JP2004003704A

JP2004003704A - 太陽熱集熱器

Info

Publication number: JP2004003704A
Application number: JP2002158254A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Yamashita; 山下　満雄
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2004-01-08

Abstract

【課題】瓦屋根上における外観を全く損なうことが無く、長期信頼性に優れた太陽熱集熱器を提供すること。
【解決手段】瓦屋根に瓦２０と集熱器本体とを瓦重ねして配設するようにした太陽熱集熱器２１であって、瓦２０が重ねられる前記集熱器本体の上面に段状に且つ複数に分割して形成された光透過体（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）を設け、該光透過体２０で熱媒の流路２８，２８’が形成された集熱板２７を覆うようにしたことを特徴とする。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は瓦屋根に設置され上面が瓦形状をなす太陽熱集熱器に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
従来の太陽熱集熱器の一例を図４に示す。一般に、太陽熱集熱器は太陽光を透過し、且つ集熱器本体内部の保温を行うために、その最上部に１枚の強化ガラス等からなる光透過体１１が設けられる。
【０００３】
また、光透過体１１の下には、太陽光を吸収し熱エネルギーに変換する金属製の集熱板１２が設けられており、さらに、光透過体１１と集熱板１２の間には、集熱板１２からの放熱によるエネルギー損失を防止する目的で空気層が設けられている。なお、集熱板１２は、アルミニウム等の熱伝導性の良好な金属で構成されており、その表面には、太陽光の吸収を促進しかつ、放射による熱損失を抑える目的で選択吸収処理が施されている。
【０００４】
また、集熱板１２には、これに近接して、あるいはこれに一体的に熱媒体の流路となる熱媒管１３、１３’が設けられており、この内部を熱媒が循環することにより、集熱板１２の熱エネルギーを回収することができる構造になっている。
【０００５】
さらに、集熱板１２の下には、断熱材１４が設けられており、熱の損失を抑える構造にしている。
【０００６】
そして、集熱板１２、熱媒管１３，１３’、及び断熱材１４を保護し、内部の保温性を確保するためにケース１５が設けられている。
【０００７】
このように、従来の太陽熱集熱器の透光過体に１枚の強化ガラス等を用い、そのサイズとしては、１ｍ×２ｍ程度もの瓦の大きさに比べてかなり大面積のものが一般に使用される。
【０００８】
したがって、このような瓦で葺いた屋根に上記構成の太陽熱集熱器を設置する場合、周囲に配設された多数の瓦との外観（瓦特有の段状の外観）に対し、太陽熱集熱器の上面に設けた光透過体が平面形状で大面積であるために、周囲に配設された瓦との外観上の一体感がなく見栄えが悪いという問題があった。
【０００９】
また、太陽熱集熱器を屋根面に設置する場合には、ステンレスワイヤ等を用いて緊縛して設置するのが一般的であり、安定した設置強度を得るためには施工技術によるところが大きく、長期的な信頼性に関して不安があった。
【００１０】
そこで、本発明は上述の問題点に鑑み提案されたものであり、瓦屋根上における外観を全く損なうことが無く、長期信頼性に優れた太陽熱集熱器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の太陽熱集熱器は、瓦屋根に瓦と集熱器本体とを瓦重ねして配設するようにした太陽熱集熱器であって、瓦が重ねられる前記集熱器本体の上面に段状に且つ複数に分割して形成された光透過体を設け、該光透過体で熱媒の流路が形成された集熱板を覆うようにしたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る太陽熱集熱器の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１に本発明の太陽熱集熱器２１の外観を説明する斜視図を示す。また、図２及び図３に、図１の太陽熱集熱器２１を瓦屋根に設け、屋根面に多数の瓦と一体的に瓦重ねして配設した場合に、図１におけるＡ−Ａ’線断面図を示す。
【００１４】
図１〜図３に示すように、太陽熱集熱器２１は集熱器本体において瓦２０が重ねられる上面に、段２２ａ、２２ｂ、２２ｃが形成され複数の段状部を備えた光透過体２２が設けられ、これにより水や不凍液などの熱媒の流路が形成された集熱板２７を覆うように構成されている。すなわち、太陽熱集熱器２１は、複数に分割された（この実施形態では３分割）光透過体２２、太陽光を受けて熱エネルギーに変換する集熱板２７、集熱板２７の熱を収集するために集熱板２７に設けた熱媒流路２８、２８’、及びこれら熱媒流路２８、２８’等を収容するためのケース２９から主に構成されている。
【００１５】
ここで、光透過体２２はガラスやプラスチック等で形成され防水構造を成しており、その幅２３及び段差２４は周囲の瓦２０の幅２５及び段差２６とほぼ等しく形成されている。さらに集熱器本体の厚みも、周囲の瓦２０の厚みとほぼ同等にしており、また、集熱器本体の全体の幅寸法として、集熱器本体の周囲に敷設する瓦２０の幅寸法の倍数として、周囲に瓦を敷設する場合の、施工性に対し配慮されている。これにより、太陽熱集熱器２１は瓦屋根上において周囲の瓦になじんで外観を全く損なうことが無い上に、従来のように長期信頼性に対し全く不安がない。
【００１６】
また、複数に分割された光透過体２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）は、アルミニウム等の屋外設置に対する耐久性に優れた金属からなり、略「互」形状断面を有する支持材３０にて強固に保持されている。この支持部材３０はアルミニウムなどの材質で、ガラスに負荷される風圧・積雪等の荷重に耐える強度を有せしめ、かつ当該支持材の前後にある透過体２２ａ、２２ｂを固定するために図３のように略「互」形の断面形状をとっており、光透過体間の段差を形成するとともに、その支持、防水の役割を果たしている。具体的には透過体２２ａを支持材３０の前方下部に設けた凹部に勘合させ、透過体２２ｂを同上部後方に設けた凹部に勘合させる形で固定するようになっている。
【００１７】
このように、光透過体２２を段状且つ複数に分割して形成したので、例えば光透過体２２が破損するような場合でも、その被害が全体に及ぶことが無く、その交換時の作業を簡便に行うことができる。また、光透過体２２の各々における対地角度が小さくなることにより、太陽光が光透過体２２により集熱器前面に反射し、防眩性に優れる。
【００１８】
また、集熱板２７は、アルミニウム、銅等の熱伝導性に優れた金属で構成されている。集熱板２７は、上記略「互」形状断面を有する支持材３０により日射がさえぎられ集熱板２７に到達する日射が少なくなるので、支持材３０により日射がさえぎられる部位の集熱板２７を光透過体２２の受光面に近接させることにより、支持材３０等の存在により日射がさえぎられる影響を極力少なくしている。
【００１９】
かくして、本発明の太陽熱集熱器によれば、屋根面に従来のようにステンレスワイヤ等で緊縛することが不要となり、例えば木ネジ等を用いて家の垂木に固定する等の簡便な方法により、安定した設置強度が得られる。
【００２０】
なお、集熱板２８は、ヒートパイプ等から構成されるような図示以外の集熱板としてもよく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更し実施が可能である。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の太陽熱集熱器によれば、光透過体を段状且つ複数に分割して形成したので、例えば光透過体が破損するような場合でも、その被害が全体に及ぶことが無く、その交換時の作業を簡便に行うことができる。
【００２２】
また、光透過体を分割し各々を階段状に設けたことにより、各々の対地角度が小さくなることにより、太陽光が光透過体により集熱器前面に反射し、防眩性に優れた太陽熱集熱器を提供できる。
【００２３】
また、太陽熱集熱器を瓦屋根に瓦と一体的に設置する場合に、屋根面の外観を損なうことない太陽熱集熱器を提供できる。
【００２４】
さらに、屋根面に従来のようにステンレスワイヤ等で緊縛することが不要となり、例えば木ネジ等を用いて家の垂木に固定する等の簡便な方法により、安定した設置強度が得られる優れた太陽熱集熱器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽熱集熱器の外観を模式的に説明する斜視図である。を示す。
【図２】図１の太陽熱集熱器を瓦屋根に設け、屋根面に多数の瓦と一体的に配設した場合に、図１のＡ−Ａ’線断面における断面図である。
【図３】図１の太陽熱集熱器を瓦屋根に設け屋根面に多数の瓦と一体的に配設した場合に、図１のＡ−Ａ’線断面における断面図である。
【図４】従来の太陽熱集熱器を模式的に説明する一部破断斜視図である。
【符号の説明】
２１：集熱器本体
２２：光透過体
２７：集熱板
２８：熱媒流路
２９：ケース
３０：支持材

Claims

瓦屋根に瓦と集熱器本体とを瓦重ねして配設するようにした太陽熱集熱器であって、瓦が重ねられる前記集熱器本体の上面に段状に且つ複数に分割して形成された光透過体を設け、該光透過体で熱媒の流路が形成された集熱板を覆うようにしたことを特徴とする太陽熱集熱器。