特許 5712813 太陽熱集熱装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5712813

(24)【登録日】2015年3月20日

(45)【発行日】2015年5月7日

(54)【発明の名称】太陽熱集熱装置

(51)【国際特許分類】

   F24H 1/00 20060101AFI20150416BHJP

【ＦＩ】

   F24H1/00 621D

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-139139(P2011-139139)

(22)【出願日】2011年6月23日

(65)【公開番号】特開2013-7506(P2013-7506A)

(43)【公開日】2013年1月10日

【審査請求日】2014年5月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004709

【氏名又は名称】株式会社ノーリツ

(74)【代理人】

【識別番号】100089004

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】荒井 達朗

(72)【発明者】

【氏名】河府 昭宣

(72)【発明者】

【氏名】山本 伸幸

(72)【発明者】

【氏名】水川 洸一

(72)【発明者】

【氏名】岩橋 由典

【審査官】 黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６３−３４９６０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１０−１３３５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３５１６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−９４２５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｈ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱媒体を太陽熱により加熱する集熱パネルと、貯湯装置と、前記集熱パネルと貯湯装置とに亙って熱媒体を循環させ且つ貯湯装置の内部において熱媒体の熱を熱交換する熱交換器を形成した集熱回路とを備え、この集熱回路の熱交換器の下流側に気液分離手段が設けられた密閉循環型の太陽熱集熱装置において、
前記集熱回路のうちの前記気液分離手段の上流側部分に接続され且つ熱媒体の流れを視認可能な視認可能部を有する通路手段を設けたことを特徴とする太陽熱集熱装置。

【請求項2】

前記通路手段は、前記気液分離手段の上流側部分から分岐すると共に熱媒体を前記気液分離手段に滴下可能な分岐通路と、この分岐通路を開閉可能な切替手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の太陽熱集熱装置。

【請求項3】

前記通路手段は、前記気液分離手段の上流側部分を形成すると共に熱媒体の流れを目視可能なチューブであることを特徴とする請求項１に記載の太陽熱集熱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽熱を利用する太陽熱集熱装置に関し、特に集熱パネルと貯湯装置内に配置された熱交換器とに亙って熱媒体を循環させる密閉循環型の太陽熱集熱装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、太陽熱集熱装置は、太陽熱を集める集熱パネルと、この集熱パネルが集めた熱を用いて水を暖めて湯に変換すると共に暖められた湯を貯留する貯湯装置と、集熱パネルと貯湯装置とに亙って熱媒体としての不凍液を循環させる集熱回路とを備えている。
このような太陽熱集熱装置は、不凍液を循環させる集熱回路の回路形態により、集熱回路の一部に設けられた膨張タンクが大気開放された開放循環型と、不凍液が大気に触れないように集熱回路が密閉された密閉循環型とに分類される。

【0003】

開放循環型の太陽熱集熱装置は、不凍液の膨張や収縮による体積変化を吸収する膨張タンクが大気に開放されているため、集熱回路内の温度に起因した圧力変動を抑制することができる反面、不凍液の酸化による劣化や蒸発による不凍液の減少等設備の保守面に課題が存在している。一方、密閉循環型の太陽熱集熱装置は、集熱パネルと貯湯装置との間に膨張タンクに代えて密閉状の貯留タンクが設置されているため、不凍液の劣化等は防止できるものの、集熱回路内の圧力変動により集熱回路が破損する虞がある。
そこで、集熱回路内を循環する不凍液を大気と接触させることなく、集熱回路内の圧力変動を抑制可能な太陽熱集熱装置が提案されている。

【0004】

特許文献１の太陽熱集熱装置は、不凍液を太陽熱により加熱する集熱パネルと、貯湯装置と、集熱パネルと貯湯装置とに亙って不凍液を循環させ且つ貯湯装置の内部に不凍液の熱を熱交換する熱交換器を設けた集熱回路と、この集熱回路の熱交換器の下流側に不凍液を貯留可能な密閉状の貯留タンクと、この貯留タンクの上部に設けられた熱媒制御機構と、貯留タンクと連通管を介して連通された熱媒補助貯留タンクとを備え、熱媒制御機構が、不凍液が膨張したとき、不凍液を貯留タンクから熱媒補助貯留タンクへ移動させ、不凍液が収縮したとき、不凍液を熱媒補助貯留タンクから貯留タンクへ移動させている。この太陽熱集熱装置では、熱媒補助貯留タンクに不凍液の貯留量を測定する複数の測定用電極を設け、不凍液の液位を電気的に検出しているため、貯留タンクに不凍液を注入する一連の動作により集熱回路と熱媒補助貯留タンクへ適正量の不凍液を注入することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１３３５７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の太陽熱集熱装置では、貯留タンクが大気に対して密閉状に構成されているため、集熱回路内の圧力変動の抑制と不凍液の劣化防止とを図ることができる。
しかし、この太陽熱集熱装置では、集熱回路等へ不凍液の注入を行う設置試運転時や点検修理後の試運転時等に集熱回路内に適正量の不凍液を充填したことを確認することは容易ではない。

【0007】

特許文献１の太陽熱集熱装置では、不凍液注入作業時、不凍液を不凍液容器からホースを介して貯留タンクに注入し、その後、貯留タンクに注入された不凍液は循環ポンプにより集熱パネル側へ回路内を圧送され、集熱パネルで太陽熱を集熱した不凍液は熱交換器を経由して貯留タンクに還流される。集熱回路と貯留タンクとが不凍液により充填された後、貯留タンク上部に位置する不凍液が連通管を介して熱媒補助貯留タンクへ供給され、熱媒補助貯留タンクの液位が適正量になったとき、不凍液注入作業が終了と判定される。
即ち、この太陽熱集熱装置では、貯留タンクから熱媒補助貯留タンク内へ不凍液が溢れたとき集熱回路の充填が完了と見做され、その後、熱媒補助貯留タンク内の不凍液が適正量になったとき集熱回路と貯留タンクとを含めて充填完了と判定している。それ故、貯留タンクと集熱パネルとの間において回路途中が何らかの原因で閉塞されている場合、集熱回路内部が不凍液により完全に充填されていないにも拘わらず、回路内を逆流した不凍液が熱媒補助貯留タンクへ供給され、その結果、貯留タンク内の不凍液の液位が上昇し、集熱回路が不凍液で充填される前に熱媒補助貯留タンクの充填が完了する可能性がある。

【0008】

また、このような集熱回路の大部分はゴム製又は合成樹脂製の配管で構成されているため、設置試運転時や点検修理後の試運転時、集熱回路の配管が機材等により押圧されたり、或いは無意識に人に踏まれたりすることがあり、貯留タンクと集熱パネルとの間の配管が押し潰された結果、集熱回路への充填前に熱媒補助貯留タンクへの充填が完了する可能性もある。それ故、集熱パネル、集熱回路等の全体に不凍液が完全に充填されていないにも拘わらず、不凍液の充填が完了したと誤判定される虞がある。不凍液の充填が不十分な状態で太陽熱集熱装置が運転された場合、循環ポンプが空回りして空気を送り出すため、初期の集熱効果が得られず、熱効率の低下を招く虞れがある。

【0009】

本発明の目的は、集熱回路の熱媒体による充填完了を確実に判定できる太陽熱集熱装置、熱効率を向上することができる太陽熱集熱装置等を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１の発明は、熱媒体を太陽熱により加熱する集熱パネルと、貯湯装置と、前記集熱パネルと貯湯装置とに亙って熱媒体を循環させ且つ貯湯装置の内部において熱媒体の熱を熱交換する熱交換器を形成した集熱回路とを備え、この集熱回路の熱交換器の下流側に気液分離手段が設けられた密閉循環型の太陽熱集熱装置において、前記集熱回路のうちの前記気液分離手段の上流側部分に接続され且つ熱媒体の流れを視認可能な視認可能部を有する通路手段を設けたことを特徴としている。

【0011】

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記通路手段は、前記気液分離手段の上流側部分から分岐すると共に熱媒体を前記気液分離手段に滴下可能な分岐通路と、この分岐通路を開閉可能な切替手段とを有することを特徴としている。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記通路手段は、前記気液分離手段の上流側部分を形成すると共に熱媒体の流れを目視可能なチューブであることを特徴としている。

【発明の効果】

【0012】

請求項１の発明によれば、集熱回路のうちの気液分離手段の上流側部分に接続され且つ熱媒体の流れを視認可能な視認可能部を有する通路手段を設けたため、集熱回路等へ熱媒体を充填する際、所定の容器から熱媒体を気液分離手段に注入し、集熱回路の循環ポンプを駆動したとき、集熱パネルと集熱回路の全体に熱媒体が充填されると、熱媒体が気液分離手段の上流側部分に達し、気液分離手段に還流される熱媒体を目視により視認できるため、集熱回路の内部に熱媒体が充填されたことを確実に判定することができる。

【0013】

請求項２の発明によれば、通常運転時の集熱回路の配管構造を変更することなく、視認容易な位置に視認可能部を配置することができ、視認容易性を高めることができる。しかも、通常運転時の集熱回路の配管構造を変更しないため、集熱回路の配管を断熱材等で被覆する場合であっても、熱効率と視認確実性とを維持することができる。
請求項３の発明によれば、集熱回路の流路構造を変更しないため、視認可能部を設置するスペースが不要になり、回路構造を簡単化でき、安価な太陽熱集熱装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施例１に係る太陽熱集熱装置の全体構成を概略的に示す構成図である。

【図2】気液分離手段に不凍液を注入する状態を示す説明図である。

【図3】実施例２に係る図２相当図である。

【図4】変更形態に係る太陽熱集熱装置の気液分離手段に不凍液を注入する状態を示す構成図である。

【図5】別の変更形態に係る太陽熱集熱装置の気液分離手段に不凍液を注入する状態を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明を実施する為の形態について実施例に基づいて説明する。

【実施例1】

【0016】

以下、本発明の実施例について、図１及び図２に基づいて説明する。
図１に示すように、実施例１の太陽熱集熱装置１は、集熱パネル２と、貯湯装置３と、集熱回路４と、気液分離手段５と、通路手段６等を備えている。この太陽熱集熱装置１は、熱媒体としての不凍液（例えば、プロピレングリコール）を循環ポンプ７により集熱回路４内を矢印方向に循環させ、集熱パネル２で加熱された不凍液により貯湯装置３内に貯留された水を暖めて湯に変換し、貯湯装置３から湯を供給可能に構成されている。尚、熱媒体は、前記プロピレングリコールに限られず、エチレングリコール等、熱伝達率が高く、冬季に凍結しない機能を有していれば良い。

【0017】

集熱パネル２は、建物の屋根等高所に設置されると共に太陽熱吸熱性の良好な材料で構成され、集熱回路４内を循環する不凍液を太陽熱により加熱可能に形成されている。
貯湯装置３は、ロックウール等の断熱材で被覆された円筒形の密閉タンクにより形成され、その内部に家庭用水等の水を貯留可能に構成されている。貯湯装置３には、給水管８ａと、給湯管８ｂと、貯留水の温度を測定可能な複数の水温センサ９ａが設けられ、その内部に後述する熱交換器１０が収容されている。水温センサ９ａは制御盤１１へ検出された水温を出力している。給水管８ａは貯湯装置３内へ給水するため底部近傍位置に接続され、給湯管８ｂは加熱された湯を外部へ給湯するため頂部位置に接続されている。

【0018】

集熱回路４は、集熱パネル２と貯湯装置３との間に亙って不凍液を循環させ、貯湯装置３の内部において不凍液に集熱された熱を水と熱交換する熱交換器１０を形成している。
集熱回路４は、気液分離手段５から集熱パネル２までの流路を形成する往回路部４ａと、集熱パネル２内部に配設された集熱回路部４ｂと、集熱パネル２から熱交換器１０までの流路を形成する第１復回路部４ｃと、螺旋状に形成された熱交換器１０と、熱交換器１０から気液分離手段５までの流路を形成する第２復回路部４ｄとを備えている。
往回路部４ａ、第１復回路部４ｃ及び第２復回路部４ｄは、銅製、ゴム製又は合成樹脂製の配管により構成され、それらの周囲は断熱材で被覆されている。

【0019】

往回路部４ａの途中部には、不凍液を集熱回路部４ｂ側へ圧送可能な循環ポンプ７が設けられ、集熱回路部４ｂの下流側位置には、集熱した不凍液の温度を測定可能な液温センサ９ｂが設けられている。循環ポンプ７は制御盤１１からの制御信号で制御され、液温センサ９ｂは制御盤１１へ不凍液の温度を出力している。

【0020】

気液分離手段５は、金属製タンクにより形成され、内部に貯留された不凍液から空気を分離する気液分離機能を有している。気液分離手段５の上部開口部５ａには、着脱可能な調圧弁１２が密閉状に装着されている。それ故、循環ポンプ７のサクション側に加圧状態の不凍液を供給でき、循環ポンプ７の循環効率を高くすることができる。
この気液分離手段５は、外部を断熱材により被覆され、第２復回路部４ｄを流れて還流した不凍液を往回路部４ａへ還流させ且つ一部の不凍液を貯留可能に形成されている。
調圧弁１２は、気液分離手段５の上部開口部５ａに取り付けられたとき、下方へ付勢されて上部開口部５ａを閉鎖する第１弁体と、この第１弁体の中央開口に対して上方へ付勢されて中央開口を閉鎖する第２弁体とを備えている。尚、この調圧弁１２は、エンジンのラジエータキャップと同様の構成のため、詳細説明は省略する。

【0021】

気液分離手段５の下方近傍位置には、大気に解放され且つ不凍液を貯留可能な合成樹脂製のリザーブタンク１３が設置されている。気液分離手段５とリザーブタンク１３とは、連通管１４を介して連通されている。連通管１４は、一端が上部開口部５ａを閉鎖する第１弁体よりも上部位置に接続され、他端がリザーブタンク１３内の底部近傍位置に配置されるように形成されている。これにより、気液分離手段５の内部圧力が高く、集熱回路４内が高圧のとき、調圧弁１２の第１弁体と上部開口部５ａとの間に隙間を形成し、不凍液が気液分離手段５から連通管１４を介してリザーブタンク１３へ移動する。また、気液分離手段５の内部圧力が低く、集熱回路４内が低圧のとき、調圧弁１２が第２弁体と中央開口との間に隙間を形成し、不凍液はリザーブタンク１３から連通管１４を介して気液分離手段５へ移動する。これにより、集熱回路４内の圧力変動を抑制している。

【0022】

リザーブタンク１３には、貯留された不凍液の水位を検出する第１、第２液位センサ１５，１６が設置されている。第１液位センサ１５の先端高さ位置は、上限液位に相当する位置に設定され、第２液位センサ１６の先端高さ位置は、下限液位に相当する位置に設定されている。本実施例では、第２液位センサ１６の先端が連通管１４の他端よりも高くなるよう設置されている。これにより、第１、第２液位センサ１５，１６は、制御盤１１へリザーブタンク１３に貯留された不凍液の液位状態を出力している。

【0023】

制御盤１１は、通常運転釦１１ａと、試運転釦１１ｂとを備え、循環ポンプ７、水温センサ９ａ、液温センサ９ｂ、第１、第２水位センサ１５，１６と電気的に接続されている。この制御盤１１は、通常運転時、水温センサ９ａと液温センサ９ｂとにより検出された温度差に基づき循環ポンプ７を回転駆動し、試運転時、リザーブタンク１３に貯留された不凍液の液位を報知するように構成されている。

【0024】

通路手段６は、気液分離手段５よりも上流側近傍において第２復回路部４ｄの途中部から分岐して不凍液を気液分離手段５に滴下可能な分岐通路１７と、この分岐通路１７を開閉可能な切替バルブ１８（切替手段）とを備えている。分岐通路１７の先端の出口は、気液分離手段５の上部開口部５ａの直上方位置になるように設置されている。

【0025】

切替バルブ１８を手動で開操作したとき、集熱回路部４ｂ等を通過した不凍液は、分岐通路１７の分岐地点で、第２復回路部４ｄを流れる不凍液と分岐通路１７を流れる不凍液とに分流する。第２復回路部４ｄを流れる不凍液は、気液分離手段５へ還流される。分岐通路１７を流れる不凍液は、分岐通路１７を流れて分岐通路１７の先端出口から下方に配置された気液分離手段５の上部開口部５ａへ滴下される。ここで、分岐通路１７の先端の出口と上部開口部５ａとの滴下用空間が不凍液の流れを視認可能な視認可能部に相当している。

【0026】

次に、通常運転時における太陽熱集熱装置１の作動を説明する。
通常運転は、集熱回路４と気液分離手段５との内部に不凍液が充填され、リザーブタンク１３に不凍液が適正量貯留された状態で開始される。
貯湯装置３は、常時、給水管８ａから給水圧が付加された密閉状態に維持されている。それ故、給湯管８ｂの開閉バルブが開操作されたとき、給湯が行われると共に給湯により減少した同量の水が自動的に給水管８ａから補給されている。

【0027】

通常運転釦１１ａがオン操作されたとき、制御盤１１は、水温センサ９ａと液温センサ９ｂからの入力信号に基づいて不凍液と湯との温度差に応じて循環ポンプ７の回転をオンオフ制御している。制御盤１１は、液温センサ９ｂの測定温度と水温センサ９ａの測定温度との差が第１温度、例えば液温が水温よりも７度以上高いとき、循環ポンプ７をオン制御して不凍液の循環を開始する。これにより、加熱された不凍液が熱交換器１０へ供給され、貯湯装置３内の貯留水は不凍液との熱交換により加熱される。
また、液温センサ９ｂの測定温度と水温センサ９ａの測定温度との差が第２温度、例えば液温と水温との差が４度以下のとき、循環ポンプ７をオフ制御して不凍液の循環を停止する。これにより、集熱回路４内の不凍液は停止し、気液分離手段５内の貯留水の加熱は停止される。

【0028】

次に、図１，図２に基づき、太陽熱集熱装置１の不凍液充填手順について説明する。
太陽熱集熱装置１の新規設置や点検修理後において、集熱回路４等の各設備内には不凍液が存在していないため、太陽熱集熱装置１の運転に必要な不凍液を適正量充填するため、試運転の開始前に不凍液充填作業を行なう。この場合、図２に示すように、気液分離手段５から調圧弁１２を取り外し、分岐通路１７の先端の出口と気液分離手段５の上部開口部５ａとを対向させる。

【0029】

不凍液が収容された不凍液容器１９を気液分離手段５の上方に配置し、不凍液容器１９と気液分離手段５とを可撓性のホース１９ａにより連通した後、気液分離手段５内へ不凍液を注入する。この時点で、試運転釦１１ｂをオン操作して循環ポンプ７を回転動作させると共に、切替バルブ１８を開操作する。気液分離手段５に供給された不凍液は、循環ポンプ７により圧送されて往回路部４ａ、集熱回路部４ｂ、第１復回路部４ｃ、熱交換器１０、第２復回路部４ｄ内の空気と順次置換され、各回路部内へ充填される。気液分離手段５内の不凍液の液位は、不凍液容器１９から供給された不凍液と還流した不凍液により上昇し、上部開口部５ａの近傍位置に達したとき、不凍液は気液分離手段５から連通管１４を介してリザーブタンク１３内へ移動する。ここで、分岐通路１７の先端の出口から滴下する不凍液を目視により確認することで、集熱回路４等の全体への不凍液の充填完了を判定することができる。

【0030】

不凍液容器１９による不凍液の供給を継続することにより、リザーブタンク１３内の不凍液の液位が第２液位センサ１６の先端高さ位置に達したとき、制御盤１１がリザーブタンク１３内の不凍液充填完了をランプ等で報知している。
リザーブタンク１３の不凍液充填完了の際、分岐通路１７の先端の出口から不凍液の滴下が視認された場合、集熱回路４等リザーブタンク１３以外の設備にも不凍液が充填されているため、不凍液注入完了と判定する。また、リザーブタンク１３の不凍液充填完了の際、分岐通路１７の先端の出口から不凍液の滴下が視認されない場合、集熱回路４の途中部が機材等により閉塞され回路内に不凍液が充填されていないと判定し、各回路部の状態確認を行い、集熱回路４の閉塞状態を解除した後、不凍液注入作業を継続する。

【0031】

次に、実施例１に係る太陽熱集熱装置１の作用、効果について説明する。
集熱回路４の気液分離手段５よりも上流側部分である第２復回路部４ｄに接続され且つ不凍液の流れを視認可能な視認可能部を有する通路手段６を設けたため、不凍液を不凍液容器１９から気液分離手段５に注入し、集熱回路４の循環ポンプ７を駆動したとき、集熱パネル２と集熱回路４の全体に不凍液が充填されると、不凍液が気液分離手段５の上流側部分に達し、気液分離手段５に還流される不凍液を目視により視認できるため、集熱回路４の内部に不凍液が充填されたことを確実に判定することができる。しかも、集熱回路４の不凍液による充填完了を確実に判定できるため、不凍液が不足した状態の運転を防止でき、それ故、太陽熱集熱装置１の熱効率を向上でき、試運転時間を短縮することができる。

【0032】

通路手段６は、気液分離手段５よりも上流側近傍において第２復回路部４ｄから分岐すると共に不凍液を気液分離手段５に滴下可能な分岐通路１７と、この分岐通路１７を開閉可能な切替バルブ１８とを有するため、通常運転時の集熱回路４の配管構造を変更することなく、視認容易な位置に視認可能部を配置することができ、視認容易性を高めることができる。しかも、通常運転時の集熱回路４の配管構造を変更しないため、集熱回路４の配管を断熱材等で被覆する場合であっても、熱効率と視認確実性とを維持することができる。

【実施例2】

【0033】

次に、実施例２に係る太陽熱集熱装置１Ａについて図３に基づいて説明する。尚、実施例１の太陽熱集熱装置１と異なる構成についてのみ説明し、実施例１と同一の部材については、同一符号を付して説明を省略する。

【0034】

図３に示すように、第２復回路部４ｄの途中部には、通路手段６Ａが設けられている。 通路手段６Ａは、気液分離手段５の上流側部分に相当する第２復回路部４ｄの一部を構成すると共に不凍液の流れを目視可能なチューブにより形成されている。尚、通路手段６Ａは、不凍液の流れが視認できれば良く、透明又は半透明のゴムや合成樹脂素材、或いは一部に視認用の窓部を形成したチューブでも良い。

【0035】

図３に示すように、集熱回路４等の各設備全体に不凍液を充填するとき、気液分離手段５の上部開口部５ａから調圧弁１２を取り外し、パイプ状の接続管２１が挿通された蓋部材２０を上部開口部５ａに装着した後、不凍液容器１９のホース１９ａが接続管２１に接続される。

【0036】

試運転等の不凍液注入作業において、不凍液容器１９から不凍液を供給したとき、通路手段６Ａ内を不凍液が流れているか否かを目視により確認し、通路手段６Ａ内の不凍液の流れを視認することで集熱回路４等の不凍液の充填完了を判定している。
本実施例によれば、集熱回路４の流路構造を変更しないため、視認可能部を設置するためのスペースが不要になり、回路構造を簡単化でき、安価な太陽熱集熱装置１Ａを得ることができる。

【0037】

次に、変更形態に係る太陽熱集熱装置１Ｂについて図４に基づいて説明する。この図では、便宜上、太陽熱集熱装置１Ｂの気液分離手段５に不凍液を注入する状態を示している。尚、実施例１の太陽熱集熱装置１及び実施例２の太陽熱集熱装置１Ａと異なる構成についてのみ説明し、前記実施例１，２と同一の部材については、同一符号を付して説明を省略する。

【0038】

リザーブタンク１３Ａは、透明又は半透明の合成樹脂素材により形成され、外部から不凍液の液位を視認可能に形成されている。このリザーブタンク１３Ａと気液分離手段５とが、第１バイパス通路３１により連通されている。第１バイパス通路３１は、一端が気液分離手段５の中段部に接続され、他端がリザーブタンク１３Ａの上部位置に接続されている。第１バイパス通路３１と気液分離手段５との接続部は、第２復回路部４ｄと気液分離手段５との接続部の高さ位置よりも低い位置に設定されている。
この第１バイパス通路３１の途中部には、気液分離手段５とリザーブタンク１３Ａとの間を手動操作により開閉可能な切替バルブ２２が設けられている。

【0039】

往回路部４ａの循環ポンプ７の上流側途中部には、三方バルブ２３が設けられている。この三方バルブ２３とリザーブタンク１３Ａとは、第２バイパス通路３２により連通されている。第２バイパス通路３２は、一端が三方バルブ２３に接続され、他端がリザーブタンク１３Ａの底部に接続されている。

【0040】

三方バルブ２３は、制御盤１１と電気的に接続され、通常運転釦１１ａがオン操作されたとき、リザーブタンク１３Ａからの不凍液を遮断すると共に気液分離手段５からの不凍液を循環ポンプ７側へ連通し、試運転釦１１ｂがオン操作されたとき、気液分離手段５からの不凍液を遮断すると共にリザーブタンク１３Ａからの不凍液を循環ポンプ７側へ連通するように構成されている。

【0041】

通常運転時は、切替バルブ２２を閉弁し、通常運転釦１１ａをオン操作する。これにより、不凍液は、気液分離手段５から集熱パネル２側へ圧送され、加熱された不凍液が熱交換器１０へ供給された後、気液分離手段５へ還流される。
試運転における不凍液注入作業時は、調圧弁１２に代えて蓋部材２０を上部開口部５ａに装着し、切替バルブ２２を開弁し、不凍液容器１９のホース１９ａと接続管２１とを接続した後、試運転釦１１ｂをオン操作する。

【0042】

これにより、不凍液容器１９から気液分離手段５へ供給された不凍液は、気液分離手段５から第１バイパス通路３１を介してリザーブタンク１３Ａに供給され、リザーブタンク１３Ａから第２バイパス通路３２を移動して集熱パネル２側へ圧送され、熱交換器１０を通過して気液分離手段５へ還流される。このとき、リザーブタンク１３Ａ内の不凍液の液位状態を視認することにより、集熱回路４内の不凍液充填状態を判定することができる。

【0043】

次に、別の変更形態について図５に基づいて説明する。尚、前述した太陽熱集熱装置１Ｂと異なる構成についてのみ説明する。
往回路部４ａとリザーブタンク１３Ａとは、第３バイパス通路３３により連通されている。第３バイパス通路３３は、一端が往回路部４ａの循環ポンプ７の上流側途中部に接続され、他端がリザーブタンク１３Ａの底部に接続されている。

【0044】

この第３バイパス通路３３の途中部には、リザーブタンク１３Ａと往回路部４ａとの間を開閉可能可能な切替バルブ２４が設けられている。
切替バルブ２４は、制御盤１１と電気的に接続され、通常運転釦１１ａがオン操作されたとき、リザーブタンク１３Ａからの不凍液を遮断すると共に気液分離手段５からの不凍液を循環ポンプ７側へ連通し、試運転釦１１ｂがオン操作されたとき、リザーブタンク１３Ａからの不凍液の流れを循環ポンプ７へ連通するように形成されている。これにより、構造の簡単化を図りつつ、先に説明した変更形態と同様の効果を奏することができる。

【0045】

次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施例１においては、不凍液を注入するとき、不凍液容器のホースを上部開口部に直接挿入した例について説明したが、気液分離手段に装着される蓋部材の接続管を介して不凍液を注入しても良い。この場合、蓋部材に滴下する不凍液を気液分離手段に還流するための不凍液受け部を形成する。

【0046】

２〕前記実施例１においては、切替バルブが手動で操作される例について説明したが、少なくとも、不凍液注入作業時、開弁できれば良く、制御盤により電気的に制御することも可能である。
３〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

【産業上の利用可能性】

【0047】

本発明は、集熱パネルと貯湯装置内に配置された熱交換器との間で熱媒体を循環させる密閉循環型の太陽熱集熱装置に関し、熱媒体の流れを視認可能な視認可能部を有する通路手段を設けたことにより、集熱回路の熱媒体による充填完了を確実に判定でき、熱効率を向上することができる。

【符号の説明】

【0048】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 太陽熱集熱装置
２ 集熱パネル
３ 貯湯装置
４ 集熱回路
５ 気液分離手段
６，６Ａ 通路手段
７ 循環ポンプ
１０ 熱交換器
１３，１３Ａ リザーブタンク
１７ 分岐通路
１８ 切替バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】