JPH0315979Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は太陽熱利用温水器、更に詳しくは集熱
器内の加熱部で加熱された媒液を、途中に循環ポ
ンプを装備した循環路を介して強制的に循環せし
め、貯湯槽内の貯水を熱交換部で間接的に加温し
て貯湯槽内に高温湯を常時貯湯するようにした温
水器の改良に関する。

此種の温水器は、太陽の照射を受光して媒液を
加熱部で加熱させる集熱器、この集熱器に両端を
連結し、途中を蛇行状に折曲形成した熱交換部
を、貯湯槽内に位置させて配管された循環路、並
びに前記集熱器内の加熱部で加熱された媒液を強
制的に上記熱交換部に循環流動させる循環ポンプ
から構成されている。

然るに、上記構造は集熱器内の加熱部で加熱さ
れた媒液を循環ポンプで強制的に貯湯槽内に設け
た熱交換部に循環流動させて貯水を加温して高温
湯の状態でもつて常時貯湯するようにしたもので
ある。

ところが、夏季、数日間に渉つて自宅を留守に
する等の事情により貯湯槽内の高温湯が使用され
ずに貯湯される場合、貯湯槽内の貯湯を間接的に
加温するために循環せる媒液は過集熱現象、詳し
くは媒液が必要以上に過熱されて沸騰する温度
（100℃程度）に達して媒液量が漸減する恐れがあ
つた。

即ち、貯湯槽内に貯湯された高温湯が90℃付近
に達しても、なお集熱器が集熱を行い、媒液が加
熱されるため、媒液の温度は100℃に達して沸騰
する。

そのため、媒液量が減少し正常に循環しなくな
るため貯湯槽内の貯水を加温することができなく
なるといつた致命的欠陥を有していた。

そこで、近年において媒液の過集熱現象を防止
しながら尚且つ貯湯水（温水）を常時加温せしめ
て一定温度に保つことができる太陽熱利用温水器
が案出されてきている。例えば特開昭57−23763
号公報に開示されている様に、貯湯槽内と、集熱
器から該貯湯槽への循環路となる太陽熱集熱回路
とに夫々温度センサーを設け、該両温度センサー
と連係させた排水用電磁弁を給湯配管の途中に設
けて、設定温度以上になると排水用電磁弁を動作
させて貯湯槽の高温湯を槽外に排湯する様にした
過熱防止装置を備えた太陽熱利用温水器が存在し
ている。しかし乍ら、過熱防止装置を装備するに
あたつて温度センサーや電磁弁等の高価な電気機
器を使用しなければならないし、しかもそれら電
気機器を電気的に配管連係せしめなければならな
いため、その装備が大変面倒でコスト面において
も高価になつてしまうものであつた。

本考案は、上記従来の問題点を解決するべく考
案なされたものであり、その目的とする処は、取
付けが簡単で、しかも安価に製作出来且つ外部か
らの外力によつて損傷することなく長期に渉つて
精度よく動作して、貯湯槽内の湯温が設定温度以
上に達すると自動的に貯湯槽内の高温湯を設定温
度以下になるまで槽外に排湯すると共に、その排
湯量を最小限に押えて媒液の過集熱現象を確実に
防止する媒液の過熱防止装置を備えた太陽熱利用
温水器を提供することにある。

尚、上記媒液は、冬季、凍結するのを防止する
ことを考慮して作られた、例えばプロピレングリ
コール60％に防錆剤、水等40％を混合した不凍液
を、更に水50％で薄めて使用するので、100℃以
上に加熱されると過集熱現象を起して沸騰する。

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。

図中Ａは温水器で、この温水器Ａは集熱器ａ、
貯湯槽ｂ、この貯湯槽ｂに集熱器ａから媒液を循
環せる循環路１ａ、並びに媒液を強制循環する循
環用の循環ポンプ２ａ等より構成されている。

集熱器ａは、屋根上に載置固定され、太陽の照
射を直接受光するように表面をガラス板等の透明
板で被覆すると共に内部に少なくとも太陽の照射
が当たる部分を黒色に色塗した加熱部（図示せ
ず）を配列して形成する。

貯湯槽ｂは建築躯体内に収納されて配備され
る。

循環路１ａは、媒液、例えばプロピレングリコ
ール60％に防錆剤、水等40％を混合し、更に水50
％で薄めた不凍液用の循環流路管であり、両端を
上記集熱器ａ内の加熱部（図示せず）への入口及
び出口に夫々連結すると共に途中を蛇行状に折曲
して形成した熱交換部ｃを、上記貯湯槽ｂ内の下
部に位置せしめる。

そして、この循環路１ａ内及び上記集熱器ａ内
の加熱部内に、媒液である不凍液を充満させる。

循環ポンプ２ａは貯湯槽ｂの側方の循環路１ａ
に設けられ、集熱器ａ内の加熱部で加熱された媒
液を強制的に貯湯槽ｂ内に設けた熱交換部ｃに循
環流動せしめ、貯湯槽ｂ内の貯水を常時一定の加
熱温度で間接的に加温せしめて常時高温湯を貯湯
するようになす。

斯る温水器Ａの貯湯槽ｂの下部壁には、該槽ｂ
の加温された貯湯水の湯温が設定温度以上に達す
ると開弁して槽ｂ内の高温湯を設定温度以下にな
るまで排湯する過熱防止装置Ｂを装備すると共に
供給栓（図示セズ）からの冷水を槽ｂ内に供給す
る供給管ｄを接続する。

過熱防止装置Ｂは、貯湯槽ｂの下部に設けられ
た熱交換部ｃに循環流動されてきた媒液の加熱温
度が貯湯水（温水）との熱交換により常時低下、
即ち常時熱交換を行なつて媒液の加熱温度が沸騰
温度にならない、例えば85℃に設定したこの設定
温度（85℃）より貯湯水の湯温が上昇しない、特
に熱交換部ｃ近傍に滞留する貯湯水の湯温が上昇
しない様に図る働きをなす。

この過熱防止装置Ｂは図示した様に供給管ｄが
接続された貯湯槽ｂの下部壁において供給管ｄの
接続位置より上部側、即ち供給管ｄとによつて熱
交換部ｃを上下方向中間位置に位置するように下
部壁に開孔した連通孔b₁に筒体７を外方突出状に
取付け、該筒体７内に排湯口９ａを開穿した仕切
板９を内設して該筒体７内の前記連通孔b₁側に大
室７ａを、他方側に小室７ｂを区画形成すると共
に、その大室７ａに湯温が設定温度（85℃）以
上、（例えば86℃〜88℃）に達するとその高温湯
の熱で伸張又は膨張する特性を有した熱膨張体１
を内蔵すると共に、小室７ｂには該熱膨張体１の
伸張又は膨張によつて前記排湯口９ａを開弁する
開閉弁２を内蔵し、該開閉弁２と小室７ｂの壁面
とに渉り該開閉弁２が排湯口９ａを閉弁する如く
該開閉弁２を押圧する押圧スプリング１０を設け
て構成する。

筒体７は、過熱防止装置Ｂの外ケースとなつて
上述した熱膨張体１、開閉弁２及び押圧スプリン
グ１０を内蔵支持すると共に、それら１，２，１
０を保護し、且つ貯湯槽ｂの高温湯を槽ｂ外に排
湯するための排湯路になるもので、内径を貯湯槽
ｂの下部壁に開孔された連絡孔b₁の開口径と略同
径とし、その一端側を全開せしめると共に、他端
側は数箇所を開口せしめて形成する。

そして、筒体７の内部に仕切板９を同一体に設
けて前記連絡孔b₁の開口縁外側周面に合わせて溶
着固定する開口部側に大室７ａを、数箇所を開口
せしめた開口部（突端面）側に小室７ｂを夫々区
画形成する。尚、大室７ａと小室７ｂとは仕切板
９の中心に開穿した排湯口９ａにより連通させ
る。

熱膨張体１は、貯湯槽ｂ内の湯温が設定温度
（85℃）以上、例えば86℃〜88℃に達するとその
高温湯の熱で伸張又は膨張して排湯口９ａを開弁
する様に開閉弁２を動作させ、そして湯温が設定
温度（85℃）以下になるとその低下した湯温によ
り収縮して排湯口９ａを閉弁する様に開閉弁２を
動作させて貯湯槽ｂの湯温を、供給管ｄからの冷
水の供給とによつて感知制御する働きをなすもの
で、湯温が設定温度以上（86℃〜88℃）に達する
と伸張又は膨張し、設定温度（85℃）以下に達す
ると収縮する特性を有した、例えばサーモワツク
ススペレツトやバイメタル等、図示例ではサーモ
ワツクススペレツト１′を、前記筒体７の大室７
ａに取付けた容器４内に充填して使用する。

尚、サーモワツクススペレツト１′は湯温が上
述した各設定温度（85℃又は86℃〜88℃）に達す
ると膨張したり、収縮する様に設定する。

前記容器４は、熱伝達の良い部材により両端を
閉鎖せしめた筒状に形成すると共に、内部に伸縮
自在な部材によつて形成した仕切板５を設けて小
室４ａと大室４ｂとに区画形成してなり、その大
室４ｂに上記サーモワツクススペレツト１′を充
填する。一方、小室４ａ内にはその一側面中心に
開穿された孔４a′より貫通突出させた押上棒６の
一端を仕切体５の中心に接着固定して、サーモワ
ツクススペレツト１′の膨張又は収縮により押上
棒６が進退動作をなす様にしてある。

斯る容器４は筒体７の大室７ａ内において押上
棒６の突端を小室７ｂとの連絡口である排湯口９
ａ側にその軸芯を位置させた状態で放射状に設け
た支持片８に取付け支持させて内蔵する。

開閉弁２は、上記押上棒６の進退動作により排
湯口９ａを開弁せしめたり、閉弁せしめるもの
で、円錐状に形成してなり、その先端を排湯口９
ａより大室７ａの押上棒６の突端面に付き当てた
状態で筒体７の小室７ｂ内に配設する。

押圧スプリング１０は、サーモワツクススペレ
ツト１′の収縮に伴なう押上棒６の後退動作と同
時に開閉弁２を押圧して排湯口９ａをその押圧力
で確実に閉弁する様になすもので、開閉弁２の後
面中心より小室７ｂの壁面、即ち数箇所を開口せ
しめた筒体７の他端面側内面中心に渉り開閉弁２
を常時押圧する様に介在する。

而して、過熱防止装置Ｂは貯湯槽ｂの下部壁に
開孔した連通孔b₁の開口縁外周面に筒体７の開口
縁を合わせて溶着固定することにより本願温水器
Ａへの取付けが完了、即ち温水器Ａに簡単に装備
できるものである。そして、熱交換部ｃとの熱交
換により加温された貯湯水の湯温、特に貯湯槽ｂ
の下部に滞留する貯湯水の湯温が86℃〜88℃の高
温温度になるとサーモワツクススペレツト１′を
膨張せしめて押上棒６を前進動作せしめ開閉弁２
を押し上げて排湯口９ａを開弁して高温湯を槽ｂ
外に自動的に排湯せしめる。そして、高温湯の排
湯により貯湯槽ｂ内の水位が漸減すると給水栓か
らの冷水が供給管ｄから槽ｂ内に供給されて槽ｂ
内下部の湯温が85℃以下になるとサーモワツクス
スペレツト１′は収縮して押上棒６を後退動作せ
しめ同時に押圧スプリング１０より開閉弁２を押
圧せしめて排湯口９ａを閉弁し、排湯を自動的に
停止せしめるものである。

従つて、貯湯槽ｂ内の下部に滞留する貯湯水の
湯温は設定温度（85℃）以上（86℃〜88℃）にな
ることなく常時媒液との熱交換を行なうことにな
り、該媒液が過集熱現象を起こすことがない。ま
た高温湯の排湯に伴なう冷水の槽ｂ内への供給は
槽ｂ内下部、即ち熱交換部ｃ及び過熱防止装置Ｂ
が配設された近傍部位に供給されることになり、
槽ｂ外への排湯量を最小限に押えるものである。
尚、図中１１は空気抜弁、１２は膨張タンクであ
る。

本考案は叙上の如く構成したので下記の利点を
有する。

集熱器で加熱された媒液と熱交換を行なう熱
交換部を貯湯槽内の下部に位置させ、その熱交
換部の回りに位置する貯湯槽の下部壁には槽内
と連通し、槽内の湯温が設定温度以上（86℃〜
88℃）に達すると開弁して槽内の高温湯を設定
温度以下（85℃以下）になるまで自動的に排湯
する過熱防止装置を設けると共にその排湯に伴
ない給水栓からの冷水を槽内に供給する供給管
を接続してなるので、貯湯槽の下部に滞留する
高温湯のみの排湯、その排湯に伴なう冷水の供
給により熱交換部に循環流動されてきた媒液と
常時熱交換を行ない得る湯温に下げることがで
きるため、高温湯の排湯量を最小限に押えて尚
且つ貯湯槽内の上部に滞留する貯湯水の湯温を
下げることなく媒液の過集熱現象を確実に防止
出来る。

過熱防止装置を貯湯槽の下部壁に開孔した連
通孔に外方突出状に取付ける筒体内に排湯口を
開穿した仕切板を内設して該筒体内の前記連通
孔側に大室を、他方側に小室を区画形成すると
共に、その大室に湯温が設定温度以上に達する
とその高温湯の熱で伸張又は膨張する特性を有
した熱膨張体を内蔵すると共に、小室には該熱
膨張体の伸張又は膨張によつて前記排湯口を開
弁する開閉弁を内蔵し、該開閉弁と小室の壁面
とに渉り該開閉弁が排湯口を閉弁する如く該開
閉弁を押圧する押圧スプリングを設けて構成し
たので、安価に製作することができると共に、
貯湯槽への装備も貯湯槽の下部壁に連通孔を開
孔してその連通孔の開口縁外周面に筒体の開口
縁を合わせて取付ければよいので、その取付け
を簡単に行なうことが出来、しかも排湯口の開
閉弁による閉弁を押圧スプリングの押圧力で行
なうため、排湯口の閉弁が確実になる。

熱膨張体及び開閉弁を筒体内に内蔵せしめて
動作させる様にしたので、外部からの外力によ
つて熱膨張体及び開閉弁が損傷することはな
い。よつて熱膨張体及び開閉弁は貯湯槽内の湯
温に対応して長期に渉つて精度よく動作して、
排湯、排湯停止を確実に行なう。

依つて所期の目的を達成し得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は太陽
熱利用温水器を示す模式図、第２図は要部の拡大
断面図で、開弁した状態を示す、第３図は第２図
の−線に沿えた断面図、第４図は要部の拡大
断面図で、閉弁した状態を示す。 図中、ａ……集熱器、ｂ……貯湯槽、１ａ……
循環路、２ａ……循環ポンプ、ｃ……熱交換部、
Ｂ……過熱防止装置、１……熱膨張体、２……開
閉弁、７……筒体、７ａ……大室、７ｂ……小
室、９……仕切板、９ａ……排湯口、１０……押
圧スプリング、b₁……連通孔、ｄ……供給管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 集熱器に両端を連結し、途中の熱交換部を、貯
   湯槽内に位置せしめた循環路と、この循環路内及
   び前記集熱器内の加熱部内に充満せしめた媒液を
   強制循環する循環ポンプからなる太陽熱利用温水
   装置に於いて、上記熱交換部を貯湯内の下部に位
   置させ、該貯湯槽の下部壁には槽内と連通し、槽
   内の湯温が設定温度以上に達すると開弁して槽内
   の高温湯を設定温度以下になるまで排湯する加熱
   防止装置を設けると共に給水栓からの冷水を槽内
   に供給する供給管を接続してなり、前記過熱装置
   は貯湯槽の下部壁に開孔した連通孔に筒体を外方
   突出状に取付け、該筒体内に排湯口を開穿した仕
   切板を内設して該筒体内の前記連通孔側に大室
   を、他方側に小室を区画形成すると共に、その大
   室に湯温が設定温度以上に達するとその高温湯の
   熱で伸張又は膨張する特性を有した熱膨張体を内
   蔵すると共に、小室には該熱膨張体の伸張又は膨
   張によつて前記排湯口を開弁する開閉弁を内蔵
   し、該開閉弁と小室の壁面とに渉り該開閉弁が排
   湯口を閉弁する如く該開閉弁を押圧する押圧スプ
   リングを設けて構成したことを特徴とする太陽熱
   利用温水器。