JPS5914830A - 太陽熱収集器を備えた加熱および／または炊事装置 - 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、熱を吸収する太陽熱収集器、熱を蓄積する蓄
熱ブロック、蓄熱ブロックと太陽熱収集器を結合する少
な（とも１つの熱管、および加熱および／または炊事系
子が設けられており、その際熱管が、少なくとも熱吸収
の間に太陽熱収集器から蓄熱ブロックの方に上昇して案
内されている加熱および／または炊事装置に関する。

本発明の前提となる公知技術において、蓄熱ブロックの
後に熱ポンプが、また他方において熱ポンプの後に加熱
素子か接続された前記のような加熱装置は公知である。

本発明の課題は、熱ポンプを省略しても動作でき、しか
も加熱装置としてだけではなく、特に炊事装置としても
使用できるように、公知の加熱装置を構成しかつ改善す
ることにある。

本発明による加熱および／または炊事装置は、まず次の
ような特徴を有する。すなわち加熱および／または炊事
素子が、蓄熱ブロックと太陽熱収集器を結合する熱管な
介して蓄熱ブロックに結合されており、かつ熱管が、加
熱および／または炊事のため蓄熱ブロックから加熱およ
び／または炊事系子の方に上昇して案内されてい心か、
または加熱および／または炊事系子が蓄熱ブロックに直
接結合されているか、または加熱および／または炊事菓
子が別の熱管な介して蓄熱ブロックに結合されており、
かつ別の熱管か、加熱および／または炊事のため蓄熱器
ブロックから加熱および／または炊事系子の方に上昇し
て案内されている。

本発明による加熱および／または炊事装置は、特に熱い
地域、砂ばく地帯等で使われ、かつ適している。折たた
み可能な放物面反射鏡を備えたすでに以前から公知の加
熱および／または炊事装置とは相違して、この加熱およ
び／または炊事装置においては直接太陽光の入射する際
に加熱または炊事を行う必要はない。それどころか熱に
変換された太陽エネルギを蓄積する蓄熱ブロックが存在
するので、加熱または炊事は、１日のうち涼しい夕方に
初めて行ってもいつこうにさしつかえない。

前記熱管において適当な材料から成る両端を閉じた管が
使われ、この管のわずかな部分に液体冷却媒体が充てん
されている。この冷却媒体は、さ根面くない沸点を有す
る。熱管が所定の最小こう配で、すなわち上昇角で配置
されると、下端部から上端部に回って熱が運搬できる。

このことは次のようにして行われる。すなわち冷却媒体
は熱管の熱い下端部において蒸発し始め、かつ生じた蒸
気は上昇し、かつ熱管の冷たい上端部において熱を放出
して凝縮する。凝縮物は、再び熱管の下端部に戻るので
、熱運搬回路が生じる。逆方間の熱運搬、従って熱管の
上端部から下端部への熱運搬はもちろん不可能である。

その他に凝縮物の適白な戻りのために少な（とも６°な
いし７°の上昇角度が必要なことがわかっている。

・　本発明による加熱および／または炊事素子が、蓄熱
ブロックと太陽熱収集器を結合する熱管を介して蓄熱ブ
ロックに結合された実施形において、熱運搬方向は、簡
単に熱管を逆転することにより反転する。熱吸収および
蓄積を加熱または炊事に切換えるためには、太陽熱収集
器、蓄熱プロツ久熱管および加熱および／または炊事素
子から成るユニットを揺動するだけでよいので、加熱ま
たは炊事のため熱管は、蓄熱ブロックから加熱および／
または炊事菓子の方に向って上昇するように案内されて
いる。１日のうちに蓄積された熱は、この時熱管を介し
て加熱および／または炊事素子に送られ、かつここに８
いて加熱または炊事のために利用できる。

加熱および／または炊事系子が蓄熱ブロックと太陽熱収
集器を結合する熱管を弁して蓄熱ブロックに結合された
本発明による加熱および／または炊事装置は、折たたみ
可能な放物面反射＠を有する公知の加熱および／−１！
たは炊事装置に対してすでにかなり改善されている。な
ぜなら１日の経過のうち望ましい時に意図的に加熱また
は炊事を行うことができるからである。さ程大きくない
蓄熱ブロックの寸法の除、熱の形で４ないし５　ｋＷｈ
を蓄えることかできる。４人家族では食事の準備にほぼ
１　ｋＷｈ必侠なことを考えると、本発明による加熱お
よび／または炊事装置によれば、熱い地域では通常の大
家族も十分にまかなうことができる。

加熱Ｓよび／または炊事系子が蓄熱ブロックと太１易熱
収呆器を結合する熱管を介して暑熱ブロックに結合され
た本発明による加熱および／または炊事装置に２いて、
従って太陽熱収集器と加熱および／またはｖ手来子かユ
ニットとして構成されている場合、加熱または炊事の除
熱は、蓄熱ブロックから熱管を弁して、−万にどいてＰ
Ｉｒ望のように加熱および／または久事索子に、他方に
おいて不郁合ではあるが太陽熱収集器に供給される。従
つて加熱または炊事の際太陽熱収束器を介して熱損失が
生じる。この欠点に関して改善された実施形は次のよう
な特徴を有する。すなわち熱阻止素子が設けられており
、加熱および／または炊事の間に熱阻止系子によって熱
収束器を覆うことができ、かつ特に熱吸収および蓄積の
間に熱阻止菓子によって加熱および／または炊事菓子を
憶うことができる。ここでは加熱または炊事の間に蓄熱
ブロックから太陽熱収集器に熱が送られることを防ぎよ
うはないが、太陽熱収束器から周囲に熱を放出すること
はかなり防止でき、すなわち付加的に設けられた熱阻止
菓子によって防止できることがわかっている。その際前
記の加＃および／または炊事装置において加熱または炊
事のため加熱および／または炊事菓子は、従って太陽熱
収集器も、熱管の必要な上昇角度を実現するために蓄熱
ブロックに対して持上げなければならないということが
利用される。蓄熱ブロックがＭ童のため常に地上にある
ものとすると、太陽熱収集器と加熱および／または炊事
菓子は、熱吸収および蓄積に対して１８００逆転して地
上から持上げられる。この時熱阻止菓子は、そのまま太
陽熱収集器の下に動かすことができる。相応して功みな
構成において熱阻止系子は、両方の動作位置で、すなわ
ち一方では熱吸収および蓄積、他方では加熱または炊事
の位置で利用できるので、熱吸収および蓄積の間、加熱
および／または炊事素子が熱を阻止するように覆われて
いる。

加熱および／または炊事素子が直接蓄熱ブロックに結合
された本発明による加熱および／または炊事装置の実施
形において、蓄熱ブロックは、特に上側に加熱および／
または炊事のため取はずし可能な被覆および阻止板を有
する。ここでは本発明によれば、加熱および／または炊
事系子が蓄熱ブロックの氷能的統付した部品として構成
されている場合、蓄熱ブロックから切離した加熱および
／または炊事系子を省略してもよいことがわかっている
。従ってこの加熱および／または炊事装置において〃ｎ
熱または炊事のため必要な熱は、特に上側の被覆および
阻止板を取除（だけで蓄熱ブロツクを開（ことにより蓄
熱ブロックから直接取出される。

前記の構造は、加熱および／または炊事装置が操作技術
的に実際に最適であるという特別の利点を有する。なぜ
なら太陽熱収束器、蓄熱ブロック、熱管および加熱およ
び／または炊事素子から成るユニットの揺動は必要ない
からである。熱は直接蓄熱ブロックから取出されるので
、熱損失に関してもこの構造は最適である。

従って荷に取はずし可能な被検および阻止板の下に加熱
および／または炊事系子を配置した前記の加熱および／
または炊事装置において、被覆および阻止板を取除いた
後になべ、フライパン等は、蓄熱本体の上限をなす加熱
および／または炊事菓子上に置（ことができる。しかし
このことは、蓄熱ブロック内部の温度、従って蓄熱本体
の温度が特に嶋（はないので、まだ最適ではない。１日
のうちに蓄熱本体が太陽熱収束器のいわゆる無負荷温度
にまで加熱できることを考慮してさえ、いずれにせよこ
の温度は、５００°によりたいして冒くない。これは、
さもなければガスまたは電気エネルギで動作する炊事装
置において生じるよりもずっと低い温度である。なべ、
フライパン等を使用した際に加熱および／または炊事素
子となべ、フライパン等との間に生じる温度差は不利で
ある。従って本発明の別の教示によれば、力Ｕ熱および
／または炊事素子なぽ接炊事容器等として構成し、従っ
て加熱および／またに炊事系子の統合部品としてなべ、
フライパン等を設けるようになっている。

加熱および／または炊事素子内に複数の容器状凹所かあ
れば、棟々の料理材料を炊事することができる。

前記の加熱および／または炊事装置において、蓄熱ブロ
ックの被覆および阻止板のため蓄熱ブロックにおいて最
適な熱阻止、従って最適な熱供給すらＷ、証されない、
という点に所定の問題がある。

さらにこの加熱および／または炊事装置では、独立した
加熱および／または炊事素子において熱管の裡々のこう
配によって実現できるような加熱または炊事温度の変化
が不可能である。

加熱および／または炊事素子か別の熱管を介して蓄熱ブ
ロックに結合された本発明による加熱および／または炊
事装置の実施形において、太陽熱収束器および蓄熱ブロ
ックから切除された加熱および／または炊事系子か実現
されており、この加熱および／または炊事索子は、独自
の熱管を介して蓄熱ブロックに結合されている。熱吸収
および蓄積から加熱または炊事に移すためこの熱管の上
昇角度の必要な変化は、蓄熱ブロックにおける熱管の揺
動支持によって実現できる。このことは、特に蓄熱ブロ
ックにおける蓄熱媒体に液体または低い浴融点を封する
塩を使用した時に可能である。

熱管の種々の上昇角度により、加熱および／または炊事
系子における加熱または炊事温度を変えることができる
。

蓄熱ブロックにおける加熱および／または炊事系子の熱
管の前記細動支持は、技術的には問題はない。それ故に
簡単な変形として、次のような特徴を有する本発明によ
る加熱および／または炊事装置の構造は垂ましい。すな
わち蓄熱ブロックは、蓄熱ブロックと力Ｕ熱および／ま
たは炊事素子を結合する熱管の種の上昇角度のため複数
の開口を持ち、かつこの熱管は、これら穴のうち１つに
選択的に差込み可能である。

前には１つの加熱および／または炊事素子が設けられて
おり、かつこの加熱および／または炊事系子の熱管が加
熱または炊事のため場合によっては異った上昇角度で案
内できるということについて説明しただけである。もち
ろんそれぞれ少なくとも１つの熱管を介して蓄熱ブロッ
クに結合された複数の加熱および／または炊事系子を設
け、かつこれら熱管を異った上昇角度で案内し、または
熱管の適当な案内を可能にする処置を講じることもでき
る。種々の加熱および／または炊事素子において種々の
加熱および／または炊事温度を実現することができる。

今説明した特に重要な本発明の別の教示によれば、蓄熱
ブロックと加熱および／または炊事素子を結合する熱管
の上昇角度は、蓄熱ブロックと太陽熱収束器を結合する
熱管の上昇角度よりも小さく、かつ熱吸収および蓄積か
ら加熱および／または炊事への切換のため、太陽熱収集
器、蓄熱ブロック、加熱および／または炊事菓子および
熱管から成るユニットは、蓄熱ブロックに対して太陽熱
収集器を持上げることによって、高々蓄熱ブロックと太
陽熱収集器を結合する熱管の上昇角度だけ傾けることが
できる。この構造は、太陽熱収集器、蓄熱ブロック、加
熱および／または炊事素子および熱管を互いに両足的な
空間対応で配置できるので、特に簡単である。この時太
陽熱収集器の持上げによって、加熱および／または炊事
菓子も持上げられる。熱吸収および蓄積中に蓄熱ブロッ
クと加熱および／または炊事素子を結＠′ｆる熱管の上
昇角度は蓄熱ブロックと太陽熱収束器を結合する熱管の
上昇角度よりも小さいので、遅くとも太陽熱収束器と蓄
熱ブロックの間の熱管が水平に達した時、蓄熱ブロック
と加熱および／または炊事素子との間の熱管は、加熱お
よび／または炊事菓子の方に回って上昇するように延び
ている。従って「手押し車」のように蓄熱ブロックに対
して太陽熱収集器を持上げることによって、熱吸収およ
び蓄積から加熱および／または炊事への「切換」が行わ
れろ。

加熱および／または炊事装置の前記の実施形は、操作技
術的に非常に簡単であり、かつそれにもかかわらず別に
配置された加熱および／または炊事菓子のあらゆる操作
技術的利点を提供する。構造は、別個の加熱および／ま
たは炊事素子を持たない、従って蓄熱ブロックから直接
熱放出を行う加熱および／または炊事装置においても適
当な方法で、太陽熱収集器から蓄熱ブロックに熱を運搬
しないようにするため利用できる。

加熱および／または炊事装置の前記実施形の別の構成に
おいて、太陽熱収集器に適当な長さの、特に折たたみ可
能なスタンド脚を備えることは望ましい。折たたみ可能
なスタンド脚の代りに、入れ早秋のスタンド脚等を使用
してもよい。可変長のスタンド脚を介して容易に種々の
上昇角度を実現することができる。蓄熱ブロックも特に
スタンド脚を有し、その際このスタンド脚および場合に
よっては太陽熱収集器も特にローラを有する。この時加
熱および／または炊事装置全体は、容易にあちこちに運
ぶことができる。

前記説明から明らかなように、太陽熱収集器と蓄熱ブロ
ックの間の上昇角度、または蓄熱ブロックと加熱および
／または炊事素子との間の上昇角度を介して、太陽熱収
集器から蓄熱ブロックへ、または蓄熱ブロックから加熱
および／または炊事素子への熱運搬を制御できる。この
ことを利用して本発明の別の教示によれば、太陽熱収集
器と蓄熱ブロックの間の上昇角度、および／または蓄熱
ブロックと加熱および／または炊事素子との間の上昇角
度は温度に依存して制御されるので、太陽熱収集器と蓄
熱ブロックの間の熱運搬、および／またはず熱ブロック
と加熱および／または炊事菓子との間の熱運搬を制御で
き、かつ／または蓄熱温度および／または加熱および／
または炊事温度を制御または調整できる。このことは、
例えばバイメタル菓子によって実現できる。

これまで本発明による加熱および／または炊事装置の太
陽熱収集器をどのようにして目的に合うように構成する
かについてはまだ説明していない。

実際には前記のような太陽熱収集器は種々の実施形態で
公知である。大面積の黒くした吸収面を有する熱管扁平
収集器は構造的に特に簡単である。

このような熱管扁平収集器によれば、はぼ２００敗篇０
単位熱出力が得られる。このような太陽熱収集器の無負
荷温度はほぼ４７０ないし５００’にである。できるだ
け大きな単位出力を実現しかつ無負荷温度を高めるため
、太陽熱収集器を真空扁平収集器として構成することは
望ましい。このような真空扁平収集器は、真空にした多
数の平行なガラス管から成り、これらガラス管は、内面
の下側半分に選択吸収コーティングを有する。太陽エネ
ルギは、大部分吸収コーティングにおいて熱傾変換され
、かつガラス管の薄いガラス壁を通してガラス管の下に
延びた熱管に伝達されろ。いずれにせよ技術的に比較的
費用がかかるこのような真空扁平収集器によれば、４０
０　Ｗβまでの単位熱出力および５３０°Ｋｉでの無負
荷温度およびそれ以上のものが得られる。

蓄熱ブロック用の蓄熱媒体としては、蓄熱媒体として周
知の固体と同様に、適当な液体、適当な溶融点を有する
塩が使用される。

これまで熱吸収および蓄積と炊事について常に二者択一
的に説明してきたが、もちろんこのことは、加熱および
／または炊事装置を適当に構成しても両方の過程を同時
に行うことができな°い、ということを表わすわけでは
ない。このことは、特に今述べた本発明の教示において
実際可能であることを表わしている。例えば加熱および
／または炊事素子は差込み可能なフィン等を有すること
ができるので、特に冷たい夜間に前に炊事を行った後に
、本発明による加熱および／または炊事装置はまだ加熱
のために利用できる。

本発明の実施例を以下図面によって説明する。

第１図および第４図に示された加熱および／または炊事
装置１は炊事位置にあるが、一方第２図および第３図に
示された加熱および／または炊事装置１は熱吸収および
蓄積位置にある。゛第１図に示された加熱および／また
は炊事装置１は、熱を吸収する太陽熱収集器２、熱を蓄
積する蓄熱ブロック３、蓄熱ブロック３と太陽熱収集器
２を結合する熱管４、および加熱および／または炊事系
子５を有する。太陽熱収集器２、蓄熱ブロック３および
熱管４は、図示されたように熱阻止材料７によって囲ま
れている。

第１図からは、熱吸収および蓄積の間に太陽熱吸収器２
から蓄熱ブロック３に向って上昇するように熱管４が案
内されていることはわからな（・。

第１図においては、炊事のため、すなわち図示された炊
事位置において蓄熱ブロック３から加熱および／または
炊事系子５に向って上昇するように熱管４が案内してい
ることが示されている。

炊事中に太陽熱収束器２から周囲に不都合な熱放出が行
われないようにするため、熱阻止素子６が設けられて忘
り、それにより炊事の間太陽熱収果器２が榎われていΦ
。第１図において熱阻止素子６は、太陽熱収束器２と地
面の間に挿入されている。

、　その他になお第１図には、熱管４が蓄熱ブロック３
において図示されていない蓄熱媒体への熱伝達を改善す
るため熱分散フィン８を有することが示されている。

第２図に示された加熱および／または炊事装置も、熱を
吸収する太陽熱収集器２、熱を蓄積する蓄熱ブロック３
、蓄熱ブロック３と太陽熱収集器２を結８する熱管４、
および加熱および／または炊事素子５を有する。熱吸収
および蓄積の間熱管４は、ここでも太陽熱収集器２から
蓄熱ブロック３の方に上昇するように案内されている。

ここで蓄熱ブロック３が上側に炊事のため取はずし可能
な被覆および阻止板９を有し、取はずし可能な被覆およ
び阻止板９の下に加熱および／または炊事系子５が配置
されており、かつ加熱および／または炊事索子５が炊挙
芥器として形成されている、ということは特別なことで
ある。

第３図と第４図に示された加熱および／または炊事装置
１においてはすでに何度も説明した太陽熱収集器２、蓄
熱ブロック３、相応する熱管４および加熱および／また
は炊事素子５の他に、伺加的な熱管１０が設けられてお
り、従ってここでは加熱および／または炊事系子５は、
付加的な熱管１０を介して蓄熱ブロック３に結合されて
いる。蓄熱ブロック３と加熱および／または炊事系子５
を結合する熱管１０は、熱吸収および蓄積の間蓄熱ブロ
ック３の方に向って上昇するように案内されている。そ
の際蓄熱ブロック３と加熱および／または炊事系子５を
結合する熱管の上昇角度は、蓄熱ブロック３と太陽熱収
集器２を結合する熱管４の上昇角度より小さい。

第３図と第４図を比較すれば明らかなように、熱吸収お
よび蓄積から加熱および／または炊事へと切換えるため
太陽熱収集器２、蓄熱ブロック３、加熱および／または
炊事系子５および熱管４，１０・から成るユニットは、
蓄熱ブロック３に対して太陽熱収集器２を持上げること
によって、高々蓄熱ブロック３と太１徹熱収果器２を結
合する熱管４の上昇角度だけ傾げることができる。第４
図による炊事位置を雑事するために太陽熱収集器２は、
適・当な長さの折たたみ可能なスタンド脚１１を有する
。

蓄熱ブロック３もスタンド脚１２を有し、他方において
このスタンド脚はローラ１３を有する。

初めに述べたように、熱管の一部には液状冷却媒体が充
てんされている。狭い意味での冷却媒体の代りに、所定
の前提に基づいて水を使用してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による加熱および／または炊事装置の
第１の実施例を示す概略断面図、第２図・は、本発明に
よる加熱および／または炊事装置の第２の実施例を示す
概略断面図、第３図は、本発明による加熱および／また
は炊事装置の第３の実施例を示′ｆ概略断面図、第４図
は、第３図による装置を別の位置で示す図である。 ■・・・加熱および／または炊事装置、２・・・太陽熱
収果器、３・・・蓄熱ブロック、４．１０川熱管、５・
・・加熱および／または炊事系子 １３９−

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱を吸収する太陽熱収集器、熱を蓄積する蓄熱ブ
   ロック、蓄熱ブロックと太陽熱収集器を結合する少なく
   とも１つの熱管、および加熱および／または炊事素子が
   設けられており、その際熱管が、少なくとも熱吸収の間
   に太陽熱収集器から蓄熱ブロックの方に上昇して案内さ
   れている加熱および／または炊事装置において、 加熱および／または法事素子（５）が、蓄熱ブロック（
   ３）と太陽熱収集器（２）を結合する熱管（４）を介し
   て蓄熱ブロック（３）に結合されており、かツ熱管（４
   ）が、加熱および／または炊事のため蓄熱ブロック（幻
   から加熱および／または炊事素子（５）の方に上昇して
   案内されているか、または加熱Ｓよび／または炊事素子
   （５）が蓄熱ブロック（３）に直接結合されているか、
   または加熱および／または炊事素子（５）が別の熱管（
   １０）を介して蓄熱ブロック（３）に結付されており、
   かつ別の熱管（１ｏ）が、加熱および／または炊事のた
   め蓄熱謄ブロック（３）から加熱および／または炊事素
   子（５）の方に上昇して案内されていることを特徴とす
   る、太陽熱収集器を備えた加熱および／または炊事装置
   。
2. （２）熱阻止素子（６つが設けられており、加熱および
   ／または炊事の間に熱阻止素子（６）によって熱収集器
   （２）を覆うことができ、かつ特に熱吸収および蓄積の
   間に熱阻止素子（６）によって加熱および／または炊事
   素子（５）をｍ５ことができる、特許請求の範囲第１項
   記載の装置。
3. （３）蓄熱ブロック（３）が、特に上側に加熱および／
   または炊事のため取はずし可能な被覆および阻止板（９
   ）を有する、特許請求の範囲第１項記載の装置。
4. （４）取はずし可能な被覆および阻止板（９）の下に加
   熱および／−１：たは炊事素子（５）が配置されており
   、かつ特に炊事容器等として形成されている、特許請求
   の範囲第３項記載の装置。
5. （５）蓄熱ブロックが、蓄熱ブロックと加熱および／ま
   たは炊事菓子を結合する熱管の種々の上昇角・度のため
   複数の開口を有し、かつ熱管がこれら開口の１つに選択
   的に差込み可能である、特許請求の範囲第１項記載の装
   置。
6. （６）それぞれ少なくとも１つの熱管を介して蓄熱−ブ
   ロックに結合された複数の加熱および／または炊事装置
   が設けられており、かつ熱管が種々の上昇角度で案内可
   能または案内されている、特許請求の範囲第１項または
   第５項記載の装置。
7. （７）　Ｗ　熱ブロック（３）と加熱および／または炊
   事素子（５）を結合する熱管（１０）の上昇角度が、蓄
   熱ブロック（３）と太陽熱収集器（２）を結合する熱管
   （４）の上昇角度よりも小さく、かつ熱吸収および蓄積
   から加熱および／または炊事に切換えるため、太陽熱収
   集器（２）、蓄熱ブロック（３）、加熱および／または
   炊事系子（５）および熱管（４，１０）かう成るユニッ
   トが、高々蓄熱ブロック（３）と太陽熱収集器（３）を
   結合する熱管（４）の上昇角度だけ蓄熱ブロック（３）
   に対して太陽熱収集器（３〕を持上げることによって傾
   斜可能である、特許請求の範囲第１項、第５項または第
   ６項記載の装置。
8. （８）太陽熱収集器（２）が、適当な長さの、特に折た
   たみ式のスタンド脚（１１）を有する、特許請求の範囲
   第１項ないし第７項の１つに記載の装置。
9. （９）蓄熱ブロック（３）が、特にローラ（１３）を備
   えたスタンド脚（１２）を有する、特許請求の範囲第１
   項ないし第８項の１つに記載の装置。 Ｑｌ太陽熱収束器（２）が、熱管扁平収集器または真空
   扁平収集器として構成されている、特許請求の範囲第１
   項ないし第９項の１つに記載の装置。