JP2005300138A - 集光兼熱放射器およびその製造方法、太陽熱集熱兼熱放射装置および太陽熱集熱兼熱放射装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 集光効率および赤外線放射効率に優れ、しかも簡単かつ安価に製造しうる太陽熱集熱兼熱放射装置を提供する。
【解決手段】 太陽熱集熱装置10は、上方に開口した中空箱状ケーシング11と、上面が反射面となされた複数のＣＰＣ型反射板13が並べられて一体化された形状でありかつケーシング11内に配置された反射板ユニット12と、ケーシング11の底壁11bと反射板ユニット12との間に介在させられた断熱材14と、反射板ユニット12の各反射板内13に、反射板13と接触しないように配置された流体流通管15とを備えている。断熱材14は発泡プラスチックからなる。ケーシング11の底壁11bと反射板ユニット12との間に発泡性樹脂を注入して発泡させることにより、断熱材14を、反射板ユニット12の下面およびケーシング11の底壁11bに一体成形する。
【選択図】 図４

Description

この発明は、集光兼熱放射器およびその製造方法、太陽熱集熱兼熱放射装置およびその製造方法に関する。

この明細書および特許請求の範囲において、図３を除いた各図面の上下を上下というものとする。また、この明細書および特許請求の範囲において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。

従来、昼間において、クリーンエネルギである太陽光エネルギを熱に変え、この熱により水、不凍液などの流体を加熱する太陽熱集熱装置や、これとは逆に、夜間において、水、不凍液などの流体を放射冷却する熱放射装置が知られている。

太陽熱集熱装置として、上壁がガラス板からなる中空箱状ケーシングと、ケーシング内に配置された複数の複合放物面集光（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｐａｒａｂｏｌｉｃ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）型反射板（以下、ＣＰＣ型反射板と称する）と、反射板内に配置された流体流通管とを備えたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。この太陽熱集熱装置において、ケーシングへのＣＰＣ型反射板の取付は、樹脂製断熱材に形成された樋状溝内に平板状の反射板を嵌め込んでＣＰＣ型反射板の形状とし、このＣＰＣ型反射板の両側縁部を、断熱材における樋状溝の両側面の上縁に形成された凸条に係合させ、ＣＰＣ型反射板を保持した断熱材を複数ケーシング内に配置することによって行われている。

しかしながら、特許文献１記載の太陽熱集熱装置においては、ＣＰＣ型反射板の保持強度を大きくするためには、凸条の肉厚を大きくしなければならず、その結果凸条が太陽光を遮って反射板に影ができ、集光効率が低下して集熱性能が低下するという問題がある。

そこで、集光効率の低下を防止した太陽熱集熱装置として、上壁がガラス板からなる中空箱状ケーシングと、ケーシング内に配置された複数のＣＰＣ型反射板と、反射板内に配置された流体流通管とを備えており、平板状の反射板が樹脂製断熱材に形成された樋状溝内に嵌め込まれてＣＰＣ型反射板が形成され、このＣＰＣ型反射板の両側縁部が、断熱材に取り付けられた抜け止め部材に形成された突起に係合させられ、ＣＰＣ型反射板を保持した断熱材を複数ケーシング内に配置することによってＣＰＣ型反射板がケーシングに取り付けられているものが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献２記載の太陽熱集熱装置においては、断熱材とは別個に抜け止め部材を必要とするので、部品点数が多くなるとともに、重量が増加するという問題がある。しかも、特許文献１および２記載の太陽熱集熱装置においては、ＣＰＣ型反射板は、その両側縁部が断熱材の凸条や抜け止め部材に係合させられることにより保持されているので、反射板の肉厚をスプリングバックが生じる程度の肉厚にする必要があり、重量が大きくなるおそれがある。

また、この種の太陽熱集熱装置において、ＣＰＣ型反射板による集光効率を向上させるには、ＣＰＣ型反射板の形状の精度を向上させる必要がある。しかしながら、特許文献１および２記載の太陽熱集熱装置では、平板状反射板を断熱材に形成された樋状溝内に嵌め込むことによりＣＰＣ型反射板を形成し、このＣＰＣ型反射板の両側縁部を、断熱材の樋状溝の両側面上縁に形成された凸条や、断熱材に取り付けられた抜け止め部材に係合させてＣＰＣ型反射板の形状を保持しているだけであるから、その形状精度を向上させることはできず、集光効率も低くなるという問題がある。

さらに、この種の太陽熱集熱装置において、流体流通管内を流れる流体への集熱効率を一層向上させるには、流体流通管の外形を小さくし、放熱面積を減少させることが効果的であるが、この場合、集光効率を高めるためにＣＰＣ型反射板の形状精度をさらに高めなければならず、特許文献１および２記載の装置では不可能である。
特開２００２−２２８２７１号公報 特開２００３−５００５７号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、集光効率および赤外線放射効率に優れ、しかも簡単かつ安価に製造しうる集光兼熱放射器およびその製造方法、太陽熱集熱兼熱放射装置およびその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下の態様からなる。

1)上面が反射面となされた複数の放物面集光型反射板が並べられて一体化された形状である反射板ユニットと、反射板ユニットの下面を覆う断熱材とよりなり、断熱材が発泡プラスチックからなるとともに、反射板ユニットの下面に一体に成形されている集光兼熱放射器。

2)反射板ユニットが金属板により形成されている上記1)記載の集光兼熱放射器。

3)反射板ユニットがアルミニウム箔により形成されている上記1)記載の集光兼熱放射器。

4)反射板ユニットの各反射板が、複合放物面集光型反射板である上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の集光兼熱放射器。

5)上記2)記載の集光兼熱放射器を製造する方法であって、上面が反射面となされた複数の放物面集光型反射板が並べられて一体化された形状の金属板製反射板ユニットと、上方に開口した断熱材成形用キャビティを有する下型と、下面が反射板ユニットの上面に密着しうる形状でありかつキャビティ内に嵌め入れられる押さえ部を有する上型とを用意し、下型のキャビティ内に反射板ユニットを配置するとともに、反射板ユニットとキャビティの底面との間に断熱材成形用空間を形成した後、上型の押さえ部をキャビティ内に嵌め入れるとともにその下面を反射板ユニットに密着させ、ついで反射板ユニットとキャビティの底面との間の断熱材成形用空間内に発泡性樹脂を注入して発泡させることにより、反射板ユニットの下面に断熱材を一体成形することを特徴とする集光兼熱放射器の製造方法。

6)上記3)記載の集光兼熱放射器を製造する方法であって、上面が反射面となされたアルミニウム箔と、上方に開口した断熱材成形用キャビティを有する下型と、下面が複数の放物面集光型反射板を並べた形状でありかつキャビティ内に嵌め入れられる押さえ部を有する上型とを用意し、下型上にアルミニウム箔を配置した後、アルミニウム箔の上から上型の押さえ部を下型のキャビティ内に嵌め入れ、ついでキャビティ内におけるアルミニウム箔よりも下方の部分に発泡性樹脂を注入して発泡させることにより、アルミニウム箔を上型の成形部下面に沿う形状に変形させて複数の放物面集光型反射板が並んで一体化された形状の反射板ユニットを形成するとともに、反射板ユニットの下面に断熱材を一体成形することを特徴とする集光兼熱放射器の製造方法。

7)上方に開口した中空箱状ケーシング内に、上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の集光兼熱放射器が少なくとも１つ配置され、反射板ユニットの各反射板内に、反射板に接触しないように流体流通管が配置されている太陽熱集熱兼熱放射装置。

8)上方に開口した中空箱状ケーシングと、上面が反射面となされた複数の放物面集光型反射板が並べられて一体化された形状でありかつケーシング内に配置された反射板ユニットと、ケーシング底壁と反射板ユニットとの間に介在させられた断熱材と、反射板ユニットの各反射板内に、反射板と接触しないように配置された流体流通管とを備えており、断熱材が発泡プラスチックからなり、断熱材が、ケーシング底壁と反射板ユニットとの間に発泡性樹脂を注入して発泡させることにより、反射板ユニットの下面およびケーシング底壁に一体成形されている太陽熱集熱兼熱放射装置。

9)反射板ユニットが金属板により形成されている上記8)記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。

10)反射板ユニットがアルミニウム箔により形成されている上記8)記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。

11)反射板ユニットの各反射板が、複合放物面集光型反射板である上記8)〜10)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。

12)反射板ユニットが、ケーシングに対して非接触状態である上記8)〜11)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。

13)ケーシングの底壁上に補強部材が設けられており、断熱材中に補強部材が埋設されている上記8)〜12)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。

14)反射板ユニットが、補強部材に対して非接触状態である上記13)記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。

15)上記7)〜14)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置の構成を有しており、ケーシングの上端開口が、反射板ユニットと間隔をおいてケーシングに取り付けられた透光板により閉鎖されている太陽熱集熱装置。

16)上記7)〜14)のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置の構成を有しており、ケーシングの上端開口が、反射板ユニットと間隔をおいてケーシングに取り付けられた赤外線透過体により閉鎖されている熱放射装置。

17)上記9)記載の太陽熱集熱兼放射装置を製造する方法であって、周壁および底壁よりなりかつ上方に開口した中空箱状ケーシングと、上面が反射面となされた複数の反射板が並べられて一体化された形状の金属板製反射板ユニットと、ケーシングを収納しうるキャビティを有する下型と、下面が反射板ユニットの上面に密着しうる形状でありかつケーシング内に嵌め入れられる押さえ部を有する上型とを用意し、下型のキャビティ内にケーシングを配置した後、ケーシング内に反射板ユニットを配置するとともに、反射板ユニットとケーシング底壁との間に断熱材成形用空間を形成し、ついで上型の押さえ部をケーシング内に嵌め入れるとともにその下面を反射板ユニットに密着させ、その後反射板ユニットとケーシングの底壁との間の断熱材成形用空間内に発泡性樹脂を注入して発泡させることにより、反射板ユニットおよびケーシング底壁に断熱材を一体成形することを特徴とする太陽熱集熱兼熱放射装置の製造方法。

18)上記10)記載の太陽熱集熱兼熱放射装置を製造する方法であって、周壁および底壁よりなりかつ上方に開口した中空箱状ケーシングと、上面が反射面となされたアルミニウム箔と、ケーシングを収納しうるキャビティを有する下型と、下面が複数の放物面集光型反射板を並べた形状でありかつケーシング内に嵌め入れられる上型とを用意し、下型のキャビティ内にケーシングを配置した後、ケーシング上にアルミニウム箔を配置し、ついでアルミニウム箔の上から押さえ部をケーシング内に嵌め入れ、その後アルミニウム箔とケーシングの底壁との間に発泡性樹脂を注入して発泡させることにより、アルミニウム箔を上型の押さえ部下面に沿う形状に変形させて複数の放物面集光型反射板が並んで一体化された形状の反射板ユニットを形成するとともに、反射板ユニットおよびケーシング底壁に断熱材を一体成形することを特徴とする太陽熱集熱兼熱放射装置の製造方法。

上記1)〜3)の集光兼熱放射器によれば、上面が反射面となされた複数の放物面集光型反射板が並べられて一体化された形状である反射板ユニットと、反射板ユニットの下面を覆う断熱材とよりなり、断熱材が発泡プラスチックからなるとともに、反射板ユニットの下面に一体に成形されているので、反射板ユニットの各反射板の形状精度を、特許文献１および２に比較して向上させることができる。したがって、集光効率および赤外線放射効率が優れたものになる。しかも、特許文献１の場合のように、反射板には影になる部分は生じないので、これによっても集光効率および赤外線放射効率が向上する。また、特許文献２の場合のように抜け止め部材を必要としないので、部品点数が少なくなるとともに軽量化を図ることができる。また、放物面集光型反射板自体を高剛性にする必要がないので、その肉厚を薄くすることができ、軽量化を図ることができる。さらに、上記5)または6)の方法により製造することができるので、樋状溝を有する断熱材を形成した後、各樋状溝内に平板状反射板を嵌め入れる特許文献１および２の方法に比べて簡単に製造することができる。

上記4)の集光兼熱放射器によれば、集光効率および赤外線放射効率は一層優れたものになる。

上記5)および6)の集光兼熱放射器の製造方法によれば、樋状溝を有する断熱材を形成した後、各樋状溝内に平板状反射板を嵌め入れる特許文献１および２の方法に比べて簡単に製造することができる。しかも、反射板ユニットの各反射板の形状精度を、特許文献１および２に比較して向上させることができる。さらに、放物面集光型反射板自体を高剛性にする必要がないので、その肉厚を薄くすることができ、軽量化を図ることができる。

上記7)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、反射板ユニットの各反射板の形状精度を、特許文献１および２に比較して向上させることができる。したがって、集光効率および赤外線放射効率が優れたものになる。しかも、特許文献１の場合のように、反射板には影になる部分は生じないので、これによっても集光効率および赤外線放射効率が向上する。また、樋状溝を有する断熱材を形成した後、各樋状溝内に平板状反射板を嵌め入れる特許文献１および２の方法に比べて簡単に製造することができる。また、放物面集光型反射板を高剛性にする必要がないので、その肉厚を薄くすることができ、軽量化を図ることができる。さらに、特許文献２の場合のように抜け止め部材を必要としないので、部品点数が少なくなるとともに軽量化を図ることができる。

上記8)〜10)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、反射板ユニットの各反射板の形状精度を、特許文献１および２に比較して向上させることができる。したがって、集光効率および赤外線放射効率が優れたものになる。しかも、特許文献１の場合のように、反射板には影になる部分は生じないので、これによっても集光効率および赤外線放射効率が向上する。また、樋状溝を有する断熱材を形成した後、各樋状溝内に平板状反射板を嵌め入れる特許文献１および２の方法に比べて簡単に製造することができる。また、放物面集光型反射板を高剛性にする必要がないので、その肉厚を薄くすることができ、軽量化を図ることができる。さらに、特許文献２の場合のように抜け止め部材を必要としないので、部品点数が少なくなるとともに軽量化を図ることができる。

上記11)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、集光効率および赤外線放射効率が一層優れたものになる。

上記13)の太陽熱集熱兼熱放射装置によれば、屋外設置時の風圧に対する耐圧性が向上するとともに、長期間の使用の際に経時変化による反りやゆがみを防止することができる。

上記15)の太陽熱集熱装置によれば、集光効率が優れたものになり、流体流通部を流れる流体への集熱効率が向上する。

上記16)の熱放射装置によれば、赤外線放射効率が優れたものになり、流体流通部内を流れる流体からの放射効率が向上する。

上記17)の製造方法によれば、上記9)の太陽熱集熱兼熱放射装置を比較的簡単に製造することができる。

上記18)の製造方法によれば、上記10)の太陽熱集熱兼熱放射装置を比較的簡単に製造することができる。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、図６を除いた各図面の左右を左右といい、図３の上側を前、下側を後というものとする。

実施形態１
この実施形態は図１および図２に示すものであり、集光兼熱放射器に関する。

図１において、集光兼放射器(1)は、上面が反射面となされた複数のＣＰＣ型反射板(3)が左右方向に並べられて一体化された形状の金属製反射板ユニット(2)と、反射板ユニット(2)の下面を覆う断熱材(4)とよりなる。

反射板ユニット(2)は、金属板、たとえばアルミニウム板やステンレス鋼板などにプレス加工を施すことにより形成されている。断熱材(4)は、発泡プラスチック、たとえば発泡ポリウレタンからなり、反射板ユニット(2)の下面に一体に成形されている。

図示は省略したが、集光兼放射器(1)は、上方に開口した中空箱状ケーシング内に少なくとも１つ配置され、反射板ユニット(2)の各反射板(3)内に流体流通管が配置されることにより、太陽熱集熱兼熱放射装置として用いられる。集光兼熱放射器(1)の数を適宜変更することにより、種々の大きさの太陽熱集熱兼熱放射装置を得ることができる。太陽熱集熱装置の場合には、ケーシングの上端開口は透光板により閉鎖され、熱放射装置の場合には、ケーシングの上端開口は赤外線透過体で閉鎖される。なお、すべての流体流通管は適当な手段により連通させられる。

集光兼放射器(1)は、図２に示す方法で製造される。

まず、上面が反射面となされた複数のＣＰＣ型反射板(3)が左右方向に並べられて一体化された形状の反射板ユニット(2)と、上方に開口した断熱材成形用キャビティ(5a)を有する下型(5)と、下面が反射板ユニット(2)の上面に密着しうる形状でありかつキャビティ(5a)内に嵌め入れられる押さえ部(6a)を有する上型(6)とを用意する。反射板ユニット(2)の左右両側縁には外方突出部(2a)が一体に形成されている。下型(5)におけるキャビティ(5a)の片側の側壁部分には発泡性樹脂注入口(7)が設けられている。

そして、反射板ユニット(2)の外方突出部(2a)が下型(5)におけるキャビティ(5a)の両側の側壁部分に載るように、反射板ユニット(2)をキャビティ(5a)内に配置し、反射板ユニット(2)とキャビティ(5a)の底面との間に断熱材成形用空間(8)を形成する（図２(a)参照）。

ついで、上型(6)の押さえ部(6a)をキャビティ(5a)内に嵌め入れるとともにその下面を反射板ユニット(2)に密着させる。ついで、注入口(7)から下型(5)のキャビティ(5a)の断熱材成型用空間(8)内に発泡性樹脂を注入して発泡させることにより、反射板ユニット(2)に一体化された断熱材(4)を形成する（図２(b)参照）。その後、反射板ユニット(2)の左右両側縁部の外方突出部(2a)を切除する。こうして、集光兼放射器(1)が製造される。

この実施形態の集光兼放射器(1)において、反射板ユニットとしてアルミニウム箔からなるものが用いられることもある。この場合、図示は省略したが、集光兼熱放射器は次のようにして製造される。

まず、好ましくは肉厚が５０μｍ以下のアルミニウム箔と、図２に示す下型(5)および上型(6)を用意する。そして、アルミニウム箔を、その両側縁部が下型(5)におけるキャビティの両側の側壁部分に載るように下型(5)上に配置する。ついで、アルミニウム箔の上から、上型(6)の押さえ部(6a)をキャビティ(5a)内に嵌め入れる。その後、キャビティ(5a)内におけるアルミニウム箔よりも下方の部分に発泡性樹脂を注入して発泡させることにより、アルミニウム箔を上型(6)下面に沿う形状に変形させて複数のＣＰＣ反射板が並んで一体化された形状の反射板ユニットを形成するとともに、反射板ユニットに一体化された断熱材を形成する。こうして、集光兼熱放射器が製造される。

実施形態２
この実施形態は図３〜図６に示すものであり、太陽熱集熱装置に関する。

図３および図４において、太陽熱集熱装置(10)は、周壁(11a)および底壁(11b)よりなりかつ上方に開口した金属製中空箱状ケーシング(11)と、複数のＣＰＣ型反射板(13)が左右方向に並べられて一体化された形状でありかつケーシング(11)内に配置された反射板ユニット(12)と、ケーシング(11)の底壁(11b)と反射板ユニット(12)との間に介在させられた断熱材(14)と、反射板ユニット(12)の各反射板(13)内に配置された流体流通管(15)と、ケーシング(11)の上端開口を閉鎖する、たとえばガラス板からなる透光板(16)とを備えている。

ケーシング(11)の周壁(11a)上端には外方突出壁(11c)が一体に形成され、外方突出壁(11c)の外縁に下方突出壁(11d)が一体に形成されている。

反射板ユニット(12)は、たとえばアルミニウム板、ステンレス鋼板などの金属板にプレス加工を施すことにより形成されたものであり、上面が反射面となっている。反射板ユニット(12)は、その前後両端部がケーシング(11)の周壁(11a)における前後壁部分と間隔をおくとともに、その左右両側縁がケーシング(11)の周壁(11a)における左右壁部分と間隔をおくようにケーシング(11)内に配置されている。

断熱材(14)は、たとえば発泡ポリウレタンなどの発泡プラスチックからなるものであり、ケーシング(11)の底壁(11b)と反射板ユニット(12)との間に発泡樹脂を注入して発泡させることにより形成されたものである。なお、断熱材(14)は、反射板ユニット(12)の前後両端部よりも外側の部分にも存在している。

流体流通管(15)は、熱伝導性に優れた金属、たとえば銅（銅合金も含む）からなり、ＣＰＣ型反射板(13)と接触しないようにＣＰＣ型反射板(13)内に配置されている。ここで、ＣＰＣ型反射板(13)の形状と流体流通管(15)の位置との関係は、ＣＰＣ型反射板(13)の開口から入射した太陽光が、最も効率よく流体流通管(15)に向けて反射されるような関係となされている。流体流通管(15)の前後両端部はＣＰＣ型反射板(13)の前後両端部よりも外側に突出しており、それぞれ左右方向に伸びるヘッダ管(17)に接続されている。両ヘッダ管(17)の両端部はそれぞれ周壁(11a)を貫通してケーシング(11)外に突出している。

透光板(16)は、その周縁部がケーシング(11)の外方突出壁(11c)上に載せられており、ケーシング(11)の下方突出壁(11d)にねじ(18)により固定された金属製、たとえばアルミニウム押出形材製の横断面逆Ｌ字形の押さえ部材(19)によりケーシング(11)に固定されている。透光板(16)と外方突出壁(11c)および押さえ部材(19)との間にはガスケット(20)が介在させられている。なお、透光板(16)は、反射板ユニット(12)に対して非接触状態となっている。

上述した太陽熱集熱装置(10)は、流体流通管(15)内に、水、不凍液などからなる流体が流され、この流体が、ＣＰＣ型反射板(13)により反射された太陽光によって加熱されるようになっている。

太陽熱集熱装置(10)は、図５および図６に示す方法で製造される。

まず、中空箱状ケーシング(11)と、複数の反射板(13)が左右方向に並べられて一体化された形状の金属板製反射板ユニット(12)と、上方に開口しかつケーシング(11)を収納しうるキャビティ(21a)を有する下型(21)と、下面が反射板ユニット(12)に合致するとともに反射板ユニット(12)の上面に密着しうる形状であり、かつケーシング(11)内に嵌め入れられる押さえ部(22a)を有する上型(22)とを用意する。ここで、反射板ユニット(12)の左右両側縁部には、外方突出部(12a)が一体に形成されている。また、下型(21)におけるキャビティ(21)の片側の側壁部分からケーシング(11)の周壁(11a)における片側の側壁部分にかけて発泡性樹脂注入口(23)が形成されている。さらに、上型(22)の押さえ部(22a)の前後方向の長さはケーシング(11)の前後方向の長さよりも短くなっており、上型(22)における押さえ部(22a)よりも前後方向外側の部分には、下面が反射板ユニット(12)の下端よりも若干下方に位置する平坦面となったヘッダ管配置空間成形部(22b)が設けられている（図６参照）。

そして、下型(21)のキャビティ(21a)内にケーシング(11)を配置する。このとき、下型(21)におけるキャビティ(21a)の周囲の周壁部分の上端部が、ケーシング(11)の周壁(11a)と下方突出壁(11d)との間に嵌り、外方突出壁(11c)が上記周壁部分上に載るようにする。ついで、反射板ユニット(12)の外方突出部(12a)がケーシング(11)の外方突出壁(11c)上に載るように、反射板ユニット(12)をケーシング(11)内に配置し、反射板ユニット(12)とケーシング(11)の底壁(11b)との間に断熱材成形用空間(24)を形成する（図５(a)参照）。

ついで、上型(22)の押さえ部(22a)をケーシング(11)内に嵌め入れるとともにその下面を反射板ユニット(12)に密着させる。ついで、注入口(23)から反射板ユニット(12)とケーシング(11)の底壁(11b)との間の断熱材成形用空間(24)内に発泡性樹脂を注入して発泡させることにより、反射板ユニット(12)およびケーシング(11)の底壁(11b)に一体化された断熱材(14)を形成する（図５(b)参照）。ついで、ケーシング(11)をキャビティ(21a)内から取り出し、反射板ユニット(12)の左右両側縁部がケーシング(11)の周壁に接触しないように、外方突出部(12a)を切除する（図５(c)参照）。

ついで、間隔をおいて配置された２つのヘッダ管(17)と、両ヘッダ管(17)間にこれらと直角をなるように並列状に配置されかつ両端部が両ヘッダ管(17)に接続された反射板(13)と同数の流体流通管(15)とよりなる組み合わせ体を配置し、両ヘッダ管(17)を、上型(22)のヘッダ管配置空間成形部(22b)により形成されたヘッダ管配置用空間内に位置させて断熱材(14)における反射板ユニット(12)の前後両端から外方に突出した部分上に載せるとともに、各流体流通管(15)を反射板ユニット(12)の各反射板(13)内に位置させる。その後、透光板(16)を取り付ける。こうして、太陽熱集熱装置(10)が製造される。

実施形態３
この実施形態は図７に示すものであり、太陽熱集熱装置に関する。

実施形態３の太陽熱集熱装置(30)の場合、ケーシング(11)の底壁(11b)上に金属製補強部材(31)が載せられており、断熱材(14)中に補強部材(31)が埋設されている。補強部材(31)は、幅方向を上下方向に向けた帯状金属板(32)が格子状に組み合わせられることにより形成されたものである。補強部材(31)は、反射板ユニット(12)に接触しないようになっている。その他の構成は、実施形態２の太陽熱集熱装置(10)と同じであり、同一物および同一部分には同一符号を付す。

太陽熱集熱装置(30)の製造は、反射板ユニット(12)をケーシング(11)内に配置する前に、ケーシング(11)の底壁(11b)上に補強部材(31)を配置しておくことを除いては、実施形態２の太陽熱集熱装置(30)と同様に行われる。

実施形態４
この実施形態は図８および図９に示すものであり、太陽熱集熱装置に関する。

実施形態４の太陽熱集熱装置(40)の場合、図８に示すように、反射板ユニット(41)は、上面が反射面となされたアルミニウム箔、好ましくは肉厚５０μｍ以下であるアルミニウム箔から、複数のＣＰＣ型反射板(42)が左右方向に並べられて一体化された形状に形成されたものである。その他の構成は、実施形態２の太陽熱集熱装置(10)と同じであり、同一物および同一部分には同一符号を付す。

太陽熱集熱装置(40)は、図９に示す方法で製造される。

まず、中空箱状ケーシング(11)と、肉厚５０μｍ以下のアルミニウム箔(43)と、下型(21)と、上型(22)とを用意する。ここで、アルミニウム箔(43)の前後方向の長さは、ケーシング(11)の前後方向の長さよりも短くしておく。また、アルミニウム箔(43)の左右方向の幅は、ケーシング(11)の左右方向の幅よりも広くしておく。

そして、実施形態２の場合と同様にして、下型(21)のキャビティ(21a)内にケーシング(11)を配置する。ついで、アルミニウム箔(43)を、その左右両側縁部がケーシング(11)から外方に突出するようにケーシング(11)上に配置する（図２(a)参照）。ついで、アルミニウム箔(43)の上から、上型(22)の押さえ部(22a)をケーシング(11)内に嵌め入れる。その後、注入口(23)からアルミニウム箔(43)とケーシング(11)の底壁(11b)との間に発泡性樹脂を注入して発泡させることにより、アルミニウム箔(43)を上型(22)の押さえ部(22a)下面に沿う形状に変形させて複数のＣＰＣ型反射板(42)が並んで一体化された形状の反射板ユニット(41)を形成するとともに、反射板ユニット(41)およびケーシング(11)に一体化された断熱材(14)を形成する（図９(b)参照）。ついで、ケーシング(11)をキャビティ(21a)内から取り出し、反射板ユニット(41)の左右両側縁がケーシング(11)の周壁(11a)に接触しないように、アルミニウム箔(43)の左右両側縁部を切除する（図９(c)参照）。

その後は、実施形態２の太陽熱集熱装置(10)を製造する方法と同様にして、ヘッダ管(17)、流体流通管(15)および透光板(16)を配置する。こうして、太陽熱集熱装置(40)が製造される。

なお、実施形態４の太陽熱集熱装置(40)において、実施形態３の太陽熱集熱装置(30)と同様に、ケーシング(11)の底壁(11b)上に補強部材(31)が配置されて断熱材(14)中に埋設されていてもよい。

上記すべての実施形態においては、反射板ユニット(12)(41)は、複数のＣＰＣ型反射板(13)(42)が並べられて一体化された形状であるが、これに限定されるものではなく、反射板ユニット(12)(41)としては、１つの放物面からなる放物面集光型反射板が複数並べられて一体化された形状であってもよい。

上記すべての実施形態においては、この発明による太陽熱集熱兼熱放射装置が太陽熱集熱装置として用いられているが、熱放射装置として用いられることもある。この場合、ケーシング(11)の上端開口は、透光板(16)に代えて、透光性、耐候性および赤外線透過性を有する樹脂からなる板やフィルムで閉鎖される。このような熱放射装置においては、流体流通管(15)内に水、不凍液、蒸気などからなる流体が流され、この流体の有する熱が流体流通管(15)からＣＰＣ型反射板(13)(42)によって天空に向かって放射され、これにより流体が冷却されるようになっている。ここでは断熱材(14)の働きにより、外気の熱が流体流通管(15)内を流れる流体に伝わることが抑制されるので、外気温よりも低温の流体を冷却することは可能であるが、外気温よりも高温の流体を冷却することが好ましい。

実施形態１の集光兼熱放射器を示す垂直断面図である。 実施形態１の集光兼熱放射器を製造する方法を示す垂直断面図である。 実施形態２の太陽熱集熱装置を示す一部切り欠き平面図である。 図３のIV−IV線拡大断面図である。 実施形態２の太陽熱集熱装置を製造する方法を示す垂直断面図である。 図５(b)のVI−VI線断面図である。 実施形態３の太陽熱集熱装置を示す図４相当の断面図である。 実施形態４の太陽熱集熱装置を示す図４相当の断面図である。 実施形態４の太陽熱集熱装置を製造する方法を示す垂直断面図である。

符号の説明

(1)：集光兼熱放射器
(2)：反射板ユニット
(3)：ＣＰＣ型反射板
(4)：断熱材
(5)：下型
(5a)：キャビティ
(6)：上型
(6a)：押さえ部
(8)：断熱材成形用空間
(10)(30)(40)：太陽熱集熱装置
(11)：ケーシング
(11a)：周壁
(11b)：底壁
(12)(41)：反射板ユニット
(13)(42)：ＣＰＣ型反射板
(14)：断熱材
(15)：流体流通管
(16)：透光板
(21)：下型
(21a)：キャビティ
(22)：上型
(22a)：押さえ部
(24)：断熱材成形用空間

Claims (18)

1. 上面が反射面となされた複数の放物面集光型反射板が並べられて一体化された形状である反射板ユニットと、反射板ユニットの下面を覆う断熱材とよりなり、断熱材が発泡プラスチックからなるとともに、反射板ユニットの下面に一体に成形されている集光兼熱放射器。
2. 反射板ユニットが金属板により形成されている請求項１記載の集光兼熱放射器。
3. 反射板ユニットがアルミニウム箔により形成されている請求項１記載の集光兼熱放射器。
4. 反射板ユニットの各反射板が、複合放物面集光型反射板である請求項１〜３のうちのいずれかに記載の集光兼熱放射器。
5. 請求項２記載の集光兼熱放射器を製造する方法であって、上面が反射面となされた複数の放物面集光型反射板が並べられて一体化された形状の金属板製反射板ユニットと、上方に開口した断熱材成形用キャビティを有する下型と、下面が反射板ユニットの上面に密着しうる形状でありかつキャビティ内に嵌め入れられる押さえ部を有する上型とを用意し、下型のキャビティ内に反射板ユニットを配置するとともに、反射板ユニットとキャビティの底面との間に断熱材成形用空間を形成した後、上型の押さえ部をキャビティ内に嵌め入れるとともにその下面を反射板ユニットに密着させ、ついで反射板ユニットとキャビティの底面との間の断熱材成形用空間内に発泡性樹脂を注入して発泡させることにより、反射板ユニットの下面に断熱材を一体成形することを特徴とする集光兼熱放射器の製造方法。
6. 請求項３記載の集光兼熱放射器を製造する方法であって、上面が反射面となされたアルミニウム箔と、上方に開口した断熱材成形用キャビティを有する下型と、下面が複数の放物面集光型反射板を並べた形状でありかつキャビティ内に嵌め入れられる押さえ部を有する上型とを用意し、下型上にアルミニウム箔を配置した後、アルミニウム箔の上から上型の押さえ部を下型のキャビティ内に嵌め入れ、ついでキャビティ内におけるアルミニウム箔よりも下方の部分に発泡性樹脂を注入して発泡させることにより、アルミニウム箔を上型の成形部下面に沿う形状に変形させて複数の放物面集光型反射板が並んで一体化された形状の反射板ユニットを形成するとともに、反射板ユニットの下面に断熱材を一体成形することを特徴とする集光兼熱放射器の製造方法。
7. 上方に開口した中空箱状ケーシング内に、請求項１〜４のうちのいずれかに記載の集光兼熱放射器が少なくとも１つ配置され、反射板ユニットの各反射板内に、反射板に接触しないように流体流通管が配置されている太陽熱集熱兼熱放射装置。
8. 上方に開口した中空箱状ケーシングと、上面が反射面となされた複数の放物面集光型反射板が並べられて一体化された形状でありかつケーシング内に配置された反射板ユニットと、ケーシング底壁と反射板ユニットとの間に介在させられた断熱材と、反射板ユニットの各反射板内に、反射板と接触しないように配置された流体流通管とを備えており、断熱材が発泡プラスチックからなり、断熱材が、ケーシング底壁と反射板ユニットとの間に発泡性樹脂を注入して発泡させることにより、反射板ユニットの下面およびケーシング底壁に一体成形されている太陽熱集熱兼熱放射装置。
9. 反射板ユニットが金属板により形成されている請求項８記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
10. 反射板ユニットがアルミニウム箔により形成されている請求項８記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
11. 反射板ユニットの各反射板が、複合放物面集光型反射板である請求項８〜１０のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
12. 反射板ユニットが、ケーシングに対して非接触状態である請求項８〜１１のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
13. ケーシングの底壁上に補強部材が設けられており、断熱材中に補強部材が埋設されている請求項８〜１２のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
14. 反射板ユニットが、補強部材に対して非接触状態である請求項１３記載の太陽熱集熱兼熱放射装置。
15. 請求項７〜１４のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置の構成を有しており、ケーシングの上端開口が、反射板ユニットと間隔をおいてケーシングに取り付けられた透光板により閉鎖されている太陽熱集熱装置。
16. 請求項７〜１４のうちのいずれかに記載の太陽熱集熱兼熱放射装置の構成を有しており、ケーシングの上端開口が、反射板ユニットと間隔をおいてケーシングに取り付けられた赤外線透過体により閉鎖されている熱放射装置。
17. 請求項９記載の太陽熱集熱兼放射装置を製造する方法であって、周壁および底壁よりなりかつ上方に開口した中空箱状ケーシングと、上面が反射面となされた複数の反射板が並べられて一体化された形状の金属板製反射板ユニットと、ケーシングを収納しうるキャビティを有する下型と、下面が反射板ユニットの上面に密着しうる形状でありかつケーシング内に嵌め入れられる押さえ部を有する上型とを用意し、下型のキャビティ内にケーシングを配置した後、ケーシング内に反射板ユニットを配置するとともに、反射板ユニットとケーシング底壁との間に断熱材成形用空間を形成し、ついで上型の押さえ部をケーシング内に嵌め入れるとともにその下面を反射板ユニットに密着させ、その後反射板ユニットとケーシングの底壁との間の断熱材成形用空間内に発泡性樹脂を注入して発泡させることにより、反射板ユニットおよびケーシング底壁に断熱材を一体成形することを特徴とする太陽熱集熱兼熱放射装置の製造方法。
18. 請求項１０記載の太陽熱集熱兼熱放射装置を製造する方法であって、周壁および底壁よりなりかつ上方に開口した中空箱状ケーシングと、上面が反射面となされたアルミニウム箔と、ケーシングを収納しうるキャビティを有する下型と、下面が複数の放物面集光型反射板を並べた形状でありかつケーシング内に嵌め入れられる上型とを用意し、下型のキャビティ内にケーシングを配置した後、ケーシング上にアルミニウム箔を配置し、ついでアルミニウム箔の上から押さえ部をケーシング内に嵌め入れ、その後アルミニウム箔とケーシングの底壁との間に発泡性樹脂を注入して発泡させることにより、アルミニウム箔を上型の押さえ部下面に沿う形状に変形させて複数の放物面集光型反射板が並んで一体化された形状の反射板ユニットを形成するとともに、反射板ユニットおよびケーシング底壁に断熱材を一体成形することを特徴とする太陽熱集熱兼熱放射装置の製造方法。

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