JPS59129349A - 太陽熱利用暖房壁体 - 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】 このざを明は、太陽熱利用暖房壁体に関する。

従来、建物の壁から太陽熱を吸収して暖房に利用するも
のとして、第１図のようにコンクリート製蓄熱壁（１）
の屋外（０）側の面（外面）に集熱部（２）が形成され
るとともに屋内（１）側の面（内面）に放熱面（３）が
形成され、集熱部（２）が透明ガラス板（４）で覆われ
ているトロンブウｔ〜ル、第２図のように壁（５〉の外
面に形成された集熱部（６）の外側に透明ガラス板（７
）で覆われた空気通路（８）が設けられ、壁（５）の上
部および下部に空気通路〈８）と屋内１）とを通じる連
通口（９）（１０）が設けられている空気集熱壁、およ
びこれらを組合わしたものが知られている。ところが、
トロンブウォールの場合には、夜間に屋内（１）の熱が
壁（１）を通して屋外（０）に放熱され、空気集熱壁の
場合には、ファンなどの動力を用いないと太陽熱を十分
に屋内（＋’　）に取入れることができない。

この発明の目的は、建物の壁の一部を構成するどともに
太陽熱を利用して屋内を暖ｉ５３りることができ、しか
も動力なしに太陽熱を屋内に十分取入れることができる
とともに、屋外への放熱を防止することができる効率の
良い太陽熱利用暖房壁体を提供することにある。

この発明による太陽熱利用暖房壁体は、屋外側に配置さ
れる太陽熱集熱材、屋内側に配置される放熱材、これら
の間に挾まれている断熱材、および断熱材の中に配置さ
れて太陽熱集熱材と放熱材に接触しているヒートパイプ
を備えているものである。

太陽熱集熱材はたとえば金属板よりなり、集熱部からの
放射損失をより小さくして太陽熱を効率良く吸収Ｊるよ
うに屋外側の而に太陽熱選択吸収膜を形成するのが望ま
しいが、この而に黒色塗装をｔＭＪ−ことによっても十
分に効果を発揮しうる。太陽？！＋選択吸収膜は、集熱
材に直接太陽熱選択吸収塗料を塗装するか太陽熱選択吸
収膜生成処理を施ずことによっても、また太陽熱選択吸
収膜を形成したアルミニウム箔を集熱材に貼付【プるこ
とによってもえられる。

放熱材としては、たとえば金属板よりなるもの、蓄熱体
よりなるもの、蓄熱体の屋外側の面に金属板が設けられ
ているものなどが挙げられる。金属板よりなる放熱材の
場合には、屋内への放熱をにり良くするため、屋内側の
而に適当な色の塗装を施すのが望ましい。蓄熱体として
は、金属製または合成樹脂製の容器に潜熱蓄熱材が密封
されたものが望ましい。潜熱蓄熱材としては、塩化カル
シウム６水塩、パラフィン、ポリエチレングリコールな
どが用いられる。

断熱材としては、一般に断熱材と１ノで用いられるあら
ゆるものが使用可能であるが、たとえば発泡ウレタン、
発泡スヂロール、グラスウール、コンクリート、れんが
などが挙げられる。

ビー１〜パイプには一般に銅またはステンレス鋼が用い
られ、じ−ドパイブ内の作動流体は使用温度によって選
定されるが、−股にはフロン１２が用いられる。ヒート
バイブとしては、ウィックを使用しないｍカ型のものか
望ましい。

また、ヒートパイプの集熱部（蒸発部）は太陽熱集熱材
に接触し、ヒートパイプの放熱部（凝縮部）は放熱材に
接触するが、重ノ〕型ヒートパイプの場合には、放熱部
が集熱部より上方に配置される。ヒートバイブは太陽熱
集熱材および放熱材に単に接するだけでもＪ：いか、こ
れらに接合されるのが望ましい。この場合、ヒートバイ
ブと太陽熱集熱材および放熱材との接合は熱抵抗を小さ
くする点で溶接によるのが望ましいが、機械的接合、接
着剤による接合、粘着テープによる接合などでも十分に
効果を発揮しうる。

断熱材は、たとえば、」ニ記のようにヒートパイプが接
合された太陽熱集熱材ど放熱材の間に注入発泡などによ
って充填される。また、断熱材の屋外側８３　Ｊ：び屋
内側の各面に形成した渦にループ状またはＵ字状に成形
したヒートバイブプの集熱部および放熱部を含む直管部
分をはめ、断熱材の屋外側の面およびピー１〜パイプ集
熱部を集熱材に、断熱材の屋内側の而おＪ：びヒートパ
イプ放熱部を放熱材にそれぞれ接着剤または熱溶着など
によって接合することもある。

この発明による太陽熱利用暖房壁体は、上述の構成を有
するので、建物の壁の一部を構成することができ、壁と
しての機能を損なうことなく太陽熱を利用して１メ内を
暖房することができる。そしテ、屋外側に配置される太
陽熱集熱口と１３３内側に配置される放熱材とに接触し
ているし−トパイブにより、ファンなどの動力を用いる
ことなく、太陽熱を速やかにかつ十分に屋内に取入れる
ことが−（゛き５、経流的である。Ｊ、た、／／ 太陽熱集熱材と放熱材どの間に断熱材とに−トパイプが
ｎＱ　＋−Ｊられているので、屋内から屋外への放熱を
防止して、屋内を効率良く暖房することかて゛きる。

以下図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

第３図および第４図に示されているように、太陽熱利用
暖房壁体（２０）は、額縁状の枠（２１）、ならびに枠
（２１）内に収め市められた透明表（２４）にありられ
た聞［１部（２５）にはめ止められて建物壁（２４）の
一部を（Ｍ成している。後壁（２３）は、屋外（０）側
の太陽熱集熱材（２６）、屋内（Ｉ）側の放熱材（２７
）　、これらの間に挾まれでいる断熱材（２８）、およ
び断熱材（２８）の中に配置されて集熱Ｕ（２Ｇ）と放
熱材（２７）に接触している複数のヒートパイプ（２９
）よりなり、その外周部が適宜な手段によって枠（２１
）に密閉状に固定されている。また、後壁（２３）は透
明表板（２２）より屋内（Ｉ）側にあり、透明表板（２
２）が建物壁（２４）の屋外（０）側壁面を構成し、放
熱材（２７）が建物壁（２４）の屋内（Ｉ）側壁面を構
成している。

枠（２１）は金属または木などよりなり、適宜な手段に
よって開口部（２５）にはめ止められている。

透明表板（２２）は、太陽光を透過して集熱材（２６）
が太陽光を多く受【プるようにするとどし明表板（２２
）としては、透明ガラス板が一般的であるが、アクリル
樹脂などの透明合成樹脂も使用可能である。

後壁（２３）は、たとえば第５図おにび第６図のような
後壁構成部月（３０）を複数個使用して次のＪ、うに４
部成される。１なわら、各部材（３０）は、同じ大きさ
を有する細長い方形金属板製の太陽熱集熱板（３１〉お
よび放熱板（３２）　１．ならびにこれらを連結してい
る重力型ヒー１へパイプ（２９）よりなる。集熱板（３
１）は水平方向に長く伸びるように垂直に配置され、放
熱板（３２）は集熱板（３１）の片面側の斜め上方に平
行に配置される。ヒートパイプ（２９）は、水平方向に
平行に伸びる集熱部（３３）と放熱部（３４）の両端同
志が連結されたループ状をなづ−。ヒートパイプ集熱部
（３３）は集熱板（３１）に、ヒートバの部材（３０）
を上下方向に積重ねることにより、上−ト方向に隙間な
く並んだ複数の集熱板（３１）よりなる太陽熱集熱材（
２６）および同様の複数の放熱板（３２）よりなる放熱
材（２７）が構成される。そして、この集熱材（２６）
と放熱材（２７）の間に注入発泡などの適宜な手段で断
熱材（２８）を充填することにより、後壁（２３）が構
成される。

次に、上記暖房壁体（２０）の作用を説明する３日中、
屋外（○）からの太陽光線は透明表板（２２）を通過し
て集熱＋、４（２６）に当たり、ピー１−パイプ集熱部
（３３）が加熱される。これにより作動流体が蒸発して
に−トパイブ放熱部（３４）に移動し、放熱部（３４）
においてガス状の作動流体が放熱し−ｃ　ｉｔ縮し、こ
の熱が放熱材（２７）に伝えられる。放熱部（３４）に
おいて凝縮した−に熱が移動する。放熱材（２７）に伝
えられた熱は屋内（１）に放射され、これにＪ、り屋内
（１）が暖房される。ヒートパイプ（２９）の放熱部（
３４）が集熱部（３３）より−上方にあるため放熱部（
３４）から集熱部（３３）に熱が逆流することがなく、
しかも集熱材（２６）と放熱材（２７）の間に断熱＋４
（２８＞が設【プられでいるので、屋内（ｒ）から屋外
（０）への放熱が防止され、屋内（１）を効率良く暖房
することができる。

第７図おにび第８図は、上記と異なる後壁構成部材（３
５）を示している。この部材（３５）は、ロールボンド
法によってヒートバイブ集熱部（３６）が形成された太
陽熱集熱板（３７）、同様にビー１−パイ゛ブ放熱部（
３８）が形成された放熱板（３９）、および集熱部（３
６〉ど放熱部（３８）を連結する接続パイプ（４０）よ
りなる。そして、集熱部（３６）、放熱部（３８）およ
び接続パイプなる後壁構成部材（４１）を示している。

この部材（４１）のヒートパイプ（４２）はＵいに、平
行な集熱部（４３）と放熱部（４４）の中央部同志が連
結されたｌ−１字状をなＪ０他は第５図および第６図の
場合と同様であり、同じｂのには、同一の荀Ｈをイリし
ている。

後壁（２３）は、たとえば第１１図および第１２図のよ
うイ≧後壁構成部材（４５）を１個だけ使用して構成さ
れることもある。リ−なわち、この部材（４５）は、垂
直かつ対向状に配（百される方形金属板製の太陽熱集熱
板（４６）および放熱板（４７）、ならびにこれらを連
結する複数個のヒー［・バイブ（４８）よりなる。各ヒ
ートパイプ〈４８）は、直線状の集熱部（４９）と放熱
部（５０）の一端同志が連結されたＵ字状をなし、集熱
部（４９）は集熱板（４６）に、放熱部（５０）は放熱
部も低くなるように若干傾斜しており、放熱部（５０）
は集熱部（４９）より上方にあってその閉端部が最も高
くなるように若干傾斜している。

そして、集熱板（４６〉と放熱板（４７）の間に断熱材
（２８）を充填することにより、後壁（２３）が（１４
成される。この場合、１枚の集熱板（４６〉により太陽
熱集熱１（２６）が、１枚の放熱板（４７）により放熱
４４（２７）がそれぞれ構成される。

集熱材および放熱材の構成、ヒートパイプの構成ならび
に集熱材および放熱材への接合手段は、上記実施例のも
のに限らず、適宜変更可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示づ垂直断面図、第２図は池の従来例
を示１乗直断面図、第３図はこの発明の実施例を示す部
分省略垂直断面図、第４図９図は後壁構成部材の他の変
形例を示ず正面図、第１０図は同側面図、第１１図１ま
後壁構成部材のざらに他の変形例を示す部分省略正面図
、第１２図は同側面図である。 〈２０）・・・太陽熱利用暖房壁体、（２６）・・・太
陽熱束熱材、（２７〉・・・放熱材、（２８）・・・断
熱材、（２９＞　　（４２）　　（４８）・・・ヒート
パイプ、（ｒ）・・・屋内、（０）・・・屋外。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 屋外（０）側に配置される太−隠然集熱材（２６）、屋
   内（Ｉ）側に配置される放熱材（２７）　、これらの間
   に挾まれている断熱材（２８＞、ｃｔ３よび断熱材（２
   ８）の中に配置されて太陽熱集熱材（２６）と放熱材（
   ２７）に接触しているヒートバイブ（２９）　　（４２
   ）　　（４８）を備えている太陽熱利用暖房壁体。