(57)【要約】【課題】  集熱板間の熱伝導を少なくし、集熱効率の低下を防ぐことが可能な集熱器を提供する。【解決手段】  集熱器１０は、長方形で板状の底部１１ａ及び底部１１ａの周囲から立ち上がる壁部１１ｂを有するケース１１と、ケース１１内に設置される複数の集熱板１３と、蛇行した１本の管から形成され集熱板１３に支持される熱媒管１５と、ケース１１と集熱板１３及び熱媒管１５との間に充填される断熱材１６、１７と、ケース１１の壁部１１ｂに取り付けられる透明体１９と、を備え、複数の集熱板１３は、間隔を空けて隣り合うように配置されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形で板状の底部（１１ａ）及び前記底部１１ａの周囲から立ち上がる壁部（１１ｂ）を有するケース（１１）と、
前記ケース（１１）内に設置される複数の集熱板（１３）と、
前記集熱板（１３）に支持される熱媒管（１５）と、
前記ケース（１１）と前記集熱板（１３）及び前記熱媒管（１５）との間に充填される断熱材（１６、１７）と、
前記ケース（１１）の前記壁部（１１ｂ）に取り付けられる透明体（１９）と、
を備え、
前記複数の集熱板（１３）は、間隔を空けて隣り合うように配置される
ことを特徴とする集熱器（１０）。
【請求項２】
前記集熱板（１３）と前記熱媒管（１５）を一つの材料によって一体に形成する
ことを特徴とする請求項１に記載の集熱器（１０）。
【請求項３】
前記集熱板（１３）は、
長方形で板状の集熱部（１３ａ）と、
前記集熱部（１３ａ）の裏側に設けられ前記熱媒管（１５）を支持する熱媒管支持部（１３ｂ）と、
を有し、
前記集熱部（１３ａ）の長辺が間隔を空けて隣り合うように配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の集熱器（１０）。
【請求項４】
前記熱媒管（１５）は、前記集熱部（１３ａ）の長辺に沿って延び、前記熱媒管支持部（１３ｂ）が形成されていない前記集熱部（１３ａ）の短辺付近で屈曲し、隣の前記集熱板（１３）の集熱部（１３ａ）の短辺付近でさらに屈曲し、隣の前記熱媒管支持部（１３ｂ）に嵌められて、隣の前記集熱部（１３ａ）の長辺に沿って延びることを繰り返し、前記集熱板（１３）に設置される
ことを特徴とする請求項３に記載の集熱器（１０）。
【請求項５】
前記熱媒管（１５）は、蛇行した１本の管から形成される
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の集熱器（１０）。
【請求項６】
前記断熱材（１６，１７）の上面の少なくとも一部に設置されるシート部（２１）をさらに備える
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の集熱器（１０）。
【請求項７】
前記複数の集熱板（１３）の一部に、角度を傾斜させた傾斜集熱板（２３）を用いる
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の集熱器（１０）。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つに記載の集熱器（１０）と、
前記集熱器（１０）によって温められた温水を蓄える貯湯槽（３２）と、
を備え、
前記集熱器（１０）によって温められた温水は、前記貯湯槽（３２）の上部から層状に溜まる
ことを特徴とする太陽熱給湯システム（１）。
【請求項９】
給湯加熱可能なヒートポンプ（４５）を備え、
前記ヒートポンプ（４５）によって温められた温水は、前記貯湯槽（３２）の上部から層状に溜まる
ことを特徴とする請求項８に記載の太陽熱給湯システム（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽熱を集熱して管内を流れる水又は熱媒体を加温する集熱器及び集熱器によって加温された温水を利用する太陽熱給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽熱を集熱して管内を流れる熱媒体を加温する集熱器及び集熱器によって加温された熱媒体を利用する太陽熱集熱装置が開示されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載された技術は、貯湯タンク内の水を集熱器で加温された熱媒体で一様に温める構造である。
【０００３】
これに対して、太陽熱集熱器で温められた温水を貯湯槽の上部から層状に下部の水と撹拌されないように溜める構造の太陽熱給湯システムが開示されている（特許文献２参照）。特許文献２に記載された技術は、太陽熱利用率を高くすることができる。
【０００４】
図１２は、特許文献１に示した構造と特許文献２に示した構造を比較したものである。図１２（ａ）は、特許文献１に示した構造の場合を示す。図１２（ｂ）は、特許文献２に示した構造の場合を示す。図１３は、異なる構造の熱媒管を示す。図１３（ａ）は、複数の並列集熱管路を入口側、出口側のヘッダー管にロウ付け加工する構造を示す。図１３（ｂ）は、１本の熱媒管をジグザグ曲げにして取り付ける構造を示す。
【０００５】
例えば、特許文献１及び２に示した構造において、給水温度１５℃、タンク容量２００Ｌの水を、時間日射量６００kcal/m2、集熱面積６m2、集熱効率５０％（図１２（ａ）の場合）でそれぞれ加温する。図１２（ａ）に示した特許文献１の構造では、タンク内の温度が一様に約２４℃となる。これに対して、図１２（ｂ）に示した特許文献２の構造では、タンク下方の約１４０Ｌは温度が約１５℃のままであって、タンク上方の約６０Ｌは温度が約４５℃まで上昇する。
【０００６】
すなわち、図１２（ａ）に示した特許文献１の構造では、熱媒体が集熱器を何度か通過することで、タンク内の温度を高温にすることができる。これに対して図１２（ｂ）に示した特許文献２の構造では、集熱器を一度通過するだけで、流量は少ないが水の温度を大きく上昇させ、タンク上部に下部の水と混じらずにお湯が層状に蓄えられる。したがって、特許文献２の構造では、集熱開始後わずかの時間で太陽熱で沸かしたお湯が使えるのに対し、特許文献１の構造ではタンク内の水全体がお湯になるまで太陽熱以外の補助熱源を利用しなければならない。
【０００７】
さらに、特許文献２の構造では、集熱器への循環流量が少ないので、循環ポンプが小さく、またその動力も小さくなり、省エネルギー低コスト化になる利点もある。熱媒循環流量を多く流す特許文献１の方式では、集熱板面で受光した熱を熱媒体に伝える集熱器の熱媒管路は図１３（ａ）のように複数の並列集熱管路を入口側、出口側のヘッダー管にロウ付け加工するものが多く用いられた。循環流量が少ない特許文献２の方式では、集熱板の熱媒管路は図１３（ｂ）のように１本の熱媒管をジグザグ曲げにして取り付ければ良く、集熱管は曲げ加工だけで、ロウ付け加工などはなく、加工手間と信頼性の点で優れた集熱器となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−７５０６号
【特許文献２】特開２０１１−４７５８２号
【特許文献３】特開２０１３−２１７５５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図１３（ｂ）の集熱器のように、一枚の集熱板にジグザグ曲げの集熱管を取り付けると、例えば（１）の箇所と（２）の箇所は、熱媒体の流れが一往復分隔たっているので、かなりの温度差が生じ、互いの距離が近いため、高温側から低温側への熱伝導が発生し、集熱効率が低下するおそれがあった。
【００１０】
本発明は、上記の不具合を解消するためのものであり、集熱板間の熱伝導を少なくし、集熱効率の低下を防ぐことが可能な集熱器及び太陽熱給湯システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態にかかる集熱器は、
長方形で板状の底部及び前記底部の周囲から立ち上がる壁部を有するケースと、
前記ケース内に設置される複数の集熱板と、
蛇行した１本の管から形成され前記集熱板に支持される熱媒管と、
前記ケースと前記集熱板及び前記熱媒管との間に充填される断熱材と、
前記ケースの前記壁部に取り付けられる透明体と、
を備え、
前記複数の集熱板は、間隔を空けて隣り合うように配置される
ことを特徴とする。
【００１２】
本発明の一実施形態にかかる集熱器は、
前記集熱板と前記熱媒管を一つの材料によって一体に形成する
ことを特徴とする。
【００１３】
本発明の一実施形態にかかる集熱器は、
前記集熱板は、
長方形で板状の集熱部と、
前記集熱部の裏側に設けられ前記熱媒管を支持する熱媒管支持部と、
を有し、
前記集熱部の長辺が間隔を空けて隣り合うように配置される
ことを特徴とする。
【００１４】
本発明の一実施形態にかかる集熱器は、
前記熱媒管は、前記集熱部の長辺に沿って延び、前記熱媒管支持部が形成されていない前記集熱部の短辺付近で屈曲し、隣の前記集熱板の集熱部の短辺付近でさらに屈曲し、隣の前記熱媒管支持部に嵌められて、隣の前記集熱部の長辺に沿って延びることを繰り返し、前記集熱板に設置される
ことを特徴とする。
【００１５】
本発明の一実施形態にかかる集熱器は、
前記熱媒管は、蛇行した１本の管から形成される
ことを特徴とする。
【００１６】
本発明の一実施形態にかかる集熱器は、
前記断熱材の上面の少なくとも一部に設置されるシート部をさらに備える
ことを特徴とする。
【００１７】
本発明の一実施形態にかかる集熱器は、
前記複数の集熱板の一部に、角度を傾斜させた傾斜集熱板を用いる
ことを特徴とする。
【００１８】
本発明の一実施形態にかかる太陽熱給湯システムは、
前記集熱器と、
前記集熱器によって温められた温水を蓄える貯湯槽と、
を備え、
前記集熱器によって温められた温水は、前記貯湯槽の上部から層状に溜まる
ことを特徴とする。
【００１９】
本発明の一実施形態にかかる太陽熱給湯システムは、
給湯加熱可能なヒートポンプを備え、
前記ヒートポンプによって温められた温水は、前記貯湯槽の上部から層状に溜まる
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一実施形態にかかる集熱器によれば、集熱板間の熱伝導を少なくし、集熱効率の低下を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態にかかる集熱器の正面図を示す。
【図２】図１のII−II断面を示す。
【図３】図２の一部を拡大した図を示す。
【図４】図１のIV−IV断面を示す。
【図５】図４の一部を拡大した図を示す。
【図６】第１実施形態にかかる集熱器の集熱板を示す。
【図７】図６のVII−VII断面を示す。
【図８】第２実施形態にかかる集熱器の断面を示す。
【図９】本実施形態の集熱器を用いた太陽熱給湯システムの一例を示す。
【図１０】本実施形態の集熱器を用いた太陽熱給湯システムの他の例を示す。
【図１１】図９及び図１０のXI−XI断面を示す。
【図１２】特許文献１に示した構造と特許文献２に示した構造を比較したものである。
【図１３】異なる構造の熱媒管を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づき本発明にかかる一実施形態の集熱器１０を具体的に説明する。
【００２３】
図１は、第１実施形態にかかる集熱器１０の正面図を示す。図２は、図１のII−II断面を示す。図３は、図２の一部を拡大した図を示す。図４は、図１のIV−IV断面を示す。図５は、図４の一部を拡大した図を示す。
【００２４】
第１実施形態にかかる集熱器１０は、底部１１ａ及び壁部１１ｂを有するケース１１と、底部１１ａ及び壁部１１ｂによって形成される底角部１１ｃを補強する補強板１２と、ケース１１内に設置される複数の集熱板１３と、ケース１１の壁部１１ｂに支持され、集熱板１３を支持する集熱板支持部１４と、集熱板１３に支持される熱媒管１５と、ケース１１の底部１１ａと集熱板１３及び熱媒管１５との間に充填される第１断熱材１６と、ケース１１の壁部１１ｂの内周に充填される第２断熱材１７と、ケース１１の壁部１１ｂに載置される透明体支持部１８と、透明体支持部１８に取り付けられる透明体１９と、ケース１１に支持され透明体１９を押さえる透明体押さえ部２０と、第１断熱材１６の上面に設置されるシート部２１と、を備える。
【００２５】
ケース１１は、長方形で板状の底部１１ａと、底部１１ａの周囲から立ち上がる壁部１１ｂと、を有する。ケース１１には、底部１１ａと壁部１１ｂによって底角部１１ｃが形成される。本実施形態の壁部１１ｂは、底部１１ａから立ち上がる立ち上がり部１１ｂ1と、立ち上がり部１１ｂ1から内側に平面状に延び上方に透明体支持部１８及び透明体１９が載置される載置部１１ｂ2と、載置部１１ｂ2の内側から底部１１ａに向かって折り返される折り返し部１１ｂ3と、を有する。
【００２６】
補強板１２は、断面がＬ字状に形成され、ケース１１の底部１１ａ、壁部１１ｂの立ち上がり部１１ｂ1、及び底部１１ａと壁部１１ｂによって形成される底角部１１ｃの内側に沿うように設置される。補強板１２は、ブラインドリベット２２等によってケース１１に取り付けられる。
【００２７】
図６は、第１実施形態にかかる集熱器１０の集熱板１３を示す。図７は、図６のVII−VII断面を示す。
【００２８】
集熱板１３は、長方形で板状の集熱部１３ａと、集熱部１３ａの裏側に設けられ熱媒管１５を支持する熱媒管支持部１３ｂと、集熱部１３ａの長辺に沿って裏側に形成されるリブ１３ｃと、を有する。熱媒管支持部１３ｂは、集熱部１３ａの長辺に平行に延びる中心線を含む位置で、熱媒管１５を挟むような断面Ｕ字形状に形成される。第１実施形態にかかる集熱器１０は、長辺が間隔を空けて隣り合うように、複数の集熱板１３を配置する。集熱板１３は、銅等の高熱伝導率の金属板でよい。
【００２９】
長辺が間隔を空けて隣り合うように、複数の集熱板１３を配置することで、集熱板１３間の熱伝導を少なくし、集熱効率の低下を防ぐことが可能となる。
【００３０】
集熱板支持部１４は、断面がＬ字状に形成され、一方がケース１１の壁部１１ｂに支持され、他方が集熱板１３を支持する。本実施形態の集熱板支持部１４は、一方が壁部１１ｂの折り返し部１１ｂ3にブラインドリベット２２等によって取り付けられ、他方に集熱板１３が載置され、ブラインドリベット２２等によって固定される。
【００３１】
複数枚の集熱板１３を集熱板支持部１４にブラインドリベット２２によって固定することで、集熱板１３の集熱面積を大きくすることができ、集熱効率を高くすることが可能となる。
【００３２】
熱媒管１５は、図１に示すように、蛇行した１本の管から形成される。熱媒管１５は、熱媒管支持部１３ｂに嵌められて集熱板１３に取り付けられる。熱媒管１５は、集熱部１３ａの長辺に沿って延び、熱媒管支持部１３ｂが形成されていない集熱部１３ａの短辺付近で屈曲し、隣の集熱板１３の集熱部１３ａの短辺付近でさらに屈曲し、隣の熱媒管支持部１３ｂに嵌められて、隣の集熱部１３ａの長辺に沿って延びることを繰り返し、集熱板１３に設置される。熱媒管１５の両端部は、ケース１１に形成された孔を貫通してケース１１の外側に突出する。熱媒管１５は、銅等の高熱伝導率の金属管でよい。
【００３３】
熱媒管１５を、蛇行した１本の管から形成することで、水又は熱媒体の流れが一方向になり、水又は熱媒体の排出を円滑に行うことが可能となる。なお、熱媒体は、冬期の凍結を防ぐために不凍液を用いることが好ましい。
【００３４】
なお、熱媒管１５は、１本の管ではなく、複数の管をジョイントで連結する構造でもよい。この場合、隣り合う集熱板１３の間で連結することが好ましい。さらに、集熱板１３と熱媒管１５を一つの材料によって一体に形成してもよい。
【００３５】
ケース１１の底部１１ａと集熱板１３及び熱媒管１５との間には、第１断熱材１６が充填される。また、ケース１１の壁部１１ｂの内周には、第２断熱材１７が充填される。
具体的には、壁部１１ｂの立ち上がり部１１ｂ1、載置部１１ｂ2、及び、折り返し部１１ｂ3を底部１１ａまで延長した面で囲まれた空間に第２断熱材１７が充填される。第１断熱材１６及び第２断熱材１７は、グラスウール、耐熱性の高いプラスチック又は無機質発泡体等でよい。
【００３６】
透明体支持部１８は、ケース１１の壁部１１ｂに載置される。本実施形態では、透明体支持部１８は、壁部１１ｂの載置部１１ｂ2の上面に載置される。透明体支持部１８は、ゴム等の弾性体を用いればよい。また、透明体支持部１８は、両面粘着されてもよい。
【００３７】
透明体１９は、透明体支持部１８に載置される。透明体１９は、ケース１１の壁部１１ｂによって形成される開口を覆う。透明体１９は、ガラス等でよい。
【００３８】
透明体押さえ部２０は、透明体１９を上方から押さえる。本実施形態の透明体押さえ部２０は、断面Ｌ字状に形成され、一方がケース１１の壁部１１ｂの立ち上がり部１１ｂ1にブラインドリベット２２等によって取り付けられ、他方が透明体１９の上面に沿って延び、透明体１９を上方から押さえる。
【００３９】
シート部２１は、断熱材１６，１７の上面の少なくとも一部に設置される。本実施形態では、第１断熱材１６の上面に設置される。シート部２１は、反射効率の良いアルミガラスシート等でよい。シート部２１を設置することによって、集熱板１３から下方向への熱放射を反射させて、集熱板１３からの熱損失を低減させることが可能となる。また、断熱材１６，１７の表面を保護することが可能となる。
【００４０】
このような本実施形態の集熱器１０は、集熱板１３の長辺が水平方向になり、短辺が傾斜するように設置されることが好ましい。そして、集熱器１０は、太陽熱を集熱板１３で集熱し、熱媒管１５内を流れる水又は熱媒体と熱交換することで、水又は熱媒体を加温する。
【００４１】
このように、第１実施形態にかかる集熱器１０によれば、集熱板１３間の熱伝導を少なくし、集熱効率の低下を防ぐことが可能となる。
【００４２】
図８は、第２実施形態にかかる集熱器１０の断面を示す。
【００４３】
第２実施形態にかかる集熱器１０は、複数の集熱板１３の一部に、角度を傾斜させた傾斜集熱板２３を適用した構成である。傾斜集熱板２３の構造は、集熱板１３と同様でよい。傾斜集熱板２３の傾斜角度は、設置する箇所に応じて変更してよい。例えば、一年間の太陽の軌道に対して最も効率良く集熱することが可能な角度を選択すればよい。第２実施形態では、集熱板１３の短辺が傾斜するように構成される。集熱板１３と傾斜集熱板２３の間、及び、隣り合う傾斜集熱板２３の間には、空間が生じるが、シート部２１によって、覆われているので、第１断熱材１６が流出することはない。
【００４４】
このように、第２実施形態にかかる集熱器１０によれば、傾斜集熱板２３を用いることで、設置する箇所に応じて、太陽光をとらえることができ、より効率良く集熱することが可能となる。
【００４５】
図９は、本実施形態の集熱器を用いた太陽熱給湯システムの一例を示す。図１０は、図９のX−X断面を示す。
【００４６】
本実施形態の太陽熱給湯システム１は、集熱器１０に日射が当たり、集熱温度センサー３８が例えば４５℃以上になると集熱を開始する。まず、電磁弁４６，４９が開き、貯湯槽３２の水圧で送水管３６を通って水が集熱器１０に入る。空気抜き弁４０から空気が排出されて、集熱器１０が水で満たされると電磁弁４９が閉じ、集熱ポンプ３５が運転し、集熱が開始される。
【００４７】
貯湯槽３２の底部から集熱ポンプ３５で吐出された水は、開いている電磁弁４６を経て集熱器１０に送られる。集熱器１０で温度が上昇した温水は、電磁弁４９が閉じているため、戻り管３７を通り、逆止弁５０を経て貯湯槽３２の上部から層状に溜まる。
【００４８】
集熱ポンプ３５は、集熱センサー３８からの信号により、集熱温度が例えば４５℃以上になるように回転数が制御される。集熱センサー３８からの集熱温度が例えば４５℃未満又は貯湯槽３２の下部の水温以下になった場合には、電磁弁４６が閉じ、集熱ポンプ３５が停止し、集熱が停止する。
【００４９】
このように、貯湯槽３２の中は層状性が保たれるので、集熱が開始するとすぐに温水を使用することが可能となる。
【００５０】
貯湯槽３２から外部に温水を供給する場合、減圧弁５９を介して貯湯槽３２の下部に接続された水道から水を入れることで、水圧によって貯湯槽３２の上部から温水を排出すればよい。例えば、浴槽供給管５５を通り浴槽６０へ温水を入れる場合、電磁弁５３が開き、図示しない混合栓で水道水と混合させて湯温を所定温度に調節し、積算流量計５４で流量を計測する。温水が所定量に到達すると、電磁弁５３が閉じて所定湯温、所定湯量の温水が浴槽に満たされる。
【００５１】
冬期には、集熱温度センサー３８によって凍結温度に近い温度が検出されると、水が凍結して集熱器１０が破損することを防ぐために、集熱器１０の内部の水が排出される。集熱器１０から水を抜くには、排水弁５１を開けばよい。排水弁５１を開くことにより、集熱器１０内の水が送水管３６を通って落下し、排水される。この時、集熱器１０の上方に配置される空気抜き弁４０から空気が集熱器１０の中に流入する。貯湯槽３２の水は逆止弁５０によって排出されない。戻り管３７の水は、逆止弁５２を通って排水弁５１から排出される。
【００５２】
本実施形態の太陽熱給湯システム１は、ヒートポンプ４５を備え、ヒートポンプ給湯システムを組み合わせたものである。ヒートポンプ４５は、冷媒圧縮機と蒸発交換機を含む。ヒートポンプ４５で温められた冷媒は、図１０に示した３重管の熱交換器４４の最も外側のヒートポンプ管４５ａを流れ、内側の貯湯槽循環管３４及び浴槽循環管５６を流れる水に熱が伝えられる。
【００５３】
ヒートポンプ４５を作動すると電磁弁４７が開き、集熱ポンプ３５が作動する。すると、貯湯槽３２の水が底部から貯湯槽循環管３４の集熱ポンプ３５内に入り、熱交換器４４で温められて温水になり、貯湯槽３２の上部に戻る。熱交換器４４の温水の出口には温度センサー４８が設置されている。温度センサー４８は、出口温度が一定値、例えば５０℃となるように、集熱ポンプ３５に制御信号を送信する。集熱ポンプ３５がこのように制御されることによって、熱交換器４４で温められた温水は、貯湯槽３２の上部に層状に溜まり、ヒートポンプ４５を作動して短時間後には、太陽集熱の場合と同じように、温水を使用することが可能となる。
【００５４】
図１１は、本実施形態の集熱器を用いた太陽熱給湯システムの他の例を示す。
【００５５】
図１１に示す集熱器を用いた太陽熱給湯システムは、熱媒体による集熱方式とヒートポンプ給湯システムを組み合わせたものである。ヒートポンプ給湯方式は、図９に示したシステムと同様なので、説明を省略する。
【００５６】
図１１に示す太陽熱給湯システム１は、集熱器１０に日射が当たり、集熱温度センサー３８が例えば４５℃以上になると集熱を開始する。まず、集熱ポンプ３５ｂが作動し、熱媒体が集熱器１０、送水管３６及び戻り管３７を循環する。集熱器１０で温められた熱媒体は、２重管の熱交換器３３の外側の管を流れ、内側の管を流れる水に熱が伝えられる。熱交換器３３は、熱媒体と水が２重管の内側と外側を互いに反対方向に流れる対向流熱交換器が好ましい。
【００５７】
続いて、電磁弁４６が開き、集熱ポンプ３５ａが運転し、貯湯槽３２の水が底部から集熱ポンプ３５ａ内に入り、熱交換器３３で温められて温水になり、貯湯槽３２の上部に戻る。温水は、貯湯槽３２の上部に層状に溜まる。
【００５８】
集熱ポンプ３５ａ，３５ｂは、集熱センサー３８からの信号により、集熱温度が例えば４５℃以上になるように回転数が制御される。集熱センサー３８からの集熱温度が例えば４５℃未満又は貯湯槽３２の下部の水温以下になった場合には、電磁弁４６が閉じ、集熱ポンプ３５ａ，３５ｂが停止し、集熱が停止する。
【００５９】
以上、本実施形態の集熱器１０は、長方形で板状の底部１１ａ及び底部１１ａの周囲から立ち上がる壁部１１ｂを有するケース１１と、ケース１１内に設置される複数の集熱板１３と、蛇行した１本の管から形成され集熱板１３に支持される熱媒管１５と、ケース１１と集熱板１３及び熱媒管１５との間に充填される断熱材１６、１７と、ケース１１の壁部１１ｂに取り付けられる透明体１９と、を備え、複数の集熱板１３は、間隔を空けて隣り合うように配置される。したがって、集熱器１０は、集熱板間の熱伝導を少なくし、集熱効率の低下を防ぐことが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態の集熱器１０では、集熱板１３は、長方形で板状の集熱部１３ａと、集熱部１３ａの裏側に設けられ熱媒管１５を支持する熱媒管支持部１３ｂと、を有し、集熱部１３ａの長辺が間隔を空けて隣り合うように配置される。したがって、集熱器１０は、集熱板間の熱伝導をより少なくし、集熱効率の低下を防ぐことが可能となる。
【００６１】
また、本実施形態の集熱器１０では、熱媒管１５は、集熱部１３ａの長辺に沿って延び、熱媒管支持部１３ｂが形成されていない集熱部１３ａの短辺付近で屈曲し、隣の集熱板１３の集熱部１３ａの短辺付近でさらに屈曲し、隣の熱媒管支持部１３ｂに嵌められて、隣の集熱部１３ａの長辺に沿って延びることを繰り返し、集熱板１３に設置される。したがって、集熱器１０は、水又は熱媒体の流れが入口から出口まで分岐や合流などがなく、熱媒管１５は一様流速の一本の管路になり、水又は熱媒体の流れが円滑になる。また、集熱器１０の製造時に、溶接やローヅケなどの加工をする必要がなく、熱媒管１５を曲げ加工のみで加工するので、低コストで信頼性の向上させることが可能となる。
【００６２】
また、本実施形態の集熱器１０は、断熱材１６，１７の上面の少なくとも一部に設置されるシート部２１をさらに備える。したがって、集熱器１０は、集熱板１３から下方向への熱放射を反射させて、集熱板１３からの熱損失を低減させることが可能となる。また、断熱材１６，１７の表面を保護することが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態の集熱器１０は、一方がケース１１の壁部１１ｂに支持され、他方が集熱板１３を支持する集熱板支持部１４をさらに備え、集熱板１３は、集熱板支持部１４にブラインドリベット２２によって固定される。したがって、集熱器１０は、集熱板１３の集熱面積を大きくすることができ、集熱効率を高くすることが可能となる。
【００６４】
また、本実施形態の集熱器１０は、複数の集熱板１３の一部に、角度を傾斜させた傾斜集熱板２３を用いる。設置する箇所に応じて、太陽光をとらえることができ、より効率良く集熱することが可能となる。
【００６５】
また、本実施形態の太陽熱給湯システム１は、集熱器１０と、集熱器１０によって温められた温水を蓄える貯湯槽３２と、を備え、集熱器１０によって温められた温水は、貯湯槽３２の上部から層状に溜まる。したがって、集熱が開始するとすぐに太陽熱で温められた温水を使用することが可能となる。
【００６６】
また、本実施形態の太陽熱給湯システム１は、給湯加熱可能なヒートポンプ４５を備え、ヒートポンプ４５によって温められた温水は、貯湯槽３２の上部から層状に溜まる。したがって、ヒートポンプ４５を作動して短時間後には、太陽集熱の場合と同じように、温水を使用することが可能となる。
【００６７】
なお、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。
【符号の説明】
【００６８】
１０…集熱器
１１…ケース
１２…補強板
１３…集熱板
１４…集熱板支持部
１５…熱媒管
１６…第１断熱材（断熱材）
１７…第２断熱材（断熱材）
１８…透明体支持部
１９…透明体
２０…透明体押さえ部
２１…シート部
２２…ブラインドリベット
２３…傾斜集熱板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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