JPH06117703A - 遮蔽体兼用太陽熱温水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 集熱箱を住宅の境界線位置に境界壁として設
置しながら太陽光線を集熱して温水を得ることができ、
集熱箱の設置数等に制約を受けることなく、家庭内の給
湯容量に十分な多量の温水を得ることができ、施工面で
も作業性、安全性に優れた遮蔽体兼用太陽熱温水装置を
提供できることを目的とする。 【構成】 支持台と、この支持台に鉛直状に支持され内
部に集熱部が配設された扁平な集熱箱と、この集熱箱の
上部位置近傍に架設され前記集熱部に連通された貯湯タ
ンクとを備え、前記集熱箱の扁平な両面側には、前記集
熱部で太陽光線を集熱するための太陽光採入部が設けれ
て成るものである。複数の集熱箱を境界壁に立設しなが
ら集熱部で太陽光線を集熱して多量の温水を得ることが
でき、地上で施工するため作業性に優れ、また安全に施
工できることとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遮蔽体兼用太陽熱温水
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、太陽熱エネルギーを有効利用する
ために一般住宅、集合住宅等においては、太陽光の照射
率の高い南側屋根面に太陽熱温水器を設置し、その太陽
熱温水器の集熱箱の上部位置に設置した貯湯タンク内の
貯留水を集熱箱内の集熱パネルに通水させ、集熱パネル
で太陽熱エネルギーを集熱して加温された温水を貯留タ
ンク内へと対流循環させて加温したり、或は加温された
貯湯タンク内の温水を順次地上に設置された蓄熱槽へと
貯留しながら夏期には７０℃程度、冬期でも４０℃程度
に加温された温水を台所、浴槽等へ給湯し、灯油ボイラ
に比べ燃料経費を節約しながら安価に温水を得ているも
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、前記
太陽熱温水器は、屋根面の設置箇所に制約を受けて集熱
箱の設置数も２ないし３個程度で貯湯タンクの容量も２
００リットル程度であるため一日中に加温できる温水の
容量が少なく、せいぜい台所、浴槽への給湯ができる程
度で、その他洗面所、或は床暖房等までカバーできる十
分な温水を得ることができない。また、施工面において
屋根面への集熱箱の引上げ、配管等が面倒で、屋根面か
らの落下の危険もあり、その作業性や安全性が低い等の
問題点があった。

【０００４】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、集熱箱を地上の境界壁と
して設置しながら温水を得ることができ、集熱箱の設置
台数に制約を受けることなく家庭内の給湯容量に十分な
多量の温水を得ることができ、施工面でも作業が容易で
危険もなく、作業性や安全性に優れた遮蔽体兼用太陽熱
温水装置を提供することにある。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】上記目的を達成するた
めに、本発明は、支持台１２と、この支持台１２に鉛直
状に支持され内部に集熱部２６が配設された扁平な集熱
箱１４と、この集熱箱１４の上部位置近傍に架設され前
記集熱部２６に連通された貯湯タンク３４とを備え、前
記集熱箱１４の扁平な両面側には、前記集熱部２６で太
陽光を集熱するための太陽光採入部５０が設けられて成
る遮蔽体兼用太陽熱温水装置１０から構成される。ま
た、前記集熱箱１４は、その複数個が直線状に連設さ
れ、かつ隣接する各集熱箱１４の貯湯タンク３４は相互
に連通されて成ることとしてもよい。また、前記集熱箱
１４の両面の太陽光採入部５０、５０が南北方向に向く
様に配設された集熱箱１４から北方向へ離隔した位置に
は、太陽光の一部を反射させて集熱部２６で集熱させる
ための反射体７８が設置されて成ることとしてもよい。
また、前記集熱箱１４の両面の太陽光採入部５０、５０
が東西方向へ向く様に配設された集熱箱１４内には、２
枚の集熱部２６、２６が並列状に配設されると共に相互
の集熱部２６、２６の間隔内には断熱材５６が介装され
て各集熱部２６、２６で太陽光を集熱して成ることとし
てもよい。

【０００６】

【作用】本発明の遮蔽体兼用太陽熱温水装置は、一般住
宅の境界壁の一部に兼用して設置するものであり、地上
に打設したコンクリート基礎、或は鋼材基礎等に鉛直方
向に立設した一対の支柱に集熱箱を支持固定し、この集
熱箱の上部近傍に架設した貯湯タンクに集熱箱内の集熱
部が連通され、更に太陽光を集熱するため集熱箱の扁平
な両面側には透明アクリル板やガラス板の様な太陽光採
入部が設けられている。この太陽光採入部を透過した太
陽光で集熱部内の水を加熱して貯湯タンク内へと対流循
環させながら貯湯タンク内の貯留水を加温し、この加温
された温水は順次他の蓄熱槽へと送給しながら貯留して
ゆくものである。従って、集熱箱を地上の境界壁の様な
遮蔽体として兼用できて集熱箱の設置台数に制約を受け
ることなく、家庭内の給湯容量に十分な多量の温水を得
ることができ、施工においても作業性、安全性に優れる
こととなる。また、前記集熱箱は、その複数個を直線状
に連設し、隣接する各集熱箱の貯湯タンクを相互に連通
させてもよく、これにより一日中に集熱加温できる温水
の容量を増加できる。また、集熱箱の両面の太陽光採入
部が南北方向に向く様に配設された集熱箱から北方向へ
離隔した位置には、太陽光の一部を反射させて集熱部で
集熱させるための反射体を設置させてよく、常に南側か
ら太陽光が照射される位置において集熱部の両面に太陽
光を照射して集熱効率を高め、高温度の温水を得ること
ができることとなる。また、前記集熱箱の両面の太陽光
採入部が東西方向へ向く様に配設された集熱箱内には、
２枚の集熱部が並列状に配設されると共に相互の集熱部
の間隔内には断熱材を介装させて集熱部からの放熱損失
を防止でき、太陽光を午前と午後に分けて各集熱部で集
熱しながら集熱効率を高め、高温度の温水を得ることが
できることとなる。

【０００７】

【実施例】以下、添付図面により、本発明の好適な実施
例を説明する。図１、図２、図３には、本発明の実施例
に係る遮蔽体兼用太陽熱温水装置１０が示されている。
図より明らかな様に、遮蔽体兼用太陽熱温水装置１０
は、住宅等の境界線に構築した境界壁の一部に兼用して
設置するものであり、前記境界線に沿った地上に支持台
１２を設置し、この支持台１２に集熱箱１４が支持され
ている。前記支持台１２は、地面上にコンクリート、Ｈ
型鋼等で構築された細長い基台１６と、この基台１６の
上面に集熱箱の両側面を支持固定するための間隔を置
き、かつ鉛直方向に立設された支柱１８、１８と、を備
えている。この支柱１８、１８は、耐食性のステンレス
スチールを素材とした金属パイプが好ましく、下端のベ
ース板２０がボルト２２等で調整自在に固定され、更に
両側面の上下位置には前記集熱箱１４を鉛直方向に支持
固定するための支持具２４、２４が突設されている。

【０００８】図１、図２に示す様に、前記集熱箱１４
は、例えば耐食性のステンレススチールを素材として形
成された扁平な縦長の箱体より成り、この集熱箱１４の
内部には、パネル状で多数の通水路（図示せず）を有し
た集熱部２６が配設されている。図３には、前記集熱箱
１４内に１個の集熱部２６が配設された状態が例示さ
れ、この集熱部２６の両側端部の上下位置が、集熱箱１
４の左右側板２８、２８の内面に設けられた上下係止具
３０、３０に係着固定されている。この集熱箱１４は高
さ１．５ないし２．０ｍ、横幅１．０ｍ程度に形成され
る。この集熱部２６には複数の透視孔３２を開孔しても
よい。これにより境界壁として使用するときに外面側を
透視確認でき、また美観も向上できることとなる。

【０００９】前記集熱箱１４の上部位置近傍には、貯湯
タンク３４が架設されている。この貯湯タンク３４は、
図３に示す様に、ステンレススチールを素材として形成
され両端が密閉された円筒タンク体３６と、この円筒タ
ンク体３６の外周に包着された発泡スチロールの様な保
温材３８と、この保温材３８の外周に被覆された遮蔽カ
バー４０等より成る。前記貯湯タンク３４は、１０リッ
トル程度の容量を有し、その両端部が集熱箱１４の左右
側板２８、２８の上部位置に突出された支持板４２、４
２に支持固定され、この状態で円筒タンク体３６の両端
面の略中央位置に左右連通管４４、４４が連通され、ま
た一方端面にはエア抜き管４６が連通され、更に円筒タ
ンク体３６は、集熱箱１４内の集熱部２６と２個の循環
連通管４８、４８で連通されている。前記貯湯タンク３
４内に貯留された水（温水）Ｗは、一方の循環連通管４
８を通じて集熱部２６内へ流入し、集熱部２６内で加温
された温水は他方の循環連通管４８を通じて貯湯タンク
３４内へと対流循環しながら順次加温される。

【００１０】図３に示す様に、前記集熱箱１４は、その
扁平な両面側に集熱部２６へ太陽光を透過集熱させるた
めの太陽光採入部５０、５０が設けられている。この太
陽光採入部５０、５０は、集熱箱１４の両面の開口に装
着されたガラス板や透明アクリル板の様な透過板５２、
５２より成り、その周縁部が押え枠５４、５４で集熱箱
１４の両面に係止されている。この集熱箱１４は、両面
の太陽光採入部５０、５０が南北方向に向くように配置
することが好ましく、内部の集熱部２６を南側からの太
陽光で集熱し、更に一部の太陽光を北側に離隔した位置
に設けた後述する反射体７８で反射させて集熱部２６に
集熱させる。これにより、前記支持台１２に鉛直状に支
持して集熱部２６における太陽光の集熱率が低下する
が、集熱箱１４の両面に太陽光採入部５０、５０を設け
て太陽光を両面採入しながら集熱率の低下を補充できる
こととなる。

【００１１】図４には、前記集熱箱１４内に２個の集熱
部２６、２６が並列配設され、相互の集熱部２６、２６
の間隔内には発泡材やガラス繊維の様な断熱材５６が介
装されて各集熱部２６、２６で太陽光を交互に集熱する
実施例が例示されている。この集熱部２６、２６は、そ
の両側端部の上下位置が集熱箱１４の左右側板２８、２
８の内面に設けられた上下係止具３０、３０に係着固定
され、更に各集熱部２６、２６はそれぞれ２本の循環連
通管４８、４８で貯湯タンク３４に連通されている。前
記集熱部２６、２６の間隔内に断熱材５６を介設したこ
とにより、一方の集熱部２６が太陽光を採入集熱中に反
対側面から輻射放熱による損失を防止でき、効率集熱で
きることとなる。この集熱箱１４は、両面の太陽熱採入
部５０、５０が東西方向に向く様に配置することが好ま
しく、これにより集熱効率を向上できる。

【００１２】本発明になる遮蔽体兼用太陽熱温水装置１
０を使用して温水を得る場合には、集熱箱１４の１個を
境界壁内に設置して温水を得ることができるが、単位時
間当りの温水の採取容量を増加するために複数個を直線
状に連設し、かつ隣接する各集熱箱１４の上部の貯湯タ
ンク３４は左右連通管４４、４４で相互に連通すること
が好ましい。即ち、図５に示す様に、例えば支持台１２
の各支柱１８に４個の遮蔽体兼用太陽熱温水装置１０の
集熱箱１４を直線状に連接し、各貯湯タンク３４は左右
連通管４４、４４で連通させる。この一端の貯湯タンク
３４の端部に給水用のシスタンク５８を設置して給水管
６０を各集熱箱１４内の集熱部２６の下部位置に連通さ
せる。

【００１３】また、建物６２の壁面に貯湯タンク３４と
同一の高さ位置に、４００ないし６００リットル程度の
蓄湯槽６４を設置し、この蓄湯槽６４と端部の貯湯タン
ク３４とに電磁弁６６を介してを給湯管６８で連通さ
せ、更に建物６２内等に設置したコントローラ７０に貯
湯タンク３４内の温度センサ７２を接続すると共に電磁
弁６６と蓄湯槽６４内のレベルスイッチ７４とをコント
ローラ７０に接続する。そこで、シスタンク５８から水
Ｗを給水して各集熱箱１４内から貯湯タンク３４内に水
Ｗを給水して貯留する。この状態で太陽光を各集熱箱１
４の集熱部２６で集熱して貯湯タンク３４内の貯留水Ｗ
を加温して行き、コントローラ７０の設定温度を、例え
ば夏期では７０℃、冬期では４０℃程度に設定しておく
ものである。この状態で、貯湯タンク３４内の温水Ｗの
温度が設定温度に上昇した時点で電磁弁６６が開弁され
て各貯湯タンク３４内の温水Ｗは給湯管６８を経由して
蓄熱槽７４内に順次高低差のみで自動給水され、各貯湯
タンク３４内の温水Ｗがシスタンク５８からの給水で温
度が下降すると、電磁弁６６が自動的に閉弁されて貯湯
タンク３４内の温水Ｗの温度が設定温度に上昇するまで
待機することとなる。

【００１４】また、本発明の遮蔽体兼用太陽熱温水装置
１０は、図６に示す様に建物６２の周囲の境界線位置に
立設された境界壁７６の内に、集熱箱１４の両面の太陽
光採入部５０、５０が南北方向に向く様に配設する場合
には、内部に一枚の集熱部２６が設けられた集熱箱１４
を連接状に配置し、これらの集熱箱１４から北方向へ離
隔した位置には、太陽光Ｌの一部を反射させて集熱部２
６で集熱させるための反射体７８を設置する。図７に示
す様に、前記反射体７８は、各集熱箱１４と対向して設
置された架台８０に角度調節自在に反射鏡８２を枢着さ
せ、この反射鏡８２で太陽光の一部を反射させて集熱部
２６に集熱させる。この様に集熱部２６の南側面を太陽
光で直接照射し、集熱部２６の北側面を太陽光の反射光
で間接照射しながら集熱部２６の両面で太陽光を集熱す
ることにより、集熱効率を向上できる。

【００１５】また、図６に示す様に建物６２の周囲の境
界線位置に立設された境界壁７６内に、前記集熱箱１４
の両面の太陽光採入部５０、５０が東西方向へ向く様に
配設された場合には、図４に示す様な、集熱箱１４内に
は２枚の集熱部２６、２６が並列状に配設されると共に
相互の集熱部２６、２６の間隔内には断熱材５６が介装
されて各集熱部２６、２６で太陽光を集熱する集熱箱１
４を配置する。この場合には、図８に示す様に、午前中
に東方向から照射する太陽光を一方の集熱部２６で集熱
し、午後には西方向から照射する太陽光を他方の集熱部
２６で集熱するものであり、断熱材５６を介装したこと
により、集熱部２６で太陽光を採入集熱中に反対側面か
らの輻射放熱を防止できて集熱効率を向上できる。

【００１６】従って、本発明の遮蔽体兼用太陽熱温水装
置１０においては、集熱箱１４を地上の境界壁７６の様
な遮蔽体として兼用できて集熱箱１４の設置台数に制約
を受けることなく、家庭内の給湯容量に十分な多量の温
水Ｗを得ることができる。また、施工も屋根面でなく地
上に支持台１２を構築して集熱箱１４を取付け、配管す
るため、作業がし易くて危険もほとんどなく、太陽熱温
水装置の設置における作業性、安全性に優れることとな
る。なお、本発明は、上記実施例に限定されることな
く、特許請求の範囲に開示された範囲内において種々の
変更ができるものであり、例えば支持台１２の各支柱１
８に集熱箱１４を角度調節ができる様に支持したり、ま
た集熱箱１４は４個に限らず温水容量を増加させるため
に１０個以上設置してもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１に係る遮蔽
体兼用太陽熱温水装置によれば、支持台と、この支持台
に鉛直状に支持され内部に集熱部が配設された扁平な集
熱箱と、この集熱箱の上部位置近傍に架設され前記集熱
部に連通された貯湯タンクと、を備え、前記集熱箱の扁
平な両面側には、前記集熱部で太陽光を集熱するための
太陽光採入部が設けれて成ることにより、建物の屋根面
でなく地上の境界壁の一部として設置しながら温水を得
ることができ、集熱箱の設置台数に制約を受けることな
く十分な温水を得ることができ、太陽熱温水装置の施工
においても作業が容易で危険もなく、作業性や安全性に
優れることとなる。

【００１８】また、請求項２によれば、前記集熱箱は、
その複数個が直線状に連設され、かつ隣接する各集熱箱
の貯湯タンクは相互に連通されて成ることにより、家庭
内で必要とする温水を得ることができ、台所、浴槽の他
に洗面所、床暖房等に温水を安価に利用できることとな
る。

【００１９】また、請求項３によれば、前記集熱箱の両
面の太陽光採入部が南北方向に向く様に配設された集熱
箱から北方向へ離隔した位置には、太陽光の一部を反射
させて集熱部で集熱させるための反射体が設置されて成
ることにより、前記支持台１８に鉛直状に支持した集熱
箱１４はその集熱部２６に両面より太陽光を照射して集
熱でき、支持台に縦型に支持して集熱率が低下した分を
太陽光の両面採入で集熱率の低下を補充できることとな
る。

【００２０】また、請求項４によれば、前記集熱箱の両
面の太陽光採入部が南北方向に向く様に配設された集熱
箱内には、２枚の集熱部が並列状に配設されると共に相
互の集熱部の間隔内には断熱材が介装されて各集熱部で
太陽光を集熱して成ることにより、一方の集熱部で太陽
光を採入集熱中に反対側面からの輻射放熱による熱損失
を防止でき、支持台に縦型に支持して集熱率が低下した
分を太陽光の両面採入で集熱率の低下を補充できること
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る遮蔽体兼用太陽熱温水装
置の正面図である。

【図２】図１の遮蔽体兼用太陽熱温水装置の右側面図で
ある。

【図３】内部に１個の集熱部を備えた遮蔽体兼用太陽熱
温水装置の一部拡大縦断面図である。

【図４】内部に２個の集熱部を備えた遮蔽体兼用太陽熱
温水装置の一部拡大縦断面図である。

【図５】支持台に複数の集熱箱を連設状に支持して各貯
湯タンクを連通させた遮蔽体兼用太陽熱温水装置の正面
図である。

【図６】住宅の境界壁位置に遮蔽体兼用太陽熱温水装置
を、その太陽光採入部をそれぞれ南北方向に向けて設置
した状態と、東西方向に向けて設置した状態を示した平
面図である。

【図７】図６において、集熱箱の太陽光採入部が南北方
向に向けて設置され、一部の太陽光を反射体で反射しな
がら太陽光の両面採入れを示した側面図である。

【図８】図６において、集熱箱の太陽光採入部が東西方
向に向けて設置され、午前と午後の時間帯に分けて太陽
光の両面採入れを示した側面図である。

【符合の説明】

１０ 遮蔽体兼用太陽熱温水装置 １２ 支持台 １４ 集熱箱 ２６ 集熱部 ３４ 貯湯タンク ５０ 太陽光採入部 ５６ 断熱材 ７８ 反射体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持台と、この支持台に鉛直状に支持さ
   れ内部に集熱部が配設された扁平な集熱箱と、この集熱
   箱の上部位置近傍に架設され前記集熱部に連通された貯
   湯タンクと、を備え、 前記集熱箱の扁平な両面側には、前記集熱部で太陽光を
   集熱するための太陽光採入部が設けられて成る遮蔽体兼
   用太陽熱温水装置。
2. 【請求項２】 前記集熱箱は、その複数個が直線状に連
   設され、かつ隣接する各集熱箱の貯湯タンクは相互に連
   通されて成る請求項１記載の遮蔽体兼用太陽熱温水装
   置。
3. 【請求項３】 前記集熱箱の両面の太陽光採入部が南北
   方向に向く様に配設された集熱箱から北方向へ離隔した
   位置には、太陽光を反射させて集熱部で集熱させるため
   の反射体が設置されて成る請求項１又は２記載の遮蔽体
   兼用太陽熱温水装置。
4. 【請求項４】 前記集熱箱の両面の太陽光採入部が東西
   方向へ向く様に配設された集熱箱内には、２枚の集熱部
   が並列状に配設されると共に相互の集熱部の間隔内には
   断熱材が介装されて成る請求項１又は２記載の遮蔽体兼
   用太陽熱温水装置。