JPS59208351A - 太陽熱利用加熱装置 - Google Patents
太陽熱利用加熱装置Info
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- JPS59208351A JPS59208351A JP58122257A JP12225783A JPS59208351A JP S59208351 A JPS59208351 A JP S59208351A JP 58122257 A JP58122257 A JP 58122257A JP 12225783 A JP12225783 A JP 12225783A JP S59208351 A JPS59208351 A JP S59208351A
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- heat
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/002—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
- F24D11/003—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system combined with solar energy
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/18—Water-storage heaters
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/12—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes
- F24H9/13—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes for water heaters
- F24H9/133—Storage heaters
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/90—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation
- F24S10/95—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation having evaporator sections and condenser sections, e.g. heat pipes
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
- F28D2020/0078—Heat exchanger arrangements
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
- F28F2250/08—Fluid driving means, e.g. pumps, fans
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱転ヱ媒体として作刀法Ｎの相変化を利用して
閉回路で作動づる太陽熱利用温水装置に関する。
閉回路で作動づる太陽熱利用温水装置に関する。
この技・分野において様々な装置が提案されでいる。か
かる装置の一例として、カナダ特許第１，０８７．０５
３舅に記載された六湯熱エネルギーコレクタ（集熱板）
がある。このコレクタは相変化を用いた太陽熱利用温水
装置を製作するうえで有用Ｃある。
かる装置の一例として、カナダ特許第１，０８７．０５
３舅に記載された六湯熱エネルギーコレクタ（集熱板）
がある。このコレクタは相変化を用いた太陽熱利用温水
装置を製作するうえで有用Ｃある。
カナダ特許第１，１０７，１６４号および同第１．１１
６，０３６号に記載された相変化・太陽熱利用温水装置
においては、吸熱器が輻射熱だけではなく対流熱をも吸
収する構造となっている。
６，０３６号に記載された相変化・太陽熱利用温水装置
においては、吸熱器が輻射熱だけではなく対流熱をも吸
収する構造となっている。
この吸熱器はビー１ポンプと組合Ｕて用い七する。
カナダ特許第１、１０３、５３９号に記載された相変化
・太陽熱利用温水装置は熱サインンとしＣ作用する相分
創装冒（セパレーク）を具備している。この装置ではポ
ンプが不要となるが、復Ａ器を］レククの上方に配置す
ることが必要となる。
・太陽熱利用温水装置は熱サインンとしＣ作用する相分
創装冒（セパレーク）を具備している。この装置ではポ
ンプが不要となるが、復Ａ器を］レククの上方に配置す
ることが必要となる。
これとは嬰なり、本発明の装置は熱りインンの川＜ｆ動
ぜず、かつポンプも不要である。さらこ熱交換器はコレ
クタの下方に配設される。
ぜず、かつポンプも不要である。さらこ熱交換器はコレ
クタの下方に配設される。
米国特Ｆ第４．１３／、３９０号に記載された４変１１
太陽熱利用溜水装置よ人きい空洞を右づる二ルクタを備
えている。この太陽熱１川記水装置は作動温度および圧
力を低下さ仕るための衰空ポンプを右りる。この装置に
３いでは菖３斤Ｊを制御しなければならない。本発明の
装置でよ圧力が自動的に調節され、真空ポンプを全く必
要とけず、さらこコレイタの配管系統に何らの制約をも
ちえない。
太陽熱利用溜水装置よ人きい空洞を右づる二ルクタを備
えている。この太陽熱１川記水装置は作動温度および圧
力を低下さ仕るための衰空ポンプを右りる。この装置に
３いでは菖３斤Ｊを制御しなければならない。本発明の
装置でよ圧力が自動的に調節され、真空ポンプを全く必
要とけず、さらこコレイタの配管系統に何らの制約をも
ちえない。
米国特許第４．２１１，２０７号には５つの熱力学サイ
クルにより加熱・冷却工程を組合せＣ相変化温水装置が
記載されている。この装置は熱力学サイクルを行なうた
めに特殊な蒸気Ｅ縮・膨張手段を用いＣいる。本発明の
装置の作動は単純であって上記の如き手段は不要である
。
クルにより加熱・冷却工程を組合せＣ相変化温水装置が
記載されている。この装置は熱力学サイクルを行なうた
めに特殊な蒸気Ｅ縮・膨張手段を用いＣいる。本発明の
装置の作動は単純であって上記の如き手段は不要である
。
米国特許第４．２３８，８７３号に開示された相変化・
太陽熱利用加熱装置は、その作動形態から、コレクタの
底部に一定道のａ本を貯蔵しなブればならず、このため
構造および凝固態様の〒殊な＝レクタを必要ど１る。こ
の装置はコレクタ内の液体を特定のしへルに維持するた
めに複雑な配管手段を必要どする。さらに、圧力の平衡
をＨる配室および流体タンクが必要である。本発明にに
る太陽熱利用加熱装置は米国特許第４，２３８，８７３
弓についてＬ述した如ン手段を何ら必要どせず、コレク
タのＦ造や配置について何らの制限もなく、さらに、配
管設備についでの制約もうりイＣい。
太陽熱利用加熱装置は、その作動形態から、コレクタの
底部に一定道のａ本を貯蔵しなブればならず、このため
構造および凝固態様の〒殊な＝レクタを必要ど１る。こ
の装置はコレクタ内の液体を特定のしへルに維持するた
めに複雑な配管手段を必要どする。さらに、圧力の平衡
をＨる配室および流体タンクが必要である。本発明にに
る太陽熱利用加熱装置は米国特許第４，２３８，８７３
弓についてＬ述した如ン手段を何ら必要どせず、コレク
タのＦ造や配置について何らの制限もなく、さらに、配
管設備についでの制約もうりイＣい。
最後に、米田特５第ｌ、？ＩＯ，４０５号に記載された
太陽熱利用加熱装置は相変化を用いたものであって、蓄
圧器と蒸気放出ドラムを右する。
太陽熱利用加熱装置は相変化を用いたものであって、蓄
圧器と蒸気放出ドラムを右する。
上ボの装置は］レクタ内の液体レベルを安定させるだめ
の組立てが複雑であったり、コレクタの高さにアキコー
ムレータを付設したり、あるいは熱サイホンによって液
体の放出を確実にするために特殊な構造が必要である。
の組立てが複雑であったり、コレクタの高さにアキコー
ムレータを付設したり、あるいは熱サイホンによって液
体の放出を確実にするために特殊な構造が必要である。
これによって装置の設置が面倒になるばかりが、熱交換
器を外気にざらづことになる。
器を外気にざらづことになる。
かかる従来の装置とは異なり、本発明ににる装置は最少
限の構成要素よりなる。また、コレクタの構造３よび配
管には何らの制約もなく、コレクタと分離器（セパレー
タ〉のみが外気にさらされる。Ｌ−の要件は配管を密閉
りることである。装イの圧力３よび内部温度は真空ポン
プ、コンプレツリー、安全弁等の外部幾構を必要とする
ことなく自動的に制御される。ざらに、液体タンクも不
要ひある。
限の構成要素よりなる。また、コレクタの構造３よび配
管には何らの制約もなく、コレクタと分離器（セパレー
タ〉のみが外気にさらされる。Ｌ−の要件は配管を密閉
りることである。装イの圧力３よび内部温度は真空ポン
プ、コンプレツリー、安全弁等の外部幾構を必要とする
ことなく自動的に制御される。ざらに、液体タンクも不
要ひある。
本発明の目的は、構造、操作および設置が簡単ｒ太陽熱
利用加熱装置を提供することにある。従来り装置の欠貞
は克服されて熱損失を小さくし、効率を増大させるとと
もに装置の耐久性が増す。
利用加熱装置を提供することにある。従来り装置の欠貞
は克服されて熱損失を小さくし、効率を増大させるとと
もに装置の耐久性が増す。
かかる」的は、従来の装置には用いられてぃながっ〔、
相分離機構、循環機構５よびポンプ機構によっ０ヱ成さ
れる。
相分離機構、循環機構５よびポンプ機構によっ０ヱ成さ
れる。
本発明の装置は、（イ）作動流体に太陽熱の輻射エネル
ギーを伝ヱして乍動流体を気・液温合気に変換するため
に太陽光にさらされる少なくとも１つのコレクタど：（
ロ）熱交換器に連結された温水貯蔵容器と；（ハ）作動
ｄ体を］レクタに戻ずポンプ３よび（ニ）前記コＩクタ
、熱交換器、渇水貯蔵容器３よびポンプを連結する配管
手段を含み、さらに、（ホ）前記コレクタの両端に連結
されたレバレータと：（へ）コレクタの吸熱板の下端部
が常に濡れているように気・ａ混合気の液体を前記下端
部に戻りための配管；ｄ５よび（１）前記セパレーター
と熱交換器とを連結する２本の管を含み、２本の管は、
一方が水蒸気を熱交換器に循環させて凝縮させるために
設けられて３す、ま〔他方が熱交換器で凝縮された液体
をセパレータに戻りために設プられて３す、前記熱交換
器は凝縮された液体が自重によって前記ポンプに流れる
ように構成されており、前記ポンプは熱交換器中の平均
液位よりＦ方に配設され（熱交換器の底に貯った凝縮液
体をレバレータに戻すことを特徴どづる。
ギーを伝ヱして乍動流体を気・液温合気に変換するため
に太陽光にさらされる少なくとも１つのコレクタど：（
ロ）熱交換器に連結された温水貯蔵容器と；（ハ）作動
ｄ体を］レクタに戻ずポンプ３よび（ニ）前記コＩクタ
、熱交換器、渇水貯蔵容器３よびポンプを連結する配管
手段を含み、さらに、（ホ）前記コレクタの両端に連結
されたレバレータと：（へ）コレクタの吸熱板の下端部
が常に濡れているように気・ａ混合気の液体を前記下端
部に戻りための配管；ｄ５よび（１）前記セパレーター
と熱交換器とを連結する２本の管を含み、２本の管は、
一方が水蒸気を熱交換器に循環させて凝縮させるために
設けられて３す、ま〔他方が熱交換器で凝縮された液体
をセパレータに戻りために設プられて３す、前記熱交換
器は凝縮された液体が自重によって前記ポンプに流れる
ように構成されており、前記ポンプは熱交換器中の平均
液位よりＦ方に配設され（熱交換器の底に貯った凝縮液
体をレバレータに戻すことを特徴どづる。
本発明の装置は、熱が作業流体の気相のみによって伝達
され、かつ」レククの全面が完全がっ常閃濡れでいるＪ
うに構成された新規な相分離機構を用いている。また、
配管は設置が簡単でコレクタと熱交換器間の熱損失を最
小にターるものである。
され、かつ」レククの全面が完全がっ常閃濡れでいるＪ
うに構成された新規な相分離機構を用いている。また、
配管は設置が簡単でコレクタと熱交換器間の熱損失を最
小にターるものである。
さらこ、ポンプは熱によって作動するので、太陽熱を利
用でき、これこよっＣ装置全体が自動制御される。
用でき、これこよっＣ装置全体が自動制御される。
本発明の廿パレータはコレクタど連結されて吸熱板が常
時濡れているように該吸熱板の出入口間で液体を循環さ
ける。
時濡れているように該吸熱板の出入口間で液体を循環さ
ける。
セパレータによって吸熱板の出入口間で液体が循環され
ることにより、吸熱板内で発生した水蒸気が液体から分
離される。この様にしＣ、コレク夕の外側に配設された
熱交換器による熱交換は水蒸気のみによって行なわれる
。
ることにより、吸熱板内で発生した水蒸気が液体から分
離される。この様にしＣ、コレク夕の外側に配設された
熱交換器による熱交換は水蒸気のみによって行なわれる
。
従来の装置は蒸発によつ（熱を伝達するため、レバレー
タを用いないのが一般的であり、又、仮に用いていたど
しもセパレータの機能は水蒸気と液体を分離することの
みである。ざらに、レバレータはとりわけ熱リイボンの
吸熱板を冗全に濡らづことはない。
タを用いないのが一般的であり、又、仮に用いていたど
しもセパレータの機能は水蒸気と液体を分離することの
みである。ざらに、レバレータはとりわけ熱リイボンの
吸熱板を冗全に濡らづことはない。
本発明の装置の他の特徴は、＝ルクタより低いレベルに
配設された熱交換器によって正常に作Ｊするものの、レ
バレータは＝ノクタの底部に１結されでコレクタの出入
口間で一定量の液体を流通さけることにある。
配設された熱交換器によって正常に作Ｊするものの、レ
バレータは＝ノクタの底部に１結されでコレクタの出入
口間で一定量の液体を流通さけることにある。
熱交換器および装置のポンプにコレクタを連結づる同心
または平行な管によって水蒸気が流れると共に凝縮液が
戻される。全ての管が１つの排熱被覆材に収容されてい
るため１回の作業で配鹸が完了覆る。装置は生産工場で
予め組立Ｃられているので、現場では構成部月間の連結
を必要とするのみである。
または平行な管によって水蒸気が流れると共に凝縮液が
戻される。全ての管が１つの排熱被覆材に収容されてい
るため１回の作業で配鹸が完了覆る。装置は生産工場で
予め組立Ｃられているので、現場では構成部月間の連結
を必要とするのみである。
復水器が熱交換器として作用しかつ二ｌレクタの底部よ
り下方に位置しているため、熱交換器に貯った凝縮液体
をコレクタの位置：で押上けるポンプが必要となる。従
来のポンプ機構か使用可能Ｃ゛あるが、閉回路（作動し
かつ所望の化学的特性を有する液体を押上げなければ令
らτいので、かかるポンプには高い水密性、適合性およ
び耐久性と保守がｍ甲なことが要求される。かかる要イ
を回避するため、本発明は蒸気圧ポンプを用いることを
提案しでいる。この蒸気圧ポンプは、ポンプに流入力る
液体が所定のレベルに達した時にのみ該液体の一部を抽
出し、抽出された液体を蒸発させることかできる外部熱
源により抽出液体冒ろ生じる蒸気Ｊの作用によって凝縮
液体をセパレータに戻（。蒸気を発生ずるために用いら
れる液体は瞬間蒸発機構によって蒸発される液体抽出機
構を介して抽出される。蒸発機構が瞬間的にＶ用するた
め、通常用いられる低速沸騰機構に較べて、所要動力が
小さくなる。
り下方に位置しているため、熱交換器に貯った凝縮液体
をコレクタの位置：で押上けるポンプが必要となる。従
来のポンプ機構か使用可能Ｃ゛あるが、閉回路（作動し
かつ所望の化学的特性を有する液体を押上げなければ令
らτいので、かかるポンプには高い水密性、適合性およ
び耐久性と保守がｍ甲なことが要求される。かかる要イ
を回避するため、本発明は蒸気圧ポンプを用いることを
提案しでいる。この蒸気圧ポンプは、ポンプに流入力る
液体が所定のレベルに達した時にのみ該液体の一部を抽
出し、抽出された液体を蒸発させることかできる外部熱
源により抽出液体冒ろ生じる蒸気Ｊの作用によって凝縮
液体をセパレータに戻（。蒸気を発生ずるために用いら
れる液体は瞬間蒸発機構によって蒸発される液体抽出機
構を介して抽出される。蒸発機構が瞬間的にＶ用するた
め、通常用いられる低速沸騰機構に較べて、所要動力が
小さくなる。
蒸気圧ポンプの作動原理は次の通り要約される。
内側容器に収容された少量の液体は密閉容器の内側Ｃ蒸
発゛る。この液体が内側容器内で所定レベルに達した時
に吸引され、そしＣポンプ内部の高温表面と接触覆るこ
とによって沸々する。このようにして発生した蒸気が圧
力を牛み、この蒸気圧が液面に直接作用しＣ液体を］レ
クタに移動させる。ポンプはピストンを全く必要どけず
、膜の変位によっＣ動作するものでしなく、また加圧Ｒ
気を収容する容器を外部に必要としない。
発゛る。この液体が内側容器内で所定レベルに達した時
に吸引され、そしＣポンプ内部の高温表面と接触覆るこ
とによって沸々する。このようにして発生した蒸気が圧
力を牛み、この蒸気圧が液面に直接作用しＣ液体を］レ
クタに移動させる。ポンプはピストンを全く必要どけず
、膜の変位によっＣ動作するものでしなく、また加圧Ｒ
気を収容する容器を外部に必要としない。
ポンプは２つの同心状に配役された′８器からなり、該
容器は壁体間に容積の小８い空間を形成づるように互に
離隔している。厳重に密開された外側容器は熱伝達性材
料からｒす、容器壁体間に放出された流本を蒸発しｑる
外部熱源によって一定に加熱されるＪうになっＣいる。
容器は壁体間に容積の小８い空間を形成づるように互に
離隔している。厳重に密開された外側容器は熱伝達性材
料からｒす、容器壁体間に放出された流本を蒸発しｑる
外部熱源によって一定に加熱されるＪうになっＣいる。
外部熱源は加熱コイルや電気加熱板（ボットプレー１）
でもよく、またサーモスタットにより制御してもよい。
でもよく、またサーモスタットにより制御してもよい。
外側容器は入口側一方向弁によつＣ供給管と連結され、
また出口側−ブ向弁によって液体出口管に連結されてい
る。さらに、この外側容器は渦たん時に熱交換器とポン
プ間の圧力を平衡さぼるだめの蒸気放出弁を有する。
また出口側−ブ向弁によって液体出口管に連結されてい
る。さらに、この外側容器は渦たん時に熱交換器とポン
プ間の圧力を平衡さぼるだめの蒸気放出弁を有する。
内側容器は断熱性柵わで作られている。この内側容器は
蒸発させられる液体を抽出する機構を内包している。内
側容器は底に開口を有しており、液体は該開口を通じて
逃げ、同心状に配設された内外両容器の壁体間の空間を
渦たり。ざらに、内側容器ｊ容器Ｌ方の空間と接触りる
液面を熱的に絶縁づるための断熱フロート（浮子）を右
りる。
蒸発させられる液体を抽出する機構を内包している。内
側容器は底に開口を有しており、液体は該開口を通じて
逃げ、同心状に配設された内外両容器の壁体間の空間を
渦たり。ざらに、内側容器ｊ容器Ｌ方の空間と接触りる
液面を熱的に絶縁づるための断熱フロート（浮子）を右
りる。
蒸気放出弁と蒸発液体放出開口はＨに機械的に連結され
かつ内側容器に収容されたフロー１の働さにより−緒こ
操作される２つの栓ごよって逆の作用を行なう。
かつ内側容器に収容されたフロー１の働さにより−緒こ
操作される２つの栓ごよって逆の作用を行なう。
栓は硬質の軸部に固着りることが好ましい。この栓は例
えま￥又は座でもよい。
えま￥又は座でもよい。
栓を含む軸の重訂は、液体放出状態で発生する圧力によ
っＣ軸部が上方位置に保持され、かつポンプが満た０時
に内側容器の底部開口を閉鎖することができるように設
定される。
っＣ軸部が上方位置に保持され、かつポンプが満た０時
に内側容器の底部開口を閉鎖することができるように設
定される。
さらに、飾部の長さは下方の栓が液体放出用の開口を閉
鎖する時、上方の栓が蒸気放出弁の間口を開放するよう
に設定される。
鎖する時、上方の栓が蒸気放出弁の間口を開放するよう
に設定される。
出入１の弁を操作Ｊる機構および液体放出用開口３よび
蒸気放出弁を開放する機４は外部σ電気的又は浅域的制
御手段に妨害されることなくポンプの内ｆ王力を受１る
。
蒸気放出弁を開放する機４は外部σ電気的又は浅域的制
御手段に妨害されることなくポンプの内ｆ王力を受１る
。
ポンプを４成覆る部拐は弁とフロートを除いて固定され
ている。
ている。
外側容器の外壁こ取付〕られた熱源は、照度検出器ある
いは吸熱板と熱交換器との間に設け１温度差レンジ−に
にって制御される整流器（図示けず）によつＣ作動され
る。
いは吸熱板と熱交換器との間に設け１温度差レンジ−に
にって制御される整流器（図示けず）によつＣ作動され
る。
以下、本発明を図示の実施例について−述づる。
第１図に示すように、太陽の輻射熱を受（で、」レクタ
（集熱器）（２）の吸熱板（１）に収容された液体が蒸
発する。局部的に発生する圧力ににっで、蒸気と液体の
混合気は管（３）からセノレータ（４）へ流出する。蒸
気はセパレータ（４）の空間部を循環するのに対し、液
体は自重でセパレーク（４）の底部に落下し、次いで管
（５）を通じてコレクタ（２）の吸熱板（１）の底部に
戻る。蒸気は出口管＜６）から流出しで管（６）の端部
に配設された熱交換器（７）Ｃ凝縮される。
（集熱器）（２）の吸熱板（１）に収容された液体が蒸
発する。局部的に発生する圧力ににっで、蒸気と液体の
混合気は管（３）からセノレータ（４）へ流出する。蒸
気はセパレータ（４）の空間部を循環するのに対し、液
体は自重でセパレーク（４）の底部に落下し、次いで管
（５）を通じてコレクタ（２）の吸熱板（１）の底部に
戻る。蒸気は出口管＜６）から流出しで管（６）の端部
に配設された熱交換器（７）Ｃ凝縮される。
この熱交換器（７）は凝縮液体が自重（゛ポンプ（１４
）に流入できるように構成されている。レバレータ（４
）は容器であって、惰（６）のレバレータ側の端部の高
さによって定められる容１ま少なくども１ナイクル中に
押上げらする液体の体偵ど同等である。
）に流入できるように構成されている。レバレータ（４
）は容器であって、惰（６）のレバレータ側の端部の高
さによって定められる容１ま少なくども１ナイクル中に
押上げらする液体の体偵ど同等である。
第１図および第３図にＪると、疑縮された液体は蒸気を
熱交換器（７）に案内する出［管〈６）どＥ心状に配設
された管（９）にＪってレバレータ（４）に戻される。
熱交換器（７）に案内する出［管〈６）どＥ心状に配設
された管（９）にＪってレバレータ（４）に戻される。
この同心管よ第１図に示づＪうに断熱被１（１０）に収
容されでいる。
容されでいる。
熱交換器（７）は断熱温水器に用いられる一中壁の燃オ
供給筒または二重壁の同心配列燃オ供給簡からなる。蒸
気の凝縮は熱交換器（７）の内側壁＜１２）によって行
４われ、蒸気の凝縮熱は先ず伝導によって熱交換器の壁
を通過し、次に対流によって容器り１１）の水に伝達さ
れる。凝縮された液体は熱交換器（７）の底部こ貯る。
供給筒または二重壁の同心配列燃オ供給簡からなる。蒸
気の凝縮は熱交換器（７）の内側壁＜１２）によって行
４われ、蒸気の凝縮熱は先ず伝導によって熱交換器の壁
を通過し、次に対流によって容器り１１）の水に伝達さ
れる。凝縮された液体は熱交換器（７）の底部こ貯る。
第２図に示りように、ポンプ（１４）は２つの同心状に
配設された容器（１５，ｉ６）を有し、両容器は壁体間
に小さい空間が形成されるように離隔しＣいる。外側容
器（１５）は熱伝導性材料からｆす、加熱素子（１７）
によつＣ連続的こ加熱されるようになっている。外側容
器（１ｉ）は一方向弁（１つ）を介しＣ液体人］（１８
）を通じ、また可動ニードル（２０）、開口（２１）お
よび出口管（２２）を有する蒸気放出弁を通じＣ熱交換
器（７）に連結さシている。
配設された容器（１５，ｉ６）を有し、両容器は壁体間
に小さい空間が形成されるように離隔しＣいる。外側容
器（１５）は熱伝導性材料からｆす、加熱素子（１７）
によつＣ連続的こ加熱されるようになっている。外側容
器（１ｉ）は一方向弁（１つ）を介しＣ液体人］（１８
）を通じ、また可動ニードル（２０）、開口（２１）お
よび出口管（２２）を有する蒸気放出弁を通じＣ熱交換
器（７）に連結さシている。
内側容器（１６）は断熱性材料からなる。該容器の底部
には開口（２３）が形成されており、該開口を通して液
イホが流出し内外容器の壁体間のスペースを＆たす。液
体は連ｖシて加熱されている外側容器（１５）の内壁と
接触した瞬間に蒸発する。このようにして発生したポン
プ内部の瞬間的な辻カ上昇によつ（弁（１９）が閉鎖さ
れ、Ｊだ弁（２７）が開放する。この結果、内側容器（
１６）に貯った液体は管（９）に連結された管（２８）
を介してレバレータ（４）へ押出される。容器（１６）
が空の場合、開口（２３）は軸部（２５）によっＣ一部
二一ドル（２０）に連結された下部ニードル（２４）に
Ｊり閉鎖される。下部ニードル（２４）はニードル３よ
σ軸部の自重にＪって蒸気間口Ｗ鎖位置に保持される。
には開口（２３）が形成されており、該開口を通して液
イホが流出し内外容器の壁体間のスペースを＆たす。液
体は連ｖシて加熱されている外側容器（１５）の内壁と
接触した瞬間に蒸発する。このようにして発生したポン
プ内部の瞬間的な辻カ上昇によつ（弁（１９）が閉鎖さ
れ、Ｊだ弁（２７）が開放する。この結果、内側容器（
１６）に貯った液体は管（９）に連結された管（２８）
を介してレバレータ（４）へ押出される。容器（１６）
が空の場合、開口（２３）は軸部（２５）によっＣ一部
二一ドル（２０）に連結された下部ニードル（２４）に
Ｊり閉鎖される。下部ニードル（２４）はニードル３よ
σ軸部の自重にＪって蒸気間口Ｗ鎖位置に保持される。
ポンプの動作を以下に説萌づる。
容器（１６）か空で、吸熱板とポンプの圧力が等しい場
合、潜休〈１３）は自車により管（ｌｌ）を通過しく容
器（１６）に流入づる。この時、弁（１９）は流体（１
３）の自重・開放される。軸部（２５）はニードル（２
４）を開口り２３）に押ＨＩて、容器Ｖ鉢体間貯えられ
こ液体の流出を防止づる。ニードル（２０）は熱気弁の
開口（２１）を聞ｊする。専気管（２２）の出［は熱交
換器（７）の液面より上に位置づる。容器に液体が流入
するにつれてフコー１（２６）は徐々に−胃ツる。フロ
ー１（２６）はニードル（２０）の基ｉに達した時、こ
のニードルを押りげで開Ｄ（２１）を開鎖する。これに
よって聞＝（２３）が瞬時に開放されて流体が両容器の
壁体間に流出づる。外側容器（１５）は加熱素子（１７
）によって連続的に加熱されているため、液体は瞬間的
に蒸発してポンプ内の圧力を急激に上背させる。この結
果、弁り１９）が閉鎖し、一方弁（２７）が開放しＣ容
器（１Ｇ）に貯えられた液体を管（９）と連結された管
（２８）を介してゼパレータク４）に流入さける。内側
容器（１６）が空の場合、フロー１（２Ｇ＞はニードル
（２４）に当接しにれを押下げて開口（２３）を閉鎖づ
るので、外側容器（１５）の内圧によって座に押圧され
ているニードル（２０）が開口（２１）を開Ｉツる。熱
交換器（７）とポンプ（１４）間の圧力が平衡している
ため、弁〈１９）が開放しＣ液体か再度ポンプ（１４）
を満たず。このようこ、ボンブリ−イクルが自動的に繰
り返される。
合、潜休〈１３）は自車により管（ｌｌ）を通過しく容
器（１６）に流入づる。この時、弁（１９）は流体（１
３）の自重・開放される。軸部（２５）はニードル（２
４）を開口り２３）に押ＨＩて、容器Ｖ鉢体間貯えられ
こ液体の流出を防止づる。ニードル（２０）は熱気弁の
開口（２１）を聞ｊする。専気管（２２）の出［は熱交
換器（７）の液面より上に位置づる。容器に液体が流入
するにつれてフコー１（２６）は徐々に−胃ツる。フロ
ー１（２６）はニードル（２０）の基ｉに達した時、こ
のニードルを押りげで開Ｄ（２１）を開鎖する。これに
よって聞＝（２３）が瞬時に開放されて流体が両容器の
壁体間に流出づる。外側容器（１５）は加熱素子（１７
）によって連続的に加熱されているため、液体は瞬間的
に蒸発してポンプ内の圧力を急激に上背させる。この結
果、弁り１９）が閉鎖し、一方弁（２７）が開放しＣ容
器（１Ｇ）に貯えられた液体を管（９）と連結された管
（２８）を介してゼパレータク４）に流入さける。内側
容器（１６）が空の場合、フロー１（２Ｇ＞はニードル
（２４）に当接しにれを押下げて開口（２３）を閉鎖づ
るので、外側容器（１５）の内圧によって座に押圧され
ているニードル（２０）が開口（２１）を開Ｉツる。熱
交換器（７）とポンプ（１４）間の圧力が平衡している
ため、弁〈１９）が開放しＣ液体か再度ポンプ（１４）
を満たず。このようこ、ボンブリ−イクルが自動的に繰
り返される。
本発明の一実施例について説明したが、−例どして下記
に示すような変形例をさらに開示する。
に示すような変形例をさらに開示する。
レバレータ（４）を装置の熱交換器（７）とポンプ（１
４）に接続する管は同心状ではなく平行に配設してもよ
い。
４）に接続する管は同心状ではなく平行に配設してもよ
い。
さらに、第５図に示すように、ポンプ（１４）の内外容
器（１５，１６）の壁体間で蒸発づる液体を内側容器の
液位が所定の高さになった際に作用するリーイホンク２
９）によって放出づるようにう成することも可能である
。
器（１５，１６）の壁体間で蒸発づる液体を内側容器の
液位が所定の高さになった際に作用するリーイホンク２
９）によって放出づるようにう成することも可能である
。
前記サイホン（２９）は内側容器（１６）の底部に設（
られた間口（２３）と同一の機能を右づる。りなわち、
リイホンは蒸発さける液体を抽出覆ると共に、内側容器
（１Ｇ）が空の時に液体を排出する。
られた間口（２３）と同一の機能を右づる。りなわち、
リイホンは蒸発さける液体を抽出覆ると共に、内側容器
（１Ｇ）が空の時に液体を排出する。
連通管の原理と同様に、液体は一旦放出されると、内側
容ａ（１６）と内外容器（１５，１６）間の空間の液位
か等しくなるまＱ放出される。
容ａ（１６）と内外容器（１５，１６）間の空間の液位
か等しくなるまＱ放出される。
フ」−１（２Ｇ）は内側容器（１６）の上方の空間と接
触する液面を断熱りる機能と共に、熱気放出弁（２１）
の栓（２０）を作動させる低能を有する。
触する液面を断熱りる機能と共に、熱気放出弁（２１）
の栓（２０）を作動させる低能を有する。
弁（２１）はサイホン（２９）と逆の作用を行う。この
場合、下方の栓（２４）は不要どなる。
場合、下方の栓（２４）は不要どなる。
第１図は本発明による太陽熱利用加熱装置の一実施例を
示づ′概略立面図、 第２図は第１図に示すポンプの拡大断面図、第３図は第
１図に示ず廿パレータの拡大図、第４図は第１図のＣ−
Ｃ線断面図であって、装置の熱交換器とポンプにコレク
タを接続する管の断面を示す図、そして、 第５図は第２図に示すポンプの変形例を示す拡大断面図
である。 （１）：吸熱板、（２）：］コレクタ （４）：セパレータ、（７）：熱交換器、（１４）：ポ
ンプ。 特許出願人 リンスディチュート・ブーショナル・デ・う・リザーブ
・ザイエンデイフイツク 手続ネ市正ｌ（方式） 昭和５８年１１月１８日 特１Ｆ庁長宮殿 １、事イ！１の表示 特願１４イ５８−１２２２５７
号２、発明の名称 太陽熱利用加熱装置ごう、補正を
づ−る老 事件どの関係 特許出願人 名 称 リンスティデユー１〜・ナショナル・デ・う
・リサーチ・→ブイエンディフィック４、代理人 ６、補正の対象 図 而 ７、補正の内容 別組の通り
示づ′概略立面図、 第２図は第１図に示すポンプの拡大断面図、第３図は第
１図に示ず廿パレータの拡大図、第４図は第１図のＣ−
Ｃ線断面図であって、装置の熱交換器とポンプにコレク
タを接続する管の断面を示す図、そして、 第５図は第２図に示すポンプの変形例を示す拡大断面図
である。 （１）：吸熱板、（２）：］コレクタ （４）：セパレータ、（７）：熱交換器、（１４）：ポ
ンプ。 特許出願人 リンスディチュート・ブーショナル・デ・う・リザーブ
・ザイエンデイフイツク 手続ネ市正ｌ（方式） 昭和５８年１１月１８日 特１Ｆ庁長宮殿 １、事イ！１の表示 特願１４イ５８−１２２２５７
号２、発明の名称 太陽熱利用加熱装置ごう、補正を
づ−る老 事件どの関係 特許出願人 名 称 リンスティデユー１〜・ナショナル・デ・う
・リサーチ・→ブイエンディフィック４、代理人 ６、補正の対象 図 而 ７、補正の内容 別組の通り
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （イ）作動流体に太陽熱の輻射エネルギーを伝達して作
動流体を気・液温合気に変換するために太陽光にさらさ
れる少なくどし１つのコレクタど；（ロ）熱交換器に連
結された温水貯蔵容器ど；（ハ）作動流体を前記コレク
タに戻づ一ポンプ；および （ニ）前記コレクタ、熱交換器、温水貯蔵容器およびポ
ンプを連結する配管手段を含み、前記作動流体の相変化
を熱伝達媒体として利用し、かつ開回路で作動する太陽
熱利用加熱装置にｊ３いて、〈ホ〉前記コレクタの曲端
に連結されたセパレータと； くへ）前記コレクタの吸熱板の下端部が常に濡れでいる
ように前記気・液温合気の液体を前記下端部に戻すため
の配管；および （ト）前記セパレータと熱交換器とを連結する２本の管
を設け、前記２本の管の一方が水蒸気を前記熱交換器に
循環さけＣ凝縮させ、また他方が前記熱交換器で凝縮さ
れた液体を前記セパレータに戻すために設けられており
、前記熱交換器は凝縮された液体が自重によって前記ポ
ンプに流れるように構成されており、そして前記ポンプ
が熱交換器中の平均液位より下方に配設されて熱交換器
の底に貯つた凝縮液体を前記セパレータに戻ずことを特
徴どする太陽熱利用加熱装置。 ２）前記ポンプは、該ポンプに流入する液体の一部を液
体抽出機構を介して抽出し、抽出された液体を蒸発させ
ることのできる外部熱源によつＣ蒸気発生態椛を介して
抽出液体から生じる蒸気圧の作用によって前記熱交換器
の底に貯った液体を前記セパレータに戻ず特許請求の範
囲第１項記載の装置。 ３）前記２本の管が同心状に配設されており、両方の管
が１つの断熱被覆に収容されている特許請求の範囲第１
項記載の装置。 ４）前記ポンプは小さな容積空間を間に形成づるように
同心状に配設された２つの容器からなり、内側の容器が
断熱性材料で形成され、一方、外側の容器が熱電動性材
料で形成されており、前記外側容器が入口側一方向弁に
よって液体供給管と連結され、かつ出口側一方向弁こよ
って液体出口管と連結されていると共に、ポンプに液体
を供給する間ポンプど前記液体供給管の圧力を甲面さぜ
る蒸気放出弁を有し、前記内側容器が前記液体抽出機構
を収容する特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５）前記内側容器は蒸発される液体を抽出するための開
口を底に有すると共に、該内側容器の上方の空間と接触
づる液面を断熱するための断熱性材別からなるフロート
を内包し、前記蒸気放出弁ど前記開口が、Ｕに機械的に
連結された２つの栓によって、Ｈに逆の作用を行い、前
記線が前記フロートの作用により操作される特許請求の
範囲第４項記載の装置。 ６〉前記栓が硬質の軸部の両端に設けられており、該軸
部は、前記栓をもつて、液体放出状態で発生ずる圧力に
よって上方位置に保持され、液体供給状態で前記内側容
器の底に設けられた開口を閉鎖し、そして前記軸部の長
さは下方の栓が前記開口を閉鎖する時、上方の栓が前記
蒸気放出弁を開放するように設定されている特許請求の
範囲第５項記載の装置。 ７）前記内側容器は、該容器内の液が所定の液位に達し
た時に作用して内側容器が空になるまで液体を内外容器
間の前記空間に流入さシるサイホンと、断熱性材料から
なり前記内側容器の上方の空間と接触ケる液面を断熱す
るフロートを含み、前記滓気放出汁は前記フロートの作
用によって操作ごれる栓により前記サイホンと逆の作用
をする特符請求の範囲第４項記載の装置。 ８）前記栓が硬質軸部の上端に設けられた特許請求の範
囲第７項記載の装置。 ９）前記栓がニードルまたは座のいずれか一方からなる
特許請求の範囲第６項または７項記載の装置。 １０）前記熱源が加熱コイルまたは電気加熱板のいずれ
か一方からなる特許請求の範囲第２項記載の装置。 １１）前記熱源がサーモスタットにより制御される特許
請求の範囲第１０項記載の装置。 １２）前記熱源が前記外側容器の外壁に設プられており
、該熱源が整流器としく作用する照度検出器またに前記
吸熱板と熱交換器の間に設置られた温度差センサーのい
ずれかにより制御される特許請求の１１範囲第１０項記
載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA427562 | 1983-05-06 | ||
| CA000427562A CA1227978A (fr) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | Systeme de chauffage solaire par changement de phases |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59208351A true JPS59208351A (ja) | 1984-11-26 |
Family
ID=4125183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58122257A Pending JPS59208351A (ja) | 1983-05-06 | 1983-07-05 | 太陽熱利用加熱装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0125985A3 (ja) |
| JP (1) | JPS59208351A (ja) |
| AU (1) | AU2756484A (ja) |
| CA (1) | CA1227978A (ja) |
| ES (1) | ES532685A0 (ja) |
| GR (1) | GR81606B (ja) |
| IL (1) | IL71742A0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105509985A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-04-20 | 江苏科技大学 | 海洋平台的t型管节点冲击试验装置及方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU657340B2 (en) * | 1991-08-07 | 1995-03-09 | Solahart Industries Pty Ltd | A gas booster apparatus for a tank of a solar hot water heater |
| WO2007109899A1 (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-04 | Menova Energy Inc. | Energy supply system |
| ES2677269B1 (es) * | 2017-01-31 | 2019-05-14 | Puerto Jesus Lucas | Sistema de transmisión térmica bifásica |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4340030A (en) * | 1974-04-02 | 1982-07-20 | Stephen Molivadas | Solar heating system |
| US4044948A (en) * | 1975-10-17 | 1977-08-30 | Refrigeration Research, Inc. | Solar heating system component |
| CH618005A5 (en) * | 1977-04-21 | 1980-06-30 | Zutter Joe Kurt | Method for charging a thermal treatment device with a medium, and ductwork for carrying it out |
| US4220138A (en) * | 1978-01-24 | 1980-09-02 | Bottum Edward W | Refrigerant charged solar heating structure and system |
| US4256090A (en) * | 1979-10-01 | 1981-03-17 | Alessandro Imperiale | Solar heating system |
-
1983
- 1983-05-06 CA CA000427562A patent/CA1227978A/fr not_active Expired
- 1983-07-05 JP JP58122257A patent/JPS59208351A/ja active Pending
-
1984
- 1984-05-01 AU AU27564/84A patent/AU2756484A/en not_active Abandoned
- 1984-05-03 IL IL71742A patent/IL71742A0/xx unknown
- 1984-05-04 GR GR74593A patent/GR81606B/el unknown
- 1984-05-04 ES ES532685A patent/ES532685A0/es active Granted
- 1984-05-04 EP EP84400923A patent/EP0125985A3/fr not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105509985A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-04-20 | 江苏科技大学 | 海洋平台的t型管节点冲击试验装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2756484A (en) | 1984-11-08 |
| IL71742A0 (en) | 1984-09-30 |
| EP0125985A2 (fr) | 1984-11-21 |
| EP0125985A3 (fr) | 1986-04-30 |
| ES8600805A1 (es) | 1985-10-16 |
| ES532685A0 (es) | 1985-10-16 |
| CA1227978A (fr) | 1987-10-13 |
| GR81606B (ja) | 1984-12-11 |
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