JPS6151226B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ヒートパイプを利用した太陽熱温水
器に関するもので、特に、冬期寒冷地において多
少の積雪があつても昼間には日照が得られ、集熱
面の積雪が溶けたり、除雪すれば、夜間の低温に
かかわりなく使用することのできるヒートパイプ
式太陽熱温水器に関するものである。

従来、集熱面に水を通すタイプの集熱器と貯湯
槽が屋根上にて組み合わさつた太陽熱温水器で
は、凍結した場合の体積膨張により集熱器が破壊
する為、冬期凍結地域では、給水したまま放置す
ることは禁止されており、集熱面内およびその上
部に存る貯湯タンク内の水抜きを行うよう指導さ
れている。通常集熱面には15〜20の水があり、
又貯湯タンクには180〜300の水を貯えている
為、凍結の恐れがある度にこれをすべて排水する
ことは、大変に無駄である。従つて、寒冷地で
は、冬に入る前に１度水抜きを行い、冬期は使用
しないという家庭が非常に多いのが実態である。

また、集熱器内の水抜き、従つて連通した貯湯
タンク内の水抜きが行われたとしても、給水ホー
ス内特に貯湯タンクの給水口〜ボールタツプ間で
の水抜きが十分に行なえず、この部分が凍結して
しまうというケースが非常に多くみられた。給水
ホースや出湯ホースのどこか１ケ所でも凍結する
と、太陽熱温水器は使用不能であり、また、給水
および出湯ホースは、断熱材で覆われているた
め、凍結を解除するのに大変苦労するものであ
る。そこで、給水ホース、出湯ホースに電熱ヒー
タを巻き付ける場合もあるが、その電気代が相当
の金額になり、場合によつては、太陽熱によつて
得られるエネルギー価格以上の消費電力にもな
り、何の為のソーラシステムかということもあつ
た。

一方、通常、太陽光集熱面が屋根上にあり、貯
湯槽が地上等に設置される分離式のものでは、集
熱面内等の外部に設置された部分の水抜きを行な
いやすくした凍結対策もみられるが、風雪にさら
される外部置きの各種バルブ自身が凍結し作動し
なくなるとか、ボールタツプのバルブ作動部の凍
結とか、ボールタツプへの給水パイプ内での凍結
とか、また集熱面下部に設けた凍結防止弁より滴
下した水が、屋根上で氷結し、それが堆積し、凍
結防止弁自体が氷で埋まつてしまうというトラブ
ルが続発し、実際上は使用できないという問題が
あつた。

本発明の目的は、このような問題を解決するた
め、集熱面内の水抜きが不要で、給水パイプと出
湯パイプとのわずかな量の水抜きだけで冬期にお
いても安心して使用することのできるヒートパイ
プ式太陽熱温水器を提供することである。

次に、本発明のヒートパイプ式太陽熱温水器を
実施例に基づいて説明する。第１図は、本発明の
ヒートパイプ式太陽熱温水器の一実施例の全体構
成を示す図であり、第２図は、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
に設けた貯湯タンク、３は給水口、４は給水パイ
プ、５は太陽熱温水器へ給水し、かつ給水パイプ
内の水抜きを行うバルブ、６は出湯口、７は出湯
パイプ、８は出湯口バルブ、９は前記貯湯タンク
内の開閉機構を外部より動作させるためのワイ
ヤ、１０は前記ワイヤ９の先端に設けた把手であ
る。

第３図は、第２図のＸ−Ｘ線断面図で、前記集
熱器本体１内にはヒートパイプ１１の蒸発部１１
ａが配設されている。１２は集熱器本体１の上面
に配設した放熱防止用のガラス体で、このガラス
体１２は、太陽光を透過させる。また前記貯湯タ
ンク２内には、ヒートパイプ１１の凝縮部１１ｂ
が挿入配設され、かつ貯湯タンク２の外側には、
保温用の断熱材１３を介して外カバー１４を配設
している。１５はヒートパイプ１１と貯湯タンク
２のつなぎ目を水密にシールするパツキングであ
る。そして前記ガラス体１２を透過した太陽光線
は、ヒートパイプ１１内に真空封入された作動液
を沸騰させて蒸気を発生させる。この蒸気はヒー
トパイプ１１の凝縮部１１ｂへ搬送され、かつ凝
縮部１１ｂにて冷却されて凝縮することにより、
貯湯タンク２内の水１６を加温する。そして凝縮
により液化した作動液は、ヒートパイプ１１内を
流下して蒸発部１１ａ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。貯湯タンク２の
上部には、内面に断熱材１７を備えた蓋１８を持
ち、貯湯タンク２内の点検ができると共に、貯湯
タンク内の空間１９は、外気とわずかな通気が保
たれている。

第４図は、集熱器本体１の一例を示すもので、
Ｌ型断面をもつ多数の長尺集熱フイン１７と、複
数のヒートパイプ１１の蒸発部１１ａとを密着さ
せることにより構成している。

第５図は、第２図のＹ−Ｙ線断面図であり、ヒ
ートパイプ式太陽熱温水器を２台並設した状態を
示している。貯湯タンク２内には、給水口３に連
通したボールタツプ２０が設けてあり、給水口３
との間で、ボールタツプ２０との一体成形、また
は、別設したエアブリーザ２１を設けると共に、
出湯口６に臨ませた貯湯タンク２内部に出湯管２
２を設けている。出湯管２２は、この実施例のよ
うに、弁座２３と閉止キヤツプ２４の組み合わせ
でも、他の適当な構成のものでもよい。本実施例
では、閉止キヤツプ２４は、貯湯タンク２および
外カバー１４の上部に設けた小孔２５を通して外
部に導かれたワイヤ９により懸下されている。２
６は、スプリングであり、ワイヤ９に力を加えな
い時は、閉止キヤツプ２４を下方へ押し下げる働
きをするものである。一方、前記出湯管２２に
は、出湯管２２および出湯パイプ７内の水を排出
する際に必要な通気管２５を貯湯タンク２内の空
間に臨ませている。

なお、本実施例によれば、給水パイプ４内の水
抜き及び出湯パイプ７内の水抜きは、手動にて行
う構成となつているが、給水パイプ４内について
は、バルブ５近傍に外気温が一定温度以下に低下
すれば、給水を止め給水ホース内の水を自動的に
抜くサーモバルブを設けたり、また出湯パイプ７
内についても、出湯口バルブ８と並列に電磁弁を
設け、また、貯湯タンク２の開閉機構部にもソレ
ノイド等を設け、これらを前記サーモバルブから
の信号により自動的に動作させることも適宜実施
し得る設計上の問題である。

この実施例構成によれば、ヒートパイプ式太陽
熱温水器であり、集熱面１には水を通していない
ため、決して集熱面１は凍結することはなく、ま
た貯湯タンク２も断熱材３で覆われており、昼間
の集熱により、外気温より常に高温に保たれてい
るため、従来のように各機器類が凍結し、動作し
なくなるというトラブルもない。冬期凍結の恐れ
がある時、手動にて行う場合は、予め把手１０を
上方へ押し上げ、貯湯タンク２内の開閉機構を閉
状態にしておき、出湯口バルブ８を開状態とし、
出湯パイプ７内の水抜きを行う。また給水パイプ
４内の水抜きはバルブ５により給水を止め、ドレ
ン排水するが、これはエアブリーザ２１により水
抜きが完全に行なえる。なお給湯パイプ７、給水
パイプ４共、全長にわたり下り勾配に工事するこ
とは、当然のことである。

以上の説明から明らかなように本発明によるヒ
ートパイプ式太陽熱温水器は、冬期でも凍結の恐
れがなく、集熱面に雪積さえなければ太陽熱を有
効に利用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のヒートパイプ式温水器の一実
施例を示すシステム図、第２図は上記ヒートパイ
プ温水器本体の斜視図、第３図は第２図のＸ−Ｘ
線断面図、第４図は集熱部の斜視図、第５図は、
第２図のＹ−Ｙ線断面図である。 １……集熱器本体、２……貯湯タンク、４……
給水パイプ、３……給水口、５……バルブ、６…
…出湯口、２２……出湯管、２５……通気管、１
９……空間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 集熱部に複数本のヒートパイプの蒸発部を配
   設し、前記集熱部の上方に設けた周囲を断熱材で
   覆つた貯湯タンク内に前記ヒートパイプの凝縮部
   を配設したヒートパイプ式太陽熱温水器におい
   て、前記貯湯タンク内部にて給水パイプより臨ま
   せた給水用ボールタツプにエアブリーザを連結さ
   せると共に、出湯口に臨んだ前記貯湯タンク内部
   の水中にて、外部から出湯を制御する開閉機構を
   備えた出湯管を設け、前記出湯管には一端を前記
   貯湯タンクの空間に臨ませ、出湯管内の水を排出
   するための通気管を連設し、かつ前記給水パイプ
   の他端には前記貯湯タンクへの給水と給水パイプ
   中の水抜きを行なうためのバルブを設けたことを
   特徴とするヒートパイプ式太陽熱温水器。 ２ 前記開閉機構は、外部より力を加えない時に
   は閉止状態を保持するように付勢手段を有してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲の第１項記載
   のヒートパイプ式太陽熱温水器。