JPS5812953A - 太陽熱利用冷温風給湯装置 - 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】 本発明はＬｉ１３ｒ　（臭化リチウム）等の水溶液を太
陽熱で濃縮し、凝縮する際の凝縮熱と希釈する際の希釈
熱とを利用して冷温風、給湯を得る太陽熱利用冷温風給
湯装置に関する。

第１図は従来この種の太陽熱を利用した冷温風、給湯装
置を示している。再生器１該凝縮器２が蒸気通路３によ
り一体に連結され、また吸収、器４と蒸発器５が同様に
蒸気通路６によって一体に連結されている。再生器１の
下部は再生型出口管７により熱交換器８を介して吸収器
４の上部に接続されている。また凝縮器２の下部は配管
９により蒸発器５の上部に接続されている。吸収器４の
下部は溶液循環ポンプ１０を介して吸収器出口管１１に
より熱交換器８を通して再生器１の上部に接続されてい
る。再生器１内の熱交換器１２の出口側は貯湯槽１３に
接続されており、この貯湯槽１３は冷却水循環ポンプ１
４を介して太陽熱集熱器１５に接続されている。太陽熱
集熱器１５の出口側は熱交換器１２の入口側に接続され
ている。なお貯湯槽１３には水道水配管１６が接続され
ている。符号１７は冷却塔を示しており、この冷却塔１
７は冷却水循環ポンプ１８を介して配管により凝縮器２
内の凝縮器熱交換器１９に接続されている。また、蒸発
器５内の１蒸発器熱交換器２０はその出口側がファン２
１を有する放熱器２２内の熱交換器２３に接続され、こ
の熱交換器２３の出口側は冷水循環ポンプ２４を介して
蒸発器熱交換器２００Å口側に接続されている。

次に上記従来例の動作について説明する。再生器１はＩ
、１１３ｒの水溶液の濃縮を行ない、ここで発生した水
蒸気は凝縮器２で凝縮する。吸収器４は蒸発器５内で蒸
発した水蒸気を濃縮されたＬｉ１３ｒ水溶液で吸収させ
ている。また、熱交換器８では、再生型出口管７と吸収
器出口管１１の溶液を温度交換している。なお、再生器
１、凝縮器２、蒸発器５及び吸収器４内部はある値の真
空に、保たれている。Ｉ、１１３ｒの希釈溶液を再生す
るための熱源は太陽熱集熱器１５から取出し、再生器１
内の熱交換器８を通して熱伝達して１ｉ１３ｒ希釈溶液
を沸騰蒸発させる。蒸発した水蒸気は蒸気通路３を通り
凝縮器２へ移動する。ここで水蒸気は冷却水が通ってい
る凝縮器熱交換器１９の表面に触れて凝縮′１： し、水滴となって落下し容器内に溜まる。　　。

凝縮さｔ′″″ＬｉＢ′□・溶液“再生６”を６１後・
７１゜交換器８で温度交換され吸収器４Ｖこ入る。一方
、凝縮器２の凝縮水を蒸発器５に送り、ここで蒸発した
水蒸気は通路６を通って吸収器４に入り、ここでこの水
蒸気を吸収して希釈溶液となる。蒸発器５内の水の蒸発
によって凝縮器熱交換器１９０表面は熱を奪われ、熱交
換器１９内の水は冷水となる。この冷水は負荷となる放
熱器２２の熱交換器２３へ循環され、ファン２１にて運
ばれた空気を冷却し、放熱器２２は冷風を放出する。他
方、凝縮器２と吸収器４を冷却する冷却水は逆に熱をも
らって暖められるため、冷却塔１７へ送られ冷却される
。

以上が太陽熱を利用したＬｉ１３ｒ溶液系の冷温風給湯
装置の構成と動作であるが、次のような問題点がある。

この冷温風給湯装置の各容器内にはそれぞれ熱交換器が
必要となるため装置全体が大きくなり、更に配管数が増
えることから価格的に高−価な装置となる欠点がある。

また、冷温風給湯装置は地上据付けとなるため装置が大
きくなると、かなりの据付面積を要してしまい、据付場
所が限定される欠点がある。更に溶液再生に必要な湯水
は太陽熱集熱器１５と、再生器１との２つの熱交換器を
通して得られるため温度レベルが低く、それに伴い凝縮
器２、吸収器４で捨てる熱量の温度レベルも低く冷却水
を給湯に十分使用することができない欠点もある。

本発明の目的は上記の欠点に鑑み、コンパクトで且つ給
湯も可能な太陽熱利用冷温風給湯装置を提供するにある
。

本発明により上記の目的は、真空パイプ熱交換形の装置
とし、集熱器と冷温風装置とを箱体内に一体に設置して
屋根置きとすることによりＬｉＢｒ溶液の再生を太陽熱
で直接加熱して、集熱器と冷温風装置の温熱発生部を一
体構造とすることにより達成される。

以下、本発明の一実施例を図面に従って説明する。

第２図は本発明に係る太陽熱利用冷温風給湯装置の一実
施例を示す説明図である。

箱体５１の内部には複数の温熱発生パイプ５２が同一平
面上に配列設置され、この温熱発生パイプ５２の下ｍｌ
には、同数の冷熱発生パイプ５３が配列設置されている
。温熱発生パイプ５２の一方の端部にはＬｉ１３ｒ濃縮
溶液流出管５４が共通に接続されており、他方の端部は
冷却水容器５５に挿入されている。冷熱発生パイプ５３
の一方の端部には１ｉ１３ｒ濃縮溶液流出管５６が共通
に接続され、他方の端部は冷水容器５７に挿入されてい
る。

Ｉ、１１３ｒ濃縮溶液流出管５４の濃縮溶液流出出口５
８は熱交換器５９を介してＬｉ１３ｒ希釈溶液流入ロ６
０に接続されている。Ｌ４ｆ３ｒ希釈溶液流出管・　　
５６の濃縮溶液流入口６１は熱交換器５９、溶液循環ポ
ンプ６２を介して１ｉ１３ｒ希釈溶液流出ロ６３に接続
されている。また、凝縮水の流出口６４と流入口６５と
の間はＵ字管６６で接続されている。なお、濃縮溶液及
び凝縮水の流れは温熱発生パイプ５２の真空圧力が冷熱
発生パイプ５３の真空圧力より大きいことから生ずる圧
力差を利用して、適切な流量を得るように濃縮溶液流出
出口５８と希釈溶液流入口６□０との間に設けられた圧
力差によって行なわれている。また、凝縮水の流出口６
４と流入口６５との間も適切な流量を得るために接続管
をＵ字管６６としている。

冷水容器５７の出口側は冷水循環ポンプ６７を介してフ
ァン付放熱器６８に接続され、このファン付放熱器６８
の出口側は冷水容器５７０入ロ側に接続されている。ま
た冷却水容器５５の出口側は配管により貯湯槽６９に接
続され、この貯湯槽６９の下部には給湯用ロア０が設け
られている。

更に、冷却水容器５５の入口側は配管により弁７１を介
して水道管７２に接続されている。

第３図は第２図の断面図であり、温熱発生パイプ５２と
冷熱発生パイプ５３との詳細が示、されている。温熱発
生パイプ５２は仕切板７３によって２つの室に分けられ
、太陽光７４を吸収する１つの室はパイプ内壁に多孔質
材７５を装着し、Ｉ、１１３ｒ希釈溶液７６の流入ロア
７とＬｉ１３ｒ濃縮溶液７８の流出口５４とが設けられ
て、希釈溶液の再生を行なう再生室７９を形成している
。他方の室は外周が冷却水″′８、Ｏを満たした冷却水
容器５５に埋め込まれ、凝縮水８１の流入口８２を設け
て　　　　　　！７水蒸気の凝縮を行なう凝縮室８３を
形成している。

この温熱発生パイプ５２とその下側にある冷熱発生パイ
プ５３との間には断熱材８４が設置しである。

冷熱発生パイプ５３は温熱発生ノくイブ５２と同じ形状
で同様に仕切板７３で２つの室に分けられている。１つ
の室は内壁に多孔質材７５を装着し１、ｉＢｒ濃縮溶液
７８の流入口８５と希釈溶液７６の流出管５６とを有し
ている。更に、冷熱発生ノくイブ５３の１つの室はその
外周を冷却ファン８６を取付けたダクト８７で覆われて
おり、濃縮溶液の吸収を行なう吸収室８８を形成してい
−る。他方の室は外周が負荷となるファン付放、熱器６
８へ冷水８９を冷水循環ポンプ６７で循環させる冷水容
器５７へ埋め込まれて、凝縮水８１の流入口９０が設け
られている蒸発室９１を形成している。なお第３図の真
空パイプ中の矢印（破線）は水蒸気の流れを示している
。

次に本実施例の動作について説明する。温熱発生パイプ
５２群が太陽光を吸収し、ＬｉＢｒ希釈溶液を含んだ多
孔質材７５が直接太陽光で加熱される。するとＬｉＢｒ
希釈溶液の水分が蒸発して濃縮溶液７８が温熱発生パイ
プ５２の下方に溜まる。

−力水蒸気は上部の凝縮室８３で冷却水によって凝縮さ
れ水滴となってパイプ内壁に沿って落下し、この凝縮水
８１は冷熱発生パイプ５３群の蒸発室９１へ流入する。

濃縮溶液は熱交換器５９を通って冷熱発生パイプ５３群
の吸収室８８へ流入させると、蒸発室９１の水分を吸収
して発熱するため、冷却ファン８６にて冷却する。一方
蒸発室９１は水分が蒸発するためパイプ内壁は熱を奪わ
れ、外周の容器内の循環水は冷却されて冷水とな・す、
ファン付放熱器６８は冷風を放出する。

第４図は水蒸気圧線図を示しており、図中Ａは水を、Ｂ
はＬＩＢｒ溶液の水蒸気圧線図を示しており、Ｐは希釈
、Ｑは濃縮を示している。Ｌｉ１３ｒ溶液の再星温度が
従来のものだとＴ５であるのに対し、本実施例は直接加
熱のため再生温度がΔＴだけ上昇している。これに伴っ
て水蒸気の凝縮温度ＴｅもΔＴ′だけ従来のものより上
昇するため、冷却水を温水に変え貯湯槽６９に貯めるこ
とで、給湯あるいは温風に利用することができる。

本実施例によれば、温熱発生パイプ５２群と冷熱発生パ
イプ５３群とを箱体５１内に一諸に収納し、且つ前記両
パイプ自体を熱交換器とした真空パイプ熱交換形とする
ことにより、熱交換器数が減少して装置全体を小形にす
る効果があり、このため屋根置きが可能となり地上据付
空間を不要とすることができる。また、従来例のものだ
と温度レベルが低過ぎて捨てていた凝縮室の凝縮熱を、
本実施例では太陽光の直接加熱で第４図で示したように
再生温度を高くとれ、それに伴い凝縮温度も高くなるの
で凝縮のための冷却水温度が上がす、−これを温水とし
て使用できる効果がある。

なお、図示していないが吸収室８８の外部冷却に水を使
用することにより温水を得ることができ、これを給湯あ
るいは温風に使用することもできる。

以上の説明から明らかなように本発明によれば、温熱発
生パイプと冷熱発”１パイプとを箱体内に一諸に収納し
、それぞれのパイプ自体を熱交換器として使用すること
により、コンパクトで且つ給湯も可能な太陽熱利用冷温
風給湯装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の太陽熱利用冷温風給湯装置の構成を示す
説明図、第２図は本発明に係る太陽熱利用冷温風給湯装
置の一実施例を示す全体説明図、第３図は第２図の温熱
発生パイプと冷熱発生パイプの詳細を示す断面図、第４
図は水蒸気圧線図である。 ５１・・・箱体、５２・・・温熱発生パイプ、５３・・
・冷熱　゛発生パイプ、５４．５６・・・Ｌｉ１３ｒ濃
縮溶液流出管、５５・・・冷却水容器、５７・・・冷水
容器、５８・・・濃縮溶液流出出口、５９・・・熱交換
器、６０・・・Ｉ、ｉＢｒ希釈溶液流入口、６１・・・
濃縮溶液流入口、６３・・・Ｌｉ１３ｒ希釈溶液流出口
、６４・・・流出口、６５．８２゜８５．９０・・パ流
入口、６６・・・Ｕ字管、７５・・・多孔質材、７９・
・・再生室、８３・・・凝縮室、８４・・・断熱材、８
６・・・冷却レアン、８７・・・ダクト、８８・・・吸
第１（２） 独 第　３０ ζｌ ′　第４図 Ｔｃ　　　　　　　　　丁り １１趨（′°Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．１本の真空パイプ内に仕切板により区画された２つ
   の室を形成し、太陽光を吸収させる１つの室には内部に
   入れる溶液の入口及び出口を設け、外周を冷水容器内に
   挿入した他方の室には内部の凝縮水の出口を設けた温熱
   発生パイプを備え、前記真空パイプと同形の別パイプ内
   に仕切板により区画された２つの室を形成し、外周を冷
   却風が通過するダクトで覆った１つの室には内部に入れ
   る溶液の入口及び出口を設け、外周を冷水容器内に挿入
   した他方の室には凝縮水の入口を設けた冷熱発生パイプ
   を備え、１つの箱体内の上部に複数の前記温熱発生パイ
   プを同一平面上に配列し、下部に同数の前記冷熱発生パ
   イプを配列し、前記温熱発生パイプと冷熱発生パイプと
   に設けられた溶液の入口及び出口と凝縮液の入口及び出
   口とをそれ（−・　　　　　　　それ隣同志接続して溶
   液の流出入路と凝縮液の流出入路とを形成し、前、記配
   列された複数の温熱発生パイプから成るパイプ群と前記
   配列された複数の冷熱発生パイプから成るパイプ群との
   溶液流出入路間に熱変換器を設けて溶液を両パイプ群内
   に循環させ、凝縮水は冷熱発生パイプ群へ流入させるこ
   とを特徴とする太陽熱利用冷温風給湯装置。 ２、温熱発生パイプ群の一端が挿入された前記冷水容器
   の流入口を冷却水系に接続し、流出口を貯湯槽に接続し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の太陽熱
   利用冷温風給湯装置。 ３、真空バー／プの内壁を多孔質材で覆った：ことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の太陽熱±ＩＪ用冷
   温冷温風給湯装