JPH0577939B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は大気開放型の蓄熱槽と、この蓄熱槽
よりも上方に設置した集熱器との間で水を循環し
て温水となし、給湯するようにした太陽熱利用給
湯装置に関する。

(ロ) 従来技術 この種の太陽熱利用給湯装置は第１図に示すよ
うに、大気開放型の蓄熱槽１と、この蓄熱槽１よ
りも上方に設置した集熱器２とを配管３で環状に
接続して集熱回路４を形成するとともに、蓄熱槽
１に給水管５および給湯管６を接続して構成され
ており、集熱回路４の配管３に設けた集熱ポンプ
７の運転により、給水管５から蓄熱槽１に給水さ
れた水を集熱器２に循環供給して温水となし、給
湯管６に設けた給湯ポンプ８、圧力スイツチ９お
よび圧力タンク１０からなる加圧給湯装置１１に
て蓄熱槽１の温水を加圧し、利用部へ給湯するよ
うにしてある。

ところで、上述した給湯装置は２台のポンプ
７，８を使用することから、コスト高となる欠点
があつた。

そこで、集熱回路内にポンプと一緒に圧力スイ
ツチと圧力タンクとを設け、１台のポンプで蓄熱
槽から集熱器への給水と、集熱回路に接続した給
湯管による加圧給湯とを行なわせるものが提案さ
れている（例えば実公昭58−1736号公報参照）
が、このものでは夜間のように集熱できないとき
でも集熱器や配管内に水が残り、厳寒時にこれら
の水が凍結して集熱回路を破損させる虞れがあつ
た。

(ハ) 発明の目的 この発明は上述した従来技術に鑑みなされたも
のであり、１台のポンプで集熱回路の水の循環
（集熱運転）と、給湯管による加圧給湯とを行な
わせるとともに、集熱運転の停止時には集熱回路
の水抜きが行なえるようにすることを目的とす
る。

(ニ) 発明の構成 上記の目的はこの発明により、蓄熱槽の水出口
と集熱器の水入口とを接続する水往管にポンプを
蓄熱槽側、通電により開となるノーマルクローズ
型の第１開閉手段を集熱器側にしてそれぞれ装設
し、これらポンプと第１開閉手段との間の水往管
に給湯管を接続し、第１開閉手段と集熱器の水入
口との間の水往管を水抜き管を介して蓄熱槽に接
続するとともに、この水抜き管に通電により閉と
なるノーマルオープン型の第２開閉手段を装設し
てなり、給湯時を除く集熱運転時に第１開閉手段
を開、第２開閉手段を閉とし、給湯時、集熱運転
停止時および停電時に第１開閉手段を閉、第２開
閉手段を開とするとともに、給湯時または集熱運
転時にポンプを運転させるよう構成したことによ
り達成される。

(ホ) 実施例 以下、この発明を図面に示す実施例について説
明する。

第２図はこの発明の一実施例装置を示すもので
ある。１２は屋根１３に設けた架台（図示せず）
上に水抜き勾配をとつて設置した集熱器、１４…
…は集熱器１２の下方の屋根１３に多数並設した
蓄熱槽、１５……は蓄熱槽１４の下部を順次連結
する連通管、１６は一端部に位置する蓄熱槽１４
の水出口１４ａと、集熱器１２の水入口１２ｂと
を連結する水往管（配管）であり、水往管１６に
は蓄熱槽１４側にポンプ１７、集熱器１２側に第
１開閉弁１８（第１開閉手段）がそれぞれ装設さ
れている。１９は集熱器１２の水出口１２ａと他
端部に位置する蓄熱槽１４の水戻り口１４ｂとを
連結する水戻り管である。このように、集熱器１
２と蓄熱槽１４……とが環状に連結されて集熱回
路２０を形成している。２１はポンプ１７と第１
開閉弁１８との間の水往管１６と建物内の浴槽２
２等の給湯口２３とを接続する給湯管であり、屋
根１３のパラペツト１３ａ手前の部分に逆止弁２
４を装設するとともに、逆止弁２４の下流側に圧
力スイツチ２５と圧力タンク２６とを接続してあ
る。２７は第１開閉弁１８と集熱器１２の水入口
１２ｂとの間の水往管１６を一端部の蓄熱槽１４
の上部に接続する水抜き管であり、第２開閉弁２
８（第２開閉手段）が装設されている。２９は高
架水槽３０と他端部の蓄熱槽１４の給水口１４ｃ
とを接続する給水管であり、給水弁３１が装設さ
れている。３２は一端部の蓄熱槽１４に上部から
垂下させた電極式の水位検知器、３３および３４
はそれぞれ、集熱器１２の水出口１２ａ近傍の水
戻り管１９と、給湯管２１のパラペツト１３ａに
沿つた立上り部とに設けた空気抜き弁、３５は集
熱器１２の水出口１２ａ近傍の水温を検出する高
温側センサ、３６は一端部の蓄熱槽１４の水出口
１４ａ近傍の水温を検出する低温側センサであ
る。

第３図は上述した実施例装置で使用する制御装
置３７を示すものである。第３図において、３８
は水位検知器３２が所定の水位Ｌを検出すると給
水スイツチ３８１を閉路させ、水位検知器３２が
所定の水位Ｈを検出すると給水スイツチ３８１を
開放させる水位制御回路、３９は圧力スイツチ２
５が所定圧力より低い圧力を検出しているときに
給湯スイツチ３９１を閉路させる給湯制御回路、
４０は高温側センサ３５の検出した水温T1と低
温側センサ３６の検出した水温T2との差温（T1
−T2）が一定値以上あるときに集熱スイツチ４
０１を閉路させる集熱制御回路、４１および４２
はリレーコイル、４１１および４１２はリレーコ
イル４１のリレースイツチ、４２１ないし４２３
はリレーコイル４２のリレースイツチであり、こ
れらとポンプ１７、第１開閉弁１８、第２開閉弁
２８および給水弁３１とが図示の如く結線されて
いる。なお、第１開閉弁１８は通電により開とな
るノーマルクローズ型のものを使用し、第２開閉
弁２８は通電により閉となるノーマルオープン型
のものを使用し、給水弁３１は通電により開とな
るノーマルクローズ型のものを使用している。

次に上述した実施例装置の動作を説明する。

日中、日射が十分にあり、両センサ３５，３６
の差温が一定値以上になると、制御装置３７は集
熱制御回路４０が集熱スイツチ４０１を閉路さ
せ、リレーコイル４２に通電させる。このとき、
リレースイツチ４２１ないし４２３が閉路し、ポ
ンプ１７が通電されて運転を開始するとともに、
第１開閉弁１８は通電されて開となり、第２開閉
弁２８は通電されて閉となる。したがつて、蓄熱
槽１４……に貯溜された水は集熱回路２０を循環
し、集熱器２で太陽熱を利用して加熱される。そ
の後、日射が少なくなり、集熱スイツチ４０１が
開放すると、ポンプ１７が停止し、第１開閉弁１
８が閉、第２開閉弁２８が開となる。このため、
集熱回路２０の第１開閉弁１８と空気抜き弁３３
との間に残つた水は水抜き管２７を通つて蓄熱槽
１４に回収され、その他の水は水往管１６および
水戻り管１９を通つて回収される。

このように、日中、集熱運転を繰返すことによ
り、蓄熱槽１４……には太陽熱を利用して加熱さ
れた温水が貯溜される。そして、この蓄熱槽１４
……の温水は随時、給湯口２３を開くことにより
給湯管２１から浴槽２２等の利用部へ送られる。
給湯管２１には圧力タンク２６を設け、逆止弁２
４の下流側をポンプ１７で加圧するようにしてあ
るので、パラペツト１３ａ等の障害物があつても
給湯が支障なく行なわれる。

即ち、給湯により逆止弁２４下流側の圧力が所
定圧力よりも低くなると、圧力スイツチ２５がこ
れを検知し、制御装置３７の給湯制御回路３９が
給水スイツチ３９１を閉路させる。このとき、リ
レーコイル４１が通電され、リレースイツチ４１
１が閉路するとともに、リレースイツチ４１２が
開放する。リレースイツチ４１１の閉路により、
ポンプ１７は運転を行ない加圧給湯を継続させ
る。また、リレースイツチ４１２の開放により、
リレーコイル４２は集熱スイツチ４０１と無関係
に通電を断たれ、リレースイツチ４２２および４
２３を開放させるため、第１開閉弁１８は閉、第
２開閉弁２８は開となる。したがつて、給湯中は
ポンプ１７が運転しても集熱回路２０での循環が
行なわれず、ポンプ１７の全出力が給湯に利用さ
れるとともに、集熱運転の停止時と同様に集熱回
路２０の水抜きが行なわれる。その後、給湯口２
３が締められ、給湯が停止すると、圧力スイツチ
２５が所定圧力を感知した時点で給湯スイツチ３
９１が開放し、リレーコイル４１の通電が切られ
る。このとき、集熱スイツチ４０２が開いている
場合にはポンプ１７が停止する。また集熱スイツ
チ４０１が閉じている集熱指令時にはポンプ１７
の運転がそのまま続けられ、第１開閉弁１８が
開、第２開閉弁２８が閉となつて集熱運転が行な
われる。

なお、給湯により蓄熱槽１４……の水位がＬま
で低下すると、水位制御回路３８の働きで給水弁
３１が開放され、水位がＨになるまで高架水槽３
０から蓄熱槽１４へ給水が行なわれる。また、万
一停電した場合にはノーマルオープン型の第２開
閉弁２８が開放するので、集熱回路２０の水抜き
が行なわれる。

本実施例では１個のポンプ１７を用いて集熱回
路２０に水を循環させる集熱運転と、給湯管２１
による加圧給湯とを行なわせるようにしたので、
装置の低廉化が図れて経済的である。しかも、給
湯時、集熱運転停止時、および停電時には集熱回
路２０の水抜きが行なえるようにしたので、厳寒
時でも装置が凍結により破損するのを確実に防止
できる。また、給湯時には集熱スイツチ４０１が
閉じ、集熱指令が発せられていても集熱運転を停
止し、加圧給湯を優先的に行なうようにしたの
で、使い勝手が良く、ポンプ１７能力を最大限利
用して効率良く給湯を行なわせることができる。

上述した実施例では第１開閉手段としてノーマ
ルクローズ型の第１開閉弁１８を使用し、第２開
閉手段としてノーマルオープン型の第２開閉弁２
８を使用したが、本発明はこれに限定するもので
なく、たとえば第４図に示すノーマルクローズ型
の第１開閉手段として三方切換弁４３のＡ−Ｂポ
ート側を使用し、ノーマルオープン型の第２開閉
手段として三方切換弁４３のＢ−Ｃポート側を使
用しても良く、この場合、三方切換弁４３をリレ
ーコイル４２のリレースイツチ４２４を介して第
５図のように電気結線すれば良い。

(ヘ) 発明の効果 この発明は以上のように構成されているので、
１つのポンプを共用して集熱運転と加圧給湯とを
行なわせることができ、装置の低廉化が図れて経
済的であるとともに、集熱回路の水抜きが、集熱
運転停止時はもちろんの事、給湯時にも行え、装
置の凍結を回避することができ、さらに、停電時
には、ノーマルクローズ型の第１開閉手段が閉
じ、ノーマルオープン型の第２開閉手段が開き、
集熱回路の水抜きが行われ、集熱運転時以外のと
きの装置の凍結に対する保護機能が万全であり、
さらには給湯が優先的に行なわれ、使い勝手が良
いなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の１例を示す系統図、第２図
はこの発明の一実施例装置を示す系統図、第３図
は制御装置の１例を示す電気結線図、第４図は第
２図の鎖線で囲む部の他の回路例を示す系統
図、第５図は第３図の鎖線で囲む部の他の回路
例を示す電気結線図である。 １２……集熱器、１４……蓄熱槽、１６……水
往管、１７……ポンプ、１８……第１開閉弁（第
１開閉手段）、１９……水戻り管、２０……集熱
回路、２１……給湯管、２７……水抜き管、２８
……第２開閉弁（第２開閉手段）、２９……給水
管、３７……制御装置、４３……三方切換弁（第
１開閉手段および第２開閉手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 大気解放型の蓄熱槽と、この蓄熱槽よりも上
   方に設置した集熱器と、蓄熱槽の水出口と集熱器
   の水入口とを接続する水往管と、集熱器の水出口
   と蓄熱槽の水戻り口とを接続する水戻り管とで集
   熱回路を形成し、この集熱回路に給水管および給
   湯管を接続したものにおいて、水往管にポンプを
   蓄熱槽側、通電により開となるノーマルクローズ
   型の第１開閉手段を集熱器側にしてそれぞれ装設
   し、これらポンプと第１開閉手段との間の水往管
   に給湯管を接続し、第１開閉手段と集熱器の水入
   口との間の水往管を水抜き管を介して蓄熱槽に接
   続するとともに、この水抜き管に通電により閉と
   なるノーマルオープン型の第２開閉手段を装設し
   てなり、給湯時を除く集熱運転時に第１開閉手段
   を開、第２開閉手段を閉とし、給湯時、集熱運転
   停止時および停電時に第１開閉手段を閉、第２開
   閉手段を開とするとともに、給湯時または集熱運
   転時にポンプを運転させる制御装置を設けたこと
   を特徴とする太陽熱利用給湯装置。