JPS5822841A - ヒ−トパイプ式太陽熱温水器 - Google Patents
ヒ−トパイプ式太陽熱温水器Info
- Publication number
- JPS5822841A JPS5822841A JP56120291A JP12029181A JPS5822841A JP S5822841 A JPS5822841 A JP S5822841A JP 56120291 A JP56120291 A JP 56120291A JP 12029181 A JP12029181 A JP 12029181A JP S5822841 A JPS5822841 A JP S5822841A
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- JP
- Japan
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- heat
- hot water
- section
- storage tank
- water storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
- F24S10/75—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/90—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation
- F24S10/95—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation having evaporator sections and condenser sections, e.g. heat pipes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
- F24S60/30—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors storing heat in liquids
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はヒートパイプを使用したヒートパイプ式太陽熱
温水器に関するものである。
温水器に関するものである。
一般に、集熱部内に水を通し、かつこの水を太陽熱によ
り加熱して水温を上昇させ、その水温の上昇により温水
を循環させて貯湯タンクに貯える自然循環形太陽熱温水
器においては、集熱性能をよくするために、貯湯タンク
の前面に反射板が設けられているが、この反射板の効果
については大変疑問であり、実際に 、
反射板があり、なしの状態でテストをした結果、はと
んど効果がないことがわかった。その理由は、貯湯タン
クの前面に設けられる反射板の上下方向の長さは、設計
上それほど大きくとれず、したがって反射板による反射
光は、通常の設置状態では、集熱部で反射板により反射
した太陽光が像を結ぶのは、集熱部の上部の１／１程度
しがなく、その結果、集熱部内の水の一部分のみを増強
加熱しても、集熱部内全体の水循環にはほとんど寄与せ
ず、集熱部内全体がある温度以上になるまで滞留してい
るからである。したがって、冬季のように日射量が少な
く、かつ晴れ、曇りの変化による日射量の変化が激しい
状態においては、一定時間安定した日射がない場合は、
はとんど水の昇温には寄与しないものであった。すなわ
ち、第６図に示すように、平板タイプの集熱部２１と貯
湯タンク２２を備えた従来の自然循環形太陽熱温水器に
おいては、貯湯タンク２２の前面に設けた反射板２３に
より反射した太陽光は、集熱部２１に対し、低角度で入
射するため、その多くは、集熱部２１に当って破線で示
すように外部へ逃げてしまうことになり、その結果、集
熱部２１の加熱にはあまり反射板２３は寄与しないもの
であった。
り加熱して水温を上昇させ、その水温の上昇により温水
を循環させて貯湯タンクに貯える自然循環形太陽熱温水
器においては、集熱性能をよくするために、貯湯タンク
の前面に反射板が設けられているが、この反射板の効果
については大変疑問であり、実際に 、
反射板があり、なしの状態でテストをした結果、はと
んど効果がないことがわかった。その理由は、貯湯タン
クの前面に設けられる反射板の上下方向の長さは、設計
上それほど大きくとれず、したがって反射板による反射
光は、通常の設置状態では、集熱部で反射板により反射
した太陽光が像を結ぶのは、集熱部の上部の１／１程度
しがなく、その結果、集熱部内の水の一部分のみを増強
加熱しても、集熱部内全体の水循環にはほとんど寄与せ
ず、集熱部内全体がある温度以上になるまで滞留してい
るからである。したがって、冬季のように日射量が少な
く、かつ晴れ、曇りの変化による日射量の変化が激しい
状態においては、一定時間安定した日射がない場合は、
はとんど水の昇温には寄与しないものであった。すなわ
ち、第６図に示すように、平板タイプの集熱部２１と貯
湯タンク２２を備えた従来の自然循環形太陽熱温水器に
おいては、貯湯タンク２２の前面に設けた反射板２３に
より反射した太陽光は、集熱部２１に対し、低角度で入
射するため、その多くは、集熱部２１に当って破線で示
すように外部へ逃げてしまうことになり、その結果、集
熱部２１の加熱にはあまり反射板２３は寄与しないもの
であった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、ヒートパイプ式太
陽熱温水器における複数のヒートパイプと直角方向に多
数配設した断面り字形の集熱フィンと、反射板とを組み
合わせることにより、上記従来の問題点を解消すること
を目的とする。
陽熱温水器における複数のヒートパイプと直角方向に多
数配設した断面り字形の集熱フィンと、反射板とを組み
合わせることにより、上記従来の問題点を解消すること
を目的とする。
以下、本発明をその一実施例を示す図面にもとづいて説
明する。第１図は本発明の一実施例におけるヒートパイ
プ式太陽熱温水器を複数台並設した状態を示したもので
、１は集熱器本体、２は集熱器本体１より上方に設けら
れた貯湯夕／り、ａは給水口、４は出湯口、６は″前記
貯湯夕／り２の集熱器本体１側に位置する外表面に設け
た反射板で、この反射板５は冬季のように日射角度が低
くなった場合に、太陽光線を反射させて、集熱面の一部
を増強加熱するためのものであり、その材料としては、
耐候性にすぐれ、かつ反射率のよい材料、例えばステン
レス、アルミ等が用いられる。
明する。第１図は本発明の一実施例におけるヒートパイ
プ式太陽熱温水器を複数台並設した状態を示したもので
、１は集熱器本体、２は集熱器本体１より上方に設けら
れた貯湯夕／り、ａは給水口、４は出湯口、６は″前記
貯湯夕／り２の集熱器本体１側に位置する外表面に設け
た反射板で、この反射板５は冬季のように日射角度が低
くなった場合に、太陽光線を反射させて、集熱面の一部
を増強加熱するためのものであり、その材料としては、
耐候性にすぐれ、かつ反射率のよい材料、例えばステン
レス、アルミ等が用いられる。
第２図は第１図のＸ−Ｘ線断面図であり、６はヒートパ
イプで、このヒートバイブロの蒸発部ｅ＆は傾斜して設
置される集熱器本体１の内部において基板７に取付けら
れており、また集熱器本体１の上面には太陽光を透過さ
せるガラス体８が配設されている。前記ヒートバイブロ
の蒸発部６ａの上部は前記貯湯タンク２を貫通し、かつ
この貫通部分はバッキング９によってシールされている
。
イプで、このヒートバイブロの蒸発部ｅ＆は傾斜して設
置される集熱器本体１の内部において基板７に取付けら
れており、また集熱器本体１の上面には太陽光を透過さ
せるガラス体８が配設されている。前記ヒートバイブロ
の蒸発部６ａの上部は前記貯湯タンク２を貫通し、かつ
この貫通部分はバッキング９によってシールされている
。
またヒートバイブロの他端は凝縮部６ｂとして貯湯タン
ク２内に臨ませ、かつ貯湯タンク２の水１０の中に浸漬
させている。１１は貯湯タンク２の外側に保温用の断熱
材１２を介して配設された外カバーである。１３は断面
り字形をなす複数枚の集熱フィンで、この複数枚の集熱
フィン１３と前記ヒートバイブロの関係は、第３図に示
すように両者が直角方向となるようにしているもので、
すなわち、複数のヒートバイブロの蒸発部６ａを、断面
り字形をなす複数枚の集熱フィ／１３の垂直部１３ａに
貫通させるとともに、それぞれの集熱フィ／１３と一枚
ごとに一体に固着している。１４は前記ヒートバイブロ
の中に封入された作動液である。
ク２内に臨ませ、かつ貯湯タンク２の水１０の中に浸漬
させている。１１は貯湯タンク２の外側に保温用の断熱
材１２を介して配設された外カバーである。１３は断面
り字形をなす複数枚の集熱フィンで、この複数枚の集熱
フィン１３と前記ヒートバイブロの関係は、第３図に示
すように両者が直角方向となるようにしているもので、
すなわち、複数のヒートバイブロの蒸発部６ａを、断面
り字形をなす複数枚の集熱フィ／１３の垂直部１３ａに
貫通させるとともに、それぞれの集熱フィ／１３と一枚
ごとに一体に固着している。１４は前記ヒートバイブロ
の中に封入された作動液である。
上記構成において動作を説明する。前記ガラス体８を透
過した太陽光線は、ヒートバイブロ内に封入された作動
液１４を沸騰させて蒸気を発生させる。そしてこの蒸気
はと−トパイプ６の凝縮部６ｂへ搬送され、かつ凝縮部
６ｂで冷やされて凝縮することにより、貯湯タンク２内
の水１ｏに熱伝達されてその水１ｏを加温する。そして
凝縮により液化した作動液１４はヒートバイブロ内を流
下して蒸発部６ａに戻り再び蒸発して前述した動作を繰
り返すものである。
過した太陽光線は、ヒートバイブロ内に封入された作動
液１４を沸騰させて蒸気を発生させる。そしてこの蒸気
はと−トパイプ６の凝縮部６ｂへ搬送され、かつ凝縮部
６ｂで冷やされて凝縮することにより、貯湯タンク２内
の水１ｏに熱伝達されてその水１ｏを加温する。そして
凝縮により液化した作動液１４はヒートバイブロ内を流
下して蒸発部６ａに戻り再び蒸発して前述した動作を繰
り返すものである。
第４図は第３図のＹ−Ｙｌｓ断面図で、この第４図から
も明らかなように、貯湯タンク２の集熱器本体１側に位
置する外表面に設けた反射板５と、複数のヒートバイブ
ロと直角方向に多数配設した断面り字形の集熱フィン１
３との組み合わせにより、太陽光線の直接光Ａおよび反
射板６による反射光Ｂのいずれも、断面り字形の集熱フ
ィン１３により確実に集熱フィン１３内に集光させるこ
とができる。
も明らかなように、貯湯タンク２の集熱器本体１側に位
置する外表面に設けた反射板５と、複数のヒートバイブ
ロと直角方向に多数配設した断面り字形の集熱フィン１
３との組み合わせにより、太陽光線の直接光Ａおよび反
射板６による反射光Ｂのいずれも、断面り字形の集熱フ
ィン１３により確実に集熱フィン１３内に集光させるこ
とができる。
一方、集熱部に水を保有した自然循環形太陽熱温水器と
、ヒートパイプ式太陽熱温水器とを比較すると、前者は
集熱部内の水全体が一定温度以上にならないと、水循環
は生じず、したがって集熱部内の水は通常１５〜２０１
程度あるため、水循環が生じ始めるまでには、相当の初
期エネルギーを必要とするが、後者においては、集熱部
に水都をもたない゛ため、集熱部の熱容量は小さく、し
たがって、わずかな日射を受けても熱搬送を行ない、貯
湯タンク内の水を加熱するという利点を有するものであ
る。
、ヒートパイプ式太陽熱温水器とを比較すると、前者は
集熱部内の水全体が一定温度以上にならないと、水循環
は生じず、したがって集熱部内の水は通常１５〜２０１
程度あるため、水循環が生じ始めるまでには、相当の初
期エネルギーを必要とするが、後者においては、集熱部
に水都をもたない゛ため、集熱部の熱容量は小さく、し
たがって、わずかな日射を受けても熱搬送を行ない、貯
湯タンク内の水を加熱するという利点を有するものであ
る。
したがって、冬季のように日射量が少なく、かつ晴れ、
曇りの変化による日射量の変化が激しい状態では、ヒー
トパイプ式太陽熱温水器は、自然循環形太陽熱温水器に
比べ集熱性能がよい。またヒートパイプ式太陽熱温水器
にお諭て集熱効率を上げるための要因は、前述したヒー
トバイブロの凝縮部６ｂで液化した作動液１４がヒート
バイブロの下端まで流下するまでに、集熱部の上部でい
かに早く再蒸発させるかにかかつている。したがって、
ヒートバイブ式であって、しかも断面り字形をなす集熱
フィ／１３を多数配設した太陽熱温水器に、反射板５を
組み合わせることにより、反射板６からの反射光は、集
熱面上での反射損失を生じることなく、ヒートバイブロ
に熱″が伝導され、しかも反射板５での反射光は多数の
集熱フィン１３ならびに集熱部の上部に反射されるため
、ヒートパイプ作動液１４の再蒸発に大きな効果を生じ
、集熱効率の向上に大きく寄与するものである。
曇りの変化による日射量の変化が激しい状態では、ヒー
トパイプ式太陽熱温水器は、自然循環形太陽熱温水器に
比べ集熱性能がよい。またヒートパイプ式太陽熱温水器
にお諭て集熱効率を上げるための要因は、前述したヒー
トバイブロの凝縮部６ｂで液化した作動液１４がヒート
バイブロの下端まで流下するまでに、集熱部の上部でい
かに早く再蒸発させるかにかかつている。したがって、
ヒートバイブ式であって、しかも断面り字形をなす集熱
フィ／１３を多数配設した太陽熱温水器に、反射板５を
組み合わせることにより、反射板６からの反射光は、集
熱面上での反射損失を生じることなく、ヒートバイブロ
に熱″が伝導され、しかも反射板５での反射光は多数の
集熱フィン１３ならびに集熱部の上部に反射されるため
、ヒートパイプ作動液１４の再蒸発に大きな効果を生じ
、集熱効率の向上に大きく寄与するものである。
以上のように本発明によれば、複数のヒートパイプと直
角方向に断面り字形の集熱フィンを多数配設するととも
に、貯湯タンクの集熱器本体側に位置する外表面に反射
板を設けたもので、前記断面り字形の集熱フィンと反射
板の組み合わせによノリ、ヒートパイプの中に封入した
作動液の再蒸発を効果的に行なわせることができ、その
結果、集熱効率を犬きく向上させることができるもので
ある。
角方向に断面り字形の集熱フィンを多数配設するととも
に、貯湯タンクの集熱器本体側に位置する外表面に反射
板を設けたもので、前記断面り字形の集熱フィンと反射
板の組み合わせによノリ、ヒートパイプの中に封入した
作動液の再蒸発を効果的に行なわせることができ、その
結果、集熱効率を犬きく向上させることができるもので
ある。
第２図は第１図のｘ−Ｘ線断面図、第３図は同温水器に
おける要部の拡大斜視図、第４図は第３図のＹ−Ｙ線断
面図、第５図は従来の自然循環形太陽熱温水器の縦断面
図である。 １・・・・・・集熱器本体、２・・・・−・貯湯タンク
、６・・・・・・反射板、６・・・・・・ヒートパイプ
、６ａ・・・・・・・・・蒸発部、６ｂ・・・・・−凝
縮部、１３・・−・・・集熱フィン。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図
おける要部の拡大斜視図、第４図は第３図のＹ−Ｙ線断
面図、第５図は従来の自然循環形太陽熱温水器の縦断面
図である。 １・・・・・・集熱器本体、２・・・・−・貯湯タンク
、６・・・・・・反射板、６・・・・・・ヒートパイプ
、６ａ・・・・・・・・・蒸発部、６ｂ・・・・・−凝
縮部、１３・・−・・・集熱フィン。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図
Claims (1)
- 複数のヒートパイプの蒸発部を配設した集熱器本体と、
この集熱器本体より上方に設けられ、かつ前記ヒートパ
イプの凝縮部が挿入配設された貯湯夕／りとを備え、前
記複数のヒートパイプと直角方向に断面り字形の集熱フ
ィンを多数配設するとともに、前記貯湯タンクの集熱器
本体側に位置する外表面に反射板を設けたヒートパイプ
式太陽熱温水器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56120291A JPS5822841A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | ヒ−トパイプ式太陽熱温水器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56120291A JPS5822841A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | ヒ−トパイプ式太陽熱温水器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5822841A true JPS5822841A (ja) | 1983-02-10 |
| JPS6122219B2 JPS6122219B2 (ja) | 1986-05-30 |
Family
ID=14782598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56120291A Granted JPS5822841A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | ヒ−トパイプ式太陽熱温水器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5822841A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2489323A (en) * | 2011-03-21 | 2012-09-26 | Naked Energy Ltd | A heat transfer device for hybrid photovoltaic heat energy system |
-
1981
- 1981-07-30 JP JP56120291A patent/JPS5822841A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2489323A (en) * | 2011-03-21 | 2012-09-26 | Naked Energy Ltd | A heat transfer device for hybrid photovoltaic heat energy system |
| GB2489323B (en) * | 2011-03-21 | 2014-02-19 | Naked Energy Ltd | Heat transfer device |
| US9605875B2 (en) | 2011-03-21 | 2017-03-28 | Naked Energy Ltd | Hybrid solar collector |
| US9869491B2 (en) | 2011-03-21 | 2018-01-16 | Naked Energy Ltd | Heat transfer device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6122219B2 (ja) | 1986-05-30 |
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