(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽熱を集熱して熱媒を加熱する集熱パネルと、貯湯タンクと、この貯湯タンク内の湯水を熱交換加熱するための熱交換器と、循環ポンプの作動により前記集熱パネルと前記熱交換器との間で熱媒を循環させることで前記貯湯タンク内の湯水を熱交換加熱して貯湯として蓄熱させる集熱循環回路を備えた太陽熱温水システムであって、
集熱循環回路内に流通する熱媒の流通量を熱媒温度に応じて変更する流量調整手段を備え、
前記流量調整手段は、前記熱媒の熱媒温度に反比例して熱媒の流通量を低減させる、又は、所定の熱媒温度以上になれば熱媒の流通量を低減変更させるように構成され、
前記熱交換器の下流側位置であってその熱交換器と循環ポンプとの間の集熱循環回路部には気液分離部が介装され、
前記流量調整手段は前記熱交換器の下流側位置であってその熱交換器と気液分離部との間の集熱循環回路に介装されている、
ことを特徴とする太陽熱温水システム。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽熱温水システムであって、
前記流量調整手段は、前記集熱循環回路部の流路に対し開閉方向に移動可能に配設された弁体と、この弁体を熱媒温度に応じて作動させる形状記憶合金製のバネとを備え、
前記形状記憶合金製のバネは、その作動温度以上の熱媒からの熱を受けて前記弁体を前記集熱循環回路の流路を閉止する側に移動させるように構成されている、
太陽熱温水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環ポンプの作動により、貯湯タンク内の湯水を熱交換加熱するための熱交換器と、太陽熱の集熱パネルとの間で熱媒を強制循環させることで太陽熱の集熱を温水として貯湯タンク内に蓄熱し、この温水を給湯等に利用するために用いられる太陽熱温水システムに関し、特に集熱パネルで沸騰が開始するのを遅らせ、たとえ沸騰が発生したとしても沸騰蒸気に起因する水崩れの発生や集熱回路内における熱媒量不足の発生を抑制・防止し得るようにするための技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、強制循環手段である循環ポンプを用いない太陽熱利用温水器において、太陽熱を吸収するコレクタと貯湯槽とを連結するための温水取出管に機械作動式の流量調節弁を介装することが提案されている（例えば特許文献１参照）。このものでは、流量調節弁として、温水取出管の途中を仕切る隔壁に孔を貫通形成し、バイメタルにより付勢した弁体でその孔を閉止するようにしている。これにより、コレクタでの集熱により水温が上昇すればバイメタルが湾曲して弁体が開くというように、水温が高く上昇するほど大きく開口させて温水の流量を増大させることを意図している。
【０００３】
又、複数の集熱パネル毎に一単位の集熱器群を構成し、複数の集熱器群を直列に配設したソーラシステムにおいて、複数の集熱器群毎に熱媒出口近傍に流量制御装置を設け、熱媒温度が高いほど流量を増加させるようにすることも提案されている（例えば特許文献２参照）。このものでは、流量制御装置の例として、形状記憶合金を用いて低温になれば流量を低減させ、高温になれば流量を増加させるように開閉させるものが提案されている。
さらに、太陽熱温水器において、集熱パネルの熱媒出口に設けた開閉弁として、形状記憶合金ワイヤにより開閉作動されるようにし、熱媒が高温になれば開となり、低温になれば復元して閉となるようにしたものが提案されている（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭５６−２２５９号公報
【特許文献２】特開昭５９−１００３５７号公報
【特許文献３】特開昭５９−１１９１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、家屋の屋根上等に設置される集熱パネルにおいては強力な太陽光に照らされて内部の熱媒（例えば不凍液）が沸騰するに至る場合がある。沸騰が発生すると、その結果、集熱パネル内に沸騰蒸気（気泡）が発生して充満し、これに伴い熱媒が集熱パネルから半密閉式の集熱循環回路内に下降してしまうという水崩れの原因になったり、それが気液分離部から溢れ出して以後の集熱運転時における熱媒不足の原因になったりする、という不都合発生のおそれがある。
【０００６】
近年の太陽熱利用の普及に伴い、集熱パネルを従来よりもさらに高所（例えば３階建て家屋の屋根上等の高低差が１０ｍ以上の高所）に設置することが行われるようになりつつあり、集熱パネルと貯湯タンクとの高低差がより大きくなる傾向にある。これに伴い、前記の不都合発生のおそれはより高まることになると考えられる。
【０００７】
又、従来の技術としては、集熱により熱媒の温度が高くなれば、より多くの熱媒を循環させて貯湯に利用させることで、より大きな集熱量を得ようという手法が採られているものの、かかる手法は通常時の集熱運転に対するものであり、前記の如き沸騰発生に起因する不都合発生をより助長するおそれもある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、沸騰の開始をより遅らせて沸騰を生じ難くし、たとえ沸騰が発生したとしても沸騰に起因する不都合を生じ難くし得る太陽熱温水システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では、太陽熱を集熱して熱媒を加熱する集熱パネルと、貯湯タンクと、この貯湯タンク内の湯水を熱交換加熱するための熱交換器と、循環ポンプの作動により前記集熱パネルと前記熱交換器との間で熱媒を循環させることで前記貯湯タンク内の湯水を熱交換加熱して貯湯として蓄熱させる集熱循環回路を備えた太陽熱温水システムを対象にして次の特定事項を備えることとした。すなわち、集熱循環回路内に流通する熱媒の流通量を熱媒温度に応じて変更する流量調整手段を備え、前記流量調整手段として、前記熱媒の熱媒温度に反比例して熱媒の流通量を低減させる、又は、所定の熱媒温度以上になれば熱媒の流通量を低減変更させる構成とする。
【００１０】
この特定事項を備える場合、熱媒が高温側に昇温すると、熱媒の流通量が熱媒温度に反比例して徐々に低減される、又は、熱媒の流通量が低減変更されることになる。このため、集熱パネルで集熱された熱の搬送量もより小さく制限されることになって、集熱運転中であっても、循環流量が大きい場合に比べて、集熱パネル内や集熱パネルを出てからの集熱循環回路の流路内での熱媒の滞在時間がより長くなって放熱がより進むことになる。この結果、集熱パネルでの沸騰を起こり難くして沸騰の開始が遅れることになる。たとえ最終的に沸騰に至ったとしても、熱媒の流通量が低減されているため水崩れが抑制されるとともに、集熱パネルの側から下降しようとする沸騰蒸気（気泡）の下降も抑制されることになる。これにより、集熱パネルから貯湯タンク等に至る集熱循環回路の流路での熱媒や沸騰蒸気の滞在時間がより長くされ、その放熱が増大化される結果、沸騰に伴う水崩れ（落水）の進行が妨げられ、沸騰蒸気の下降が妨げられて熱媒不足の発生も回避し得るようになる。
【００１１】
加えて、本発明の太陽熱温水システムでは、前記熱交換器の下流側位置であってその熱交換器と循環ポンプとの間の集熱循環回路に気液分離部を介装し、前記流量調整手段を前記熱交換器の下流側位置であってその熱交換器と気液分離部との間の集熱循環回路に介装することとした（請求項１）。このようにすることにより、前記の流量調整手段には、熱交換器を通過した熱媒、つまり、通常の集熱運転においては熱交換器での熱交換加熱により低温となった熱媒が導入されることになる。このため、流量調整手段において熱媒の流通量を増大させることで集熱量を増大させることができ、集熱運転による貯湯タンクへの蓄熱に支障を与えることもない。その一方、沸騰前又は沸騰発生の段階の熱媒は高温となり、貯湯タンク内も蓄熱が十分されていると、熱交換器で熱を奪われることもないため、流量調整手段において熱媒の流通量を低減させることで、請求項１による沸騰開始の遅延化や、沸騰発生に伴う不都合発生の回避等の作用が効果的に得られることになる。
【００１２】
さらに、本発明の太陽熱温水システムにおいて、前記流量調整手段として、前記集熱循環回路部の流路に対し開閉方向に移動可能に配設された弁体と、この弁体を熱媒温度に応じて作動させる形状記憶合金製のバネとを備えるものとし、前記形状記憶合金製のバネとして、その作動温度以上の熱媒からの熱を受けて前記弁体を前記集熱循環回路の流路を閉止する側に移動させる構成とすることができる（請求項２）。このようにすることで、熱媒温度の上昇に伴い熱媒の流通量を低減させるという本発明による流量調整手段の作動を、駆動エネルギーや制御のための電源投入を必要とすることなく、熱媒温度に応じて機械式に作動する構成により実現し得ることになる。これにより、集熱パネルでの熱媒の沸騰発生が、最初に設置された時点から起こる可能性があったり、集熱運転停止時等の電源が投入されていない状態で起こる可能性が高かったりしても、通電の有無に拘わらず本発明による作用を得ることができるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
以上、説明したように、本発明の太陽熱温水システムによれば、熱媒が高温側に昇温すると、熱媒の流通量を熱媒温度に反比例して徐々に低減させることができ、又は、熱媒の流通量を低減変更させることができるため、集熱パネルで集熱された熱の搬送量をより小さく制限することができ、集熱運転中であっても、循環流量が大きい場合に比べて、集熱パネル内や集熱パネルを出てからの集熱循環回路の流路内での熱媒の滞在時間をより長くすることができ、放熱をより進行させることができる。この結果、集熱パネルでの沸騰を起こり難くして沸騰の開始を遅らせることができるようになる。そして、たとえ最終的に沸騰に至ったとしても、熱媒の流通量が低減されているため水崩れを抑制することができるとともに、集熱パネルの側から下降しようとする沸騰蒸気（気泡）の下降も抑制することができる。これにより、集熱パネルから貯湯タンク等に至る集熱循環回路の流路での熱媒や沸騰蒸気の滞在時間をより長くして、その放熱を増大化することができる結果、沸騰に伴う水崩れ（落水）の進行や、沸騰蒸気の下降を妨げて、熱媒不足の発生を回避することができるようになる。
【００１４】
特に、前記流量調整手段を前記熱交換器と、熱交換器の下流側に設置した気液分離部との間の集熱循環回路に介装するようにしているため、前記の流量調整手段による熱媒の流通量の低減に伴う沸騰開始の遅延化や、沸騰発生に伴う不都合発生の回避等の効果を得る上で、より最適化することができるようになる。
【００１５】
さらに、請求項２によれば、前記流量調整手段として、弁体と、形状記憶合金製のバネとを備えるものとし、前記形状記憶合金製のバネとして、その作動温度以上の熱媒からの熱を受けて前記弁体を前記集熱循環回路の流路を閉止する側に移動させる構成とすることで、熱媒温度の上昇に伴い熱媒の流通量を低減させるという本発明の流量調整手段を、駆動エネルギーや制御のための電源投入を必要とすることなく、熱媒温度に応じて機械式に作動する構成により実現させることができる。これにより、集熱パネルでの熱媒の沸騰発生が、最初に設置された時点から起こる可能性があったり、集熱運転停止時等の電源が投入されていない状態で起こる可能性が高かったりしても、通電の有無に拘わらず本発明による効果を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る太陽熱温水システムの実施形態を示す模式図である。
【図２】図１の流量調整手段の第１の実施形態に係る断面説明図であり、図２（ａ）は通常集熱運転状態を示し、図２（ｂ）は内部の熱媒が高温になったときの作動状態を示す。
【図３】図１の流量調整手段の第２の実施形態に係る断面説明図であり、図３（ａ）は通常集熱運転状態を示し、図３（ｂ）は内部の熱媒が高温になったときの作動状態を示す。
【図４】図１の流量調整手段の第３の実施形態に係る断面説明図であり、図４（ａ）は通常集熱運転状態を示し、図４（ｂ）は内部の熱媒が高温になったときの作動状態を示す。
【図５】図４の第３の実施形態で用いられる弁体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る太陽熱温水システムを示す。同図中の符号１は例えば地上に設置されたシステム本体、２は内部を通る熱媒（例えば不凍液）に太陽熱を集熱させるための集熱パネル、３は貯湯タンク、４は集熱パネル２と貯湯タンク３内の熱交換器４３との間に熱媒を循環させることにより熱媒の熱を貯湯タンク３内に貯湯として蓄熱する集熱循環回路、５は外部から水道水等を貯湯タンク３内に給水する給水路、６は貯湯タンク３内の貯湯を用いて給湯栓（図示省略）等に給湯するために出湯する出湯路、７はこの太陽熱温水システムの作動制御を行うコントローラである。
【００１９】
集熱パネル２は例えば家屋の屋根に設置され、集熱により最も昇温した状態の熱媒の熱媒温度Ｔｓを検出するための熱媒温度センサ２１が設けられている。
【００２０】
貯湯タンク３は、例えばステンレス鋼により密閉式に構成された密閉容器である。この貯湯タンク３には、貯湯タンク３内の底部付近の湯又は水（以下「湯水」という）の温度Ｔｔを検出する貯湯タンク温度センサ３１が設置されている。給水路５は、その上流端が外部の水道管等に接続され、下流端が図示省略の逆止弁等を介して貯湯タンク３の底部に接続されている。又、出湯路６は、その上流端が貯湯タンク３の頂部に接続され、下流端が図示省略の補助熱源機や給湯栓等に接続されている。
【００２１】
集熱循環回路４は、循環ポンプ（例えば可変流量ポンプ）４１の作動により熱媒を循環経路４２を通して集熱パネル２と貯湯タンク３内の蓄熱用熱交換器（例えばコイル型熱交換器）４３との間で循環させるように構成されたものである。循環経路４２は、集熱パネル２において昇温した高温の熱媒をその頂部近傍から導出させて貯湯タンク３内の蓄熱用熱交換器４３に導いた後に前記循環ポンプ４１の吸入側まで導く戻り路４２ａと、蓄熱用熱交換器４３で熱交換されて低温になった熱媒を循環ポンプ４１の吐出側から吐出させて集熱パネル２の底部まで集熱のために供給する往き路４２ｂとから構成されている。前記の循環ポンプ４１は、貯湯タンク３内の前記湯水温度Ｔｔと、集熱パネル２の前記熱媒温度Ｔｓとの温度差が設定値以上になればコントローラ７により作動が開始され、集熱運転が開始されるようになっている。
【００２２】
システム本体１内に形成された戻り路４２ａには半密閉式のアキュームタンク４４が介装され、このアキュームタンク４４の頂部は連通管４５１を介してリザーブタンク４５の底部と連通されている。この連通管４５１を通してアキュームタンク４４内からあふれた熱媒及び／又は空気をリザーブタンク４５内に逃がすようになっている。これらアキュームタンク４４とリザーブタンク４５との組み合わせにより気液分離部が構成されている。又、アキュームタンク４４には底部側の所定液位以上に熱媒があることを検出する低液位センサ４４１が配設されており、この低液位センサ４４１からの検出情報に基づいてコントローラ７により循環ポンプ４１の作動を許容することで、循環ポンプ４１の空回り作動の発生を回避するようになっている。
【００２３】
コントローラ７は、ＭＰＵやメモリ等を備え、リモコン７１からの入力設定信号・操作信号の出力、温度センサ２１，３１や低液位電極４４１等からの検出信号の出力に基づいて、予め搭載されたプログラムの実行や制御回路により集熱運転制御等の各種制御を行うようになっている。集熱運転制御について簡単に説明すると、貯湯タンク３の蓄熱量が不足していることを例えば貯湯タンク温度センサ３１により検出される湯水温度Ｔｔに基づいて確認し、かつ、集熱パネル温度センサ２１により検出される熱媒温度Ｔｓが前記の湯水温度Ｔｔよりも所定の温度差α℃（例えば６℃）以上の高温であることを確認し、これらの開始条件の成立を確認した上で循環ポンプ４１を作動させて集熱運転が開始される。
【００２４】
これにより、集熱パネル２から高温の熱媒が戻り路４２ａを通して蓄熱用熱交換器４３に供給され、蓄熱用熱交換器４３において貯湯タンク３内の湯水を熱交換加熱することにより低温になった熱媒が流量調整手段８、アキュームタンク４４、循環ポンプ４１及び往き路４２ｂを通して集熱パネル２に供給される。集熱パネル２に供給された熱媒は集熱パネル２内を頂部に進行する間に再加熱され、再び高温になった熱媒が戻り路４２ａを通して蓄熱用熱交換器４３に供給されるというように循環される。そして、貯湯タンク３内の湯水が熱交換加熱されることにより、熱媒に担持された集熱熱量が貯湯タンク３内の湯水に移動し、貯湯として貯湯タンク３内に蓄熱されることになる。
【００２５】
以上の構成を備えた太陽熱温水システムを前提にして、本実施形態の特徴的な構成要素である流量調整手段８が、蓄熱用熱交換器４３の出側と気液分離部であるアキュームタンク４４との間の戻り路４２ａに介装されている。この流量調整手段８は戻り路４２ａ内の熱媒温度が通常の集熱運転時の範囲であれば戻り路４２ａの流通開口を最大開口量にする一方、熱媒温度が前記の通常集熱運転時の範囲を超えて高温側に上昇すれば流通開口を徐々に最小開口量の側（閉側）に絞るように作動するようになっている。つまり、熱媒温度の上昇に反比例して熱媒の流通量（流量）を低減させるようになっている。前記の集熱運転時の熱媒温度範囲とは、集熱パネル２で集熱して昇温された熱媒が蓄熱用熱交換器４３で貯湯タンク３内の湯水を熱交換加熱することで熱を奪われて蓄熱用熱交換器４３から導出された低温状態の熱媒温度範囲のことである。この熱媒温度が、夏場等において集熱による熱媒の昇温度合が著しく、又、熱交換加熱対象の貯湯タンク３内の湯水温度（給水温度を含む）が元々高めである状況下では、集熱運転中で熱交換加熱した後であっても前記の通常集熱運転時の熱媒温度範囲を超えて高温側に上昇すると、流通開口量を徐々に絞るように作動することになる。そして、熱媒の沸騰温度（例えば５０℃）まで高温側に上昇すると、前記の流量調整手段８はその流通開口を最小開口量まで絞り、極僅かな最小開口量での連通状態にされるようになっている。つまり、熱媒温度が高温側になると、熱媒の流通開口を絞って流路抵抗をより大きく変化させるようになっている。
【００２６】
以下、前記の流量調整手段８として、熱媒温度に応じて機械式に作動するように構成した第１〜第３の形態に係る流量調整手段８ａ，８ｂ，８ｃについて説明する。なお、流量調整手段８としては、通常の流量制御弁と、これを熱媒温度の検出値に応じて作動制御する制御部とを用いて、熱媒温度が所定の設定温度を超えれば、弁開口を徐々に絞るように作動制御し、熱媒の沸騰温度（例えば５０℃）あるいは僅かに低めの温度まで到達すれば最小開口量で維持させるように作動制御するという構成を採用することもできる。これに対し、前記の流量調整手段８ａ，８ｂ，８ｃの如く熱媒温度に応じて機械式に作動する構成とすることで、駆動エネルギーや制御のための電源投入を必要とすることなく、後述の作用効果を得ることができるようになる。集熱パネル２での熱媒の沸騰発生は、最初に設置された時点から起こる可能性があるし、集熱運転停止時等の電源が投入されていない状態で起こる可能性が高く、通電の有無に拘わらず流量調整（通路抵抗の増減調整）が可能である点で、前記の流量調整手段８ａ，８ｂ，８ｃは有用なものとなる。
【００２７】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態に係る流量調整手段８ａは、図２に示すように、戻り路４２ａを仕切る隔壁８１に連通孔８２を貫通させ、この連通孔８２に対し近接・離反するように移動案内されて熱媒が流通する開口量を増減させる弁体８３を配設したものである。そして、弁体８３を作動させるために、弁体８３の一側に通常のバネ（例えばコイルスプリング）８４を配設し、他側に形状記憶合金製のバネ（例えばコイルスプリング）８５を配設している。
【００２８】
具体的には、戻り路４２ａに弁室８６を介装させ、この弁室内８６に前記の隔壁８１及び連通孔８２を形成し、この連通孔８２の上下流側の一側に弁体８３を配置したものである。そして、通常のバネ８４を弁体８３の一側部と、これに相対向する弁室８６の内壁面８６１との間に介装し、形状記憶合金製のバネ８５を弁体８３の他側部と、これに相対向する弁室８６の内壁面８６２との間に介装している。
【００２９】
形状記憶合金製のバネ８５は、戻り路４２ａ内の熱媒が前記の通常集熱運転時の熱媒温度範囲にあれば縮んだ状態をほぼ維持する一方、通常のバネ８４は弾性力が開放状態とされ、これにより、弁体８３と連通孔８２との間隔が開いて流路開口を最大開口量に維持することになる（図２（ａ）に示す状態を参照）。そして、戻り路４２ａ内の熱媒が通常集熱運転時の熱媒温度範囲を超えてより高温になると、つまり熱媒温度が形状記憶合金製のバネ８５の作動温度以上になると、熱媒温度の昇温度合に比例して形状記憶合金製のバネ８５が伸びていく一方、通常のバネ８４はそれに押されて縮んでいき、これにより、弁体８３が連通孔８２に対し徐々に近づいていき、これに伴い前記の流路開口は徐々に狭くなる。つまり、熱媒温度の昇温度合に反比例して熱媒の流通量が低減されるようになっている。熱媒温度が熱媒の沸騰温度になれば、あるいは、沸騰温度に近づくと、形状記憶合金製のバネ８５に押された弁体８３がストッパ８７に行き当たって停止することで、弁体８３と連通孔８２との間の流通開口は最小開口量に維持されることになる（図２（ｂ）に示す状態を参照）。
【００３０】
このような流量調整手段８ａを戻り路４２ａに介装することで、次のような作用効果を得ることができるようになる。すなわち、熱媒が通常集熱運転時の熱媒温度範囲であれば、流通開口は最大開口量に維持されるため、流路抵抗も極小となって熱媒の循環がスムーズに行われて集熱運転を良好に行わせることができる。その一方、前記の熱媒温度範囲を超えて熱媒が高温側に昇温すると、流通開口が徐々に絞られていって流路抵抗が大きくなり循環流量がより小さく制限されることになるため、その分、集熱パネル２で集熱された熱の搬送量もより小さく制限されることになる。これにより、集熱運転中であっても、循環流量が大きい場合に比べて、集熱パネル２内や集熱パネル２を出てからの戻り路４２ａ内での熱媒の滞在時間がより長くなって放熱がより進むことになる。この結果、集熱パネル２での沸騰を起こり難くして沸騰の開始を遅らせることができるようになる。
【００３１】
そして、たとえ最終的には沸騰に至ったとしても、流通開口が最小開口量に絞られて流路抵抗が最大になるため、内部の熱媒の流動も制限されて水崩れを抑制するとともに、集熱パネル２の側から下降しようとする沸騰蒸気（気泡）にも抵抗してその下降を抑制することができるようになる。そして、集熱パネル２から貯湯タンク３等に至る戻り路４２ａでの熱媒や沸騰蒸気の滞在時間をより長くして、その放熱を増大化させることができる結果、放熱促進により一部の沸騰蒸気を液体に戻すことができ、集熱パネル２から貯湯タンク３等のシステム本体１の側への下降圧力を減少させることができるようになる。この結果、沸騰に伴う水崩れ（落水）の進行を妨げ、沸騰蒸気がシステム本体１の側に連続的に下降してくることを妨げることができ、アキュームタンク４４からの溢れ出しによる熱媒不足の発生を防止することができるようになる。
【００３２】
＜第２の実施形態＞
図３（ａ）は、熱媒が通常集熱運転時の熱媒温度範囲にあるときに、戻り路４２ａの流通開口が第２の実施形態に係る流量調整手段８ｂにより最大開口量に維持された状態を示す。この流量調整手段８ｂは熱媒温度が高温（例えば沸騰温度）に昇温した場合の最小開口量の流通開口を、第１の実施形態の流量調整手段８ａにおけるストッパ８７による最小開口量の確保の代わりに、常時連通状態のバイパス路８８により確保して、弁体８３自体は形状記憶合金製のバネ８５によって連通孔８２を全閉状態に押し付けられるようにしたものである（図３（ｂ）参照）。
【００３３】
この点以外の構成は第１の実施形態の流量調整手段８ａとほぼ同様であるため、第１実施形態と同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３４】
そして、この第２実施形態の流量調整手段８ｂによっても、第１実施形態の流量調整手段８ａと同様の作用効果を得ることができる。
【００３５】
＜第３の実施形態＞
図４は第３の実施形態に係る流量調整手段８ｃを示す。この流量調整手段８ｃは第１又は第２の実施形態よりも具体化させたものであり、戻り路４２ａに介装された本体ハウジング９１と、本体ハウジング９１内に内嵌された弁ガイド９２及び弁座９３と、弁ガイド９２により前後進可能に保持された弁体９４と、弁ガイド９２及び弁体９４の両者間に介装された形状記憶合金製のバネ（例えばコイルスプリング）９５とを備えて構成されたものである。
【００３６】
弁ガイド９２は本体ハウジング９１の内周面に内嵌される外筒部９２１と、この外筒部９２１から放射方向に延びる複数のリブ９２２，９２２，…によって一体化された内筒部９２３とからなり、この内筒部９２３内に弁体９４の弁軸部９４１が前後方向（図４の上下方向）に摺動可能に保持されるようになっている。
【００３７】
弁座９３は、本体ハウジング９１の内周面に内嵌されて弁ガイド９２と共に固定される筒部９３１と、一側に内周側に膨出して弁体９４の後述の弁部９４２の周縁部と当接する弁座部９３２とを備えて構成されている。
【００３８】
弁体９４は、図５に詳細を示すように、弁部９４２と、弁部９４２の中心位置から中心軸Ｘに沿って一側に延びる弁軸部９４１とを備えたものである。弁部９４２には、外縁部に対し放射方向に延びて中心軸Ｘ方向に貫通する複数（図例で４つ）のスリット開口部９４３，９４３，…が形成されている。このスリット開口部９４３，９４３，…は後述の如く最小開口量を確保するためのものである。
【００３９】
そして、形状記憶合金製のバネ９５は、一端が弁ガイド９２のリブ９２２，９２２，…の内周側に支持され、他端が弁体９４の弁部９４２の一側面の内周側に支持されている。この形状記憶合金製のバネ９５は、戻り路４２ａ内の熱媒が前記の通常集熱運転時の熱媒温度範囲であれば縮んだ状態を維持し、これにより、弁体９４は図４（ａ）に示すように弁部９４２が弁座９３の弁座部９３２から最も離れた位置に維持され、本体ハウジング９１内の流通開口も最大開口量に維持されることになる。一方、戻り路４２ａ内の熱媒が前記の熱媒温度範囲よりも高温になると、形状記憶合金製のバネ９５はその温度上昇に比例して伸びていき、弁部９４２を弁座部９３２に対しより近付けることになり、熱媒が沸騰温度近傍の所定温度まで昇温すると、図４（ｂ）に示すように形状記憶合金製のバネ９５は最大伸長状態になって弁部９４２が弁座部９３２に押し付けられた状態になる。これにより、流通開口はスリット開口部９４３，９４３，…により構成される最小開口量に制限され、流路抵抗も最大となる。
【００４０】
以上の第３の実施形態の流量調整手段８ｃによっても、第１実施形態の流量調整手段８ａの場合と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、集熱運転中であっても、循環流量が大きい場合に比べて、集熱パネル２内や集熱パネル２を出てからの戻り路４２ａ内での熱媒の滞在時間がより長くなって放熱がより進むことになる結果、集熱パネル２での沸騰を起こり難くして沸騰の開始を遅らせることができるようになる。そして、たとえ最終的には沸騰に至ったとしても、流通開口が最小開口量に絞られて流路抵抗が最大になるため、沸騰に伴う水崩れ（落水）の進行を妨げ、沸騰蒸気がシステム本体１の側に連続的に下降してくることを妨げることができ、アキュームタンク４４からの溢れ出しによる熱媒不足の発生を防止することができるようになる。
【００４１】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は以上の各実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、前記各実施形態では、形状記憶合金製のバネ８５，９５を用いた流通開口量の変更特性として、熱媒温度の上昇に反比例して流通開口を制限して熱媒の流通量（流量）が低減されるものを説明したが、これに限らず、ある設定温度以上になれば流通開口量がそれまでよりも小さくなって熱媒の流通量が段階的に低減するようにしてもよい。
【００４２】
さらに、前記実施形態では熱交換器４３が貯湯タンク３内に設置された例を示したが、これに限らず、熱交換器が貯湯タンク３の外部に設置され、この熱交換器に対し集熱循環回路の熱媒を熱源側に循環供給する一方、貯湯タンク３内の湯水を他の循環ポンプにより被加熱側に循環供給することで、貯湯タンク内の湯水が熱媒により熱交換加熱されるように構成された太陽熱温水システムも本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００４３】
２          集熱パネル
３          貯湯タンク
４          集熱循環回路
８，８ａ，８ｂ，８ｃ      流量調整手段
４１        循環ポンプ
４２        戻り路
４４        アキュームタンク（気液分離部）
８５，９５  形状記憶合金製のバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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