JPS6016264A

JPS6016264A - 太陽熱温水器

Info

Publication number: JPS6016264A
Application number: JP58123891A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Hirano; 平野　茂樹
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1983-07-07
Filing date: 1983-07-07
Publication date: 1985-01-28

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、太陽熱集熱器と蓄熱槽を水循環路により接続
し、その水循環路にポンプを設けた太陽熱温水器、詳し
くは水循環溝底の改良に関する。

従来、第４図に示すように、Ｗｌｔ動弐等のボンブナ）
を水循環路ｔａ＋　Ｋ設けると共に、太陽熱集熱器ｉｌ
＋の水温を検出するセンサー（圃からのｔｎ報に基いて
、蓄熱槽＋２１の水温低下を防止すべく、ポンプｆＰ）
を自動的に駆動停止させる制御！ｉ！５ａｒｒを設けて
、可及的に動力節減及び蓄熱水の高温維持を図るように
していた。　しかし、電力等の高価なエネルギーの消費
ｆｆｉは依然として多く、また、センサー圓や制御器０
ηを必要とするために設備コストやメンテナンスの面で
劣っていた。

本発明の目的は、経済的負担の無い太陽熱を動力源とし
て水循環を行えるように、しかも。

蓄熱槽の水温低下を確実に防止できる水循碍を経済性及
びメンテナンスに優れた４７！成で行えるようにする点
にある。

本発明による太陽熱温水器の特徴槽底は、太陽−Ａ集熱
器と蓄熱槽にわたって水を循環させるポンプを構成する
に、内蔵液を互に逆向きに上下′＆効させる第１及び悩
２筒状部を、液面下及び液面上で互に管路によシ接続す
ると共に、その液面上の管路に蓄熱材を内装し、前記液
面上の管路の内部ガスを太陽熱により加熱膨張させる加
熱器を、前記第ｌ筒状部の近くに、かつ、前記液面上の
管路の内部ガスを冷却収縮させる放熱器を、前記ｆｆ１
２筒状部内に液面振動に伴って液中に位置する状ふと液
上方に位置する状態に切換木られるように配置し、さら
に、前記液面上の管路における内部ガスの膨張収縮によ
る圧力変動を動力みとして、前記水循環路内の水を圧送
する送水部を設けたことにあり、その作用効果は次の通
ルでるる。

つまり、第２図（イ）に示すように、放熱器ｈａが液中
に位置する状励で加熱器α０によシ内部ガスが高等温で
膨張され、送水部（１１において１例えば圧力管（１５
ｃ　）内の水が逆止弁（１５１Ｌ）を通って押出される
等して、送水が行なわれ、：ｊ’＋＋２図（【１に示す
状態となり、そして、内部ガスの圧力（ｌ゛）と体１！
１（Ｖｌは＠３図の（イ）から（ｒｌ）に変化する。　
次に、第２図（ｔｌに示す状態から第２筒状部（６１円
の液面ｔｓ＋が下降して、第２図（ハ）に示す状態とな
り。

この時、内部ガスが第１筒状部（４）側から第２筒状都
（ｒｌ）　［に流動し、内部ガスの熱が蓄熱材ｏ４に与
えられ、かつ、放熱器ｔｉｊで内部ガスが冷却されて、
内部ガスが等容で冷却され、内部ガスの圧力ＴＰＩと体
狽Ｍは第３図の（ｎから（八）にｘ化し、その圧力ＩＰ
）は送水部０１への給水圧（Ｐｗ）よシ低くなる。　し
たがって、逆止弁（１５ｂ）を通って圧力管（１５ａ）
内に水が流入して、送水ｓｔＪ鴫に水が吸入されて、第
２図（ハ）に示す成約から第２図３図のＣ→からに）に
変化する。　次に、第２図（に）に示す状態から第２筒
状休ｔｒｔ＋内の液面１ｓｉが上昇して、再び第２図（
４）ｔｃ示す状態となり、この時内部ガスがｇＩＪ２筒
状体椹）側から第１筒状体（４）側に流動し、蓄熱材■
の熱が内部ガスに与えられかつ、加熱器（１１１で内部
ガスが加熱されて、内部ガスが等容で加熱され、内部ガ
スの圧力ＴＰ）と休ａ（Ｖ）は第３図のに）から（・ｆ
）に変化する。　そしてそのような動作が繰返されて、
送水部−の作用で水が循環されるのである。　換言する
と、太ｌｌ熱によるガス応張及び大気や水等への放熱に
よるガス収縮によって水循環を行えるのであシ、電力等
の高価なエネルギーを全く必要とせずに極めて経済的に
運転できるようになった・その上、太陽熱集魚器への日
射量が少くなって、水循環を継続するとかえって蓄熱槽
内の水が冷却される状急になれば、日射ノ１が少い故に
自動的にポンプが停止し、したがって、蓄熱槽内の水温
を可及的に高温に維持できると共に、そのための特別な
制御槽底が不要で、設備コストやメンテナンスの面でも
有利にでき、全体として極めて経済的に太陽熱エネルギ
ーを有効利用できるようになった。

次に、実施例を示す。

第１図に示すように、太陽熱により内蔵水を加熱する太
陽熱集熱器用を、屋上等の適当な場所に設け、放熱を十
分に抑制できるように断熱構成した蓄熱槽は１を、屋内
や屋外等の適当な場所に設け、揚水管（３ａ）とオーバ
ーフロー管（３ｂ）から）戊る水循環路１３１によ＃）
集熱器１１）と蓄熱槽（２］を接続し、揚水管（３ａ）
にポンプ（ｒ’ｌを設け、もって、集熱器Ｉｌ＋で十分
に高温になった水をｒｖ熱槽１２１に貯えると共に、蓄
熱槽１２１の高温水をさらに加熱すべく集熱器口）に送
るようにｔＩｔ成し、また蓄熱槽１２＋からの給湯や蓄
熱槽１２１による暖房用水等の加熱、その他適宜加熱処
理を行えるように構成しである。

前記ポンプ（Ｐｌについて以下に説明する。

第１筒状部（４）と第２筒状部イ５１を、液面（Ｓ）下
と液面ｉｓｌ上で互に管ＦＩｌｔ１６１　、１７１によ
り接続し、両筒状部（４）、福１の内蔵液を互に逆向き
に上下揺動させるように構成【７である。　尚、（８）
は、筒状部（４）、　１５１間の液面揺動がエネルギー
損失の少い伏心で行えるように、その揺動周波数を調節
するパイプであり、ｒ９１は、第１筒状都（局からパイ
プ【８１への液流入を阻止するフロート弁体でちりて第
１イ１状都（４において高温ガスから液への伝熱を抑え
るよう（（断熱材でｊ構成しである。

液面ｔＳｉ上の管！ｉ！３１７）の内部ガスをヒートパ
イプ側で太陽熱によシ加熱するよプに、加熱器ｎｉｌを
第１筒状ｆｒｌｉ　（４）の近くに設け、その内部ガス
をヒートパイプＩＩ２で空冷や水冷によシ冷却するよう
に、放静器１１３＋を第２筒状都１６１内に、液面（８
１上下振動に伴って液中に位置する状怨と液上方に位置
する状ＪＪＫ切換えられるように配置し、管路（７１内
に通気性の良いＧ熱材Ｑ４を入れである。

揚水管（３ａ）に介装した上下一対の逆止弁（１隘）、
（１５ｂ）、及び、逆止弁（１５ａ）、（１５ｂ）問と
液面ｉｓｊ上の管Ｗ１［７１を接続する圧力管（１５０
）から成る送水部０句を役けて、液面（Ｓｊ上の管路飯
７）における内部ガスの彩張収縮による圧力変動を動力
源として、揚水管（３ａ）内の水を集熱器１１）に圧送
するように４ユ収してあり、その動作状ｍｒｔ第２因及
び第３図によシ先に説明した通りである。

次に、別の実施例を示す。

太陽熱集熱器（１）、蓄熱槽（！ｌ及び水循環路１３）
の具体的ＩＩ既や配置関係等は、状況に応じて適宜変更
できる。

加熱器ｎｏに太陽熱を与えるだめの構成、放熱器Ｉｌｌ
からの熱を外部放出するための構成、圧力変動による水
圧送のための送水部轡６遣も、必要に応じて変更できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は木発明の実施例を示すフローシート、第２図は
第１図のポンプの動作状局説引図、佑３図はポンプの内
部ガスの状態質化を示すグラフである。　第４図は従来
例のフローシートである。（１１・−・・−太陽熱集熱器、１２１　・・・・・・
蓄然柁、ｔ２ト−・・・・水循環路、（４）・・・・・
・第１Ｍ状部、１５＋・・・・・・第２岡状部、１４１
ｊ　、　＋７１−・・・・−管路、（１１１−・・・−
加熱器、ａ？４−・−・−放熱器、４）４−・−・・蓄
熱材、ｔＪｒ４・・・・・・送水（ＩＣ１ＩＰ＋−・−
ポンプ（Ｓ）・・・・・・液面。第　１　図

Claims

【特許請求の範囲】太陽熱集熱器（１）と蓄熱４！　ｉｓ！Ｊを水循環路（
３１によシ接続し、その水循環路ｔｅｌにポンプｔＰ）
を設けた太陽熱温水器であって、前記ポンプ（Ｐ）を溝
底するに、内蔵液を互に逆向きに上下振動させる第１及
び第２筒状部（４ｉ　、　１５１を、液面＋Ｓ＋下及び
液面（Ｓ＋上で互に管１９＋６１　、１７１により接続
すると共に、その液面（Ｓ）上の管路（７）に蓄熱材０
４１を内装し、前記液面ｔｓ＋上の管路（７）の内部ガ
スを太陽熱により加熱膨張させる加熱器〔１１１を、前
記第１筒状都（４）の近＜Ｋ、かつ、前記液面（Ｓ）上
の管路（７）の内部ガスを冷却収縮させる放熱器αｊを
、前記第２筒状部【５）内に液面振動に伴って液中に位
置する状店と液上方に位置する状怒に切換えられるよう
に配置し、きらに、前記液面ｔｓｔ上の管路（７］にお
ける内部ガスの膨張収縮による圧力変動を動力源として
、前記水循環路【３１内の水を圧送する送水部０１を設
けである太陽熱温水器。