JPH0989382A - 温水発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、経済性の向上という要求に対しては
基本的な点で対応できる経済性に優れた温水発生装置を
提供することを課題とする。 【解決手段】断熱ケース21内に電気ヒータ24で加熱され
る固体蓄熱体22と該蓄熱体の放熱により加熱された空気
を循環させる送風ファン25を設け前記循環通路23に該通
路流通の熱風で加熱される第１の熱交換器４を配設した
固体蓄熱器１と、所定量の水を収容する温水タンク３及
び該タンク内の水を第１の熱交換器４にポンプ循環させ
て温水とする蓄熱系循環路５，６と、太陽熱により水を
加熱する太陽光温水器２と、前記タンク３内に設けられ
た第２の熱交換器８と、太陽光温水器２の温水を第２の
熱交換器８にポンプ循環させる太陽熱系循環路９，10
と、この太陽熱系循環路において温水を第２の熱交換器
８に流通させずに迂回循環させる選択的な管路切換が可
能な切換弁13を有した迂回管路12とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固体蓄熱装置と太陽
光温水器とを組合せて温水を得る電気温水発生機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、業務用の温水発生機として固体蓄
熱式電気温水発生機が知られている。この電気温水発生
機は固体蓄熱器を熱源とし、この固体蓄熱器に温水タン
クを接続したものである。

【０００３】固体蓄熱器は、電気ヒータに通電して、そ
の発熱により固体蓄熱体を加熱して熱を蓄積し、蓄積し
た熱を固体蓄熱体が放出するものである。そして、固体
蓄熱器は、固体蓄熱体が放出する熱により熱交換器を流
れる水を加熱している。また、温水タンクは熱交換器に
接続しており、温水タンクに溜めた水を熱交換器との間
で循環流通して、熱交換器において固体蓄熱体が放出す
る熱により加熱して温度上昇させて温水を得るようにし
ている。

【０００４】このような固体蓄熱式電気温水発生機は、
安価な深夜電力を利用して固体蓄熱装置の固体蓄熱体を
加熱して蓄熱し、主として温水を使用する昼間に固体蓄
熱体が放出する熱により熱交換器を通る温水タンクの水
を加熱して温水を得ることにより、小型な設備で経済的
に温水を得ることができる利点を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記のように固体蓄熱
式電気温水発生機は経済的に電力を利用して温水を得る
ことができるものであるが、しかし熱を得るためのエネ
ルギーは全面的に電力に依存しているために、電気温水
発生機としての経済的な制約を脱することができず、さ
らなる経済性の向上という要求に対しては基本的な点で
対応することができない。

【０００６】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、熱を得るためのエネルギーを全面的に電力に依存す
ることを脱して経済性の向上という要求に対しては基本
的な点で対応できる経済性に優れた電気温水発生機を提
供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電気温水発生機
は、電気ヒータ、この電気ヒータにより加熱されて蓄熱
し蓄熱した熱を放出する固体蓄熱体を有する固体蓄熱器
と、太陽光を受けてその熱により水を加熱する太陽光温
水器と、温水を溜める温水タンクと、前記固体蓄熱器に
設けられ内部に水を通して前記固体蓄熱体から放出され
る熱により前記水を加熱する第一の熱交換器と、前記温
水タンクの内部の水を前記第一の記熱交換器に対して循
環流通する第一の循環路と、この第一の循環管において
水を強制的に循環流通させる第一のポンプと、前記温水
タンクの内部に設けられ内部に温水を流して前記温水タ
ンクの内部の水を加熱する第二の熱交換器と、前記太陽
光温水器の温水を前記第二の熱交換器に対して循環する
第二の循環路と、この第二の循環管において温水を強制
的に循環流通させる第二のポンプと、前記第二の循環管
において温水を選択的に前記第二の熱交換器を迂回して
循環させる迂回手段とを具備することを特徴とするもの
である。

【０００８】この構成によれば、温水タンクの水を第一
の循環路を介して第一の熱交換器に対して循環流通する
過程で、固体蓄熱器の固体蓄熱体が放出する熱により加
熱して温水を得ることに加えて、太陽光温水器において
太陽熱で水を加熱して得た温水を第二の循環路を介して
第二の熱交換器に対して循環流通することにより、温水
タンクの水を加熱して温水を得ている。

【０００９】このように本発明では、温水タンクに溜め
る水を温水にするための熱を得るエネルギーとして、主
たるエネルギーである電力に加えて、補助のエネルギー
として太陽光を利用しているので、エネルギーを全面的
に電力に依存する場合に対して、電気料金の負担を大幅
に減少できて経済性が大変向上する。

【００１０】太陽光温水器で得られた温水を、太陽光温
水器から出て第二の循環路と第二の熱交換器で構成され
る管路を流れて再び太陽光温水器に戻るように流してい
る。そして、この太陽光温水器の管路に、第二の循環管
において温水を選択的に第二の熱交換器を迂回して循環
させる迂回手段を設けている。このため、必要に応じて
太陽光温水器で得られた温水を第二の熱交換器を迂回し
て循環させることにより、温水を、その熱を第二の熱交
換器に通して温水タンクに溜められた水を加熱するため
に消費させることなく循環して、太陽光の熱により温度
を高めることができる。これにより太陽光温水器で太陽
光の熱を有効に利用して無駄なく熱媒体である水を加熱
することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態につい
て図１を参照して説明する。図中１は固体蓄熱器、２は
太陽光温水器、３は温水タンク、４は第一の熱交換器、
５、６は第一の循環路管、７は第一のポンプ、８は第二
の熱交換器、９，１０は第二の循環路、１１は第二のポ
ンプ、１２は迂回路管（迂回手段）、１３は切換弁（迂
回手段）である。

【００１２】固体蓄熱器１は次に述べるように構成され
ている。断熱材料で形成されたケース２１の内部に固体
蓄熱体２２が収容されており、固体蓄熱体２２の周囲を
囲む固体蓄熱体２２とケース２１の壁部との間の空間部
には空気を循環流通させる空気通路２３が形成されてい
る。固体蓄熱体２２には水平方向に沿う複数の通風孔２
２ａが形成されており、これら通風孔２２ａには夫々固
体蓄熱体２２を加熱するための電気ヒータであるシーズ
ヒータ２４が挿通されており、これらシーズヒータ２４
は図示しない電源に接続されている。ケース２１の内部
の空気通路２３には、空気通路２３で空気を強制的に送
風循環する送風ファン２５が設けられている。固体蓄熱
器１に設ける固体蓄熱体２２は、後述するように太陽光
温水器２で得られる温水の熱と組合せて温水タンク３に
おいて所定温度の温水を得ることができる熱を蓄えるこ
とができる大きさに設定する。

【００１３】太陽光温水器２は水を溜める浅い四角形の
水槽と、太陽光を受けてその熱を容器の水に伝達する集
光部を有している。水槽には図示しない給水装置により
水を供給できるようになっている。太陽光温水器２は例
えば建築物の屋根の上など太陽光を受け易い場所に設け
られている。

【００１４】温水タンク３は固体蓄熱器１と太陽光温水
器２から夫々熱を受けて水を加熱して得た温水を溜める
ものである。温水タンク３には図示しない給水装置から
水のを供給を受ける給水管２６と、溜めた温水を外部へ
供給する温水供給管２７が夫々接続されている。温水供
給管２７には給湯栓２７ａを有している。

【００１５】固体蓄熱器１のケース２１の内部には空気
通路２３に位置して第一の熱交換器４が設けられてい
る。この第一の熱交換器４は、内部に水を通して固体蓄
熱体２２が放出する熱によりその水を加熱するものであ
る。

【００１６】第一の循環路管５は第一の熱交換器４の一
端開口と温水タンク３とを接続し、第一の循環路管６は
第一の熱交換器４の他端開口と温水タンク３とを接続し
ている。第一の循環路管５，６は温水タンク３に溜めら
れた水を第一の熱交換器４に対して循環流通するもので
ある。また、一方の第一の循環路管５には温水タンク３
に溜められた水を強制的に流通させる第一のポンプ７が
介在して設けられている。他方の第一の循環路管６には
これを流れる水の温度を測定する温度計２８が設けられ
ている。

【００１７】温水タンク３の内部には第二の熱交換器８
が設けられている。この第二の熱交換器８は、内部に温
水を通して温水タンク３の内部にある水を加熱するもの
である。

【００１８】第二の循環路管９は第二の熱交換器８の一
端開口と太陽光温水器２の水槽とを接続し、第二の循環
路管１０は第二の熱交換器８の他端開口と太陽光温水器
２の水槽とを接続している。第二の循環路管９，１０は
太陽光温水器２の水槽で得られた温水を第二の熱交換器
８に対して循環流通するものである。また、一方の第二
の循環路管９には太陽光温水器２の水槽の温水を強制的
に流通させる第二のポンプ１１が介在して設けられてい
る。

【００１９】さらに、迂回路管１２の一端は、第二の循
環路管９において第二のポンプ１１の突出側となる部分
に接続され、迂回路管１２の他端は、第二の循環路管１
０に介在して設けられた切換え弁１３に接続されてい
る。すなわち、迂回路管１２は太陽光温水器２の水槽で
得られた温水を第二の熱交換器８には流通させず、第二
の熱交換器８を迂回して再び太陽光温水器２に戻すよう
に循環流通させるものである。切換え弁１３は迂回路管
１２の他端を第二の循環路管１０に対して接続または切
り離しを行うもので、電動により切換え動作を行うよう
になっている。

【００２０】また、図中２９は制御装置で、これはシー
ズヒータ２４、送風機２５、第一のポンプ７、第二のポ
ンプ１１および切換え弁１３の夫々の駆動を操作するも
のである。また、制御装置２９は温度計２８で測定した
温水の温度の情報を受けるようになっている。

【００２１】このように構成された電気温水発生機の作
動について説明する。固体蓄熱器１では、深夜電力を利
用してシーズヒータ２４に通電し、そのシーズヒータ２
４の発熱により固体蓄熱体２２を加熱する。固体蓄熱体
２２はシーズヒータ２４に加熱されて温度上昇して熱を
蓄積する。固体蓄熱体２２が蓄積する熱の温度に応じて
シーズヒータ２４による加熱時間を設定する。

【００２２】そして、昼間に固体蓄熱器１における固体
蓄熱体２２の放熱を利用して温水タンク３に溜められた
水を加熱する。送風機２５を回転駆動すると、ケース２
１内部の空気通路２３の空気が図示矢印方向に循環流通
するとともに、固体蓄熱体２２の通風孔２２ａを流れ
る。そうすると、循環流通する空気は固体蓄熱体２２か
ら放出される熱により加熱されて温度上昇するととも
に、ケース２１の内部の空気通路２３に設けられた第一
の熱交換器４に接触して流れる。

【００２３】温水タンク３には給水管２６により水を供
給し充填する。第一のポンプ７を回転駆動して、温水タ
ンク３内部の水を第一の循環路管５、第一の熱交換器４
および第一の循環路管６を通して循環流通させる。水は
固体蓄熱器１に設けた第一の熱交換器４を通過する時に
空気通路２３を流れる高温となっている空気に加熱され
る。水は循環流通する過程で順次温度上昇して温水とな
る。

【００２４】また、太陽光温水器２では水槽に水を供給
して溜める。水槽に溜められている水は太陽光を受けて
その熱により加熱されて温度上昇する。水槽に溜められ
ている水が所定の温度まで温度上昇した時点で、第二の
ポンプ１１を回転駆動する。そうすると、太陽光温水器
２の水槽の内部の温水が第二の循環路管９、温水タンク
３の内部に設けられた第二の熱交換器８および第二の循
環路管１０を通して循環流通する。温水は第二の熱交換
器８を通過する時に、温水タンク３の内部に溜められて
いる水を加熱する。そして、第二の熱交換器８を流れる
温水が温水タンク３の水を加熱する作動が継続されて時
間が経過するにつれて、温水タンク３の内部の水の温度
が順次上昇する。

【００２５】ここで、温水タンク３の水を加熱して温水
にするための熱は、日照時間にもよるが例えばその約６
０％は固体蓄熱器１で負担し、残りの約４０％は太陽光
温水器２で負担する。例えば６０℃の温度の温水を得る
場合に、水を固体蓄熱器１により約５０℃まで温度上昇
させ、太陽光温水器２により残りの約１０℃を温度上昇
させる。

【００２６】温水発生機を運転する上で、固体蓄熱器１
のシーズヒータ２４は固体蓄熱体２２で熱を蓄積するた
めに深夜電力を利用して通電する。送風機２５は、温水
タンク３の水の温度を上昇するために運転する。すなわ
ち、制御装置２９は、第一の循環路管６を流れる水の温
度を測定した温度計２８からの情報を受けると、目標温
度と測定温度とを比較して、測定温度が目標温度に達し
ていない場合には、その温度差の大きさに応じた回転速
度て送風機２５を回転する。送風機２５の回転速度に応
じた速度で空気が空気通路２３を循環流通する。これに
より固体蓄熱体２２から熱の放出が促進されて空気の温
度が上昇し、第一の熱交換器４において水を加熱する温
度が上昇する。

【００２７】第一のポンプ７は固体蓄熱器１の固体蓄熱
体２２の温度が高い時、および／または送風機２５が回
転している時に運転して、第一の循環路管５，６および
第一の熱交換器４を流通する水を加熱する温度を上昇さ
せる。すなわち、第一のポンプ７は温水タンク３の水の
温度を高める必要がある場合に運転して水を循環流通さ
せる。

【００２８】第二のポンプ１１は、太陽光温水器２が太
陽光を受けている時に運転して、太陽光温水器２の水槽
にある水を、切換え弁１３により迂回路管１２を閉じて
いるか、開いているかに関係なく、第二の循環路管９，
１０および／または第二の熱交換器８を循環流通させて
太陽光の熱を利用して温度を上昇させる。

【００２９】例えば、温水タンク３の水の温度が高い場
合には、太陽光温水器２の温水を温水タンク３の水の温
度を高めるために流す必要がないので、切換え弁１３に
より迂回路管１２を開いて太陽光温水器２の水を迂回路
管１２に流して第二の熱交換器８を迂回させて、第二の
循環路管９，１０および迂回路管１２に流す。このた
め、太陽光温水器２の温水の熱を、温水タンク３の水の
温度を高めるために無駄に使用することがない。

【００３０】このように本発明の温水発生機では、温水
タンク３の水を第一の循環路管５，６を介して第一の熱
交換器４に対して循環流通する過程で、固体蓄熱器１の
固体蓄熱体２２が放出する熱により加熱して温水を得る
ことに加えて、太陽光温水器２において太陽熱で水を加
熱して得た温水を第二の循環路管９，１０を介して第二
の熱交換器８に対して循環流通することにより、温水タ
ンク３の水を加熱して温水を得ている。

【００３１】このため、本発明の温水発生機では、温水
タンク３に溜める水を温水にするための熱を得るエネル
ギーとして、主たるエネルギーである電力に加えて、補
助のエネルギーとして太陽光を利用しているので、エネ
ルギーを全面的に電力に依存する場合に対して、電気料
金の負担を大幅に減少できて経済性を大変向上させるこ
とができる。

【００３２】また、本発明の温水発生機では、太陽光温
水器２で得られた熱交換媒体である温水は、太陽光温水
器２から出て第二の循環路管９，１０と第二の熱交換器
８で構成される管路を通過して再び太陽光温水器２に戻
るように流している。この太陽光温水器２の管路に、第
二の循環管８において温水を選択的に第二の熱交換器を
迂回して循環させる迂回手段の一例である迂回路管１２
および切換え弁１３を設けたので、必要に応じて太陽光
温水器２で得られた温水を第二の熱交換器８を迂回して
循環させることにより、温水を、その熱を第二の熱交換
器８に通して温水タンク３に溜められた水を加熱するた
めに消費させることなく循環流通させて太陽光の熱に温
度を高めることができる。これにより太陽光温水器２で
太陽光の熱を有効に利用して無駄なく熱媒体である水を
加熱することができる。

【００３３】また、固体蓄熱器１の固体蓄熱体２２は負
担する能力が減少するために小型になる。

【００３４】なお、本発明は前述した実施の形態に限定
されることなく、種々変形して実施することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電気温水発
生機によれば、温水タンクに溜める水を温水にするため
の熱を得るために、主たるエネルギーである電力に加え
て、補助のエネルギーとして太陽光を利用するので、エ
ネルギーを全面的に電力に依存する場合に対して、電気
料金の負担を大幅に減少できて経済性が大変向上させる
ことができる。

【００３６】また、本発明の電気温水発生機は、太陽光
温水器の温水を流す第二の循環管に、温水タンクに設け
た第二の熱交換器に対して温水を選択的に迂回して循環
させる迂回手段を設けたので、必要に応じて太陽光温水
器で得られた温水を第二の熱交換器を迂回して循環させ
ることにより、温水をその熱を第二の熱交換器に通して
温水タンクに溜められた水を加熱するために消費させる
ことなく循環して、太陽光の熱により温度を高めること
ができる。これにより太陽光温水器で太陽光の熱を有効
に利用して無駄なく熱媒体である水を加熱することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態である電気温水発生
機を示す概略的構成図。

【符号の説明】

１…固体蓄熱器、 ２…太陽光温水器、 ３…温水タンク、 ４…第一の熱交換器、 ５…第一の循環路管、 ６…第一の循環路管、 ７…第一のポンプ、 ８…第二の熱交換器、 ９…第二の循環路管、 １０…第二の循環路管、 １１…第二のポンプ、 １２…迂回路管、 １３…切換え弁、 ２１…ケース、 ２２…固体蓄熱体、 ２４…シーズヒータ、 ２５…送風機。

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【手続補正書】

【提出日】平成８年３月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 温水発生装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固体蓄熱器と太陽光
温水器とを組合せて温水を得る温水発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、業務用の温水発生装置として固体
蓄熱式の電気温水発生機が知られている。この従来の電
気温水発生機は温水発生の熱源となる固体蓄熱器に温水
タンクを配管接続したものである。

【０００３】固体蓄熱器は電気ヒータに通電して、その
発熱により固体蓄熱体を加熱して熱を蓄積し、蓄積した
熱を固体蓄熱体が放出するもので、この固体蓄熱器の放
熱により熱交換器を流れる水を加熱している。また、温
水タンクは熱交換器に配管接続され、該タンク内に溜め
た水を熱交換器との間で循環流通させて温水を得るよう
にしている。

【０００４】このような固体蓄熱式の電気温水発生機
は、安価な夜間電力を利用して固体蓄熱体を加熱して蓄
熱し、主として温水を使用する昼間に固体蓄熱体が放出
する熱により熱交換器を循環する温水タンクの水を加熱
して、経済的に温水を得ることができる利点を有してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記のような固体蓄熱
式の電気温水発生機は、夜間電力を利用して経済的に温
水を得ることができるものであるが、熱を得るためのエ
ネルギーは全面的に電力に依存しているために、電気温
水発生機としての経済的な制約を脱することができず、
さらなる経済性の向上という要求に対しては基本的な点
で対応することができない。

【０００６】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、熱を得るためのエネルギーを全面的に電力に依存す
ることを脱して、経済性の向上という要求に対して基本
的な点で対応できる経済性に優れた温水発生装置を提供
することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに本発明の温水発生装置は、断熱ケース２１内に電気
ヒータ２４により加熱されて蓄熱し蓄熱した熱を空気循
環通路２３に放出する固体蓄熱体２２と該蓄熱体の放熱
により加熱された空気を熱風として空気循環通路２３に
循環流通させる送風ファン２５とを設け且つ前記循環通
路２３に該通路流通の熱風で加熱される第１の熱交換器
４を配設した固体蓄熱器１と、所定量の水を収容する温
水タンク３及び該タンク内の水を第１の熱交換器４にポ
ンプ循環させて温水とする蓄熱系循環路５，６と、太陽
光を受けてその熱により水を加熱する太陽光温水器２
と、前記タンク３内に設けられ管内部に温水を流してタ
ンク内部の温水を加熱する第２の熱交換器８と、太陽光
温水器２の温水を第２の熱交換器８にポンプ循環させる
太陽熱系循環路９，１０と、この太陽熱系循環路におい
て温水を第２の熱交換器８に流通させずに迂回循環させ
る選択的な管路切換が可能な切換弁１３を有した迂回管
路１２とを具備することを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（実施
例）を図１に従い具体的に説明する。図中１は固体蓄熱
器で、断熱材料で形成された断熱ケース２１の内部に、
電気ヒータ２４により加熱されて蓄熱し蓄熱した熱を空
気循環通路２３に放出する固体蓄熱体２２と、この固体
蓄熱体２２の放熱により加熱された空気を熱風として空
気循環通路２３に循環流通させる送風ファン２５とを設
け、且つ前記循環通路２３に該通路流通の熱風で加熱さ
れる第１の熱交換器４を配設した構成となっている。

【０００９】前記循環通路２３は断熱ケース２１の壁部
と固体蓄熱体２２との間に該蓄熱体２２の周囲を囲むよ
うに形成されている。固体蓄熱体２２には水平方向に貫
通した複数の通風孔２２ａが形成されており、この各通
風孔２２ａには夫々固体蓄熱体２２を加熱するためのシ
ーズヒータからなる電気ヒータ２４が挿通され、これら
の電気ヒータ２４は図示しない電源に接続されている。
なお、前記蓄熱体２２は所定温度の温水を得ることが可
能な熱を蓄えることができる大きさに設定されている。

【００１０】３は所定量の水を収容する温水タンクで、
この温水タンク３と前記熱交換器４は温水タンク３内の
水を前記熱交換器４にポンプ循環させて温水とする蓄熱
系循環路５，６で接続されている。前記熱交換器４は、
空気循環通路２３を流通する熱風で加熱されて、管内部
を通る水を温水とするものである。なお、前記タンク３
には図示しない給水装置から水の供給を受ける給水管２
６と、タンク３内の温水を外部へ供給する温水供給管２
７が接続され、この温水供給管２７には給湯栓２７ａが
設けられている。

【００１１】蓄熱系循環路５，６の一方の循環路管５は
第１の熱交換器４の流入口と温水タンク３との間を接続
し、他方の循環路管６は第１の熱交換器４の流出口と温
水タンク３との間を接続している。一方の循環路管５に
は温水タンク３に溜められた水を強制的に循環流通させ
る第１のポンプ７が介在して設けられ、他方の循環路管
６には該管内を流れる水の温度を測定する温度計２８が
設けられている。

【００１２】２は水を溜める四角形の浅い水槽と、太陽
光を受けてその熱を水槽内の水に伝達する集光部を有す
る太陽光温水器で、この太陽光温水器２は例えば建築物
の屋根上など太陽光を受け易い場所に設置されている。
なお、前記水槽には図示しない給水装置により水を供給
できるようになっている。

【００１３】８は前記タンク３内に設けられた第２の熱
交換器で、この熱交換器８の管内部に太陽光温水器２で
得た温水を太陽熱系循環路９，１０を介して循環流通さ
せることにより温水タンク３内の水又は温水を加熱でき
るようになっている。

【００１４】前記太陽熱系循環路９，１０の一方の循環
路管９は第２の熱交換器８の流入口と太陽光温水器２の
水槽出口との間を接続し、他方の循環路管１０は第２の
熱交換器８の流出口と太陽光温水器２の水槽入口との間
を接続している。一方の循環路管９には、太陽光温水器
２で得た温水を強制的に循環流通させる第２のポンプ１
１が介在して設けられている。

【００１５】また、太陽熱系循環路９，１０の一方の循
環路管９と他方の循環路管１０との間には、太陽光温水
器２で得た温水を第２の熱交換器８に流通させずに迂回
循環させる選択的な管路切換が可能な切換弁１３を有し
た迂回管路１２が設けられている。この迂回管路１２の
一端は一方の循環路管９において第２ポンプ１１の吐出
側となる管路部分に接続され、また迂回管路１２の他端
は他方の循環路管１０に介在して設けられた切換弁１３
の一つの口に接続されている。

【００１６】すなわち、迂回管路１２は太陽光温水器２
で得られた温水を第２の熱交換器８には流通させずに迂
回して再び太陽光温水器２に戻すように循環流通させる
ものである。また、切換弁１３は迂回管路１２の他端を
他方の循環路管１０に対して接続または切り離しを行う
もので、電動により切換え動作を行うようになってい
る。

【００１７】２９は制御装置で、これは電気ヒータ２４
と送風ファン２５と第１・第２のポンプ７，１１及び切
換弁１３の夫々の駆動を制御操作するもので、温度計２
８で測定した温水温度の情報を受けるようになってい
る。

【００１８】次に、前記のように構成された温水発生装
置の作動について説明する。固体蓄熱器１では夜間電力
を利用して電気ヒータ２４に通電し、このヒータ２４の
発熱により固体蓄熱体２２を加熱する。固体蓄熱体２２
は前記ヒータ２４の加熱により温度上昇して熱を蓄積す
る。固体蓄熱体２２が蓄積する熱の温度に応じて電気ヒ
ータ２４による加熱時間を設定する。

【００１９】そして、昼間において固体蓄熱体２２の放
熱を利用して温水タンク３内の水を加熱する。送風ファ
ン２５を回転駆動すると、断熱ケース２１内の空気循環
通路２３の空気が図示矢印方向に循環流通するととも
に、固体蓄熱体２２の通風孔２２ａを流れる。そうする
と、循環流通する空気は固体蓄熱体２２から放出される
熱により加熱されて温度上昇し、その熱風が空気循環通
路２３に配設した第１の熱交換器４に接触して流れる。

【００２０】この状態で第１のポンプ７を回転駆動し
て、温水タンク３内の水を蓄熱系循環路５，６を介して
第１の熱交換器４に循環流通させると、この循環水が熱
交換器４の熱風との熱交換作用で加熱され、順次に温度
上昇して温水となる。

【００２１】また、太陽光温水器２では水槽に溜められ
ている水が太陽熱により加熱されて温度上昇する。水槽
に溜められている水が所定の温度まで温度上昇した時点
で、第２のポンプ１１を回転駆動すると、太陽光温水器
２で得た温水が太陽熱系循環路９，１０を介して第２の
熱交換器８を循環流通する。そして、この温水が第２の
熱交換器８を通過する時に、温水タンク３内の水又は温
水を加熱し、この加熱作動が継続されて時間が経過する
に従い、温水タンク３内の水温度が順次上昇する。

【００２２】ここで、温水タンク３内の水を加熱して所
定温度の温水にするための熱は、日照時間にもよるが、
例えばその約６０％は固体蓄熱器１で負担し、残りの約
４０％は太陽光温水器２で負担する。例えばある時間帯
において６０℃の温度の温水を得る場合に、太陽光温水
器２により水を約１０℃温度上昇させ、その水を固体蓄
熱器１により約６０℃まで温度上昇させる。

【００２３】温水発生装置を運転する上で、固体蓄熱器
１の電気ヒータ２４は固体蓄熱体２２で熱を蓄積するた
めに安価な夜間電力を利用して通電する。送風ファン２
５は温水タンク３の水の温度上昇するために運転する。
すなわち、制御装置２９は循環路管６を流れる水の温度
を測定した温度計２８からの情報を受けると、目標温度
と測定温度とを比較して、測定温度が目標温度に達して
いない場合には、その温度差の大きさに応じた回転速度
で送風ファン２５を回転する。

【００２４】送風ファン２５の回転速度に応じた速度で
空気が循環通路２３を循環流通することにより、固体蓄
熱体２２からの放熱が促進されて空気の温度が上昇し、
第１の熱交換器４において水を加熱する熱風温度が上昇
する。

【００２５】第１のポンプ７は固体蓄熱体２２の温度が
高い時、および／または送風ファン２５が回転している
時に運転して、蓄熱系循環路５，６および第１の熱交換
器４を流通する水の加熱温度を上昇させる。すなわち、
第１のポンプ７は温水タンク３の水の温度を高める必要
がある場合に運転して水を循環流通させる。

【００２６】第２のポンプ１１は太陽光温水器２が太陽
光を受けている時に運転して、太陽光温水器２の水槽に
ある水を、切換弁１３により迂回管路１２を閉じている
か、開いているかに関係なく、太陽熱系循環路管９，１
０および／または第２の熱交換器８を循環流通させるこ
とにより太陽熱を利用して温度を上昇させる。

【００２７】例えば、温水タンク３内の温水温度が高い
場合には、太陽光温水器２の温水を温水タンク３に流す
必要がないので、切換弁１３により迂回管路１２を開い
て太陽光温水器２の温水を第２の熱交換器８に流通させ
ずに迂回路管１２に流して閉回路の太陽熱系循環路９，
１０を循環流通させる。これにより、太陽光温水器２の
温水熱を、温水タンク３の温水の温度を高めるために無
駄に使用することがなく、より高温な温水が得られる。

【００２８】このように本発明の温水発生装置では、温
水タンク３の水を蓄熱系循環路５，６を介して第１の熱
交換器４に循環流通する過程で、固体蓄熱体２２が放出
する熱により加熱して温水を得ることに加えて、太陽光
温水器２において太陽熱で水を加熱して得た温水を太陽
熱系循環路９，１０を介して第２の熱交換器８に循環流
通することにより、温水タンク３の水を加熱して温水を
得ている。

【００２９】このため、本発明の温水発生装置では、温
水タンク３内の水を温水にするための熱エネルギーとし
て、主たるエネルギーである電力に加えて、補助のエネ
ルギーとして太陽光を利用しているので、エネルギーを
全面的に電力に依存する場合に対し、電気料金の負担を
大幅に減少できて経済性を向上させることができる。

【００３０】また、本発明の温水発生装置では、太陽光
温水器２で得た熱交換媒体である温水は、太陽熱系循環
路９，１０と第２の熱交換器８で構成される管路を通過
して再び太陽光温水器２に戻るように流している。この
太陽光温水器２の管路に、温水を第２の熱交換器８に流
通させずに迂回循環させる選択的な管路切換が可能な切
換弁１３を有した迂回管路１２を設けているので、太陽
光温水器２で得られた温水を必要に応じて第２の熱交換
器８に流通させずに迂回路管１２を迂回循環させること
により、太陽光温水器２側の温水温度を高めることがで
きる。

【００３１】これにより太陽光温水器２で太陽光の熱を
有効に利用して無駄なく熱媒体である水を加熱すること
ができ、また固体蓄熱体２２を負担する能力が減少する
ために小型にすることができる。なお、本発明は前述し
た実施の形態（実施例）に限定されることなく、種々変
形して実施することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の温水発生装
置によれば、温水タンク３内の水を蓄熱系循環路５，６
を介して第１の熱交換器４にポンプ循環させることによ
り温水を得ることができ、また太陽光温水器２で得た温
水を太陽熱系循環路９，１０を介して第２の熱交換器８
にポンプ循環させることにより、前記タンク３内の水を
加熱することができる。

【００３３】このように本発明では、温水タンク３内の
水を温水にする熱源として、主たるエネルギーである電
力に加えて、太陽熱を補助熱源として有効利用するシス
テムであるので、固体蓄熱器１に１００％依存して温水
を作るよりも電気エネルギーの使用量が少なくてすみ、
固体蓄熱器１の大きさも小さくすることができる。

【００３４】また本発明では、太陽熱系循環路９，１０
に太陽光温水器２で得た温水を第２の熱交換器８に流通
させずに迂回循環させる選択的な管路切換が可能な切換
弁１３を有した迂回管路１２を設けているので、太陽熱
系循環路９，１０を閉回路にして、太陽光温水器２の温
水を第２の熱交換器８に流通させずに迂回循環させるこ
とにより、より高温の温水が得られ、このことにより太
陽エネルギーの高効率的な有効利用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である温水発生装置を示す
概略的構成図。

【符号の説明】 １…固体蓄熱器、 ２…太陽光温水器、 ３…温水タンク、 ４…第１の熱交換器、 ５，６…蓄熱系循環路、 ７…第１のポンプ、 ８…第２の熱交換器、 ９，１０…太陽熱系循環路、 １１…第２のポンプ、 １２…迂回管路、 １３…切換弁、 ２１…断熱ケース、 ２２…固体蓄熱体、 ２３…空気循環通路、 ２４…電気ヒータ、 ２５…送風ファン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気ヒータ、この電気ヒータにより加熱
   されて蓄熱し蓄熱した熱を放出する固体蓄熱体を有する
   固体蓄熱器と、太陽光を受けてその熱により水を加熱す
   る太陽光温水器と、温水を溜める温水タンクと、前記固
   体蓄熱器に設けられ内部に水を通して前記固体蓄熱体か
   ら放出される熱により前記水を加熱する第一の熱交換器
   と、前記温水タンクの内部の水を前記第一の熱交換器に
   対して循環流通する第一の循環路と、この第一の循環管
   において水を強制的に循環流通させる第一のポンプと、
   前記温水タンクの内部に設けられ内部に温水を流して前
   記温水タンクの内部の温水を加熱する第二の熱交換器
   と、前記太陽光温水器の温水を前記第二の熱交換器に対
   して循環する第二の循環路と、この第二の循環管におい
   て温水を強制的に循環流通させる第二のポンプと、前記
   第二の循環管において温水を選択的に第二の熱交換器を
   迂回して循環させる迂回手段とを具備することを特徴と
   する電気温水発生機。