(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通水部を備え、該通水部を通過する水を太陽熱で加温する太陽熱集熱部と、
ポンプ等の駆動源と、
貯湯槽と、
水循環回路と
が備えられ、水循環回路に前記太陽熱集熱部と駆動源とが介設され、駆動源の駆動により太陽熱集熱部の通水部に送り込まれた水を太陽熱で加温して水循環回路内の水を加温し、その加温水で貯湯槽内の水を沸かすようになされている太陽熱利用給湯システムにおいて、
前記水循環回路には、太陽熱集熱部の通水部の入口側において水道管が接続されると共に、太陽熱集熱部の通水部の出口側において排水管が接続され、前記水道管に第１開閉バルブが設けられると共に、前記排水管に第２開閉バルブが設けられ、
駆動源の停止している状態で、前記第１開閉バルブと第２の開閉バルブとを開くと、水道水が、駆動源や貯湯槽を通過することなく、水道圧によって、太陽熱集熱部の通水部に通され、排水管を通じて排水されるようになされていることを特徴とする太陽熱利用給湯システム。
【請求項２】
駆動源停止時に太陽熱集熱部の通水部内が水で満たされた状態になる請求項１に記載の太陽熱利用給湯システム。
【請求項３】
太陽熱集熱部の温度を検知する温度センサーと、
前記第１開閉バルブと第２開閉バルブを開閉駆動するバルブ開閉駆動部と、
前記温度センサーからの信号に基づいて、温度が所定の危険温度に達したとき、前記開閉バルブを開かせる指令信号をバルブ開閉駆動部に出力する制御部とが備えられている請求項１又は２に記載の太陽熱利用給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽熱利用給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽熱を利用した給湯システムは、従来より種々提案されているが、例えば、水循環回路に太陽熱集熱部とポンプと熱交換部とが介設され、ポンプを駆動することにより、太陽熱集熱部において循環回路内の水を太陽熱で加温し、加温された水の熱を熱交換部で貯湯槽内等の水に伝えて給湯用のお湯をつくるようになされた太陽熱利用給湯システムがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、例えば上記のような水循環式の太陽熱利用給湯システムでは、太陽熱集熱部の内部に常時、水が存在し、そのため、太陽の射す日中にポンプが停止していると、太陽熱集熱部の集熱能力にもよるが、太陽熱集熱部内の水が高温になって沸騰してしまうことがあり、太陽熱集熱部を構成する機器や関連部位に損傷や故障を生じさせてしまうことがある。
【０００４】
なお、太陽熱集熱部の内部から水を抜いて空にしておくと、太陽の射す日中にポンプが停止していると、太陽熱集熱部が水の沸騰による温度よりも更に高い温度になってしまい、太陽熱集熱部を構成する機器や関連部位を痛めてしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、ポンプ等の駆動源停止時の、太陽熱による、太陽熱集熱部を構成する機器や関連部位の損傷や故障を防ぐことができる太陽熱利用給湯システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題は、通水部を備え、該通水部を通過する水を太陽熱で加温する太陽熱集熱部と、
太陽熱集熱部の通水部入口に接続された水送入管と、
太陽熱集熱部の通水部出口に接続された水送出管と、
水送入管側又は水送出管側に設けられたポンプ等の駆動源と
が備えられ、駆動源の駆動により水送入管から太陽熱集熱部の通水部に送り込まれた水を太陽熱で加温し水送出管に送り出すようになされている太陽熱利用の給湯システムにおいて、
前記水送入管側に水道管が接続され、駆動源の停止時に水道管からの水を太陽熱集熱部の通水部に通すことができるようになされていることを特徴とする太陽熱利用の給湯システムによって解決される。
【０００７】
このシステムでは、水送入管側に水道管が接続され、駆動源の停止時に水道管からの水を太陽熱集熱部の通水部に通すことができるようになされているので、太陽の射す日中にポンプ等の駆動源が停止していても、太陽熱集熱部内の通水部に水道管からの水が送り込まれることにより、太陽熱集熱部が冷却され、該集熱部を構成する機器や関連部位に損傷や故障を生じさせてしまうのを防ぐことができる。
【０００８】
しかも、水道管からの水を太陽熱集熱部の通水部に送り込むようにしているので、水の送込みにポンプ等の駆動源が必要なく、損傷や故障の発生をコスト的に有利に防ぐことができる。
【０００９】
特に、上記の太陽熱利用給湯システムにおいて、駆動源停止時に太陽熱集熱部の通水部内が水で満たされた状態になる場合は、太陽の射す日中にポンプ等の駆動源が停止していても、太陽熱集熱部内の水が沸騰してしまうのを防ぐことができ、太陽熱集熱部を構成する機器や関連部位の沸騰による損傷や故障の発生を防ぐことができる。しかも、通水部内に満たされている水によって、太陽熱集熱部を構成する機器や関連部位の損傷や故障の発生を一次的に防ぐことができる。
【００１０】
上記のシステムにおいて、太陽熱集熱部の温度を検知する温度センサーと、
水道管を開閉するバルブと、
バルブ開閉駆動部と、
前記温度センサーからの信号に基づいて、温度が所定の危険温度に達したとき、バルブを開かせる指令信号をバルブ開閉駆動部に出力する制御部とが備えられているのもよい。
【００１１】
この場合は、太陽熱集熱部の通水部に適時に水道水を送り込むことができ、太陽熱集熱部を構成する機器や関連部位の損傷や故障の発生を確実に防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、以上のとおりのものであるから、太陽熱集熱部を構成する機器や関連部位への熱による損傷や故障を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示す第１実施形態の太陽熱利用給湯システムは、水循環回路１に太陽熱集熱部２と、駆動源としてのポンプＰと、熱交換部４とが介設され、ポンプＰを駆動することにより、太陽熱集熱部２において循環回路１内の水を太陽熱で加温し、加温された水の熱を熱交換部４で貯湯槽５内の水に伝えて貯湯槽５の水を加温するようになされたもので、該水循環回路１によって、太陽熱集熱部２の通水部入口２ａに接続された水送入管部１ａと、太陽熱集熱部２の通水部出口２ｂに接続された水送出管部１ｂとが形成され、太陽熱集熱部２の通水部２ｃ内を含む水循環回路１内には、ポンプＰが駆動しているか否かにかかわらず、常時、水が存在している。
【００１５】
太陽熱集熱部２は、複数の太陽熱集熱器６…の通水部２ｃ…を直列状態に接続して構成されており、各太陽熱集熱器６は、例えば、シリカエアロゲル等の透明多孔質断熱材と選択吸収膜とを組み合わせて選択吸収膜に集熱された太陽熱を通水部２ｃ内の水に伝えるようになされたものなどが用いられるが、特に制限はなく、各種の太陽熱集熱器が用いられてよい。
【００１６】
なお、貯湯槽５には水道管８と給湯管９が接続され、１３は混合弁で、該混合弁１３により、貯湯槽５で沸かされた高温水と水道水とが混合されて所定の温度の高温水に調整され、利用側には、この高温水と水道水とが混合されて利用温度の温水が供給されるようになされている。１０は膨張タンク、１１…は開閉バルブ、１２は逆止弁である。
【００１７】
そして、上記の水循環回路１には、ポンプＰと太陽熱集熱部２との間の位置、即ち水送入管部１ａの位置において水道管１４が接続されると共に、太陽熱集熱部２と熱交換部４の間の位置、即ち水送出管部１ｂにおいて排水管１５が接続され、水道管１４には第１開閉バルブ１６が、排水管１５には第２バルブ１７がそれぞれ設けられ、ポンプＰが停止している状態で、第１バルブ１６と第２バルブ１７が開かれると、水道水が、ポンプＰや熱交換部４を通過することなく太陽熱集熱部２の通水部２ｃ…に通され、排水管１５を通じて排水されるようになされている。
【００１８】
また、太陽熱集熱部２には温度センサー１８が設けられ、該太陽熱集熱部２の通水部２ｃ内の水の温度が検知されるようになされていると共に、第１、第２のバルブ１６，１７にはそれぞれ、バルブ開閉駆動部Ｅ１，Ｅ２が備えられている。そして、マイコン等からなる制御部１９が備えられ、該制御部１９は、温度センサー１８からの信号に基づいて、検知された温度が所定の危険温度、例えば沸騰温度である１００°Ｃ、あるいは、１００°Ｃに近い温度に達したとき、第１、第２のバルブ１６，１７を開かせる指令信号をバルブ開閉駆動部Ｅ１，Ｅ２に出力するようになされている。
【００１９】
上記の太陽熱利用給湯システムでは、図２に示すように、太陽の射す日中に、ポンプＰの駆動によって水循環回路１内で水を循環させると、該水は、太陽熱集熱部２において加温されると共に、その熱は、熱交換部４において貯湯槽内の水に伝えられて、貯湯槽５内の水を沸かしていく。
【００２０】
そして、太陽の射す日中に、貯湯槽５内の水が沸かし上げられてしまうことなどによって、ポンプＰが停止し、太陽熱集熱部２の通水部２ｃ内の水の温度が太陽熱によって上昇していき、温度センサー１８が、沸騰温度あるいは沸騰温度に近い温度に達したのを検知したとき、制御部１９の制御によって、図３に示すように、第１，第２バルブ１６，１７が開かれ、太陽熱集熱部２内の通水部２ｃに水道管からの水が送り込まれ、それによって太陽熱集熱部２の通水部２ｃ内での水の沸騰が防止され、該集熱部２を構成する機器６…や関連部位に損傷や故障を生じさせてしまうのが防がれる。
【００２１】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、水循環回路１に太陽熱集熱部２とポンプＰと熱交換部４とを介設し、太陽熱によって熱交換部４で貯湯槽５内の水を沸かせる循環式の給湯システムに適用した場合を示したが、水循環回路に太陽熱集熱部とポンプと貯湯槽とを介設し、貯湯槽内の水を水循環回路内で循環させて太陽熱で加温していく循環式の太陽熱利用給湯システムに適用することも可能であるし、また、非循環式の太陽熱利用給湯システムに適用することも可能である。
【００２２】
また、上記の実施形態では、ポンプＰの停止時にも太陽熱集熱部２の通水部２ｃ内に水が満たされた状態になる場合を示したが、ポンプＰの停止時に、太陽熱集熱部の通水部内が空になる太陽熱利用給湯システムに適用することも可能である。
【００２３】
また、上記の実施形態では、ポンプＰの停止時に水道管１４からの水を太陽熱集熱部２の通水部２ｃに通すのを、温度センサー１８や制御部１９等を用いて行う場合を示したが、その他の検知制御機構で行うようになされているよいし、マニュアル操作で行うようになされていてもよい。
【００２４】
また、温度センサー１８は、太陽熱集熱部２の通水部２ｃ内の水温を検知するものであってもよいし、太陽熱集熱部２のその他の部位の温度を検知するものであってもよく、それに応じて、危険温度の具体的設定値が決められてよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態の太陽熱利用給湯システムを示す説明図である。
【図２】同システムの、ポンプ駆動による太陽熱集熱中の作動状態を示す説明図である。
【図３】同システムにおいて、ポンプ停止時に太陽熱集熱部の温度の異常上昇を検知したときの作動状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ａ…水送入管部
１ｂ…水送出管部
２…太陽熱集熱部
２ａ…通水部入口
２ｂ…通水部出口
２ｃ…通水部
１４…水道管
１５…排水管
１６，１７…開閉バルブ
１８…温度センサー
１９…制御部
Ｅ１，Ｅ２…バルブ開閉駆動部
Ｐ…ポンプ（駆動源）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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