JPS61153447A - 太陽熱廃熱回収温水機 - 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 本発明は太陽熱の集熱に加えて廃熱回収を行ない温水を
作る様にして省エネルギー効果を一段と向上させるため
にヒートポンプを用いた太陽熱廃熱回収温水機に関する
ものである。

従来の技術 従来から太陽熱の集熱に加えて大気熱および廃熱回収を
行ない、省エネルギーの向上を図ったヒートポンプ利用
のソーラシステムは、特開昭５９−１８５９５３号公報
等にある様に公知である。

この様なソーラシステムでは、太陽熱集熱用のコレクタ
ーと例えば大気熱を集熱するための室外熱交換器を有効
に使うと共に熱損失を低減するためのヒートポンプ冷媒
回路の構成に関する技術が性能を左右している。従って
特開昭５９−１８５１８５９５３号公報においては、冷
媒の蒸発温度が外気温度より低い場合には室外熱交換器
と太陽熱コレクターに直列に冷媒を流して大気熱と太陽
熱から同時に集熱運転を行ない、逆に冷媒の蒸発温度が
外気温度より高くなったら冷媒の流れを室外熱交換器を
バイパスさせ直接太陽熱コレクターのみに流す様にした
ものである。この様な作用により室外熱交換器からの放
熱を防止し効率のよい太陽熱集熱運転を行う様にしたも
のである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記の様な従来の技術では、例えば太陽熱
コレクターが積雪の状態にあり、室外熱交換器での大気
熱集熱運転時にも冷媒は室外熱交換器から太陽熱コレク
ターへ流れることによる太陽熱コレクターでの圧力損失
および熱損失が多量に発生すると共に、さらに本発明の
様に廃熱回収運転時の冷媒の蒸発温度が外気温度より高
い状態においては、太陽熱コレクターに冷媒を流すこと
により、逆に放熱を生じ効率の低下になるという問題点
を有している。

本発明はこの様な従来の問題点を解消するもので、太陽
熱コレクターによる集熱運転および廃熱回収熱交換器に
よる廃熱回収運転時共に、放熱損失と圧力損失を無くし
た高効率のヒートポンプによる太陽熱廃熱回収温水機を
得ることを目的にしたものである。

問題点を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廃熱回収温
水機は、圧縮機に対してコレクター又は、廃熱回収熱交
換器を蒸発器とし、温水熱交換器を凝縮器としてヒート
ポンプサイクルを構成すると共に、コレクターを蒸発器
とする太陽熱集熱運転時の冷媒流入出側配管系路の各々
に弁を設け、廃熱回収熱交換器を蒸発器にする時には、
前記各々の弁を閉設して廃熱回収運転ヒートポンプ冷媒
系路から前記コレクターへの冷媒の漏洩を防止するとい
う構成を備えたものである。

作　　用 本発明の太陽熱、廃熱回収温水機は上記した構成によっ
て、廃熱回収熱交換器を蒸発器とし、温水熱交換器を凝
縮器として温水を作る廃熱回収ヒートポンプ運転時には
、コレクターへの冷媒流入出側配管系路の各々の弁が閉
成して、コレクターへの冷媒の流れおよび漏洩を防止す
る作用かあるので、コレクターへ冷媒が流れることによ
る放熱損失および圧力損失が生ずることがないと共に、
コレクター内への冷媒の帯溜がないので廃熱回収運転ヒ
ートポンプ冷媒回路の冷媒循環量が常に適切な状態に保
持出来るために、効率が良く且つ、異常な温度上昇によ
る故障の発生を防ぐ等の作用を行うものである。

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図は廃熱回収に入浴後の浴槽温廃水から熱回収し
た場合の太陽熱、廃熱回収温水機の全体構成図である。

１は圧縮機でその吐出管側には四方弁２、吸入管側には
アキュムレータ３を設けている。四方弁２は弁の切換え
により吐出冷媒ガスを温水熱交換器４又は廃熱回収熱交
換器５へ流す様に配管接続されていると共に、他の１端
は圧縮機１の吸入管側のアキュムレータ３に配管接続さ
れている。西方弁２の一端に配管接続された温水熱交換
器ａは、圧縮機１からの吐出冷媒ガスの凝縮熱で温水を
作る様に、貯湯槽５との間にポンプ６を介して水循環配
管で接続されており、温水熱交換器３で加熱された温水
は貯湯槽５に蓄えられることになる。

７は温水熱交換器３の凝縮冷媒液出口側配管に設けた第
１電磁弁である。８はコレクター、９はコレクター８の
冷媒入口側に設けた膨張弁、１ｏは第２電磁弁で第１電
磁弁７の出口側からコレクター８への冷媒流入側配管系
路に設けたもの、１１はコレクター８からの冷媒流出側
配管系路に設けた第１逆止弁で、コレクター８からの冷
媒は流し、コレクター８への逆流および漏洩を止める弁
構造である。１２は第３電磁弁で第１電磁弁７の出口側
から廃熱回収熱交換器４への冷媒流入側配管系路に設け
たもの、１３は第３電磁弁１２の出口側に設けたキャピ
ラリチューブ、１４は第３電磁弁１２とキャピラリチュ
ーブ１３に並列に設けた第２逆止弁である。

以上の様な構成において、先ず太陽熱を集熱して温水を
作る場合には圧縮機１からの吐出冷媒ガスを四方弁２を
介して温水熱交換器３へ導くと共にポンプ６による貯湯
槽５からの循環水を加熱し熱交換させることにより、冷
媒は凝縮液化する。

温水熱交換器３からの凝縮冷媒液は開状態の第１電磁弁
７から同じく開状態の第２電磁弁を通り膨張弁９からコ
レクター８へ流入する。この時第３電磁弁１２は閉の状
態であり、又、第２逆止弁１４により冷媒が廃熱回収熱
交換器４の方へ流入することはない。コレクター８へ流
入した冷媒液は太陽熱および大気熱を集熱して蒸発した
後にコレクター８から流出して第１逆止弁１１からアキ
ュムレータ３を通り圧縮機１に吸入される。以上のヒー
トポンプサイクルにより太陽熱集熱による温水を作るも
のであるが、この時、廃熱回収熱交換器４へは第３電磁
弁１２と第２逆止弁１４により冷媒が流入することがな
いので、廃熱回収熱交換器４での放熱とか圧力損失が生
じることなく効率良い太陽熱集熱運転を行なうことが出
来る。

又、入浴後の浴槽温廃水から廃熱回収する場合には、第
２電磁弁１ｏを閉状態に第３電磁弁１２を開状態にする
ことにより、温水熱交換器３で温水を作り凝縮液化した
冷媒が第１電磁弁７から第３電磁弁１２へ流れ、キャピ
ラリチューブ１ａを通って廃熱回収熱交換器４に流入す
る。廃熱回収熱交換器４を流れる冷媒は入浴後の浴槽温
廃水から集熱し蒸発した後に熱回収熱交換器４から流出
し四方弁２からアキュムレータ３を通り圧縮機１に吸入
される。

以上のヒートポンプサイクルにより浴槽温廃水から廃熱
を回収して温水を作ることになるか、この時、浴槽温廃
水の温度は約４０°Ｃ位から熱回収と共に低下して行く
。特に入浴後となると夜間に・なり太陽熱集熱効果がな
いので、コレクター８に冷媒を流入させたり漏洩させる
ことは放熱損失と圧力損失が多大となり有効な廃熱回収
運転が出来なくなる。本発明においてはコレクター８へ
の冷媒流入出側配管系路に各々第２電磁弁１０と第１逆
止弁１１を設けているので、廃熱回収運転時にはコレク
ター８側へ冷媒が流入したり漏洩することを防止し、効
率の良い運転を行うのである。

発明の効果 以上の様に本発明の太陽熱、廃熱回収温水機によれば次
の様な効果が得られる。

（１）圧縮機に対してコレクター又は、廃熱回収熱交換
器を蒸発器とし、温水熱交換器を凝縮器としてヒートポ
ンプサイクルを構成すると共に、コレクターを蒸発器と
する太陽熱集熱運転時の冷媒流入出側配管系路の各々に
弁を設け、廃熱回収熱交換器を蒸発器にする時には、前
記各々の弁を閉成して廃熱回収運転ヒートポンプ冷媒系
路からコレクターへの冷媒の漏洩を防止しているので、
コレクターにおける熱損失および圧力損失がなく効率の
良い廃熱回収が出来る。

（２又、冷媒が休止状態のコレクターへ漏洩し帯溜する
ことかないので、初期冷媒最適充填量のもとてサイクル
運転し、冷媒不足による能力の低下および異常な温度上
昇がなく故障のない安定した運転を持続することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す太陽熱廃熱回収温水機の全
体構成図である。 １・・・・・・圧縮機、３・・・・・・温水熱交換器、
４・・・・・・廃熱回収熱交換器、８・・・・・コレク
ター、１０・・・・・・第２電磁弁、１１・・・・第１
逆止弁。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／−
一一圧縮凍

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機に対してコレクター又は、廃熱回収熱交換器を蒸
   発器とし、温水熱交換器を凝縮器としてヒートポンプサ
   イクルを構成すると共に、コレクターを蒸発器とする太
   陽熱集熱運転時の冷媒流入出側配管系路の各々に弁を設
   け、廃熱回収熱交換器を蒸発器にする時には、前記各々
   の弁を閉成して廃熱回収運転ヒートポンプ冷媒系路から
   コレクターへの冷媒の漏洩を防止した太陽熱廃熱回収温
   水機。