(57)【要約】【課題】加工が容易で、簡単な構造を持つとともに、集熱効率に優れた太陽熱集熱器を提供する。【解決手段】複数の集熱板４を備えた横長の太陽熱集熱器Ａにおいて、水平方向一端に給水ヘッダー１を、水平方向他端には集水ヘッダー３を対設し、該給水ヘッダー１と集水ヘッダー３との間は集熱板４に内設された横長の通水管２で連通されるとともに、上記給水ヘッダー１の下部には、循環する熱媒の入口である給水口１１を備え、上記集水ヘッダー３の上部には加温された熱媒の出口である送湯口３１を備え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】
複数の集熱板を備えた横長の太陽熱集熱器において、水平方向一端に給水ヘッダーを、水平方向他端には集水ヘッダーを対設し、該給水ヘッダーと集水ヘッダーとの間は集熱板に内設された横長の通水管で連通されるとともに、上記給水ヘッダーの下部には、循環する熱媒の入口である給水口を備え、上記集水ヘッダーの上部には加温された熱媒の出口である送湯口を備えることを特徴とする太陽熱集熱器。
【請求項２】
上記送湯口に接続配管を下向きに接続してＵ字管構造とするとともに、この接続配管と隣接される太陽熱の給水口とを相互に接続可能とされた請求項１に記載の太陽熱集熱器。
【請求項３】
上記集水ヘッダーに下向き配管を延設してＵ字管を形成し、この下向き配管の下端を送湯口とした請求項１に記載の太陽熱集熱器。
【請求項４】
上記熱媒が水である請求項１に記載の太陽熱集熱器。
【請求項５】
上記通水管には金属フィンが装着された請求項１に記載の太陽熱集熱器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソーラーシステムに関する。さらに詳しくは、太陽熱集熱器と蓄熱貯湯槽とから構成されるソーラーシステムの太陽熱集熱器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽熱を利用して給湯するソーラーシステムはよく知られており、通常、太陽熱集熱器と蓄熱貯湯槽とから構成されている。太陽熱集熱器は複数の集熱板から構成されるとともに、建物の屋上や屋根の上に載置され、上記集熱板に内設した通水管に熱媒、例えば水を送り、太陽熱を吸収して加温された水を蓄熱貯湯槽に送湯し、蓄熱貯湯槽においては、太陽熱集熱器からの送湯を熱交換器で熱交換して用水を加温し、得られた湯を各所に給湯するようにされている。このとき、上記太陽熱集熱器における集熱効率がソーラーシステムの性能を左右するため、いかに熱効率よく太陽熱を集熱するかについて、各種提案がなされている（特許文献１、２、３、４。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２５３１６８号公報（第１−３頁、第１図、第２図、第４図）
【特許文献２】
特開昭５８−２４７５８号公報（第１−２頁、第１図）
【特許文献３】
特開昭５８−２１３１５５号公報（第１−４頁、第２、３、４、５図）
【特許文献４】
特開昭６０−１６２１５２号公報（第１−２頁、第２図）
【０００４】
例えば、上記の中で、特開昭５８−２１３１５５号公報には、本願図５に示す太陽熱集熱器Ｃが開示されている。上記太陽熱集熱器Ｃは、本願図５に示すように、２つの集熱器Ｃａ、Ｃｂを左右に並べて横長とすることにより構成されている。同図から明らかなように、水供給口１０１から供給された水は、各給水ヘッダー１０から集熱器Ｃａ、Ｃｂに並列に送られ、複数の集熱板４０に内設された上下方向に伸びる複数本の通水管２０を下から上に流れる間に加温される。集熱器Ｃａ、Ｃｂで加温された水は、集水ヘッダー３０に流入して合一し、送湯管３０１を経由して図示しない蓄熱貯湯槽に送られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記集熱器Ｃａ、Ｃｂは、本願図５からよくわかるように、多数の通水管２０を縦方向に配設しているため、給水ヘッダー１０および集水ヘッダー３０との接続個所が多く、その加工に手間がかかるという問題がある。さらに、配管も複雑となるため、配管抵抗も大きく、水詰まりの原因ともなる。本発明は、このような問題を解決して、加工が容易で、構造が簡単であるとともに、集熱効率に優れた太陽熱集熱器を提供することを、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、複数の集熱板を備えた横長の太陽熱集熱器において、水平方向一端に給水ヘッダーを、水平方向他端には集水ヘッダーを対設し、該給水ヘッダーと集水ヘッダーとの間は集熱板に内設された横長の通水管で連通されるとともに、上記給水ヘッダーの下部には、循環する熱媒の入口である給水口を備え、上記集水ヘッダーの上部には加温された熱媒の出口である送湯口を備えることを特徴とする太陽熱集熱器が提供される。このとき、同一集熱面積を有する太陽熱集熱器であれば、従来技術における縦方向に配設された通水管の間隔と同じ間隔で、横長に通水管を配設することにより、集熱効率を従来と略同等に保ちながら、通水管の設置本数を少なくすることができる。その結果、加工が容易となり、構造が簡単であるとともに、集熱効率に優れた太陽熱集熱器を提供することができる。また、給水口よりも送湯口の方が高い位置にあるから、上記給水ヘッダーと集水ヘッダーとを連通する複数の通水管内を熱媒が均一に流れる。
【０００７】
上記送湯口に接続配管を下向きに接続してＵ字管構造とするとともに、この接続配管と隣接される太陽熱集熱器の給水口とを相互に接続可能とされることが好ましい。送湯口をＵ字管構造とすることによって、一つの太陽熱集熱器の送湯口がその下部に位置するようになるため、他の太陽熱集熱器の給水口と突き合わせて容易に接続することができる。その結果、隣接する太陽熱集熱器を簡単に接続することが可能となる。
【０００８】
上記集水ヘッダーに下向き配管を延設してＵ字管を形成し、この下向き配管の下端を送湯口とすることが好ましい。このようにすることによって、一つの太陽熱集熱器の送湯口がその下部に位置するようになるため、他の太陽熱集熱器の給水口と突き合わせて容易に接続することができる。その結果、太陽熱集熱器を隣接して簡単に接続することが可能となる。
【０００９】
上記熱媒が水であることが好ましい。人体にとって無害な水を熱媒として用いるため、安全衛生上の問題がなく、また太陽熱集熱器の保守、管理が容易となる。
【００１０】
上記通水管には金属フィンが装着されることが好ましい。このようにすることによって、太陽熱を効率的に通水管に伝熱することができ、集熱効率の向上を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、熱媒として水を用いる場合の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は、屋根の傾斜に沿って屋根上に設けられた本発明にかかる横長の太陽熱集熱器Ａの概略を示す平面図である。図１において、熱媒としての水は、給水口１１から給水ヘッダー１の下部に送られ、複数の集熱板４内に内設された水平方向に伸びる通水管２を通過する間に太陽熱によって加温され、給水口１１とは水平方向に対向する集水ヘッダー３に流入する。このとき、通水管２には集熱効率を向上させるため、金属フィン（図示せず）が装着されている。加温された水は、集水ヘッダー３の上部に設けられた送湯口３１から、後述する蓄熱貯湯槽に送られる。
【００１２】
図２は、２個の横長の太陽熱集熱器Ａの送湯口３１に下向きに接続配管３１１を接続し、この接続配管３１１を用いて両者を接続した形態を示す平面図である。図３は、上記集水ヘッダー３に下向き配管を延設してＵ字管を形成し、この下向き配管の下端を送湯口３１とした形態を示す。このとき、送湯口３１は、太陽熱集熱器Ａの下部に位置することとなるため、この送湯口３１と、他の太陽熱集熱器Ａの給水口１１とを突き合わせて接続すれば、両者を簡単に接続することができる。
【００１３】
図４は、図３のように構成した３個の横長の太陽熱集熱器Ａを屋根の上に載置し、蓄熱貯湯槽Ｂとの間に、熱媒としての水の循環回路を形成した状態を示す概略説明図である。図４からよくわかるように、蓄熱貯湯槽Ｂからの給水配管５は、太陽熱集熱器Ａの給水口１１に接続され、送湯口３１は、送湯配管６に接続され、循環回路を形成している。すなわち、太陽光によって加温された水は、送湯配管６を経て熱交換器７で用水と熱交換し、循環ポンプＰによって再び給水配管５を経て、給水口１１に送り返される。一方、用水配管８から補給される用水は、熱交換器７で熱交換し、加温された後、給湯配管９に供給される。給湯配管９からの温水は、各所の温水栓に供給され、かくして、温水栓を捻れば何時でも湯の出るソーラーシステムとすることができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明は、複数の集熱板４を備えた横長の太陽熱集熱器Ａにおいて、水平方向一端に給水ヘッダー１を、水平方向他端には集水ヘッダー３を対設し、該給水ヘッダー１と集水ヘッダー３との間は集熱板４に内設された横長の通水管２で連通されるとともに、上記給水ヘッダー１の下部には、循環する熱媒の入口である給水口１１を備え、上記集水ヘッダー３の上部には加温された熱媒の出口である送湯口３１を備えることを特徴とする太陽熱集熱器Ａである。このとき、同一集熱面積を有する太陽熱集熱器Ａであれば、従来技術における縦方向に配設された通水管２の間隔と同じ間隔で、通水管２を横長に配設することにより、集熱効率を従来と略同等に保ちながら、通水管２の設置本数を少なくすることができる。その結果、加工が容易となり、簡単な構造で、集熱効率に優れた太陽熱集熱器Ａを提供することができる。また、給水口よりも送湯口の方が高い位置にあるから、上記給水ヘッダーと集水ヘッダーとを連通する複数の通水管内を熱媒が均一に流れる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、上記送湯口３１に接続配管３１１を下向きに接続してＵ字管構造とするとともに、この接続配管３１１と隣接される太陽熱集熱器Ａの給水口１１とを相互に接続可能とされる。送湯口３１をＵ字管構造とすることによって、一つの太陽熱集熱器の送湯口がその下部に位置するようになるため、他の太陽熱集熱器の給水口と突き合わせて容易に接続することができる。その結果、隣接する太陽熱集熱器を簡単に接続することが可能となる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、上記集水ヘッダー３に下向き配管を延設してＵ字管を形成し、この下向き配管の下端が送湯口３１とされる。このようにすることによって、一つの太陽熱集熱器Ａの送湯口３１がその下部に位置するようになるため、他の太陽熱集熱器Ａの給水口１１と突き合わせて容易に接続することができる。その結果、太陽熱集熱器Ａを隣接して簡単に接続することが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、上記熱媒が水とされる。人体にとって無害な水を熱媒として用いるため、請求項１に記載の発明の効果に加えて、安全衛生上の問題がなく、また太陽熱集熱器Ａの保守、管理が容易となる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、上記通水管２には金属フィンが装着される。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、太陽熱を効率的に通水管２に伝熱することができ、集熱効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる太陽熱集熱器の概略を示す平面図である。
【図２】図１に示す太陽熱集熱器を接続して用いた形態を示す平面図である。
【図３】集水ヘッダーと接続配管とから形成されたＵ字管を有する太陽熱集熱器を接続した形態を示す平面図である。
【図４】図３に示す太陽熱集熱器を３個用いて構成したソーラーシステムの概略説明図である。
【図５】公知の太陽熱集熱器の概略を示す平面図である。
【符号の説明】
Ａ          本発明にかかる太陽熱集熱器
１          給水ヘッダー
１１        給水口
２          通水管
３          集水ヘッダー
３１        送湯口
３１１      接続配管
４          集熱板
Ｂ          蓄熱給湯装置
５          給水配管
６          送湯配管
７          熱交換器
８          用水配管
９          給湯配管
Ｐ          循環ポンプ
Ｃ          従来技術による太陽熱集熱器
Ｃａ        同上を構成する集熱器
Ｃｂ        同上を構成する集熱器
１０        同上給水ヘッダー
１０１      同上給水口
２０        同上通水管
３０        同上集水ヘッダー
３０１      同上送湯口
４０        同上集熱板
【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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