JP2004317027A - 太陽熱集熱器 - Google Patents
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Abstract
【課題】加工が容易で、簡単な構造を持つとともに、集熱効率に優れた太陽熱集熱器を提供する。
【解決手段】複数の集熱板4を備えた横長の太陽熱集熱器Aにおいて、水平方向一端に給水ヘッダー1を、水平方向他端には集水ヘッダー3を対設し、該給水ヘッダー1と集水ヘッダー3との間は集熱板4に内設された横長の通水管2で連通されるとともに、上記給水ヘッダー1の下部には、循環する熱媒の入口である給水口11を備え、上記集水ヘッダー3の上部には加温された熱媒の出口である送湯口31を備えることを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】複数の集熱板4を備えた横長の太陽熱集熱器Aにおいて、水平方向一端に給水ヘッダー1を、水平方向他端には集水ヘッダー3を対設し、該給水ヘッダー1と集水ヘッダー3との間は集熱板4に内設された横長の通水管2で連通されるとともに、上記給水ヘッダー1の下部には、循環する熱媒の入口である給水口11を備え、上記集水ヘッダー3の上部には加温された熱媒の出口である送湯口31を備えることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソーラーシステムに関する。さらに詳しくは、太陽熱集熱器と蓄熱貯湯槽とから構成されるソーラーシステムの太陽熱集熱器に関する。
【0002】
【従来の技術】
太陽熱を利用して給湯するソーラーシステムはよく知られており、通常、太陽熱集熱器と蓄熱貯湯槽とから構成されている。太陽熱集熱器は複数の集熱板から構成されるとともに、建物の屋上や屋根の上に載置され、上記集熱板に内設した通水管に熱媒、例えば水を送り、太陽熱を吸収して加温された水を蓄熱貯湯槽に送湯し、蓄熱貯湯槽においては、太陽熱集熱器からの送湯を熱交換器で熱交換して用水を加温し、得られた湯を各所に給湯するようにされている。このとき、上記太陽熱集熱器における集熱効率がソーラーシステムの性能を左右するため、いかに熱効率よく太陽熱を集熱するかについて、各種提案がなされている(特許文献1、2、3、4。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−253168号公報(第1−3頁、第1図、第2図、第4図)
【特許文献2】
特開昭58−24758号公報(第1−2頁、第1図)
【特許文献3】
特開昭58−213155号公報(第1−4頁、第2、3、4、5図)
【特許文献4】
特開昭60−162152号公報(第1−2頁、第2図)
【0004】
例えば、上記の中で、特開昭58−213155号公報には、本願図5に示す太陽熱集熱器Cが開示されている。上記太陽熱集熱器Cは、本願図5に示すように、2つの集熱器Ca、Cbを左右に並べて横長とすることにより構成されている。同図から明らかなように、水供給口101から供給された水は、各給水ヘッダー10から集熱器Ca、Cbに並列に送られ、複数の集熱板40に内設された上下方向に伸びる複数本の通水管20を下から上に流れる間に加温される。集熱器Ca、Cbで加温された水は、集水ヘッダー30に流入して合一し、送湯管301を経由して図示しない蓄熱貯湯槽に送られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記集熱器Ca、Cbは、本願図5からよくわかるように、多数の通水管20を縦方向に配設しているため、給水ヘッダー10および集水ヘッダー30との接続個所が多く、その加工に手間がかかるという問題がある。さらに、配管も複雑となるため、配管抵抗も大きく、水詰まりの原因ともなる。本発明は、このような問題を解決して、加工が容易で、構造が簡単であるとともに、集熱効率に優れた太陽熱集熱器を提供することを、その課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記課題を解決するために、つぎのような技術的手段を講じている。すなわち、本発明によれば、複数の集熱板を備えた横長の太陽熱集熱器において、水平方向一端に給水ヘッダーを、水平方向他端には集水ヘッダーを対設し、該給水ヘッダーと集水ヘッダーとの間は集熱板に内設された横長の通水管で連通されるとともに、上記給水ヘッダーの下部には、循環する熱媒の入口である給水口を備え、上記集水ヘッダーの上部には加温された熱媒の出口である送湯口を備えることを特徴とする太陽熱集熱器が提供される。このとき、同一集熱面積を有する太陽熱集熱器であれば、従来技術における縦方向に配設された通水管の間隔と同じ間隔で、横長に通水管を配設することにより、集熱効率を従来と略同等に保ちながら、通水管の設置本数を少なくすることができる。その結果、加工が容易となり、構造が簡単であるとともに、集熱効率に優れた太陽熱集熱器を提供することができる。また、給水口よりも送湯口の方が高い位置にあるから、上記給水ヘッダーと集水ヘッダーとを連通する複数の通水管内を熱媒が均一に流れる。
【0007】
上記送湯口に接続配管を下向きに接続してU字管構造とするとともに、この接続配管と隣接される太陽熱集熱器の給水口とを相互に接続可能とされることが好ましい。送湯口をU字管構造とすることによって、一つの太陽熱集熱器の送湯口がその下部に位置するようになるため、他の太陽熱集熱器の給水口と突き合わせて容易に接続することができる。その結果、隣接する太陽熱集熱器を簡単に接続することが可能となる。
【0008】
上記集水ヘッダーに下向き配管を延設してU字管を形成し、この下向き配管の下端を送湯口とすることが好ましい。このようにすることによって、一つの太陽熱集熱器の送湯口がその下部に位置するようになるため、他の太陽熱集熱器の給水口と突き合わせて容易に接続することができる。その結果、太陽熱集熱器を隣接して簡単に接続することが可能となる。
【0009】
上記熱媒が水であることが好ましい。人体にとって無害な水を熱媒として用いるため、安全衛生上の問題がなく、また太陽熱集熱器の保守、管理が容易となる。
【0010】
上記通水管には金属フィンが装着されることが好ましい。このようにすることによって、太陽熱を効率的に通水管に伝熱することができ、集熱効率の向上を図ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、熱媒として水を用いる場合の本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して、さらに詳細に説明する。図1は、屋根の傾斜に沿って屋根上に設けられた本発明にかかる横長の太陽熱集熱器Aの概略を示す平面図である。図1において、熱媒としての水は、給水口11から給水ヘッダー1の下部に送られ、複数の集熱板4内に内設された水平方向に伸びる通水管2を通過する間に太陽熱によって加温され、給水口11とは水平方向に対向する集水ヘッダー3に流入する。このとき、通水管2には集熱効率を向上させるため、金属フィン(図示せず)が装着されている。加温された水は、集水ヘッダー3の上部に設けられた送湯口31から、後述する蓄熱貯湯槽に送られる。
【0012】
図2は、2個の横長の太陽熱集熱器Aの送湯口31に下向きに接続配管311を接続し、この接続配管311を用いて両者を接続した形態を示す平面図である。図3は、上記集水ヘッダー3に下向き配管を延設してU字管を形成し、この下向き配管の下端を送湯口31とした形態を示す。このとき、送湯口31は、太陽熱集熱器Aの下部に位置することとなるため、この送湯口31と、他の太陽熱集熱器Aの給水口11とを突き合わせて接続すれば、両者を簡単に接続することができる。
【0013】
図4は、図3のように構成した3個の横長の太陽熱集熱器Aを屋根の上に載置し、蓄熱貯湯槽Bとの間に、熱媒としての水の循環回路を形成した状態を示す概略説明図である。図4からよくわかるように、蓄熱貯湯槽Bからの給水配管5は、太陽熱集熱器Aの給水口11に接続され、送湯口31は、送湯配管6に接続され、循環回路を形成している。すなわち、太陽光によって加温された水は、送湯配管6を経て熱交換器7で用水と熱交換し、循環ポンプPによって再び給水配管5を経て、給水口11に送り返される。一方、用水配管8から補給される用水は、熱交換器7で熱交換し、加温された後、給湯配管9に供給される。給湯配管9からの温水は、各所の温水栓に供給され、かくして、温水栓を捻れば何時でも湯の出るソーラーシステムとすることができる。
【0014】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項1に記載の発明は、複数の集熱板4を備えた横長の太陽熱集熱器Aにおいて、水平方向一端に給水ヘッダー1を、水平方向他端には集水ヘッダー3を対設し、該給水ヘッダー1と集水ヘッダー3との間は集熱板4に内設された横長の通水管2で連通されるとともに、上記給水ヘッダー1の下部には、循環する熱媒の入口である給水口11を備え、上記集水ヘッダー3の上部には加温された熱媒の出口である送湯口31を備えることを特徴とする太陽熱集熱器Aである。このとき、同一集熱面積を有する太陽熱集熱器Aであれば、従来技術における縦方向に配設された通水管2の間隔と同じ間隔で、通水管2を横長に配設することにより、集熱効率を従来と略同等に保ちながら、通水管2の設置本数を少なくすることができる。その結果、加工が容易となり、簡単な構造で、集熱効率に優れた太陽熱集熱器Aを提供することができる。また、給水口よりも送湯口の方が高い位置にあるから、上記給水ヘッダーと集水ヘッダーとを連通する複数の通水管内を熱媒が均一に流れる。
【0015】
請求項2に記載の発明は、上記送湯口31に接続配管311を下向きに接続してU字管構造とするとともに、この接続配管311と隣接される太陽熱集熱器Aの給水口11とを相互に接続可能とされる。送湯口31をU字管構造とすることによって、一つの太陽熱集熱器の送湯口がその下部に位置するようになるため、他の太陽熱集熱器の給水口と突き合わせて容易に接続することができる。その結果、隣接する太陽熱集熱器を簡単に接続することが可能となる。
【0016】
請求項3に記載の発明は、上記集水ヘッダー3に下向き配管を延設してU字管を形成し、この下向き配管の下端が送湯口31とされる。このようにすることによって、一つの太陽熱集熱器Aの送湯口31がその下部に位置するようになるため、他の太陽熱集熱器Aの給水口11と突き合わせて容易に接続することができる。その結果、太陽熱集熱器Aを隣接して簡単に接続することが可能となる。
【0017】
請求項4に記載の発明は、上記熱媒が水とされる。人体にとって無害な水を熱媒として用いるため、請求項1に記載の発明の効果に加えて、安全衛生上の問題がなく、また太陽熱集熱器Aの保守、管理が容易となる。
【0018】
請求項5に記載の発明は、上記通水管2には金属フィンが装着される。このようにすることによって、請求項1に記載の発明の効果に加えて、太陽熱を効率的に通水管2に伝熱することができ、集熱効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる太陽熱集熱器の概略を示す平面図である。
【図2】図1に示す太陽熱集熱器を接続して用いた形態を示す平面図である。
【図3】集水ヘッダーと接続配管とから形成されたU字管を有する太陽熱集熱器を接続した形態を示す平面図である。
【図4】図3に示す太陽熱集熱器を3個用いて構成したソーラーシステムの概略説明図である。
【図5】公知の太陽熱集熱器の概略を示す平面図である。
【符号の説明】
A 本発明にかかる太陽熱集熱器
1 給水ヘッダー
11 給水口
2 通水管
3 集水ヘッダー
31 送湯口
311 接続配管
4 集熱板
B 蓄熱給湯装置
5 給水配管
6 送湯配管
7 熱交換器
8 用水配管
9 給湯配管
P 循環ポンプ
C 従来技術による太陽熱集熱器
Ca 同上を構成する集熱器
Cb 同上を構成する集熱器
10 同上給水ヘッダー
101 同上給水口
20 同上通水管
30 同上集水ヘッダー
301 同上送湯口
40 同上集熱板
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソーラーシステムに関する。さらに詳しくは、太陽熱集熱器と蓄熱貯湯槽とから構成されるソーラーシステムの太陽熱集熱器に関する。
【0002】
【従来の技術】
太陽熱を利用して給湯するソーラーシステムはよく知られており、通常、太陽熱集熱器と蓄熱貯湯槽とから構成されている。太陽熱集熱器は複数の集熱板から構成されるとともに、建物の屋上や屋根の上に載置され、上記集熱板に内設した通水管に熱媒、例えば水を送り、太陽熱を吸収して加温された水を蓄熱貯湯槽に送湯し、蓄熱貯湯槽においては、太陽熱集熱器からの送湯を熱交換器で熱交換して用水を加温し、得られた湯を各所に給湯するようにされている。このとき、上記太陽熱集熱器における集熱効率がソーラーシステムの性能を左右するため、いかに熱効率よく太陽熱を集熱するかについて、各種提案がなされている(特許文献1、2、3、4。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−253168号公報(第1−3頁、第1図、第2図、第4図)
【特許文献2】
特開昭58−24758号公報(第1−2頁、第1図)
【特許文献3】
特開昭58−213155号公報(第1−4頁、第2、3、4、5図)
【特許文献4】
特開昭60−162152号公報(第1−2頁、第2図)
【0004】
例えば、上記の中で、特開昭58−213155号公報には、本願図5に示す太陽熱集熱器Cが開示されている。上記太陽熱集熱器Cは、本願図5に示すように、2つの集熱器Ca、Cbを左右に並べて横長とすることにより構成されている。同図から明らかなように、水供給口101から供給された水は、各給水ヘッダー10から集熱器Ca、Cbに並列に送られ、複数の集熱板40に内設された上下方向に伸びる複数本の通水管20を下から上に流れる間に加温される。集熱器Ca、Cbで加温された水は、集水ヘッダー30に流入して合一し、送湯管301を経由して図示しない蓄熱貯湯槽に送られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記集熱器Ca、Cbは、本願図5からよくわかるように、多数の通水管20を縦方向に配設しているため、給水ヘッダー10および集水ヘッダー30との接続個所が多く、その加工に手間がかかるという問題がある。さらに、配管も複雑となるため、配管抵抗も大きく、水詰まりの原因ともなる。本発明は、このような問題を解決して、加工が容易で、構造が簡単であるとともに、集熱効率に優れた太陽熱集熱器を提供することを、その課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記課題を解決するために、つぎのような技術的手段を講じている。すなわち、本発明によれば、複数の集熱板を備えた横長の太陽熱集熱器において、水平方向一端に給水ヘッダーを、水平方向他端には集水ヘッダーを対設し、該給水ヘッダーと集水ヘッダーとの間は集熱板に内設された横長の通水管で連通されるとともに、上記給水ヘッダーの下部には、循環する熱媒の入口である給水口を備え、上記集水ヘッダーの上部には加温された熱媒の出口である送湯口を備えることを特徴とする太陽熱集熱器が提供される。このとき、同一集熱面積を有する太陽熱集熱器であれば、従来技術における縦方向に配設された通水管の間隔と同じ間隔で、横長に通水管を配設することにより、集熱効率を従来と略同等に保ちながら、通水管の設置本数を少なくすることができる。その結果、加工が容易となり、構造が簡単であるとともに、集熱効率に優れた太陽熱集熱器を提供することができる。また、給水口よりも送湯口の方が高い位置にあるから、上記給水ヘッダーと集水ヘッダーとを連通する複数の通水管内を熱媒が均一に流れる。
【0007】
上記送湯口に接続配管を下向きに接続してU字管構造とするとともに、この接続配管と隣接される太陽熱集熱器の給水口とを相互に接続可能とされることが好ましい。送湯口をU字管構造とすることによって、一つの太陽熱集熱器の送湯口がその下部に位置するようになるため、他の太陽熱集熱器の給水口と突き合わせて容易に接続することができる。その結果、隣接する太陽熱集熱器を簡単に接続することが可能となる。
【0008】
上記集水ヘッダーに下向き配管を延設してU字管を形成し、この下向き配管の下端を送湯口とすることが好ましい。このようにすることによって、一つの太陽熱集熱器の送湯口がその下部に位置するようになるため、他の太陽熱集熱器の給水口と突き合わせて容易に接続することができる。その結果、太陽熱集熱器を隣接して簡単に接続することが可能となる。
【0009】
上記熱媒が水であることが好ましい。人体にとって無害な水を熱媒として用いるため、安全衛生上の問題がなく、また太陽熱集熱器の保守、管理が容易となる。
【0010】
上記通水管には金属フィンが装着されることが好ましい。このようにすることによって、太陽熱を効率的に通水管に伝熱することができ、集熱効率の向上を図ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、熱媒として水を用いる場合の本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して、さらに詳細に説明する。図1は、屋根の傾斜に沿って屋根上に設けられた本発明にかかる横長の太陽熱集熱器Aの概略を示す平面図である。図1において、熱媒としての水は、給水口11から給水ヘッダー1の下部に送られ、複数の集熱板4内に内設された水平方向に伸びる通水管2を通過する間に太陽熱によって加温され、給水口11とは水平方向に対向する集水ヘッダー3に流入する。このとき、通水管2には集熱効率を向上させるため、金属フィン(図示せず)が装着されている。加温された水は、集水ヘッダー3の上部に設けられた送湯口31から、後述する蓄熱貯湯槽に送られる。
【0012】
図2は、2個の横長の太陽熱集熱器Aの送湯口31に下向きに接続配管311を接続し、この接続配管311を用いて両者を接続した形態を示す平面図である。図3は、上記集水ヘッダー3に下向き配管を延設してU字管を形成し、この下向き配管の下端を送湯口31とした形態を示す。このとき、送湯口31は、太陽熱集熱器Aの下部に位置することとなるため、この送湯口31と、他の太陽熱集熱器Aの給水口11とを突き合わせて接続すれば、両者を簡単に接続することができる。
【0013】
図4は、図3のように構成した3個の横長の太陽熱集熱器Aを屋根の上に載置し、蓄熱貯湯槽Bとの間に、熱媒としての水の循環回路を形成した状態を示す概略説明図である。図4からよくわかるように、蓄熱貯湯槽Bからの給水配管5は、太陽熱集熱器Aの給水口11に接続され、送湯口31は、送湯配管6に接続され、循環回路を形成している。すなわち、太陽光によって加温された水は、送湯配管6を経て熱交換器7で用水と熱交換し、循環ポンプPによって再び給水配管5を経て、給水口11に送り返される。一方、用水配管8から補給される用水は、熱交換器7で熱交換し、加温された後、給湯配管9に供給される。給湯配管9からの温水は、各所の温水栓に供給され、かくして、温水栓を捻れば何時でも湯の出るソーラーシステムとすることができる。
【0014】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項1に記載の発明は、複数の集熱板4を備えた横長の太陽熱集熱器Aにおいて、水平方向一端に給水ヘッダー1を、水平方向他端には集水ヘッダー3を対設し、該給水ヘッダー1と集水ヘッダー3との間は集熱板4に内設された横長の通水管2で連通されるとともに、上記給水ヘッダー1の下部には、循環する熱媒の入口である給水口11を備え、上記集水ヘッダー3の上部には加温された熱媒の出口である送湯口31を備えることを特徴とする太陽熱集熱器Aである。このとき、同一集熱面積を有する太陽熱集熱器Aであれば、従来技術における縦方向に配設された通水管2の間隔と同じ間隔で、通水管2を横長に配設することにより、集熱効率を従来と略同等に保ちながら、通水管2の設置本数を少なくすることができる。その結果、加工が容易となり、簡単な構造で、集熱効率に優れた太陽熱集熱器Aを提供することができる。また、給水口よりも送湯口の方が高い位置にあるから、上記給水ヘッダーと集水ヘッダーとを連通する複数の通水管内を熱媒が均一に流れる。
【0015】
請求項2に記載の発明は、上記送湯口31に接続配管311を下向きに接続してU字管構造とするとともに、この接続配管311と隣接される太陽熱集熱器Aの給水口11とを相互に接続可能とされる。送湯口31をU字管構造とすることによって、一つの太陽熱集熱器の送湯口がその下部に位置するようになるため、他の太陽熱集熱器の給水口と突き合わせて容易に接続することができる。その結果、隣接する太陽熱集熱器を簡単に接続することが可能となる。
【0016】
請求項3に記載の発明は、上記集水ヘッダー3に下向き配管を延設してU字管を形成し、この下向き配管の下端が送湯口31とされる。このようにすることによって、一つの太陽熱集熱器Aの送湯口31がその下部に位置するようになるため、他の太陽熱集熱器Aの給水口11と突き合わせて容易に接続することができる。その結果、太陽熱集熱器Aを隣接して簡単に接続することが可能となる。
【0017】
請求項4に記載の発明は、上記熱媒が水とされる。人体にとって無害な水を熱媒として用いるため、請求項1に記載の発明の効果に加えて、安全衛生上の問題がなく、また太陽熱集熱器Aの保守、管理が容易となる。
【0018】
請求項5に記載の発明は、上記通水管2には金属フィンが装着される。このようにすることによって、請求項1に記載の発明の効果に加えて、太陽熱を効率的に通水管2に伝熱することができ、集熱効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる太陽熱集熱器の概略を示す平面図である。
【図2】図1に示す太陽熱集熱器を接続して用いた形態を示す平面図である。
【図3】集水ヘッダーと接続配管とから形成されたU字管を有する太陽熱集熱器を接続した形態を示す平面図である。
【図4】図3に示す太陽熱集熱器を3個用いて構成したソーラーシステムの概略説明図である。
【図5】公知の太陽熱集熱器の概略を示す平面図である。
【符号の説明】
A 本発明にかかる太陽熱集熱器
1 給水ヘッダー
11 給水口
2 通水管
3 集水ヘッダー
31 送湯口
311 接続配管
4 集熱板
B 蓄熱給湯装置
5 給水配管
6 送湯配管
7 熱交換器
8 用水配管
9 給湯配管
P 循環ポンプ
C 従来技術による太陽熱集熱器
Ca 同上を構成する集熱器
Cb 同上を構成する集熱器
10 同上給水ヘッダー
101 同上給水口
20 同上通水管
30 同上集水ヘッダー
301 同上送湯口
40 同上集熱板
Claims (5)
- 複数の集熱板を備えた横長の太陽熱集熱器において、水平方向一端に給水ヘッダーを、水平方向他端には集水ヘッダーを対設し、該給水ヘッダーと集水ヘッダーとの間は集熱板に内設された横長の通水管で連通されるとともに、上記給水ヘッダーの下部には、循環する熱媒の入口である給水口を備え、上記集水ヘッダーの上部には加温された熱媒の出口である送湯口を備えることを特徴とする太陽熱集熱器。
- 上記送湯口に接続配管を下向きに接続してU字管構造とするとともに、この接続配管と隣接される太陽熱の給水口とを相互に接続可能とされた請求項1に記載の太陽熱集熱器。
- 上記集水ヘッダーに下向き配管を延設してU字管を形成し、この下向き配管の下端を送湯口とした請求項1に記載の太陽熱集熱器。
- 上記熱媒が水である請求項1に記載の太陽熱集熱器。
- 上記通水管には金属フィンが装着された請求項1に記載の太陽熱集熱器。
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JP2003111456A JP2004317027A (ja) | 2003-04-16 | 2003-04-16 | 太陽熱集熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003111456A JP2004317027A (ja) | 2003-04-16 | 2003-04-16 | 太陽熱集熱器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004317027A true JP2004317027A (ja) | 2004-11-11 |
Family
ID=33472004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003111456A Pending JP2004317027A (ja) | 2003-04-16 | 2003-04-16 | 太陽熱集熱器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004317027A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101858651A (zh) * | 2010-06-17 | 2010-10-13 | 长治县玉通机械设备有限公司 | 一种太阳能热水器 |
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2003
- 2003-04-16 JP JP2003111456A patent/JP2004317027A/ja active Pending
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