JPH0230691Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は強制循環式太陽熱集熱システムの集熱
回路に関するものである。

（従来の技術） 太陽熱集熱システムは、太陽熱集熱器と熱を蓄
えて置く蓄熱槽と、これらの間に熱媒を循環させ
るための循環配管により熱媒の循環回路が構成さ
れている。この循環回路には開放型循環回路と密
閉型循環回路とがある。

密閉型循環回路にあつては、高温下で熱媒が沸
騰して太陽熱集熱器が破損することから、循環回
路中に循環回路の圧力を下げる安全弁等を設けな
ければならず、回路構成が複雑になるという問題
があつた。

一方、開放型循環回路においては、従来から第
１図に示すような空気抜き兼用開放型貯湯タンク
を設けた集熱回路が提案されている（例えば実開
昭56−101546号公報参照）。第１図において、１
は太陽熱を収集するための集熱器であり、その吸
込部には送りパイプ２を介して循環ポンプ３が接
続されると共に、吐出部には戻りパイプ４を介し
て熱交換器５が接続されている。６はその吸込口
部を上記熱交換器５に、又吐出口部を循環ポンプ
３にそれぞれ接続した空気抜き兼用開放型貯湯タ
ンクである。

太陽熱集熱器１での熱媒は太陽熱の熱吸収によ
り高温となるほど気泡の発生は多くなるが、この
気泡は空気抜き兼用開放型貯湯タンク６の密閉状
態でない蓋部分から外部に放出され、加熱による
体積膨張も空気抜き兼用開放型貯湯タンク６によ
つて吸収される。

（考案が解決しようとする問題点） しかしこの方式では、タンク６部分で循環中の
熱媒が外気に接することになるために熱媒が減少
しやすく集熱運転時に循環する熱媒の量を多く要
してしまい集熱の応答が遅くなるとともに集熱効
率が低下する。また高温集熱時には空気抜き兼用
開放型貯湯タンク６内全体の熱媒の温度が上昇す
るが、空気と接する面積が大きくなつているため
熱媒の蒸発や放熱が促進され、その結果、効率低
下はもとより熱媒の減少を早め熱媒の寿命が短く
なるという欠点があつた。

（考案の目的） 本考案による太陽熱集熱回路は、かかる欠点を
解消するものであり、熱媒の沸騰による太陽熱温
水気や循環配管の破損等を防止し、メンテナンス
を極少にし、かつ集熱効率を向上させることを目
的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案に係る太陽熱集熱回路によれば、太陽熱
集熱器と蓄熱槽に設けられた熱交換器とを循環配
管にて接続し、この循環配管中に強制循環用の循
環ポンプを設けてなる太陽熱集熱回路において、
前記循環ポンプの吸込側に開放型膨張吸収タンク
を前記循環配管から分岐して接続し、該開放型膨
張吸収タンクの接続部分と前記熱交換器との間の
循環配管中に熱媒の流入口と流出口とを有する空
気抜き手段を設けたことを特徴とし、そのことに
より上記目的が達成される。

（実施例） 以下本考案を第２図に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第２図に示すように太陽熱集熱回路には、太陽
熱集熱器７、循環配管８、循環ポンプ９、熱交換
器１０、及び蓄熱槽１１が設けられている。

前記循環ポンプ９の吸込側と熱交換器１０の熱
媒出口との間に空気抜き手段１２が設けられてい
る。この空気抜き手段１２は、循環配管８中の空
気を取り除くためのものであり、循環配管８より
も管径を太くして流速を低下させ気泡が分離しや
すいようにした気水分離器１２ｂと気水のうちの
空気だけを抜く空気抜き弁１２ａとからなる。ま
た、この空気抜き手段１２には、熱媒が通過する
ように熱媒の流入口と流出口が設けられている。
なお、この空気抜き手段１２は、上端部が開口し
たタンク構造のものに熱媒の流入口と流出口を設
けてタンク内で熱媒の流速を低下させて通過させ
るようにしたものであつてもよい。

前記循環ポンプ９の吸込側と空気抜き手段１２
との間の循環配管には、膨張吸収タンク１３が一
本の配管によつて循環配管８から分岐して接続さ
れている。この膨張吸収タンク１３は、熱媒の膨
張吸収と沸騰時に戻つてくる熱媒を吸収できるに
十分な容量のものが使用される。

前記空気抜き手段１２と膨張吸収タンク１３と
の間には、止水バルブ１４が設けられている。シ
ステムの始動時に熱媒が膨張吸収タンク１３から
循環回路内に注入されるが、この熱媒の注入時に
は循環配管中に空気が残つている。この注入時に
循環配管中にある空気を押し出すために、止水バ
ルブ１４を閉成して循環ポンプ９を駆動すること
により空気抜き手段１２から循環配管中の空気を
抜く。従つて、循環回路内に一旦熱媒を注入した
後には、循環ポンプ９の駆動時や停止時にかかわ
らずこの止水バルブ１４は常に開放状態に維持し
ておけばよい。また、熱媒の注入時に止水バルブ
１４を閉成しなくても循環配管中の空気は空気抜
き手段１２から時間は若干かかるが抜ける。従つ
て、この止水バルブ１４は必ずしも必須不可欠で
はない。なお、高温下で熱媒が沸騰して気泡が大
量に発生したような場合にも、止水バルブ１４を
閉成して循環ポンプ９を駆動することにより循環
配管中の空気を抜いてもよいが、止水バルブ１４
を閉成しなくても熱媒を循環させれば空気抜き手
段１２から自然に抜ける。

かかる構成において、システムの始動時に止水
バルブ１４を閉成して、循環ポンプ９を駆動しな
がら膨張吸収タンク１３から熱媒を循環回路内に
注入して、循環回路内の空気を空気抜き手段１２
から追い出し、循環回路内に熱媒が充満したとき
に止水バルブ１４を開放して循環回路内に熱媒を
循環させることによつて集熱運転を行う。以後、
止水バルブ１４は、常に開放状態が維持される。
集熱運転中（熱媒循環中）でも、熱媒中に空気が
存在すれば空気抜き手段１２から放出する。ま
た、集熱運転中に熱媒が沸騰状態となつて循環配
管中の圧力が上昇すれば、循環配管中の熱媒が膨
張吸収タンク１３に戻り、循環配管中の圧力がさ
がつて太陽熱集熱器の破損などが防止される。

集熱運転が終了するときには、循環ポンプ９を
停止する。なお、循環ポンプ９が停止しても、サ
イホンの原理によつて、循環配管中には熱媒が充
填されたままの状態が維持される。従つて、次に
集熱運転を開始するときは、循環ポンプ９を駆動
するだけでよい。

また、循環回路中の熱媒が減つた場合には、膨
張吸収タンク１３の上蓋を開いて補充する。

（考案の効果） 以上のように、本考案の太陽熱集熱回路によれ
ば、循環ポンプの吸込側に容量の大きい開放型膨
張吸収タンクを循環回路から分岐して接続したこ
とから、通常の集熱運転時にはこの開放型膨張吸
収タンクを熱媒が通過することはなく、もつて循
環中の熱媒がこの容量の大きい膨張吸収タンクで
空気と接触することはなく、したがつて放熱が著
しく低減して集熱効率が向上すると共に熱媒も減
少しにくくなつて寿命がのびる。

また、開放型膨張吸収タンクの接続部分と前記
熱交換器との循環配管中に熱媒の流入口と流出口
とを有する空気抜き手段を設けたことから、放熱
を少なくして熱媒中の空気を抜くことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の太陽熱集熱回路の構成図であ
り、第２図は本考案の太陽熱集熱回路の構成図で
ある。 ７……太陽熱集熱器、８……循環配管、９……
循環ポンプ、１０……熱交換器、１１……蓄熱
槽、１２……空気抜き手段６、１３……開放型膨
張吸収タンク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 太陽熱集熱器と蓄熱槽に設けられた熱交換器と
   を循環配管にて接続し、この循環配管中に強制循
   環用の循環ポンプを設けてなる太陽熱集熱回路に
   おいて、前記循環ポンプの吸込側に開放型膨張吸
   収タンクを前記循環配管から分岐して接続し、該
   開放型膨張吸収タンクの接続部分と前記熱交換器
   との間の循環配管中に熱媒の流入口と流出口とを
   有する空気抜き手段を設けたことを特徴とする太
   陽熱集熱回路。