(57)【要約】【課題】作業性よく、集熱パイプを集熱板の裏面に取付けることができ、かつ、集熱板が熱で反っても剥がれない集熱パイプの取付け構造を提供する。【解決手段】本発明の集熱パイプの取付構造は、集熱板１の裏面に集熱パイプ３を配設し、該集熱パイプ３を覆うようにフィン２を載置し、ついで上記集熱板１の裏面に箱体４を覆設し、上記集熱板１と上記箱体４とによって形成された閉空間に発泡性断熱材を注入するとともに発泡させ、この発泡による体積膨張の圧力で上記集熱パイプ３を上記フィン２を介して集熱板１の裏面に圧着させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集熱板の裏面に集熱パイプを配設し、該集熱パイプを覆うようにフィンを載置し、ついで上記集熱板の裏面に箱体を覆設し、上記集熱板と上記箱体とによって形成された閉空間に発泡性断熱材を注入するとともに発泡させ、この発泡による体積膨張の圧力で上記集熱パイプを上記フィンを介して集熱板の裏面に圧着させたことを特徴とする集熱パイプの取付け構造。
【請求項２】
上記発泡性断熱材が常温発泡性断熱材である請求項１に記載の集熱パイプの取付け構造。
【請求項３】
上記箱体が自己復元性を有する材料から構成されるとともに、その側面に蛇腹部が設けられた請求項１に記載の集熱パイプの取付け構造。
【請求項４】
上記箱体が自己復元性を有する材料から構成されるとともに、その側面に薄肉部が設けられた請求項１に記載の集熱パイプの取付け構造。
【請求項５】
上記集熱板が透明部材と太陽電池パネルとから構成された請求項１に記載の集熱パイプの取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集熱パイプの取付け構造に関する。さらに詳しくは、太陽電池、ソーラー給湯システム等、太陽光を利用する装置に取付けられる集熱板の集熱パイプの取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような太陽光利用装置としては、従来から多数の技術が知られている（例えば、特許文献１、２、３参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１９９６４９号公報（第１−４頁、第１図、第１５図）
【特許文献２】
特開平２００１−２４４４９０号公報（第１−４頁、第１図、第３図）
【特許文献３】
特開２００１−１７４０７１号公報（第１−３頁、第１図、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、ソーラー給湯システムにおいては、集熱板の裏面に取付けられた集熱パイプ内を熱媒が循環し、熱せられた熱媒が水と熱交換し、温水を供給する。この場合、上記集熱パイプ３は、本願図６に示す側断面図から明らかなように、フィン２に抱持され、フィン２のリム部２１を集熱板１の裏面に接着剤で接着することによって、固定される。上記のようにして、集熱パイプ３を取付けられた集熱板１は、ロックウール等の保温材９を充填した箱体４に納められ、ソーラー給湯システムの集熱部として用いられている。
【０００５】
しかしながら、フィンを、例えば、ホットメルト型接着剤を用いて集熱板の裏面に接着するには、上記接着剤の溶融、塗布、養生等の繁雑な操作を必要とし、また、接着性が安定しないという問題がある。さらに、集熱板が熱によって反る場合があり、フィンが集熱板の裏面から剥がれ、集熱パイプと集熱板との間に隙間が生じ、集熱性が低下するという問題もある。本発明は、このような問題点を解決し、簡単に、作業性よく、集熱パイプを、集熱板の裏面に取付けることができるとともに、集熱板が熱で反ったときでも、集熱パイプと集熱板との間に隙間が生じることのない、集熱パイプの取付け構造を提供することを、その課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記課題を解決するために、つぎのような技術的手段を講じている。すなわち、本発明によれば、集熱板の裏面に集熱パイプを配設し、該集熱パイプを覆うようにフィンを載置し、ついで上記集熱板の裏面に箱体を覆設し、上記集熱板と上記箱体とによって形成された閉空間に発泡性断熱材を注入するとともに発泡させ、この発泡による体積膨張の圧力で上記集熱パイプを上記フィンを介して集熱板の裏面に圧着させたことを特徴とする集熱パイプの取付け構造が提供される。このようにすることにより、体積膨張圧で、フィンが集熱板の裏面に圧着されるため、接着剤を使用することなく、集熱板の裏面に上記フィンを介して集熱パイプを取付けることができる。
【０００７】
上記発泡性断熱材が常温発泡性断熱材であることが好ましい。例えば、常温発泡性ウレタン樹脂を用いることにより、集熱板の裏面への集熱パイプの取付けと、断熱材の充填とを一工程で行えるため、作業性を格段に向上させることができる。また、集熱板が熱により反っても、接着剤を使用していないため、フィンが集熱板の裏面から剥がれ、集熱パイプと集熱板との間に隙間が生じ、集熱性が低下するという問題も解消することができる。
【０００８】
上記箱体を自己復元性を有する材料から構成するとともに、その側面に蛇腹部を設けることが好ましい。このようにすることにより、蛇腹部が伸縮自在となるため、所望の量の発泡性断熱材を注入することができる。
【０００９】
上記箱体を自己復元性を有する材料から構成するとともに、その側面に薄肉部を設けることが好ましい。このようにすることにより、薄肉部が膨出自在となるため、所望の量の発泡性断熱材を注入することができる。
【００１０】
上記集熱板を透明部材と、太陽電池パネルとから構成することが好ましい。このようにすることによって、給湯システムに加えて発電機能をも付与することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して、さらに詳細に説明する。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明にかかる集熱パイプの取付け構造の作製工程を示す説明図である。まず、図１（ａ）に示されるように、集熱板１の裏面に集熱パイプ３を配設し、この集熱パイプ３を覆うようにフィン２を載置する。このとき、集熱パイプ３が所定の位置からずれないように、フィン２のリム部２１を粘着テープ等で仮止めすることが好ましい。
【００１２】
ついで、図１（ｂ）に示すように、集熱板１の裏面に箱体４を覆設し、箱体４のフランジ部４１と封止部材５とをしっかりとビス留めする。さらに、図１（ｃ）に示すように、箱体４に設けられた常温発泡性ウレタン樹脂６の注入孔４２から、常温で液体の上記ウレタン樹脂６を注入する。注入完了後、内部では発泡反応が起こるため、残留していた空気を置換した後、注入孔４２を封止する。このようにすることにより、箱体４内では、上記ウレタン樹脂６の発泡による体積膨張の圧力で、フィン２１が集熱板１の裏面に圧着されるとともに、上記ウレタン樹脂６が充填されるため、集熱パイプ３の取付けと、断熱材としての発泡ウレタン樹脂の充填が一工程で行われる。
【００１３】
図２は、上記ウレタン樹脂６を注入、発泡後、注入孔４２を封止した状態を示す側断面図である。図２からよくわかるように、フィン２のリム部２１は、矢印で示すように、上記ウレタン樹脂６が発泡し、体積膨張するときの圧力で、集熱板１の裏面に圧着される。したがって、接着剤を用いなくても、集熱パイプ３を、フィン２を介して、集熱板１の裏面にしっかりと取付けることができる。このとき、上記ウレタン樹脂６の注入量を調整することにより、フィン２を集熱板１の裏面に圧着する力を加減することができるとともに、充填密度をも加減することができ、したがって、保温効果の調整も可能となる。
【００１４】
図３は、自己復元性を有する箱体４の側面に、蛇腹部４３を設けた形態を示す側断面図である。上記ウレタン樹脂６の注入量を増やす場合は、蛇腹部４３が伸張して収容容積が増え、発泡終了後、発泡後の体積変化に追随して、収縮する。図４は、自己復元性を有する箱体４の側面に、薄肉部４４を設けた形態を示す側断面図である。上記ウレタン樹脂６の注入量を増やす場合は、薄肉部４４が膨出して収容容積が増え、発泡終了後、発泡後の体積変化に追随して、収縮する。
【００１５】
図５は、集熱板１を透明部材７と、太陽電池パネル８とから構成した形態を示す一部切欠き斜視図である。図５において、透明部材７としてガラスを用い、太陽電池パネル８に太陽電池８１を配設すれば、給湯システムのみならず、発電システムとしても利用できる。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明は、集熱板１の裏面に集熱パイプ３を配設し、該集熱パイプ３を覆うようにフィン２を載置し、ついで上記集熱板１の裏面に箱体４を覆設し、上記集熱板１と上記箱体４とによって形成された閉空間に発泡性断熱材を注入するとともに発泡させ、この発泡による体積膨張の圧力で上記集熱パイプ３を上記フィン２を介して集熱板１の裏面に圧着させたことを特徴とする集熱パイプ３の取付け構造である。このようにすることにより、体積膨張圧で、フィン２が集熱板１の裏面に圧着されるため、接着剤を使用することなく、集熱板１の裏面に上記フィン２を介して集熱パイプ３を取付けることができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、上記発泡性断熱材が常温発泡性断熱材とされる。例えば、常温発泡性ウレタン樹脂６を用いることにより、請求項１に記載の発明の効果に加えて、集熱板１の裏面への集熱パイプ３の取付けと、断熱材の充填とを一工程で行えるため、作業性を格段に向上させることができる。また、集熱板１が熱により反っても、接着剤を使用していないため、フィン２が集熱板１の裏面から剥がれ、集熱パイプ３と集熱板１との間に隙間が生じ、集熱性が低下するという問題も解消することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、上記箱体４を自己復元性を有する材料から構成するとともに、その側面に蛇腹部４３が設けられる。このようにすることにより、請求項１に記載の発明の効果に加えて、蛇腹部４３が伸縮自在となるため、所望の量の発泡性断熱材を注入することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、上記箱体４を自己復元性を有する材料から構成するとともに、その側面に薄肉部４４が設けられる。このようにすることにより、請求項１に記載の発明の効果に加えて、薄肉部４４が膨出自在となるため、所望の量の発泡性断熱材を注入することができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、上記集熱板１が、透明部材７と太陽電池パネル８とから構成される。このようにすることによって、請求項１に記載の発明の効果に加えて、給湯システムに発電機能をも付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
本発明にかかる集熱パイプの取付け構造の作製工程を示す説明図である。
【図２】本発明にかかる集熱パイプの取付け構造を示す側断面図である。
【図３】図２における箱体の側面に蛇腹部を設けた形態を示す側断面図である。
【図４】図２における箱体の側面に薄肉部を設けた形態を示す側断面図である。
【図５】集熱板を透明部材と太陽電池パネルから構成した形態を示す一部切欠き斜視図である。
【図６】公知のソーラー給湯システムの集熱部を示す側断面図である。
【符号の説明】
１          集熱板
２          フィン
２１        リム部
３          集熱パイプ
４          箱体
４１        フランジ部
４２        注入孔
４３        蛇腹部
４４        薄肉部
５          封止部材
６          常温発泡性ウレタン樹脂
７          透明部材
８          太陽電池パネル
８１        太陽電池
９          保温材
【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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