JP2010249437A - Solar water heater - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar water heater obtaining warm water of higher temperature. <P>SOLUTION: In this solar water heater 2, a sealed space is formed by a top plate 6 and a casing 4. The top plate 6 is composed of a plate of a light transmissive body. A corrugated plate 10 is disposed between the top plate 6 and a bottom surface 15 of the casing 4. A first pipe group 12 is formed by connecting a plurality of first pipes 30. A second pipe group 14 is formed by connecting a plurality of second pipes 38. An outlet of the second pipe group 14 is connected with an inlet of the first pipe group 12 to form one flow channel. The first pipe group 12 is positioned between the corrugated plate 10 and the top plate 6. The second pipe group 14 is positioned between the corrugated plate 10 and the bottom surface 15 of the casing 4. The second pipes 38 and the first pipes 30 are alternately arranged along peaks 28 and troughs 29 of the corrugated plate 10 in a plane view. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、太陽熱で水を加熱する太陽熱温水器に関する。   The present invention relates to a solar water heater that heats water with solar heat.

太陽熱温水器は、太陽光を熱エネルギーに変換して水を加熱している。太陽熱温水器の一種として、水が流される流路を備えて、この流路が太陽光を受けるように配置されてものがある。この流路を流れる水が太陽光により加熱される。こうして、暖められた温水が、貯水タンクに貯められる。   Solar water heaters heat water by converting sunlight into heat energy. One type of solar water heater is provided with a channel through which water flows, and this channel is arranged to receive sunlight. Water flowing through this flow path is heated by sunlight. Thus, the warm water warmed is stored in the water storage tank.

この貯水タンクに蓄えられた温水は、風呂、洗面、手洗いなどの湯として使用される。この温水は、予め温められているので、暖めるためのエネルギー量が少なく出来る。太陽熱温水器は、経済的である。特に、夏の暑い日には、かなりの高温になるので、この温水は常温水でうすめて使用される。常温水でうすめて使用されるので、高温の温水は、同じ貯水タンク容量で、より大量の湯として使用され得る。   The hot water stored in this water storage tank is used as hot water for bathing, washing, and hand washing. Since this warm water is preheated, the amount of energy for warming can be reduced. Solar water heaters are economical. In particular, on hot days in summer, the temperature becomes very high, so this hot water is diluted with room temperature water. Since it is diluted with normal temperature water, hot hot water can be used as a larger amount of hot water with the same storage tank capacity.

特開２０００−２２７２５７号公報JP 2000-227257 A

この太陽熱温水器の温水は、季節により、その温度が変動する。冬の気温が低い日に、太陽熱温水器に送られる水の温度も低い。低い温度の水から得られる温水の温度は、十分に上がり難い。このため、冬には、風呂の湯として温水を用いるときに、更に追い炊きをする必要が生じ得る。追い炊きのためのエネルギーが必要とされる。追い炊きが必要な温水では、水でうすめて使用される場合に比べ、使用できる湯の量が少なくなる。   The temperature of this solar water heater varies depending on the season. On winter days when the temperature is low, the temperature of the water sent to the solar water heater is also low. The temperature of hot water obtained from low-temperature water is unlikely to rise sufficiently. For this reason, in the winter, when hot water is used as hot water for a bath, it may be necessary to make additional cooking. Energy is required for additional cooking. In hot water that requires additional cooking, the amount of hot water that can be used is less than when it is diluted with water.

本発明の目的は、より高温の温水が得られる太陽熱温水器の提供にある。   An object of the present invention is to provide a solar water heater from which hot water having a higher temperature can be obtained.

本発明に係る太陽熱温水器は、ケーシング、天板、波板、第一パイプ群及び第二パイプ群を備えている。ケーシングは、底面及び前後左右側面が覆われて上方が開口とされている。天板は、光透過体の板からなる。この天板がケーシングの上方の開口を塞いで天板とケーシングとが密閉空間を形成している。波板は、天板とケーシングの底面との間に、左右方向に垂直な断面が波状となり左右方向に平行な断面が直線状となるように密閉空間に配置されている。複数の第一パイプが平行かつ並列に並べられ連結されて、第一パイプ群が形成されている。複数の第二パイプが平行かつ並列に並べられ連結されて、第二パイプ群が形成されている。この第二パイプ群の出口が第一パイプ群の入口に連結されて、一の流路が形成されている。波板と天板との間に、第一パイプ群が位置している。第一パイプが、それぞれ波板の谷に沿って配置されている。波板とケーシングの底面との間に第二パイプ群が位置している。第二パイプが、それぞれ波板の山に沿って配置されている。この第二パイプと第一パイプとは、平面視において波板の山と谷とに沿って交互に配置されている。   The solar water heater according to the present invention includes a casing, a top plate, a corrugated plate, a first pipe group, and a second pipe group. The casing has a bottom surface and front / rear / left / right side surfaces that are covered with an upper opening. The top plate is made of a light transmissive plate. The top plate closes the opening above the casing, and the top plate and the casing form a sealed space. The corrugated plate is disposed in a sealed space between the top plate and the bottom surface of the casing so that a cross section perpendicular to the left-right direction is wavy and a cross section parallel to the left-right direction is straight. A plurality of first pipes are arranged in parallel and in parallel to form a first pipe group. A plurality of second pipes are arranged in parallel and in parallel to form a second pipe group. The outlet of the second pipe group is connected to the inlet of the first pipe group to form one flow path. A first pipe group is located between the corrugated plate and the top plate. A first pipe is disposed along each corrugated valley. A second pipe group is located between the corrugated sheet and the bottom surface of the casing. Second pipes are arranged along the ridges of the corrugated plates, respectively. The second pipe and the first pipe are alternately arranged along the crest and trough of the corrugated plate in plan view.

好ましくは、この太陽熱温水器の波板は、複数の反射鏡を備えている。この反射鏡は、樋状の形状を備えている。この反射鏡の内側面は、反射鏡の長手方向に垂直な断面で複合放物線である。この反射鏡は、第一パイプに沿って配置されている。反射鏡の内側面は、第一パイプに向けられている。   Preferably, the corrugated plate of this solar water heater is provided with a plurality of reflecting mirrors. This reflecting mirror has a bowl-like shape. The inner surface of this reflecting mirror is a compound parabola in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the reflecting mirror. The reflecting mirror is disposed along the first pipe. The inner surface of the reflector is directed to the first pipe.

好ましくは、使用状態におけるこの太陽熱温水器では、第一パイプ群の出口が第一パイプ群の入口に対して上方に位置させられている。同様に、第二パイプ群の入口が第二パイプ群の出口に対して上方に位置させられている。   Preferably, in the solar water heater in use, the outlet of the first pipe group is positioned above the inlet of the first pipe group. Similarly, the inlet of the second pipe group is positioned above the outlet of the second pipe group.

本発明に係る太陽熱温水器では、低い気温下において、従来の太陽熱温水器に比べて、高い温度の温水が得られる。従来、追い炊きが必要とされる気温下でも、追い炊きに必要なエネルギー量が少なくされている。従来より高温の温水が得られるので、従来の太陽熱温水器と同じタンク容量で、使用できる湯の量が多い。   In the solar water heater according to the present invention, hot water having a higher temperature than that of a conventional solar water heater can be obtained under a low air temperature. Conventionally, the amount of energy required for additional cooking has been reduced even at temperatures where additional cooking is required. Since hot water hotter than before is obtained, the amount of hot water that can be used is large with the same tank capacity as a conventional solar water heater.

図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る太陽熱温水器の平面断面図であり、図１（ｂ）はこの太陽熱温水器の正面断面図である。FIG. 1A is a plan sectional view of a solar water heater according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a front sectional view of the solar water heater. 図２は、図１の太陽熱温水器の分解図である。FIG. 2 is an exploded view of the solar water heater of FIG. 図３は、図１の太陽熱温水器の使用状態が建物と共に示された概念図であるFIG. 3 is a conceptual diagram showing the usage state of the solar water heater of FIG. 1 together with the building. 図４は、図１（ｂ）の矢印IVで示された部分拡大断面図である。FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view indicated by an arrow IV in FIG.

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with appropriate reference to the drawings.

図１に示された太陽熱温水器２は、ケーシング４、天板６、反射板８、波板１０、第一パイプ群１２及び第二パイプ群１４を備えている。ここでは、説明の便宜上、図１（ａ）の上下方向が左右方向とされ、図１（ａ）の上向きが左向きとされる。図１（ａ）の左右方向が前後方向とされ、図１（ａ）の右向きが前向きとされる。図１（ｂ）の上下方向が上下方向として説明がされる。   The solar water heater 2 shown in FIG. 1 includes a casing 4, a top plate 6, a reflecting plate 8, a corrugated plate 10, a first pipe group 12, and a second pipe group 14. Here, for convenience of explanation, the vertical direction in FIG. 1A is the left-right direction, and the upward direction in FIG. 1A is the left direction. The left-right direction in FIG. 1A is the front-back direction, and the right direction in FIG. 1A is the front direction. The vertical direction in FIG. 1B is described as the vertical direction.

図２は、図１の太陽熱温水器２の分解図である。ケーシング４は、底面板１５と左右側面板１６、１７と前後側面板１８、１９とを備えている。この左側面板１６の前方部には、貫通孔２０及び貫通孔２２が開けられている。この底面板１５、左側面板１６、右側面板１７、前側面板１８及び後側面板１９は、断熱材からなる。このケーシング４は、底面板１５、左側面板１６、右側面板１７、前側面板１８及び後側面板１９の材質をＡＢＳ樹脂などの樹脂とし、その箱体の底面、前後側面及び左右側面に断熱材シートが貼り付けられた構造であってもよい。この断熱材としては、例えば発泡スチロールが挙げられる。   FIG. 2 is an exploded view of the solar water heater 2 of FIG. The casing 4 includes a bottom plate 15, left and right side plates 16 and 17, and front and rear side plates 18 and 19. A through hole 20 and a through hole 22 are formed in the front portion of the left side plate 16. The bottom plate 15, left side plate 16, right side plate 17, front side plate 18 and rear side plate 19 are made of heat insulating material. The casing 4 is made of a resin such as ABS resin as the material of the bottom plate 15, the left side plate 16, the right side plate 17, the front side plate 18 and the rear side plate 19, and a heat insulating sheet is provided on the bottom, front and rear sides and left and right sides of the box. May be attached. Examples of this heat insulating material include polystyrene foam.

天板６は、平面視が長方形の板状の光透過体である。この天板６として、アクリルプラスチック板が例示される。この天板６の材質として、太陽光の透過性が高い材質が好ましく、例えばガラス板であっても良い。この天板６は、枠体を備えて、この枠体が光透過体の前後左右の縁を覆うものであってもよい。例えばアクリルプラスチック板とこのアクリルプラスチック板の縁をＡＢＳ樹脂の縁で覆うものであってもよい。   The top plate 6 is a plate-shaped light transmission body that is rectangular in plan view. An example of the top plate 6 is an acrylic plastic plate. The material of the top plate 6 is preferably a material having high sunlight permeability, and may be a glass plate, for example. The top plate 6 may include a frame, and the frame may cover the front, rear, left and right edges of the light transmitting body. For example, the acrylic plastic plate and the edge of the acrylic plastic plate may be covered with the edge of ABS resin.

反射板８は、所定の厚みを有する、長方形の板の形状を備えている。この対向する長方形平面の間の厚み方向に形成された側面のうち、長方形の長辺に沿った側面が天板６に接着されている。反射板８は、天板６の前方端部の上面に接着されている。この反射板８の長方形平面と、厚み方向に形成された側面のうち長方形の短辺に沿った側面とが上下方向に延びるように固定されている。この反射板８の後方に面した長方形平面は鏡面とされている。この反射板８として、アルミニウム合金板が例示される。   The reflection plate 8 has a rectangular plate shape having a predetermined thickness. Of the side surfaces formed in the thickness direction between the opposing rectangular planes, the side surface along the long side of the rectangle is bonded to the top plate 6. The reflection plate 8 is bonded to the upper surface of the front end portion of the top plate 6. The rectangular flat surface of the reflecting plate 8 and the side surface along the short side of the rectangle among the side surfaces formed in the thickness direction are fixed so as to extend in the vertical direction. A rectangular plane facing the back of the reflecting plate 8 is a mirror surface. An example of the reflecting plate 8 is an aluminum alloy plate.

波板１０は、本体２４、反射鏡２６及びステー２７を備えている。この本体２４は、図１（ｂ）に示されるように、左右方向に垂直な断面が波状である。この本体２４は、左右方向に平行な断面が直線状である。この本体２４は、上下方向の山２８と谷２９とが前後方向に連なって、波状に形成されている。この本体２４の材質として、スチール又はアルミニウム合金が例示される。   The corrugated plate 10 includes a main body 24, a reflecting mirror 26, and a stay 27. As shown in FIG. 1B, the main body 24 has a wavy cross section perpendicular to the left-right direction. The main body 24 has a straight cross section parallel to the left-right direction. The main body 24 is formed in a wave shape with peaks 28 and valleys 29 extending in the front-rear direction. Examples of the material of the main body 24 include steel or an aluminum alloy.

図２に示されるように、反射鏡２６は、細長い樋状の形状をしている。この樋状の内側面３１は、反射鏡２６の長手方向に垂直な断面で複合放物線とされている。この反射鏡２６は、本体２４の谷２９に固定されている。反射鏡２６の長手方向が、本体２４の谷２９の長手方向に一致させられている。このようにして固定された反射鏡２６が、前後方向に複数並べられている。この反射鏡２６の材料として、アルミニウム箔が例示される。   As shown in FIG. 2, the reflecting mirror 26 has an elongated bowl-like shape. The bowl-shaped inner surface 31 is a compound parabola in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the reflecting mirror 26. The reflecting mirror 26 is fixed to the valley 29 of the main body 24. The longitudinal direction of the reflecting mirror 26 is matched with the longitudinal direction of the valley 29 of the main body 24. A plurality of reflecting mirrors 26 fixed in this way are arranged in the front-rear direction. An example of the material of the reflecting mirror 26 is aluminum foil.

ステー２７は、この反射鏡２６の内側面３１の前後方向中央に位置している。このステー２７は、本体２４に固定されている。ステー２７は、反射鏡２６の内側面３１から上方に延びている。このように位置したステー２７が、反射鏡２６の長手方向に３個並んでいる。このステー２７の材質としては、スチール又はアルミニウム合金が例示される。   The stay 27 is located at the center in the front-rear direction of the inner side surface 31 of the reflecting mirror 26. The stay 27 is fixed to the main body 24. The stay 27 extends upward from the inner side surface 31 of the reflecting mirror 26. Three stays 27 positioned in this way are arranged in the longitudinal direction of the reflecting mirror 26. Examples of the material of the stay 27 include steel or aluminum alloy.

第一パイプ群１２は、第一パイプ３０、配管３２、入口配管３４及び出口配管３６を備えている。第一パイプ３０は、真っ直ぐな管である。ここでは、第一パイプ３０は、内径が１２ｍｍの円筒状の管である。第一パイプ３０の外周面は、黒色である。この第一パイプ３０の材質として、アルミニウム合金又はステンレススチールが例示される。この第一パイプ群１２では、複数の第一パイプ３０が左右方向を長手方向として、前後方向に並べられている。第一パイプ３０が互いに平行かつ並列に並べられている。   The first pipe group 12 includes a first pipe 30, a pipe 32, an inlet pipe 34 and an outlet pipe 36. The first pipe 30 is a straight pipe. Here, the first pipe 30 is a cylindrical tube having an inner diameter of 12 mm. The outer peripheral surface of the first pipe 30 is black. Examples of the material of the first pipe 30 include an aluminum alloy or stainless steel. In the first pipe group 12, a plurality of first pipes 30 are arranged in the front-rear direction with the left-right direction as the longitudinal direction. The first pipes 30 are arranged in parallel and parallel to each other.

配管３２は、１８０度曲げられた配管である。配管３２は、略Ｕ字状である。この配管３２は、隣合う第一パイプ３０を連結している。具体的には、複数の配管３２のうちの一つは、最も後方に位置する第一パイプ３０の右端と隣り合う後方から２番目に位置する第一パイプ３０の右端とを連結している。配管３２の他の一つは、後方から２番目に位置する第一パイプ３０の左端と隣り合う後方から３番目の第一パイプ３０の左端とを連結している。このようにして、最も後方に位置する第一パイプ３０から最も前方に位置する第一パイプ３０まで順次配管３２で連結されている。この配管３２の材質としては、アルミニウム合金又はステンレススチールが例示される。この配管３２は、１８０度曲げられて隣り合う第一パイプ３０を連結できればよく、フレキシブルなホースであっても良い。   The pipe 32 is a pipe bent by 180 degrees. The pipe 32 is substantially U-shaped. The pipe 32 connects the adjacent first pipes 30. Specifically, one of the plurality of pipes 32 connects the right end of the first pipe 30 located at the rearmost position to the right end of the first pipe 30 located second from the rear adjacent to the right end. The other one of the pipes 32 connects the left end of the first pipe 30 located second from the rear to the left end of the third first pipe 30 adjacent from the rear. In this way, the first pipe 30 located at the rearmost position and the first pipe 30 located at the frontmost position are sequentially connected by the pipe 32. Examples of the material of the pipe 32 include aluminum alloy or stainless steel. The pipe 32 may be a flexible hose as long as it can be connected to the adjacent first pipes 30 bent by 180 degrees.

入口配管３４は、１８０度曲げられた配管である。入口配管３４は、略Ｕ字状である。この入口配管３４の一端が最も後方に位置する第一パイプ３０の左端に連結されている。入口配管３４の他端は、その一端に対して、斜め後下に位置させられている。この入口配管３４の材質としては、アルミニウム合金又はステンレススチールが例示される。この入口配管３４は、１８０度曲げられ他端に配管が連結可能とされているものであり、フレキシブルなホースであっても良い。   The inlet pipe 34 is a pipe bent by 180 degrees. The inlet pipe 34 is substantially U-shaped. One end of the inlet pipe 34 is connected to the left end of the first pipe 30 located at the rearmost position. The other end of the inlet pipe 34 is positioned obliquely rearward and lower with respect to the one end. Examples of the material of the inlet pipe 34 include aluminum alloy or stainless steel. The inlet pipe 34 is bent 180 degrees and can be connected to the other end, and may be a flexible hose.

出口配管３６は、真っ直ぐな管である。この出口配管３６の一端が最も前方に位置する第一パイプ３０の左端に連結されている。この出口配管３６の材質としては、アルミニウム合金又はステンレススチールが例示される。この出口配管３６は、その他端に配管が連結可能とされているものであり、フレキシブルなホースであっても良い。このようにして、第一パイプ群１２は、入口配管３４から出口配管３６まで一筋の流路を形成している。   The outlet pipe 36 is a straight pipe. One end of the outlet pipe 36 is connected to the left end of the first pipe 30 located at the foremost position. Examples of the material of the outlet pipe 36 include aluminum alloy or stainless steel. The outlet pipe 36 can be connected to a pipe at the other end, and may be a flexible hose. In this way, the first pipe group 12 forms a single flow path from the inlet pipe 34 to the outlet pipe 36.

第二パイプ群１４は、第二パイプ３８、配管４０及び入口配管４２を備えている。第二パイプ３８は、真っ直ぐな管である。ここでは、この第二パイプ３８は、内径が１５ｍｍの円筒状の管である。第二パイプ３８の内径は、第一パイプ３０の内径より大きくされている。この第二パイプ３８の材質として、アルミニウム合金又はステンレススチールが例示される。この第二パイプ群１４では、複数の第二パイプ３８が左右方向を長手方向として、前後方向に並べられている。第二パイプ３８が互いに平行かつ並列に並べられている。   The second pipe group 14 includes a second pipe 38, a pipe 40 and an inlet pipe 42. The second pipe 38 is a straight pipe. Here, the second pipe 38 is a cylindrical tube having an inner diameter of 15 mm. The inner diameter of the second pipe 38 is larger than the inner diameter of the first pipe 30. Examples of the material of the second pipe 38 include an aluminum alloy or stainless steel. In the second pipe group 14, a plurality of second pipes 38 are arranged in the front-rear direction with the left-right direction as the longitudinal direction. The second pipes 38 are arranged in parallel with each other.

配管４０は、１８０度曲げられた配管である。この第二パイプ群１４では、配管４０は、略Ｕ字状である。この配管４０は、隣合う第二パイプ３８を連結している。具体的には、複数の配管４０の一つは、最も後方に位置する第二パイプ３８の右端と隣り合う後方から２番目の第二パイプ３８の右端とを連結している。配管４０の他の一つは、後方から２番目の第二パイプ３８の左端と隣り合う後方から３番目の第二パイプ３８の左端とを連結している。このようにして、最も後方に位置する第二パイプ３８から最も前方に位置する第二パイプ３８まで順次配管４０で連結されている。この配管４０の材質としては、アルミニウム合金又はステンレススチールが例示される。この配管４０は、１８０度曲げられて隣り合う第二パイプ３８を連結できればよく、フレキシブルなホースであっても良い。   The pipe 40 is a pipe bent by 180 degrees. In the second pipe group 14, the pipe 40 is substantially U-shaped. The pipe 40 connects the adjacent second pipes 38. Specifically, one of the plurality of pipes 40 connects the right end of the second pipe 38 located from the rear to the right end of the second pipe 38 that is the second from the rear. The other one of the pipes 40 connects the left end of the second pipe 38 that is the second from the rear to the left end of the second pipe 38 that is the third from the rear. In this manner, the pipe 40 is sequentially connected from the second pipe 38 positioned at the rearmost position to the second pipe 38 positioned at the frontmost position. Examples of the material of the pipe 40 include an aluminum alloy or stainless steel. The pipe 40 may be a flexible hose as long as it can be bent 180 degrees and connect adjacent second pipes 38.

入口配管４２は、真っ直ぐな管である。この入口配管４２の一端が最も前方に位置する第二パイプ３８の左端に連結されている。この入口配管４２の材質としては、アルミニウム合金又はステンレススチールが例示される。この入口配管４２は、その他端に配管が連結可能とされているものであり、フレキシブルなホースであっても良い。このようにして、第二パイプ群１４は、入口配管４２から最も後方に位置する第二パイプ３８まで一筋の流路を形成している。   The inlet pipe 42 is a straight pipe. One end of the inlet pipe 42 is connected to the left end of the second pipe 38 positioned at the foremost position. Examples of the material of the inlet pipe 42 include aluminum alloy or stainless steel. The inlet pipe 42 can be connected to a pipe at the other end, and may be a flexible hose. In this way, the second pipe group 14 forms a single flow path from the inlet pipe 42 to the second pipe 38 located at the rearmost position.

図１に示されるように、第一パイプ群１２は、天板６と波板１０との間に位置している。第一パイプ３０の長手方向と波板１０の反射鏡２６の長手方向とは一致させられている。最も後方に位置する第一パイプ３０は、最も後方に位置する反射鏡２６の前後方向中央に位置させられている。このようにして、最も後方に位置する第一パイプ３０から最も前方に位置する第一パイプ３０まで、第一パイプ３０が、それぞれ対応して位置する反射鏡２６の前後方向中央に位置させられている。第一パイプ３０は、それぞれステー２７の上端に固定されている。反射鏡２６の内側面３１は、それぞれ前後方向中央に位置する第一パイプ３０に向けられている。   As shown in FIG. 1, the first pipe group 12 is located between the top plate 6 and the corrugated plate 10. The longitudinal direction of the first pipe 30 and the longitudinal direction of the reflecting mirror 26 of the corrugated plate 10 are matched. The first pipe 30 located at the rearmost position is positioned at the center in the front-rear direction of the reflecting mirror 26 located at the rearmost position. In this way, the first pipe 30 is positioned at the center in the front-rear direction of the corresponding reflector 26 from the first pipe 30 located at the rearmost position to the first pipe 30 located at the frontmost position. Yes. The first pipes 30 are each fixed to the upper end of the stay 27. The inner side surface 31 of the reflecting mirror 26 is directed to the first pipe 30 that is located at the center in the front-rear direction.

第二パイプ群１４は、波板１０と底面板１５と間に位置している。第二パイプ３８の長手方向と波板１０の山２８の延びる方向とは、一致させられている。この山２８は、下方から見ると上方に凹んでいる。この上方に凹んだ空間に沿って、第二パイプ３８が延びている。最も後方に位置する山２８に沿って、最も後方に位置する第二パイプ３８が配置されている。後方から２番目に位置する山２８に沿って、後方から２番目に位置する第二パイプ３８が配置されている。こうして、最も後方に位置する第二パイプ３８から最も前方に位置する第二パイプ３８まで、それぞれに対応して位置する山２８に沿って位置させられている。最も後方に位置する第二パイプ３８の左端は、第一パイプ群１２の入口配管３４の他端に連結されている。こうして、最も前方に位置する第二パイプ３８に連結された入口配管４２から、最も前方に位置する第一パイプ３０に連結された出口配管３６までが、一筋の流路を形成している。   The second pipe group 14 is located between the corrugated plate 10 and the bottom plate 15. The longitudinal direction of the second pipe 38 and the direction in which the crest 28 of the corrugated plate 10 extends are matched. The mountain 28 is recessed upward when viewed from below. A second pipe 38 extends along the space recessed upward. A second pipe 38 located at the rearmost position is disposed along the mountain 28 located at the rearmost position. A second pipe 38 positioned second from the rear is disposed along the mountain 28 positioned second from the rear. Thus, the second pipe 38 located at the rearmost position to the second pipe 38 located at the frontmost position are positioned along the peaks 28 corresponding to the respective positions. The left end of the second pipe 38 located at the rearmost position is connected to the other end of the inlet pipe 34 of the first pipe group 12. Thus, a straight flow path is formed from the inlet pipe 42 connected to the second pipe 38 positioned at the foremost position to the outlet pipe 36 connected to the first pipe 30 positioned at the foremost position.

この第一パイプ３０と第二パイプ３８とは、平面視において波板１０の谷２９と山２８とに沿って交互に配置されている。この波板１０、第一パイプ群１２及び第二パイプ群１４は、ケーシング４に収納される。第一パイプ群１２の出口配管３６は、ケーシング４の貫通孔２０に通される。第二パイプ群１４の入口配管４２は、ケーシング４の貫通孔２２に通される。波板１０、第一パイプ群１２及び第二パイプ群１４を収納した状態で、ケーシング４の上方開口が、天板６により塞がれる。天板６とケーシング４の前後左右側面の上面との間にシール４４が挟まれる。これにより、波板１０、第一パイプ群１２及び第二パイプ群１４は、ケーシング４と天板６とで形成される密閉空間に収納されている。   The first pipe 30 and the second pipe 38 are alternately arranged along the valleys 29 and the peaks 28 of the corrugated sheet 10 in plan view. The corrugated sheet 10, the first pipe group 12 and the second pipe group 14 are accommodated in the casing 4. The outlet pipe 36 of the first pipe group 12 is passed through the through hole 20 of the casing 4. The inlet pipe 42 of the second pipe group 14 is passed through the through hole 22 of the casing 4. The upper opening of the casing 4 is closed by the top plate 6 in a state where the corrugated plate 10, the first pipe group 12 and the second pipe group 14 are housed. A seal 44 is sandwiched between the top plate 6 and the upper surfaces of the front, rear, left and right side surfaces of the casing 4. Accordingly, the corrugated plate 10, the first pipe group 12, and the second pipe group 14 are accommodated in a sealed space formed by the casing 4 and the top plate 6.

図３に示されるように、この太陽熱温水器２が、建物屋根に設置される。この太陽熱温水器２の前方部は、後方部より上方に位置させられている。この太陽熱温水器２は、太陽熱温水器２の入口配管４２は、上方に位置させられている。即ち、第二パイプ群１４の入口は、第二パイプ群１４の出口に対して上方に位置させられている。出口配管３６も、上方に位置させられている。即ち、第一パイプ群１２の出口は、第一パイプ群１２の入口に対して上方に位置させられている。   As shown in FIG. 3, the solar water heater 2 is installed on a building roof. The front part of the solar water heater 2 is positioned above the rear part. In the solar water heater 2, the inlet pipe 42 of the solar water heater 2 is positioned above. That is, the inlet of the second pipe group 14 is positioned above the outlet of the second pipe group 14. The outlet pipe 36 is also positioned above. That is, the outlet of the first pipe group 12 is positioned above the inlet of the first pipe group 12.

この太陽熱温水器２では、入口配管４２から太陽熱温水器２に水が充填されている。入口配管４２から入った水は、第二パイプ群１４を最も前方の第二パイプ３８から最も後方に位置する第二パイプ３８に向かって流れる。言いかえると、この第二パイプ群１４では、水が最も上方に位置する第二パイプ３８から最も下方に位置する第二パイプ３８に向かって流れる。水は、最も後方に位置する第二パイプ３８から入口配管３４を通って、第一パイプ群１２に送られる。   In the solar water heater 2, the solar water heater 2 is filled with water from the inlet pipe 42. The water that has entered from the inlet pipe 42 flows through the second pipe group 14 from the frontmost second pipe 38 toward the rearmost second pipe 38. In other words, in the second pipe group 14, water flows from the second pipe 38 located at the uppermost position toward the second pipe 38 located at the lowermost position. Water is sent to the first pipe group 12 through the inlet pipe 34 from the second pipe 38 located at the rearmost position.

この太陽熱温水器２では、天板６から太陽光が密閉空間に取り込まれる。更に、反射板８に反射された太陽光が天板６から密閉空間に取り込まれる。反射鏡２６に反射した太陽光は、第一パイプ３０に集光される。この第一パイプ３０の表面で太陽光は吸収されて熱エネルギーへと変換される。この熱エネルギーにより、第一パイプ３０の内部の水が加熱される。この第一パイプ３０の外周面は黒色にされている。これにより、より太陽光が吸収されやすくなっている。   In the solar water heater 2, sunlight is taken into the sealed space from the top plate 6. Furthermore, the sunlight reflected by the reflecting plate 8 is taken into the sealed space from the top plate 6. The sunlight reflected by the reflecting mirror 26 is collected on the first pipe 30. Sunlight is absorbed on the surface of the first pipe 30 and converted into heat energy. The water inside the first pipe 30 is heated by this thermal energy. The outer peripheral surface of the first pipe 30 is black. Thereby, sunlight is more easily absorbed.

加熱された水は、温度の上昇に伴い、下方に位置する第一パイプ３０からそれより上方に位置する第一パイプ３０に流れ込む。この上方に位置する第一パイプ３０でも、反射鏡２６の集光により、同様に加熱される。この様にして、第一パイプ群１２を流れる水は、温度上昇させられつつ、下方の第一パイプ３０から上方の第一パイプ３０に向かって流れていく。最も上方に位置する第一パイプ３０で加熱された水は、出口配管３６を通って、図示しない貯水タンクに温水として蓄えられる。この太陽熱温水器２の第一パイプ群１２では、加熱された水が、その対流により、出口配管３６から送り出されている。出口配管３６から水を送り出すためのポンプなどの動力を必要とされない。   As the temperature rises, the heated water flows from the first pipe 30 located below to the first pipe 30 located above it. The first pipe 30 positioned above is also heated in the same manner by the light collected by the reflecting mirror 26. In this way, the water flowing through the first pipe group 12 flows from the lower first pipe 30 toward the upper first pipe 30 while the temperature is raised. The water heated by the first pipe 30 located at the uppermost position passes through the outlet pipe 36 and is stored as hot water in a water storage tank (not shown). In the first pipe group 12 of the solar water heater 2, heated water is sent out from the outlet pipe 36 by convection. Power such as a pump for feeding water from the outlet pipe 36 is not required.

図４に示されるように、隣り合う発射鏡２６の間では、波板１０の山２８が太陽光を受ける。この波板１０の表面で太陽光は吸収されて熱エネルギーに変換される。この熱エネルギーが波板１０の本体２４に蓄えられる。これにより、この波板１０の周辺の気体が暖められている。この山２８の上面は、黒い塗料４６が施されている。この山２８の上面は、黒色にされている。これにより、より太陽光が吸収されやすくなっている。また、前述にように、この第一パイプ３０は、太陽光により加熱される。このため、第一パイプ３０の周辺の気体が暖められている。   As shown in FIG. 4, a mountain 28 of the corrugated plate 10 receives sunlight between adjacent launch mirrors 26. Sunlight is absorbed on the surface of the corrugated plate 10 and converted into thermal energy. This thermal energy is stored in the main body 24 of the corrugated plate 10. Thereby, the gas around this corrugated sheet 10 is warmed. A black paint 46 is applied to the upper surface of the mountain 28. The top surface of the mountain 28 is black. Thereby, sunlight is more easily absorbed. As described above, the first pipe 30 is heated by sunlight. For this reason, the gas around the first pipe 30 is warmed.

この様にして、ケーシング４と天板６と間の密閉空間の気体の温度が上昇する。この密閉空間の気体により、第二パイプ３８が加熱される。第二パイプ３８の内部を流れる水が加熱される。この第二パイプ３８により、第一パイプ３０に流れ込む前に、水が予熱されている。第一パイプ３０に流れ込む水は、予め予熱されることにより、従来より高温の温水を得ることが出来る。この太陽熱温水器２によれば、従来の太陽熱温水器に比べ、より高温の温水が得られる。   In this way, the temperature of the gas in the sealed space between the casing 4 and the top plate 6 increases. The second pipe 38 is heated by the gas in the sealed space. The water flowing inside the second pipe 38 is heated. The water is preheated by the second pipe 38 before flowing into the first pipe 30. The water flowing into the first pipe 30 is preheated in advance, whereby hot water having a higher temperature than before can be obtained. According to this solar water heater 2, hot water having a higher temperature can be obtained as compared with the conventional solar water heater.

図４に示されるように、この第二パイプ３８は、波板１０の山２８に沿って位置している。第二パイプ３８は、波板１０と空間を挟んで配置されている。この山２８は、底面から見ると、凹部が形成されている。この第二パイプ３８は、底面から見た凹部に沿って位置している。この第二パイプ３８の外周面は、平坦な面に対するより、広い範囲で本体２４の凹部に面している。これにより、第二パイプ３８は、本体２４からより効率的に放射熱を受けられる。   As shown in FIG. 4, the second pipe 38 is located along the mountain 28 of the corrugated plate 10. The 2nd pipe 38 is arrange | positioned on both sides of the corrugated sheet 10 and space. When viewed from the bottom, the mountain 28 has a recess. The second pipe 38 is located along the recess viewed from the bottom. The outer peripheral surface of the second pipe 38 faces the concave portion of the main body 24 in a wider range than the flat surface. Thereby, the second pipe 38 can receive the radiant heat from the main body 24 more efficiently.

この第二パイプ群１４は、波板１０の下方に位置している。この第二パイプ群１４は、第一パイプ群１２が太陽光を受光する面の下方に位置している。この太陽熱温水器２の太陽光の受光面積は、従来の太陽光温水器のそれと同等にされている。この第二パイプ３８は、本体２４の山２８に沿って位置させられ、第二パイプ３８を配置しても、太陽熱温水器２の厚みが比較的小さく出来る。これにより、密閉空間も小さくされているので、密閉空間の気体の温度も上昇し易い。太陽光温水器２は、第二パイプ群１４に供給される水の温度を早期に暖め得る状態にできる。   The second pipe group 14 is located below the corrugated plate 10. The second pipe group 14 is located below the surface on which the first pipe group 12 receives sunlight. The solar light receiving area of the solar water heater 2 is equal to that of a conventional solar water heater. The second pipe 38 is positioned along the mountain 28 of the main body 24. Even when the second pipe 38 is disposed, the thickness of the solar water heater 2 can be made relatively small. Thereby, since the sealed space is also reduced, the temperature of the gas in the sealed space is likely to rise. The solar water heater 2 can make the temperature of the water supplied to the second pipe group 14 warm at an early stage.

この密閉空間では、出口配管３６及び最も上方の第一パイプ３０の周辺での気体の温度が高くなっている。断熱された密閉空間であっても、密閉空間の気体の温度が高くなると、外気に放出される熱量が大きい。この太陽熱温水器２では、その上方周辺から第二パイプ３８に水が充填される。この第二パイプ３８に水が流されることにより、密閉空間の上方の気温も従来より低く抑えられている。これにより、外部に放出される熱量が比較的に小さくされている。また、第二パイプ３８と波板１０との間に空間を挟んでいるので、波板１０から大きな熱エネルギーの移動が抑制されている。第一パイプ３０を流れる水の温度の低下が抑制されている。   In this sealed space, the temperature of the gas around the outlet pipe 36 and the uppermost first pipe 30 is high. Even in a sealed space that is insulated, when the temperature of the gas in the sealed space increases, the amount of heat released to the outside air is large. In the solar water heater 2, the second pipe 38 is filled with water from the upper periphery. By flowing water through the second pipe 38, the temperature above the sealed space is also kept lower than before. Thereby, the amount of heat released to the outside is made relatively small. In addition, since a space is sandwiched between the second pipe 38 and the corrugated sheet 10, movement of large heat energy from the corrugated sheet 10 is suppressed. A decrease in the temperature of the water flowing through the first pipe 30 is suppressed.

ここでは、第一パイプ３０及び第二パイプ３８に水が直接流される太陽熱温水器２について説明がされたが、この第一パイプ３０及び第二パイプ３８には、他の熱媒体が流れるようにされてもよい。太陽熱で暖められた熱媒体と水との間で熱交換器により熱交換させて、温水が得られてもよい。太陽熱温水器２と同様に、第二パイプ３８を通る、他の熱媒体を予熱することが出来る。   Here, the solar water heater 2 in which water flows directly through the first pipe 30 and the second pipe 38 has been described. However, the other heat medium flows through the first pipe 30 and the second pipe 38. May be. The hot water may be obtained by heat exchange between the heat medium heated by solar heat and water by a heat exchanger. Similar to the solar water heater 2, another heat medium passing through the second pipe 38 can be preheated.

２・・・太陽熱温水器
４・・・ケーシング
６・・・天板
８・・・反射板
１０・・・波板
１２・・・第一パイプ群
１４・・・第二パイプ群
２０・・・貫通孔
２２・・・貫通孔
２４・・・本体
２６・・・反射鏡
２７・・・ステー
２８・・・山
２９・・・谷
３０・・・第一パイプ
３１・・・内側面
３２・・・配管
３４・・・入口配管
３６・・・出口配管
３８・・・第二パイプ
４０・・・配管
４２・・・入口配管
４４・・・シール
４６・・・塗料 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Solar water heater 4 ... Casing 6 ... Top plate 8 ... Reflection plate 10 ... Corrugated plate 12 ... 1st pipe group 14 ... 2nd pipe group 20 ... Through hole 22 ... Through hole 24 ... Main body 26 ... Reflector 27 ... Stay 28 ... Mountain 29 ... Valley 30 ... First pipe 31 ... Inner surface 32 ... -Piping 34 ... Inlet piping 36 ... Outlet piping 38 ... Second pipe 40 ... Piping 42 ... Inlet piping 44 ... Seal 46 ... Paint

Claims (3)

ケーシング、天板、波板、第一パイプ群及び第二パイプ群を備えており、
このケーシングが底面及び前後左右側面が覆われて上方が開口とされており、
この天板が光透過体の板からなり、
この天板がケーシングの上方の開口を塞いで、天板とケーシングとが密閉空間を形成しており、
この波板が天板とケーシングの底面との間に、左右方向に垂直な断面が波状となり左右方向に平行な断面が直線状となるように密閉空間に配置されており、
複数の第一パイプが平行かつ並列に並べられ連結されて、第一パイプ群が形成されており、
複数の第二パイプが平行かつ並列に並べられ連結されて、第二パイプ群が形成されており、
この第二パイプ群の出口が第一パイプ群の入口に連結されて一の流路が形成されており、
第一パイプ群が波板と天板との間に位置しており、第一パイプがそれぞれ波板の谷に沿って配置されており、
第二パイプ群が波板とケーシングの底面との間に位置しており、第二パイプがそれぞれ波板の山に沿って配置されており、
この第一パイプと第二パイプとは、平面視において波板の山と谷とに沿って交互に配置されている太陽熱温水器。 It has a casing, top plate, corrugated plate, first pipe group and second pipe group,
This casing is covered with the bottom and front / rear / left / right sides, and the top is open.
This top plate consists of a light-transmitting plate,
This top plate closes the upper opening of the casing, the top plate and the casing form a sealed space,
This corrugated plate is arranged in a sealed space between the top plate and the bottom surface of the casing so that the cross section perpendicular to the left and right direction is wavy and the cross section parallel to the left and right direction is straight.
A plurality of first pipes are arranged in parallel and in parallel to form a first pipe group,
A plurality of second pipes are arranged in parallel and in parallel to form a second pipe group,
The outlet of this second pipe group is connected to the inlet of the first pipe group to form one flow path,
The first pipe group is located between the corrugated plate and the top plate, and the first pipes are arranged along the valleys of the corrugated plates,
The second pipe group is located between the corrugated sheet and the bottom surface of the casing, and the second pipes are respectively disposed along the ridges of the corrugated sheet,
The first pipe and the second pipe are solar water heaters that are alternately disposed along the corrugated peaks and valleys in plan view. 上記波板が複数の反射鏡を備えており、
この反射鏡が樋状の形状を備えており、
この反射鏡の内側面は、反射鏡の長手方向に垂直な断面で複合放物線であり、
この反射鏡が第一パイプに沿って配置されており、
この反射鏡の内側面が第一パイプに向けられている請求項１に記載の太陽熱温水器。 The corrugated plate includes a plurality of reflecting mirrors,
This reflector has a bowl-like shape,
The inner surface of this reflector is a compound parabola in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the reflector,
This reflector is arranged along the first pipe,
The solar water heater according to claim 1, wherein an inner surface of the reflecting mirror is directed to the first pipe. 上記第一パイプ群の出口が第一パイプ群の入口に対して上方に位置させられており、
上記第二パイプ群の入口が第二パイプ群の出口に対して上方に位置させられている状態で使用される請求項１又は２に記載の太陽熱温水器。 The outlet of the first pipe group is positioned above the inlet of the first pipe group;
The solar water heater according to claim 1 or 2, wherein the solar water heater is used in a state where the inlet of the second pipe group is positioned above the outlet of the second pipe group.
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