JPH07139817A - 太陽熱集熱器 - Google Patents

太陽熱集熱器

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JPH07139817A
JPH07139817A JP31432693A JP31432693A JPH07139817A JP H07139817 A JPH07139817 A JP H07139817A JP 31432693 A JP31432693 A JP 31432693A JP 31432693 A JP31432693 A JP 31432693A JP H07139817 A JPH07139817 A JP H07139817A
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JP
Japan
Prior art keywords
solar heat
heat collector
space
heat
solar
Prior art date
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Pending
Application number
JP31432693A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Ishiyama
元 石山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IG Technical Research Inc
Original Assignee
IG Technical Research Inc
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Publication date
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Publication of JPH07139817A publication Critical patent/JPH07139817A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は家屋の小屋裏空間内に太陽熱集熱器
を形成することによって、美観的に良い、またメンテナ
ンスができる太陽熱集熱器に関するものである。 【構成】 屋根の垂木9に水密性および気密性を有する
取付用枠材10、11を介して支持される透明板3と、
受光板4と断熱層5と気密層13を有し、小屋裏空間1
の一部を区切るために設ける受光部Bと、上記透明板3
と受光部Bの気密性が連続するように形成した太陽熱集
熱器内空間2と、小屋裏空間1側から太陽熱集熱器内空
間2の内部を点検する点検口8と、太陽熱を吸収する熱
媒体15を取り入れる給気または給水部材6と、吸収し
た熱媒体15を送り出す排気または排水部材7とを、前
記小屋裏空間1と太陽熱集熱器内空間2との少なくとも
一箇所以上に配設した太陽熱集熱器Aである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は建築物、構築物等に使用
する、無尽蔵の太陽の熱エネルギーを利用した環境に優
しい太陽熱集熱器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、太陽熱集熱器としては箱型形状の
ユニットを屋根上に別途設置するか、または、屋根材自
体が集熱器となっている構造であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、箱型形
状のユニットを屋根上に設置すると見栄えが良くなく、
また、屋根と一体化した太陽熱集熱器は内部メンテナン
スを行うには太陽熱集熱器を破壊しなければならなかっ
た。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために、家屋の小屋裏空間内に太陽熱集熱器
を作成することによって、美観性が良く、またメンテナ
ンスが簡単にできる太陽熱集熱器を提案するものであ
る。
【0005】
【実施例】以下に図面を用いて本発明に係る太陽熱集熱
器について詳細に説明する。図1、図2、図4、図5、
図6は太陽熱集熱器Aの代表的一実施例を示す説明図で
あり、1は小屋裏空間、2は太陽熱集熱器内空間、3は
透明板、3aは複層透明板、4は受光板、5は断熱層、
6は給気または給水部材、7は排気または排水部材、8
は点検口、9は垂木、10、10aおよび11は取付用
枠材、12は屋根材、13は気密層、Bは受光部、14
はファン、15は熱媒体、16は湯沸かしパネル、17
は配管断熱材、18は開けた状態の点検口、22は仕切
り、23および24は集熱空間である。
【0006】図3、図7、図8は太陽熱集熱器Aに係る
部材の代表的一実施例を示す説明図であり、19は回
路、20は円盤フィン、21はパイプ、25はパッキ
ン、26は棟部材、27は波型フィン、28は波型フィ
ンパネルである。
【0007】図1を用いてさらに詳説すると、太陽熱集
熱器内空間2は小屋裏空間1の内部において受光板4と
透明板3と取付用枠材10、11によって囲まれ、気密
にされた空間である。また、太陽熱集熱器内空間2と小
屋裏空間1とは気密層13と断熱層5および受光板4か
らなる受光部Bによって区切られる。また、外気とは透
明板3と取付用枠材10、11によって区切られた空間
である。
【0008】透明板3は取付用枠材10、11によって
垂木9に取り付けられ、太陽光を太陽熱集熱器内空間2
へ透過させ、取り入れた熱を出来るだけ外部に放出しな
い面材であり、かつ、取付用枠材10、11に組み合わ
されることにより雨や雪等に対する防水性、気密性、耐
候性、耐薬品性、耐火性等を有するものである。また、
透明板3は紫外線劣化に対して強い等の耐侯性が良い面
材であること、さらに、積雪荷重や風荷重、あるいは局
部的な衝撃(石等の飛散)に対して破壊または劣化しな
いような強度を持つことが望ましい。透明板3の例とし
ては、ポリカーボネイト板、ガラス板、強化ガラス板、
塩化ビニール板等、およびこれらの複合板等が挙げられ
るが、液晶、金属薄膜、アモルファスシリコン等の材料
と複合させ、随意に不透明化したり、太陽光や赤外線の
選択透過作用、太陽電池化する等の付加機能を持たせる
ことも可能である。勿論、透明板3の形状は4角形、円
形等任意である。
【0009】取付用枠材10、11は透明板3との接合
部において図7に示すようなパッキン25等により防水
性や気密性を持ち、また図示はしていないが、受光板4
との接合部、さらに取付用枠材10、11と屋根材12
との接合部においても雨水の浸入を防止する防水性、気
密性を有する。また、図示はしていないが、取付用枠材
10、11は透明板3の全周にも存在し、図5に示すよ
うに取付用枠材10aを使用して透明板3同士を繋ぐこ
ともできる。
【0010】さらに説明すると、取付用枠材10、11
は図7に示すように屋根材12と面一に形成することが
美観的に望ましいものである。図7は取付用枠材10、
11の代表的一実施例を示す説明図であり、3は透明
板、12は屋根材、25はパッキン、26は棟部材であ
る。
【0011】受光部Bは受光板4、断熱層5および気密
層13からなるもので、受光板4は透明板3を透過した
太陽光によって暖められ、その熱は断熱層5により、主
として太陽熱集熱器内空間2へ放熱される。受光板4は
耐熱性および耐候性のある面材または板材で、金属板や
スレート板、セラミック板、石板等の無機材料が好まし
いが、充分な耐熱性および耐光性が保証されるのであれ
ば有機材料でも使用可能である。また、その表面は太陽
光を吸収しやすいように黒色塗装、溝彫り、細かな凹凸
(艶消し化)等の処理がされていることが望ましい。さ
らに、受光板4自体、あるいは受光板4の裏面部分に蓄
熱材(モルタル、セメント、石等)を形成し、熱の蓄
熱、放散を助長することもできる。
【0012】また、受光板4の熱を放散しやすくするた
め受光板4に図8(a)に示すような波型フィン27を
形成したり、図8(b)に示すような板状の波型フィン
パネル28とし、図6に示すように受光板4として使用
することもできる。波型フィン27および波型フィンパ
ネル28の材質例としては、受光板4同様の材料が挙げ
られるが、熱の放散を目的とするものであるから熱伝導
率の良い金属材料が好ましいものである。また、形状と
しては、図8(a)、(b)の実施例に限らず、表面積
が大きくなるような形状、例えば、ハニカム、格子、凹
凸のある面材、針金状突起のある面材、植毛突起のある
面材、ルーバー加工突起のある面材、等の形状にするこ
とも可能である。
【0013】断熱層5は断熱性を有する素材、例えばミ
ネラルウール断熱材、ガラス繊維断熱材、ALC板、各
種合成樹脂発泡板例えば、ポリウレタンフォーム、ポリ
イソシアヌレートフォーム、フェノールフォーム、塩化
ビニルフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリスチレン
フォーム、ユリアフォーム、あるいはこれらの複合板か
ら形成されたものである。
【0014】気密層13は空気および水蒸気等を遮断す
る素材、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ナイロン、セロハン等のプラス
チックフィルム、紙、塩ビ樹脂シート、アルミニウム等
の金属の薄膜単体、あるいはこれらの複合材等から形成
されたものである。
【0015】熱媒体15は空気、水、不凍液等であり、
給気または給水部材6、排気または排水部材7、または
その両方に接続された少なくとも1台のファン14また
はポンプ等の熱媒体供給器によって太陽熱集熱器内空間
2を通過し、このとき熱媒体15は受光板4より太陽熱
集熱器内空間2へ放熱された熱で暖められ、使用に供さ
れる。
【0016】さらに説明すると、熱媒体15として水、
不凍液等の液体を使用した場合には、図2に示すように
太陽熱集熱器内空間2に湯沸かしパネル16を設置し、
この湯沸かしパイプ16内を不凍液等の熱媒体15を通
過させるものである。この湯沸かしパネル16は、例え
ば図3(a)に示すようにパイプを蛇行させて並べたよ
うな回路19であり、この回路19のパイプには例えば
図3(b)に示すような円盤フィン20を付ける等の熱
を吸収しやすくする工夫をすることも可能である。さら
に説明すると、湯沸かしパネル16に透明板3を透過し
た太陽光が直接当たって湯沸かしパネル16が温まる効
果を利用して熱媒体の温度を上げることも可能である。
また、受光部Bに回路19を形成しても良い。勿論、受
光板4と湯沸かしパネル16の併用も可能である。
【0017】また、図4に示すように太陽熱集熱器内空
間2を仕切り22によって集熱空間23と集熱空間24
の2つの空間に分割し、集熱空間23に面する透明板3
を単層に、集熱空間24に面する透明板3を複層透明板
3aにすることも可能である。さらに説明すると、集熱
空間24に面する複層透明板3aは、並行な2枚以上の
透明板の間に密閉された空気層を持つ複層板であり、こ
のような複層板は単層の透明板より断熱性が良いので、
集熱空間23より集熱空間24の方が透明板3を透過し
て外気に逃げる熱が少なくなり、集熱空間24の内部温
度を集熱空間23より高くすることができる。
【0018】点検口8は小屋裏空間1から太陽熱集熱器
内空間2に入り、点検するためのものである。また、図
2における点検口18は開けた状態を図示したものであ
る。
【0019】太陽熱集熱器内空間2は図5に示すように
その形状を変化させることが可能であり、家屋の設計に
よって形状を決定することが望ましいが、太陽熱集熱器
内空間2の内部の部材のメンテナンスのため、太陽熱集
熱器内空間2は作業者が入ることのできる大きさを確保
するか、点検箇所に手が届く大きさを確保すべきであ
る。
【0020】
【発明の効果】上述したように本発明に係る太陽熱集熱
器によれば、屋根材とほぼ面一に施工でき、美観的が
良い。点検口より太陽熱集熱器内部に入ることがで
き、メンテナンスできる。家屋に合わせて太陽熱集熱
器自体を設計できることにより、設計の自由度が高く、
設計者のオリジナリティを発揮できる。今まであまり
有効利用がなされていない小屋裏空間を有効利用でき
る。太陽の熱エネルギーは無尽蔵であり、かつ、クリ
ーンなエネルギーであるため、居住環境が人に優しく環
境にも優しい。メンテナンスが必要な部分は家屋内に
納まっているために、メンテナンス作業が楽である。等
の特徴、効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る太陽熱集熱器の代表的一実施例を
示す説明図である。
【図2】本発明に係る太陽熱集熱器の代表的一実施例を
示す説明図である。
【図3】本発明に係る太陽熱集熱器の部材の代表的一実
施例を示す説明図である。
【図4】本発明に係る太陽熱集熱器の代表的一実施例を
示す説明図である。
【図5】本発明に係る太陽熱集熱器の代表的一実施例を
示す説明図である。
【図6】本発明に係る太陽熱集熱器の代表的一実施例を
示す説明図である。
【図7】本発明に係る太陽熱集熱器の部材の代表的一実
施例を示す説明図である。
【図8】本発明に係る太陽熱集熱器の部材の代表的一実
施例を示す説明図である。
【符号の説明】
A 太陽熱集熱器 B 受光部 1 小屋裏空間 2 太陽熱集熱器内空間 3 透明板 3a 複層透明板 4 受光板 5 断熱層 6 給気または給水部材 7 排気または排水部材 8 点検口 9 垂木 10、10a、11 取付用枠材 12 屋根材 13 気密層 14 ファン 15 熱媒体 16 湯沸かしパネル 17 配管断熱材 18 開けた状態の点検口 19 回路 20 円盤フィン 21 パイプ 22 仕切り 23、24 集熱空間 25 パッキン 26 棟部材 27 波型フィン 28 波型フィンパネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 E04B 7/18 Z 9130−2E E04D 3/40 V E04F 17/04 A 7196−2E F24F 3/00 B

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 屋根の垂木に水密性および気密性を有す
    る取付用枠材を介して支持される透明板と、受光板と断
    熱層と気密層を有し、小屋裏空間の一部を区切るために
    設ける受光部と、上記透明板と受光部の気密性が連続す
    るように形成した太陽熱集熱器内空間と、小屋裏空間側
    から太陽熱集熱器内空間の内部を点検する点検口と、太
    陽熱を吸収する熱媒体を取り入れる給気または給水部材
    と該熱を吸収した熱媒体を送り出す排気または排水部材
    とを前記小屋裏空間と太陽熱集熱器内空間との少なくと
    も一箇所以上に配設したことを特徴とする太陽熱集熱
    器。
JP31432693A 1993-11-18 1993-11-18 太陽熱集熱器 Pending JPH07139817A (ja)

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JP31432693A JPH07139817A (ja) 1993-11-18 1993-11-18 太陽熱集熱器

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011214257A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Masaaki Horiai 太陽熱高回収装置とそれを利用した融雪システム。
JP2012093004A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Ibiden Co Ltd 集熱レシーバー及び太陽熱発電装置
CN103234253A (zh) * 2013-02-04 2013-08-07 上海筑冶建筑设计咨询有限公司 一种节能建筑顶部通风结构
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CN106941972A (zh) * 2017-03-15 2017-07-14 北京化工大学 一种动态中华墨太阳能综合利用温室装置
CN107035053A (zh) * 2016-02-03 2017-08-11 天津光暖太阳能科技有限责任公司 平板太阳能与建筑一体化的集热屋顶结构

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