JP4027212B2 - Solar water heater - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光を吸収して昇温する集熱体が、本体ケースの表面側に配設された透明板体に沿って前記本体ケースに収納され、その集熱体によって前記本体ケースに収納された貯湯部内の湯水を加熱するように構成されている太陽熱温水器に関する。
【0002】
【従来の技術】
このような太陽熱温水器では、集熱体が太陽光を効率良く吸収する必要があり、そのため、本体ケースの表面側には、板ガラスなどからなる透明板体が配設されており、従来の太陽熱温水器では、その透明板体との間に空気層を介在させた状態で集熱体が配置されていた(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−98157号公報(図1、図2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来の太陽熱温水器では、集熱体により太陽光を効率良く吸収して湯水を加熱することができる反面、集熱体や湯水が加熱された後において、例えば、日照時間の関係で太陽光の照射が弱くなって外気の温度が低下すると、集熱体や湯水に吸収された熱が、集熱体と透明板体との間の空気層を介して比較的短時間のうちに放出されて湯温の低下を招くという欠点があった。
【0005】
本発明は、このような従来の欠点に着目したもので、その目的は、集熱体や湯水からの熱の放出を抑制して、結果的に効率良く温水を生成することのできる太陽熱温水器を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明の特徴構成は、図1〜図6に例示するごとく、太陽光を吸収して昇温する集熱体7が、上面のみが開口された本体ケースCの上面に配設された間隙部を有する両板ガラス3、4に沿いかつその両板ガラス3、4の下方に位置する状態で、前記本体ケースCに収納され、その集熱体7によって前記本体ケースCに収納された貯湯部8、15内の湯水を加熱するように構成され、前記両板ガラス3、4が、前記間隙部を減圧状態に維持する真空複層ガラスPであり、その真空複層ガラスPの間隙部が、真空層5として機能するように構成され、前記両板ガラス3、4のうち、少なくとも一方がLow−Eコーティング付き板ガラスで構成されているところにある。
【0007】
請求項1の発明の特徴構成によれば、集熱体は太陽からの輻射により昇温するため、真空層により昇温が妨げられることはなく、しかも、昇温後においては、真空層によって熱伝導による熱の放出が抑制されるので、結果的に効率の良い温水の生成が可能となる。
【0011】
又、請求項1の発明の特徴構成によれば、両板ガラスが、その間隙部を減圧状態に維持する真空複層ガラスであり、その真空複層ガラスの間隙部が、断熱用の真空層として機能するように構成されているので、真空複層ガラスをそのまま使用して本体ケースに組み付けることができ、その場合には、真空複層ガラスを構成する両板ガラスと本体ケースとの間に真空層用のシールを施す必要はない。
したがって、太陽熱温水器の構造を殊更複雑化することなく、太陽熱温水器の本体ケースに対して断熱用真空層を有する真空複層ガラスを簡単かつ確実に組み付けることができ、真空層に対するシールも確実に維持されて優れた断熱効果を期待することができる。
【0012】
請求項2の発明の特徴構成は、図1〜図6に例示するごとく、前記両板ガラス3,4のうち、前記本体ケースCの内側に配設された板ガラス4が、前記間隙部と反対側の面にLow−EコーティングされたLow−Eコーティング付き板ガラスで構成されているところにある。
【0013】
請求項2の発明の特徴構成によれば、両板ガラスのうち、本体ケースの内側に配設された板ガラスが、Low−Eコーティング付き板ガラスで構成されているので、Low−Eコーティング付き板ガラスにより集熱体側からの熱の放射も抑制され、集熱体や湯水からの熱の放出が一層確実に抑制される。
その際、Low−Eコーティング付き板ガラスは、その特性により太陽光を受けてかなり高温になるが、Low−Eコーティング付き板ガラスは、複層ガラスを構成する内側の板ガラスであり、外気に直接触れることがないので、Low−Eコーティング付き板ガラスからの熱の放出も抑制され、しかも、前記間隙部と反対側の面にLow−E特殊金属膜6がコーティングされているので、Low−E特殊金属膜6から集熱体への熱の伝導も比較的良好に行われる。
請求項3の発明の特徴構成は、前記Low−Eコーティング付き板ガラスの太陽光透過率が60%以上であるところにある。
請求項3の発明の特徴構成によれば、Low−E特殊金属膜6による太陽光の吸収をできるだけ避けて、太陽熱を効率良く集めることができる。
請求項4の発明の特徴構成は、前記両板ガラスが、白板ガラスであるところにある。
請求項4の発明の特徴構成によれば、両板ガラス自体も、できる限り太陽光を吸収しないものとなる。
請求項5の発明の特徴構成は、前記真空複層ガラスの上面に、透明な強化板ガラスからなるカバー用の板ガラスが前記真空複層ガラスを覆う状態で設けられているところにある。
【0016】
請求項6の発明の特徴構成は、図1〜図4に例示するごとく、前記貯湯部8が、管状の貯湯管により構成されて、その貯湯管8が、前記集熱体7により形成されているところにある。
【0017】
請求項6の発明の特徴構成によれば、貯湯部が、管状の貯湯管により構成されて、その貯湯管が、集熱体により形成されているので、太陽光の吸収により昇温して湯水を加熱する集熱体そのものにより、貯湯部としての貯湯管を形成することで、構造の簡素化と部品点数の減少によるコストダウンを図ることができるとともに、集熱体から湯水への熱の伝導も、貯湯管の周囲から効率良く行うことができる。
【0018】
なお、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明による太陽熱温水器の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この太陽熱温水器は、図1〜図3に示すように、例えば、建屋の屋根Rの上に載置可能な本体ケースCを備え、その本体ケースCは、金属製の板材により二重構造に構成されていて、その内部空間内に断熱材1が充填され、上面のみが開口された扁平な矩形の箱状に形成されている。
その本体ケースCの表面側となる上面には、ほぼ全面にわたって真空複層ガラスPが配設され、その真空複層ガラスPと本体ケースCとがシール材Sにより気密にシールされて、本体ケースCの内部空間が外気と遮断されるとともに、真空複層ガラスPの上面には、透明な強化板ガラスからなるカバー用の板ガラス2が配設されて真空複層ガラスPを覆っている。
【0020】
真空複層ガラスPは、本体ケースCの上面側に位置する透明板体としての透明な板ガラス3と、その板ガラス3とほぼ平行に対面して本体ケースCの内側に位置する別の透明な板ガラス4により構成されている。
両板ガラス3,4は、多数のスペーサ(図示せず)を介在させて間隙部を有するように対面配置され、その間隙部が減圧されるとともに、気密にシールされて減圧状態に維持されて、その間隙部が断熱用の真空層5として機能するように構成されている。
真空複層ガラスPを構成する2枚の板ガラス3,4のうち、本体ケースCの内側に配設の板ガラス4において、真空層5と反対側の面には、低放射性能を示すLow−E特殊金属膜6がコーティングされている。もちろん、断熱性能を更に高めるため、真空層5に向かい合う面にもLow−E特殊金属膜をコーティングし、板ガラス4の両面にLow−E特殊金属膜をコーティングしてもよい。更に、板ガラス3において、いずれか一方の面あるいは両面にLow−E特殊金属膜をコーティングすることもでき、要するに、板ガラス3の両面と板ガラス4の両面のうち、少なくとも一面以上にLow−E特殊金属膜をコーティングして実施することができる。
また、太陽熱を効率良く集めるためには、Low−E特殊金属膜による太陽光の吸収をできるだけ避けるべきであり、そのため、Low−Eコーティング付き板ガラスの太陽光透過率は、最低でも60%以上とするのが望ましい。
更に、板ガラス3,4自体もできる限り太陽光を吸収しないものが望ましく、そのためには、ガラスに含まれるFeO成分を排除した、いわゆる白板ガラスを使用するのが望ましく、また、板ガラスの表面に多層膜や微細な凹凸化処理を施して、太陽光の反射ロスを低減させることも効果的である。
【0021】
前記本体ケースCには、カバー用の板ガラス2と真空複層ガラスPを通して照射される太陽光を吸収して昇温する集熱体7が、真空複層ガラスPに沿ってほぼ平行になるように収納されている。
集熱体7は、例えば、金属製の板材で構成され、その板材をプレス加工することによって、集熱体7自体に貯湯部としての管状の貯湯管8が形成されていて、貯湯管8を形成する集熱体7の外表面には、太陽光の吸収を促進し、および/または、低放射性機能を持つ、例えば、ブラッククロム、ブラックニッケル、金−酸化マグネシウムサーメットなどの選択吸収材料が被覆されている。
集熱体7は、真空複層ガラスPとほぼ同じ平面積を有し、その全面にわたって貯湯管8が適宜湾曲されて配管され、真空複層ガラスPと集熱体7との間に空気層9が形成されるとともに、貯湯管8の一端には加熱用の水を供給する給水部10が、他端には加熱後の湯を排出する給湯部11が設けられている。
【0022】
このような構成からなる太陽熱温水器によれば、カバー用の板ガラス2と真空複層ガラスPを通して照射される太陽光により集熱体7が昇温され、その集熱体7によって貯湯管8内の湯水が加熱され、加熱後の湯が給湯部11から給湯されることになる。
そして、集熱体7や貯湯管8内の湯水が加熱された後においては、真空複層ガラスPの真空層5によって外部への熱の伝導が効果的に抑制され、かつ、Low−E用の特殊金属膜6がコーティングされたLow−Eガラス4によって外部への熱の放射も抑制されるので、給水部10から貯湯管8内に供給された水を効率良く加熱することができる。
【0023】
〔別実施形態〕
つぎに、別の実施形態について説明するが、重複説明を避けるため、先の実施形態で説明した構成や同じ作用を有する構成については、同じ符号を付すことにより説明を省略し、主として先の実施形態と異なる構成についてのみ説明する。
【0024】
(1)先の実施形態では、本体ケースCの上面に真空複層ガラスPを配設し、真空複層ガラスPの上面を別の板ガラス2でカバーした構成を示したが、図4に示すように、カバー用の板ガラス2をなくして実施することもできる。
【0026】
(2)これまでの実施形態では、集熱体7自体により貯湯部としての貯湯管8を形成した例を示したが、これら集熱体7や貯湯部については種々の変形が可能であり、その一例を示したのが図5および図6である。
この図に示す別の実施形態では、集熱体7が平坦な板状に形成され、その板状の集熱体7が、真空複層ガラスPの内側に配置されて本体ケースCに保持されている。本体ケースCの底と集熱体7との間の空間が、図5において左側に位置する下端部を除いて、横方向に延びる横壁体13により上下に区画され、かつ、図6に示すように、縦方向に延びる複数の縦壁体14により複数に区画されて、その複数に区画された貯湯部としての貯湯室15が形成されている。
そして、下方の貯湯室15には、給水部10から分岐された多数の分岐給水部10aが接続され、上方の貯湯室15には、給湯部11から分岐された多数の分岐給湯部11aが接続されて、貯湯室15内の湯水が、矢印で示す方向に循環するように構成されている。
【0027】
(3)さらに、実際の施工に際しては、太陽熱温水器とは別に、保温効果に優れた貯湯タンクなどを使用し、その貯湯タンクと太陽熱温水器の給湯部11とを配管により接続し、加熱後の湯を順次貯湯タンクに供給して貯湯することも可能であり、この太陽熱温水器に対する配管構造などについては不問である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 太陽熱温水器の縦断側面図
【図2】 太陽熱温水器の一部拡大縦断側面図
【図3】 太陽熱温水器の横断正面図
【図4】 別の実施形態による太陽熱温水器の縦断側面図
【図5】 別の実施形態による太陽熱温水器の縦断側面図
【図6】 別の実施形態による太陽熱温水器の横断正面図
【符号の説明】
3,12 透明板体としての板ガラス
4 板ガラス
5 断熱用の真空層
6 Low−E特殊金属膜
7 集熱体
8 貯湯部としての貯湯管
15 貯湯部
C 本体ケース
P 真空複層ガラス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, a heat collector that absorbs sunlight and raises its temperature is housed in the main body case along a transparent plate disposed on the surface side of the main body case, and the heat collector collects the heat in the main body case. The present invention relates to a solar water heater configured to heat hot water in a stored hot water storage section.
[0002]
[Prior art]
In such a solar water heater, it is necessary for the heat collector to absorb sunlight efficiently. Therefore, a transparent plate body made of plate glass or the like is disposed on the surface side of the main body case, and the conventional solar heat In the water heater, the heat collector is arranged in a state where an air layer is interposed between the transparent plate body (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-98157 (FIGS. 1 and 2)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in the conventional solar water heater, the solar collector can efficiently absorb sunlight and heat hot water, but after the heat collector and hot water are heated, When light irradiation becomes weak and the temperature of the outside air decreases, the heat absorbed by the heat collector and hot water is released in a relatively short time through the air layer between the heat collector and the transparent plate. As a result, the hot water temperature was lowered.
[0005]
The present invention focuses on such conventional drawbacks, and its purpose is to suppress the release of heat from the heat collector and hot water, and as a result, a solar water heater that can efficiently generate hot water Is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
1 to 6 , the
[0007]
According to a feature configuration of the invention of
[0011]
Further, according to the characteristic configuration of the invention of
Therefore, without complicating the structure of the solar water heater, the vacuum double-glazed glass having the heat insulating vacuum layer can be easily and reliably assembled to the main body case of the solar water heater, and the seal against the vacuum layer is also ensured. It can be expected to have an excellent heat insulation effect.
[0012]
The characteristic configuration of the invention of
[0013]
According to the characteristic configuration of the invention of
At that time, the plate glass with Low-E coating is subjected to sunlight due to its characteristics, and becomes considerably high temperature. However, the plate glass with Low-E coating is an inner plate glass constituting the multi-layer glass, and directly into the outside air. since there is no touching, even the release of heat from the Low-E coated glass plate is suppressed, moreover, since the Low-E
The characteristic configuration of the invention of
According to the characteristic configuration of the invention of
The characteristic configuration of the invention of
According to the characteristic configuration of the invention of
The characteristic configuration of the invention of
[0016]
As shown in FIGS. 1 to 4 , the hot
[0017]
According to the characteristic configuration of the invention of
[0018]
In addition, as mentioned above, although the code | symbol was written in order to make contrast with drawing convenient, this invention is not limited to the structure of an accompanying drawing by this entry.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a solar water heater according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, this solar water heater includes a main body case C that can be placed on the roof R of a building, for example, and the main body case C has a double structure by a metal plate material. The
A vacuum double-glazed glass P is disposed on almost the entire upper surface of the main body case C, and the vacuum double-glazed glass P and the main case C are hermetically sealed by a sealing material S. The internal space of C is cut off from the outside air, and a
[0020]
The vacuum double-glazed glass P is a
The two
Of the two
In order to collect solar heat efficiently, absorption of sunlight by the Low-E special metal film should be avoided as much as possible. Therefore, the solar transmittance of the plate glass with Low-E coating is at least 60% or more. It is desirable to do.
Further, it is desirable that the
[0021]
In the main body case C, a
The
The
[0022]
According to the solar water heater having such a configuration, the
And after the hot water in the
[0023]
[Another embodiment]
Next, although another embodiment will be described, in order to avoid redundant description, the description of the configuration described in the previous embodiment and the configuration having the same action is omitted by attaching the same reference numerals, and the previous implementation is mainly performed. Only the configuration different from the form will be described.
[0024]
(1) In the previous embodiment, the structure in which the vacuum multilayer glass P is disposed on the upper surface of the main body case C and the upper surface of the vacuum multilayer glass P is covered with another
[0026]
(2) In the embodiments so far, the example in which the hot
In another embodiment shown in this figure, the
The lower hot
[0027]
To (3) of al, in actual construction, apart from the solar water heater, using, for example, excellent hot water storage tank to thermal effect, and a hot
[Brief description of the drawings]
[Fig. 1] Vertical side view of a solar water heater [Fig. 2] Partially enlarged vertical side view of a solar water heater [Fig. 3] Transverse front view of a solar water heater [Fig. 4] Vertical section of a solar water heater according to another embodiment Side view [Fig. 5] Longitudinal side view of a solar water heater according to another embodiment [Fig. 6] Transverse front view of a solar water heater according to another embodiment [Explanation of symbols]
3,12 Glass plate as
Claims (6)
前記両板ガラスが、前記間隙部を減圧状態に維持する真空複層ガラスであり、その真空複層ガラスの間隙部が、断熱用の真空層として機能するように構成され、
前記両板ガラスのうち、少なくとも一方がLow−Eコーティング付き板ガラスで構成されている太陽熱温水器。In a state where the heat collector that raises the temperature by absorbing the sunlight is positioned along and under the two glass plates having a gap portion disposed on the upper surface of the main body case having only the upper surface opened , It is stored in the main body case, and is configured to heat the hot water in the hot water storage section stored in the main body case by the heat collector,
The two glass plates are vacuum double-glazed glass that maintains the gap in a reduced pressure state, and the gap of the vacuum double-glazed glass is configured to function as a vacuum layer for heat insulation,
The solar water heater in which at least one is comprised with the plate glass with Low-E coating among the said both plate glass .
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