JPH018921Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ヒートパイプ式太陽熱利用暖房装
置に関する。

ヒートパイプを用いた太陽熱利用暖房装置とし
て、屋外の太陽熱集熱器によつて得られた熱をヒ
ートパイプにより屋内の放熱器に移送し、これに
より屋内を暖房するものがある。ところが、従来
のヒートパイプは、これを任意に作動させたり作
動を停止させたりすることができないので、冬季
に屋外で得られた熱を一方的に屋内に移送するた
めには効果的であるが、夏季においては、暖房が
不要でむしろ屋内を冷房する必要があるにもかか
わらず、そのままでは屋外の熱を一方的に屋内に
取入れてしまう不都合が生じる。このため、従来
は、暖房が不要なときにはたとえば集熱器の太陽
熱集熱板に太陽光線遮蔽板を取付けたりすること
によつてヒートパイプに熱エネルギが供給されな
いようにしているが、かなり面積の広い集熱板に
遮蔽板を取付ける作業は面倒で時間がかかる。ま
た、春季、秋季などには暖房が必要なときと不要
なときがあるため、遮蔽板の取付け、取外しを頻
繁に行なう必要があり、このために非常に多くの
労力と時間を要する。

この考案の目的は、上記の不都合を解消し、太
陽熱を効率良く取入れて屋内を暖房することがで
きるとともに、必要に応じて屋内への熱の取入れ
を確実に停止することができ、しかもこれらの切
換えがきわめて容易なヒートパイプ式太陽熱利用
暖房装置を提供することにある。

この考案による太陽熱利用暖房装置は、屋外側
の太陽熱集熱部に配置される蒸発部と、屋内側の
放熱部に配置される凝縮部と、凝縮部の底部と蒸
発部を連結する熱移送部と、これらの内部に封入
された作動流体とからなるヒートパイプを備えて
おり、熱移送部の凝縮部寄りの部分に作動制御弁
が設けられるとともに、熱移送部の作動制御弁よ
り蒸発部寄りの部分と凝縮部の底部より上の部分
が作動制御用バイパス回路で連結され、凝縮部の
バイパス回路接続部より下側の部分と熱移送部の
作動制御弁より凝縮部側の部分とを合わせた部分
が凝縮した全作動流体を収容しうる容積を有する
ことを特徴とするものである。

この考案による太陽熱利用暖房装置は、上記の
構成を有するので、次のように、作動制御弁を開
閉するだけのきわめて簡単な操作により、容易に
屋内の暖房を行なつたり停止したりすることがで
き、従来のように面倒な太陽光線遮蔽板の取付け
および取外し作業を行なう必要がない。すなわ
ち、作動制御弁を開くことにより、ヒートパイプ
は正常に作動し、作動流体は、蒸発部で集熱、蒸
発して熱移送部から作動制御弁およびバイパス回
路を通つて凝縮部に移動し、凝縮部で放熱、凝縮
して作動制御弁から熱移送部を通つて蒸発部に戻
るサイクルを繰返す。そして、このようにヒート
パイプが作動することにより、太陽熱を効率良く
取入れて屋内を暖房することができる。また、作
動制御弁を閉じることにより、蒸発部で蒸発した
作動流体は熱移送部からバイパス回路だけを通つ
て凝縮部に移動し、凝縮部で凝縮した作動流体は
熱移送部の作動制御弁より凝縮部側の部分と凝縮
部のバイパス回路接続部より下側の部分に溜まり
蒸発部に戻ることがない。このため、やがて全作
動流体が凝縮部側に溜まつて蒸発部には作動流体
がなくなり、これによりヒートパイプの作動が停
止して、屋内への熱の取入れを確実に停止するこ
とができる。なお、単に蒸発部と凝縮部の間に弁
を設けるだけでも、この弁を閉じることによつて
ヒートパイプの作動を停止することができるが、
この場合には、蒸発部側に作動流体が存在してい
るため、この作動流体が高温度に加熱されること
により、蒸発部側が非常に高圧になつてヒートパ
イプの耐圧力が問題になり、また作動流体が分解
して使用に供しえなくなるという問題がある。と
ころが、この考案の場合には、凝縮した全作動流
体を凝縮部側に溜めることによつてヒートパイプ
の作動を停止するので、上記のような問題が生じ
ない。

以下図面を参照してこの考案の実施例を説明す
る。

第１図は家屋１の２階に設けられたヒートパイ
プ式太陽熱利用暖房装置を示しており、この装置
は、屋外の南側の壁２の外面の２階の床面より低
い位置に垂直に配置された太陽熱集熱部３と、屋
内の２階の北側の壁の内面に垂直に配置された放
熱部４と、集熱部３と放熱部４を連結するヒート
パイプ５とから構成されている。ヒートパイプ５
は、第２図に示すように、集熱部３に垂直に配置
された蒸発部６と、放熱部４に垂直に配置された
凝縮部７と、凝縮部７の底部と蒸発部６の上部を
連結する熱移送部８と、これらの内部に封入され
た作動流体（図示略）とからなる。

ヒートパイプ５の蒸発部６は、上下２本の水平
集熱管９と、これらを連結する複数本の垂直集熱
管１０とからなる。集熱部３は透明表板を有する
ケーシング内に太陽熱集熱板が収められているも
のであり、この集熱板にヒートパイプ５の蒸発部
６が接合されている。また、ケーシング内の集熱
板の裏側には断熱材が充填されている。

ヒートパイプ５の凝縮部７は、上下２本の水平
ヘツダ１１，１２と、これらを連結する複数本の
垂直放熱管１３とからなり、放熱フイン１４がこ
れらに接合されている。

ヒートパイプ５の熱移送部８は水平かまたは凝
縮部７側がわずかに高くなるように２階の床面の
下方に配置された１本の管よりなり、熱移送部８
の一端は蒸発部６の上部水平集熱管９の中央に接
続され、同他端は上方に垂直に折れ曲つたのち凝
縮部７の下部ヘツダ１２の中央に接続されてい
る。

凝縮部７側の熱移送部８の垂直部分に作動制御
弁１５が設けられており、熱移送部８の弁１５よ
り蒸発部６側（下側）の部分と凝縮部７の上部ヘ
ツダ１１の両端とが２本の管状の作動制御用バイ
パス回路１６によつてそれぞれ連結されている。
そして、凝縮部７の放熱管１３および下部ヘツダ
１２と熱移送部８の弁１５より凝縮部７側（上
側）の部分とを合わせた部分は、凝縮した全作動
流体を収容しうる容積を有する。

ヒートパイプ５の凝縮部７およびバイパス回路
１６などは放熱部４のケーシング内に収められ、
これによつていわゆるパネルヒータが構成されて
いる。なお、場合によつては、放熱部４にケーシ
ングが設けられないこともあり、必要があればケ
ーシング内に適当な蓄熱材が設けられることもあ
る。

冬季など暖房を必要とするときには、作動制御
弁１５を開いておく。このようにすれば、次のよ
うにして屋内が暖房される。すなわち、日中、屋
外からの太陽光線は集熱部３の透明表板を通過し
て集熱板に当たり、ヒートパイプ５の蒸発部６が
加熱される。これにより作動流体が蒸発し熱移送
部８から弁１５およびバイパス回路１６を通つて
凝縮部７に移動し、凝縮部７においてガス状の作
動流体が放熱して凝縮し、この熱が放熱部４に伝
えられる。凝縮部７において凝縮した作動流体
は、弁１５から熱移送部８を通つて蒸発部６に戻
り、再び加熱されて上記同様に循環し、このよう
にして、集熱部３から放熱部４に速やかにかつ十
分に熱が移動する。そして、放熱部４に伝えられ
た熱は屋内に放射され、これにより屋内が効率良
く暖房される。

夏季など暖房を必要としないときには、作動制
御弁１５を閉じておく。このようにすれば、蒸発
部６で蒸発した作動流体は熱移送部８からバイパ
ス回路１６だけを通つて凝縮部７に移動し、凝縮
部７で凝縮した作動流体は全て弁１５より上側の
部分に溜まり、蒸発部６に戻ることはない。この
ため、やがて全作動流体が凝縮部７の弁１５より
上側の部分に溜まつて蒸発部６には作動流体がな
くなり、蒸発部６が太陽光線によつて加熱されて
もこの熱が凝縮部７に移動することがない。した
がつて、太陽熱が屋内に取入れられることがな
く、太陽熱による屋内の温度上昇が防止される。

上記実施例では、２つのバイパス回路１６が設
けられているが、バイパス回路は１つでも３つ以
上でもよい。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例を示し、第１図はヒー
トパイプ式太陽熱利用暖房装置を備えた家屋の斜
視図、第２図はヒートパイプの部分を拡大して示
した斜視図である。 ３……太陽熱集熱部、４……放熱部、５……ヒ
ートパイプ、６……蒸発部、７……凝縮部、８…
…熱移送部、１５……作動制御弁、１６……バイ
パス回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 屋外側の太陽熱集熱部３に配置される蒸発部６
   と、屋内側の放熱部４に配置される凝縮部７と、
   凝縮部７の底部と蒸発部６を連結する熱移送部８
   と、これらの内部に封入された作動流体とからな
   るヒートパイプ５を備えており、熱移送部８の凝
   縮部７寄りの部分に作動制御弁１５が設けられる
   とともに、熱移送部８の作動制御弁１５より蒸発
   部６寄りの部分と凝縮部７の底部より上の部分が
   作動制御用バイパス回路１６で連結され、凝縮部
   ７のバイパス回路１６接続部より下側の部分と熱
   移送部８の作動制御弁１５より凝縮部７側の部分
   とを合わせた部分が凝縮した全作動流体を収容し
   うる容積を有することを特徴とするヒートパイプ
   式太陽熱利用暖房装置。