JPS63118564A - 太陽熱利用給湯装置 - 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 本発明は太陽熱利用の給湯装置に関するものである。

従来の技術 従来の太陽熱利用給湯装置を第２図を用いて説明する。

圧縮機１、熱交換器２、集熱器３、四方弁４を配管で接
続し集熱回路が形成さｎ、貯湯タンク５、循環ポンプ６
、熱交換器２を配管で接続し給湯回路が形成されている
。循環ポンプ６へ送水するための送りロアが貯湯タンク
５の最下部に、加熱された温水の戻り口８が最上部に設
けられている。

貯湯タンク５への給水口９が下方に、給湯口１０が上方
に設けられている。

そして、熱交換器２の出口に湯温を検出する湯温センサ
１１が設けられ、入口に水温を検出する水温センサ１２
が設けられ、これら湯温センサ１１と水温センサ１２の
検知結果によりポンプ制御器１３が循環ポンプ６を制御
している。

次に運転動作について説明する。

通常の集熱運転時は貯湯タンク５の送りロアから低温の
水を循環ポンプ６で熱交換器２に送る。

熱交換器２内では集熱器３により集熱した太陽熱で水を
加熱し温水として貯湯タンク５の戻り口８へ送られ循環
している。ここで、熱交換器２の出口での湯温を設定さ
れた温度に保つため、湯温センサ１１の信号を受けてポ
ンプ制御器１３にて適正流量を計算し、この流量になる
よう循環ポンプ６の回転数を変化させ、貯湯タンク５の
上部から適温の湯を貯湯していく。

発明が解決しようとする問題点 以下、上記構成による問題点を説明する。

（１）−度集熱運転を停止し、しばらくした後、再度運
転すると、熱交換器２、循環ポンプ６内の冷えた水が戻
り口８から貯湯タンク５内に送られ、せっかく設定温度
で貯湯されていた湯と混合し、湯温を低下させてしまい
使用勝手を悪くしていた。

（２）冬期、集熱器３の除霜運転時に四方弁４をオンし
逆ブイクル運転をすると、熱交換器２から熱をうばうた
め非常に低温の水が貯湯タンク５内に送られ、湯温か著
しく低下する。

（３）冬期、集熱運転の停止時、熱交換器２、循環ポン
プ６内の水が凍結するのを防止するため、水温センサ１
２が設定温度以下になると循環ポンプ６を始動させ、凍
結を防ぐのであるが同様に貯湯タンク５内の湯温か低下
する。

以上のように、各種運転動作によって湯温か低下し給湯
の使い勝手が非常に悪くなり、実用に供するものではな
かった。

本発明は上記問題点に鑑み湯温か低下せず、使い勝手の
よい太陽熱利用給湯装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、貯湯タンクへの戻
し口を上部、下部に各々設け、運転動作に応じて切換弁
にて選択して循環させるようにしている。

作　　　用 上記構成により、通常の集熱運転時以外の集熱運転の立
上り時、除霜運転時、凍結防止運転時で、十分熱交換が
なされないときには制御部が切換弁を切換え、貯湯タン
クの下部に設けた第１戻り口を選択することとなる。

実施例 以下本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。

なお従来例と同一部分については同一番号を付し説明を
省略する。

給湯回路の構成を説明すると、貯湯タンク１４は下部に
熱交換器２への送りロアと、上水道からの給水口９を有
し、そしてこれより少し上方に熱交換器２からの第１戻
り口１５が設けられている。

また最上部には熱交換器２からの第２戻り口１６と給湯
口１０が設けられている。そして熱交換器２の出口とこ
の第１、第２戻り口１５，１６の間に切換弁として電動
三方切換弁１７を設け、制御器１８に連動させている。

次に運転動作を説明すると、集熱運転を開始して１５〜
２０分間程度の立上り時には、各部が冷えており当然な
がら湯゛温センプ１１は４５°Ｃ等の設定温度以下を検
出しているから、制御器１８は電動三方切換弁１７の第
１戻り口１５側を開き、循環ポンプ６によって貯湯タン
ク１４の最下部だけの循環となる。

そして、各部の温度が安定し所定の集熱能力になると熱
交換器２の出口の湯温も上昇してくるから設定温度以上
となり、これを湯温センサ１１が検出すると制御器１８
は電動三方切換弁１７の第２戻り口１６側を開き、高温
の湯を貯湯タンク１４の上部から貯湯していく訳である
。したがって上部のお湯の温度は全く乱れず一定の湯温
か維持できる。

次に集熱器３の除霜運転動作を述べると、集熱器３に着
霜すると蒸発温度が低下し、これを蒸発温度センサ１９
が検知し四方弁４を反転させ、逆サイクル運転を約１０
分間行なうのであるが、このとき熱交換器２から熱を吸
収し集熱器３に放出するため熱交換器２の出口湯温は非
常に低温とななる。このことを湯温センサ１１が検知す
ると、制御器１８は電動三方切換弁１７の第２戻り口１
６側から第１戻り口１５側に切換わるので、貯湯タンク
１４の最下部の水が若干低下するだけで、上部の高温の
湯温か低下することはない。そして最下部の水は除霜運
転が完了し、再度集熱運転が始まると、熱交換器２で加
熱され上部から貯湯されるので、−時的な温度の低下は
実用面では全く問題ない。

最後に凍結防止運転動作を述べると、冬期、集熱運転の
停止時に熱交換器２の入口水温が非常に低下し、放って
おくと凍結破損に至る。これを防止するため水温センサ
１２が約２°Ｃ以下を検知すると制御器１８は電動三方
切換弁１７を第１戻り口１５側に切換え、循環ポンプ１
８を運転する。

すると貯湯タンク１４の最下部の熱を放出して凍結を防
止する。当然、２℃以上の水が水温センサ１２部に送ら
れてくると循環ポンプ１８は停止し、凍結防止運転を完
了する。

本実施例では電動三方切換弁を用いた例を示したが、液
膨式やワックスサーモ式などの温度式三方切換弁であっ
ても同様の効果が得られる。

発明の効果 以上より明らかなように本発明の太陽熱利用給湯装置で
は以下の効果を得ることができる。

（１）定温貯湯方式の給湯回路で、適温で貯湯した貯湯
タンクの湯温を低下させずに集熱運転できる。

（２）除霜時には貯湯タンクの最下部から一時的に熱を
取出すだけで上部の湯温に影響させることがなく、冬期
においてさらに実用的である。

（３）厳寒期でも凍結による破損もなく、また、上部湯
温の乱れもなく非常に安定した給湯ライフが実現できる
。

（４）構成が簡単で信頼性が高く安価で提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である太陽熱利用給湯装置の
構成図、第２図は従来の構成図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・熱交換器、３・
・・・・・集熱器、４・・・・・・四方弁、６・・・・
・・循環ポンプ、７・・・・・・送り口、１４・・・・
・・貯湯タンク、１５・・・・・・第１戻り口、１６・
・・・・・第２戻り口、１７・・・・・・切換弁。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名３−
策熱器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）集熱器、圧縮機から成る集熱回路と、貯湯タンク
   、循環ポンプから成る給湯回路と、前記集熱回路と前記
   給湯回路との間で熱交換する熱交換器と、前記集熱回路
   に設けた除霜手段と、前記貯湯タンクの最下部に設けた
   前記熱交換器へ送水する送り口と、この送り口の近傍に
   設けられた前記熱交換器からの第１戻り口と、前記貯湯
   タンクの最上部に設けられた前記熱交換器からの第２戻
   り口と、前記第１戻り口と第２戻り口とを選択する切換
   弁とを有し、通常の集熱運転時には第２戻り口を選択し
   、集熱運転の立上り時、除霜運転時、凍結防止運転時に
   は第１戻り口を選択するよう切換弁を切換える制御部を
   設けた太陽熱利用給湯装置。
2. （２）熱交換器出口に設けた湯温センサが設定温度以下
   を検知した時に制御部が切換弁の第１戻り口側を選択す
   る特許請求の範囲第１項記載の太陽熱利用給湯装置。
3. （３）熱交換器入口に設けた水温センサが設定温度以下
   を検知した時に、循環ポンプを駆動し、制御部は切換弁
   の第１戻り口を選択する特許請求の範囲第１項記載の太
   陽熱利用給湯装置。
4. （４）集熱器入口に蒸発温度センサが設定温度以下を検
   知し、集熱回路を逆サイクル運転させたとき、制御部は
   切換弁の第１戻り口を選択する特許請求の範囲第１項記
   載の太陽熱利用給湯装置。