JPH06159815A - 複合タンク式ソーラ給湯装置及びそのソーラ給湯方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ヘッダータンクと蓄熱タンクとを備えたソー
ラ給湯装置において、蓄熱タンク内に貯留した温水の温
度が低下したら、集熱部をヘッダータンク側の対流循環
回路より蓄熱タンク側の対流循環回路へ切換接続して蓄
熱タンク内の低温度の温水を再加温でき、低温度の温水
の放水等の無駄を節約できる複合タンク式ソーラ給湯装
置及びそのソーラ給湯方法を提供する。 【構成】 集熱部１４と、集熱部の上方近傍位置に架設
され温水の出ポート２４と入ポート２６とに並列接続さ
れたヘッダータンク１６と、蓄熱タンク１８とを備え、
蓄熱タンクは、ヘッダータンクの下方近傍位置に架設さ
れてヘッダータンクに接続され、集熱部は、加温された
温水がヘッダータンク側への対流循環回路と、蓄熱タン
ク側への対流循環回路とのいずれか一方の対流循環回路
へ切換え可能に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヘッダータンクと蓄熱
タンクとを備えた複合タンク式ソーラ給湯装置及びその
ソーラ給湯方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、太陽熱エネルギーを有効利用する
ために一般住宅、集合住宅等においては、太陽光の照射
率の高い南側屋根面に太陽熱温水器を設置し、その太陽
熱温水器の集熱部の上方位置に貯湯タンクを設置して集
熱部に接続させ、集熱部で太陽熱エネルギーを集熱して
加温した温水を貯留タンク内へと対流循環させて加温し
ている。しかし、この貯湯タンクの容積は２００リツト
ル程度であり、太陽熱エネルギーの集熱率が低い曇天や
冬期には充分な量の高温度の温水を得ることができな
い。従って、曇天や冬期でも高温度の温水を貯留できる
ように、前記集熱部の上方位置に容積が３０リツトル程
度のヘッダータンクを設置して接続し、このヘッダータ
ンク内で加温された高温度の温水をヘッダータンクに接
続された蓄熱タンクに順次貯留する複合タンク式ソーラ
給湯装置を設備し、曇天や冬期でも４０℃程度に加温さ
れた温水を順次蓄熱タンク内に貯留しながら台所、浴槽
等へ給湯している。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、前記
複合タンク式太陽熱温水器においては、蓄熱タンクが満
杯になったらヘッダータンク内の高温度の温水を蓄熱タ
ンク内へ給水することができず、旅行等で家を留守にし
て蓄熱タンク内の温水の温度が低下した場合には、この
低温度の温水を放水した後でヘッダータンク内より高温
度の温水を給水しているもので、蓄熱タンク内の温水の
放水分が無駄となる等の問題があった。

【０００４】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、その目的は、ヘッダータンクと蓄熱タ
ンクとを備えた複合タンク式ソーラ給湯装置において、
蓄熱タンク内に貯留した温水の温度が不使用等によって
温度が低下しても、これを無駄に放水することなく、集
熱部をヘッダータンク側の対流循環回路より蓄熱タンク
側の対流循環回路へ切換え接続して蓄熱タンク内の低温
度の温水を再加温でき、低温度の温水の放水等の無駄を
節約できる複合タンク式ソーラ給湯装置及びそのソーラ
給湯方法を提供することにある。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】上記目的を達成するた
めに、本発明は、屋根面１２に設置された集熱部１４と
この集熱部１４の上方近傍位置に架設され同集熱部の温
水の出ポート２４と入ポート２６とに並列接続されたヘ
ッダータンク１６と、蓄熱タンク１８とを備え、前記集
熱部１４とヘッダータンク１６側との接続により温水を
対流循環させる第１対流循環回路５２と、該集熱部１４
と前記蓄熱タンク１８側との接続により温水を対流循環
させる第２対流循環回路５４と、を形成し、かつ、前記
蓄熱タンク１８は、ヘッダータンク１６の下方近傍位置
に架設され、さらに同ヘッダータンク１６内で加温され
た温水を順次貯留する様にヘッダータンク１６に接続さ
れ、前記集熱部１４は、前記第１対流循環回路２と、第
２対流循環回路５４とのいずれか一方の対流循環回路へ
切換え可能に接続されて構成される。また、前記第１対
流循環回路５２と、第２対流循環回路５４との切換接続
部は切換弁５０から成る事としても良い。次に、屋根面
１２に設置した集熱部１４の上方近傍位置に架設され、
同集熱部１４の出ポート２４と入ポート２６とに並列接
続されたヘッダータンク１６と、蓄熱タンク１８とを備
え、前記蓄熱タンク１８は、ヘッダータンク１６の下方
近傍位置に架設され、かつ同ヘッダータンク１６内で加
温された温水を順次貯留する様にヘッダータンク１６に
接続され、前記集熱部１４をヘッダータンク１６側の対
流循環回路５２へ接続して同集熱部１４で加温された温
水をヘッダータンク１６へ対流循環させながら加温し、
この加温した温水を蓄熱タンク１８に順次貯留し、この
蓄熱タンク１８内に貯留した温水の温度が低下したら、
前記集熱部１４を蓄熱タンク１８側の対流循環回路５４
へ切換え接続し、同集熱部１４で加温された温水を蓄熱
タンク１８内へ対流循環させながら蓄熱タンク１８内の
低温度の温水を再加温することを特徴してなる複合タン
ク式ソーラ給湯方法から構成される。

【０００６】

【作用】本発明に係る複合タンク式ソーラ給湯装置及び
そのソーラ給湯方法においては、屋根面に設置した集熱
部をヘッダータンク側の対流循環回路に接続し、集熱部
並びにヘッダータンク内に給水する。そして、集熱部に
照射する太陽光線を集熱して内部の水を加温し、この加
温された温水を順次ヘッダータンク内の貯留水へと対流
循環させながらヘッダータンク内の貯留水を加温する。
このヘッダータンク内で加温された高温度の温水は、順
次蓄熱タンク内へ給水して蓄熱タンク内に順次貯留し、
この貯留された温水を台所、浴槽等に給湯するものであ
る。旅行等で家を留守にし、前記蓄熱タンク内の温水の
不使用で温度が低下したら、集熱部をヘッダータンク側
より蓄熱タンク側の対流循環回路へ切換え接続する。こ
れにより、蓄熱タンク内に貯留された低温度の温水へ集
熱部で加温された高温度の温水が対流循環して再加温す
る。従って、蓄熱タンク内に貯留された低温度の温水を
放水することなく再加温して利用できることとなり、蓄
熱タンク内で低温度となった温水を放水する様な無駄を
節約できることとなる。

【０００７】

【実施例】以下、添付図面により、本発明の好適な実施
例を説明する。図１、図２には、本発明の実施例に係る
複合タンク式ソーラ給湯装置１０が示されている。図よ
り明らかな様に、遮蔽体兼用太陽熱温水装置１０は、太
陽光線が照射する建物の南側の屋根面１２に設置された
集熱部１４と、この集熱部１４の上方近傍位置となる屋
根裏部内に設置されたヘッダータンク１６と、このヘッ
ダータンク１６の下方近傍位置に架設された蓄熱タンク
１８とを備えている。

【０００８】図１に示す様に、前記集熱部１４は、内部
に集熱パネル２０を備えて並列された複数の集熱箱２２
より成り、この集熱部１４は前記屋根面１２に設けた凹
部内に埋込状に設置されている。これにより、集熱部１
４は強風に対する耐風性を向上できる。しかし、必ずし
も埋込状に設置することなく屋根面１２に突設状に載着
してもよい。前記各集熱箱２２内の集熱パネル２０の上
端位置には、温水の出ポート２４と、入ポート２６とが
突設され、これらの各出ポート２４と各入ポート２６と
は各集熱箱２２の上部位置を横断する様に配管された出
ポート連通管２８と、入ポート連通管３０とに連通され
ている。

【０００９】また、前記ヘッダータンク１６の高さ位置
よりやや高位置となる屋根面１２には、内部にフロート
弁等を備えた自動給水タンク３２が設置され、この自動
給水タンク３２より延長した給水管３４が各集熱パネル
２０の下部給水口３５に連通されている。この自動給水
タンク３２から各集熱パネル２０やヘッダータンク１６
へ自動給水される。

【００１０】前記ヘッダータンク１６は、容積が略３０
リツトル程度の横筒形タンクより成る。また、前記蓄熱
タンク１８は、容積が略２００ないし４００リツトル程
度の横筒形タンクより成る。前記ヘッダータンク１６と
蓄熱タンク１８とは、内部に発泡材の様な断熱材３６が
充填された密閉型ケース３８内にヘッダータンク１６が
上方位置になる様に配置され、かつヘッダータンク１６
の下面から蓄熱タンク１８の下面に送湯管４０が連通さ
れ、この送湯管４０に電磁弁４２が連通されている。こ
の電磁弁４２を開閉弁しながらヘッダータンク１６内で
加温された高温度の温水を蓄熱タンク１８内へ順次貯留
するものである。

【００１１】図２に示す様に、前記ヘッダータンク１６
と蓄熱タンク１８とを内蔵した密閉型ケース３８は、屋
根面１２に設置してもよいが、形状が大型となるため、
なるべく屋根裏部４４内に設置することが好ましい。更
に、前記蓄熱タンク１８の内部水位が、少くとも集熱部
１４の各集熱パネル２０の出ポート２４より高い位置に
保持される様に密閉型ケース３８を配置する。これによ
り、集熱部１４内で加温された温水を前記密閉型ケース
３８内に配置した蓄熱タンク１８側へも対流循環できる
こととなる。

【００１２】図１に示す様に、各集熱パネル２０の温水
の出ポート２４が連通された出ポート連通管２８には、
第１対流管４６が連通されて密閉型ケース３８内の一方
側部へ延設されている。また、各集熱パネル２０の温水
の入ポート２６が連通された入ポート連通管３０には、
第２対流管４８が連通されて前記密閉ケース３８内の他
方側部へ延設されている。前記密閉型ケース３８内にお
いて、前記第１、第２対流管４６、４８には二方切換電
磁弁５０、５０が連結され、この二方切換電磁弁５０、
５０はそれぞれヘッダータンク１６の両端部と、蓄熱タ
ンク１８の両端部との下部位置に連通されている。この
二方切換弁５０、５０をヘッダータンク１６側、または
蓄熱タンク１８側へ切換えることにより、集熱部１４の
各集熱パネル２０はヘッダータンク側への第１対流循環
回路５２、または蓄熱タンク１８側への第２対流循環回
路５４へと閉回路状に接続されて各集熱パネル２０で加
温された温水が対流循環し、加温されることとなる。

【００１３】前記ヘッダータンク１６及び蓄熱タンク１
８には、内部の温水を外部に給湯するため電磁弁５６、
５８が連通され、この電磁弁５６、５８に接続された給
湯管６０が床暖房装置や台所等の給湯設備６４へ配管さ
れている。

【００１４】図３には、前記二方切換電磁弁５０、電磁
弁４２、給湯用の電磁弁５６、５８等を、ヘッダータン
ク１６や蓄熱タンク１８内の温水の温度や容量を感知し
ながら調整するコントローラ６４が示されている。この
コントローラ６４には、ヘッダータンク１６内の温度を
設定し、その設定温度以上で送湯管４０の電磁弁４２が
開弁される温度設定部６６、蓄熱タンク１８内の温度表
示部６８、蓄熱タンク１８の温水の満杯状態と空状態と
を表示する表示ランプ７０、７２、二方切換電磁弁５
０、５０をヘッダータンク側へ接続表示するための照光
式ボタンスイッチ７４、蓄熱タンク側へ接続表示するた
めの照光式ボタンスイッチ７６、電源スイッチ７８、電
磁弁５６、５８を開弁給湯するスイッチ８０、８２等が
設けられている。

【００１５】本考案の複合タンク式ソーラ給湯装置１０
を住宅等の屋根面１２から屋根裏部４４に設置して給湯
設備６２へ給湯する場合においては、前記コントロー６
４の電源スイッチ７８をＯＮとなし、また、照光式ボタ
ンスイッチ７４をＯＮとなして二方切換電磁弁５０、５
０をヘッダータンク１６側へ接続する。同時にヘッダー
タンク１６内で加温される温水の温度を温度設定部６６
で、例えば夏期には６０℃、冬期には４０℃程度に設定
する。そこで、自動給水タンク３２へ送水された水は、
給水管３４より集熱部１４の各集熱箱２２内の集熱パネ
ル２０へ通水され、この集熱パネル２０から出ポート２
４、入ポート２６に連通された出ポート連通管２８、入
ポート連通管３０、第１、第２対流管４６、４８を経由
してヘッダータンク１６内に満杯状に貯水される。

【００１６】そして、集熱部１４に照射される太陽光線
を各集熱パネル２０で集熱して内部の水を加温し、加温
された温水は各出ポート２４、出ポート連通管２８、第
１対流管４６を経由してヘッダータンク１６内へ対流
し、またヘッダータンク１６内の低温度の水は他方の二
方切換電磁弁５０、第２対流管４８、入ポート連通管３
０、入ポート２６等を経由して各集熱パネル２０へ流入
しながら対流循環する。ヘッダータンク１６内の温水の
温度が設定値に上昇すると、電磁弁４２が開弁されてヘ
ッダータンク内の温水は蓄熱タンク１８内へ給水貯留さ
れる。これにより自動給水タンク３２から各集熱パネル
２０へ給水されながら集熱パネル２０からヘッダータン
ク１６へと順次給水される。ヘッダータンク１６内へ水
が通水されて温水の温度が下降したら電磁弁４２が閉弁
され、再び集熱パネル２０内の温水の対流循環によりヘ
ッダータンク１６内の低温度の温水は加温され、順次蓄
熱タンク１８内に高温度の温水が貯留される。

【００１７】この蓄熱タンク１８内の温水の温度はコン
トローラ６４の温度表示部６８に表示され、表示ランプ
７０で満杯状態が、また表示ランプ７２で空状態が表示
され、スイッチ８０で蓄熱タンク１８側の電磁弁５８を
開弁しながら台所、浴槽、床暖房等の給湯設備６２へ給
湯するものである。なお、午前中の早い時間帯で蓄熱タ
ンク１８内に温水が貯留されていない時には、ヘッダー
タンク１６に連通した電磁弁５６をコントローラ６４の
スイッチ８２で開弁させ、午前中の早い時間帯の太陽光
線の集熱でヘッダータンク１８内で加温された温水を直
接使用してもよい。

【００１８】前記蓄熱タンク１６内に貯留した温水が、
例えば、留守等のために使用しないで温度が低下してい
る場合には、コントローラ６４の温度表示部６８で温度
を確認すると共に表示ランプ７０で温水の満杯状態を確
認し、温度が３０℃以下の場合には、コントローラ６４
の照光式ボタンスイッチ７６をＯＮとなして二方切換電
磁弁５０、５０を蓄熱タンク１８側へ切換接続する。こ
れにより、集熱部１４の各集熱パネル２０で加温された
温水は、切換えられた蓄熱タンク１８側の対流循環回路
５４へと対流循環され、蓄熱タンク１８内の低温度の温
水を再び４０ないし６０℃程度に加温する。再加温した
後では、二方切換電磁弁５０、５０をコントローラ６４
の照光式ボタンスイッチ７４をＯＮとなしてヘッダータ
ンク１６側の対流循環回路５２へと切換えて通常状態に
復帰させる。従って、蓄熱タンク１８内に貯留した低温
度の温水を放水することなく、再加温できて給水等に要
する経費を節約できる。

【００１９】次に、本発明の実施例に係る複合タンク式
給湯方法においては、屋根面１２に設置した集熱部１４
の上方近傍位置にヘッダータンク１６と、蓄熱タンク１
８とを設けて集熱部１４に接続し、前記蓄熱タンク１８
は、ヘッダータンク１６の下方近傍位置に架設され、か
つ同ヘッダータンク１６内で加温された温水を順次貯留
する様にヘッダータンク１６に接続されている。更に、
前記蓄熱タンク１８の内部水位が、少くとも集熱部１４
の各集熱パネル２０の出ポート２４より高い位置に保持
される様に配置されている。

【００２０】そして、集熱部１４をヘッダータンク１６
側の対流循環回路５２へ接続して同集熱部１４で加温さ
れた温水をヘッダータンク１６へ対流循環させながら加
温し、この加温した温水を蓄熱タンク１８に順次貯留し
ながら給湯する。この蓄熱タンク１８内に貯留した温水
の温度が低下したら、前記集熱部１４を蓄熱タンク１８
側の対流循環回路５４へ切換え接続し、同集熱部１４で
加温された温水を蓄熱タンク１８内へ対流循環させなが
ら蓄熱タンク内の低温度の温水を再加温して成るもので
ある。これにより、蓄熱タンク１８内の温水の温度が低
下しても、これを放出する必要がなく、高温度に再加温
しながら給湯設備へ利用でき、給水等に要する経費を節
約できることとなる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１に係る複合
タンク式ソーラ給湯装置によれば、屋根面に設置された
集熱部と、この集熱部の上方近傍位置に架設され同集熱
部の温水の出ポートと入ポートとに並列接続されたヘッ
ダータンクと、蓄熱タンクとを備え、前記集熱部とヘッ
ダータンク側との接続により温水を対流循環させる第１
対流循環回路と、該集熱部と前記蓄熱タンク側との接続
により温水を対流循環させる第２対流循環回路と、を形
成し、かつ、前記蓄熱タンクは、ヘッダータンクの下方
近傍位置に架設され、さらに同ヘッダータンク内で加温
された温水を順次貯留する様にヘッダータンクに接続さ
れ、前記集熱部は、前記第１対流循環回路と、第２対流
循環回路とのいずれか一方の対流循環回路へ切換え可能
に接続されて成ることにより、給湯設備へ高温度の温水
を供給でき、蓄熱タンク内の温水の温度が低下しても無
駄に放出することなく、低温度の温水を再加温して利用
しながら給水に要する経費等を節約できる。

【００２２】また、請求項２によれば、第１対流循環回
路と、第２対流循環回路との切換接続部は、切換弁から
成ることにより、蓄熱タンク内の温水の温度が低下した
場合に、集熱部を蓄熱タンク側の対流循環回路へ簡易に
切換えて再加温できる。

【００２３】また、請求項３に係る複合タンク式ソーラ
給湯方法によれば、屋根面に設置した集熱部の上方近傍
位置に架設され、同集熱部の出ポートと入ポートとに並
列接続されたヘッダータンクと、蓄熱タンクとを備え、
前記蓄熱タンクは、ヘッダータンクの下方近傍位置に架
設され、かつ同ヘッダータンク内で加温された温水を順
順貯留する様にヘッダータンクに接続され、前記集熱部
をヘッダータンク側の対流循環回路へ接続して同集熱部
で加温された温水をヘッダータンクへ対流循環させなが
ら加温し、この加温した温水を蓄熱タンクに順次貯留
し、この蓄熱タンク内に貯留した温水の温度が低下した
ら、前記集熱部を蓄熱タンク側の対流循環回路へ切換え
接続し、同集熱部で加温された温水を蓄熱タンク内へ対
流循環させながら蓄熱タンク内の低温度の温水を再加温
することを特徴して成ることにより、給湯設備へ高温度
の温水を供給でき、蓄熱タンク内の温水の温度が低下し
ても無駄に放出することなく、低温度の温水を再加温し
て利用しながら給水に要する経費等を節約できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る複合タンク式ソーラ給湯
装置を示した正面図である。

【図２】屋根面に設置した複合タンク式ソーラ給湯装置
の系統説明図である。

【図３】複合タンク式ソーラ給湯装置を制御するコント
ローラの拡大正面図である。

【符合の説明】

１０ 複合タンク式ソーラ給湯装置 １２ 屋根面 １４ 集熱部 １６ ヘッダータンク １８ 蓄熱タンク ２４ 出ポート ２６ 入ポート ５０ 切換弁 ５２ ヘッダータンク側の対流循環回路 ５４ 蓄熱タンク側の対流循環回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋根面に設置された集熱部と、 この集熱部の上方近傍位置に架設され同集熱部の温水の
   出ポートと入ポートとに並列接続されたヘッダータンク
   と、蓄熱タンクとを備え、 前記集熱部とヘッダータンク側との接続により温水を対
   流循環させる第１対流循環回路と、該集熱部と前記蓄熱
   タンク側との接続により温水を対流循環させる第２対流
   循環回路と、を形成し、かつ、 前記蓄熱タンクは、ヘッダータンクの下方近傍位置に架
   設され、さらに同ヘッダータンク内で加温された温水を
   順次貯留する様にヘッダータンクに接続され、 前記集熱部は、前記第１対流循環回路と、第２対流循環
   回路とのいずれか一方の対流循環回路へ切換え可能に接
   続されて成る複合タンク式ソーラ給湯装置。
2. 【請求項２】 前記第１対流循環回路と、第２対流循環
   回路との切換接続部は切換弁から成る請求項１記載の複
   合タク式ソーラ給湯装置。
3. 【請求項３】 屋根面に設置した集熱部の上方近傍位置
   に架設され、同集熱部の出ポートと入ポートとに並列接
   続されたヘッダータンクと、蓄熱タンクとを備え、 前記蓄熱タンクは、ヘッダータンクの下方近傍位置に架
   設され、かつ同ヘッダータンク内で加温された温水を順
   次貯留する様にヘッダータンクに接続され、 前記集熱部をヘッダータンク側の第１対流循環回路へ接
   続して同集熱部で加温された温水をヘッダータンクへ対
   流循環させながら加温し、この加温した温水を蓄熱タン
   クに順次貯留し、 この蓄熱タンク内に貯留した温水の温度が低下したら、
   前記集熱部を蓄熱タンク側の第２対流循環回路へ切換え
   接続し、同集熱部で加温された温水を蓄熱タンク内へ対
   流循環させながら蓄熱タンク内の低温度の温水を再加温
   することを特徴して成る複合タンク式ソーラ給湯方法。