(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を真空に保持したガラス容器内に貯水容器を設置してなる集熱器の複数個を備え、各集熱器の貯水容器を共通の出口側ヘッダー管又は貯湯タンクに、導出管及び分岐管を介して分岐接続してなる太陽熱集熱装置において、
一端が貯水容器に連結され、他端に差し口及び該差し口付近に抜止め用の係止溝を形成した導出管と、
一端が出口側ヘッダー管又は貯湯タンクに連結され、他端にパッキング装着溝を内包する受け口を膨隆形成し、該受け口付近に抜止め用の係止段部を形成した分岐管と、
上記分岐管のパッキング装着溝内に装着される環状のパッキングと、
上記導出管及び分岐管に跨がって装着され、かつ、上記抜止め用の係止溝及び係止段部に係合する係止突部及び係止段部を有し、管軸方向に沿った平面で２分割され、締結手段により緊締される一対の締付バンドとを具備し、
上記導出管の差し口を上記分岐管の受け口に挿入嵌合し、この嵌合隙間を上記環状のパッキングでシールさせ、かつ、上記一対の締付バンドで緊締保持させたことを特徴とする太陽熱集熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、太陽熱集熱装置、詳しくは、複数個の集熱器の貯水容器を共通の出口側ヘッダー管又は貯湯タンクに分岐管を介して分岐接続してなる太陽熱集熱装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の太陽熱集熱装置を例示するもので、内部を真空に保持した透明なガラス容器１の内部に、選択吸収膜を外周面に被覆形成した金属製等の貯水容器２を支持具３を介して設置して集熱器４を構成し、各集熱器４の貯水容器２の一端には導出管５が連結され、この導出管５が共通の出口側ヘッダー管６に分岐管７を介して接続され、上記出口側ヘッダー管６内には入口側ヘッダー管８が支持具９を介して略同心状に設置され、上記入口側ヘッダー管８には各集熱器４の貯水容器２内に向けて導出管５内を通して導入管１０が分岐連結してある。
【０００３】
上記太陽熱集熱装置は、４個の集熱器４で構成した場合を示し、入口側ヘッダー管８から各導入管１０を介して各貯水容器２内に水を導入し、導入した水を太陽熱で温めて導出管５から出口側ヘッダー管６を経て台所や風呂等の給湯栓箇所へ分配給湯される。
【０００４】
各集熱器４においては、透明なガラス容器１を通して太陽の光が貯水容器２の外周面に当り、この外周面に形成してある選択吸収膜が太陽熱を選択吸収して内部の水を温めるものである。そして、貯水容器２の熱が外部へ逃げることをガラス容器１と貯水容器２との間の真空断熱空間によって防止させている。なお、ガラス容器１は、封止金具１１により導出管５の途中一部に封着してある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、上記導出管５は出口側ヘッダー管６の分岐管７に差し込み接続し、この接続部にロウ材を流し込んで気密にロウ付けしていた。
【０００６】
上記導出管５及び出口側ヘッダー管６並びに分岐管７は、一般に、ステンレスから形成され、管の表面には不働態皮膜が形成されており、該皮膜を除去し、酸化を防止させるため、フラックスを塗布してロウ付けが行なわれる。そして、ロウ付け後、フラックスを洗浄して除去し、フラックスによる腐食の進行を防止している。
【０００７】
このようなロウ付けは、予め、工場等で行なわれた後に太陽熱集熱装置が、設置現場に運び込まれて家屋の屋根上等に設置されるため、使用中に何らかの原因で１本の集熱器が不具合になった場合、ロウ付け設備のない現場でそれだけを取り外し、直ちに交換することが不可能であり、太陽熱集熱装置全体を一旦取り外して工場へ持ち帰り修理するか、又は、太陽熱集熱装置全体を新しいものに交換する必要があった。
【０００８】
本発明の目的は、ロウ付け設備のない現場でも、簡単な作業で各集熱器毎の取り替え交換を可能とし、抜脱や漏水の恐れもない接続構造を有する太陽熱集熱装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、内部を真空に保持したガラス容器内に貯水容器を設置してなる集熱器の複数個を備え、各集熱器の貯水容器を共通の出口側ヘッダー管又は貯湯タンクに、導出管及び分岐管を介して分岐接続してなる太陽熱集熱装置において、一端が貯水容器に連結され、他端に差し口及び該差し口付近に抜止め用の係止溝を形成した導出管と、一端が出口側ヘッダー管又は貯湯タンクに連結され、他端にパッキング装着溝を内包する受け口を膨隆形成し、該受け口付近に抜止め用の係止段部を形成した分岐管と、上記分岐管のパッキング装着溝内に装着される環状のパッキングと、上記導出管及び分岐管に跨がって装着され、かつ、上記抜止め用の係止溝及び係止段部に係合する係止突部及び係止段部を有し、管軸方向に沿った平面で２分割され、締結手段により緊締される一対の締付バンドとを具備し、上記導出管の差し口を上記分岐管の受け口に挿入嵌合し、この嵌合隙間を上記環状のパッキングでシールさせ、かつ、上記一対の締付バンドで緊締保持させたものである。
【００１０】
【作用】
各集熱器の導出管は、共通の出口側ヘッダー管又は貯湯タンクの分岐管に対して、管軸方向に沿った平面で２分割され、ボルト、ビス、リベット等の締結手段により緊締する構造の締付バンドにより接続してあるため、太陽熱集熱装置の各集熱器の１つが不具合になった場合、当該集熱器の導出管と分岐管とを接続している締付バンドのボルト、ビス、リベット等の締結手段を弛めることにより、締付バンドを外し、導出管を出口側ヘッダー管又は貯湯タンク側の分岐管から抜き取ることができ、ロウ材の除去処理や切除等が不要である。その後、新しい集熱器の導出管を上記出口側ヘッダー管又は貯湯タンク側の分岐管に挿入嵌合し、一対の締付バンドを装着して締結手段により緊締すれば集熱器の交換作業が終了し、使用を再開することができるため、ロウ付け設備がなくても各集熱器毎の現場での交換が可能であり、しかもその交換作業がスパナ等の工具さえあれば出来、非常に簡単である。上記導出管及び分岐管には、抜止め用の係止溝及び係止段部が形成してあり、かつ、これに対応して係合する係止突部及び係止段部が締付バンドに形成してあるため、導出管と分岐管とが使用中に抜け出すことを確実に防止することができる。また、導出管の差し口と分岐管の受け口との嵌合隙間に装着される環状のパッキングとして、漏水方向への水圧により弾性変形してシール圧を増大するリップを設けたパッキングを使用すると、使用中の導出管と分岐管との接続部からの漏水をより確実に防止することができるため好ましい。
【００１１】
【実施例】
図１は本発明の要部を示す太陽熱集熱装置の集熱器と共通の出口側ヘッダー管との接続部の拡大横断平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であって、２０は集熱器、２１は導出管で貯水容器（図示省略）に接続される。２２は集熱器２０の透明なガラス容器、２３は封着金具で導出管２１の途中一部外周面にロウ付け或いは溶接等によって一体的、かつ、気密に、しかも、環状に封着接合される。２４は各集熱器２０に共通の出口側ヘッダー管で、図１は便宜上、集熱器２０を１つだけ表しており、出口側ヘッダー管２４も一部を表しているに過ぎないが、実際には、集熱器２０は給湯容量に応じて必要とされる複数個のものが出口側ヘッダー管２４に所定の間隔で分岐接続される。
【００１２】
上記出口側ヘッダー管２４には、分岐管２５が必要個数だけ所定のピッチでロウ付け或いは溶接等によって一体的、かつ、気密に接合されており、この分岐管２５の端部には、パッキング装着溝２５ａを内包する受け口２５ｂが膨隆形成され、該受け口２５ｂ付近に抜止め用の係止段部２５ｃが形成されている。パッキング装着溝２５ａは、受け口２５ｂの内面に断面コ字形のストッパーリング２５ｄをロウ付け或いは溶接等によって一体的に接合することによって形成されており、このパッキング装着溝２５ａに合成ゴム等の環状のパッキング２６が装着されている。
【００１３】
上記パッキング２６は、管軸方向の一方の面にリップ２６ａ、２６ａが二股状に形成されており、この二股状のリップ２６ａ、２６ａ間に水圧が作用することにより、弾性変形してシール圧を増大し、漏水を防止させるものである。
【００１４】
前記導出管２１の端部には先端を縮径テーパー状に形成した差し口２１ａ及び該差し口２１ａ付近に抜止め用の係止溝２１ｂが縮径させて形成してあり、上記差し口２１ａを前記分岐管２５の受け口２５ｂ内に挿入嵌合させるものである。図１及び図２において、２７、２７は一対の締付バンドであって、上記導出管２１及び分岐管２５に跨がって装着され、かつ、受け口２５ｂを被覆囲繞する環状の膨隆部２７ａ、２７ａを備え、この膨隆部２７ａ、２７ａの両側に上記抜止め用の係止溝２１ｂ及び係止段部２５ｃに係合する係止突部２７ｃ、２７ｃ及び係止段部２７ｂ、２７ｂを形成し、管軸方向に沿った平面で２分割され、この分割面に沿って接合用フランジ２７ｄ、２７ｄを一連に形成し、このフランジ２７ｄ、２７ｄの複数箇所（図１は４箇所の場合を示す）をボルト２８により緊締する構造としたものである。
【００１５】
上記締付バンド２７、２７の係止段部２７ｂ、２７ｂと、分岐管２５の受け口２５ｂの係止段部２５ｃとの間には、図１の上半分に示すように、管軸方向の隙間ｇを形成するよう設計しておき、集熱器２０の貯水容器内に水を入れたときの水圧の急激な増大変化等に対して、出口側ヘッダー管２４側の分岐管２５と導出管２１との間で管軸方向に相対的な変位（図１の下半分を参照）を可能とし、これによって、衝撃を吸収させるようにしている。上記締付バンド２７、２７及びボルト２８は、ステンレス材等の錆付き防止機能をもつ材料や防錆処理された材料で構成される。
【００１６】
本発明の太陽熱集熱装置は、以上の構成からなり、集熱器２０を単独で交換する場合は、ボルト２８を弛めて締付バンド２７、２７を外し、導出管２１を集熱器２０と共に分岐管２５から抜き取る。そして、新しい集熱器２０側の導出管２１の差し口２１ａを上記分岐管２５の受け口２５ｂに挿入嵌合し、この嵌合隙間を環状のパッキング２６でシールさせ、かつ、一対の締付バンド２７、２７を図１の上半分に示すように装着し、両締付バンド２７、２７をボルト２８で緊締保持させて使用する。
【００１７】
なお、本発明は図３に示した従来例と同様に、出口側ヘッダー管２４内に入口側ヘッダー管を配設し、この入口側ヘッダー管から導入管を分岐して各集熱器２０側へ水道水を導入させ、集熱器２０で温めた湯を導出管２１から出口側ヘッダー管２４を経て必要箇所へ給湯することが可能である。この場合には、出口側ヘッダー管２４は集熱器２０よりも高位置に設置する。
【００１８】
また、ヘッダー管の代わりに貯湯タンクを使用する場合の実施態様として、図１の出口側ヘッダー管２４と入口側ヘッダー管を貯湯タンクに置換し、且つ、導入管を取り除いた上で、各集熱器２０で集熱した湯をその比重差で貯湯タンクへ上昇させて貯留し、冷水は集熱器２０へ流下させ、この比重差を利用した自然循環方式の太陽熱集熱装置にも適用することができ、同様な作用効果を奏する。勿論、ポンプで強制循環させる方式の太陽熱集熱装置にも適用することができ、同様な作用効果を奏することは云うまでもない。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、各集熱器は、共通の出口側ヘッダー管又は貯湯タンクの分岐管に対して、一対の締付バンドのボルトを緊締弛緩することにより、各集熱器を交換して使用を再開することができるため、交換作業が非常に簡単であり、ロウ付け設備がなくても現場で各集熱器毎に簡単に交換することができる。上記導出管及び分岐管には、抜止め用の係止溝及び係止段部が形成してあり、かつ、これに対応して係合する係止段部及び係止突部が締付バンドに形成してあるため、使用中、導出管と分岐管との抜止めを確実に行なわせることができる。また、導出管の差し口と分岐管の受け口との嵌合隙間に装着される環状のパッキングとして、漏水方向への水圧により弾性変形してシール圧を増大するリップを設けたパッキングを使用すると、使用中の導出管と分岐管との接続部からの漏水をより確実に防止することができるため好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の要部を示す太陽熱集熱装置の集熱器と共通の出口側ヘッダー管との接続部の拡大横断平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】従来の太陽熱集熱装置の全体の概略を示す横断平面図。
【符号の説明】
２０    集熱器
２１    導出管
２１ａ  差し口
２１ｂ  係止溝
２２    ガラス容器
２３    封着金具
２４    出口側ヘッダー管（または貯湯タンク）
２５    分岐管
２５ａ  パッキング溝
２５ｂ  受け口
２５ｃ  係止段部
２５ｄ  ストッパーリング
２６    パッキング
２６ａ  リップ
２７    締付バンド
２７ａ  膨隆部
２７ｂ  係止段部
２７ｃ  係止突部
２８    ボルト
【図１】
0003664185.tif 000002
【図２】
0003664185.tif 000003
【図３】
0003664185.tif 000004