JPS5818575Y2 - 太陽熱給湯暖房機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、太陽エネルギにより、住宅の給湯暖房を行う
太陽熱給湯暖房機に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の太陽熱給湯暖房機は第１図に示すように構成され
ているもので、すなわち、太陽熱コレクタ１で集熱され
る太陽エネルギは基糸ブライン混合物などの不凍結性熱
媒（以下単に熱媒と称す）を加熱し、この熱媒をポンプ
２の動力により、貯湯槽３内に挿入された２重管熱交換
器４から、蓄熱槽５へと循環させているもので、前記貯
湯槽３には、新鮮な市水が給水部６から供給されている
ため、この水は熱交換器４で熱交換されて温水となり、
この温水は補助熱源部７に至り、ここで適宜再加熱され
、給湯水として使用される。

また、蓄熱槽５内の熱量は、住宅の暖房用として、ファ
ンコイル８などにより消費される。

以上のような従来の太陽熱給湯暖房機においては、使用
者が直接給湯に用いる湯水と毒性のある熱媒とは、２重
管熱交換器４によって分離されて別回路となっているた
め、安全は保障されるものである。

しかしながら、この構成においては、太陽エネルギで加
熱された熱媒は貯湯槽３内の温度が高い、低いにかかわ
らず、まず貯湯槽３の熱交換器４で熱交換を行い、その
後、蓄熱槽５に循環するものであるため、蓄熱槽５にお
ける太陽エネルギ蓄熱効率がきわめて低いという問題点
を有していた。

考案の目的 本考案は上記従来の問題点に鑑み、蓄熱槽における太陽
エネルギ蓄熱効率を高めることを目的とするものである
。

考案の構成 上記目的を遠戚するために本考案は、太陽熱コレクタ、
第１ポンプおよび二重管形状の熱交換器における一方の
管を環状に配列してなる集熱回路と、前記熱交換器にお
ける他方の管、第２ポンプ、貯湯槽内に設けた貯湯槽熱
交換器および暖房用蓄熱槽からなる貯湯槽側回路とを設
けるとともに、前記貯湯槽側回路には、第２ポンプと貯
湯槽熱交換器との間に貯湯槽内の流体温度によって切換
え制御される第１の三方弁を設け、この第１の三方弁を
介して前記貯湯槽熱交換器と並列にバイパス管を設け、
かつ暖房用蓄熱槽と前記熱交換器における他方の管との
間にも前記第１の三方弁と連動する第２の三方弁を設け
、この第２の三方弁を介して前記暖房用蓄熱槽と並列に
バイパス管を設けたもので、この構成によれば、集熱回
路と貯湯槽側回路とがそれぞれ独立した形となるため、
集熱回路における毒性の強い熱媒が貯湯槽側回路へ混入
するということはなくなり、その結果、安全性を確保す
ることができ、また貯湯槽熱交換器を設けた貯湯槽内の
流体温度が充分高い場合は、第２ポンプと貯湯槽熱交換
器との間に設けた第１の三方弁と、暖房用蓄熱槽と集熱
回路の熱交換器における他方の管との間に設けた第２の
三方弁が連動して切換え制御されるため、太陽エネルギ
は貯湯槽熱交換器と並列に設けたバイパス管を介して暖
房用蓄熱槽に直接蓄えることができ、その結果、太陽エ
ネルギ蓄熱効率を高めることができるとともに、蓄熱槽
を循環する循環水は蓄熱材としての機能と、貯湯槽側回
路と熱媒体としての機能も果し得るものである。

実施例の説明 以下、本考案の一実施例を第２図にもとづいて説明する
。

すなわち、第２図に示すように、太陽熱コレクタ９と、
第１ポンプ１０、熱交換器１１とを環状に配管接続する
ことにより、集熱回路を構成し、この集熱回路中には、
主に塩系化合物を水と混合させてブラインドし、液体の
凍結点を低下させた、いわゆる熱媒を循環させる。

この熱媒はその添加化合物のため完全に無害なものでは
無い。

また集熱回路には熱媒の補給に用いる熱媒補給機１２を
付加している。

前記熱交換器１１は二重管形状または２つの管を螺旋状
に接触させる任意形状のものとすることにより、集熱回
路の熱媒を貯湯槽側回路とは分離している。

この熱交換器１１で、集熱回路から熱を奪った貯湯槽側
回路の流体は、第２ポンプ１３を動力として、貯湯槽熱
交換器１４、暖房用蓄熱槽１５を順次循環する。

この構成とすることによって集熱回路と貯湯槽側回路と
は分離形成される。

前記暖房用蓄熱槽１５と集熱回路の熱交換器１１におけ
る他方の管との間に設けた第２の三方弁１６は、貯湯槽
側回路の暖房用蓄熱槽１５と並列に設けたバイパス管１
７の一端に設置し、暖房用蓄熱槽１５への流体循環の開
閉作動をする。

また第２の三方弁１６の開閉作動は、貯湯槽１８内の温
水温度を検知して行なわれる。

暖房用蓄熱槽１５内の熱量は、暖房回路１９により、フ
ァンコイルユニットなどの放熱器２０へ移動されて、居
住空間を暖房する。

以上の貯湯槽側回路の流体には、一般には不凍性添加物
を混合させる必要は無く、通常は配管系の腐食を抑制す
るための防食性添加剤を混入させるが、添加後の流体の
毒性は集熱回路の熱媒の毒性より少ない。

また前記第２ポンプ１３と貯湯槽熱交換器１４との間に
は第１の三方弁２５を設けており、この第１の三方弁２
５は前記貯湯槽熱交換器１４と並列に設けたバイパス管
２４の一端に設置している。

またこの第１の三方弁２５は、貯湯槽１８内の流体温度
によって切換え制御されるもので、貯湯槽１８内の流体
温度が充分高い場合は、バイパス管２４を連通させ、か
つ第２の三方弁１６を連動させてバイパス管１７を閉塞
することができるため、太陽エネルギを直接暖房用蓄熱
槽１５へ蓄えることができるものである。

このようにシステム全体としては、貯湯槽１８あるいは
暖房用蓄熱槽１５のどちらかを優先加熱することが、前
記２個の三方弁１６．２５の切換えにより可能である。

そして貯湯槽熱交換器１４で貯湯槽側回路と分離される
給湯回路は給水部２１゜貯湯槽１８、補助熱源部２２、
端末部２３を順次配管接続することにより構成される。

また補助熱源部２２は、使用者の希望温水温度に達する
ように入力エネルギが制御される。

第３図は、集熱回路の他の第１ポンプ１０′と、貯湯槽
側回路の他の第２ポンプ１３′とを、電動機２６の両側
に突出した同一回転軸２７で駆動させるようにした他の
実施例を示すものである。

また回転軸２７には、必要に応じて電磁クラッチを設け
、いずれか一方のポンプのみも運転できる。

考案の効果 以上のように本考案によれば、集熱回路と貯湯槽側回路
をそれぞれ独立して形成しているため、集熱回路におけ
る毒性の強い熱媒が貯湯槽側回路へ混入するということ
はなくなり、その結果、安全性を確保することができ、
また貯湯槽熱交換器を設けた貯湯槽内の流体温度が充分
高い場合は、第２ポンプと貯湯槽熱交換器との間に設け
た第１の三方弁と、暖房用蓄熱槽と集熱回路の熱交換器
における他方の管との間に設けた第２の三方弁が連動し
て切換え制御されるため、太陽エネルギは貯湯槽熱交換
器と並列に設けたバイパス管を介して暖房用蓄熱槽に直
接蓄えることができ、その結果、太陽エネルギ蓄熱効率
を高めることができるとともに、蓄熱槽を循環する循環
水は蓄熱材としての機能と、貯湯槽側回路の熱媒体とじ
ての機能も果し得る等、種々の実用的効果を奏するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の太陽熱給湯暖房機のシステム構成図、第
２図は本考案の一実施例を示す太陽熱給湯暖房機のシス
テム構成図、第３図は他の実施例における一部構成図で
ある。 ９・・・・・・太陽熱コレクタ、１０・・・・・・第１
ポンプ、１１・・・・・・熱交換器、１３・・・・・・
第２ポンプ、１４・・・・・・貯湯槽熱交換器、１５・
・・・・・暖房用蓄熱槽、１６・・・・・・第２の三方
弁、１７・・・・・・バイパス管、１８・・・・・・貯
湯槽、２４・・・・・・バイパス管、２５・・・・・・
第１の三方弁。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）太陽熱コレクタ、第１ポンプおよび二重管形状の
   熱交換器における一方の管を環状に配列してなる集熱回
   路と、前記熱交換器における他方の管、第２ポンプ、貯
   湯槽内に設けた貯湯槽熱交換器および暖房用蓄熱槽から
   なる貯湯槽側回路とを設けるとともに、前記貯湯槽側回
   路には、第２ポンプと貯湯槽熱交換器との間に貯湯槽内
   の流体温度によって切換え制御される第１の三方弁を設
   け、この第１の三方弁を介して前記貯湯槽熱交換器と並
   列にバイパス管を設け、かつ暖房用蓄熱槽と前記熱交換
   器における他方の管との間にも前記第１の三方弁と連動
   する第２の三方弁を設け、この第２の三方弁を介して前
   記暖房用蓄熱槽と並列にバイパス管を設けてなる太陽熱
   給湯暖房機。
2. （２）集熱回路の第１ポンプと貯湯槽側回路の第２ポン
   プを電動機の両側に突出した回転軸で駆動してなる実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の太陽熱給湯暖房機。