JPH04324064A - 太陽熱集熱装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は太陽熱集熱装置に関し、
特に浴槽の残湯の廃熱を回収する太陽熱集熱装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】従来、図４に示すよう
に、太陽熱集熱器５１に連通する熱媒水循環回路Ａの熱
交換部５２を蓄熱槽５３内に収納する一方、ボイラー５
４に連通する熱循環回路Ｂの熱交換部５５を浴槽５６の
バスヒータ部５７に収納し、熱媒水循環回路Ａ、Ｂ双方
を三方弁５８を介して連結するとともに、浴湯および蓄
熱槽５３内の温水の温度をそれぞれ感知する温度感知セ
ンサ６０を設け、上記浴湯の温度が上記温水の温度より
も高いとき、上記温度感知センサ６０の感知に基づき、
三方弁５８を切換えて浴湯の廃熱を上記蓄熱槽５６内に
蓄熱するようにした太陽熱集熱装置が提案されている（
例えば実開昭５７−１２１８２８号公報参照）。

【０００３】ところが、この従来の太陽熱集熱装置では
、蓄熱槽５３内の水と浴槽５６内の残湯を熱交換させる
ために廃熱を充分有効に回収できず、且つ蓄熱槽５３内
の水温がまだ高い場合（給湯負荷が少ない場合）廃熱回
収量はさらに減少するという問題があった。

【０００４】また、図５に示すように、浴槽８１内の浴
湯を吸水管８２と熱交換器８３の第１ルート管８４と定
流量ポンプ８５とを介して排水管８６へ送り、定流量と
なるように調整された水道水を給水管８７と熱交換器８
３の第２ルート管８８とを介して昇温させ、昇温した水
道水を送水管８９を通して太陽熱温水器９０の貯湯槽９
１に送るようにし、貯湯槽９１の熱湯を給湯管９２を通
して浴槽８１に送ることができるようにした太陽熱集熱
装置も提案されている（例えば実開昭６２−１７９５６
８号公報参照）。この太陽熱集熱装置では、入浴終了時
刻に手動で検知器９３をセットして廃熱回収を行ったり
、入浴終了後の任意の一定時刻に自動的に検知器９３で
セットして廃熱回収を行うものである。

【０００５】ところが、この太陽熱集熱装置では、検知
器９３を手動でセットする方式を採用した場合、セット
忘れの場合に貯湯槽９１には給水されず、翌朝に貯湯槽
９１内に水がない状態または極めて少ない状態で集熱す
ることになり、有効な集熱ができないとともに、空焚き
などによる機器の破損の恐れもあるという問題があった
。また、入浴終了後の任意の一定時刻に自動的にセット
する方式を採用した場合、上述のような不都合はないが
、入浴時間は不規則であることから余裕を見て遅めに設
定する必要があり効率の良い廃熱回収はできないという
問題があった。

【０００６】効率良く廃熱回収を行うためには、毎日設
定時間を変更すればよいが、自動的にセットする意義は
なくなる。

【０００７】

【目的】本発明は、このような問題点に鑑みて案出され
たものであり、廃熱回収を有効に行うことができるとと
もに、貯湯槽への給水忘れなどが起こらない使い勝手の
良い太陽熱集熱装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】本発明によれば、太陽
熱集熱装置の貯湯槽に給水する給水管と貯湯槽内の満水
を検知する検知器とを設け、浴槽に浴湯が循環する循環
回路を前記給水管と熱交換関係に設け、この循環回路に
熱回収スイッチによって駆動を開始するとともに前記貯
湯槽が満水になった時に駆動を停止する循環ポンプを設
け、前記給水管に、前記循環ポンプが駆動するとき、お
よび前記浴槽が使用される時間帯以外に前記検知器で前
記貯湯槽が満水でないことを検知したときに開となる給
水制御弁を設けたことを特徴とする太陽熱集熱装置が提
供され、そのことにより上記目的が達成される。

【０００９】

【作用】上記のように、貯湯槽への給水管と浴槽の循環
回路を熱交換関係に設けていることから、浴槽内の廃熱
の回収をより有効に行うことができるとともに、浴槽が
使用される時間帯以外に貯湯槽が満水でないことを検知
したときには、給水制御弁が開いて貯湯槽へ給水される
ことから、貯湯槽への給水忘れなども起こらない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を添付図面に基づき詳細に説明
する。図１は、本発明に係る集熱装置の一実施例を示す
概略構成図であり、１は太陽熱集熱装置、２は浴槽、３
は太陽熱集熱装置１の貯湯槽である。

【００１１】前記太陽熱集熱装置１は、自然循環式の太
陽熱集熱装置や強制循環式の太陽熱集熱装置などで構成
される。

【００１２】前記貯湯槽３には、給水用配管４と給湯用
配管５が別々に設けられるとともに、貯湯槽３内には、
貯湯槽３内の満水状態を検知する検知器６が設けられて
いる。この検知器６は、例えばフロートスイッチなどで
構成される。給水用配管４には、電磁弁などから成る給
水用制御弁７が設けられている。なお、給水用配管４に
オリフィスなどを設けて、給水流量などを調整するよう
にしてもよい。

【００１３】前記浴槽２には、浴槽２内の残湯が循環す
る循環配管８が設けられており、この循環配管８には循
環ポンプ９が設けられている。この循環配管８は、補助
熱源１０の循環路から分岐して形成すればよい。この浴
槽２に設けられた循環配管８と上記貯湯槽３への給水用
配管４は、熱交換器１１を介して熱交換関係に設けられ
ている。この熱交換器１１は、熱回収効率を向上させる
ために、向流型の熱交換器を用いることが望ましい。

【００１４】図２に、上記の太陽熱集熱装置の制御回路
の一例を示す。図２において、２１は熱回収スイッチ、
２２はタイマー、２３はタイマー用接点である。

【００１５】熱回収スイッチ２１、リレー接点Ｒ１　お
よびリレーＲ２　を直列に接続し、熱回収スイッチ２１
とリレー接点Ｒ２　とを並列に接続している。この熱回
収スイッチ２１は、付勢されている間だけ閉じるプッシ
ュスイッチなどで構成される。また、フロートスイッチ
６とリレーＲ１　、リレー接点Ｒ２　とＲ３　と循環ポ
ンプ９、およびタイマー接点２３とリレー接点Ｒ１　と
給水制御弁７、およびタイマー接点２３とリレーＲ３　
とを直列に接続して、それぞれを電源２５に対して並列
に接続している。 タイマ接点２３は、タイマ２２によって、給水制御弁７
またはリレーＲ３　に選択的に接続される。なお、循環
ポンプ９が接続されたリレー接点Ｒ２　とＲ３　の間、
および給水用制御弁７とリレー接点Ｒ２　との間が配線
２６によって接続されている。

【００１６】上記制御回路の動作を図３に示すタイムシ
ーケンスを参照しながら説明する。

【００１７】なお、図３（ａ）は熱回収スイッチ２１が
押される場合を示し、同図（ｂ）は熱回収スイッチ２１
が押されない場合を示す。まず、タイマ２２で浴槽２が
使用される時間帯が設定される。この浴槽２が使用され
る時間帯とは、浴槽２に給湯が開始されてから最後の人
が入浴を完了するまでの時間帯を言い、通常の家庭では
１６時頃から２４時頃までであるが、利用者の利用状況
に応じて例えば１７時頃から２２時頃まで、或いは１５
時頃から午前３時頃までなど任意に設定することができ
る。この浴槽２が使用される時間帯には、タイマー接点
２３はｂ側に接続されている。すなわち給水制御弁７は
電源２５から開放され、貯湯槽３内の水位が下がってフ
ロートスイッチ６が閉じても給水制御弁７は開かず、貯
湯槽３には給水はされない。したがって、例えば１６時
頃から２４時頃までの浴槽２が使用される時間帯には、
貯湯槽３内の湯は夕方負荷あるいは浴槽２へのお湯はり
などとして高温の湯を使用することができる。このよう
に、夕方負荷あるいは浴槽２へのお湯はりなどとして湯
が使用されると、貯湯槽３内は空の状態、または水位が
極めて低い状態となり、フロートスイッチ６は閉じて、
リレー接点Ｒ１　も閉じる。

【００１８】次に、入浴後、熱回収スイッチ２１を押す
とリレーＲ２　が励磁されてリレー接点Ｒ２　が閉じ（
リレーＲ３　はもともと励磁されており、リレー接点Ｒ
３　は閉じている）、循環ポンプ９と給水制御弁７が開
いて、熱交換器１１で浴槽２の残湯と貯湯槽３への給水
を熱交換しながら貯湯槽３に給水される。貯湯槽３が満
水になるとフロートスイッチ６が開放してリレー接点Ｒ
１　、Ｒ２　が開放し、給水制御弁７が閉じると同時に
循環ポンプ９は停止する。すなわち、貯湯槽３に、浴槽
２の残湯と熱交換した水を給水することができる。なお
、循環ポンプ９の空運転を防止するために、浴槽２の水
位が所定値以下のときは循環ポンプ９が駆動しないよう
な構成にしてもよい。

【００１９】また、図３（ｂ）に示すように、熱回収ス
イッチ２１が押されなかった場合でも、浴槽２が使用さ
れる時間帯としてタイマ２２で予め設定された時間が経
過したときには、タイマー接点２３がａ側に切り替わる
。このとき貯湯槽３内の水位は低くフロートスイッチ６
は閉じた状態となっているので、リレーＲ１　が励磁さ
れてリレー接点Ｒ１　が閉成し、給水制御弁７が開いて
貯湯槽３内に給水される。

【００２０】貯湯槽３内の水位が所定値以上になるとフ
ロートスイッチ６とリレー接点Ｒ１　が開放して給水制
御弁７は閉じる。したがって、翌日の集熱開始時（例え
ば６時）には貯湯槽３は満水になっている。このように
、浴槽２が使用される時間帯以外にフロートスイッチ６
で貯湯槽３が満水でないことを検知したときに開となる
給水制御弁７を設けると、貯湯槽３への給水忘れがなく
なり、翌日の有効な集熱ができるとともに、空焚きなど
による機器の破損もない。

【００２１】なお、本発明は浴槽２が使用される時間帯
以外にフロートスイッチ６で貯湯槽３が満水でないこと
を検知したときに開となる給水制御弁７を設けることに
よって、翌日の給水忘れを防止するものであるが、上記
のような構成にすると、例えば日中に貯湯槽３から給湯
が行われた場合でも、給水制御弁７が開いて貯湯槽３に
給水されることから、浴槽２が使用される時間帯が開始
する夕方までに、通常貯湯槽３が満水の状態にすること
もでき、効率よく集熱を行うことができる。なお、日中
に貯湯槽３から給湯が行われても、貯湯槽３には給水さ
れないものでもよい。

【００２２】また、図２に示す回路図では、タイマーを
設けて集熱時間帯の判別を行っているが、この実施例に
限らず、例えば日射センサなどを用いて浴槽２が使用さ
れる時間帯の判別を行ってもよい。日射センサを用いて
浴槽２が使用される時間帯の判別を行う場合は、例えば
日没がこの時間帯の開始となり、日の出がこの時間帯の
終了となるように設定すればよい。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る太陽熱集熱
装置によれば、太陽熱集熱装置の貯湯槽に給水する給水
管と貯湯槽内の満水を検知する検知器とを設け、浴槽に
浴湯が循環する循環回路を前記給水管と熱交換関係に設
け、この循環回路に熱回収スイッチによって駆動を開始
するとともに前記貯湯槽が満水になった時に駆動を停止
する循環ポンプを設け、前記給水管に、前記循環ポンプ
が駆動するとき、および前記浴槽が使用される時間帯以
外に前記検知器で前記貯湯槽が満水でないことを検知し
たときに開となる給水制御弁を設けたことから、浴槽内
の廃熱の回収をより有効に行うことができるとともに、
熱回収スイッチの操作のみで廃熱を回収できることから
、装置の使い勝手も極めて良くなり、さらに貯湯槽への
給水忘れも防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る太陽熱集熱装置を示す概略構成図
である。

【図２】本発明の制御回路を示す図である。

【図３】本発明のタイムシーケンスを示す図である。

【図４】従来の太陽熱集熱装置を示す図である。

【図５】従来の他の太陽熱集熱装置を示す図である。

【符号の説明】

１：太陽熱集熱装置 ２：浴槽 ３：貯湯槽 ４：給水管 ６：フロートスイッチ ７：給水制御弁 ８：循環回路 ９：循環ポンプ ２１：熱回収スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】太陽熱集熱装置の貯湯槽に給水する給水管
   と貯湯槽内の満水を検知する検知器とを設け、浴槽に浴
   湯が循環する循環回路を前記給水管と熱交換関係に設け
   、この循環回路に熱回収スイッチによって駆動を開始す
   るとともに前記貯湯槽が満水になった時に駆動を停止す
   る循環ポンプを設け、前記給水管に、前記循環ポンプが
   駆動するとき、および前記浴槽が使用される時間帯以外
   に前記検知器で前記貯湯槽が満水でないことを検知した
   ときに開となる給水制御弁を設けたことを特徴とする太
   陽熱集熱装置。