JPS598735B2 - 太陽熱集熱部の製造法 - Google Patents

太陽熱集熱部の製造法

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JPS598735B2
JPS598735B2 JP55095938A JP9593880A JPS598735B2 JP S598735 B2 JPS598735 B2 JP S598735B2 JP 55095938 A JP55095938 A JP 55095938A JP 9593880 A JP9593880 A JP 9593880A JP S598735 B2 JPS598735 B2 JP S598735B2
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JP
Japan
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heat collecting
heat absorbing
absorbing plate
flow pipe
section
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晃 野村
吉郎 山口
清 佐野
公夫 工藤
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YUNIEETAA KK
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YUNIEETAA KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/50Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
    • F24S10/506Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates having conduits formed by inflation of portions of a pair of joined sheets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/50Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
    • F24S10/501Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates having conduits of plastic material
    • 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
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、太陽熱温水器の集熱部を内部集熱部と上下部
吸熱板とで一体形成し、部材を少なくして、施工性を極
めて良好にでき、安価に提供できると共に、製品化した
集熱部の昇温効率を高め、耐久性等あるものにできる太
陽熱集熱部の製造法に関する。
従来より、太陽熱温水器の集熱部は、種々の形状、構成
のもの及び種々の製法のものが研究、開発されている。
その多くのものは、集熱管を多数併設し、これらの上下
端を、上下に設けた連結管に合成樹脂等の継手部を介し
て連結固着しており、一つ一つ組立ててゆ〈もので、そ
の製法が面倒であるばかりでな<、その継手部等から漏
水する等が屡々生じていた。これを解決するために、集
熱管と連通管を合成樹脂製の板体で一体成形する工法も
存在している。これでは、重合箇所をヒーター等で加熱
することが条件とされ、製法に手間がかかるものであつ
たし、耐久性等の点から合成樹脂製の内面部と金属製の
外面部とで一体成形するものも開発されつつあるが、こ
れを簡易な工法で、且つ良好なる熱伝導を得るものを製
造することは困難な面を有し、このような製法では価格
的にも安価にできに<い欠点があつた。そこで、本発明
は、合成樹脂またはゴム系材質等の比較的薄材の2枚ま
たは筒状のシートを押出し成形し、そしてこのシートを
二重になるように゛させ、そのシートの適宜の箇所を流
通管部としてジグザグ状または相互に連通させつつ複数
併設するように金型にて形成し、そのとき、流通管部の
両端を給水口、出湯口として形成し、その他のシートの
部分を融着または接着して接続平板部とし、これで内部
集熱部を構成し、次いで、その接続平板部に複数の貫孔
を穿設し、そして、この内部集熱部を2分割した流通管
部、接続平板部の形状に合わせて予めプレス成形した金
属製で、且つ比較的薄材の上部吸熱板、下部吸熱板を、
その内部集熱部の両面から挟持し、その貫孔箇所の上部
吸熱板、下部吸熱板部分を接合固着しで製造したことに
より、シートの二重部分を接続平板部とするのに積極的
な加熱工程によらずに形成でき、製法が迅速となるし、
内部集熱部の上下から上下部吸熱板を挟持固着で、特に
伝熱効率を高めつつ確実な固着となり、その製法も簡単
となり、ひいては安価な製法にでき前記の欠点を解消し
たものとなり、その製品は昇温効率が高〈、強度が強〈
、耐久性等が良好なものを提供できる。
次に、太陽熱集熱部の製造法について説明する。
まず、ポリエチレン等の合成樹脂製の比較的薄材(約0
.5m/m乃至約1m/m)の方形の2枚のシート1を
押出し成形する(第1図、第2図参照)。或は、同材質
で同肉厚の筒形(断面、楕円または円形)のシート1を
押出し成形する(第3図、第4図参照)。この成形直後
のシート1は加熱軟化状態(軟化点より高〈融点より低
い範囲)にあり、この状態で、後述の流通管部4成形用
の溝部3を形成した2つ割の金型2間に二重になるよう
にして入れる(第5図参照)。そして、その金型2を左
右側(上下側にすることがある)から圧接させ、その溝
部3以外の箇所を融着する(第6図参照)。これは、特
に加熱しないで、圧着することで融合一体化できる。同
時に真空ポンプPの作動によつて、溝部3内を真空にし
てシート1各所に流通管部4を成形硬化させる(第7図
参照)。或は、二重になつたシート1内に、空気または
流体を圧入して溝部3箇所を流通管部4として中空膨出
形成し、且つ溝部3以外の箇所を板状に融着して一体成
形する(第8図、第9図参照)。その流通管部4は平面
的にみてジグザグ状に形成されたり、或は相互に連通さ
れつつ複数併設されている。この流通管部4の両端は、
一方(下方側)を給水口5として、他方(上方側)を出
湯口6として形成している。この流通管部4以外の融着
部分は、接続平板部7として指称し、この流通管部4と
接続平板部7とからなる内部集熱部8を構成する。この
ように成形後、必要に応じて冷却する。ここで、流通管
部4の実施例は複数存在し、その第1実施例は、第10
図、第11図に示すように、門形状管に屈曲し、その中
間に垂状管を形成し、これらの間に管を略平行に複数連
結している。また、第19図乃至第25図に示したもの
は、上下面の後述の吸熱板を設けた完成品であり、内部
集熱部8は外面から直接見えないが、そのプレス加工し
た吸熱板に表われる膨出部形状と流通管部4の膨出形状
が同一であり、第19図乃至第25図に示すようなジグ
ザグ状や併設形の流通管部4の実施例が存在する。そし
て、シート1にて成形した内部集熱部8の流通管部4の
外周部(第10図の実施例に卦いては、二点鎖線位置よ
り外周側)をカツタ一またはプレス等にて切除し、さら
に、その接続平板部7に適宜の大きさの貫孔9をプレス
加工にて複数穿設する(第11図、第12図参照)。こ
のような内部集熱部8を、その融点以下の適宜の温度で
加熱し、その内部集熱部8に生ずる熱歪を除去する。こ
の除去工程は必要に応じて行なう。そして、金属製のみ
、または外表面金属とし、内面合成樹脂製とした長さの
短かい管体10を、流通管部4の両端の給水口5出湯口
6に挿入固着する(第14図参照)。次いで、鉄等の金
属製で、且つ比較的薄材(例えば、約0.2m/m乃至
約0.5m/m)の上部吸熱板11下部吸熱板12を、
内部集熱部8の両側(第15図参照)、または上下から
挟持する。ここで、上部吸熱板11下部吸熱板12夫々
は、内部集熱部8を2分割(正下に)した流通管部4に
相当する箇所が溝形または膨出部として形成されている
。即ち、内部集熱部8を2分割した流通管部4接続平板
部7の形状に合わせてプレス加工されている。さらに、
上部吸熱板11下部吸熱板12の溝形等の以外の平坦部
の何れにも、内部集熱部8の接続平板部7の貫孔9に対
応して、同大きさで、僅かの高さの段部13が形成され
ている。第19図乃至第25図に示す上部吸熱板11ま
たは下部吸熱板12にJま段部13が省略されている。
このような上部吸熱板11下部吸熱板12は、内部集熱
部8の成形工程とは、別に予めプレス成形されている。
その内部集熱部8を、両側から上部吸熱板11下部吸熱
板12を挟持し、同時に対向する段部13,13を貫孔
9箇所で密着させ、金属製の段部13,13相互をスポ
ツト溶接、リベツト止、ビス止、カシメ等で固着する。
或は、段部13を形成しな〈とも、その貫孔9箇所の上
部吸熱板11下部吸熱板12部分を接合(密着)して固
着することもある。このような一連の工程にて、太陽熱
集熱部を完成できる。その内部集熱部8の接続平板部7
として形成するのに、接着剤にて密着させることもある
。また、その内部集熱部8の材質を、合成ゴム等のゴム
系のものにて製造することもあり、その厚さは合成樹脂
と同等で、その一連の製造法も前述の説明と略同様であ
る。このような太陽熱集熱部の上部吸熱板11の表面の
み、または上部吸熱板11下部吸熱板12の両外表面に
、黒色のメラミン系等の塗料を塗布することもある。1
4は太陽熱集熱部を収納する外筐である。
次に作用効果について説明する。
本発明に卦いては、二重にしたシート1にて流通管部4
接続平板部7を一体形成して内部集熱部8としたことで
、ジグザグ状または相互に連通させつつ併設した流通管
部4は、その全体構成が従来のように、連結管及び連結
部材等を設けることな〈一体的に完成して卦り、漏水の
心配はな〈なり、極めて作業性、製作性の優れた製法を
提供できる。
また、合成樹脂製のシート1の二重部分で内部集熱部8
の接続平板部7を製造するのに、そのシート1を成形し
た直後の軟化した状態のため、圧接することのみで、積
極的な加熱工程を加えることなく、極めて簡易且つ迅速
に融着できる。また、ゴム系の材質についても同様であ
る。また、その接続平板部7をシート1を二重にして接
着しても、比較的簡単に製造できる。また、本発明では
、合成樹脂またはゴム系材質等の内部集熱部8の接続平
板部7に複数の貫孔9を穿設し、その内部集熱部8を2
分割した流通管部4接続平板部7の形状に合わせて予め
プレス成形した金属製の上部吸熱板11下部吸熱板12
を、その内部集熱部8の両面から挟持し、その貫孔9箇
所の上部吸熱板11下部吸熱板12部分を接合固着して
製造することにより、内部集熱部8に、上部吸熱板11
下部吸熱板12を簡易且つ確実に挟持させることができ
るし、その貫孔9箇所での上部吸熱板11下部吸熱板1
2の固着は、合成樹脂等と金属との接合ではな〈、金属
相互の固着であり、内部集熱部8と上部吸熱板11下部
吸熱板12との剥離するのを防止し、強固に製造できる
し、さらに、上部吸熱板11が受けた太陽熱は、その接
合箇所から下部吸熱板にも熱伝導し、この熱が、流通管
部4を介して、この内部の水等を加熱して昇温させるこ
とができ、特に、下面からの加熱で、その流通管部4内
の水または温水に対流現象を生じさせ、著し〈昇温効率
の良好なものを製造できる。さらに、合成樹脂製等の内
部集熱部8も、金属製の上部吸熱板11下部吸熱板12
も比較的薄材として製造したので、熱伝導が優れたもの
になると共に、部材量を少な〈して安価にできる。また
、このようにして製造した太陽熱集熱部に卦いて、太陽
熱が照射される外表面の上部吸熱板11下部吸熱板12
は金属製のため、合成樹脂等のように早期に劣化するよ
うなこともな〈、耐熱性が優れ、耐久力ある外部集熱部
にでき、また、水または温水は、合成樹脂またはゴム系
材質の流通管部4内のみを流通するため、金属とは異な
り、著し〈腐蝕しにく〈長期の使用に耐えうるものであ
り、両材料の特質を生かし、耐久性、強度性、経済性、
製作性特に優れ、集熱部の理想のものを提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は板状シートを成形する正面図、第2図は板状シ
ートの斜視図、第3図は筒状シートを成形する一部縦断
正面図、第4図は筒状シートの斜視図、第5図は二重の
シートを金型間に挿入した縦断正面図、第6図は第5図
のシートの重合部を金型にて合着させた縦断正面図、第
7図はシートを真空成形した縦断正面図、第8図は空気
または流体の圧入方式の金型間に二重シートを挿入した
縦断正面図、第9図はシートを中空成形した縦断正面図
、第10図はその金型装置で製造された縁部付内部集熱
部の斜視図、第11図は内部集熱部の斜視図、第12図
は第11図A−A矢視断面図、第13図は第11図B−
B矢視断面図、第14図は管体を設けた内部集熱部の斜
視図、第15図は上部吸熱板、下部吸熱板にて内部集熱
部を挟持する工程の途中の斜視図、第16図は本発明の
製造法により完成した太陽熱集熱部の斜視図、第17図
は第16図C−C線端面図、第18図は第16図D−D
線端面図、第19図乃至第25図は本発明の製造法によ
り完成した太陽熱集熱部の別の実施例の平面図、第26
図乃至第31図は流通管部箇所の他の実施例の断面図で
ある。 1・・・・・・・・・シート、2・・・・・・・・・金
型、4・・・・・・・・・流通管部、5・・・・・・・
・・給水口、6・・・・・・・・・出湯口、7・・・・
・・・・・接続平板部、8・・・・・・・・・内部集熱
部、9・・・・・・・・・貫孔、11・・・・・・・・
・上部吸熱板、12・・・・・・・・・下部吸熱板であ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 合成樹脂またはゴム系材質等の比較的薄材の2枚ま
    たは筒状のシート1を押出し成形し、そして、このシー
    ト1を二重になるようにさせ、そのシート1の適宜の箇
    所を流通管部4としてジグザグ状または相互に連通させ
    つつ複数併設するように金型2にて形成し、そのとき、
    流通管部4の両端を給水口5出湯口6として形成し、そ
    の他のシート1の部分を融着または接着して接続平板部
    7とし、これで内部集熱部8を構成し、次いで、その接
    続平板部7に複数の貫孔9を突設し、そして、その内部
    集熱部8を2分割した流通管部4接続平板部7の形状に
    合わせて予めプレス成形した金属製で、且つ比較的薄材
    の上部吸熱板11下部吸熱板12を、その内部集熱部8
    の両面から挟持し、その貫孔9箇所の上部吸熱板11下
    部吸熱板12部分を接合固着して製造する太陽熱集熱部
    の製造法。
JP55095938A 1980-07-14 1980-07-14 太陽熱集熱部の製造法 Expired JPS598735B2 (ja)

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