JP6738766B2 - Water supply/drainage unit and solar heat utilization system - Google Patents

Water supply/drainage unit and solar heat utilization system Download PDF

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Description

本発明は、太陽熱を集熱して管内を流れる水又は熱媒体を加温する集熱器によって加温された温水等を利用する給排水ユニット及び太陽熱利用システムに関する。 The present invention relates to a water supply/drainage unit and a solar heat utilization system that use solar water to collect water and heat water flowing in a tube or a heating medium to heat a heat medium.

従来、太陽熱を利用して水又は熱媒体を加温する太陽熱利用システムが開示されている（特許文献１）。太陽熱利用システムは、太陽熱を集熱して管内を流れる水又は熱媒体を加温する集熱器を使用する。集熱器内の水又は熱媒体は、低温状況において凍結するおそれがある。特許文献１には、集熱器内の水又は熱媒体の凍結を防止するため、集熱器内の水又は熱媒体を排水するシステムが開示されている。 Conventionally, a solar heat utilization system that heats water or a heat medium by utilizing solar heat has been disclosed (Patent Document 1). The solar heat utilization system uses a heat collector that collects solar heat to heat water or a heat medium flowing in the tube. The water or heat medium in the collector may freeze in cold conditions. Patent Document 1 discloses a system for draining the water or heat medium in the heat collector in order to prevent freezing of the water or heat medium in the heat collector.

特開２０１６−８５０３０号JP, 2016-85030, A

特許文献１には、集熱器内の水又は熱媒体を排水するために、ブロアーによって集熱器内の残水等を強制的に吸引し、ブロアーの吸い込み口の前で気液分離タンクによって水を排水する技術が開示されている。そして、ブロアー及び気液分離タンクを貯湯タンクユニットに一体に設置する技術が開示されている。 In Patent Document 1, in order to drain the water or the heat medium in the collector, the blower forcibly sucks the residual water in the collector and the gas-liquid separation tank in front of the suction port of the blower. Techniques for draining water are disclosed. Then, a technique of integrally installing a blower and a gas-liquid separation tank in a hot water storage tank unit is disclosed.

しかしながら、ブロアー及び気液分離タンクを貯湯タンクユニットに一体に設置するには、貯湯タンクユニット内に大きなスペースが必要になる。また、ブロアー及び気液分離タンクと他の部品を連結する複雑な配管を、貯湯タンクユニット内の狭いスペースに設置することになってしまう。 However, in order to integrally install the blower and the gas-liquid separation tank in the hot water storage tank unit, a large space is required in the hot water storage tank unit. In addition, complicated piping for connecting the blower and the gas-liquid separation tank to other parts will be installed in a narrow space in the hot water storage tank unit.

本発明は、コンパクトにユニット化され使いやすい給排水ユニット及び太陽熱利用システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a water supply/drainage unit that is compactly unitized and easy to use, and a solar heat utilization system.

本発明の一実施形態にかかる給排水ユニットは、
太陽熱によって水の温度を上昇させる集熱器と前記集熱器によって温められた水を貯湯する貯湯ユニットの間で給排水を行う給排水ユニットにおいて、
前記集熱器に給水する集熱ポンプと、
前記集熱器内の水を吸引するブロアーと、
前記ブロアーの吸い込み口の前で水と気体を分離する気液分離タンクと、
前記気液分離タンクで分離された水を排水する気液分離タンク排水用逆止弁と、
前記貯湯ユニットから前記集熱器へ水を供給するための連結供給管と、
前記集熱器から前記貯湯ユニットへ水を排出するための連結排出管と、
前記連結排出管から前記連結供給管へのみ水を流す戻り配管排水用逆止弁と、
前記連結供給管から水を排出するための排水弁と、
前記排水弁から前記気液分離タンクに連結する吸引管と、
を備え、
前記気液分離タンクは、前記排水弁よりも上方に設置され、
前記吸引管は、
前記連結供給管及び前記連結排出管よりも小径の内側パイプを束ねたパイプ束と、
前記パイプ束を前記分離排水弁及び前記気液分離タンクに連結する継手と、
を有する
ことを特徴とする。 The water supply/drainage unit according to the embodiment of the present invention,
In a water supply/drainage unit that performs water supply/drainage between a heat collector that raises the temperature of water by solar heat and a hot water storage unit that stores hot water warmed by the heat collector,
A heat collection pump for supplying water to the heat collector,
A blower for sucking water in the heat collector,
A gas-liquid separation tank for separating water and gas in front of the suction port of the blower,
A check valve for draining the water separated in the gas-liquid separation tank, a check valve for draining the gas-liquid separation tank,
A connection supply pipe for supplying water from the hot water storage unit to the heat collector;
A connection discharge pipe for discharging water from the heat collector to the hot water storage unit;
A check valve for draining the return pipe that flows water only from the connection discharge pipe to the connection supply pipe,
A drain valve for discharging water from the connection supply pipe,
A suction pipe connected from the drain valve to the gas-liquid separation tank,
Equipped with
The gas-liquid separation tank is installed above the drain valve,
The suction tube is
A pipe bundle in which inner pipes having a smaller diameter than the connection supply pipe and the connection discharge pipe are bundled,
A joint that connects the pipe bundle to the separation drain valve and the gas-liquid separation tank,
It is characterized by having .

本発明の一実施形態にかかる給排水ユニットは、
太陽熱によって水の温度を上昇させる集熱器と前記集熱器によって温められた水を貯湯する貯湯ユニットの間で給排水を行う給排水ユニットにおいて、
前記集熱器に給水する集熱ポンプと、
前記集熱器内の水を吸引するブロアーと、
前記ブロアーの吸い込み口の前で水と気体を分離する気液分離タンクと、
前記気液分離タンクで分離された水を排水する気液分離タンク排水用逆止弁と、
前記貯湯ユニットから前記集熱器へ水を供給するための連結供給管と、
前記集熱器から前記貯湯ユニットへ水を排出するための連結排出管と、
前記連結排出管から前記連結供給管へのみ水を流す戻り配管排水用逆止弁と、
前記連結供給管から水を排出するための排水弁と、
前記排水弁から前記気液分離タンクに連結する吸引管と、
を備え、
前記排水弁と前記吸引管の間から排水するバイパス排水用逆止弁を備える
ことを特徴とする。 The water supply/drainage unit according to the embodiment of the present invention,
In a water supply/drainage unit that performs water supply/drainage between a heat collector that raises the temperature of water by solar heat and a hot water storage unit that stores hot water warmed by the heat collector,
A heat collection pump for supplying water to the heat collector,
A blower for sucking water in the heat collector,
A gas-liquid separation tank for separating water and gas in front of the suction port of the blower,
A check valve for draining the water separated in the gas-liquid separation tank, a check valve for draining the gas-liquid separation tank,
A connection supply pipe for supplying water from the hot water storage unit to the heat collector;
A connection discharge pipe for discharging water from the heat collector to the hot water storage unit;
A check valve for draining the return pipe that flows water only from the connection discharge pipe to the connection supply pipe,
A drain valve for discharging water from the connection supply pipe,
A suction pipe connected from the drain valve to the gas-liquid separation tank,
Equipped with
A bypass drain check valve for draining water between the drain valve and the suction pipe is provided .

本発明の一実施形態にかかる太陽熱利用システムは、
前記給排水ユニットと、
前記集熱器と、
前記貯湯ユニットと、
を備え、
前記集熱器は、
１本の管をジグザグ曲げにして取り付ける熱媒管と、
前記熱媒管を通過する水を太陽熱により加温する集熱板と、
を有し、
前記貯湯ユニットは、
前記集熱器で加温された水を貯湯する貯湯タンクと、
前記集熱器で加温された水を前記貯湯タンクの上部に戻す上部戻し管と、
前記集熱器で加温された水を前記貯湯タンクの上下方向の中間に戻す中間戻し管と、
を有する
ことを特徴とする。 A solar heat utilization system according to an embodiment of the present invention,
The water supply/drainage unit,
The heat collector,
The hot water storage unit,
Equipped with
The heat collector is
A heat transfer tube attached by bending one tube in a zigzag manner,
A heat collecting plate for heating water passing through the heat medium pipe by solar heat,
Have
The hot water storage unit is
A hot water storage tank for storing the water heated by the heat collector;
An upper return pipe for returning the water heated by the heat collector to the upper part of the hot water storage tank;
An intermediate return pipe for returning the water heated by the heat collector to the vertical middle of the hot water storage tank;
It is characterized by having.

本発明の一実施形態にかかる太陽熱利用システムは、
前記貯湯ユニットは、前記上部戻し管と前記中間戻し管とに分岐させる集熱器排出三方弁と、
前記集熱器排出三方弁の集熱器側の水の温度を測定する集熱器排出温度センサーと、
を有し、
前記集熱器排出三方弁は、
前記集熱器排出温度センサーの測定値が予め定めた所定の温度よりも高い場合に前記集熱排出管と前記上部戻し管をつなげ、
前記集熱器排出温度センサーの測定値が予め定めた所定の温度よりも低い場合に前記集熱排出管と前記中間戻し管をつなげる
ことを特徴とする。 A solar heat utilization system according to an embodiment of the present invention,
The hot water storage unit includes a heat collector discharge three-way valve that branches into the upper return pipe and the intermediate return pipe,
A collector temperature sensor for measuring the temperature of water on the collector side of the collector discharge three-way valve;
Have
The collector three-way valve,
If the measured value of the heat collector discharge temperature sensor is higher than a predetermined temperature, the heat collector discharge pipe and the upper return pipe are connected,
When the measured value of the heat collector discharge temperature sensor is lower than a predetermined temperature, the heat collector discharge pipe and the intermediate return pipe are connected.

本発明の一実施形態にかかる太陽熱利用システムは、
前記貯湯ユニットに連結されるヒートポンプユニットを備える
ことを特徴とする。 A solar heat utilization system according to an embodiment of the present invention,
A heat pump unit connected to the hot water storage unit is provided.

本発明の一実施形態によれば、コンパクトにユニット化され使いやすい給排水ユニット及びその給排水ユニットを用いた太陽熱利用システムを提供することが可能となる。 According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a compact and unitized water supply/drainage unit and a solar heat utilization system using the water supply/drainage unit.

本発明にかかる一実施形態の太陽熱利用システムを示す。1 shows a solar heat utilization system according to an embodiment of the present invention. 本発明にかかる一実施形態の給排水ユニットを側方から見た図を示す。The figure which looked at the water supply and drainage unit of one embodiment concerning the present invention from the side is shown. 本発明にかかる一実施形態の給排水ユニットの底面に設置した機器を上方から見た図を示す。The figure which looked at the equipment installed in the bottom of the water supply and drainage unit of one embodiment concerning the present invention from the upper part is shown. 本発明にかかる一実施形態の給排水ユニットの排水用逆止弁を示す。1 shows a drain check valve of a water supply/drainage unit according to an embodiment of the present invention. 本発明にかかる一実施形態の給排水ユニットの吸い上げ管を示す。The suction pipe of the water supply and drainage unit of one embodiment concerning the present invention is shown. 吸い上げ管のパイプ束を示す。The pipe bundle of the siphoning pipe is shown. 本実施形態の給排水ユニット２０の制御フローチャートを示す。The control flowchart of the water supply/drainage unit 20 of this embodiment is shown. 本実施形態の給排水ユニット２０の集熱運転のフローチャートを示す。The flowchart of the heat collection operation of the water supply/drainage unit 20 of this embodiment is shown.

以下、図面に基づき本発明にかかる一実施形態の太陽熱利用システム１を具体的に説明する。 Hereinafter, a solar heat utilization system 1 according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図１は、本発明にかかる一実施形態の太陽熱利用システム１を示す。 FIG. 1 shows a solar heat utilization system 1 according to an embodiment of the present invention.

本実施形態の太陽熱利用システム１は、集熱器１０と、給排水ユニット２０と、貯湯ユニット３０と、ヒートポンプユニット６０と、を備える。 The solar heat utilization system 1 of the present embodiment includes a heat collector 10, a water supply/drainage unit 20, a hot water storage unit 30, and a heat pump unit 60.

集熱器１０は、集熱板１１と、熱媒管１２と、集熱板サーミスタ１３と、エア抜き弁１４と、を有する。集熱板１１は、熱媒管１２を通過する水を太陽熱により加温する。本実施形態の熱媒管１２は、１本の管をジグザグ曲げにして取り付ける。集熱板サーミスタ１３は、集熱板１１の温度を測定する。エア抜き弁１４は、熱媒管１２の最も上方に設置され、熱媒管１２内の空気を排出する。集熱器１０には、水を熱媒管１２に連結された集熱器供給管１５から供給し、集熱器排出管１６から排出する。 The heat collector 10 includes a heat collecting plate 11, a heat medium pipe 12, a heat collecting plate thermistor 13, and an air vent valve 14. The heat collecting plate 11 heats the water passing through the heat medium pipe 12 by solar heat. The heat medium tube 12 of the present embodiment is attached by bending one tube in a zigzag manner. The heat collecting plate thermistor 13 measures the temperature of the heat collecting plate 11. The air bleeding valve 14 is installed at the uppermost part of the heat medium pipe 12 and discharges the air in the heat medium pipe 12. Water is supplied to the heat collector 10 from a heat collector supply pipe 15 connected to the heat medium pipe 12, and is discharged from a heat collector discharge pipe 16.

貯湯ユニット３０は、貯湯タンク３１と、給水管３２と、給水弁３３と、低温水管３４と、切替弁３５と、電磁弁３６と、ヒートポンプ排出三方弁３７と、下部戻し管３８と、高温水管３９と、下部温度センサー４０、第１逆止弁４１と、第２逆止弁４２と、集熱器排出三方弁４３と、集熱器排出温度センサー４４と、中間戻し管４５と、上部戻し管４６と、タンク出湯管４７と、逃し弁４８と、混合部４９と、出湯部５０と、を有する。 The hot water storage unit 30 includes a hot water storage tank 31, a water supply pipe 32, a water supply valve 33, a low temperature water pipe 34, a switching valve 35, a solenoid valve 36, a heat pump discharge three-way valve 37, a lower return pipe 38, and a high temperature water pipe. 39, lower temperature sensor 40, first check valve 41, second check valve 42, heat collector discharge three-way valve 43, heat collector discharge temperature sensor 44, intermediate return pipe 45, and upper return It has a pipe 46, a tank tap pipe 47, a relief valve 48, a mixing section 49, and a tap section 50.

貯湯タンク３１には、給水管３２から給水弁３３を経て、二つに分かれたうちの一方のタンク給水管３２ａから給水される。貯湯タンク３１からは、低温水管３４から排出された低温水が電磁弁３６を通り、給排水ユニット２０を介して、集熱器供給管１５へ供給される。低温水管３４は、一方が電磁弁３６側につながり、他方が、切替弁３５につながる。 Water is supplied to the hot water storage tank 31 from a water supply pipe 32, a water supply valve 33, and one of the two tank water supply pipes 32a. From the hot water storage tank 31, the low temperature water discharged from the low temperature water pipe 34 passes through the electromagnetic valve 36 and is supplied to the heat collector supply pipe 15 via the water supply/drainage unit 20. One of the low-temperature water pipes 34 is connected to the solenoid valve 36 side, and the other is connected to the switching valve 35.

切替弁３５は、低温水管３４からの低温水をヒートポンプユニット６０につながるヒートポンプ供給管６１に接続する場合と、低温水管３４からの低温水を排出する場合と、に切り替える。ヒートポンプユニット６０から排出された水は、ヒートポンプ排出管６２を流れて、貯湯ユニット３０のヒートポンプ排出三方弁３７につながる。ヒートポンプ排出三方弁３７は、ヒートポンプ排出管６２から流れてきた水が予め定めた所定の温度よりも低温の場合にヒートポンプ排出管６２と下部戻し管３８をつなげ、高温の場合にヒートポンプ排出管６２と高温水管３９とをつなぐ。下部戻し管３８を流れた水は、貯湯タンク３１に戻る。 The switching valve 35 switches between connecting the low temperature water from the low temperature water pipe 34 to the heat pump supply pipe 61 connected to the heat pump unit 60 and discharging the low temperature water from the low temperature water pipe 34. The water discharged from the heat pump unit 60 flows through the heat pump discharge pipe 62 and is connected to the heat pump discharge three-way valve 37 of the hot water storage unit 30. The heat pump discharge three-way valve 37 connects the heat pump discharge pipe 62 and the lower return pipe 38 when the water flowing from the heat pump discharge pipe 62 is lower than a predetermined temperature, and when the water is high, the heat pump discharge pipe 62 is connected to the heat pump discharge pipe 62. The high temperature water pipe 39 is connected. The water flowing through the lower return pipe 38 returns to the hot water storage tank 31.

電磁弁３６は、低温水管３４に設置され、集熱器１０に設置された集熱板サーミスタ１３と貯湯タンク３１に設置された下部温度センサー４０との測定温度によって作動し、低温水を流したり、止めたりする。電磁弁３６を通過した低温水管３４は、一方が第１逆止弁４１につながり、他方が集熱器供給管１５を介して集熱器１０につながる。第１逆止弁４１は、低温水管３４側からの流れを許容し、高温水管３９側からの流れを止める。 The solenoid valve 36 is installed in the low temperature water pipe 34, and operates by the temperature measured by the heat collecting plate thermistor 13 installed in the heat collector 10 and the lower temperature sensor 40 installed in the hot water storage tank 31 to flow low temperature water. , Stop. One of the low temperature water pipes 34 that has passed through the electromagnetic valve 36 is connected to the first check valve 41, and the other is connected to the heat collector 10 via the heat collector supply pipe 15. The first check valve 41 allows the flow from the low temperature water pipe 34 side and stops the flow from the high temperature water pipe 39 side.

集熱器１０から排出された高温水は、集熱器排出管１６を通り、高温水管３９に流れる。高温水管３９には第２逆止弁４２が設置されており、集熱器排出管１６及び第１逆止弁４１側からの流れは許容するが、逆側からの流れを止める。 The high temperature water discharged from the heat collector 10 passes through the heat collector discharge pipe 16 and flows to the high temperature water pipe 39. The high temperature water pipe 39 is provided with a second check valve 42, which allows the flow from the heat collector discharge pipe 16 and the first check valve 41 side, but stops the flow from the reverse side.

第２逆止弁４２を通過した高温水は、ヒートポンプ排出三方弁３７から流れる高温水と合流する。合流した高温水は、集熱器排出三方弁４３につながる。集熱器排出三方弁４３の手前には高温水管３９を流れる水の温度を測定する集熱器排出温度センサー４４が設置される。集熱器排出三方弁４３は、集熱器排出温度センサー４４が測定した水の温度が、予め定めた所定の温度よりも低温の場合に中間戻し管４５に切り替え、高温の場合に上部戻し管４６に切り替える。 The high-temperature water that has passed through the second check valve 42 merges with the high-temperature water that flows from the heat pump discharge three-way valve 37. The combined high temperature water is connected to the collector three-way valve 43. A heat collector discharge temperature sensor 44 for measuring the temperature of water flowing through the high temperature water pipe 39 is installed in front of the heat collector discharge three-way valve 43. The heat collector discharge three-way valve 43 switches to the intermediate return pipe 45 when the temperature of the water measured by the heat collector discharge temperature sensor 44 is lower than a predetermined temperature set in advance, and when the temperature is high, the upper return pipe Switch to 46.

貯湯タンク３１内の高温水は、上部のタンク出湯管４７から排出される。タンク出湯管４７には、タンク内の圧力が所定圧より上がった場合に圧力を逃がす逃し弁４８が設置される。タンク出湯管４７を流れる高温水は、混合部４９において、給水管３２から分かれた混合給水管３２ａを流れる低温水と混合され、出湯管５０から出湯される。 The high-temperature water in the hot water storage tank 31 is discharged from the upper tank hot water outlet pipe 47. The tank hot water outlet pipe 47 is provided with a relief valve 48 that releases pressure when the pressure in the tank rises above a predetermined pressure. The high-temperature water flowing through the tank hot water pipe 47 is mixed with the low temperature water flowing through the mixed water supply pipe 32 a separated from the water supply pipe 32 in the mixing section 49, and the hot water is discharged from the hot water discharge pipe 50.

本実施形態の給排水ユニット２０は、集熱器１０と貯湯ユニット３０の間に設置され、集熱器１０に水を供給する際及び集熱器１０から水を排出する際に使用される。給排水ユニット２０は、貯湯ユニット３０の低温水管３４と集熱器１０の集熱器供給管１５とを連結する連結供給管２０ａと、集熱器１０の集熱器排出管１６と貯湯ユニット３０の高温水管３９とを連結する連結排出管２０ｂと、を有する。 The water supply/drainage unit 20 of the present embodiment is installed between the heat collector 10 and the hot water storage unit 30, and is used when supplying water to the heat collector 10 and discharging water from the heat collector 10. The water supply/drainage unit 20 includes a connection supply pipe 20 a that connects the low-temperature water pipe 34 of the hot water storage unit 30 and the heat collector supply pipe 15 of the heat collector 10, the heat collector discharge pipe 16 of the heat collector 10, and the hot water storage unit 30. And a discharge pipe 20b connected to the high temperature water pipe 39.

給排水ユニット２０は、ブロアー２１と、気液分離タンク２２と、流量センサー２３と、集熱ポンプ２４と、排水弁２５と、戻り配管排水用逆止弁２６と、バイパス排水用逆止弁２６’と、筺体温度センサー２７と、凍結防止ヒーター２８と、制御部２９と、を有する。 The water supply/drainage unit 20 includes a blower 21, a gas-liquid separation tank 22, a flow rate sensor 23, a heat collection pump 24, a drain valve 25, a return pipe drain check valve 26, and a bypass drain check valve 26'. The housing temperature sensor 27, the antifreezing heater 28, and the control unit 29.

図２は、本発明にかかる一実施形態の給排水ユニット２０を側方から見た図を示す。図３は、本発明にかかる一実施形態の給排水ユニット２０の底面に設置した機器を上方から見た図を示す。 FIG. 2 shows a side view of the water supply/drainage unit 20 according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a view of a device installed on the bottom surface of the water supply/drainage unit 20 according to the embodiment of the present invention, as viewed from above.

集熱器１０の熱媒管１２内の水は、冬期に凍結して集熱器１０を破損させるおそれがある。そこで、本実施形態の太陽熱利用システム１では、給排水ユニット２０のブロアー２１及び気液分離タンク２２を用いて、集熱器１０内の水を強制的に排出する。また、給排水ユニット２０の内部にも水を残さないようにする。 Water in the heat medium pipe 12 of the heat collector 10 may freeze in the winter and damage the heat collector 10. Therefore, in the solar heat utilization system 1 of the present embodiment, the blower 21 and the gas-liquid separation tank 22 of the water supply/drainage unit 20 are used to forcibly discharge the water in the heat collector 10. Moreover, the water is not left inside the water supply/drainage unit 20.

本実施形態の給排水ユニット２０は、貯湯ユニット３０とは別体に形成する。給排水ユニット２０は、排水を容易にするため且つコンパクトに形成するため、例えば、ポンプ等の部品を底面に並べて配置させるとよい。 The water supply/drainage unit 20 of the present embodiment is formed separately from the hot water storage unit 30. In order to facilitate drainage and to make the water supply/drainage unit 20 compact, it is preferable to arrange parts such as a pump side by side on the bottom surface.

ブロアー２１は、集熱器１０の熱媒管１２内の水を空気と共に強制的に吸引する。気液分離タンク２２は、ブロアー２１の吸い込み口の前で水を排水する。すなわち、ブロアー２１は、気液分離タンク２２から空気のみ吸引する。 The blower 21 forcibly sucks the water in the heat medium pipe 12 of the heat collector 10 together with the air. The gas-liquid separation tank 22 drains water in front of the suction port of the blower 21. That is, the blower 21 sucks only air from the gas-liquid separation tank 22.

ブロアー２１は、例えば、10〜30kPa程度の負圧及び熱媒管１２内に2〜5m/sec以上の風速を発生できるものが好ましい。例えば、ゴム製のダイヤフラムを交流電磁石で電磁振動させて空気を送り出すエアポンプ形式ブロアーでよい。その他の形式のブロアー２１としては、真空掃除機に使用される遠心羽根車による遠心ブロアーや、住宅用井戸ポンプ等に使用されるウェスコポンプを送風用にしたウェスコポンプ型のブロアー等が考えられる。 The blower 21 is preferably, for example, one capable of generating a negative pressure of about 10 to 30 kPa and a wind speed of 2 to 5 m/sec or more in the heat medium tube 12. For example, an air pump type blower that sends air by electromagnetically vibrating a rubber diaphragm with an AC electromagnet may be used. As other types of blowers 21, a centrifugal blower using a centrifugal impeller used in a vacuum cleaner, a Wesco pump type blower for blowing a Wesco pump used for a well pump for a house, and the like can be considered.

気液分離タンク２２は、ブロアー２１によって吸引された水を気液分離タンク排水用逆止弁２２ａから排水し、空気のみをブロアー２１に吸引させる。水と空気の混合流体は、気液分離タンク２２の接線方向への流入口から流入し、回転流れを起こす。比重の大きい水は遠心力で外側に集まり、比重の小さい気体は中心部に集まることによって、気液分離タンク２２内の気液は分離する。 The gas-liquid separation tank 22 drains the water sucked by the blower 21 from the gas-liquid separation tank drain check valve 22 a, and causes the blower 21 to suck only the air. The mixed fluid of water and air flows in from the inlet in the tangential direction of the gas-liquid separation tank 22 and causes a rotational flow. The water having a large specific gravity is gathered to the outside by centrifugal force, and the gas having a small specific gravity is gathered to the central portion, so that the gas-liquid in the gas-liquid separation tank 22 is separated.

気液分離タンク２２の上部の中心にはブロアー２１に連結されたパイプが設置され、パイプを通して空気が吸引される。気液分離タンク２２に溜まった水は、ブロアー２１を停止した後、底部の気液分離タンク排水用逆止弁２２ａから排出する。気液分離タンク２２内の水がほぼ全て排出された後、再びブロアー２１を作動させる。このように、ブロアー２１の作動及び非作動を何度か繰り返すことによって、集熱器１０の熱媒管１２内の水を空気と共に強制的に吸引する。 A pipe connected to the blower 21 is installed at the center of the upper portion of the gas-liquid separation tank 22, and air is sucked through the pipe. The water collected in the gas-liquid separation tank 22 is discharged from the bottom check valve 22a for draining the gas-liquid separation tank after stopping the blower 21. After almost all the water in the gas-liquid separation tank 22 has been discharged, the blower 21 is operated again. In this way, by repeating the operation and non-operation of the blower 21 several times, the water in the heat medium pipe 12 of the heat collector 10 is forcibly sucked together with the air.

集熱ポンプ２４は、貯湯ユニット３０から集熱器１０へ水を供給する際に作動させる。流量センサー２３は、集熱ポンプ２４に流れ込む水の流量を測定する。流量センサー２３を用いて集熱ポンプ２４を制御することによって、集熱板サーミスタ１３が測定した温度に応じて集熱器１０へ供給する水の流量を安定して供給することが可能となる。 The heat collecting pump 24 is operated when water is supplied from the hot water storage unit 30 to the heat collector 10. The flow rate sensor 23 measures the flow rate of water flowing into the heat collection pump 24. By controlling the heat collection pump 24 using the flow rate sensor 23, it becomes possible to stably supply the flow rate of water supplied to the heat collector 10 in accordance with the temperature measured by the heat collection plate thermistor 13.

排水弁２５は、連結供給管２０ａに連結しており、排水弁２５を開くと、連結供給管２０ａから気液分離タンク２２側に水が流れる。排水弁２５と吸引管２００の間には、バイパス排水用逆止弁２６’が設置されている。バイパス排水用逆止弁２６’は、ブロアー２１が作動する前の集熱器１０及び配管内の排水を行う。この時、気液分離タンク２２にはほとんど水が入らない。ブロアー２１が作動すると、バイパス排水用逆止弁２６’は閉じ、配管内を負圧にすることで気液分離タンク２２に水が流れる。 The drain valve 25 is connected to the connection supply pipe 20a, and when the drain valve 25 is opened, water flows from the connection supply pipe 20a to the gas-liquid separation tank 22 side. A bypass drain check valve 26 ′ is installed between the drain valve 25 and the suction pipe 200. The bypass drain check valve 26' drains the heat collector 10 and the pipe before the blower 21 is activated. At this time, almost no water enters the gas-liquid separation tank 22. When the blower 21 operates, the check valve 26' for bypass drainage is closed, and the pressure in the pipe is made negative so that water flows into the gas-liquid separation tank 22.

図４は、本発明にかかる一実施形態の給排水ユニット２０の戻り配管排水用逆止弁２６を示す。 FIG. 4 shows a check valve 26 for return pipe drainage of the water supply/drainage unit 20 according to one embodiment of the present invention.

戻り配管排水用逆止弁２６は、ケース２６ａと、ボール２６ｂと、ボール受け部２６ｃと、パッキン２６ｄと、を有する。 The return pipe drain check valve 26 includes a case 26a, balls 26b, a ball receiving portion 26c, and a packing 26d.

ケース２６ａには、連結供給管２０ａの一部を構成する第１管路２６１と、連結排出管２０ｂの一部を構成する第２管路２６２と、第１管路２６１と第２管路２６２を連結する第３管路２６３が形成される。第２管路２６２は、第１管路２６１の上方となるように設置される。 In the case 26a, a first conduit 261 forming a part of the connection supply pipe 20a, a second conduit 262 forming a part of the connection discharge pipe 20b, a first conduit 261 and a second conduit 262. A third pipe line 263 connecting the two is formed. The second pipeline 262 is installed above the first pipeline 261.

第１管路２６１には集熱器１０へ供給される低温の水が流れ、第２管路２６２には集熱器１０から排出される高温の水が流れる。すると、高温の水から低温の水へ熱が伝わる熱損失が生じる。そこで、ケース２６ａは、熱伝導率の低いプラスチック、例えば、エンジニアリングプラスチックであるポリアセタール樹脂等で作成することが好ましい。 Low-temperature water supplied to the heat collector 10 flows through the first pipeline 261 and high-temperature water discharged from the heat collector 10 flows through the second pipeline 262. Then, heat is transferred from high temperature water to low temperature water, resulting in heat loss. Therefore, the case 26a is preferably made of a plastic having a low thermal conductivity, for example, polyacetal resin which is an engineering plastic.

第１管路２６１が第３管路２６３と交差する部分の下方には、ボール受け部２６ｃが設置され、ボール受け部２６ｃの上方には、ボール２６ｂが第３管路２６３内の一部を上下に移動可能に配置される。第３管路２６３の一部の内周には、パッキン２６ｄが設置され、ボール２６ｂとパッキン２６ｄが当接することで第３管路２６３を塞ぐことができる。 A ball receiving portion 26c is installed below a portion where the first pipeline 261 intersects with the third pipeline 263, and a ball 26b covers a part of the third pipeline 263 above the ball receiving portion 26c. It is arranged to be movable up and down. A packing 26d is installed on the inner circumference of a part of the third conduit 263, and the ball 26b and the packing 26d abut each other to close the third conduit 263.

例えば、集熱器供給管１５に設置された集熱ポンプ２４を作動させると、水が第１管路２６１へ流れ、第１管路２６１の圧力が第２管路２６２よりも高くなる。そして、ボール受け部２６ｃに載置されていたボール２６ｂが上方に浮き、パッキン２６ｄと当接することで第３管路２６３を塞ぐ。 For example, when the heat collecting pump 24 installed in the heat collector supply pipe 15 is operated, water flows into the first pipeline 261 and the pressure in the first pipeline 261 becomes higher than that in the second pipeline 262. Then, the ball 26b placed on the ball receiving portion 26c floats upward and comes into contact with the packing 26d to close the third conduit 263.

集熱ポンプ２４を停止すると、水が第１管路２６１へ流れず、第１管路２６１の圧力が第２管路２６２よりも低くなる。そして、上方に浮いていたボール２６ｂがボール受け部２６ｃに載置され、パッキン２６ｄと離間することで第３管路２６３を開放する。その結果、上方にある第２管路２６２から第１管路２６１へ水が流れる。 When the heat collecting pump 24 is stopped, water does not flow into the first pipeline 261 and the pressure of the first pipeline 261 becomes lower than that of the second pipeline 262. Then, the ball 26b floating above is placed on the ball receiving portion 26c and separated from the packing 26d to open the third conduit 263. As a result, water flows from the upper second pipe line 262 to the first pipe line 261.

筺体温度センサー２７は、筺体内の温度を測定する。凍結防止ヒーター２８は、筺体内を温めるヒーターである。制御部２９は、スイッチ又はセンサー等からの入力信号に応じて、ポンプ、弁又はヒーター等の作動を制御する。 The housing temperature sensor 27 measures the temperature inside the housing. The antifreezing heater 28 is a heater that warms the inside of the housing. The control unit 29 controls the operation of the pump, the valve, the heater, or the like according to the input signal from the switch, the sensor, or the like.

給排水ユニット２０は、図２及び図３に示すように、各部品をコンパクトに収納する。例えば、ブロアー２１及び気液分離タンク２２は、各部品よりも上方に収納され、床面積を小さくしている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the water supply/drainage unit 20 accommodates each component compactly. For example, the blower 21 and the gas-liquid separation tank 22 are housed above the respective parts to reduce the floor area.

このため、本実施形態の給排水ユニット２０は、集熱ポンプ２４から気液分離タンク２２へ水を供給するために吸引管２００を用いている。 Therefore, the water supply/drainage unit 20 of the present embodiment uses the suction pipe 200 to supply water from the heat collection pump 24 to the gas-liquid separation tank 22.

図５は、本発明にかかる一実施形態の給排水ユニット２０の吸引管２００を示す。図６は、吸引管２００のパイプ束２１０を示す。 FIG. 5 shows a suction pipe 200 of the water supply/drainage unit 20 according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 shows a pipe bundle 210 of the suction pipe 200.

吸引管２００は、パイプ束２１０と、パイプ束２１０を支持する継手２２０を有する。給排水ユニット２０は、排水時になるべく水を残さないようにするため、排水する位置を低くすることが好ましい。これに対して、気液分離タンク２２は、急速に排水できるように、排水する位置を高くすることが好ましい。したがって、吸引管２００は、下方に設置してある排水弁２５から上方に設置してある気液分離タンク２２へ水を吸い上げる際に使用される。 The suction pipe 200 includes a pipe bundle 210 and a joint 220 that supports the pipe bundle 210. In the water supply/drainage unit 20, it is preferable to lower the position of drainage so as to leave as little water as possible during drainage. On the other hand, the gas-liquid separation tank 22 preferably has a high drainage position so that the gas can be rapidly drained. Therefore, the suction pipe 200 is used when sucking water from the drain valve 25 installed below to the gas-liquid separation tank 22 installed above.

径の太い管では水を吸い上げることは困難である。したがって、水を吸い上げるために、本実施形態では、径の細い内側パイプ２１１を使用する。しかしながら、細いパイプは、吸い上げ水量がすくない。そこで、本実施形態では、径の細い内側パイプ２１１を束にして外側パイプ２１２の中に入れて使用し、十分な水量を吸い上げることができるようにする。 It is difficult to suck up water with a thick tube. Therefore, in this embodiment, the inner pipe 211 having a small diameter is used to suck up water. However, a thin pipe has a small amount of suction water. Therefore, in the present embodiment, the inner pipes 211 having a small diameter are bundled and used by being put in the outer pipes 212 so that a sufficient amount of water can be sucked up.

内側パイプ２１１の材料は、テフロン又はナイロン等の耐久性の高いものが好ましい。また、内側パイプ２１１の寸法は、内径3mm以下が好ましい。 The material of the inner pipe 211 is preferably a highly durable material such as Teflon or nylon. The inner pipe 211 preferably has an inner diameter of 3 mm or less.

本実施形態の吸い上げ管２００は、内径3mm、外径4mmのナイロン製の内側パイプ２１１を７本束ね、外側パイプ２１２の中に入れる。内側パイプ２１１の束は、外径12mmとなるので、外側パイプ２１２の内径は13mm、外径は16mmとする。 In the suction pipe 200 of this embodiment, seven nylon inner pipes 211 each having an inner diameter of 3 mm and an outer diameter of 4 mm are bundled and placed in the outer pipe 212. Since the bundle of inner pipes 211 has an outer diameter of 12 mm, the outer pipe 212 has an inner diameter of 13 mm and an outer diameter of 16 mm.

なお、内側パイプ２１１及び外側パイプ２１２の寸法は、実施形態のものに限らない。内側パイプ２１１の寸法は、水を吸い上げられればよい。また、外側パイプ２１２の寸法は、所定の数の内側パイプ２１１を束ねられればよい。 The dimensions of the inner pipe 211 and the outer pipe 212 are not limited to those in the embodiment. The inner pipe 211 may be dimensioned so that it can absorb water. Moreover, the outer pipe 212 may be dimensioned so that a predetermined number of inner pipes 211 are bundled.

内側パイプ２１１と外側パイプ２１２の間及び内側パイプ２１１同士の隙間は、シリコンシーリング等によって埋めればよい。ナイロンの表面は、接着性がよくないので、シリコンシーリング用のフィラーを予め表面に塗って接着強度を上げることが好ましい。 The gaps between the inner pipe 211 and the outer pipe 212 and the gaps between the inner pipes 211 may be filled with silicon sealing or the like. Since the surface of nylon does not have good adhesiveness, it is preferable to apply a filler for silicon sealing to the surface in advance to increase the adhesive strength.

パイプ束２１０は、継手２２０によって支持される。継手２２０は、パイプ束２１０に当接する当接部２２１と、パイプ束２１０のうち当接部２２１よりも先端側を収納する収納部２２２と、収納部２２２の終端を塞ぐ底部２２３と、底部２２３から突出する突出部２２４と、を有する。 The pipe bundle 210 is supported by the joint 220. The joint 220 includes an abutting portion 221, which abuts the bundle of pipes 210, a housing portion 222 which houses the tip end side of the abutting portion 221 of the pipe bundle 210, a bottom portion 223 which closes the end of the housing portion 222, and a bottom portion 223. And a protrusion 224 that protrudes from.

当接部２２１は、パイプ束２１０の外径と同じ又はパイプ束２１０を収納可能な内径寸法を有する。当接部２２１には、内周にわたる凹部２２１ａが形成される。凹部２２１ａには、パッキン２３０が設置される。収納部２２２は、パイプ束２１０の外径よりも大きい内径寸法を有する。収納部２２２の一部には、排水弁２５側に連結される連結孔２２２ａが形成される。底部２２３は、収納部２２２の終端から水が漏れないように塞ぐ。 The contact portion 221 has the same outer diameter as the pipe bundle 210 or an inner diameter dimension capable of accommodating the pipe bundle 210. The contact portion 221 is formed with a recess 221a extending along the inner circumference. The packing 230 is installed in the recess 221a. The storage portion 222 has an inner diameter dimension larger than the outer diameter of the pipe bundle 210. A connection hole 222a connected to the drain valve 25 side is formed in a part of the storage part 222. The bottom portion 223 closes the storage portion 222 so that water does not leak from the end of the storage portion 222.

突出部２２４は、底部２２３の一部から内側に突出した部分である。突出部２２４は、パイプ束２１０と底部２２３との間に隙間を生じさせる。本実施形態の突出部２２４は、図５に示すように、連結孔２２２ａに対向する側で、底部２２３及び収納部２２２から突出するように設けられる。 The protruding portion 224 is a portion protruding inward from a part of the bottom portion 223. The protruding portion 224 creates a gap between the pipe bundle 210 and the bottom portion 223. As shown in FIG. 5, the protrusion 224 of this embodiment is provided so as to protrude from the bottom portion 223 and the storage portion 222 on the side facing the connection hole 222a.

パイプ束２１０を継手２２０に取り付けると、外側パイプ２１２の外周と当接部２２１の内周が当接する。凹部２２１ａに設置されたパッキン２３０は、外側パイプ２１２の外周を押圧し、水が漏れることを防ぐ。パイプ束２１０の先端２１０ａの一部は、突出部２２４に当接する。したがって、パイプ束２１０のうち、当接部２２１よりも先端２１０ａ側は、継手２２０に当接しておらず、隙間が形成されている。つまり、パイプ束２１０と継手２２０の隙間を水が流れる。 When the pipe bundle 210 is attached to the joint 220, the outer circumference of the outer pipe 212 and the inner circumference of the contact portion 221 come into contact with each other. The packing 230 installed in the recess 221a presses the outer circumference of the outer pipe 212 to prevent water from leaking. A part of the tip 210a of the pipe bundle 210 abuts the protrusion 224. Therefore, the tip 210a side of the pipe bundle 210 with respect to the contact portion 221 is not in contact with the joint 220, and a gap is formed. That is, water flows through the gap between the pipe bundle 210 and the joint 220.

継手２２０は、パイプ束２１０との隙間に水が残る量を少なくするために、パイプ束２１０の先端２１０ａと継手２２０の底部２２３との距離を短く形成するとよい。本実施形態のパイプ束２１０の先端２１０ａと継手２２０の底部２２３との距離は、約3mmに形成している。 The joint 220 may be formed to have a short distance between the tip 210a of the pipe bundle 210 and the bottom 223 of the joint 220 in order to reduce the amount of water remaining in the gap between the joint 220 and the pipe bundle 210. The distance between the tip 210a of the pipe bundle 210 and the bottom 223 of the joint 220 of this embodiment is set to about 3 mm.

したがって、継手２２０内に残る水の量を最小限に止めることが可能となる。 Therefore, the amount of water remaining in the joint 220 can be minimized.

次に、本実施形態の給排水ユニット２０の作動について説明する。 Next, the operation of the water supply/drainage unit 20 of the present embodiment will be described.

図７は、本実施形態の給排水ユニット２０の制御フローチャートを示す。ここで、予め定めた設定値は、部品毎又はステップ毎に対してそれぞれ異なる値であっても同じ値であってもよい。 FIG. 7 shows a control flowchart of the water supply/drainage unit 20 of the present embodiment. Here, the predetermined set value may be a different value or the same value for each part or each step.

まず、ステップ１で、集熱板サーミスタ１３の測定値及び下部温度センサー４０の測定値がそれぞれ予め定めた設定値以上か否かを判定する（ＳＴ１）。 First, in step 1, it is determined whether or not the measured value of the heat collecting plate thermistor 13 and the measured value of the lower temperature sensor 40 are each equal to or greater than a predetermined set value (ST1).

ステップ１において、集熱板サーミスタ１３の測定値及び下部温度センサー４０の測定値がそれぞれ予め定めた設定値以上の場合、ステップ２に進み、集熱板サーミスタ１３の測定値及び下部温度センサー４０の測定値のいずれかが予め定めた設定値未満の場合、ステップ３に進む。 In step 1, if the measured value of the heat collecting plate thermistor 13 and the measured value of the lower temperature sensor 40 are equal to or more than the preset values, the process proceeds to step 2, and the measured value of the heat collecting plate thermistor 13 and the lower temperature sensor 40 If any of the measured values is less than the predetermined set value, the process proceeds to step 3.

ステップ２では、集熱運転を開始する（ＳＴ２）。 In step 2, the heat collection operation is started (ST2).

図８は、本実施形態の給排水ユニット２０の集熱運転のフローチャートを示す。 FIG. 8 shows a flowchart of the heat collection operation of the water supply/drainage unit 20 of the present embodiment.

まず、ステップ２１で、電磁弁３６を開とし、流量センサー２３のカウントを開始する（ＳＴ２１）。 First, in step 21, the solenoid valve 36 is opened and counting of the flow rate sensor 23 is started (ST21).

次に、ステップ２２で、予め定めた第１の所定時間経過後に、流量センサー２３のカウントが予め定めた第１の設定値以下か否かを判定する（ＳＴ２２）。 Next, in step 22, it is determined whether or not the count of the flow rate sensor 23 is less than or equal to a predetermined first set value after a predetermined first predetermined time has elapsed (ST22).

ステップ２２において、予め定めた第１の所定時間経過後に、流量センサー２３のカウントが予め定めた設定値より以下の場合、ステップ２４に進む。 In step 22, if the count of the flow rate sensor 23 is less than or equal to the preset value after the lapse of the predetermined first predetermined time, the process proceeds to step 24.

ステップ２２において、予め定めた第１の所定時間経過後に、流量センサー２３のカウントが予め定めた設定値より大きい場合、ステップ２３で、予め定めた第２の所定時間経過後に、流量センサー２３のカウントが第２の設定値以下か否かを判定する（ＳＴ２３）。ただし、第２の設定置は、第１の設定値以上とする。 In step 22, if the count of the flow rate sensor 23 is greater than the predetermined set value after the lapse of the first predetermined time, in step 23, the count of the flow rate sensor 23 is reached after the second predetermined time has elapsed. Is determined to be the second set value or less (ST23). However, the second setting value is set to the first setting value or more.

ステップ２３において、予め定めた第２の所定時間経過後に、流量センサー２３のカウントが第２の設定値より大きい場合、水漏れのおそれがあるので、制御を終える。 In step 23, if the count of the flow sensor 23 is larger than the second set value after the elapse of the second predetermined time, there is a risk of water leakage, so the control is ended.

ステップ２３において、予め定めた第２の所定時間経過後に、流量センサー２３のカウントが第２の設定値以下の場合、ステップ２４に進む。 In step 23, if the count of the flow sensor 23 is less than or equal to the second set value after the elapse of the second predetermined time, the process proceeds to step 24.

ステップ２４では、集熱ポンプ２４をＯＮ、エア抜き弁１４の電源をＯＮとする（ＳＴ２４）。 In step 24, the heat collecting pump 24 is turned on and the power source of the air bleeding valve 14 is turned on (ST24).

次に、ステップ２５で、集熱ポンプ２４のDutyが予め定めた設定値以上、且つ、流量センサー２３のカウントが予め定めた設定値以下の状態が、予め定めた所定時間以上継続したか否かを判定する（ＳＴ２５）。 Next, in step 25, it is determined whether or not the duty of the heat collection pump 24 is equal to or greater than a preset value and the count of the flow rate sensor 23 is equal to or less than a preset value for a predetermined time or more. Is determined (ST25).

ステップ２５において、条件を満足する場合、ステップ２６で、集熱ポンプ２４をＯＦＦとし、電磁弁３６を閉として、制御を終える。 When the conditions are satisfied in step 25, the heat collection pump 24 is turned off and the solenoid valve 36 is closed in step 26, and the control is ended.

ステップ２５において、条件を満足しない場合、ステップ２７で、集熱器排出温度センサー４４の測定値が予め定めた設定値より大きいか否かを判定する（ＳＴ２７）。 When the condition is not satisfied in step 25, it is determined in step 27 whether the measured value of the heat collector exhaust temperature sensor 44 is larger than a preset set value (ST27).

ステップ２７において、集熱器排出温度センサー４４の測定値が予め定めた設定値より大きい場合、ステップ２８で、集熱器１０から排出される温水を、集熱器排出三方弁４３から上部戻し管４６に戻し（ＳＴ２８）、ステップ３０に進む。 In step 27, if the measured value of the heat collector discharge temperature sensor 44 is larger than the preset value, the warm water discharged from the heat collector 10 is discharged from the heat collector discharge three-way valve 43 into the upper return pipe in step 28. It returns to 46 (ST28), and proceeds to step 30.

ステップ２７において、集熱器排出温度センサー４４の測定値が予め定めた設定値以下の場合、ステップ２９で、集熱器１０から排出される温水を、集熱器排出三方弁４３から中間戻し管４５に戻し（ＳＴ２９）、ステップ３０に進む。 In step 27, when the measured value of the heat collector discharge temperature sensor 44 is less than or equal to the preset value, in step 29, the warm water discharged from the heat collector 10 is transferred from the heat collector discharge three-way valve 43 to the intermediate return pipe. It returns to 45 (ST29), and progresses to step 30.

ステップ３０では、集熱板サーミスタ１３の測定値が予め定めた設定値以下、又は下部温度センサー４０の測定値が集熱板サーミスタ１３の測定値以下か否かを判定する（ＳＴ３０）。 In step 30, it is determined whether the measured value of the heat collecting plate thermistor 13 is less than or equal to a predetermined set value, or the measured value of the lower temperature sensor 40 is less than or equal to the measured value of the heat collecting plate thermistor 13 (ST30).

ステップ３０において、条件を満足しない場合、ステップ２５に戻る。 If the condition is not satisfied in step 30, the process returns to step 25.

ステップ３０において、条件を満足する場合、ステップ３１で、集熱ポンプ２４をＯＦＦとし、エア抜き弁１４の電源をＯＦＦとし（ＳＴ３１）、集熱運転を終える。 When the conditions are satisfied in step 30, the heat collecting pump 24 is turned off and the power of the air bleeding valve 14 is turned off in step 31 (ST31), and the heat collecting operation is ended.

集熱運転を終えると、図７に示したステップ３で、集熱板サーミスタ１３の測定値が予め定めた設定値以下か否かを判定する（ＳＴ３）。 When the heat collecting operation is completed, in step 3 shown in FIG. 7, it is determined whether or not the measured value of the heat collecting plate thermistor 13 is equal to or less than a preset set value (ST3).

ステップ３において、集熱板サーミスタ１３の測定値が予め定めた設定値以下の場合、集熱器１０内での凍結を防止するため、ステップ４で、排水弁２５を開き、ブロアー２１を予め定めた所定時間ＯＮとし、その後ＯＦＦとする（ＳＴ４）。ブロアー２１のＯＮ／ＯＦＦは、複数回行ってもよい。ブロアー２１のＯＮ／ＯＦＦを複数回行う場合、集熱板サーミスタ１３の測定値と比較する設定値を予め複数個定めて、１回毎に異なる設定値を用いてもよい。 In step 3, when the measured value of the heat collecting plate thermistor 13 is less than or equal to the predetermined set value, in step 4, the drain valve 25 is opened and the blower 21 is predetermined in order to prevent freezing in the heat collector 10. It is turned on for a predetermined time and then turned off (ST4). The blower 21 may be turned on/off a plurality of times. When the blower 21 is turned on/off a plurality of times, a plurality of set values to be compared with the measured value of the heat collecting plate thermistor 13 may be set in advance and a different set value may be used for each time.

ステップ３において、集熱板サーミスタ１３の測定値が予め定めた設定値より大きい場合、ステップ５に進む。 In step 3, if the measured value of the heat collecting plate thermistor 13 is larger than the preset set value, the process proceeds to step 5.

ステップ５では、筺体温度センサー２７の測定値が予め定めた設定値以下か否かを判定する（ＳＴ５）。 In step 5, it is determined whether the measured value of the housing temperature sensor 27 is less than or equal to a preset set value (ST5).

ステップ５において、筺体温度センサー２７の測定値が予め定めた設定値より大きい場合、ステップ７に進む。 In step 5, when the measured value of the housing temperature sensor 27 is larger than the preset value, the process proceeds to step 7.

ステップ５において、筺体温度センサー２７の測定値が予め定めた設定値以下の場合、ステップ６で、凍結防止ヒーター２８をＯＮとする（ＳＴ６）。 When the measured value of the housing temperature sensor 27 is less than or equal to the preset value in step 5, the antifreezing heater 28 is turned on in step 6 (ST6).

次に、ステップ７で、集熱ポンプ２４がＯＦＦとなってから予め定めた所定時間が経過し、且つ、排水弁２５が開となってから予め定めた所定時間が経過し、現在の排水弁２５が閉の状態か否かを判定する（ＳＴ７）。 Next, in step 7, a predetermined time has passed since the heat collection pump 24 was turned off, and a predetermined time has passed since the drain valve 25 was opened. It is determined whether 25 is in the closed state (ST7).

ステップ７において、条件を満足しない場合、制御を終える。 In step 7, if the conditions are not satisfied, the control ends.

ステップ７において、条件を満足する場合、ステップ８で、排水弁２５を一度開き、予め定めた所定時間後排水弁２５を閉じ（ＳＴ８）、制御を終える。 If the condition is satisfied in step 7, the drain valve 25 is once opened in step 8, and the drain valve 25 is closed after a predetermined time has elapsed (ST8), and the control is finished.

このような制御を行うことによって、集熱器１０による加温を適切に行うことが可能となる。また、集熱器１０の凍結を防止することが可能となる。さらに、集熱器１０へ供給する水の流量を安定して供給することが可能となる。 By performing such control, it becomes possible to appropriately perform the heating by the heat collector 10. Moreover, it becomes possible to prevent freezing of the heat collector 10. Further, the flow rate of water supplied to the heat collector 10 can be stably supplied.

以上、本実施形態の給排水ユニット２０は、太陽熱によって水の温度を上昇させる集熱器１０と集熱器１０によって温められた水を貯湯する貯湯ユニット３０の間で給排水を行う給排水ユニット２０において、集熱器１０に給水する集熱ポンプ２４と、集熱器１０内の水を吸引するブロアー２１と、ブロアー２１の吸い込み口の前で水と気体を分離する気液分離タンク２２と、気液分離タンク２２で分離された水を排水する気液分離タンク排水用逆止弁２２ａと、貯湯ユニット３０から集熱器１０へ水を供給するための連結供給管２０ａと、集熱器１０から貯湯ユニット３０へ水を排出するための連結排出管２０ｂと、連結排出管１６から連結供給管１５へのみ水を流す戻り配管排水用逆止弁２６と、連結供給管１５から水を排出するための排水弁２５と、排水弁２５から気液分離タンク２２に連結する吸引管２００と、を備える。したがって、コンパクトにユニット化され使いやすい給排水ユニット２０を提供することが可能となる。 As described above, the water supply/drainage unit 20 of the present embodiment is a water supply/drainage unit 20 that performs water supply/drain between the heat collector 10 that raises the temperature of water by solar heat and the hot water storage unit 30 that stores the water warmed by the heat collector 10. A heat collection pump 24 for supplying water to the heat collector 10, a blower 21 for sucking water in the heat collector 10, a gas-liquid separation tank 22 for separating water and gas in front of a suction port of the blower 21, and a gas-liquid A check valve 22a for draining the gas-liquid separation tank that drains the water separated in the separation tank 22, a connection supply pipe 20a for supplying water from the hot water storage unit 30 to the heat collector 10, and a hot water storage tank from the heat collector 10. A connection discharge pipe 20b for discharging water to the unit 30, a return pipe drain check valve 26 for flowing water only from the connection discharge pipe 16 to the connection supply pipe 15, and a water discharge pipe for discharging water from the connection supply pipe 15 A drain valve 25 and a suction pipe 200 that connects the drain valve 25 to the gas-liquid separation tank 22 are provided. Therefore, it is possible to provide the water supply/drainage unit 20 that is compactly unitized and easy to use.

本実施形態の給排水ユニット２０は、集熱ポンプ２４に供給される水の流量を測定する流量センサー２３を備える。したがって、集熱板サーミスタ１３が測定した温度に応じて、集熱器１０に供給される水の流量を制御することが可能となる。 The water supply/drainage unit 20 of the present embodiment includes a flow rate sensor 23 that measures the flow rate of water supplied to the heat collection pump 24. Therefore, the flow rate of water supplied to the heat collector 10 can be controlled according to the temperature measured by the heat collecting plate thermistor 13.

従来は、集熱板サーミスタが測定した温度に応じて、集熱ポンプの回転数を制御していた。集熱ポンプの回転数を制御する場合、集熱ポンプの回転数が同じでも集熱器の配管の長さ又は集熱板の枚数等によって集熱流量が変化してしまい、的確な制御が困難であった。これに対して、流量センサー２３を用いることによって、集熱板サーミスタ１３が測定した温度に応じて集熱器１０へ供給する水の流量を安定して供給することが可能となる。 Conventionally, the number of rotations of the heat collecting pump is controlled according to the temperature measured by the heat collecting plate thermistor. When controlling the rotation speed of the heat collection pump, even if the rotation speed of the heat collection pump is the same, the heat collection flow rate changes depending on the length of the heat collector piping or the number of heat collection plates, etc. Met. On the other hand, by using the flow rate sensor 23, the flow rate of water supplied to the heat collector 10 can be stably supplied according to the temperature measured by the heat collecting plate thermistor 13.

また、エアロック等によって熱媒管１２の循環不良が生じた場合、流量センサー２３を用いることによって、流量の低下及び水漏れの発生による流量の増大を直接的に検出することが可能となる。 Further, when the heat medium pipe 12 has a poor circulation due to an airlock or the like, the flow rate sensor 23 can be used to directly detect a decrease in the flow rate and an increase in the flow rate due to the occurrence of water leakage.

本実施形態の給排水ユニット２０は、気液分離タンク２２は、排水弁２５よりも上方に設置される。したがって、給排水ユニット２０からの排水時に、給排水ユニット２０内になるべく水を残さないようにすることが可能となる。また、気液分離タンク２２から急速に排水することが可能となる。 In the water supply/drainage unit 20 of the present embodiment, the gas-liquid separation tank 22 is installed above the drainage valve 25. Therefore, when draining water from the water supply/drainage unit 20, it is possible to prevent as much water as possible from remaining in the water supply/drainage unit 20. Further, it becomes possible to rapidly drain the gas-liquid separation tank 22.

本実施形態の給排水ユニット２０では、吸引管２００は、小径のパイプ束２１０と、パイプ束２１０を排水弁２５及び気液分離タンク２２に連結する継手２２０と、を有する。したがって、径の細い内側パイプ２１１を束にして外側パイプ２１２の中に入れて使用することで、十分な流量の水を吸い上げることが可能となる。 In the water supply/drainage unit 20 of the present embodiment, the suction pipe 200 has a small-diameter pipe bundle 210 and a joint 220 that connects the pipe bundle 210 to the drain valve 25 and the gas-liquid separation tank 22. Therefore, it is possible to suck up a sufficient amount of water by bundling the inner pipes 211 having a small diameter into the outer pipes 212 and using them.

本実施形態の給排水ユニット２０では、戻り配管排水用逆止弁２６は、連結供給管２０ａの一部を構成する第１管路２６１と、第１管路２６１よりも上方に設置され、連結排出管の一部を構成する第２管路２６２と、第１管路２６１と第２管路２６２を連結する第３管路２６３と、を有する。したがって、戻り配管排水用逆止弁２６をコンパクトに形成することができ、給排水ユニット２０内のスペースを有効に活用することが可能となる。 In the water supply/drainage unit 20 of the present embodiment, the return pipe drain check valve 26 is installed above the first pipe 261 forming a part of the connection supply pipe 20a and the first pipe 261 to be connected and discharged. It has the 2nd pipeline 262 which constitutes a part of pipe, and the 3rd pipeline 263 which connects the 1st pipeline 261 and the 2nd pipeline 262. Therefore, the return pipe drain check valve 26 can be formed compactly, and the space in the water supply/drainage unit 20 can be effectively utilized.

本実施形態の給排水ユニット２０は、排水弁２５と吸引管２００の間から排水するバイパス排水用逆止弁２６’を備える。したがって、ブロアー２１を使用しない場合に、気液分離タンク２２に水を吸い上げることなく排水することが可能となる。 The water supply/drainage unit 20 of the present embodiment includes a bypass drain check valve 26 ′ that drains water between the drain valve 25 and the suction pipe 200. Therefore, when the blower 21 is not used, the gas-liquid separation tank 22 can be drained without sucking the water.

本実施形態の太陽熱利用システム１は、前記給排水ユニット２０と、集熱器１０と、貯湯ユニット３０と、を備え、集熱器１０は、１本の管をジグザグ曲げにして取り付ける熱媒管１２と、熱媒管１２を通過する水を太陽熱により加温する集熱板１１と、を有し、貯湯ユニット３０は、集熱器１０で加温された水を貯湯する貯湯タンク３１と、集熱器１０で加温された水を貯湯タンク３１の上部に戻す上部戻し管４６と、集熱器１０で加温された水を貯湯タンク３１の上下方向の中間に戻す中間戻し管４５と、を有する。したがって、水を貯湯タンク３１の上部と、上下方向の中間と、のどちらかに戻すことが可能となる。 The solar heat utilization system 1 of the present embodiment includes the water supply/drainage unit 20, the heat collector 10, and the hot water storage unit 30, and the heat collector 10 is a heat medium pipe 12 to which one pipe is attached by zigzag bending. And a heat collecting plate 11 that heats water passing through the heat medium pipe 12 by solar heat, and the hot water storage unit 30 includes a hot water storage tank 31 that stores the water heated by the heat collector 10, and a hot water collecting tank 31. An upper return pipe 46 for returning the water heated by the heater 10 to the upper part of the hot water storage tank 31, and an intermediate return pipe 45 for returning the water heated by the heat collector 10 to the vertical middle of the hot water storage tank 31. Have. Therefore, it is possible to return the water to either the upper portion of the hot water storage tank 31 or the middle in the vertical direction.

本実施形態の太陽熱利用システム１は、貯湯ユニット３０は、上部戻し管４６と中間戻し管４５とに分岐させる集熱器排出三方弁４３と、集熱器排出三方弁４３の集熱器１０側の水の温度を測定する集熱器排出温度センサー４４と、を有し、集熱器排出三方弁４３は、集熱器排出温度センサー４４の測定値が予め定めた所定の温度よりも高い場合に高温水管３９と上部戻し管４６をつなげ、集熱器排出温度センサー４４の測定値が予め定めた所定の温度よりも低い場合に高温水管３９と中間戻し管４５をつなげる。したがって、貯湯タンク３１の内部は、上方に高温水、下方に低温水、それらの中間に高温水と低温水の間の温度の水が溜まるようになり、高温水が低温水によってすぐに冷めてしまうことがなくなり、出湯管４７から上部に溜まった高温水を迅速に排出することが可能となる。 In the solar heat utilization system 1 of the present embodiment, the hot water storage unit 30 includes a heat collector discharge three-way valve 43 that branches into an upper return pipe 46 and an intermediate return pipe 45, and a heat collector 10 side of the heat collector discharge three-way valve 43. When the measured value of the heat collector discharge three-way valve 43 is higher than a predetermined temperature, the heat collector discharge temperature sensor 44 measures the temperature of the water. The high temperature water pipe 39 and the upper return pipe 46 are connected to each other, and the high temperature water pipe 39 and the intermediate return pipe 45 are connected when the measured value of the heat collector discharge temperature sensor 44 is lower than a predetermined temperature. Therefore, inside the hot water storage tank 31, high temperature water is stored in the upper part, low temperature water is stored in the lower part, and water having a temperature between the high temperature water and the low temperature water is accumulated in the middle of them. The hot water that has accumulated in the upper portion can be quickly discharged from the hot water outlet pipe 47.

本実施形態の太陽熱利用システム１は、貯湯ユニット３０に連結されるヒートポンプユニット６０を備える。したがって、集熱器１０が十分に使用できない場合に、ヒートポンプユニット６０によって高温水を提供することが可能となる。 The solar heat utilization system 1 of the present embodiment includes a heat pump unit 60 connected to the hot water storage unit 30. Therefore, when the heat collector 10 cannot be used sufficiently, the heat pump unit 60 can provide high-temperature water.

なお、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。 Although various embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to these embodiments only, and embodiments configured by appropriately combining the configurations of the respective embodiments are also included in the scope of the present invention. It is a thing.

１…太陽熱利用システム
１０…集熱器
１１…集熱板
１２…熱媒管
１３…集熱板サーミスタ
１４…エア抜き弁
１５…集熱器供給管
１６…集熱器排出管
２０…給排水ユニット
２０ａ…連結供給管
２０ｂ…連結排出管
２１…ブロアー
２２…気液分離タンク
２２ａ…気液分離タンク排水用逆止弁
２３…流量センサー
２４…集熱ポンプ
２５…排水弁
２６…戻り配管排水用逆止弁
２６’…バイパス排水用逆止弁
２７…筺体温度センサー
２８…凍結防止ヒーター
２９…制御部
３０…貯湯ユニット
３１…貯湯タンク
３２…給水管
３３…給水弁
３４…低温水管
３５…切替弁
３６…電磁弁
３７…ヒートポンプ排出三方弁
３８…下部戻し管
３９…高温水管
４０…下部温度センサー
４１…第１逆止弁
４２…第２逆止弁
４３…集熱器排出三方弁
４４…集熱器排出温度センサー
４５…中間戻し管
４６…上部戻し管
４７…タンク出湯管
４８…逃し弁
４９…混合部
５０…出湯部
６０…ヒートポンプユニット
６１…ヒートポンプ供給管
６２…ヒートポンプ排出管
２００…吸引管
２１０…パイプ束
２１１…内側パイプ
２１２…外側パイプ
２２０…継手
２２１…当接部
２２２…収納部
２２３…底部
２２４…突出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Solar heat utilization system 10... Heat collector 11... Heat collector plate 12... Heat medium pipe 13... Heat collector plate thermistor 14... Air vent valve 15... Heat collector supply pipe 16... Heat collector discharge pipe 20... Water supply/drainage unit 20a ... Connection supply pipe 20b... Connection discharge pipe 21... Blower 22... Gas-liquid separation tank 22a... Gas-liquid separation tank drain check valve 23... Flow rate sensor 24... Heat collection pump 25... Drain valve 26... Return pipe drain check Valve 26'... Bypass drain check valve 27... Enclosure temperature sensor 28... Freezing prevention heater 29... Control unit 30... Hot water storage unit 31... Hot water storage tank 32... Water supply pipe 33... Water supply valve 34... Low temperature water pipe 35... Switching valve 36... Solenoid valve 37... Heat pump discharge three-way valve 38... Lower return pipe 39... High temperature water pipe 40... Lower temperature sensor 41... First check valve 42... Second check valve 43... Heat collector discharge three-way valve 44... Heat collector discharge Temperature sensor 45... Intermediate return pipe 46... Upper return pipe 47... Tank hot water outlet pipe 48... Escape valve 49... Mixing portion 50... Hot water source unit 60... Heat pump supply pipe 62... Heat pump discharge pipe 200... Suction pipe 210... Pipe Bundle 211... Inner pipe 212... Outer pipe 220... Joint 221... Abutting part 222... Storage part 223... Bottom part 224... Projection part

Claims (5)

太陽熱によって水の温度を上昇させる集熱器と前記集熱器によって温められた水を貯湯する貯湯ユニットの間で給排水を行う給排水ユニットにおいて、
前記集熱器に給水する集熱ポンプと、
前記集熱器内の水を吸引するブロアーと、
前記ブロアーの吸い込み口の前で水と気体を分離する気液分離タンクと、
前記気液分離タンクで分離された水を排水する気液分離タンク排水用逆止弁と、
前記貯湯ユニットから前記集熱器へ水を供給するための連結供給管と、
前記集熱器から前記貯湯ユニットへ水を排出するための連結排出管と、
前記連結排出管から前記連結供給管へのみ水を流す戻り配管排水用逆止弁と、
前記連結供給管から水を排出するための排水弁と、
前記排水弁から前記気液分離タンクに連結する吸引管と、
を備え、
前記気液分離タンクは、前記排水弁よりも上方に設置され、
前記吸引管は、
前記連結供給管及び前記連結排出管よりも小径の内側パイプを束ねたパイプ束と、
前記パイプ束を前記分離排水弁及び前記気液分離タンクに連結する継手と、
を有する
ことを特徴とする給排水ユニット。 In a water supply/drainage unit that performs water supply/drainage between a heat collector that raises the temperature of water by solar heat and a hot water storage unit that stores hot water warmed by the heat collector,
A heat collection pump for supplying water to the heat collector,
A blower for sucking water in the heat collector,
A gas-liquid separation tank for separating water and gas in front of the suction port of the blower,
A check valve for draining the water separated in the gas-liquid separation tank, a check valve for draining the gas-liquid separation tank,
A connection supply pipe for supplying water from the hot water storage unit to the heat collector;
A connection discharge pipe for discharging water from the heat collector to the hot water storage unit;
A check valve for draining the return pipe that flows water only from the connection discharge pipe to the connection supply pipe,
A drain valve for discharging water from the connection supply pipe,
A suction pipe connected from the drain valve to the gas-liquid separation tank,
Equipped with
The gas-liquid separation tank is installed above the drain valve,
The suction tube is
A pipe bundle in which inner pipes having a diameter smaller than that of the connection supply pipe and the connection discharge pipe are bundled,
A joint that connects the pipe bundle to the separation drain valve and the gas-liquid separation tank,
Plumbing unit, characterized in <br/> to have. 太陽熱によって水の温度を上昇させる集熱器と前記集熱器によって温められた水を貯湯する貯湯ユニットの間で給排水を行う給排水ユニットにおいて、
前記集熱器に給水する集熱ポンプと、
前記集熱器内の水を吸引するブロアーと、
前記ブロアーの吸い込み口の前で水と気体を分離する気液分離タンクと、
前記気液分離タンクで分離された水を排水する気液分離タンク排水用逆止弁と、
前記貯湯ユニットから前記集熱器へ水を供給するための連結供給管と、
前記集熱器から前記貯湯ユニットへ水を排出するための連結排出管と、
前記連結排出管から前記連結供給管へのみ水を流す戻り配管排水用逆止弁と、
前記連結供給管から水を排出するための排水弁と、
前記排水弁から前記気液分離タンクに連結する吸引管と、
を備え、
前記排水弁と前記吸引管の間から排水するバイパス排水用逆止弁を備える
ことを特徴とする給排水ユニット。 In a water supply/drainage unit that performs water supply/drainage between a heat collector that raises the temperature of water by solar heat and a hot water storage unit that stores hot water warmed by the heat collector,
A heat collection pump for supplying water to the heat collector,
A blower for sucking water in the heat collector,
A gas-liquid separation tank for separating water and gas in front of the suction port of the blower,
A check valve for draining the water separated in the gas-liquid separation tank, a check valve for draining the gas-liquid separation tank,
A connection supply pipe for supplying water from the hot water storage unit to the heat collector;
A connection discharge pipe for discharging water from the heat collector to the hot water storage unit;
A check valve for draining the return pipe that flows water only from the connection discharge pipe to the connection supply pipe,
A drain valve for discharging water from the connection supply pipe,
A suction pipe connected from the drain valve to the gas-liquid separation tank,
Equipped with
A water supply/drainage unit comprising a bypass drain check valve for draining water between the drain valve and the suction pipe . 請求項１又は２に記載された給排水ユニットと、
前記集熱器と、
前記貯湯ユニットと、
を備え、
前記集熱器は、
１本の管をジグザグ曲げにして取り付ける熱媒管と、
前記熱媒管を通過する水を太陽熱により加温する集熱板と、
を有し、
前記貯湯ユニットは、
前記集熱器で加温された水を貯湯する貯湯タンクと、
前記集熱器で加温された水を前記貯湯タンクの上部に戻す上部戻し管と、
前記集熱器で加温された水を前記貯湯タンクの上下方向の中間に戻す中間戻し管と、
を有する
ことを特徴とする太陽熱利用システム。 A water supply/drainage unit according to claim 1 or 2 ,
The heat collector,
The hot water storage unit,
Equipped with
The heat collector is
A heat transfer tube attached by bending one tube in a zigzag manner,
A heat collecting plate for heating water passing through the heat medium pipe by solar heat,
Have
The hot water storage unit is
A hot water storage tank for storing the water heated by the heat collector;
An upper return pipe for returning the water heated by the heat collector to the upper part of the hot water storage tank;
An intermediate return pipe for returning the water heated by the heat collector to the vertical middle of the hot water storage tank;
A solar heat utilization system comprising: 前記貯湯ユニットは、前記上部戻し管と前記中間戻し管とに分岐させる集熱器排出三方弁と、
前記集熱器排出三方弁の集熱器側の水の温度を測定する集熱器排出温度センサーと、
を有し、
前記集熱器排出三方弁は、
前記集熱器排出温度センサーの測定値が予め定めた所定の温度よりも高い場合に前記集熱排出管と前記上部戻し管をつなげ、
前記集熱器排出温度センサーの測定値が予め定めた所定の温度よりも低い場合に前記集熱排出管と前記中間戻し管をつなげる
ことを特徴とする請求項３に記載の太陽熱利用システム。 The hot water storage unit includes a heat collector discharge three-way valve that branches into the upper return pipe and the intermediate return pipe,
A collector temperature sensor for measuring the temperature of water on the collector side of the collector discharge three-way valve;
Have
The collector three-way valve,
If the measured value of the heat collector discharge temperature sensor is higher than a predetermined temperature, the heat collector discharge pipe and the upper return pipe are connected,
The solar heat utilization system according to claim 3 , wherein when the measured value of the heat collector discharge temperature sensor is lower than a predetermined temperature, the heat collector discharge pipe and the intermediate return pipe are connected to each other. 前記貯湯ユニットに連結されるヒートポンプユニットを備える
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の太陽熱利用システム。 The solar heat utilization system according to claim 3 or 4 , further comprising a heat pump unit connected to the hot water storage unit.
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