JPH0554964U - 太陽熱集熱器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 太陽熱集熱器の集熱体の改良に係り、日の出
から日の入りまでの太陽光線が透明板や集熱板によって
反射されることもなく、終日の太陽光線を充分に効率よ
く利用する。 【構成】 太陽熱集熱器において、集熱体２は下部水路
から上部水路の間に温水が循環する複数本の集熱管を配
設し、この集熱管を光透過性材料により形成された蓄熱
部１５により被覆形成すると共に、この蓄熱部１５の表
面部に集熱管の配設方向と同方向に複数個の球面凸部１
６を形成して構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、温水器に用いられる集熱器に関するものであり、特に温水が循環す る自然循環形式の集熱管を有する太陽熱集熱器の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の給湯に用いられる自然循環形式の太陽熱集熱器としては、図４ 及び図５に示すようなものがあった。図４は従来の循環型太陽熱焦熱器の配管系 統図で、図５は従来例の集熱体を示す正面図である。 図において、集熱体Ａは集熱器本体Ｂの内部に収容されると共に、冷水管Ｃお よび温水管Ｄを介して蓄熱槽Ｅに連結されている。そして、この蓄熱槽Ｅには給 水管Ｆと給湯管Ｇがそれぞれ連結されている。

【０００３】 冷水管Ｃに連結される下部水路Ｈと温水管Ｄに連結される上部水路Ｉとの間に は、比較的細い集熱管Ｊが複数本配置されている。そして、集熱体Ａに吸収され る太陽熱が集熱管Ｊを伝導で伝わって集熱管Ｊ内の水を加熱して、そのために温 度上昇して比重の軽くなった温水は上部水路Ｉ及び温水管Ｄを通って蓄熱槽Ｅの 上部に導かれる。一方、蓄熱槽Ｅの下方の比較的低温の水は、その比重が重いた めに冷水管Ｃ及び下部水路Ｈを経て集熱管Ｊの下方に導かれることによって自然 循環され、太陽熱エネルギによって循環系内の水を温度上昇させるようになって いる。 また、集熱管Ｊは、その横断面形状が中空円形の管状に形成されていたり、あ るいは表裏二枚の凹凸板を溶接等により張り合せて、その間に水路パターンを形 成したものがあった。

【０００４】

【考案が解決しようとする問題点】

しかしながら、従来の太陽熱集熱器における集熱体は、上記のような構成であ ったので、太陽熱を受ける複数本の集熱管が円形状に形成されているため、季節 や時間帯によって入射角度が異なる太陽光をすべて受けるものではなく、集熱効 率が悪いという問題を有している。また、集熱体を保護するために設けられてい る透明体による熱反射によって、太陽熱の日射量に対して充分な集熱効果が得ら れないという問題を有している。

【０００５】 更には表裏二枚の凹凸板により集熱体全体を形成した場合には、上記の透明体 による熱反射の他に、凹凸板自体による熱輻射によって集熱効率が低くなるとい う問題を有していた。この凹凸板による集熱体の従来技術においては、集熱体自 体に集熱効果の高い塗料を塗布しておき、上記のような熱輻射による熱損失を防 止するように対処しているが、充分なものではなかった。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】

本考案は上記のような問題点を解決するために次のような手段を講じたもので ある。 太陽光線を通過させる透明板と、温水が循環する集熱管を有する集熱体と、こ の集熱体の裏側および外周を囲み熱損失を防止する断熱材とを配設した太陽熱集 熱器において、上記の集熱体は下部水路から上部水路の間に温水が循環する複数 本の集熱管を配設し、この集熱管を光透過性材料により形成された蓄熱部により 被覆形成すると共に、この蓄熱部の表面部に集熱管の配設方向と同方向に複数個 の球面凸部を形成したものである。

【０００７】 上記の球面凸部は、全体が光透過性材料により形成された蓄熱部によって一体 的に形成されているが、この球面凸部を蓄熱部とは別体で、中空体の内部に熱媒 体を封入した球体を光透過性材料により形成して、この球体を蓄熱部に植設して 形成してもよい。 また、この球面凸部を集熱体の蓄熱部に形成すると共に、太陽光線を通過させ る透明板にも形成すれば、より一層の集熱効率が高くなる。 なお、上記の考案は自然循環式の集熱器について説明してあるが、ポンプを用 いた強制循環式の集熱器に適用しても良い。

【０００８】

【作用】

太陽光線は集熱体の球面凸部に対して、常に直角状態で入射されるので、日の 出より日没までの間の一日中、太陽光線を受けることとなる。そのために蓄熱部 には一日中の太陽の熱エネルギが蓄熱され、この蓄熱部に被覆されている集熱管 内の温水化効率が上昇することとなる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明すると、図１は太陽熱集熱器の全 体の斜視図で、図２は図１における〓−〓線断面図で、図３は集熱体の正面図で ある。

【００１０】 図において、１は太陽熱集熱器の本体で、この集熱器本体１は内部に集熱体２ が収容されると共に、冷水管３及び温水管４を介して蓄熱槽５に連結されている 。そして、この蓄熱槽５には給水口６と給湯口７が形成されており、図示しない 給水管及び給湯管にそれぞれ連結されている。そして、集熱器本体１の前面部分 には硬質合成樹脂等により形成された透明板８が設けられ、太陽光線を通過させ ると共に、内部の集熱体２を保護するようになっている。また、図示してはいな いが、集熱体２はその裏側及び外周を囲み熱損失を防止する断熱材により囲繞さ れている。

【００１１】 蓄熱層５は、その内部が仕切壁９によって冷水室５ａと温水室５ｂとの２室に 区分されている。そして、冷水室５ａ内にはボールタップ１０が形成されている と共に、冷水口６が形成されており、図示しない給水管に連結されて、室内５ａ の水の減少に応じて自動的に給水できるようになっている。また、温水室５ｂ内 には給湯口７から図示しない採湯管が突出形成されて給湯管に連結されている。 １１は蓄熱層５の底部に形成した水抜き管である。

【００１２】 集熱体２にはその上部に温水管４に連結する上部水路１２が形成され、集熱体 ２の下部には冷水管３に連結する下部水路１３が形成されて、この両水路１２， １３の間に冷水及び温水が循環する複数本の集熱管１４，１４，…が連結されて いる。 そして、これらの上下両水路１２，１３及び集熱管１４，１４，…を被覆する ようにして蓄熱部１５が形成されている。この蓄熱部１５は太陽光線の熱を吸収 して、集熱管１４の内部の冷水を高温化するようになっている。また、この蓄熱 部１５の表面部１５ａには、集熱管１４の配設方向と同方向で、かつ集熱管１４ に沿って複数個の球面凸部１６，１６，…が突出形成されている。

【００１３】 上記の実施例では、球面凸部１６を光透過性材料により形成された蓄熱部１５ と一体的に形成してあるが、この球面凸部１６を蓄熱部１５とは別体の球体で形 成しておき、この球体を蓄熱部に植設して形成してもよい。この場合に中空体の 内部に熱媒体を封入しておけば集熱効率が一層高くなる。 また、この球面凸部１６を集熱体２の蓄熱部１５に形成すると共に、太陽光線 を通過させる透明板８にも形成すれば、より一層の集熱効率が高くなる。１７は 下部水路１３に形成した水抜き管である。

【００１４】 上記の集熱体２の蓄熱部１５に吸収される太陽熱が集熱管１４を伝導で伝わっ て集熱管内の水を加熱して、そのために温度上昇して比重の軽くなった温水は上 部水路１２及び温水管４を通って蓄熱槽５の上部に導かれる。一方、蓄熱槽５の 下方の比較的低温の水は、その比重が重いために冷水管３及び下部水路１３を経 て集熱管１４の下方に導かれることによって自然循環され、太陽熱エネルギによ って循環系内の水を温度上昇させるようになっている。

【００１５】

【考案の効果】

本考案は叙上のように、太陽光線を通過させる透明板と、温水が循環する集熱 管を有する集熱体と、この集熱体の裏側および外周を囲み熱損失を防止する断熱 材とを配設した太陽熱集熱器において、上記の集熱体は下部水路から上部水路の 間に温水が循環する複数本の集熱管を配設し、この集熱管を光透過性材料により 形成された蓄熱部により被覆形成すると共に、この蓄熱部の表面部に集熱管の配 設方向と同方向に複数個の球面凸部を形成したものである。

【００１６】 従って、日の出から日の入りまでの太陽光線が透明板や集熱板によって反射さ れることもなく、終日の太陽光線を充分に効率よく利用することができるので、 温水化効率が良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】太陽熱集熱器の全体の斜視図である。

【図２】図１における〓−〓線断面図である。

【図３】集熱体の正面図である。

【図４】従来の循環型太陽熱焦熱器の配管系統図であ
る。

【図５】従来の集熱板を示す正面図である。

【符合の説明】

１ 太陽熱集熱器本体 ２ 集熱体 ３ 冷水管 ４ 温水管 ５ 蓄熱槽 ８ 透明板 １４ 集熱管 １５ 蓄熱部 １６ 球面凸部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽光線を通過させる透明板と、温水が
   循環する集熱管を有する集熱体と、この集熱体の裏側お
   よび外周を囲み熱損失を防止する断熱材とを配設した太
   陽熱集熱器において、上記の集熱体は下部水路から上部
   水路の間に温水が循環する複数本の集熱管を配設し、こ
   の集熱管を光透過性材料により形成された蓄熱部により
   被覆形成すると共に、この蓄熱部の表面部に集熱管の配
   設方向と同方向に複数個の球面凸部を形成したことを特
   徴とする太陽熱集熱器。