JPS6011062A - 蓄熱装置 - Google Patents

蓄熱装置

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JPS6011062A
JPS6011062A JP58119638A JP11963883A JPS6011062A JP S6011062 A JPS6011062 A JP S6011062A JP 58119638 A JP58119638 A JP 58119638A JP 11963883 A JP11963883 A JP 11963883A JP S6011062 A JPS6011062 A JP S6011062A
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JP
Japan
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heat
way valve
evaporator
pressure
pump
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JP58119638A
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JPS6359062B2 (ja
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Masaharu Miyanari
宮成 正治
Akira Horie
堀江 旭
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/002Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
    • F24D11/003Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system combined with solar energy
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

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】 〔技術分野〕 この発明は蓄熱装置に関するものである。
〔背景技術〕
太陽熱をヒートポンプの蒸発器熱源として温水をつくる
蓄熱装置において、従来は、第1図に示すように、蒸発
器lを直接太陽熱集熱器2に内蔵していた。同図におい
て、3は蓄熱槽、4はヒートポンプ、5は圧縮機、6は
凝縮器である。
これらの従来例にあっては、日射の強い時にヒートポン
プ2の蒸発器1が高温高圧となるため、正常運転ができ
なくなるという問題を含んでいた。
その理由としては、蒸発器1の冷媒温度、圧力が日射に
よV高くなると、圧縮機5により加圧された冷媒は、さ
らに高圧、高温となるために、ヒートポンプ4内の循清
油が劣化したり、機械的な運動をする弁が故障するなど
があげられる。そのために、ヒートポンプ4の冷媒の流
量を日射により制御するなど複雑な制御回路が必要にな
るという問題を有していた。また、冷媒配管を太陽熱集
熱器2(主として屋根)と蓄熱槽3(地上)の間で行な
う必要があるなど、施工、保守点検の面からも課題を含
んでいた。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、太陽熱を有効に利用でき、ヒートポ
ンプの正常運転のための制御回路も容易で、しかも施工
、保守も容易な蓄熱装置を提供することである。
〔発明の開示〕
この発明の蓄熱装置は、太陽熱集熱器と蓄熱槽間に熱媒
供給パイプおよび熱媒帰還パイプからなる循環バイブを
取り付け、この循環バイブに熱媒を循環させる循環ポン
プを設け、吸入口並びにいずれか一方に選択切替自在な
第1および第2の吐出口をもつ三方弁の吸入口と第1の
吐出口を前記供給パイプに連結し、この三方弁の第2の
吐出口と前記帰還バイ1間に分岐バイア°を連結し、こ
の分岐パイプにヒートポンプの蒸発器を取付けてそのヒ
ートポンプの凝縮器で前記蓄熱槽内の湯水を加熱するよ
うに構成し、第1および第2の吸入口と吐出口をもつ圧
力制御式三方弁の第1の吸入口と吐出口を蒸発器前段側
で前記分岐バイアVc取付け、蒸発器の後段側と前記圧
力制御式三方弁の第2の吸入口間に蒸発器から出た熱媒
の一部を蒸発器へ返還するバイパスパイプを取付け、圧
力センサで前記ヒートポン1の冷媒圧力を検出して所定
圧以下で圧力制御式三方弁の第1の吸入口を全開すると
ともに圧力上昇につれて第2の吸入口の開成量を漸増制
御するように構成したものである。
この発明の一実施例を第2図に示す。同図において、7
1″を太陽熱集熱器であり、熱媒(たとえば水]を通水
して、太陽熱を集熱する集熱板とガラスなどの透明板か
ら成る一般的なものである。8は蓄熱槽、9は太陽熱集
熱器7と蓄熱槽8間に取付けた熱媒供給パイプ、10は
蓄熱槽8と太陽熱集熱器1間に取付けた熱媒帰還パイプ
、11は熱交換器である。12は熱媒循環用ポンプ、1
3け三方弁で、吸入口と、いずれか一方に選択切替自在
な第1および第2の吐出口をもち、吸入口と第1の吐出
口を熱媒供給パイプ9に連結する。14は分岐パイプで
、三方弁13の第2の吐出口と熱媒帰還パイプ10間に
連結する。15はヒートポンプで、その蒸発器16を分
岐パイプ14に設けるとともに、凝縮器17を貯湯槽8
内に配する。
この蒸発器16としては、2重管型熱交換器を用い、内
管18に熱媒を通し、外管19[ヒートポンプ15の冷
媒ヲ通す。20はヒートポンプ15の膨張弁、21は圧
縮器である。22は圧力制御式三方弁で、第1および第
2の吸入口と吐出口をもち、第1の吸入口と吐出口を分
岐バイブ”14の蒸発器16前段側に取付ける。23は
バイパスパイプ′で、熱媒帰還パイプ10と上記圧力制
御式三方弁22の第2の吸入口間に取付ける。24は圧
力センサで、ヒートポンプ15内の冷媒圧力を検出し、
所定圧以下で圧力制御式三方弁22の第1の吸入口を全
開するとともに、圧力上!+につれて第2の吸入口の開
成量を漸増制御する。25は空気熱源用ファン、26は
温水である。
つぎに、この実IM例の動作を説明する・まず、春から
秋にかけて、日射量が十分あり、太陽熱により暖められ
た集熱器7内の熱媒で、直接、蓄熱槽8の水26を45
℃以上に加熱できる時(暖房と給湯を考えた場合、温水
の最低必要限度は45℃前後である)は、三方弁13を
第1の吐出口、つま9矢符A fillに切替操作し、
ポンプ12→パイプ10→集熱器7→パイプ9→熱交換
器11→ポンプ12の順に熱媒(たとえば水)を循環さ
せて、蓄熱槽8[[水26をつくる。これにより、太陽
熱を有効に利用して安価なコストで温水26を蓄熱槽8
1C蓄わえることが可能となる。
ついで、冬期など、外気温が低くかつ日射量が少なくて
、太陽熱により熱められた集熱器7の熱媒で、直接、蓄
熱槽8の水26を45℃以上に加熱できない時は、三方
弁13を第2の吐出口、つtv矢矢符側側切替操作し、
ボンゾ12→パイプ10→集熱器7→三方弁13→分岐
パイフ”14→三方弁22→蒸発器16の内管18→ポ
ンプ12の順に熱媒を循環させて、集熱器7で加熱した
熱媒ヲヒートボンプ15の蒸発器16の熱源として使用
する。つまり、内管18に流れ込む熱媒の熱を外管19
で奪い、その熱を凝縮器17で放出して蓄熱槽8の水2
6を加熱する。これにより、冬期でも、蓄熱槽8内の水
温を高めることができる。
冬期とはいえ、日射が強く、太陽熱集熱器7出口の熱媒
温度が35〜45℃と比較的高い時(熱交換器11によ
る温水26の直接加熱には使用できないが、と−トポン
ブ15の熱源水としては温度が高すぎる時)には、三方
弁13を矢符B側に切替えたままでは、蒸発器16の圧
力が高くなりすぎてヒートポンプ15が運転不可となる
ので、その場合は、圧力センサ24で三方弁22の第1
の吸入口(矢符C・II )と第2の吸入口(矢符り側
)を開閉制菌する。つまり、圧力センサ24でヒートポ
ンプ15の冷媒圧力を検出し、その冷媒圧力がと−トポ
ンプ15を正常運転するのVC適当な圧力以下のとき(
つまり内管18の熱媒が約35℃以下のとき)は、三方
弁22の第1の吸入口(矢符C側)を全開とし、内管1
8の熱媒が35℃を越え、冷媒圧力が必要以上に高くな
るに従。て除々に第2の吸入口(矢符り四1〕を開成し
ていく・これにより、蒸発器16から出てくる冷却され
た熱媒が、バイパスバイブ23を介して一部蒸発器16
へ返還され、つまり、集熱器7を出てくる高い温度の熱
媒と蒸発器16の内管18を出てくる冷却された熱媒が
混合されるので、蒸発器16の内管18へはいる熱源水
(熱媒)の温度が下がり、ヒートポンプ15の正常運転
が可能となる。
天気が悪いときゃ夜間などで、集熱器7の熱媒の温度が
砺めて低く、熱媒をヒートポンプ15の熱源として使用
できないときは、ファン25を駆動する。これにより、
ヒートポンプ15の冷媒が大気から熱を奪って、凝縮器
17で燕を放出し、溢水26をつくる。この場合、集熱
器7を循環させる熱媒に不凍液を使用すれば、ヒートポ
ン115を空気熱源で運転したときでも、内管18内の
熱媒が凍結する心配はない。
このように構成した結果、つぎのような効果が得られる
+11 太陽熱でもって、直接蓄熱槽81C温水26を
つくる回路と、ヒートポンプ15の熱源に使用する回路
を、並列に設けたので、太陽熱の利用効率が向上する。
すなわち、通常は、太陽熱集熱器7で暖めた熱媒により
、熱交換器11を介して温水26を直接つくることがで
き、熱媒温度の低いときは、ヒートポンプ15を補助熱
源として使用できる。
(2) ヒートポンプ15の冷媒圧力制御による三方弁
22とバイパスバイブ23を設けたので、簡#lな構成
で、ヒートポンプ15を高い性能にて正常運転ができる
(3) ヒートポンプ15の冷媒6管を太陽熱集熱器7
(主に屋根)と蓄熱槽8(地上)で行なう必要がなくな
るので、施工、保守点検も容易となる。
この発明の池の実施例を第3図に示す。すなわち、この
蓄熱装置は、太陽熱集熱Ia7の熱媒として水を用い、
第2図の熱交換器11を省略して、供給バイブ9と帰還
バイブ10を直接蓄熱4w8内に臨ませ、ヒートポンプ
15の凝縮器側に熱交換器27を設けて、蓄熱槽8内の
水26を熱交換器27により加熱可能としたものである
。28は蓄熱槽8内の水を熱交換器27との間で循環さ
せるためのポンプである。その他の構成は上記実施例と
同様であるので、同一部分に同一符号を付してその説明
を省略する。この実施例も上巳実施例とほぼ同様な@作
をし、上巳実施例と同様の効果を達成できる。
〔発明の効果〕
この発明の蓄熱装置によれば、太陽熱を有効に利用でき
、ヒートポンプの正常運転の之めの制御回路も容易で、
しかも施工、保守も容易であるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例の構成図、第2図はこの発明の一実施例
の構成図、第3図は他の実施例の構成図である。 7・・・太陽熱集熱器、8・・・蓄熱槽、9・・・熱媒
供給バイ’7”、10−°゛熱媒帰還パイプ、12・・
・循環ポンプ、13°°°三方弁、14・・・分岐パイ
プ、15・・・ヒートポンプ、16・・・蒸発器、17
・・・凝縮器、22・・・圧力制御式三方弁、23・・
・バイパスバイブ、24・・・圧力センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 太陽熱集熱器と、蓄熱槽と、前記太陽熱集熱器と前記蓄
    熱槽間にそれぞれ取付けた熱媒供給パイプおよび熱媒帰
    還パイプからなる循環パイプと、この循環パイプに熱媒
    を循環させる循環ボン1と、吸入口並びVCInずれか
    一方に選択切替自在な第1および第2の吐出口をもち吸
    入口と第1の吐出口を前記供給パイプに連結した三方弁
    と、この三方弁の第2の吐出口と前記帰還パイプ間に連
    結した分岐パイプと、蒸発器を前記分岐パイプに取付け
    て凝縮器で前記貯湯槽内の湯水を加熱するヒートポンプ
    と、第1および第2の吸入口と吐出口をもちその第1の
    吸入口と吐出口を前記蒸発器前段側で前記分岐パイプに
    連結した圧力制御式三方弁と、前記蒸発器の後段側と前
    記圧力制御式三方弁の第2の吸入口間に連結して蒸発器
    から出た熱媒の一部を蒸発器へ返還するバイパスパイプ
    と、前記ヒートポンプの冷媒圧力を検出して所定圧以下
    で前記圧力制御式三方弁の第1の吸入口を全開するとと
    もに圧力上昇につれて第2の吸入口の開成量を漸増させ
    る圧力センサとを備えた蓄熱装置。
JP58119638A 1983-06-30 1983-06-30 蓄熱装置 Granted JPS6011062A (ja)

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JPS6359062B2 JPS6359062B2 (ja) 1988-11-17

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