JPS5860162A - 太陽熱集熱装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、太陽熱で水等の熱搬送媒体を熱するもので、
ポンプ制御装置等を使用しない、いわゆる自然循環式で
太陽熱を集熱する太陽熱集熱装置に係る。

従来の自然循環式太陽熱集熱装置は、水等の熱搬送媒体
（以下水とするー）を蓄積する大容量のタンクと集熱部
とが連結され、タンク内の水を集熱部の太陽熱を吸収す
るように配置されたパイプ内を通し、冷水と温水との比
重の差を利用して循環させ、タンク内の水を徐々に加熱
し、必要時にタンク内の加熱された水を利用するように
構成されていた。この太陽熱集熱装置は一般的には家屋
の屋根に取り付ける。上記のようにこの太陽熱集熱装置
は大容量のタンクを有するため重さが甚だ重く、屋根に
不必要な負担をかけることになる。従って、一般的な家
屋ではあまり大きなものを用いるのは危険である。

また、このように、大容量のタンク内の水を少しづつ集
熱部に送り出して加熱し、自然循環によって夕／り内に
戻すという動作を連続的に繰り返し行って、タンク内の
全体の水を加熱するようになっているので、全体の水が
所望の温度に達するまでには甚だ時間がかかり、この太
陽熱集熱装置を給湯、冷暖房機器等に利用することは困
難であった。。

他の太陽熱集熱装置としては、第８図に示すようにタン
クａと集熱部すとを分離し、集熱部すを屋根に、タンク
ａを地上に置き、相互間をパイプで連結し、水を循環ポ
ンプＣで循環させる強制循環式のものもある。しかし、
この太陽熱集熱器の場合、自然循環式の欠点は改善され
るものの循環ポンプが必要であり、かつ、これを制御す
るだめの制御装置が別途必要となる欠点を有する。その
上９日中に長時間温水が循環するため、配管からの熱損
失が大きくなるという欠点をも有している。

本発明は、これらの欠点を改善した新規な太陽熱集熱装
置を提供することを目的とするものである。

以下図示の実施例について説明する。

本実施例に係る太陽熱集熱装置１は、集熱部２と蓄熱部
３とによって構成されている。集熱部２は、従来同様に
形成された表面に強化ガラスを有する枠体４の内部に、
集熱板（図示せず）を取り付けられた集熱パイプ５，５
・・・が一定間隔を置いて平行に配置されている。この
集熱パイプ５゜５・・・へ集熱媒体を供給する供給バイ
ブロが。

枠体４の側部から下端部へと取り付けられている。

また、集熱パイプ５，５・・・の集熱・媒体を集合させ
、蓄熱部５へ送り込む集合パイプ７が各集熱パイプ５．
５・・・の先端に取り付けられている。

本実施例においては集熱パ□イブ５，５・・・を蓄熱部
３側から集熱部２の下端側に向って、すなわち縦に並べ
られているが、もちろんこれとほぼ直角に横に平行に並
べたものでよい。　′蓄熱部３は前記枠体４の上端部に
取り付けた保温ケース８と、該ケース内の蓄熱剤容器９
とからなっている。蓄熱剤容器９内には後述の蓄熱剤が
封入されていると同時に、第１熱交換手段となる放熱パ
イプ１０と第２熱交換手段となる金属管のチューブ１１
とが近接させて平行に、配置されている。第３図に示す
ように、放熱パイプ１０及びチューブ１１には放熱又は
吸熱用のフイ／１６が取り付けられ、このフィンによっ
て熱的に接触させられている。このフィン１６は薄い金
属板であって、放熱パイプ１０及びチューブ１１との関
係は同図（イ）、（ロ）に示す二通りの方法がある。（
イ）はチューブ１１にフィン１６を取り付けその外側に
放熱パイプ１０を固着したもので、（ロ）は放熱パイプ
１０、及びチューブ１１を中心にして取り付けた例であ
る。放熱パイプ１０の一端は集合パイプ７に。

他端は供給バイブロに連結されて、いる。すなわち。

本実施例においては集熱媒体が循環する各パイプすなわ
ち供給バイブロ、集熱パ・イブ５．集合パイプ７、及び
放熱パイプ１０は閉循環路を構成している。もちろん閉
循環路にしても、集熱媒体として水を使用するような場
合は、少なくとも冬期において凍結を防ぐため、水を抜
くための管路及びエアー抜弁は別〜途設けておかなくて
はならない。

また必要に応じて膨張タンク等を設ける。本実施例にお
いては、集熱媒体としては不凍液であるプロピレングリ
コール水溶液を用いている。この集熱媒体として蒸発し
易く、潜熱を利用するフロン等の作動液を用いることが
できる。本明細書において作動液とは、上記フロン等の
液体から気体への相変化の際の潜熱を利用するものを意
味する。この作動液を用いた場合には、上記閉循環路中
全部に充填する必要はなく、不作動状態において、集熱
パイプ５，５・・・の中間から、集合パイプ７Φ の若干の位置にくる程度まで充填しておくだけでよい。

集熱パイプ５の内面にウィックを形成させておけば、集
熱パイプ５０２割程度を満測量で充分である。蓄熱゛剤
容器９を第１図の通り傾斜させて置くのは、放熱パイプ
１０を傾斜させ集熱媒体をスムースに循環させるためで
あって、他に特別の意味はない。従って、放熱パイプ１
０を傾斜させさえすればよく、蓄熱剤容器９自体並びに
チューブ１１は水平状態にして置いても何ら差し支えな
い。その例を示したのが第２図であり、蓄熱剤容器９を
水平にし、その内部で放熱パイプ１０のみ、を傾斜させ
たものである。第２図のものは、それ以外第１図と全く
同一であ乞。チューブ１１は。

この太陽熱集熱装置１外の配管に連結され、熱搬送媒体
が一端から注入され、他端から排出される。

熱搬送媒体は一般的には水である。すなわち、チューブ
の一端は水道へ連結され、他端は目的に応じて蛇口、暖
房器等へ連結されている。

前記の通り、蓄熱剤容器９には蓄熱剤が充填されている
。本実施例においては、蓄熱剤として無機水和塩の一種
であるチオ硫酸す、トリュム五水和物（Ｎａ１ＳＩＯ，
−Ｌ　５　Ｈ，Ｏ）を用いている。他に−−パラフィン
、ラウリル酸等の有機物質、無機塩。

共融混合物等の無機物質を使用することができる。

以下本実施例の作用について説明する。蓄熱部５は保温
ケース８で被われているので、蓄熱剤容器？、すなわち
蓄熱剤からの放熱は防がれている。

−１集熱部２は、その表面がガラスで、集熱パイプ５，
５・・・は太陽に曝され、太陽熱を充分に吸収するよう
になっているため、集熱媒体は集熱パイプ５．５・・に
おいて加熱される。集熱パイプ５，５・・・内で加熱さ
れた集熱媒体は、膨朕し比重が軽くなるので上昇する。

従って、集熱媒体は集合パイプ７を通って蓄熱剤容器９
内の放熱パイプ１０に進む。この蓄熱剤容器９内には蓄
熱剤が充填されており、その温度が低いので放熱パイプ
１０から放熱して蓄熱剤を加熱する。それに伴って、集
熱媒体社熱を失うので温度が下り、比重が増すので下方
に向う。放熱パイプ１ｏは傾斜して取り付け、供給バイ
ブロ側が・下に、なるようにしであるので、集熱媒体は
供給パイ−グ６へと進み再び集熱パイプ５に戻り、集熱
媒体の循環が生じる。この循環によって蓄熱剤へ放熱を
続ける。この放熱によって蓄熱剤が融解点に達すると放
熱された熱は融解熱（潜熱）として蓄熱剤に蓄えられる
。

チューブ１１は上記蓄熱剤中にあるので、上記蓄熱によ
ってチューブ１１内を通る水が加熱され。

る。この加熱によって蓄熱剤の一部が熱を、奪われるが
、太陽によって前記集・熱媒体が循′璋していると、そ
の熱によって再び蓄熱される。夜間においても、蓄熱剤
が潜熱として蓄えられた熱を放出し終るまではチューブ
１１内を通る水を安定して加熱させることができる。

本実施例に係る蓄熱剤は、前記の通ジチオ硫酸ナトリウ
ム五水和物であるが、この熱的性質は以下の通りである
。

比重＝１．７ 比熱：　０．４８　ＫＩＩＩＩＩＺ／に！？相変化温度
範囲：４８〜５６℃ 平均融解（凝固）熱：　５　ｏ　Ｋａｌｔ／ｋｇ従って
９例えば水の温度を２０℃とし、これから４３℃の湯を
２００１得たいとすると、熱交換能力を無限大とし、熱
損失を無視するものと、して、必要な蓄熱剤の量を算出
すれば。

必要熱蓋が （４５−２０）　Ｘ２００＝４．６００Ｋｍであるので
。

４、−（ＬＯ−０／　５０　＝、９２ｋｇ＝　５４７１
！すなわち、蓄熱剤容器としては５４１！のものを用意
すればよいことになる。実際には、熱交換能力が無限大
ではなく、またより低い温度から加熱させる場合を−も
考慮しなければならないので若干大きくなる。

一方、第８図に示した従来例のように、蓄熱剤として比
重の大きな水を使用した場合について検討すると、集熱
装置自体の集熱効率等を考慮すれば、蓄熱剤としての水
の利用可能な最高温度は６０℃であり、この６０℃の水
で給湯のだめの水を４３℃に加熱するとすれば。

４．ｓｏｏＫｍ／（ｓｏ−４５）’ｃ＝２７０ｋｇ＝２
．７０Ｊすなわち、第８図の従来例と比較すると９本実
施例は一タンクの大きさ、すなわち蓄熱部５の大きさは
少なくとも１１５程度ですみ、また重量としてもほぼ１
１５になＪ。

さらに本実施例は放熱パイプ１ｏとチューブ１１とはフ
ィン＼１６を介して熱的接触状態にあり。

チューブ１１は蓄熱剤による加熱だけでなく、放熱パイ
プ１０の放熱をも吸熱することができ、熱交換能力を高
めることができる。またフィン１６によって、蓄熱剤と
の接触面積が大きくなるので。

蓄熱材の熱伝導率が悪くても熱交換能力が高められる。

これらの熱交換能力を高めるだめの他の実施例が第４図
、第５図の例である。第４図はチューブ１１ａを螺旋状
に形成させ、放熱パイプ１゜ａをチューブ１１．の螺旋
の内側の部分に接合した例である。

チューブ１１ａを螺旋状にし・たために、チューブ自体
が蓄熱剤との接触面積が広くな−リ、蓄熱剤の熱をより
多く吸熱することができる。また、放熱パイプをチュー
ブ１１．に接合しであるため。

チュー７’１１１を放熱パイプのフィンの代すにも使用
することが可能であり、より熱交換能力を高めることが
できる。

第５図は放臓パイプとチ、７プとを一体にした例であり
、同図（イ）は一方を、チューブ１１ｂ、他方を放熱パ
イプ１ｏｂとして使用するように、二つの孔を有する管
体１２を蓄熱剤容器９のほぼ中央に配置した例で、同図
（ロ）は、前記管体１２と同様中央に二つの孔１３．１
４を有する管体１２の外側に放射状にフィン１５．１５
・・パを形成させたものを蓄熱剤容器９に収納させた例
である。これらは押出し材にて一体成形する仁とができ
る。

このように管体１２は金属で一体に形成されているので
、放熱パイプ１占チユーブ１１ｂとの熱的接触は極めて
密である。

本実施例の使用状態の例を示したのが第６図及び第７図
である。

第６図は温水器と同じように給湯に使用する例で、一般
家庭での給湯には図示のように９本実施例太陽熱集熱装
置１を２つ連結しただけで充分である。

第７図に示すように多数連結し１両端の太陽熱集熱装置
１のチューブにファンコイルユニット１７を連結すれば
暖房用システムとして利用することができる。この場合
補助熱源器１８を別途準備しておくことが望ましい。

以上のように本発明によれば湯として利用する水を直接
太陽熱で加熱せず、太陽熱を蓄熱材で蓄熱し、その蓄熱
を利用して水を加熱するようにしたため、不必要に大き
なタンクを必要とせず、全体、として小型−表すること
ができ、ひいては軽量とすることができる。また蓄熱剤
への放熱の第１熱交換手段と、蓄熱剤から熱を受ける第
２熱交換手段とが共に金属で形成され、かつ互いに熱的
に接触状態にあるので、蓄熱剤への放熱の際同時にチュ
ーブを加熱するので、熱交換能率を高めることができ、
より小型にすることができる。

【図面の簡単な説明】

−−・　−、第１図、第 ２図は各々異なる実施例の斜視図、第６図ｋ）　＋　（
ｕ）は各々異なる蓄熱部の斜視図、第４図は他の放熱パ
イプとチューブとの関係を示す斜視図、第５図は放熱パ
イプとチューブとを一体とした例で（イ）がフィンを有
したものの正面図、（ロ）がフィンを有するものの斜視
図、第６図、第７図は本発明実施例の使用状態を示す斜
視図、第８図は従来の太陽熱集熱装置の観略説明図 １：太陽熱集熱装置　　２，２０：集熱部５：蓄熱部　
　９：蓄熱剤容器　　１０：放熱パイプ１１：チューブ 、４？許出願人二日本軽金属株式会社 代理人　：　弁理士　紺野正幸 １０ 勉６図 １１７　図 ａＳ５１１１ 手続補正書（自発） １・　事件０表示、特願昭５６−、］５７４’７８２、
発明の名称　蓄熱剤の潜熱を、ＩＪ用した−　太陽熱集
熱装置　” ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （４７４）　　日本軽金属法式会社 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書全文 ６、補正の内容 添付訂正明細書の通り 発明ダ名称 蓄熱＾りの潜熱を利用シた太陽熱集熱装置２、特許請求
の範囲、２．− （１）太陽に曝され、太陽熱を集熱すや集熱部と該集熱
部によって集熱した熱エネえギーを蓄熱する蓄熱部とを
有゛じ、該蓄熱部に、熱エネルギーを潜熱として蓄−す
仝蓄−剤と一２前記集熱部で集熱した熱を前記蓄熱剤へ
放熱する第１熱９．慄手段と。 少なく、とも熱搬送媒体を通１１、必要箇所に熱を移送
する配管の一部である管を有じ；前記゛を熱剤に蓄され
た熱を前記管を介して熱搬送媒体に与えるシ熱交換手段
とを有するものであって、第１熱喚手段及び第２熱交換
手゛段が共に金属か′らなり。 それらが熱的に綱触状態にある太陽熱集熱装置、。 （２）第１１熱交一手段が集熱部でカリ熱害れ乍集熱媒
体を移動させる金属製の液熱管からなｌす９、へ第２熱
交換手段が熱搬送媒体を必要箇所に藉送する配管の一部
を構成する金属製の管からなる特許請求の範囲第１項記
載の太陽熱集熱装置。 （３）第１熱交換手段となる金属製の放熱管と第２熱交
換手段表なる金属製の管とが直接追加している特許請求
の範囲第２項記載の太陽熱集熱装置。 （４）第２熱交換手段となる金属製の管を螺旋状に形成
させ、第１熱交換手段となる金属製の放熱管を前記螺旋
状に形成された管の内側及び外側のいずれかに固着した
特許請求の範囲第３項記載の太陽熱集熱装置。 （５）第２熱交換手段が熱搬驕媒体を必要箇所に移送す
る配管の一部である金属製の管であり、肢管にフィンを
取り付けるとともに、該フィンに第１熱交換手段を構成
する金属製の放熱管を固着した特許請求の範囲第１項記
載の太陽熱集熱装置。 （６）第１熱交換手段及び第２熱交換手段が二つの孔を
有する一つの管体で形成された特許請求の範囲第１項記
載の太陽熱集熱装置。 （７）前記管体の外側に放熱用フィンを形成させた特許
請求の範囲第６項記載の太陽熱集熱装置。 （８）前記管体及びフィンを有する管体が押出し材で一
体成形されている特許請求の範囲第６項又は３、発明の
詳細な説明 本発明は、太陽熱で水等の熱搬送媒体を熱するもので、
ポンプ制御装置等を使用しない、いわゆる自然循環式で
太陽熱を集熱する太陽熱集熱装置に係る。 従来の自然循環式太陽熱集熱装置ｌは、水を蓄積する大
容量のタンクと集熱部とが連結され、タンク内の水を集
熱部の太陽熱を吸収するように配置された管系内を通し
、冷水と温水との比重の差を利用して循環させ、タンク
内の水を徐々に加熱し。 必要時にタンク内の加熱された水を利用するように構成
されていた１、この太陽熱集熱装置は一般的には家屋の
屋根に取り付ける。上記のようにこの太陽熱集熱装置は
大容量のタンクを有するため重さが甚だ重く、屋根に不
必要な負担をかけることになる。従って、一般的な家屋
ではあまり大きなものを用いるのは危険である。 また−このように、大容量のタンク内の水を少しづつ集
熱部に送り出して加熱り、　自然循環によってタンク内
に戻すという動作を連続的に繰り返し行って、タンク内
の全体の水を加熱するようになつイいるので、全体の氷
が所望の温度に達するまでＶＣｉ甚だ時間がかかり、こ
の太陽熱集熱装置を給湯、冷暖房機器等に利用すること
は困難であった。 他の太陽熱集熱装置としては、第８図に示すようにタン
クａと集熱部すとを分離し、集熱部すを屋根に、タンク
ａを地上に置き、これらを連結するように配管し水を循
環ポンプＣで循環させる強制循環式のものもある。しか
し、この太陽熱集熱器の場合、自然循環式の欠点は改善
されるものの循環ポンプが必要であり、かつ、これを制
御するだめの制御装置が別途必要となる欠点を有する。 その上１日中に長時間温水が循環するだめ、配管からの
熱損失が大きくなるという欠点をも有している。 本発明は、これらの欠点を改善した新規な太陽熱集熱装
置を提供することを目的とするものである。 以下図示の実施例について説明する。、本実施例に係る
太陽熱集熱装置１は、集゛熱部２と蓄熱部３とによって
構成されている。集熱部２は、従来同様に形成さ゛れた
表面に強化ガラスを有する枠体４の内部に、太陽熱によ
って加熱させられる集熱媒体を移動させる後述の容管か
らなる管系が配置されている。すなわち集熱管５，５・
・が図示しない集熱板とともに一定間隔を置いて平行に
配置され、この集熱管５，５・・・へ集熱媒体を供給す
る供給管６が、枠体４の側部から下端部に沿って取り付
けられるとともに、集熱管５．５・・・内の集熱媒体を
集合させ、蓄熱部３へ送り込む集合管７が各集熱管５，
５・・・の先端に取り付けられている。本実施例におい
ては集熱管５，５・・・を蓄熱部３側から集熱部２６下
端側に向って、すなわち縦に並べられているが、もちろ
んこれとほぼ直角に横に平行に並べたものでよい。 蓄熱部３は前記枠体４の上端部に取り付けた保温ケース
８と、該ケース内の蓄熱剤容器９とからなっている。蓄
熱剤容器９内には、後述の藁熱剤−が封入されてい、る
と同時に、第１熱交換手段となる金属性の放熱管１０と
第２熱交換手段となる金属製管１１とが近接させて平行
に、配置されている一０第３図に示すように、放熱管１
０及び管１１には放熱又は吸熱用のフィン１６が取り付
けられ。 このフィンによって熱的に接触させられている。 このフィン１６は薄い金属板であって、放熱管１０及び
管１１との関係は同図（イ）、（ＣＩ）に示す二通りの
方法がある。（イ）は管１１にフィン１６を取り付けそ
の外側に放熱管ｌＯを固着したもので、＠は放熱管１０
及び管１１を中心にして取り付けた例である。放熱管１
０の一端は集合管７に、他端は供−給管６に連結されて
いる。すなわち９本実施例においては集熱媒体が循環す
る管系、すなわち供給管６．集熱管５．集合管７．及び
放熱管１０は閉循環路を構成している。もぢろん閉循環
路にしても、集熱媒体として水を使用するような場合は
。 少なくとも冬期において凍結を防ぐため、水を抜くため
の管路及びエアー抜弁は別途設けておかなくてはならな
い。また必要に応じて膨張タイク等は不凍液であるプロ
ピレングリコール水溶液を用いている。この集熱媒体と
して蒸１発し易く、潜熱を利用するフロン等の作動液を
用いることができる。本明細書において作動液とは、上
記フロン等の液体から気体べの相変化の際の潜熱を利用
するものを意味する。この作動液を用いた場合には。 上記閉循環路中全部に充填する必要はなく、不作動状態
において、集熱管５，５・・・の中間から、集合管７の
若干下の位置にくる程度まで充填しておくだけでよい。 集熱管５の内面にウィックを形成させておけば、集熱管
５の２割程度を満す量で充分である。蓄熱剤容器９を第
１図の通り傾斜させて置くのは、放熱管１０を傾斜させ
集熱媒体をスムースに循環させるためであって、他に特
別の意味はない。従って、放熱管１０を傾斜させさえす
ればよく、蓄熱剤容器９自体並びに管１１は水平状態に
して置いても何ら差し支えない６、その例を示したのが
第２図であり、蓄熱剤容器９を水平にし、その内部で放
熱管１０のみ・を傾斜させたものである。第２図のもの
は、それ以外第１図と全く同一である。管１１は、熱を
必要箇所へ移送するタメノ配管の一部を構成するもので
あって２図中矢印で示したように、熱搬送媒体が一端か
ら注入され、他端から排出される。本実施例においては
熱搬送媒体は水であるが、他の液体を用いても何ら差し
支えない。熱搬送媒体として用いた場合には９例えば管
１１の一端を水道へ連結し、他端を目的に応じて蛇口、
暖房器等へ連結して使用する。 前記の通り、蓄熱剤容器９には蓄熱剤が充填されている
。本実施例においては、蓄熱剤として無機水和塩の一種
であるチオ硫酸ナトリュム五水和物（Ｎ　ＪＬｚＳｚＯ
ａ　　・５　ＨｚＯ）を用イテいル。他にｎ−パラフィ
ン、ラウリ゛ル酸等の有機物質、無機塩、共融混合物等
の無機物質を使用することができる。 以下本実施例の作用について説明する。蓄熱部３は保温
ケース８で被われているので、蓄熱剤容器９．すなわち
蓄熱剤からの放熱は防がれている。 −１集熱部２は、その表面が透明なガラスそあるので、
その内側に配された集熱管５．５・・・及び各集熱管５
，５・・・Ｋ固着された図示しない集熱板が太陽に曝さ
れ、太陽熱を充分に′吸収する１、従って。 集熱媒体は集熱管５，５・・・において加熱される。 集熱管５，５・・・内で加熱された集熱媒体は、膨張し
比重が軽くなるので上昇する。従ワて、集熱媒体は集合
管７を通って蓄熱剤容器９内の放熱管１０に進む。−こ
の蓄熱剤容器９内には蓄熱剤が充填されており、その温
度が低いので放熱管１０から放熱して蓄熱剤を加熱する
。それに伴って、集熱媒体は熱を失うので温度が下り、
比重が増すのでＦ方に向う。放熱管１０は傾斜して取り
付け、供給管６側が下になるようにしであるので、集熱
媒体は供給管６へと進み再び集熱管５に戻り、集熱媒体
の循環が生じる。この循環によって蓄熱剤へ放熱を続け
る。この放熱によって蓄熱剤が融解点に達すると放熱さ
れた熱は融解熱（潜熱）として蓄熱剤に蓄えられる。 管１１は上記蓄熱剤中にあるので、上記蓄熱によって管
１１内を通る水が加熱される。この加熱によって蓄熱剤
の一部が熱を奪われるが、太陽によって前記集熱媒体が
循環していると、その熱によって再び蓄熱される。夜間
においても、蓄熱剤が潜熱として蓄えられた熱を放出し
終るまでは管１１内を通る水を安定して加熱させること
ができる。 本実施例に係る蓄熱剤は、前４ｄの通りチオ硫酸す）　
ＩＪウム五水和物であるが、この熱的性質は以下の通り
である。 比重：１．７ 比熱：α４８Ｋｄ／り 相変化温度範囲：４８〜５３℃ 平均融解（凝固ｙ熱：　５０　Ｋｍｌ／Ｋｙ従って２例
えば水の温度を２０℃とし、これから４３℃の湯を２０
０１得たいとすると、熱交換能力を無限大とし、熱損失
を無視するものとして必要な蓄熱剤の量を算出すれば。 必要熱量が （４３−２０）Ｘ２００＝４，６００に、ｄであるので
。 ４．６００１５０二９２Ｋｙ二５４１ すなわち、蓄熱剤容器としては５４ｔのものを用意すれ
ばよいことになる。実際には、熱交換能力が無限大では
なく、またより低い温度から加熱させる場合を゛も考慮
しなければならないので若干大きくなる。 一方、第８図に示した従来例のように、蓄熱剤として比
重の大きな水を使用した場合について検討すると、集熱
装置自体の集熱効率等を考慮すれば、蓄熱剤としての水
の利用可能な最高温１ｗば６０℃であり、この６０　℃
の水で給湯のだめの水を４３℃に加熱するとすれば。 ４’、６００に７／（６０−４３）℃＝２７０Ｋｙ＝２
７０１すなわち、第８図の従来例と比較すると１本実施
例はタンクの大きさ、すなわち蓄熱部３の大きさは少な
くとも１１５程度ですみ、また重量としてもほぼｌ／３
になる。 さらに本実施例は第１熱交換手段である放熱管１０と第
２熱交換手段である菅１１とはフィン１６を介して熱的
接触状態にあり、管１１は蓄熱剤による加熱だけでなく
、放熱管１ｏの放熱をも吸熱することができ、熱交換能
力を高めることができる。またフィン１６によって、蓄
熱剤との接触面積が大きくなるので、蓄熱剤の熱伝導率
が悪くても交換能力が高められる。これらの熱交換能力
を高めるための他の実施例が第４図、第５図の例である
。第４図は第２熱交換手段である管１１ａを螺旋状に形
成させ、第１熱交換手段である放熱管１０ａを管１１ａ
の螺旋の内側の部分に接合した例である１） 管１１ａを螺旋状にしたために、管口体が蓄熱剤とり接
触面積が広くなり、蓄熱剤の熱をより多く吸熱すること
ができる。また、放熱管１０ａを管１１ａに接合しであ
るため、管１１ａを放熱管１０ａのフィンの代シにも使
用することが可能であり、より熱交換能力を高めること
ができる。 第５図は前記実施例の放熱管１ｏと管１１とを一体にし
た例であり、同図（イ）は一方を管１１ｂ。 他方を放熱管ｉｏｂとして使用するように、二つの孔を
有する管体１２を蓄熱剤容器９のｌテホ中央に配置した
例で、同図（ロ）は、前記管体１２と同様中央に二つの
孔１３，１４ｆ：有する管体１２の外側に放射状にフィ
ン１５，１５・・・を形成させたものを蓄熱剤容器９に
収納させた例である。１これらは押出し材にて一体成形
することができる５、このように管体１２は金属で一体
に形成されているので、放熱管１０ｂと管１１ｂとの熱
的接触は極めｆ密である。 本実施例の使用状態の例を示したのが第６図及び第７図
である、 第６図は温水器と同じように給湯に使用する例で、一般
家庭での給湯には図示のように２本実施・例太陽熱集熱
装置１を２つ連結しただけで充分である。 第７図に示すように多数連結し９両端の太陽熱集熱装置
１の第２熱交換手段である管１１のそれぞれの端部にフ
ァンコイルユニット１７を連結すれば暖房用システムと
して利用することができるこの場合補助熱源器１８を別
途準備しておくことが望ましい。 以上のように本発明によれば湯として利用する水を直接
太陽熱で加熱せず、太陽熱を蓄熱剤で蓄熱し、その蓄熱
を利用して水を加熱するようにしたため、不必要に大き
なタンクを必要とせず、全体として小型とすることがで
き、ひいては軽量とすることができる。また蓄熱剤への
放熱の第１熱交換手段と、蓄熱剤から熱を受ける第２熱
交換手段とが共に金属で形成され、かつ互いに熱的に接
触状態にあるので、蓄熱剤への放熱の際同時に第２熱交
換手段である管を加熱する・ので、熱交換能率を高める
ことができ、より小型にすることができる。 ４、図面の簡単な説明 第１図、第２図は各々異なる実施例の斜視図。 第３図０）、（ロ）は各々異なる蓄熱部の斜視図、第４
図は他の第１熱交換手段である放熱管と第２熱交換手段
である管との関係を示す斜視図、第５図は同じ放熱管と
管とを一体とした例で０）がフィンを有したものの正面
図、（→がフィンを有するものの斜視図、第６図、第７
図は本発明実施例の使用状態を示す斜視図、第８図は従
来の太陽熱集熱装置の概略説明図。 に太陽熱集熱装置　　２，２０：集熱部３：蓄熱部　　
９：蓄熱剤容器　　１ｏ：放熱管（第１熱交換手段）　
　　ｌ’ｌ：管（第２熱交換手段） 特許出願人二日本軽金属株式会社 代理人：弁理士紺野正幸

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （，１）太陽に曝され、太陽熱を集熱する集熱部と該集
   熱部によりて集熱した熱エネルギーを蓄熱する蓄熱部と
   を有し、該蓄熱部に、熱エネルギーを潜熱として蓄熱す
   る蓄熱材と、前記集熱部で集熱した熱を前記蓄熱材へ放
   熱する第１熱交換手段と、少なくとも熱搬送媒体を通し
   必要箇所に熱を移送するチューブの一部を有し、前記蓄
   熱材に蓄熱された熱をチューブを介して熱搬送媒体に与
   える第２熱交換手段とを有するものであって、第１熱交
   換手段及び第２熱交換手段が共に金属からなり、それら
   が熱的に接触状態にある太陽熱集熱装置。 （２）第１熱交換手段が金属管からなるパイプを有し。 第２熱交換手段が金属管からなるチューブを有する特許
   請求の範囲第１項記載の太陽熱集熱装置（３）チューブ
   に熱交換用フィンを取り付け、該フィンにパイプを固着
   させた特許請求の範囲第２項記（４）チューブを螺旋状
   に形成させ、パイプを該螺旋の内側及び外側のいずれか
   に固着した特許請求の範囲第２項記載の太陽熱集熱装置
   。 イ５）第１熱交換手段及び第２熱交換手段が二つの孔を
   有する一つの管体で形成された特許請求の範囲第１項記
   載の太陽熱集熱装置。 （６）前記管体の外側に放熱用フィンを形成させた特許
   請求の範囲第５項記載の太陽熱集熱装置。 （７）前記管体及びフィンを有する管体が押出し材で一
   体成形されている特許請求の範囲第５項又は第６項記載
   の太陽熱集熱装置。