JPS63220042A

JPS63220042A - 日射熱交換器

Info

Publication number: JPS63220042A
Application number: JP62051293A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Takeda; 仁武田; Shinji Watabe; 真志渡部; Minoru Inanuma; 稲沼　實; Takashi Takazawa; 高澤　峻
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1987-03-06
Filing date: 1987-03-06
Publication date: 1988-09-13
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPH0670527B2

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】（産業上の利用分野）この発明は日射による熱エネルギーを空気等の熱媒に効
率良く伝達することができる日射熱交換器に関する。

（従来の技術）太陽エネルギーを利用する熱交換としてはソーラコレク
タが一般に広（用いられている。その構成は、表面が黒
色の金属パイプを複数本配置し、該パイプ内に水等の液
体を通して日射による熱エネルギーを液体に伝達するも
のである。

しかし、ソーラコレクタは熱媒に比熱の大きい液体を用
いるものであり、比熱の小さい空気等の気体を熱媒とす
るには装置が大きくなり不適当である。

そこで空気等を熱媒に使用するものとして、窓等に取付
けられているブラインドを集熱板として利用し、太陽熱
により室内温度を上昇させることが考えられている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、前記ブラインドを利用するものでは熱交換率が
きわめて悪いという欠点があった。

また日射による熱量を精確に測定することが困難である
という欠点もあった。

この発明は以上の問題点を解決するために創案されたも
ので、熱媒に気体を用いることができる日射熱交換器で
あり、熱交換率が高く、日射熱による熱量の測定を精確
かつ容易に行うことができるものを提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段）この発明は周囲を密閉された断熱材で覆い、日向側に窓
を形成すると共に該窓に透過板を取付けて部屋を形成し
、部屋内に日射熱を吸収する集熱板を複数配設し、前記
断熱材には熱媒（気体）の流入口と流出口を形成したも
のである。

熱媒には空気等の気体を用いるので、集熱板はできるだ
け熱容量の小さいものがよい。熱容量Ｃは次式より求め
られる。

Ｃ（Ｋｃａｌ／’Ｃ）　”　ｒ　・Ｃｐ−Ｖ　”・（１
）従って集熱板は布、プラスチック、木、断熱材等で形
成し、面積を大きくとり板厚を薄くする。

集熱板の配置は、直射光に対向するように透過板下方に
水平方向に並べて配設したり、断熱材内面に沿って並べ
て配設したりして、より多くの日射熱を吸収するように
する。

（実　施　例）以下、この発明を図面に示す実施例に基いて説明する。

第１図はこの発明の日射熱交換器の一実施例を示すもの
で、周囲を断熱板１で覆っ子ご部屋１１の日向側には窓
２が形成されており、該窓２にはガラス等からなる透過
板３が取付けられている。部屋１１内の透過板３下方に
は集熱板ユニット４が水平方向に取付けられており、そ
の下方にはチャンバ一部７が形成される。

集熱板ユニット４は第２図に示すように木などの板材６
で矩形状に枠組みされた内側に、黒布等からなる複数の
集熱板５をスリット状に取付けたもので、部Ｍｌｌ内に
入ってくる太陽エネルギーを効率良く吸収するため、各
集熱板５は太陽光線に対し極力直角となるようセットす
る。

部屋１１の下端には断熱材１を穿設して流入口９が形成
されており、部屋１１の上端には同様に流出口１０が形
成されていて、部屋１１内を気体が流れるようになって
いる。流入口９および流出口１０には図示しないパイプ
を接続し、気体はファン等で強制的に流すようにする。

流入口９および流出口１０の近傍には気体を部屋１１内
に均一に流すためにバッフル板８が取付けられており、
部屋１１の上方には整流効果を高めるべく複数孔を有す
る整流板１２が水′　　平方向に取付けられている。な
お前記集熱板５はスリット状に取付けられているので、
集熱板ユニット４も整流効果を有している。

従って流入口９より部屋１１内に供給された気体はチャ
ンバ一部７に入り、集熱板ユニット４を通過する際熱交
換されて暖められ、整流板１２を通って流出口１０より
部屋ｌｌ外へ排出される。

このとき気体の比熱をＣ，（Ｋｃａｌ／ｋｇ、”ｃ）、
比重量をγ（ｋｇ／１Ｉｊ）、流量をＶ　（ｍ３／ｈ）
、流出口１０温度をｔｏ（”ｃ）、流入口の温度をｔ＋
（’ｃ）とすると、時間当たりの熱ｉ１　Ｑ　（Ｋｃａ
　１／ｈ）は次式より求められる。

Ｑ　＝　Ｃｐｌ　ｒ　・ｖ　（ｔｏ−ｔ＋）・・−・・
（２）また、この熱交換器は回転、俯仰自在とし、太陽
の動き（Ｓｕｎ　ｃｈａｒｔ）に合わせて太陽光線が集
熱板５にできるだけ直角に当たるように調整する。

なおこの実施例では熱媒である気体を部屋１１内の下方
から上方へ流しているが、逆すなわち上方から下方へ流
すようにしてもよい。

第５図はこの発明の他の実施例を示すもので、前記実施
例と異なり熱交換器を回転等させず固定して使用するも
のである。従って断熱材ｌ内面の透過板３側を除くすべ
ての部分に集熱板５を複数並んで配設してあり、太陽の
高度、方位角が変化しても太陽光線は常にいずれかの集
熱板５に当たるようになっている。この集熱板５は、集
熱板５に吸収された日射熱が効率良くまわりの気体に伝
達されるようにすきま１３をあけて配列されている。

（発明の効果） ■　部屋の周囲は断熱材で覆われており、集熱板に吸収
された太陽熱のほとんどは部屋を通過する気体に熱交換
されるので、きわめて熱交換率が良い。

■　同様の理由により気体に伝達された熱は他に逃げな
いので、日射による時間当たりの熱量を容易に、かつ精
確に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は集
熱板ユニットの平面図、第３図は第２図のＩ−Ｉ線断面
図、第４図は第２図のｎ−Ｈ線断面図、第５図は他の実
施例を示す断面図である。１・・・断熱材、２・・・窓、３・・・透過板、４・・
・集熱板ユニット、５・・・集熱板、６・・・板材、７
・・・チャンバ一部、８・・・バッフル板、９・・・流
入口、１０・・・流出口、１１・・・部屋、１２・・・
整流板、１３・・・すきま４１　図第２［」　　　　第３図「工第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）周囲を断熱材で覆い、日向側に窓を形成し、該窓
に透過板を取付けてなる室内に日射熱を吸収する集熱板
を複数配設し、前記断熱材には熱媒の流入口と流出口を
形成してあることを特徴とする日射熱交換器。
（２）集熱板は熱容量の小さい材質で形成してある特許
請求の範囲第１項記載の日射熱交換器。
（３）集熱板は透過板下方に水平方向に並べて配設して
ある特許請求の範囲第１項または第２項記載の日射熱交
換器。
（４）集熱板は断熱材内面に沿って並べて配設してある
特許請求の範囲第１項または第２項記載の日射熱交換器
。