JP2002048418A - 太陽熱温水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価な耐熱ゴム製のジョイントを使用しなが
ら、製品寿命の長い太陽熱温水器を得ることを目的とし
ている。 【構成】 開放式の貯湯タンク２１と、該貯湯タンク２
１に設けた複数の循環用接続口２３、２４と、該貯湯タ
ンク２１より下方に設けた集熱板６と、該集熱板６に設
けた集熱板接続口６１、６４とを有した自然循環式の太
陽熱温水器１において、循環用接続口２３、２４の内径
よりも集熱板接続口６１、６４の外径を小径にして、か
つ、集熱板接続口６１、６４の先端部を循環用接続口２
３、２４開口部の直近、または、集熱板接続口６１、６
４の先端部が循環用接続口２３、２４の内部に差し込ま
れるようにして、集熱板接続口６１、６４と循環用接続
口２３、２４とを伸縮自在の耐熱ゴム製ジョイント４で
つないだ構成を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽熱により温水
を作り風呂や台所などに給湯する自然循環式太陽熱温水
器に関する。

【０００２】

【従来の技術】本件に類似した太陽熱温水器として実公
平４−４０１２９号や実公平５−１４１１９号等が公知
である。これらの公報に記載された図には具体的に描か
れてないが、貯湯タンクと集熱板とを接続する部分の構
造はおおむね図５の様になっていた。

【０００３】すなわち、太陽熱温水器１０１において、
開放式貯湯タンク１０２には集熱板１０３に向けて貯湯
タンク１０２内の水が出て、また集熱板１０３から貯湯
タンク１０２に戻る循環用接続口１０４、１０５等があ
る。１台の太陽熱温水器１０１は通常１つの貯湯タンク
１０２と複数枚の集熱板１０３で構成されるが集熱板１
枚につき流入用の集熱板接続口１０６と流出用の集熱板
接続口１０７が設けられ、この集熱板接続口１０６、１
０７に対応する貯湯タンク１０２の位置に前記循環用接
続口１０４、１０５が設けられ、これらの循環用接続口
１０４と集熱板接続口１０６、循環用接続口１０５と集
熱板接続口１０７の間を耐熱ゴム製のジョイント１０８
で水漏れのないようにつないでいる。７は集熱板１０３
の表面を覆うガラスやフィルム等の透明なカバーで、１
０９は貯湯タンク１０２の周囲に取り付けられた放熱を
防ぐための断熱材でできた保温筒である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示す太陽熱温水器の貯湯タンクと集熱板とを接続する部
分の接続構造にあっては以下の課題を有していた。ａ．
貯湯タンク１０２に設けた循環用接続口１０４、１０５
と集熱板接続口１０６、１０７が離れた位置にあり、そ
の間を耐熱ゴムのジョイント１０８で接続していたため
通常の使用では問題ないが、夏場１週間程度家を留守に
するような場合には貯湯タンク１０２内の湯の温度が上
がり過ぎる。このため水の中に含まれる塩素がこの高温
の湯により活性化してしまい、この水が耐熱ゴムのジョ
イント１０８の内面を循環するため耐熱ゴムのジョイン
ト１０８を溶かしてしまい、それが何度も繰り返される
と最後には水漏れを起こすという問題があった。

【０００５】ｂ．また、上記課題を解決する手段として
耐熱ゴムの材料にフッ素やシリコン等の特殊な材料を配
合して、更に耐熱温度・耐塩素性の高いゴムを使用する
ことも考えられるが、特殊な材料を使用するため高価に
なるという問題があった。

【０００６】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、安価な耐熱ゴム製のジョイントを使用しながら、製
品寿命の長い太陽熱温水器を得ることを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の太陽熱温水器では、開放式の貯湯タンクと、
該貯湯タンクに設けた複数の循環用接続口と、該貯湯タ
ンクより下方に設けた集熱板と、該集熱板に設けた集熱
板接続口とを有した自然循環式太陽熱温水器において、
循環用接続口の内径よりも集熱板接続口の外径を小径に
して、かつ、集熱板接続口先端部を循環用接続口開口部
の直近、または、集熱板接続口先端部が循環用接続口の
内部に差し込まれ、集熱板接続口と循環用接続口とを伸
縮自在の耐熱ゴム製ジョイントでつないだ構成を備えて
いる。この循環用接続口の内径よりも集熱板接続口の外
径を小さくするという組み合わせは、高温の湯が流れる
集熱板から貯湯タンクに向かう流れの方だけでも良い。
この構成により、集熱板接続口から出た活性化した塩素
を含んだ高温の湯が伸縮自在のジョイント内面を流れる
ことなく直接貯湯タンク内に戻すことができる太陽熱温
水器を得ることができる。

【０００８】また、循環用接続口から集熱板接続口に向
けて蛇腹の外径が徐々に小さくなるように成形してい
る。この構成により、貯湯タンク部２の外装２７に開け
た穴２７ａから蛇腹を引き出すとき十分な伸びが得られ
ると共に先が細くなっているので引き出しやすく作業性
がよくなる。

【０００９】また、前記伸縮自在のジョイントは、内径
部が集熱板接続口６１、６４の外径とほぼ同じかわずか
大きい程度に成形している。この構成により余分な滞留
水を生じないようにできる。

【００１０】また、前記伸縮自在のジョイントは、前記
循環用接続口及び前記集熱板接続口に接続したときに密
接しない中間部に大径部と小径部を有し、縮めたときに
大径部の内部に小径部の一部が入り込むよう構成されて
いる。この構成により、集熱板接続口先端部が循環用接
続口開口部の直近、または、集熱板接続口先端部が循環
用接続口の内部に差し込むことのできる構造を得ること
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図１は本発明の実施の形態に係る太陽
熱温水器の一部破断の全体構成図、図２は要部側面断面
図、図３は本発明第１の実施の形態に係るジョイントの
断面図、図４は本発明第２の実施の形態に係るジョイン
トの断面図である。なお、カバー７は従来例と同じなの
で、同じ番号を付して説明を省略する。

【００１２】図において、１は太陽熱温水器で、貯湯タ
ンク部２と、太陽熱集熱部３とこれらをつなぐ伸縮自在
のジョイント４等からなり、貯湯タンク部２には貯湯タ
ンク２１と、該貯湯タンク２１を囲む断熱材でできた保
温筒２２と、貯湯タンク２１の上部膨出部に上水道等の
給水源から水を送る給水管５が接続され、給水管５から
前記膨出部に入った所には貯湯タンク２１内の水位が一
定以上になると自動的に給水を止めるボールタップ５１
が取り付けられる。

【００１３】前記太陽熱集熱部３には内部に集熱板６
と、該集熱板６には貯湯タンク２１からの冷たい水を集
熱板６に受け入れる集熱板接続口６１と、該集熱板接続
口６１に受け入れた水を集熱板６の下部までおろす降水
管部６２と、太陽熱を受けて集熱板６内部の水温を上昇
させる集熱部６３と、昇温した水を貯湯タンク２１に戻
す集熱板接続口６４がある。

【００１４】また、前記貯湯タンク２１には前記集熱板
６に設けた前記集熱板接続口６１、６４に対応した位置
に設けられた循環用接続口２３、２４と、貯湯タンク２
内の水が膨張し過ぎたときに外部に排出するオーバーフ
ロー管２５、温度の上がった水（湯）を台所や風呂等へ
給湯するための給湯配管を接続する給湯配管接続口２６
等を有している。２７は貯湯タンク部２全体を覆う外
装、２７ａは外装２７に開けた穴で集熱板接続口６１、
６４とほぼ同じピッチで開けられる。

【００１５】以上のように構成された実施の形態の太陽
熱温水器１について、組立手順を図面を用いて説明す
る。

【００１６】図２（ａ）は図１の太陽熱温水器１の据え
付け時において、貯湯タンク部２と太陽熱集熱部３を組
み立てるときの状態図である。この図に示すように組立
時には貯湯タンク部２を上方にスライドさせ太陽熱集熱
板部３と貯湯タンク部２との間を開ける。この隙間Ｌは
作業空間となる。次に、貯湯タンク２１の循環用接続口
２３、２４に予め接続してあるジョイント４を外装２７
の穴２７ａから引き出して集熱板接続口６１、６４につ
なぎ、ワイヤークランプや自在バンド等（図示せず）で
水漏れの無いように締めつける。循環用接続口２３、２
４は大径に、集熱板接続口６１、６４は小径に形成され
ており、ジョイント４の蛇腹部の外径も循環用接続口２
３、２４側を大きく集熱板接続口６１、６４側が小さく
なるように形成されている。ジョイント４の蛇腹部の内
径は集熱板接続口６１、６４の外径とほぼ同じかわずか
大きい程度が望ましい。その後、貯湯タンク部２を下方
にスライドさせ貯湯タンク部２の下端と太陽熱集熱板部
３の上端が所定の位置になるようにする。こうしたとき
に集熱板接続口６１、６４の先端部が貯湯タンク２１の
循環用接続口２３、２４の開口部の直近、または循環用
接続口２３、２４の内部に差し込まれるようになる。
（図２（ｂ））

【００１７】次に、図１により沸き上げについて説明す
る。前提条件として貯湯タンク２１には水が入っている
ものとする。太陽熱集熱部３は貯湯タンク部２よりも下
方にあるので集熱板６内にも当然水は入っている。集熱
板６に太陽光の日射が当たると集熱部６３内の水の温度
が上昇する。これにより水の比重が軽くなるため流出側
の集熱板接続口６４から循環用接続口２４を通り貯湯タ
ンク２１に戻り、その分だけ貯湯タンク２１から循環用
接続口２３、流入側の集熱板接続口６１を経て冷たい水
が集熱板６に流入する。集熱板６に入った水は降水管部
６２を通り集熱板６の下部まで下り再び集熱部６３に入
る。これを繰り返すことにより貯湯タンク２１内の水の
温度が上昇するようになる。

【００１８】前述のように、集熱板接続口６１、６４の
外径ｄよりも循環用接続口２３、２４の内径Ｄの方が大
きく、集熱板接続口６１、６４の先端部が循環用接続口
２３、２４の開口部の直近または、集熱板接続口６１、
６４の先端部が循環用接続口２３、２４の内部に差し込
まれるようになっているので、集熱板６で沸き上がった
活性化した塩素を含んだ高温の湯はジョイント４内面を
伝って流れることなく、集熱板接続口６４から循環用接
続口２４を通じ貯湯タンク２１に戻ることができる。

【００１９】また、通常貯湯タンク２１はポリエチレン
樹脂のブロー成形で作られることが多く、集熱板６はス
テンレス鋼板の溶接で作られることが多い。このこと
は、貯湯タンク２１の循環用接続口２３、２４のピッチ
は温度による寸法変化が大きく、集熱板６の集熱板接続
口６１、６４のピッチは余り変化しないことを意味す
る。従って循環用接続口２３、２４の内径を集熱板接続
口６１、６４の外径よりも大きくすることにより温度に
よる寸法変化を吸収することができる。

【００２０】伸縮自在のジョイント４は図３に示すよう
に循環用接続口２３、２４側から集熱板接続口６１、６
４に向けて蛇腹の外径が徐々に小さくなるように、内径
は集熱板接続口６１、６４の外径とほぼ同じかわずか大
きい程度に成形してある。これにより蛇腹の外径が徐々
に小さくなるようにしてあるので貯湯タンク部２の外装
２７に開けた穴２７ａから蛇腹を引き出すとき十分な伸
びが得られると共に、先が細くなっているので引き出し
やすく作業性がよくなる。また、内径部は集熱板接続口
６１、６４の外径とほぼ同じかわずか大きい程度に成形
しているので余分な滞留水を生じない。

【００２１】また、実施例２の伸縮自在のジョイント４
は循環用接続口及び集熱板接続口に接続したときに密接
しない中間部に大径部と小径部を有し、図４に示すよう
に縮めたときに大径部の中に小径部の一部が入り込むよ
うになっている。これにより伸縮代が十分確保できる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明の太陽熱温水器によ
れば、以下のような優れた効果を有する。

【００２３】請求項１に記載の発明によれば、開放式の
貯湯タンクと、該貯湯タンクに設けた複数の循環用接続
口と、貯湯タンクより下方に設けた集熱板と、集熱板に
設けた集熱板接続口とを有した自然循環式太陽熱温水器
において、循環用接続口の内径よりも集熱板接続口の外
径を小径にして、かつ、集熱板接続口先端部を循環用接
続口開口部の直近または集熱板接続口先端部が循環用接
続口の内部に差し込むことができるようにして、集熱板
接続口と循環用接続口とを伸縮自在のジョイントでつな
いだ構成としているので、 （１）集熱板で沸き上がった活性化した塩素を含んだ高
温の湯は伸縮自在のジョイント内面を伝って流れること
なく集熱板接続口から循環用接続口を通じ貯湯タンクに
戻ることができ、高価な耐熱ゴムを使用しなくても製品
寿命が長くなるるという効果を有する。 （２）温度による貯湯タンクの収縮による寸法変化を吸
収することができるという効果を有する。

【００２４】請求項２に記載の発明によれば、伸縮自在
のジョイントは、循環用接続口側から集熱板接続口に向
けて蛇腹の外径を徐々に小さくなるように成形してある
ので請求項１の効果に加え貯湯タンク部２の外装に開け
た穴から蛇腹を引き出すとき十分な伸びが得られると共
に、先が細くなっているので引き出しやすく作業性がよ
くなるという効果を有する。

【００２５】請求項３に記載の発明によれば、伸縮自在
のジョイントの内径は集熱板接続口の外径とほぼ同じか
わずか大きい程度に成形しているので請求項２の効果に
加え余分な滞留水を生じないという効果を有する。

【００２６】請求項４に記載の発明によれば、伸縮自在
のジョイントは、循環用接続口及び集熱板接続口に接続
したときに密接しない中間部に大径部と小径部を有し、
縮めたときに大径部の内部に小径部の一部が入り込む構
成としているので請求項１の効果に加え伸縮代が十分確
保できるという効果を有する。

【００２７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る太陽熱温水器の一部
破断の全体構成図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る太陽熱温水器の要部
側面断面図で、（ａ）は据え付け時において太陽熱集熱
部を組み立てるときの状態図である。（ｂ）は組立完了
の状態図である。

【図３】本発明第１の実施の形態に係る太陽熱温水器に
使用する伸縮自在のジョイントの断面図である。

【図４】本発明第２の実施の形態に係る太陽熱温水器に
使用する伸縮自在のジョイントの断面図である。

【図５】図２（ｂ）に相当する従来例である。

【符号の説明】

１ 太陽熱温水器 ２ 貯湯タンク部 ３ 太陽熱集熱部 ４ ジョイント ５ 給水管 ６ 集熱板 ７ カバー ２１ 貯湯タンク ２２ 保温筒 ２３、２４ 循環用接続口 ２５ オーバーフロー管 ２６ 給湯配管接続口 ２７ 外装 ２７ａ 穴 ５１ ボールタップ ６１、６４ 集熱板接続口 ６２ 降水管部 ６３ 集熱部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開放式の貯湯タンクと、該貯湯タンクに
   設けた複数の循環用接続口と、該貯湯タンクより下方に
   設けた集熱板と、該集熱板に設けた集熱板接続口とを有
   した自然循環式太陽熱温水器において、前記循環用接続
   口の内径よりも前記集熱板接続口の外径を小径にして、
   かつ、集熱板接続口先端部を循環用接続口開口部の直近
   または集熱板接続口先端部が循環用接続口の内部に差し
   込まれ、集熱板接続口と循環用接続口とを伸縮自在のジ
   ョイントでつないだことを特徴とする太陽熱温水器。
2. 【請求項２】 前記伸縮自在のジョイントは、前記循環
   用接続口側から前記集熱板接続口に向けて蛇腹の外径を
   徐々に小さくしたことを特徴とする請求項１記載の太陽
   熱温水器。
3. 【請求項３】 前記伸縮自在のジョイントは、蛇腹の内
   径を集熱板接続口の外径とほぼ同じかわずかに大きい程
   度に成形したことを特徴とする請求項２記載の太陽熱温
   水器。
4. 【請求項４】 前記伸縮自在のジョイントは、前記循環
   用接続口及び前記集熱板接続口に接続したときに密接し
   ない中間部に大径部と小径部を有し、縮めたときに大径
   部の内部に小径部の一部が入り込むようになっているこ
   とを特徴とする請求項１記載の太陽熱温水器。