JPS61153445A - 太陽熱利用集熱装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は太陽熱および大気熱を集熱する集熱回路と集熱
した熱により水を昇温させる給湯水加熱回路とからなる
太陽熱利用集熱装置に関するものである。　　　　・ 従来の技術 従来のこの種の太陽熱利用集熱装置は第３図に示すよう
に圧縮機１．アキュムレータ２．凝縮器３、接続配管４
，５．集熱器６．温度式膨張弁７゜感温筒８からなる集
熱回路と、熱交換器９．循環ポンプ１０．蓄熱槽１１か
らなる給湯水加熱回路からなり前記集熱回路の流量制御
は集熱器ユニットＡ内に配設した温度式膨張弁７によっ
て行なわれている。

しかしながら上記構成では液冷媒域が多くなり全体冷媒
量が多くなる問題点や集熱器に温度式膨張弁配設スペー
スが必要なため集熱器が大きくなるという問題点を有し
ていた。

又上記問題点を解決するために第４図に示すように、温
度式膨張弁を本体ユニットＢへ配設する手段が考えられ
るが、この場合も内部均圧温度式膨張弁を使用すると接
続配管部と集熱器の低圧圧力損失が大きくシステム運転
効率が低下する問題点があった。そこで低圧圧力損失を
補正し、最適なシステム運転を行なわせるため外部均圧
温度式膨張弁を本体ユニット内に配設することが考えら
れる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、圧縮機吸入圧力の
微少な変動が外部均圧温度式膨張弁の外均管を伝わり前
記膨張弁のダイアフラムを変動させるため膨張弁の感温
筒温度に無関係な低圧の微少変動が生じ、ダイアフラム
およびサイクルの信頼性が低下する問題点があった。

本発明はかがる従来の問題点を解決するもので、膨張弁
を本体ユニット内に配設し上記の感温筒温度に無関係な
低圧の微少変動を防止すると共に冷媒充填量の減少と集
熱器のコンパクト化を目的とするものである。さらに本
システム固有の課題である日射量あるいは外気風速の一
時変動に対してもサイクルの追随性を改善し低圧のハン
チングを防止することを目的とするものである。

開門（解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の太陽熱利用集熱装
置は、集熱回路である集熱器と接続配管で接続されるア
キュムレータ、圧縮機、凝縮器と、給湯水加熱回路であ
る前記凝縮器と熱交換する熱交換器、循環ポンプを有す
るユニット内に外部均圧温度式膨張弁を配設し、前記ユ
ニット内の圧縮機吸入管の一部に前記吸入管外壁と密閉
空間を構成する外管を設けると共に、前記外管内の吸入
管に前記密閉空間と吸入管とを連通ずる小孔を設け、前
記外部均圧温度式膨張弁の外均管を前記密閉空間と連通
した構成を備えるものである。さらに前記小孔は前記吸
入管の垂直上方に位置すると共に前記外部均圧温度式膨
張弁の感温筒を前記外管表面に配設する構成を有するも
のである。

作　　　用 本発明は上記した構成によって圧縮機吸入の微少な圧力
変動を圧縮機及入着の一部に前記吸入管外壁と外管とで
形成する密閉空間が吸収する作用を有し、その結果外部
均圧温度式膨張弁のダイアフラｉ下部への伝播圧力を安
定させる作用を有する。さらに小孔は圧縮機吸入管の垂
直上方に位置しているのでサイクル内のオイルが前記密
閉空間にたまることを防止する。又前記外部均圧温度式
膨張弁の感温筒を外管表面に配設することにより外気条
件の急激な変動時、前記外管の熱容量により感温筒の時
間的温度変化が緩和され膨張弁のハンチング防止の作用
を有する。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第１図、第２図において、１は圧縮機、２はアキュムレ
ータ、３は冷媒を凝縮させる凝縮器、４゜５は集熱ユニ
ットＡと本体ユニツ）Ｂとを接続する接続配管、６は集
熱器である。８は外部均圧温度式膨張弁１２の感温筒で
あり圧縮機吸入管１５の一部に設けである外管１４の表
面に配設しである。９は熱交換器、１０は循環ポンプ、
１１は蓄熱槽であり、９〜１１は、給湯水加熱回路を構
成している。１６は前記吸入管１５の一部と前記外管１
４とで形成される密閉空間であり、外均管１３と連通し
ている。また１７は外管１４内の吸入管１５の垂直上方
に配設しである小孔である。

前記１〜６および１２〜１７は集熱回路を形成し前記給
湯水加熱回路とで太陽熱利用集熱装置を構成している。

上記構成において圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒
ガスは凝縮器３に流入し、凝縮熱によって給湯水加熱回
路の循環ポンプ１０で送られてきた低温水を加熱し昇温
させて蓄熱槽１１に蓄える。

一方凝縮熱を奪われて液化した冷媒は外部均圧温度式膨
張弁１２に流入し減圧されて集熱器６へ流人し蒸発ガス
化し吸入管１５．アキュムレータ２を通り圧縮機１へも
どる。このとき一般に集熱器６は屋根上に配設されるた
め接続配管４，５は１０〜１５ｍ必要でありそのために
低圧圧力損失が大きくなる。そうすると圧縮機吸入圧力
に０．２Ｋｇ１ｃｒｄ程度の微少な変動が生じるが、圧
縮機吸入管１５の一部に設けた外管１４によって前記吸
入管１５の外壁とで形成される密閉空間１６へ小孔１７
を通って吸入圧力が伝播され、そこで吸入圧力変動中が
緩和され、その変動中が緩和された吸入圧力が外向管１
３を通って前記外部均圧温度式膨張弁１２のダイアフラ
ム下部へ導びかれるため、感温筒８の温度とは無関係な
前記ダイアフラムの変動が防止でき、外部均圧温度式膨
張弁１２およびシステムの信頼性が向上すると共に最適
なシステム運転が可能となる効果がある。さらに吸入管
１５に設けである小孔１７は垂直上方に位置しであるの
でサイクル中のオイルが前記密閉空間１６にたまること
や小孔１７を詰まらせることもなく高い信頼性が得られ
る。また感温筒８を前記外管１４の表面にとりつけるこ
とにより外気条件の瞬時変動（例えば瞬時的な日射量あ
るいは外気風速の変動）に対しても外管１４の熱容量に
より感温筒８の時間的な温度変化割合が小さくなり前記
外部均圧温度式膨張弁１７の急激なハンチングが防止で
きサイクルの信頼性が向上する効果がある。

発明の効果 以上のように本発明の太陽熱利用集熱装置によれば次の
効果が得られる。

（１）圧縮機吸入管の一部に前記吸入管外壁と密閉空間
を形成する外管を設け、前記密閉空間内に前記外管内の
吸入管に垂直上方に設けた小孔から吸入圧力を一旦導び
きその圧力を膨張弁の外向管を通して前記膨張弁のダイ
アプラム下部へ導ひくため、低圧圧力損失増大によって
生じる圧縮機吸入圧力の微少変動により生じる感温筒に
無関係なダイアフラムの微少変動が防止でき、ダイアフ
ラム詔よびサイクルの信頼性が向上し、膨張弁の本体ユ
ニット内の配設が可能となる。

■　小孔は吸入管の垂直上方に位置し、サイクル中のオ
イルによる小孔の詰まりあるいは、密閉空間へのオイル
のたまり込みを防止できサイクルの信頼性向上が得られ
る。

（３）　　感温筒を外管表面に配設することにより瞬時
的な日射量あるいは外気風速の変化に対しても外管の熱
容量により感温筒の時間的温度変化が緩和され急激な膨
張弁のハンチングが防止できる。

■　膨張弁を本体ユニット内に配設することができるた
めシステム内の冷媒充填量の削減および集熱ユニットの
コンパクト化、低コスト化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における太陽熱利用集熱装置
の回路構成図、第２図は回外管部付近の構成断面図、第
３図、第４図は従来の太陽熱利用集熱装置の回路構成図
である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・アキュムレータ
、３・・・・・・凝縮器、６・・・・・・集熱器、８・
・・・感温筒、１２・・・・・外部均圧温度式膨張弁、
１３・・・・・・外向管、１４・・・・・・外管、１５
・・・・・吸入管、１６・・・・・密閉空間、１７・・
・・・・小孔。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）集熱器、アキュムレータ、圧縮機、凝縮器、外部
   均圧温度式膨張弁からなる集熱回路と前記凝縮器と熱交
   換する熱交換器、循環ポンプ、蓄熱槽からなる給湯水加
   熱回路からなり前記圧縮機吸入管の一部に前記吸入管外
   壁と密閉空間を構成する外管を設けると共に、前記外管
   内の吸入管に前記密閉空間と吸入管とを連通する小孔を
   設け、前記外部均圧温度式膨張弁の外均管を前記密閉空
   間と連通した構成を有する太陽熱利用集熱装置。
2. （２）圧縮機吸入管外壁と密閉空間を構成する外管と外
   部均圧温度式膨張弁は、前記集熱器と接続配管で接続さ
   れる前記アキュムレータ圧縮機、凝縮器、熱交換器、循
   環ポンプを有するユニット内に配設した特許請求の範囲
   第１項記載の太陽熱利用集熱装置。
3. （３）密閉空間と吸入管を連通する小孔を前記吸入管の
   垂直上方に配設した特許請求の範囲第１項記載の太陽熱
   利用集熱装置。
4. （４）外管表面に前記外部均圧温度式膨張弁の感温筒を
   配設した特許請求第１項記載の太陽熱利用集熱装置。