comprising a temperature difference comparison unit.
【請求項9】 太陽熱集熱器と蒸発器とを隣接して設け
たことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項
に記載の太陽熱利用装置。
9. The solar heat utilization device according to claim 1, wherein a solar heat collector and an evaporator are provided adjacent to each other.
【請求項10】 蒸発器の空気入口に、外気を吸入する
開閉可能な開閉手段と、前記開閉手段の開閉を制御する
開閉制御手段とを設けたことを特徴とする請求項1〜請
求項9のいずれか一項に記載の太陽熱利用装置。
10. The air inlet of the evaporator is provided with an openable / closable means for sucking outside air and an open / close control means for controlling the opening / closing of the open / close means. The solar thermal utilization device according to any one of the above.
【請求項11】 送風手段により起こる空気流が、送風
手段のモータ、太陽熱集熱器、蒸発器の順に通過するよ
うに、前記送風手段と前記太陽熱集熱器と前記蒸発器を
設置したことを特徴とする請求項1〜請求項10のいず
れか一項に記載の太陽熱利用装置。
11. The installation of the blower, the solar collector, and the evaporator such that an air flow generated by the blower passes through a motor of the blower, a solar heat collector, and an evaporator in this order. The solar heat utilization device according to any one of claims 1 to 10, wherein
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