JPH0416118Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は太陽熱温水器の給水装置に関するもの
で、より詳しくは給水タンク内の水道水の供給制
御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は従来の汲み置き式の太陽熱集熱システ
ムの概略断面図である。

上記第３図において、１は太陽熱温水器であ
り、この太陽熱温水器１は少なくとも上面がガラ
ス板等の透明板で構成された箱体２と、この箱体
２内の底面に敷設された断熱材３と、この断熱材
３上に載置され例えば、黒色高密度ポリエチレン
製中空体で構成される集熱体４とからなり、この
集熱体４の上下には接続口５ａ，５ｂが夫々形成
されている。

６は給水装置であり、この給水装置６は、大気
開放型の給水タンク７と、先端がこの給水タンク
７内に挿入された給水管８と、この給水管８の上
記給水タンク７内の先端を開閉するボールタツプ
９とから構成されている。

このボールタツプ９は周知のように、水面に浮
遊する浮子９ａを備え、この浮子９ａは水面の変
動に応じて上下動し、上記給水タンク７の給水上
限位置まで上昇したときに、この浮子９ａに一端
が接続されたロツド９ｂの他端に設けられた弁
（図示せず）によつて、上限給水管８の先端を閉
塞して給水を停止する。

上限給水タンク７の下面には、太陽熱温水器１
の接続口５ａに接続される給水配管１０が接続さ
れており、この給水配管１０を通して集熱体４内
に給水できるようになつている。

上記給水管８の根元側には開閉バルブ１１が設
けられており、この開閉バルブ１１を開閉するこ
とにより、給水管８への水道水の供給／停止が行
われる。

１２は太陽熱温水器１のもう一方の接続口５ｂ
に接続された給湯管であつて、この給湯管１２の
先端には蛇口１３が設けられており、この蛇口１
３を開成することにより太陽熱温水器１の集熱体
４内の温水が例えば浴槽１４に供給される。

次に、上記太陽熱集熱システムの動作について
説明すると、 上記給水タンク７に給水を行うには、上記蛇口
１３を閉成した状態で上記開閉バルブ１１を開成
すると、上記ボールタツプ９によつて停止される
給水上限位置まで、水道水が給水タンク７に供給
される。

給水タンク７内に供給された水は、上記給水配
管１０を通つて集熱体４に流入し、更に給湯管１
２に流入する。

この状態で日射があれば、集熱体４が日射を受
け、この集熱体４内の水温が上昇し、やがて温水
となる。

このとき、上記断熱材３及び集熱体４の上面側
の空気層によつて、集熱体４内の温水の放熱が防
止される。

このようにして、日中の集熱によつてできた温
水を使うときには、開閉バルブ１１を閉成した状
態で、蛇口１３を開成する。

すると、給湯管１２内の水と、集熱体４内の温
水と、給水タンク７内の水が流下し、浴槽１４に
供給される。このとき、給湯管１２と給水タンク
７内の水は、集熱体４内の温水に比べ少量である
ので、浴槽１４に供給される温水の温度は多少低
くなるが、問題になるほどのことはない。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、給湯時に上記開閉バルブ１１を開成し
ておくと、給湯に伴つて給水タンク７内の水位が
下がり、ボールタツプ９の弁が開いて水道水が供
給される。そのため、集熱体４内の温水に冷たい
水道水が多量に混入して、温水の温度が大幅に低
下してしまうという問題があつた。

そこで、給湯時には必ず開閉バルブ１１を閉成
して、水道水が給水タンク７内に供給されないよ
うにする必要があつた。

しかしながら、通常開閉バルブ１１は屋外にあ
るときが多く、給湯のたびに開閉バルブ１１を閉
成し、給湯終了後に開閉バルブ１１を開成すると
いう操作は非常に面倒であり、自動化するにして
も装置や工事に費用を要し、メンテナンスも大変
という問題があつた。

本考案はこのような問題点を解決するためにな
されたものであつて、太陽熱温水器の給水タンク
に太陽光を透過する窓を設けると共に、給水タン
ク内に、給水上限位置に日射センサを内蔵する透
光性の案内ロツドを垂設し、さらに、この案内ロ
ツドの外周に遮光性の環状フロートを上下に摺動
自在に設け、夜間及び水位が給水上限位置にある
ときは、給水タンク内に水道水の供給を停止する
ようにした太陽熱温水器の給水装置を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するためこの考案は、太陽熱温
水器に接続する接続部を備えた給水タンクと、 この給水タンクに給水するための給水管と、こ
の給水管の上記給水タンク内に位置する開口付近
に設けられ水道水の供給／停止を行う給水弁と、 上記給水タンク内に太陽光を透過させるために
上記給水タンクに設けられた採光窓と、 上記給水タンク内に垂設され透光性材料で構成
された案内ロツドと、 この案内ロツド内の上記給水タンクの給水上限
位置に配設された日射センサと、 上記案内ロツドの外周に上下に摺動自在に装着
され水面に浮揚して上記給水タンク内の水位に追
随し、上記給水タンク内の水位が上記給水上限位
置になつたときに上記日射センサへの太陽光の入
射を遮断するフロートと、 上記太陽光による上記日射センサからの出力に
基づき、上記日射センサから出力があるときは上
記給水弁を開成し、上記出力がないときは上記給
水弁を閉成する給水弁制御手段と、から構成した
ことを特徴とする。

〔作用〕

上記構成において、給水タンクが満水のとき或
は、太陽熱温水器の温水が主に使用される夜間に
は、日射センサに太陽光が入射しないため、日射
センサからの出力がなく、給水管に設けられた給
水弁が閉成されるようになされているので、給湯
ごとに開閉バルブを開閉しなくても給湯中の温水
への低温の水道水の混入が防止できる。

〔実施例〕

以下、本考案をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。

第１図は本考案の太陽熱温水器の給水装置の一
実施例を示す断面図である。

上記第１図において、１５は給水装置であつ
て、この給水装置１５は、太陽熱温水器１への接
続部１６を具備した給水タンク１７と、この給水
タンク１７に水道水を供給するために、一方の開
口が上記給水タンク１７内に配設された給水管１
８と、上記給水タンク１７内に垂設された透光性
の案内ロツド１９と、この案内ロツド１９の外周
に上下に摺動自在に装着された遮光性のフロート
２０と、上記案内ロツド１９内の給水上限位置に
設けられた日射センサ２１とから構成されてい
る。上記給水タンク１７は、側面に傾斜部２２を
有すると共に、この傾斜部２２には透光性材料
（例えば透明樹脂板やガラス板または白色アクリ
ル板等）で構成された採光窓２３が設けられてお
り、この採光窓２３を通つて給水タンク１７内に
太陽光が透過するようになつている。

上記給水管１８は給水タンク１７内の開口付近
に、この給水タンク１７への水道水の供給／停止
を行う、例えば電磁弁を備えた給水弁２４が設け
られると共に、根元側には開閉バルブ１１が設け
られている。

２５は上記案内ロツド１９を給水タンク１７内
に垂設するための支持板であつて、この支持板２
５は給水タンク１７の上部に水平本体に固定され
ている。

上記案内ロツド１９の下端部は、案内ロツド１
９の内部に水が侵入しないように封止されると共
に、上記フロート２０の脱落防止用のストツパー
２６が設けられている。

上記日射センサ２１は、太陽電池等の光電変換
素子で構成されたものであつて、この日射センサ
２１はリード線２７によつて案内ロツド１９内に
吊り下げられている。

２８は上記支持板２５上に設けられた給水弁駆
動回路であつて、この給水弁駆動回路２８は、上
記日射センサ２１の出力に応答して、検出される
日射量が所定値（例えば夕方前の照度程度）以上
であれば上記給水弁２４を開成し、上記所定値未
満であれば上記給水弁２４を閉成するように給水
弁２４を制御する。

尚、上記支持板２５より上の空間を支持板２５
によつて水密に構成しておけば、上記給水弁駆動
回路２８及び電磁弁を用いた給水弁２４等を湿気
や水から保護し、故障を防止できる。

次に上記給水装置１５の動作について説明す
る。

まず給水管１８の開閉バルブ１１を開成し、こ
のとき給水タンク１７内の水位が第１図に実線で
示すＡの位置にあつて、この状態において、太陽
光が採光窓２３を通つて透過してくると、フロー
ト２０もＡの位置にあり、日射センサ２１を遮る
ものはないから日射センサ２１が例えば電圧を発
生する。

そして、上記給水弁駆動回路２８には、上記日
射センサ２１からの電圧が入力され、給水弁２４
を開成する。

供給弁２４が開成すると、給水管１８より水道
水が給水タンク１７に供給され、給水タンク１７
内の水位は次第に上昇し、フロート２０は水位と
共に上昇する。

水位が第１図に点線で示すＢの位置まで上昇す
ると、フロート２０が日射センサ２１を太陽光か
ら遮断し、日射センサ２１からの出力がなくなる
ため、給水弁駆動回路２８は給水弁２４を閉成
し、水位はＢの位置に保持される。

そのとき、水道水は太陽熱温水器１の集熱体４
にも充満されており、太陽熱により加熱される。

そして、夜になつて浴槽１４に温水を供給する
ために蛇口１３を開成すると、集熱体４内の温水
が浴槽１４に供給され、給水タンク１７内の水位
も次第に下降し、それに伴つてフロート２０も下
降し、日射センサ２１が現れてくる。

しかし、夜間には所定の日射量がないため、日
射センサ２１が現れていても電圧が発生せず、給
水弁駆動回路２８は給水弁２４を閉じた状態を保
持する。

従つて、夜間の給湯中には、給水タンク１７内
の水位が下がつても、水道水が供給されることは
なく、集熱体４内の温水に水道水が混入して温度
が低下することがない。

そのため、給水タンク１７内の水位が下がつた
状態若しくは集熱体４内が空の状態が朝まで継続
する。しかし、朝になつて所定の日射量が発生す
ると上述の給水動作によつて水道水が供給され、
給水タンク１７内の水位はＢの位置まで回復す
る。

第２図は本考案の太陽熱温水器の給水装置の他
の実施例を示す太陽熱集熱システムの概略断面図
である。

上記第２図に示す太陽熱集熱システムは、自然
循環式の太陽熱温水器を用いた集熱システムであ
り、１５′は給水装置で、上記第１図で説明した
給水装置１５と略同じ構成であるが、日射センサ
２１′がリード線２７′（図示せず）で以て、直接
上下動自在に吊り下げられている点が第１図のも
のと異なる。

２９は貯湯タンクであり、この貯湯タンク２９
の下部と上記給水タンク１７′の下部とが同じ高
さに位置すると共に連結されており、上記貯湯タ
ンク２９の側面上部にはオーバーフロー管３０が
設けられている。

３１は上記貯湯タンク２９の下方に配設された
太陽熱温水器であり、この太陽熱温水器３１は、
往路管３２及び復路管３３によつて上記貯湯タン
ク２９と接続されており、内部には通路３４が形
成されている。３５は給湯管である。

このような自然循環式の太陽熱温水器３１を用
いた太陽熱集熱システムは、太陽熱温水器３１内
の水が太陽熱を受けて昇温することにより比重が
小さくなり、その結果、昇温して温水となつた水
が復路管３３を通つて貯湯タンク２９に流入し、
貯湯タンク２９内の低温の水が往路管３２を通つ
て太陽熱温水器３１に流入するもので、このよう
な自然対流現象によつて温水が貯湯タンク２９に
貯えらるようになつている。

そして、貯湯タンク２９内の水量を変えると、
水の容積当たりの受熱量が増減するので、所望の
温度の温水を得られる。そこで上記給水装置１
５′の日射センサ２１′の位置を上下に移動させる
ことにより、給水タンク１７′の水位が変化し、
この給水タンク１７′と連通している貯湯タンク
２９内の水位が連動して変化し、水量を変えるこ
とができる。

〔考案の効果〕

本考案の太陽熱温水器の給水装置は以上のよう
に構成されたものであるので、主に温水を使用
し、太陽熱による加熱が期待できない夜間には、
給湯によつて給水タンクの水位が低下しても、新
しい水道水が供給されて温水に混入し、温水の温
度が低下することのないように日射センサを用い
て自動的に給水弁の開閉操作がなされるので、温
水使用ごとに屋外等に設置されている開閉バルブ
を操作する手間をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の太陽熱温水器の給水装置の一
実施例を示す断面図、第２図は本考案の太陽熱温
水器の給水装置の他の実施例を示す太陽熱集熱シ
ステムの概略断面図、第３図は従来の汲み置き式
の太陽熱集熱システムの概略断面図。 １，３１……太陽熱温水器、１５，１５′……
給水装置、１７，１７′……給水タンク、１９，
１９′……案内ロツド、２０……フロート、２１，
２１′……日射センサ、２３，２３′……採光窓、
２４，２４′……給水弁、２７，２７′……リード
線、２８……給水弁駆動回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 太陽熱温水器に接続する接続部を備えた給水タ
   ンクと、 この給水タンクに給水するための給水管と、こ
   の給水管の上記給水タンク内に位置する開口付近
   に設けられ水道水の供給／停止を行う給水弁と、 上記給水タンク内に太陽光を透過させるために
   上記給水タンクに設けられた採光窓と、 上記給水タンク内に垂設され透光性材料で構成
   された案内ロツドと、 この案内ロツド内の上記給水タンクの給水上限
   位置に配設された日射センサと、 上記案内ロツドの外周に上下に摺動自在に装着
   され水面に浮揚して上記給水タンク内の水位に追
   随し、上記給水タンク内の水位が上記給水上限位
   置になつたときに上記日射センサへの太陽光の入
   射を遮断するフロートと、 上記太陽光による上記日射センサからの出力に
   基づき、上記日射センサから出力があるときは上
   記給水弁を開成し、上記出力がないときは上記給
   水弁を閉成する給水弁制御手段と、から構成した
   ことを特徴とする太陽熱温水器の給水装置。