JP2011033276A - Solar heat collecting structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽熱集熱構造に関する。 The present invention relates to a solar heat collecting structure.
太陽熱集熱構造として、図1(ハ)に示すように、太陽熱集熱板51の太陽光受光面側にシリカエアロゲルからなる透明多孔質断熱材52が設けられ、透明多孔質断熱材52を通じて太陽熱集熱板51に集熱された太陽熱の放散を透明多孔質断熱材52が防いで太陽熱を効率良く集熱することができるようになされた太陽熱集熱パネル53は、従来より知られている。なお、同パネル53において、54は表面のガラス板、55は通水管、56は断熱材である。
As the solar heat collecting structure, as shown in FIG. 1 (c), a transparent porous
しかしながら、上記のような太陽熱集熱構造では、透明多孔質断熱材としてのシリカエアロゲル52が、連続気泡構造となっていて透湿性を有しているため、パネル53内に侵入した雨水が水蒸気化し、それが細線矢印で示すように、シリカエアロゲル52内に侵入してシリカエアロゲル52を白化させてしまうことがある。
However, in the solar heat collecting structure as described above, since the
また、シリカエアロゲル52は、物性上、非常に脆いものである一方で、太陽熱集熱板51は、−30°C〜200°Cの温度変化を行い、その温度変化によって熱膨張と収縮を繰り返すため、シリカエアロゲル52が、太陽熱集熱板51の熱膨張と収縮の影響を受けて割れてしまうこともある。
Further, the
本発明は、上記のような問題点に鑑み、シリカエアロゲルからなる透明多孔質断熱材の白化と割れを防ぐことができて、耐久性を向上することができる太陽熱集熱構造を提供することを課題とする。 In view of the above problems, the present invention provides a solar heat collecting structure that can prevent whitening and cracking of a transparent porous heat insulating material made of silica aerogel and can improve durability. Let it be an issue.
上記の課題は、対向するガラス板間にシリカエアロゲルからなる透明多孔質断熱材が気密状態に充填された透明多孔質断熱材入りの複層ガラスが、太陽熱集熱材の太陽光受光面側に設けられ、前記透明多孔質断熱材入り複層ガラスを通じて太陽熱集熱材に集熱された太陽熱の放散を該複層ガラスの透明多孔質断熱材が防ぐようになされていることを特徴とする太陽熱集熱構造によって解決される。 The above problem is that a multilayer glass containing a transparent porous heat insulating material in which a transparent porous heat insulating material made of silica airgel is filled in an airtight state between opposing glass plates is on the solar light receiving surface side of the solar heat collecting material. Solar heat characterized in that the transparent porous heat insulating material of the multi-layer glass prevents diffusion of solar heat collected by the solar heat collecting material through the multi-layer glass with the transparent porous heat insulating material. Solved by heat collection structure.
この構造では、シリカエアロゲルからなる透明多孔質断熱材が、対向するガラス板間に気密状態に充填されているので、内部に侵入した雨水が水蒸気化しても、それがシリカエアロゲル内に侵入することはなく、そのため、シリカエアロゲルからなる透明多孔質断熱材の白化を防ぐことができて、耐久性を向上することができる。 In this structure, the transparent porous heat insulating material made of silica aerogel is filled in an airtight state between the opposing glass plates, so that even if rainwater that has entered inside vaporizes, it can enter the silica airgel. Therefore, whitening of the transparent porous heat insulating material made of silica aerogel can be prevented, and durability can be improved.
しかも、シリカエアロゲルからなる透明多孔質断熱材と太陽熱集熱材との間には、複層ガラスを構成している一方のガラス板が存在しているので、太陽熱集熱材が温度変化によって熱膨張と収縮を行っても、その影響をシリカエアロゲルからなる透明多孔質断熱材が受けることはなく、そのため、シリカエアロゲルからなる透明多孔質断熱材の割れも防ぐことができて、耐久性を向上することができる。 Moreover, since one glass plate constituting the multi-layer glass exists between the transparent porous heat insulating material made of silica airgel and the solar heat collector, the solar heat collector is heated by the temperature change. Even if it expands and contracts, the transparent porous insulation made of silica aerogel is not affected by it, so it can also prevent cracking of the transparent porous insulation made of silica aerogel and improve durability can do.
本発明の太陽熱集熱構造は、以上のとおりのものであるから、シリカエアロゲルからなる透明多孔質断熱材の白化と割れを防ぐことができて、耐久性を向上することができる。 Since the solar heat collecting structure of the present invention is as described above, whitening and cracking of the transparent porous heat insulating material made of silica aerogel can be prevented, and durability can be improved.
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(イ)に示す第1実施形態の太陽熱集熱構造は、パネル状に構成されたもので、1は太陽熱集熱材としての集熱板、2は透明多孔質断熱材入り複層ガラスであり、
太陽熱集熱板1は、例えば、金属板の表面部に太陽光吸収性能と赤外線放射抑制性能の両方に優れた選択吸収膜が設けられたもの、あるいは、金属板の表面部に黒色塗料を塗布したもの等からなっており、
透明多孔質断熱材入り複層ガラス2は、対向するガラス板3,4間にシリカエアロゲルからなる透明多孔質断熱材5を気密状態に充填したものからなっている。
The solar heat collecting structure of the first embodiment shown in FIG. 1 (a) is configured in a panel shape, 1 is a heat collecting plate as a solar heat collecting material, and 2 is a multi-layer glass with a transparent porous heat insulating material. And
The solar
The
複層ガラス2は、太陽熱集熱板1の太陽光受光面側に、一方のガラス板4を接触状態とするように重ねられ、複層ガラス2を通じて太陽熱集熱板1に集熱された太陽熱の放散を複層ガラス2の透明多孔質断熱材5が防いで、太陽熱を効率良く集熱することができるようになされている。
The
また、本実施形態では、太陽熱集熱板1の背面側には通水管6が設けられ、太陽熱集熱板1が集熱した太陽熱で、通水管6を通る水を加熱して、お湯を沸かすことができるようになされている。7は背面側の断熱材である。
Moreover, in this embodiment, the
そして、上記の断熱材7、通水管6、太陽熱集熱板1及び複層ガラス2は、周囲枠8と背板9とで囲まれた内部に収容されて一体化され、太陽熱集熱パネル10を構成している。
The
上記の太陽熱集熱パネル10では、シリカエアロゲルからなる透明多孔質断熱材5が、対向するガラス板3,4間に気密状態に充填されているので、内部に侵入した雨水が水蒸気化しても、それがシリカエアロゲル5内に侵入することはなく、そのため、シリカエアロゲル5の白化を防ぐことができて、耐久性を向上することができる。
In the solar
しかも、シリカエアロゲルからなる透明多孔質断熱材5と太陽熱集熱板1との間には、複層ガラス2を構成している一方のガラス板4が存在しているので、太陽熱集熱板1が温度変化によって熱膨張と収縮を行っても、その影響をシリカエアロゲル5が受けることはなく、そのため、シリカエアロゲル5の割れも防ぐことができて、耐久性を向上することができる。
Moreover, since one
図1(ロ)に示す第2実施形態の太陽熱集熱パネル10は、透明多孔質断熱材入り複層ガラス2と太陽熱集熱板1との間に空気層11が設けられたもので、その他は第1実施形態の太陽熱集熱パネル10と同じであり、第1実施形態の太陽熱集熱パネル10と同様の作用効果が奏される。特に、本実施形態では、空気層11が、通水管6に対する非通水時に太陽熱集熱板1が太陽熱の集熱を行うような場合に、太陽熱集熱板1の側のガラス板4が熱割れしてしまうのを効果的に防ぐことができる。
A solar
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、太陽熱集熱板1の背面側に通水管6が設けられ、該通水管6を流れる水を、集熱した太陽熱で沸かす構成としているが、太陽熱集熱板1の背面側に通気層を設け、該通気層に通される空気を、集熱した太陽熱で暖め、その空気を室内の暖房に用いる構成としてもよく、本発明では、太陽熱集熱板1で集熱した太陽熱の利用方法に制限はない。また、上記の実施形態では、本発明の太陽熱集熱構造を太陽熱集熱パネル10に適用した場合を示したが、各種構造に構成されていてよい。また、太陽熱集熱材の形態も、上記の実施形態のような板状のものに限らず、種々の形態をしていてよい。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in the above embodiment, the
1…太陽熱集熱板
2…複層ガラス
3,4…ガラス板
5…シリカエアロゲル(透明多孔質断熱材)
10…太陽熱集熱パネル(太陽熱集熱構造)
DESCRIPTION OF
10 ... Solar heat collection panel (solar heat collection structure)
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2009
- 2009-07-31 JP JP2009180151A patent/JP2011033276A/en active Pending
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