JPS6183842A - 太陽熱利用集熱装置 - Google Patents
太陽熱利用集熱装置Info
- Publication number
- JPS6183842A JPS6183842A JP59203411A JP20341184A JPS6183842A JP S6183842 A JPS6183842 A JP S6183842A JP 59203411 A JP59203411 A JP 59203411A JP 20341184 A JP20341184 A JP 20341184A JP S6183842 A JPS6183842 A JP S6183842A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat collector
- refrigerant
- collector
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S90/00—Solar heat systems not otherwise provided for
-
- 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
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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】
産業上の利用分野
本発明はヒートポンプを利用して太陽熱及び大気熱を吸
熱し、湯を作る太陽熱利用集熱装置に関するものである
。
熱し、湯を作る太陽熱利用集熱装置に関するものである
。
従来例の構成とその問題点
従来、ヒートポンプを利用して太陽熱及び大気熱を吸熱
して湯を作る太陽熱利用集熱装置として、第１図に示す
如く圧縮機１、凝縮器２、膨張装置３、集熱器４を順次
連結して冷媒密閉回路を構成し、前記集熱器４で太陽熱
及び大気熱を吸熱し、その吸熱量に前記圧縮機１の圧縮
熱を加えた凝縮熱で水を加熱し、貯湯槽８に貯える太陽
熱利用集熱装置がある。この太陽熱利用集熱装置におけ
る集熱器４の構成は第２図に示す如く冷媒管４ａに集熱
フィン４ｂを多数配列したフィンチューブ式熱父換器か
らなり、前記膨張装置３、前記集熱器４及び外枠５で集
熱ユニット・６を構成している。
して湯を作る太陽熱利用集熱装置として、第１図に示す
如く圧縮機１、凝縮器２、膨張装置３、集熱器４を順次
連結して冷媒密閉回路を構成し、前記集熱器４で太陽熱
及び大気熱を吸熱し、その吸熱量に前記圧縮機１の圧縮
熱を加えた凝縮熱で水を加熱し、貯湯槽８に貯える太陽
熱利用集熱装置がある。この太陽熱利用集熱装置におけ
る集熱器４の構成は第２図に示す如く冷媒管４ａに集熱
フィン４ｂを多数配列したフィンチューブ式熱父換器か
らなり、前記膨張装置３、前記集熱器４及び外枠５で集
熱ユニット・６を構成している。
この場合に、第１図に示す如く集熱ユニット６を建物等
の壁面に接近して取り付けることも考えられるが、前記
集熱器４内を流れる冷媒の蒸発温度は周囲外気温度より
低く、外気の熱（大気熱）を奪う為に前記集熱器４と壁
面間の空気は下降流れが生じる。しかし、下降流れが生
じた低温低エンタルピーの空気は外枠５によって防がれ
第２図の実線矢印方向に示す如く集熱ユニット６の下部
から吹出す。従って、集熱器４の下部では低温低エンタ
ルピーの空気と熱交換する為に吸熱量が非常に少なく集
熱器４を有効に利用せず集熱量が少なく、ノヌテム運転
効率も低い。
の壁面に接近して取り付けることも考えられるが、前記
集熱器４内を流れる冷媒の蒸発温度は周囲外気温度より
低く、外気の熱（大気熱）を奪う為に前記集熱器４と壁
面間の空気は下降流れが生じる。しかし、下降流れが生
じた低温低エンタルピーの空気は外枠５によって防がれ
第２図の実線矢印方向に示す如く集熱ユニット６の下部
から吹出す。従って、集熱器４の下部では低温低エンタ
ルピーの空気と熱交換する為に吸熱量が非常に少なく集
熱器４を有効に利用せず集熱量が少なく、ノヌテム運転
効率も低い。
発明の目的
本発明は集熱器を壁面に近接設置した場合の上記問題点
である集熱量低下を改善するものである。
である集熱量低下を改善するものである。
発明の構成
上記目的を達成する為、本発明は圧縮機、凝縮器、膨張
装置、集熱器を順次連結した冷媒密閉回路と、前記凝縮
器と熱交換関係を有する水加熱器、貯湯槽、水循環ポン
プを連結した給湯回路とで構成し、前記冷媒密閉回路に
よるヒートポンプサイクルで太陽熱及び大気熱を吸熱し
、前記給湯回路の水を昇温させる太陽熱利用集熱装置に
おいて、前記集熱器を冷媒管に集熱フィンを多数配列し
たフィンチューブ式構成とし、前記膨張装置、前記集熱
器及び外枠で集熱ユニットを構成するとともに前記集熱
器の前記冷媒管内媒体の入口側と前記外枠間に前記集熱
器の前記冷媒管配列方向長さに対し％〜％の隙間を設け
ることによって、集熱ユニットを壁面に近接設置した場
合でも、集熱器と壁面間の下降空気は前記隙間から吹出
す為に集熱器を充分に利用でき、又、下降空気抵抗は少
なくなる為に空気流量も増加し、集熱量が一層増加する
ものである。
装置、集熱器を順次連結した冷媒密閉回路と、前記凝縮
器と熱交換関係を有する水加熱器、貯湯槽、水循環ポン
プを連結した給湯回路とで構成し、前記冷媒密閉回路に
よるヒートポンプサイクルで太陽熱及び大気熱を吸熱し
、前記給湯回路の水を昇温させる太陽熱利用集熱装置に
おいて、前記集熱器を冷媒管に集熱フィンを多数配列し
たフィンチューブ式構成とし、前記膨張装置、前記集熱
器及び外枠で集熱ユニットを構成するとともに前記集熱
器の前記冷媒管内媒体の入口側と前記外枠間に前記集熱
器の前記冷媒管配列方向長さに対し％〜％の隙間を設け
ることによって、集熱ユニットを壁面に近接設置した場
合でも、集熱器と壁面間の下降空気は前記隙間から吹出
す為に集熱器を充分に利用でき、又、下降空気抵抗は少
なくなる為に空気流量も増加し、集熱量が一層増加する
ものである。
実施例の説明
以下に図面に基づいて本発明の実施例について説明する
。第３図は本発明の一実施例を示す太陽熱利用集熱装置
、第４図は同太陽熱利用集熱装置の集熱器を示す。第３
図、第４図において、実線矢印は冷却空気流れ方向を、
一点鎖線矢印は冷媒流れ方向を、破線は水流れ方向を示
す。１１は圧縮機、１２は凝縮器であり、冷媒の凝縮作
用を行なう。１３は膨張装置、１４は集熱器であり、冷
媒管１４ａに集熱フィン１４ｂを多数配列したフィンチ
ューブ式構成からなる。１５は外枠であり、前記膨張装
置１３、前記集熱器１４、前記外枠１５で集熱ユニット
１６を構成するとともに、前記集熱器１４の冷媒管１４
ａ内の媒体入口側と前記外枠１５間に前記冷媒管配列方
向長さＬに対しくに〜！／４）ｘＬの隙間が設けられて
いる。又、前記圧縮機１１、凝縮器１２、膨張装置１３
、集熱器１４は順次連結されて冷媒密閉回路を構成して
いる。
。第３図は本発明の一実施例を示す太陽熱利用集熱装置
、第４図は同太陽熱利用集熱装置の集熱器を示す。第３
図、第４図において、実線矢印は冷却空気流れ方向を、
一点鎖線矢印は冷媒流れ方向を、破線は水流れ方向を示
す。１１は圧縮機、１２は凝縮器であり、冷媒の凝縮作
用を行なう。１３は膨張装置、１４は集熱器であり、冷
媒管１４ａに集熱フィン１４ｂを多数配列したフィンチ
ューブ式構成からなる。１５は外枠であり、前記膨張装
置１３、前記集熱器１４、前記外枠１５で集熱ユニット
１６を構成するとともに、前記集熱器１４の冷媒管１４
ａ内の媒体入口側と前記外枠１５間に前記冷媒管配列方
向長さＬに対しくに〜！／４）ｘＬの隙間が設けられて
いる。又、前記圧縮機１１、凝縮器１２、膨張装置１３
、集熱器１４は順次連結されて冷媒密閉回路を構成して
いる。
１７は水加熱器であり、前記凝縮器１２と熱交換関係を
有し、凝縮熱を吸熱して水を昇温させる。
有し、凝縮熱を吸熱して水を昇温させる。
１８は貯湯槽、１９は水循環ポンプであり、前記水加熱
器１７、貯湯槽１８、水循環ポンプ１９は連結されて給
湯回路を構成する。
器１７、貯湯槽１８、水循環ポンプ１９は連結されて給
湯回路を構成する。
次に上記構成における作用を説明する。圧縮機１１で圧
縮された高温高圧の冷媒過熱ガスは凝縮器１２に流入し
、水循環ポンプ１９から送られてきた水によって冷却さ
れて凝縮液化し、その際の凝縮熱によって水加熱器１７
で水を加熱昇温させ、貯湯槽１８に貯える。一方、凝縮
液化した冷媒は膨張装置１３に流入し、外気温度より低
温の飽和圧力までｒｉ圧されて集熱器１４に流入する。
縮された高温高圧の冷媒過熱ガスは凝縮器１２に流入し
、水循環ポンプ１９から送られてきた水によって冷却さ
れて凝縮液化し、その際の凝縮熱によって水加熱器１７
で水を加熱昇温させ、貯湯槽１８に貯える。一方、凝縮
液化した冷媒は膨張装置１３に流入し、外気温度より低
温の飽和圧力までｒｉ圧されて集熱器１４に流入する。
そして、ここで太陽熱及び大気熱を吸熱して蒸発ガス化
し前記圧縮機１１にもどる。ここで、集熱ユニフト１６
の構成を集熱器１４の冷媒管１４ａ内の媒体入口側と外
枠１６間に冷媒管配列方向長さＬに対しく昂〜％）ｘＬ
の隙間を設けている為に、集熱ユニット１６を建物等の
壁面に近接設置した場合にも、前記集熱ユニット１６と
壁面間の冷却された下降流れ空気は前記集熱ユニット１
６の下部の隙間から吹出される。従って、前記集熱器１
４は有効に熱交換利用され、又、下降空気抵抗は少なく
なる為に空気流量も増加し集熱量が一層増加する。ここ
で、集熱器１４の下部と外枠１６の隙間長さと集熱器１
４での吸熱量ＱＥ、集執ユニット１６のコストの関係を
第５図に示す。第５図に示す如く、隙間長さを大きくす
るにつれて集熱量ＱＥは徐々に増加し、ある長さからほ
ぼ一定となる。この変位点は集熱器１４の表面温度と外
気温度の温度差によって、下降空気流量が変化する為に
多少変動する。一方、コストは隙間長さを大きくするに
つれて外枠１５のコストが増加し、徐々に上昇する。
し前記圧縮機１１にもどる。ここで、集熱ユニフト１６
の構成を集熱器１４の冷媒管１４ａ内の媒体入口側と外
枠１６間に冷媒管配列方向長さＬに対しく昂〜％）ｘＬ
の隙間を設けている為に、集熱ユニット１６を建物等の
壁面に近接設置した場合にも、前記集熱ユニット１６と
壁面間の冷却された下降流れ空気は前記集熱ユニット１
６の下部の隙間から吹出される。従って、前記集熱器１
４は有効に熱交換利用され、又、下降空気抵抗は少なく
なる為に空気流量も増加し集熱量が一層増加する。ここ
で、集熱器１４の下部と外枠１６の隙間長さと集熱器１
４での吸熱量ＱＥ、集執ユニット１６のコストの関係を
第５図に示す。第５図に示す如く、隙間長さを大きくす
るにつれて集熱量ＱＥは徐々に増加し、ある長さからほ
ぼ一定となる。この変位点は集熱器１４の表面温度と外
気温度の温度差によって、下降空気流量が変化する為に
多少変動する。一方、コストは隙間長さを大きくするに
つれて外枠１５のコストが増加し、徐々に上昇する。
発明の効果
以上述べた如く、本発明は圧縮憬、凝縮器、膨張装置、
集熱器を順次連結した冷媒密閉回路と、前記１疑縮器と
熱交換関係を有する水加熱器、貯湯槽、水循環ポンプを
連結した給湯回路とで構成し、前記冷媒密閉回路による
ヒートポンプサイクルによって、前記集熱器で太陽熱及
び大気熱を集熱し湯を作る太陽熱利用集熱装置において
、前記集熱器の構成として冷媒管に集熱フィンを多数配
列したフィンチューブ式とするとともに前記膨張装置、
前記集熱器及び外枠で集熱ユニットを構成し、かつ前記
集熱器の冷媒管内の媒体入口側と外枠間に所定の隙間を
設けることによって、前記集熱ユニットを壁面に近接設
置した場合でも大気熱吸熱量の低下を改善し、ンステム
の運転効率を改善することができる。
集熱器を順次連結した冷媒密閉回路と、前記１疑縮器と
熱交換関係を有する水加熱器、貯湯槽、水循環ポンプを
連結した給湯回路とで構成し、前記冷媒密閉回路による
ヒートポンプサイクルによって、前記集熱器で太陽熱及
び大気熱を集熱し湯を作る太陽熱利用集熱装置において
、前記集熱器の構成として冷媒管に集熱フィンを多数配
列したフィンチューブ式とするとともに前記膨張装置、
前記集熱器及び外枠で集熱ユニットを構成し、かつ前記
集熱器の冷媒管内の媒体入口側と外枠間に所定の隙間を
設けることによって、前記集熱ユニットを壁面に近接設
置した場合でも大気熱吸熱量の低下を改善し、ンステム
の運転効率を改善することができる。
第１図は従来例の太陽熱利用集熱装置の構成図、第２図
式および（Ｂ）は同太陽熱利用集熱装置に用いた集熱ユ
ニットの側面図および正面図、第３図は本発明の一実施
例を示す太陽熱利用集熱装置の構成図、第４図式および
ＣＢ）は同太陽熱利用集熱装置の集熱ユニ、トの側面図
および正面図、第５図は同集熱ユニットの隙間の長さと
集熱量の特性図である。 １１・・・・・・圧縮機、１２・・・・・・凝縮器、１
３・・・・・・膨張装置％１４・・・・・・集熱器、１
４ａ・・・・・・冷媒管、１４ｂ・・・・・・集熱フィ
ン、１５・・・・・・外枠、１６・・・・・・集熱ユニ
ット、１７・・・・・・水加熱器、１８・・・・・・貯
湯槽、１９・・・・・・水循環ポンプ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名区
− く口
式および（Ｂ）は同太陽熱利用集熱装置に用いた集熱ユ
ニットの側面図および正面図、第３図は本発明の一実施
例を示す太陽熱利用集熱装置の構成図、第４図式および
ＣＢ）は同太陽熱利用集熱装置の集熱ユニ、トの側面図
および正面図、第５図は同集熱ユニットの隙間の長さと
集熱量の特性図である。 １１・・・・・・圧縮機、１２・・・・・・凝縮器、１
３・・・・・・膨張装置％１４・・・・・・集熱器、１
４ａ・・・・・・冷媒管、１４ｂ・・・・・・集熱フィ
ン、１５・・・・・・外枠、１６・・・・・・集熱ユニ
ット、１７・・・・・・水加熱器、１８・・・・・・貯
湯槽、１９・・・・・・水循環ポンプ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名区
− く口
Claims (1)
- 圧縮機、凝縮器、膨張装置、太陽熱及び大気熱を集熱す
る集熱器を順次連結した冷媒密閉回路と、前記凝縮器と
熱交換関係を有する水加熱器、貯湯槽、水循環ポンプを
連結した給湯回路からなり、前記集熱器は冷媒管に集熱
フィンを多数配列したフィンチューブ式構成とし、前記
集熱器及び外枠で集熱ユニットを構成するとともに前記
集熱器の前記冷媒管内の媒体入口側と前記外枠間に前記
集熱器の前記冷媒管配列方向長さに対し１／１０〜１／
４の隙間を設けた太陽熱利用集熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59203411A JPS6183842A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 太陽熱利用集熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59203411A JPS6183842A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 太陽熱利用集熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6183842A true JPS6183842A (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=16473622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59203411A Pending JPS6183842A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 太陽熱利用集熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6183842A (ja) |
-
1984
- 1984-09-28 JP JP59203411A patent/JPS6183842A/ja active Pending
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