JP3234976B2 - 太陽熱温水システム及び太陽熱温水システムにおける循環回路内への熱媒の充填方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物屋根面等に設
置させた集熱パネル側の上部タンクと地上等に配置させ
た熱交換タンクとを循環する循環回路内に熱媒を充填さ
せてその交換熱で供給水を温水に変換して取り出す太陽
熱温水システムに係り、特に、間接加熱形の太陽熱温水
システム及び太陽熱温水システムにおける循環回路内へ
の熱媒の充填方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般住宅、集合住宅等において、太陽熱
エネルギーを利用して効果的に温水を得る装置としてい
わゆる太陽熱温水器が公知である。従来、太陽熱温水器
を用いた太陽熱温水システムとして、太陽光の照射率の
高い建物の南側屋根面に集熱パネルを設置し、これに地
上側に通流パイプを延設配管して直接温水を得るくみ置
き式、これから発展して屋根面側の集熱パネルにヘッダ
タンクを内蔵させてパネル内の集熱管とこのヘッダタン
ク間を自然循環させて季節、あるいは時刻による太陽光
照射の変動にも左右されにくい自然循環式の太陽熱温水
システムが知られている。また、加熱方式の面でいうと
屋根面等に設置した集熱パネルと地上等の蛇口、或いは
貯湯タンク間を循環パイプで配管させて連通させ、集熱
パネル側で生成された温水を直接家庭内等の地上側で取
り出す直接加熱方式や、地上側に熱交換タンクを設置
し、この熱交換タンク内を通過するように循環パイプを
配管させ、この循環パイプ内に熱媒を充填させて集熱パ
ネル側で加熱された熱媒の熱エネルギーを熱交換により
取り出して水を温水として取り出す間接加熱形の太陽熱
温水システムが知られている。そして、くみ置き式や自
然循環式では必要時に取り出せる温水の量が限られると
ともに、冬期に配管部分が凍結して立ち上がりが遅く実
用上使用しにくいという問題がある。また、直接加熱方
式においても配管部分が冬期には凍結しやすく、この
点、間接加熱形では、熱媒として不凍液が一般に用いら
れ、このため、冬期においても立ち上がりが早く、また
温度保持性が良く、安定した温水の供給が可能であるこ
とから近時汎用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図４は、従来の間接加
熱形の太陽熱温水システムの概略構成を示しており、図
において、建物の屋根面Ｒに集熱管を内蔵させた集熱パ
ネル１０が設置されるとともに、建物近傍の地面側には
熱交換タンク１２が設置され、これら集熱パネル１０と
熱交換タンク１２間は往路１４ａと、復路１４ｂを有す
る熱媒循環用の循環パイプ１６が敷設されてこれらは連
通接続されている。これら集熱パネル１０と熱交換タン
ク１２と、循環パイプ１６により循環回路１４が形成さ
れている。そして、熱交換タンク内には循環パイプ１６
に連通させた熱交換部１８が配置されており、熱交換タ
ンク１２に接続された給水管２０から水を該熱交換タン
ク１２内に供給するとともに、同じくこの熱交換タンク
に接続された温水取り出し管２２から熱交換後の温水を
取り出せるようにしている。さらに、集熱パネル１０の
近傍であって循環回路１８には上部タンク２４が介設さ
れているとともに、地上側に隣接してポンプ２６及び熱
媒としての不凍液貯留用の不凍液タンク２８の連通管３
０が循環回路１４に介設されている。

【０００４】この従来の太陽熱温水システムにおいて
は、まず循環回路１４内に不凍液を充填することが必要
であり、この場合にはポンプ近傍に配置させた不凍液タ
ンク２８の連通管３０と循環パイプとの開閉弁を開いて
ポンプ２６を駆動させ、矢示のように熱媒を圧送させな
がら回路全体に熱媒を充填させるものであった。しかし
ながら、この従来のシステムによれば建物が２階建て、
３階建て等の場合にポンプ２６と上部タンク２４との揚
程Ｕが大きく、このため、これに対応する容量及び出力
が大きいポンプを熱媒の充填のために用いなければなら
ず、このため、熱媒充填後の通常運転時の循環回路の駆
動にはそれほどのポンプ出力を要しないもののこの熱媒
充填のために例えば８０ワットないし１００ワット程度
のポンプが必要で、設備コストを高くするとともに、年
間消費電力も大きいという問題があった。また、熱媒は
粘性を有しており、このためポンプ２６を駆動させて循
環回路内に熱媒を充填する際に回路内にどうしてもエア
ーが封入される場合があり、ポンプがエアー咬みを起こ
してポンプ出力が低下し、駆動効率を低下させるばかり
でなく、そのぶん負荷が加わって消費電力もさらに大き
くするうえ、ポンプの吐出機能自体を損なうという問題
があった。

【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その１つの目的は、通常の熱媒循環サ
イクル時に小型で、低消費電力のポンプにより熱媒を循
環駆動させることのできる太陽熱温水システムを提供す
ることである。本発明の他の目的は、熱媒の充填時にお
ける循環回路内へのエアーの封入を確実に防止し、ポン
プの吐出機能を確実に生じさせ、高効率に熱媒を循環駆
動させることのできる太陽熱温水システムにおける循環
回路内への熱媒の充填方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、建物上部に設置した集熱パネル１０と
地上等に設置させた熱交換タンク１２とを循環パイプ１
６で連通させて循環回路１４を構成し、循環パイプ１６
に連通する熱交換部１８を熱交換タンク１２内に配置さ
せ、熱媒を該循環パイプ１６内に循環させて熱交換部１
８を介して該熱交換タンク１２内に供給した水を温水と
して取り出す太陽熱温水システムにおいて、前記循環回
路１４には熱媒を循環駆動させる循環ポンプ３４ととも
に電磁ポンプ３８を設け、熱媒供給源５８から循環回路
１４に導入される熱媒を前記電磁ポンプ３８により前記
集熱パネル１０側に圧送させる状態と、前記循環ポンプ
３４により循環駆動させる状態とを選択的に切り替え得
る切替回路６４を備えてなる太陽熱温水システムから構
成される。

【０００７】また、前記集熱パネル１０には上部タンク
２４が連通設置され、かつこの上部タンク２４には大気
に連通する空気逃がし孔６８が設けられてなることとし
ても良い。

【０００８】また、前記上部タンク２４には前記循環回
路１４の循環往路１４ａを介して熱交換タンク１２側か
ら上部タンク２４側へ向けて充填される熱媒の液面を検
出する第１のセンサ７０と、前記循環回路１４の循環復
路１４ｂを介して熱交換タンク１２側から上部タンク２
４側へ向けて充填される熱媒の液面を検出する第２のセ
ンサ７２と、を備えてなることとしても良い。

【０００９】また、本発明の太陽熱温水システムにおけ
る循環回路内への熱媒の充填方法においては、建物上部
に設置した集熱パネル１０と地上Ｇ等に設置させた熱交
換タンク１２とを循環パイプ１６で連通させて循環回路
１４を構成し、循環パイプ１６に連通する熱交換部１８
を熱交換タンク１２内に配置させ、熱媒を該循環パイプ
１６内に循環させて熱交換部１８を介して該熱交換タン
ク１２内に供給した水を温水として取り出す太陽熱温水
システムにおいて、前記循環回路１４には熱媒を循環駆
動させる循環ポンプ３４とともに電磁ポンプ３８を設
け、前記集熱パネル１０には大気に連通する空気逃がし
孔６８を有する上部タンク２４を連通設置させ、前記電
磁ポンプ３８を駆動させて前記熱交換タンク１２から上
部タンク２４に至る循環往路１４ａにより熱交換タンク
１２側から上部タンク２４側に向けて前記熱媒を圧送し
て熱媒を該循環往路１４ａ及び上部タンク２４内に充填
する工程と、前記電磁ポンプ３８を駆動させて前記熱交
換タンク１２から上部タンク２４に至る循環復路１４ｂ
により熱交換タンク１２側から上部タンク２４側に向け
て前記熱媒を圧送して熱媒を該循環復路１４ｂ及び上部
タンク２４内に充填する工程と、を含む太陽熱温水シス
テムにおける循環回路内への熱媒の充填方法から構成さ
れる。

【００１０】

【発明の実施の形態及び実施例】以下、添付図面に基づ
き、本発明の好適な実施例について説明するが、図４の
従来の太陽熱温水システム構成と同一部材には同一符号
を付して説明する。図１において、建物上部の屋根面Ｒ
には図示しない公知の集熱管を内蔵させた２個の集熱パ
ネル１０が連通管３２を介して互いに連通状態で設置さ
れており、太陽光の照射によりこの集熱管内に充填させ
た不凍液等の熱媒を加熱させ循環回路で後述する熱交換
タンク側に循環させるようになっている。地上Ｇ側には
熱交換タンク１２が設置されている。この熱交換タンク
１２の上端側には温水取り出し管２２が連通接続されて
いるとともに、同熱交換タンク１２の下部側には給水管
２０が連通接続されている。

【００１１】これらの集熱パネル１０と熱交換タンク１
２は、ポリエチレン製等の循環パイプ１６で連通させて
循環回路１４を構成している。実施例において、実線矢
示の熱交換タンク１２から集熱パネル１０側に至る経路
が往路１４ａとされるとともに、破線矢示の集熱パネル
１０側から熱交換タンク１２側に至る経路が復路１４ｂ
とされる。

【００１２】図において、循環パイプ１６の一部は熱交
換タンク１２内にできるだけ水に接触する部分としての
表面積が大きく取れるように、複数重に屈曲反転あるい
は周回させて熱交換部１８を形成している。循環回路１
４内の熱媒が集熱パネル１０で加熱され、この熱交換部
を通過するときに熱交換タンク１２内に給水された水と
熱交換して加温し、温水を温水取り出し管２２から取り
出すようになっている。この循環回路内に充填する熱媒
は、例えば、プロピレングリコール等の凝固点が低く、
かつ無害の成分の水溶液から構成されるものが用いられ
る。熱媒はこれに限ることなく、例えば無害の塩類等を
混入して凝固点を低くした水溶液からなる不凍液等を用
いても良い。

【００１３】本発明において、循環回路１４には熱媒を
循環駆動させる循環ポンプ３４とともに電磁ポンプ３８
が設けられている。図１実施例において、熱交換タンク
１２の近傍の地上側の循環回路１４の復路１４ｂに循環
ポンプ３４が循環回路の熱媒をポンプ駆動させるように
連通して介設されている。この循環ポンプ３４は、通常
の８０ワット出力等の従来のポンプと異なり、例えば２
０ワット程度あるいはそれ以下の小型で消費電力が小さ
いポンプが用いられる。この循環ポンプ３４を一部に含
むように周回路３６が形成されている。

【００１４】この周回路３６には循環回路１４内の循環
ポンプ３４と並列となるように電磁ポンプ３８が介設さ
れている。図３においてこの電磁ポンプは、例えば入口
４０と出口４２を有する通水管路４４にオリフィス４６
を設け、通水管路４４の中間部に交差方向に駆動部ケー
シング４８を連通接続し、このケーシング内にバネ４５
付勢された進退移動体５０機構を設けさらにこのケーシ
ング４８に電磁ソレノイド５２を設け、通水管路に入口
４０から出口４２方向へのみ液体が通流し、逆方向への
通流を遮断するような弁機構５４を設け、電磁力により
高速で進退移動体５０を進退方向に移動させることによ
り通水管路４４の水等の液体をオリフィス４６を介して
所定の吐出方向に高い噴射圧で吐出させる公知の電磁ポ
ンプが用いられる。この電磁ポンプの構成は任意であ
り、直動式の進退移動体が電磁力を介して直線運動する
ことにより通水管路の水を高い吐出圧で吐出させる構成
であれば任意構成で良い。電磁ポンプは、以上のような
簡単な構成であり、吐出力が大きいので小型、低コスト
でありながら、液体の圧送等には揚水（液）力が大き
く、小型のものでも５０ｍ程度の揚程に対しても簡単に
液体圧送が可能である。

【００１５】実施例において、周回路３６の一部に三方
切替弁５６が設けられ、さらにこの三方切替弁５６に連
通するように熱媒貯留用のタンク５８が設置されてい
る。このタンク５８内には液量を保持するために液面セ
ンサ５９が設けられており、検出信号を制御盤６１が取
り出して規定値より低い場合に図示しない表示部の表示
ランプを点灯させ外部に表示させる。また、熱交換タン
ク１２と集熱パネル１０の間の往路１４ａには第１開閉
弁６０が設けられるとともに、循環ポンプ３４より集熱
パネル側における復路１４ｂには第２開閉弁６２が設け
られている。実施例において切替回路６４は、この三方
切替弁５６と周回路３６と第１、第２開閉弁６０、６２
を含む。なお、第１、第２開閉弁６０、６２及び三方切
替弁５６は実施例において手動切替弁としているが、電
磁弁構成として制御盤により電気的に開閉させるように
しても良い。また、切替回路も実施例構成に限ることな
く周回路３６を形成することなく、単なる切替弁構成の
みで切り替えるようにしても良い。

【００１６】これによって、切替回路６４により、太陽
熱温水システム全体の立ち上げ時に熱媒を循環回路内に
充填する場合には、第１、第２開閉弁６０、６２を開
き、三方切替弁５６を電磁ポンプ側への流れにセット
し、電磁ポンプ３８を駆動させると高速に熱媒充填を行
ない、短時間で循環回路１４内全体に熱媒を充填させる
ことができる。そして、この電磁ポンプにより循環回路
の循環パイプ内に完全に熱媒が充填され、空気の気泡等
が循環回路あるいは熱媒内に滞留しない状態を確保する
と、液体圧送の揚程はゼロとなり、これによって、電磁
ポンプ３８をオフとし、切替回路６４を介して小型小容
量の循環ポンプのみを駆動させることにより循環回路内
の通常の熱媒循環サイクル駆動を行なうことが可能とな
るものである。電磁ポンプ３８による熱媒の循環回路内
への充填は、システムの立ち上げ時のみではなく、例え
ば年１回程度の熱媒蒸発による補充が必要な場合等にお
いても用いられる。

【００１７】一方、屋根面Ｒ等の集熱パネル１０に近接
して上部タンク２４が循環回路１４に介設されている。
この上部タンク２４は、循環回路の循環パイプ１６との
接続口が２４ａがそれぞれタンクの壁の中間高さ位置に
取りつけられており、接続口から流入する熱媒はこの上
部タンク２４内の貯留部６６に所要の液量が貯留される
ようになっている。この上部タンク２４には大気に連通
する空気逃がし孔６８が設けられている。さらに、この
上部タンク２４内には同タンク内の高さの異なる液面を
検出するための第１及び第２のセンサ７０、７２が設け
られている。この上部タンク２４は例えば集熱パネル内
に内蔵させて設けても良い。

【００１８】実施例において、大きな吐出力を有する電
磁ポンプ３８を駆動させて熱媒を循環回路内に充填する
に際し、例えば熱交換タンク１２側から上部タンク２４
側（集熱パネル１０側）へ向けて往路１４ａ経由で熱媒
を圧送して往路１４ａ側を充填させ、次に熱交換タンク
１２側から上部タンク２４側（集熱パネル１０側）に向
けて復路１４ｂを充填させるようにしている。すなわ
ち、往路１４ａ側の充填時に上部タンク２４内の貯留部
６６に熱媒が所要液面高さまで貯留され、この液面を第
１センサ７０が検出する。このとき電磁ポンプによる高
い吐出力により押し上げられる循環回路内の空気は空気
逃がし孔６８から排出される。このときに往路側から圧
送される熱媒が上部タンク２４の貯留部６６に貯留さ
れ、その熱媒が上部タンクと復路側との接続口２４ａか
ら復路１４ｂ側に溢流しないようにする必要がある。こ
のため、例えば第１センサ７０はこの上部タンクと復路
側１４ａとの接続口２４ａの高さよりやや低い位置で往
路側から圧送される熱媒の液面高さを検出するように設
定されている。そして、復路１４ｂ側の充填時に上部タ
ンク２４内に圧送される熱媒の液面高さを第２のセンサ
７２が検出する。第１、第２センサは異なる液面高さを
検出するように設定されており、これによって、熱媒の
循環回路内への充填時に気泡等の空気が循環回路内に滞
留しないようにでき、エアーを確実に排出し得る。な
お、図上７４は、太陽電池であり、循環ポンプ３４や図
示しないが電磁ポンプ３８に電力を供給する。

【００１９】上述のような実施例に係る太陽熱温水シス
テムの作用について説明すると、システム立ち上げに際
しては、まず循環回路１４内に不凍液性を備える熱媒を
充填する必要がある。このときに、循環回路１４内に気
泡等の空気が入らないようにすることが循環ポンプ３４
の吐出力の実効性の確保あるいは循環ポンプ３４の駆動
力確保の上で重要である。

【００２０】図１において、復路１４ｂ側に設けた第２
開閉弁６２を閉鎖し、復路１４ｂを遮断しておく。そし
て、第１開閉弁６０を開放し、三方替弁５６を電磁ポン
プ３８側が開となるように設定し、この状態で電磁ポン
プ３８を始動させる。ポンプ３８の高い吐出力により実
線矢示のように熱交換タンク１２内の熱交換部１８を熱
媒が通流し、循環回路１４の往路１４ａを経由して熱媒
が圧送され、集熱パネル１０内の集熱管を満たしつつ上
部タンク２４の貯留部６６に貯留される。そして、第１
センサ７０が設定された第１の液面高さを検出し、検出
信号により制御盤が停止信号を電磁ポンプ３８に出力し
てその駆動を停止させる。次に、第１開閉弁６０を閉弁
し、第２開閉弁６２を開弁させて電磁ポンプ３８を駆動
させると破線矢示のように循環ポンプ３４を経由して復
路１４ｂを熱交換タンク１２側から上部タンク２４側に
向けて熱媒を圧送する。そして熱媒を循環復路１４ｂ及
び上部タンク２４内に充填していく。上部タンク２４内
の貯留部６６内に復路１４ｂからの熱媒が至り、液面を
押しあげて、第１センサ７０より高位置液面高さ検出を
行なうように設定された第２センサ７２により第２の液
面を検出するとその検出信号により電磁ポンプの駆動を
停止させる。第２センサ７２による液面の検出により、
熱交換部１８、往復路１４ａ、１４ｂ、集熱パネル１０
及び上部タンク２４の循環回路１４内すべてに熱媒が充
填される。なお、第１、第２センサ７０、７２により異
なる高さの液面が検出された場合にこれを図示しない表
示パネルやブザー等に光や音等で表示させ、これを確認
して作業者が手動により電磁ポンプの停止、その後の操
作を行なうようにしても良い。

【００２１】このとき、単に往路１４ａから復路１４ｂ
に至る循環路を通流させて熱媒を充填させるのではな
く、前記電磁ポンプ３８を駆動させて前記熱交換タンク
１２から上部タンク２４に至る循環往路１４ａにより熱
交換タンク１２側から上部タンク２４側に向けて熱媒を
圧送して熱媒を該循環往路１４ａ及び上部タンク内２４
に充填する工程と、電磁ポンプ３８を駆動させて前記熱
交換タンク１２から上部タンク２４に至る循環復路１４
ｂにより熱交換タンク１２側から上部タンク２４側に向
けて前記熱媒を圧送して熱媒を該循環復路１４ｂ及び上
部タンク２４内に充填する工程を行なうようにしてい
る。すなわち、熱交換タンク１２側からそれぞれ上部タ
ンク２４側に向けて片側づつの経路を熱媒で充填させる
ようにしている。したがって、片側づつの熱媒充填時に
上方に押しやられる空気は上部タンク２４の空気逃がし
孔６８から確実に排出され、循環回路１４内全部に熱媒
が充填されるときには気泡等がほとんど抜かれた状態と
なる。この抜気作用は特に、進退移動体の直動形で高速
に進退移動する電磁ポンプの吐出力により吐出と停止を
高速に行なってスイッチバック状に吐出方向に吐出させ
ることにより効果的にエアー抜き作用を行なわせること
ができる。

【００２２】熱媒充填後、図２のように、例えば数時間
程度循環ポンプ３４及び電磁ポンプ３８を両方ともに駆
動させ、エアー抜きの完全を期すことが好適である。図
において、三方切替弁５６は熱媒貯留用タンク５８と電
磁ポンプ３８との連通を遮断し、周回路３６を連通させ
るように切り替えられる。第１、第２開閉弁６０、６２
はともに、開弁される。この状態で電磁ポンプ３８及び
循環ポンプ３４を同時に駆動させると熱媒は、熱交換タ
ンク１２内の熱交換部１８、往路１４ａ、集熱パネル１
０、上部タンク２４、復路１４ｂ、循環ポンプ３４の循
環回路１４を循環し、この間に、電磁ポンプ３８の高吐
出作用および抜気作用により熱媒あるいは循環回路内か
ら完全に気泡を排出し、循環ポンプ３４による揚程をゼ
ロとするものである。この後、電磁ポンプ３８の駆動を
停止させ、循環ポンプ３４のみを駆動させると熱媒循環
回路内に空気がないため、その揚程が略ゼロとなり、よ
って、小型、小容量の循環ポンプで安定して熱媒の循環
を維持させ得る。これによって例えば年間の消費電力は
大幅に減少し、省エネルギーを実現できるとともに電力
コストを大幅に低減させることが可能である。

【００２３】以上のように、太陽熱温水システムにおけ
る循環回路内への熱媒の充填方法としては、建物上部に
設置した集熱パネルと地上等に設置させた熱交換タンク
とを循環パイプで連通させて循環回路を構成し、循環パ
イプに連通する熱交換部を熱交換タンク内に配置させ、
熱媒を該循環パイプ内に循環させて熱交換部を介して該
熱交換タンク内に供給した水を温水として取り出す太陽
熱温水システムにおいて、前記循環回路には熱媒を循環
駆動させる循環ポンプとともに電磁ポンプを設け、前記
集熱パネルには大気に連通する空気逃がし孔を有する上
部タンクを連通設置させ、前記電磁ポンプを駆動させて
前記熱交換タンクから上部タンクに至る循環往路により
熱交換タンク側から上部タンク側に向けて前記熱媒を圧
送して熱媒を該循環往路及び上部タンク内に充填する工
程と、前記電磁ポンプを駆動させて前記熱交換タンクか
ら上部タンクに至る循環復路により熱交換タンク側から
上部タンク側に向けて前記熱媒を圧送して熱媒を該循環
復路及び上部タンク内に充填する工程と、を含むもので
ある。上記した実施例では、往路１４ａ側から熱媒を圧
送充填させ、次に復路１４ｂ経由で熱媒圧送、充填を行
なうようにしているが、逆に復路１４ｂの熱媒充填を最
初に行ない、次に往路１４ａ側から熱媒圧送、充填を行
なうようにしても良い。この場合には上部タンク２４内
の復路側からの熱媒液面高さの検出用センサを他のセン
サより低位置に設定し、さらに、このときに上部タンク
２４内から往路側に熱媒が溢流しないように設定し、往
路側からの熱媒液面高さ検出用センサを復路側圧送用の
センサ液面高さより高位置を検出するように設定してお
けば良い。

【００２４】本発明の太陽熱温水システム及び太陽熱温
水システムにおける循環回路内への熱媒の充填方法は、
上記した実施例構成のみに限定されるものではなく、特
許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない限りに
おいて任意に改変してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係る太陽熱
温水システムによれば、建物上部に設置した集熱パネル
と地上等に設置させた熱交換タンクとを循環パイプで連
通させて循環回路を構成し、循環パイプに連通する熱交
換部を熱交換タンク内に配置させ、熱媒を該循環パイプ
内に循環させて熱交換部を介して該熱交換タンク内に供
給した水を温水として取り出す太陽熱温水システムにお
いて、前記循環回路には熱媒を循環駆動させる循環ポン
プとともに電磁ポンプを設け、熱媒供給源から循環回路
に導入される熱媒を前記電磁ポンプにより前記集熱パネ
ル側に圧送させる状態と、前記循環ポンプにより循環駆
動させる状態とを選択的に切り替え得る切替回路を備え
ているので、太陽熱温水システム全体の立ち上げ時に熱
媒を循環回路内に充填する場合に切替回路を電磁ポンプ
圧送側にセットし、電磁ポンプを駆動させると高速に熱
媒充填を行ない、短時間で循環回路内全体に熱媒を充填
させるとともに、循環回路の循環パイプ内に完全に熱媒
が充填され、空気の気泡等が循環回路内に滞留させない
ようにできる結果、電磁ポンプと、小型低容量の循環ポ
ンプを設置するだけで駆動用ポンプの設備コストを低廉
にさせることができるとともに、年間消費電力コストを
大幅に低減させることが可能である。

【００２６】また、前記集熱パネルには上部タンクが連
通設置され、かつこの上部タンクには大気に連通する空
気逃がし孔を設けることにより、熱交換タンク１２側か
らそれぞれ上部タンク２４側に向けて往路及び復路の片
側づつの経路を熱媒で充填させる場合に押し上げられる
空気をこの上部タンクの空気逃がし孔から円滑に排出さ
せ、空気が往路及び復路を含む循環回路内等に滞留しな
いようにさせることができる。

【００２７】また、前記上部タンクには前記循環回路の
循環往路を介して熱交換タンク側から上部タンク側へ向
けて充填される熱媒の液面を検出する第１のセンサと、
前記循環回路の循環復路を介して熱交換タンク側から上
部タンク側へ向けて充填される熱媒の液面を検出する第
２のセンサと、を備えてなることにより、電磁ポンプ３
８による熱交換タンク１２から上部タンク２４に向けて
の循環往路と循環復路の圧送により上部タンク２４内へ
の熱媒の充填状態を各センサによる液面の検出により確
認することができ、よって、循環回路の片側づつ、か
つ、一方向に向けての熱媒圧送により、空気の回路内へ
の滞留を確実に防止させることが可能である。

【００２８】また、本発明の太陽熱温水システムにおけ
る循環回路内への熱媒の充填方法においては、建物上部
に設置した集熱パネルと地上等に設置させた熱交換タン
クとを循環パイプで連通させて循環回路を構成し、循環
パイプに連通する熱交換部を熱交換タンク内に配置さ
せ、熱媒を該循環パイプ内に循環させて熱交換部を介し
て該熱交換タンク内に供給した水を温水として取り出す
太陽熱温水システムにおいて、記循環回路には熱媒を循
環駆動させる循環ポンプとともに電磁ポンプを設け、前
記集熱パネルには大気に連通する空気逃がし孔を有する
上部タンクを連通設置させ、前記電磁ポンプを駆動させ
て前記熱交換タンクから上部タンクに至る循環往路によ
り熱交換タンク側から上部タンク側に向けて前記熱媒を
圧送して熱媒を該循環往路及び上部タンク内に充填する
工程と、前記電磁ポンプを駆動させて前記熱交換タンク
から上部タンクに至る循環復路により熱交換タンク側か
ら上部タンク側に向けて前記熱媒を圧送して熱媒を該循
環復路及び上部タンク内に充填する工程と、を含むよう
にしているので、循環回路内に空気を滞留させないよう
にし、電磁ポンプと、小型低容量の循環ポンプを設置す
るだけで駆動用ポンプの設備コストを低廉にさせ、年間
消費電力コストを大幅に低減させることができ、しか
も、片側づつの熱媒充填時に空気を上部タンクの空気逃
がし孔から確実に排出し、かつ、気泡等を循環回路内に
封入させないようにして循環回路内全部に熱媒のみを充
填させるとともに、電磁弁の抜気作用により効果的にエ
アー抜き作用を行なわせることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に太陽熱温水システムの熱媒充
填作用説明を兼ねた概略構成図である。

【図２】熱媒充填後のエアー抜き作用を説明する作用説
明を兼ねた概略構成説明図である。

【図３】電磁ポンプの概略断面構成説明図である。

【図４】従来の太陽熱温水システムの概略構成説明図で
ある。

【符号の説明】

１０ 集熱パネル １２ 熱交換タンク １４ 循環回路 １４ａ 往路 １４ｂ 復路 １６ 循環パイプ １８ 熱交換部 ２４ 上部タンク ３４ 循環ポンプ ３６ 周回路 ３８ 電磁ポンプ ５６ 三方切替弁 ５８ 熱媒貯留用タンク ６０ 第１開閉弁 ６２ 第２開閉弁 ６４ 切替回路 ６６ 貯留部 ６８ 空気逃がし孔 ７０ 第１液面センサ ７２ 第２液面センサ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24J 2/42 F24J 2/46

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物上部に設置した集熱パネルと地上等
   に設置させた熱交換タンクとを循環パイプで連通させて
   循環回路を構成し、循環パイプに連通する熱交換部を熱
   交換タンク内に配置させ、熱媒を該循環パイプ内に循環
   させて熱交換部を介して該熱交換タンク内に供給した水
   を温水として取り出す太陽熱温水システムにおいて、 前記循環回路には熱媒を循環駆動させる循環ポンプとと
   もに電磁ポンプを設け、 熱媒供給源から循環回路に導入される熱媒を前記電磁ポ
   ンプにより前記集熱パネル側に圧送させる状態と、前記
   循環ポンプにより循環駆動させる状態とを選択的に切り
   替え得る切替回路を備えてなる太陽熱温水システム。
2. 【請求項２】 前記集熱パネルには上部タンクが連通設
   置され、 かつこの上部タンクには大気に連通する空気逃がし孔が
   設けられてなる請求項１記載の太陽熱温水システム。
3. 【請求項３】 前記上部タンクには前記循環回路の循環
   往路を介して熱交換タンク側から上部タンク側へ向けて
   充填される熱媒の液面を検出する第１のセンサと、前記
   循環回路の循環復路を介して熱交換タンク側から上部タ
   ンク側へ向けて充填される熱媒の液面を検出する第２の
   センサと、を備えてなる請求項２記載の太陽熱温水シス
   テム。
4. 【請求項４】 建物上部に設置した集熱パネルと地上等
   に設置させた熱交換タンクとを循環パイプで連通させて
   循環回路を構成し、循環パイプに連通する熱交換部を熱
   交換タンク内に配置させ、熱媒を該循環パイプ内に循環
   させて熱交換部を介して該熱交換タンク内に供給した水
   を温水として取り出す太陽熱温水システムにおいて、 前記循環回路には熱媒を循環駆動させる循環ポンプとと
   もに電磁ポンプを設け、 前記集熱パネルには大気に連通する空気逃がし孔を有す
   る上部タンクを連通設置させ、 前記電磁ポンプを駆動させて前記熱交換タンクから上部
   タンクに至る循環往路により熱交換タンク側から上部タ
   ンク側に向けて前記熱媒を圧送して熱媒を該循環往路及
   び上部タンク内に充填する工程と、 前記電磁ポンプを駆動させて前記熱交換タンクから上部
   タンクに至る循環復路により熱交換タンク側から上部タ
   ンク側に向けて前記熱媒を圧送して熱媒を該循環復路及
   び上部タンク内に充填する工程と、を含む太陽熱温水シ
   ステムにおける循環回路内への熱媒の充填方法。