JPS6062556A - 太陽熱コレクタ - Google Patents

太陽熱コレクタ

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JPS6062556A
JPS6062556A JP58169712A JP16971283A JPS6062556A JP S6062556 A JPS6062556 A JP S6062556A JP 58169712 A JP58169712 A JP 58169712A JP 16971283 A JP16971283 A JP 16971283A JP S6062556 A JPS6062556 A JP S6062556A
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JP
Japan
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liquid
heat medium
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heat
accumulator
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JP58169712A
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JPH0524413B2 (ja
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Tetsuro Ogushi
哲朗 大串
Masaaki Murakami
政明 村上
Hiroyasu Kuwazawa
桑沢 宏康
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は太陽熱を集め蓄熱する太陽熱コレクタに関す
るものである。
〔従来技術〕
従来この種の装置として第1図の構成図に示すものがあ
った。図において(1)はコレクタ、t2)はコレクタ
(1)より上方に位置する温水タンク、(3)はコレク
タ(1)及び温水タンク(2)内に多数木蓮べられたヒ
ートパイプ、(4)はヒートパイプ全長の内、太陽熱を
吸収する蒸発部、(5)は同じく温水タンク(2)内に
挿入され、蒸発部(4)より上方に位置し、水(6)に
熱を放出する凝縮部である。ヒートパイプ(3)内には
フロンなどの凝縮性の熱媒体が封入されている。
次に動作について説明する。ヒートパイプ(3)の蒸発
部(4)に太陽熱が当たると、ヒートパイプ111内の
熱媒体は熱を受けて蒸発し、他端の凝縮部(5)へ流れ
る。凝縮部(5)において9周囲の水(6)により冷却
されると蒸気は凝縮液化すると同時に熱を水(6)に放
出する。液化した熱媒体は凝縮部(5)が蒸発部(4)
よりも上方に位置しているので1重力の作用で凝縮部(
5)から蒸発部(4)へ還流する。
以上のような熱媒体の蒸発・凝縮を伴なう熱媒体の循環
により、太陽熱が水(6)内に吸収され、給湯が行なわ
れる。
従来のヒートパイプ式太陽熱コレクタは以上のように構
成されているので、温水タンク(2)はコレクタ(1)
よりも上方に位置する必要があった。従って例えば温水
タンク(2)がコレクタ(1)よりも凸状になるため9
風圧を受けやすく、破損しやすかった。
また温水タンク121内の水(6)がない場合は、ヒー
トパイプ(3)を冷却するものがなく、ヒートパイプ(
3)が高温になるため内部の熱媒体が高圧になシ爆発の
危険性があるなどの欠点があった。
〔発明の概要〕
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、熱媒体を気液分離し、液状熱媒体
を溜める受液器、受液器より下位に位置し、受液器から
液状熱媒体の供給を受けて太陽熱で蒸発させて気状熱媒
体にして上記受液器に戻す蒸発器、上記受液器から気状
熱媒体の供給を受けて蓄熱材と熱交換して凝縮し液状熱
媒体にされる凝縮器、上記受液器より上位に位置し、上
記凝縮器の熱媒体を受入れ蓄えるアキュムレータ。
及びこのアキュムレータから上記受液器へ液状熱媒体を
開閉器を介して重力落下して戻す液戻し手段を備えたも
のにすることによシ、蓄熱材容器の位置的制限のない太
陽熱コレクタを提案するものである。又、さらに異常時
に蒸発器への液状熱媒体の供給を阻止する手段をも備え
たものにすることにより、爆発の危険性もない太陽熱コ
レクタを提案するものである。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を第2図の構成図に基いて説
明する。第2図において、αυはコレクタ(1)内に設
けられた蒸発器、 1Bは蒸発器αυの上方に設けられ
た受液器、0:1は受液器(12+の更に上方に設けら
れたアキームレータ、aΦは温水タンク12+内に設け
られた凝縮器、 (15A)は受液器αの低部と蒸発器
底部αJを結ぶ配管、 (15B)は蒸発器OD上部と
受液器a乃の上部を結ぶ配管、 (15C)は受液器(
l□□□上部と凝縮器(14)の一端を結ぶ配管、 (
15D)は凝縮器u4の他端とアキュムレータ(131
上部を結ぶ配管、06)はアキュム゛レータu3底部の
液状熱媒体部と受液器u2の底部の液状熱媒体部を結ぶ
液戻し管、07)は液戻し管QGIの中途に設けられた
開閉器でこの場合は第1開閉弁。
(18)はアキエムレータalの上部の気状熱媒体部と
受液器α2の上部の気状熱媒体部を結ぶ均圧管、091
は均圧管(18+の中途に設けられた開閉器で、この場
合は第2開閉弁である。配管(15A)(15B)(1
5C) (15D)、液戻し管(1!、均圧管(181
により、蒸発器α1)、受液器αり。
アキエムレータαJ、凝縮器0Φはループ状に連結され
てお9.内部には適当量の熱媒体■9例えばフロンが封
入されている。12Dは開閉弁0η(lωの開閉を制御
するタイマ、@はアキームレータ(131の温度を感知
する温度センナで、異常温度状態になったときに動作信
号をタイマQυに送シ、開閉弁α7+(191の開動作
を阻止し、閉状態を持続させ、蒸発器αDへの液状熱媒
体の供給を阻止する。温水タンク(2)の位置には制限
はないが、この実施例ではコレクタil+の底部に設け
られている。なお液戻し手段は、液戻し管叫、均圧管(
1(至)、第1及び第2開閉弁αりα優並びにタイマC
211より構成される。
以下、動作につbて説明する。図中、実線矢印は第1及
び第2開閉弁a9α9が閉のときの液状熱媒体の流れを
、破線矢印は同じく気状熱媒体の流れを示している。受
液器α2内の液状熱媒体は重力の作用で配管(15A)
内を通シ蒸発器αDへ流れ、太陽熱を受けて蒸発する。
蒸発した気状熱媒体は配管(15B)を通シ受液器α2
へ流入し、受液器αりで気液分離した後、配管(15C
)を通って温水タンク(2)内の凝縮器−へ流れ、凝縮
器(141で周囲の水(6)によシ冷却されて凝縮液化
すると同時に熱を放出する。凝縮した液状熱媒体は、気
状熱媒体に押し出されるため、配管(15D)を通シ、
アキームレータ(131に流入し。
アキームレータ(131内に溜り込むことになる。従っ
て受液器頭内の液量は次第に減少することになる。
次に、受液器Q21内の液量がある程度減少した時点で
、第1及び第2開閉弁aηO1が開になる。この開状態
では均圧1叫を介して受液器u2からアキュムレータQ
31へ気状熱媒体が流れる結果、受液器(121とアキ
ュムレータ(13は均圧され、アキュムレータ<131
内の液状熱媒体は重力の作用により液戻し管ueAを介
して受液器12に還流することになる。
なお均圧管α印がない場合でもアキエムレータaJ内の
液状熱媒体は1重力の作用により、液戻し管tt61の
開閉器αηを介して、徐々に受液器α2に還流するが、
均圧管があった方が還流が速い。
受液器aりに液状熱媒体が所定量還流した時点で。
第1及び第2開閉弁α71(11が閉になシ1元の状態
に戻る。以上のような開閉弁0ηαωの開閉で熱媒体が
循環し、蒸発器圓から凝縮器−に熱を輸送することによ
シ蓄熱材である水は温められる。なお、上記開閉弁α7
)(IIJの開閉はタイマ(2I)で間歇的に動作する
。熱媒体量等によっても変わってくるが、この場合は5
分間隔で1分間開く間歇動作を行なった。
以上述べたように、凝縮した液状熱媒体は受液器α2と
アキュムレータa□□□の蒸気圧差でアキュムレータ0
3)に流れ込むので凝縮器a勾の位置の制限がなく。
温水タンク(2)をコレクタ(1)の底部に位置させる
ことが可能となり、コレクタill上の凸部を小さくで
き風圧に強い構造とすることができる。
また、水(6)がない場合は蒸発器01J、凝縮器11
4)。
アキュムレータf+3)の温度が次第に高くなるが、所
定の値以上に高くなった場合には、第1開閉弁(171
を閉にするように制御する。この場合は、アキエムレー
タ03)に取シ付けられた温度センサ(2)で温度を感
知してその動作信号をタイマCal+に伝え第1゜第2
開閉弁の閉状態を持続させる。そうすると熱媒体はアキ
エムレータαJ内に溜り込み、受液器Qz。
蒸発器aD内の熱媒体量を0にすることが可能となる。
従って、蒸発器(Illが高温になっても熱媒体が蒸発
することがないので、内部が高圧になり過ぎることがな
く、爆発を防止することが可能となる。
また蒸発器が高温になっても、温水タンク(2)への配
管(15C) (15D)は高温になることがないので
、パイプの伸びによるシール部の破損を防止することが
可能となる。
なお開閉器(171(1B+はタイマc2Bで制御され
ているが。
均圧管(18)とタイマQυをなくシ、開閉器+171
のかわりにアキームレータ(口から受液器α2を順方向
とする逆止弁にし、アキュムレータ(+:i内の液状熱
媒体の重力によシ、液状熱媒体が逆止弁を通過するよう
にしてもよい。
なお又、上記実施例では液戻し管(10に第1開閉弁α
ηを設け、アキームレータQ31が所定の温度以上にな
った場合に第1開閉弁α′71を閉になるよう制御した
場合を示したが、第1開閉弁0ηのかわりに。
アキュムレータ(+3)から受液器(+2に向かっての
み開になる逆止弁を設け、配管(15A)に第3の開閉
弁を設け、水(6)がない無負荷時の場合は第3の開閉
弁を閉とし1通常は開となるように第3の開閉弁を制御
しても同様の効果が得られることはもちろんである。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば熱媒体を気液分離し液
状熱媒体を溜める受液器、受液器より下位に位置し液状
熱媒体の供給を受けて太陽熱で蒸発させて気状熱媒体に
して上記受液器に戻す蒸発器、受液器から気状熱媒体の
供給を受けて蓄熱材と熱交換して凝縮し液状熱媒体にさ
れる凝縮器。
受液器より上位に位置し凝縮器の熱媒体を受入れ蓄える
アキュムレータ、及びアキュムレータから受液器へ液状
熱媒体を開閉器を介して重力落下して戻す液戻し手段を
備えたものにすることによシ。
蓄熱材容器の位置的制限のない太陽熱コレクタが得られ
る効果がある。又、さらに異常時に蒸発器への液状熱媒
体の供給を阻止する手段を備えるならば、爆発の危険性
のない太陽熱コレクタが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の太陽熱コレクタを示す構成図。 第2図はこの発明の一実施例の太陽熱コレクタを示す構
成図でおる。 OD・・・蒸発器、α鏡・・受液器、 (1,3+・・
・アキュムレータ04)・・・凝縮器、06)・・・液
戻し管、0η・・・開閉器で、この場合は第1開閉弁、
 (+81・・・均圧管、α■・・・開閉器で。 ンサである。 なお1図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人大岩増雄

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)熱媒体を気液分離し、液状熱媒体を溜める受液器
    、この受液器よシ下位に位置し上記受液器から液状熱媒
    体の供給を受けて太陽熱で蒸発させて気状熱媒体にして
    上記受液器に戻す蒸発器、上記受液器から気状熱媒体の
    供給を受けて蓄熱材と熱交換して凝縮し液状熱媒体にさ
    れる凝縮器、上記受液器より上位に位置し、上記凝縮器
    の液状熱媒体を受入れ蓄えるアキームレータ、及びこの
    アキームレータから上記受液器へ液状熱媒体を開閉器を
    介して重力落下して戻す液戻し手段を備えだ太陽熱コレ
    クタ。
  2. (2)液戻し手段は9 アキュムレータから受液器方向
    を順方向とする逆止弁を介して、上記アキュムレータの
    液状熱媒体部と受液器を接続する配管で構成されている
    特許請求の範囲第1項記載の太陽熱コレクタ。
  3. (3)液戻し手段は9間歇的に開閉する第1開閉弁を介
    してアキエムレータの液状熱媒体部と受液器を接続する
    液状熱媒体配管、及び第1開閉弁と同時に間歇的に開閉
    する第2開閉弁を介して受液器の気状熱媒体部とアキュ
    ムレータの気状熱媒体部を接続する均圧用配管で構成さ
    れている特許請求の範囲第1項記載の太陽熱コレクタ。
  4. (4)熱媒体を気液分離し、液状熱媒体を溜める受液器
    、この受液器より下位に位置し、上記受液器から液状熱
    媒体の供給を受けて太陽熱で蒸発させて気状熱媒体にし
    て上記受液器に戻す蒸発器。 上記受液器から気状熱媒体の供給を受けて蓄熱材と熱交
    換して凝縮し液状熱媒体にされる凝縮器。 上記受液器よシ上位に位置し、上記凝縮器の液状熱媒体
    を受入れ蓄えるアキームレータ、このアキームレータか
    ら上記受液器へ液状熱媒体を開閉器を介して重力落下し
    て戻す液戻し手段、及び異常時に憩発器への液状熱媒体
    の供給を阻止する手段を備えた太陽熱コレクタ。
  5. (5)蒸発器への液状熱媒体の供給を阻止する手段は、
    アキュムレータの温度を感知して、液戻し手段の開閉器
    を閉状態に持続する特許請求の範囲第4項記載の太陽熱
    コレクタ。
JP58169712A 1983-09-14 1983-09-14 太陽熱コレクタ Granted JPS6062556A (ja)

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JPS6062556A true JPS6062556A (ja) 1985-04-10
JPH0524413B2 JPH0524413B2 (ja) 1993-04-07

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5723795A (en) * 1980-04-18 1982-02-08 Berunaaru Jiyannpooru Method of and apparatus for circulating heat carrier fluid to closed circuit containing high temperature and low temperature sources

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5723795A (en) * 1980-04-18 1982-02-08 Berunaaru Jiyannpooru Method of and apparatus for circulating heat carrier fluid to closed circuit containing high temperature and low temperature sources

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JPH0524413B2 (ja) 1993-04-07

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