(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯器と、太陽熱集熱器と、前記給湯器と前記太陽熱集熱器に接続され両者の混合流量比を調節して適温の出湯を行う混合手段とを備え、前記太陽熱集熱器は水道直結され太陽熱集熱器の略全面に配設された通水配管と蓄熱体とで構成され、前記通水配管の上部に位置する蓄熱体の蓄熱温度を下部に位置する蓄熱体の蓄熱温度よりも低く設定した太陽熱利用給湯装置。
【請求項２】
給湯器と、太陽熱集熱器と、前記給湯器と前記太陽熱集熱器に接続され両者の混合流量比を調節して適温の出湯を行う混合手段とを備え、前記太陽熱集熱器は水道直結され太陽熱集熱器の略全面に配設された通水配管と蓄熱体とで構成され、前記蓄熱体の上面を形成する上部外装の熱伝導率を、下面を形成する下部外装の熱伝導率よりも小さく設定した太陽熱利用給湯装置。
【請求項３】
蓄熱体は、相変化を伴う物質である潜熱蓄熱材を用いた請求項１に記載の太陽熱利用給湯装置。
【請求項４】
蓄熱体は、偏平な箱状容器に蓄熱材を充填して構成し、通水配管の上下を前記蓄熱体で挟んで配設するとともに、前記蓄熱体の上面または下面には前記通水配管を密着収納する複数条の溝を設けた請求項１または２記載の太陽熱利用給湯装置。
【請求項５】
蓄熱体は、周囲をシールした金属ラミネートフィルムの袋状容器に潜熱蓄熱材を封入して構成し、通水配管の上下を前記蓄熱体で挟んで配設した請求項１または２記載の太陽熱利用給湯装置。
【請求項６】
蓄熱体は、蓄熱材が充填された筒体と前記筒体の両端を貫通する通水配管とで構成された蓄熱パイプである請求項１または２記載の太陽熱利用給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽熱を受熱してその熱量を給湯に利用する太陽熱利用給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の太陽熱利用装置としては、例えば、特開平７−９８４５７号公報に記載されているような太陽熱温水器があった。図７は、前記公報に記載された従来の太陽熱利用した太陽熱温水器を示すものである。
【０００３】
図７において、１は太陽熱温水器、２は貯水タンク、３ガラス板、４は太陽熱集熱器、５は太陽熱温水器１へ水を給水する給水配管、６は貯水タンクの温水を出水する出湯配管である。この構成において、貯水タンク２から太陽熱集熱器４へ送り込まれた水は、ガラス板３を通過する太陽光によって温めることができ、温水として貯水タンク２に蓄えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の太陽熱温水器は、水道直圧式にする場合貯水タンクの容量が大きいため減圧弁や圧力逃がし弁（図示せず）などを設けて上限圧力を設定し、この上限圧力に合わせて耐圧形状でタンク板厚も大きくした耐圧設計をする必要があり、太陽熱温水器１が高価になり重量も大きくなるので、一般的にはボールタップ（図示せず）などを設けて貯水量を調節する圧力解放式にしていた。このため、出湯配管６を市水の水道配管に直接接続することができず使用方法が限定されるため、主に浴槽の湯張りのために屋根上の貯水タンク２から温水を落とし込むための給湯装置として用いられ、利用範囲の狭いものとなり、光熱費の節約も風呂利用分に限られるという課題を有していた。
【０００５】
一方、水道配管に直接接続し、キッチン蛇口や風呂シャワーなど各所の端末に給湯接続できるようにした従来の太陽熱利用給湯装置として、図８に示すようなものがあった。
【０００６】
図８において、７は給水源であり、８は減圧弁、９は減圧弁８を介して給水源７に接続された貯湯タンク、１０は貯湯タンク９に設けた圧力逃がし弁、１１は貯湯タンク９内に設けた熱交換器、１２は熱交換器１１と太陽熱集熱器４とをつなぐ循環回路、１３は循環回路１２に設けた循環ポンプである。この構成において、循環回路１２内を流れる水またはブラインなどの熱媒体は、太陽熱集熱器４でガラス板３を通過する太陽光によって加熱されて温水となり、循環ポンプ１３により熱交換器１１に送り込まれて、給水源７に接続された貯湯タンク９内の水を加熱することで給湯用の湯を作ることができる。こうして蓄えられた温水は出湯配管６を介してキッチン蛇口１４や風呂シャワー１５などの各所の端末に接続され、給湯利用される。しかしながら、前記従来の太陽熱利用給湯装置では、その給湯利用量に応じて例えば３００Ｌ以上の大容量耐圧タンクが必要となり、貯湯タンク９のコストが高くなる。また、減圧弁８や圧力逃がし弁１０などを設けて複雑な構成となるため、給湯装置全体の価格も高くなり、高価な機器価格に対して光熱費節約効果が小さくなってしまうという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、太陽の日射を有効に利用して光熱費を節約するとともに、耐圧タンクを必要とせずに水道配管に直接接続し、キッチン蛇口や風呂シャワーなど各所の端末への給湯接続を簡単構成で実現し、機器価格が安く光熱費の節約効果が大きい太陽熱利用給湯装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の太陽熱利用給湯装置は、給湯器と、太陽熱集熱器と、前記給湯器と前記太陽熱集熱器に接続され両者の混合流量比を調節して適温の出湯を行う混合手段とを備え、前記太陽熱集熱器は水道直結され太陽熱集熱器の略全面に配設された通水配管と蓄熱体とで構成され、前記通水配管の上部に位置する蓄熱体の蓄熱温度を下部に位置する蓄熱体の蓄熱温度よりも低く設定したものである。
【０００９】
これによって、簡単構成で太陽熱集熱器からの出湯を水道直圧式にできるので、安価に製作することが可能となる。また、水道直圧式となることによりキッチン蛇口や風呂シャワーなど各所の端末に給湯接続できるので、利用範囲が広がり、太陽熱利用による給湯用燃料とその費用の節約が大きくなる。
【００１０】
特に、日射が当たり易く構成されている蓄熱体上面は断熱構成された蓄熱体下面よりも外気へ放熱しやすくなっているが、日射量が小さくなった放熱損失発生時は上部蓄熱材の蓄熱温度が低温であり、外気温との温度差が小さくなるので蓄熱した太陽熱の放熱損失を抑制することができる。したがって、集熱効率のより高い太陽熱集熱器とすることができ、光熱費の節約効果が大きい太陽熱利用給湯装置を提供できる。
【００１１】
また、本発明の太陽熱利用給湯装置は、給湯器と、太陽熱集熱器と、前記給湯器と前記太陽熱集熱器に接続され両者の混合流量比を調節して適温の出湯を行う混合手段とを備え、前記太陽熱集熱器は水道直結され太陽熱集熱器の略全面に配設された通水配管と蓄熱体とで構成され、前記蓄熱体の上面を形成する上部外装の熱伝導率を、下面を形成する下部外装の熱伝導率よりも小さく設定したものである。
【００１２】
これによって、特に、日射が当たり易く構成されている蓄熱体上面は断熱構成された蓄熱体下面よりも外気へ放熱しやすくなっているが、蓄熱体の上部外装の熱伝導率が下部外装の熱伝導率よりも小さいので、蓄熱した太陽熱の放熱損失を抑制することができる。したがって、集熱効率の高い太陽熱集熱器とすることができ、効率良く集熱した太陽熱が低温であっても混合手段により給湯利用可能となり、光熱費の節約効果が大きい太陽熱利用給湯装置を提供できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、給湯器と、太陽熱集熱器と、給湯器と太陽熱集熱器に接続され両者の混合流量比を調節して適温の出湯を行う混合手段とを備え、太陽熱集熱器は水道直結され太陽熱集熱器の略全面に配設された通水配管と蓄熱体とで構成し、前記通水配管の上部に位置する蓄熱体の蓄熱温度を下部に位置する蓄熱体の蓄熱温度よりも低く設定したことにより、太陽熱集熱器が太陽の日射を受けているとき、太陽熱集熱器に設けた蓄熱体に太陽熱を蓄熱させ、給湯使用時に通水配管に水道水を流通させ蓄熱体の熱で水道水を加熱するので、簡単構成で太陽熱集熱器からの出湯を水道直圧式にでき、安価に製作することが可能となる。また、水道直圧式となることによりキッチン蛇口や風呂シャワーなど各所の端末に給湯接続できるので、利用範囲が広がり、太陽熱利用による給湯用燃料とその費用の節約が大きくなる。したがって、機器価格が安く光熱費の節約効果が大きい太陽熱利用給湯装置を提供できる。
【００１４】
そして、通水配管の上部に位置する蓄熱体の蓄熱温度を下部に位置する蓄熱体の蓄熱温度よりも低く設定したしたことにより、日射が当たり易く構成されている蓄熱体上面は断熱構成された蓄熱体下面よりも外気へ放熱しやすくなっているが、日射量が小さくなった放熱損失発生時は上部蓄熱材の蓄熱温度が低温であり、外気温との温度差が小さくなるので蓄熱した太陽熱の放熱損失を抑制することができる。したがって、集熱効率のより高い太陽熱集熱器とすることができ、光熱費の節約効果が大きい太陽熱利用給湯装置を提供できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、給湯器と、太陽熱集熱器と、給湯器と太陽熱集熱器に接続され両者の混合流量比を調節して適温の出湯を行う混合手段とを備え、太陽熱集熱器は水道直結され太陽熱集熱器の略全面に配設された通水配管と蓄熱体とで構成し、前記蓄熱体の上面を形成する上部外装の熱伝導率を、下面を形成する下部外装の熱伝導率よりも小さく設定したことにより、太陽熱集熱器が太陽の日射を受けているとき、太陽熱集熱器に設けた蓄熱体に太陽熱を蓄熱させ、給湯使用時に通水配管に水道水を流通させ蓄熱体の熱で水道水を加熱するので、簡単構成で太陽熱集熱器からの出湯を水道直圧式にでき、安価に製作することが可能となる。また、水道直圧式となることによりキッチン蛇口や風呂シャワーなど各所の端末に給湯接続できるので、利用範囲が広がり、太陽熱利用による給湯用燃料とその費用の節約が大きくなる。したがって、機器価格が安く光熱費の節約効果が大きい太陽熱利用給湯装置を提供できる。
【００１６】
そして、蓄熱体の上面を形成する上部外装の熱伝導率を、下面を形成する下部外装の熱伝導率よりも小さく設定したことにより、日射が当たり易く構成されている蓄熱体上面は断熱構成された蓄熱体下面よりも外気へ放熱しやすくなっているが、蓄熱体の上部外装の熱伝導率が下部外装の熱伝導率よりも小さいので、蓄熱した太陽熱の放熱損失を抑制することができる。したがって、集熱効率の高い太陽熱集熱器とすることができ、効率良く集熱した太陽熱が低温であっても混合手段により給湯利用可能となり、光熱費の節約効果が大きい太陽熱利用給湯装置を提供できる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１に記載の蓄熱体を潜熱蓄熱材を用いたものにしたことにより、受熱した太陽熱を蓄熱体に用いた物質の相変化によって蓄熱し、蓄熱体の温度上昇を伴うことなく比較的低温のまま蓄熱することができるので、蓄熱した太陽熱の放熱を抑制することができる。したがって、集熱効率の高い太陽熱集熱器とすることができ、効率良く集熱した太陽熱が低温であっても混合手段により給湯利用可能となり、光熱費の節約効果が大きい太陽熱利用給湯装置を提供できる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、特に請求項１または２記載の発明において、蓄熱体は、偏平な箱状容器に蓄熱材を充填して構成し、通水配管は蓄熱体の上面または下面に設けた溝に密着収納して上下を蓄熱体で挟んで配設したことにより、配管収納用の溝を設けた箱状容器を樹脂成形などで形成し、蓄熱材を充填して蓄熱体を構成すればよいので、集熱に必要な大面積の太陽熱集熱器であっても、この蓄熱体を複数個配設すれば容易かつ低コストで製造できる。また、溝に通水配管を密着収納できるので、受熱した太陽熱の放出時に熱抵抗が小さくなり、応答性と伝熱効率が向上し、光熱費の節約効果が大きくなる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、特に請求項１または２に記載の発明において、蓄熱体は、周囲をシールした金属ラミネートフィルムの袋状容器に潜熱蓄熱材を封入して構成し、通水配管の上下を前記蓄熱体で挟んで配設したことにより、金属ラミネートフィルムの袋状容器に潜熱蓄熱材を封入し蓄熱体を構成すればよいので、集熱に必要な大面積の太陽熱集熱器であっても、この蓄熱体を複数個配設すれば容易かつ低コストで製造できる。また、放熱時に凝固するタイプの潜熱蓄熱材であっても受熱融解時に通水配管に密着する形状に形成できるので、受熱した太陽熱の放出時に熱抵抗が小さくなり、応答性と伝熱効率が向上し、光熱費の節約効果が大きくなる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、特に請求項１または２記載の発明において、蓄熱体は、蓄熱材が充填された筒体と前記筒体の両端を貫通する通水配管とで構成された蓄熱パイプであることにより、蓄熱体と通水配管を蓄熱パイプとして一体化、ユニット化して製造できるので、集熱に必要な大面積の太陽熱集熱器であっても、この蓄熱パイプを複数個配設すれば容易かつ低コストで製造できる。また、蓄熱体と通水配管が一体化して密着しているので、受熱した太陽熱の放出時に熱抵抗が小さくなり、応答性と伝熱効率が向上し、光熱費の節約効果が大きくなる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２２】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１における太陽熱利用給湯装置の構成図を示すものであり、図２は同太陽熱利用給湯装置の太陽熱集熱器の断面図である。図１、図２において、２１は太陽の日射を受光する太陽熱集熱器で、断熱構成された底板２２と側板２３、および透光板２４とで箱状に形成されており、その内部には太陽熱集熱器２１の略全面にわたり面状に蛇行配列された通水配管２５と、通水配管２５を挟んで上下に配設した蓄熱体２６が設けてある。蓄熱体２６は、配管収納用の複数条の溝２７を上面あるいは下面に設けた偏平な箱状容器２８を樹脂成形で形成し、通水配管２５上部の蓄熱体２６には塩化カルシウム水和塩を用いた上部蓄熱材２９を充填し、通水配管２５下部の蓄熱体２６には硫酸ナトリウム水和塩を用いた下部蓄熱材３０を充填して構成されている。３１は給湯器である瞬間形ガス湯沸器であり、給水源３２から導入された水道水を加熱して出湯する。３３は瞬間形ガス湯沸器３１から出湯される水と太陽熱集熱器２１から流入する水を適温に混合するための混合手段である電動混合弁であり、電動混合弁３３の一方は瞬間形ガス湯沸器３１に接続され、他方は給水源３２に水道直結された太陽熱集熱器２１の通水配管２５の出口と接続されて、両者の混合流量比率を調節するようになっている。３４は電動混合弁３３の混合比率を調節するために給湯湯温を検出する給湯湯温センサ、３５は予め設定されている適温（例えば６０℃）に給湯湯温を調節するために給湯湯温センサ３４と電動混合弁３３とに電気的に接続されている制御部、３６は給水源３２から太陽熱集熱器２１を経て電動混合弁３３に至る太陽熱管路、３７は太陽熱管路３６の太陽熱集熱器２１上流から分岐し給水源３２から電動混合弁３３に直接接続されるバイパス管路、３８はバイパス管路の途中に設けて流通を開閉する電磁開閉弁、３９は給水源からの水道水温を検出する入水温度センサ、４０は太陽熱集熱器２１近傍の外気温度を検出する外気温度センサであり、電磁開閉弁３８、入水温度センサ３９、外気温度センサ４０も制御部３５に電気的に接続されている。４１は電動混合弁３３の給湯口につながるキッチン蛇口、４２は風呂シャワーである。
【００２３】
次に、この実施例１の太陽熱利用給湯装置の動作について説明する。日射がある日中に、太陽熱集熱器２１の透光板２４を通過した日射により蓄熱体２６は受熱し、温度が上昇しながら太陽熱を蓄熱していく。そして、使用者がキッチン蛇口４１や風呂シャワー４２を開栓して給湯を始めようとすると、給水源３２である水道に直接接続された太陽熱集熱器２１内を水道圧により水道水が流通する。このとき通水配管２５を流れる水道水は上下から挟まれている温度上昇した蓄熱体２６と熱交換し、加温されたのち電動混合弁３３に到達する。一方、ガス瞬間湯沸器３１では開栓とともに燃焼運転が開始され、給水源３２から流入した水道水が加熱されて電動混合弁３３に到達する。電動混合弁３３では、制御部３５が給湯湯温センサ３４の検出値が所定の温度（例えば６０℃）になるように即座に両流路からの混合比率を調節する。例えば、太陽熱集熱器２１からの温度が４０℃、ガス瞬間湯沸器３１からの温度が８０℃であれば、１：１の流量比率になるように調節する。そして所定の温度になった湯は使用者が開栓したキッチン蛇口４１や風呂シャワー４２に到達し、そのままの温度で給湯されたり、説明した給湯経路にも水道圧が加わっているのでツーバルブ式などの混合栓で更に好みの温度に調節されて給湯される。給湯の使用が日没後の夜間であっても、太陽熱集熱器２１に蓄熱体２６を備えているので、太陽熱を給湯に有効利用できる。このように、簡単構成で太陽熱集熱器からの出湯を水道直圧式にできるので、キッチン蛇口４１や風呂シャワー４２に接続できる太陽熱利用給湯装置を安価に製作することが可能となる。また、水道直圧式となることによりキッチン蛇口や風呂シャワーなど各所の端末に給湯接続できるので、利用範囲が広がり、太陽熱利用による給湯用燃料とその費用の節約が大きくなる。したがって、機器価格が安く光熱費の節約効果が大きい太陽熱利用給湯装置を提供できる。
【００２４】
そして、蓄熱体２６が蓄熱した太陽熱を通水配管２５を通して放出し水道水と熱交換する際に、箱状容器２８に配管収納用の複数条の溝２７を設けて通水配管２５と蓄熱体２６は密着しているので、受熱した太陽熱の放出熱抵抗が小さくなり、応答性と伝熱効率が向上し、光熱費の節約効果が更に大きくなる。また、通水配管の上下を蓄熱体で挟むことにより、通水配管を略中心にして蓄熱体で覆う構成となるので、蓄熱体の蓄熱部分と熱を放出する通水配管との距離がほぼ一様で部分的に遠い箇所が少なくなり、蓄熱体からの放熱時の伝熱効率がより向上するとともに、配管収納用の溝２７を設けた箱状容器２８を樹脂成形などで形成して蓄熱体２６を構成すればよいので、集熱に必要な大面積の太陽熱集熱器であっても、この蓄熱体２６を複数個配設すれば容易かつ低コストで製造できる。
【００２５】
蓄熱体２６には塩化カルシウム水和塩や硫酸ナトリウム水和塩といった潜熱蓄熱材を用いているので、太陽熱を受熱中に蓄熱体２６がその上部蓄熱材２９の融解温度（塩化カルシウム水和塩は２９℃あたり）まで温度上昇すると、その後に受熱する太陽熱は上部蓄熱材２９の相変化によって蓄熱し、蓄熱体２６が上部蓄熱材２９の蓄熱温度のまま温度上昇を伴わず蓄熱する。相変化終了後も受熱があると蓄熱体２６全体が徐々に温度上昇しながら下部蓄熱材３０に伝熱し、下部蓄熱材３０の融解温度（硫酸ナトリウム水和塩は３２℃あたり）まで温度上昇すると下部蓄熱材３０も相変化による蓄熱が生じる。下部蓄熱材３０の相変化が終了した後でも受熱があれば温度上昇が再開するが、このように比較的低温のまま潜熱として大きな熱量を蓄熱することができるので、蓄熱した太陽熱の外気への放熱損失を抑制することができる。したがって、集熱効率の高い太陽熱集熱器とすることができ、効率良く集熱した太陽熱が低温であっても電動混合弁３３を用いることで給湯利用可能となり、光熱費の節約効果が大きい太陽熱利用給湯装置を提供できる。
【００２６】
一方、日射が当たり易く構成されている蓄熱体上面は断熱構成された蓄熱体下面よりも外気へ放熱しやすくなっているが、上部蓄熱材２９の蓄熱温度が下部蓄熱材３０の蓄熱温度よりも低温であるので、日射量が小さくなった放熱損失発生時は上部蓄熱材２９側が低温である蓄熱温度（例えば２９℃）で推移し、外気温との温度差が小さくなるので蓄熱した太陽熱の放熱損失を抑制することができる。したがって、集熱効率のより高い太陽熱集熱器とすることができ、光熱費の節約効果が大きい太陽熱利用給湯装置を提供できる。
【００２７】
冬季の天候の悪い日などに、入水温度センサ３９が検出した入水温度と外気温度センサ４０が検出した外気温度を制御部３５が比較して入水温度の方が高いと判定すると、制御部３５は通常閉成されている電磁開閉弁３８を開成する。すると、一般的に太陽熱集熱器２１は屋根上に設置され管路も長いために太陽熱管路３６の流通抵抗が大きいので、給水源３２からの水道水は電磁開閉弁３８を通るバイパス管路３７の方に流れるようになっており、日射がなく外気温より水温の高い場合などでも、給水源からの水道水を太陽熱集熱器２１の通水配管２５に流通させて、水道水が冷却されることで給湯熱量が余分に必要となる損失を防ぐようにもなっている。
【００２８】
なお、本実施例では蓄熱体２６として潜熱蓄熱材の一例である塩化カルシウム水和塩と硫酸ナトリウム水和塩を例に挙げて説明したが、前記水和塩の一方を主要な成分として添加剤を加え融解温度を調節したものでも、その他の無機水和塩を用いたものでも、パラフィンなどの有機系潜熱蓄熱材を用いたものでも同様の作用、効果が得られ、相変化する温度は給湯の利用目的など条件に応じて決定すればよい。
【００２９】
また、給湯器として瞬間形ガス湯沸器を例に挙げて説明したが、石油を使用するものや電気を使用するもの、電気式ヒートポンプを使用するものなどでもよい。さらに、給湯温度として予め設定された温度（例えば６０℃）を例に挙げて説明したが、これは太陽熱利用給湯装置に設定されたものでも使用者が何か設定手段を用いて設定した温度でも同様の作用、効果が得られることは明らかである。
【００３０】
（実施例２）
図３は本発明の実施例２における太陽熱利用給湯装置の太陽熱集熱器の断面図を示すものであり、図４は同太陽熱利用給湯装置の太陽熱集熱器の要部拡大断面図である。図３において、蓄熱体２６は、外装である周囲をシールした金属ラミネートフィルム４３の袋状容器４４に硫酸ナトリウム水和塩などの潜熱蓄熱材４５を封入して構成され、通水配管２５を挟んで上下に蓄熱体２６を配設している。図４の要部拡大断面図に示すように、袋状容器４４を形成する金属ラミネートフィルム４３は、上面と下面で異なるものを使用しており、上面は上から低熱伝導率樹脂４６製フィルム（例えばポリエステルフィルム）、太陽熱を吸収しやすくするための黒色塗膜４７、アルミニウム箔４８、低熱伝導率樹脂４６製フィルムからなる上部外装４９で形成され、下面は同じく上から高熱伝導率樹脂５０製フィルム（例えばポリエチレンフィルムの高熱伝導率品）、アルミニウム箔４８、高熱伝導率樹脂５０製フィルムからなる下部外装５１で形成されている。そして、この上面と下面が異なる袋状容器４４からなる蓄熱体２６を、通水配管２５を挟んで上部は低熱伝導率樹脂４６側が日射の当たる上面になるように配設し、通水配管２５を挟んで下部は低熱伝導率樹脂４６側が底板２２に接する下面になるように配設している。
【００３１】
次に、この実施例２の太陽熱利用給湯装置の動作について説明する。日射がある日中に、太陽熱集熱器２１の透光板２４を通過した日射により蓄熱体２６は受熱し、温度が上昇しながら太陽熱を蓄熱していく。一般の家庭では日没後の夜間に入浴などで給湯利用し給湯熱量の大半を消費しているが、太陽熱集熱器２１に蓄熱体２６を備えているので、電動混合弁３３の駆動に要する僅かな電力と水道圧で給湯でき、太陽熱利用が日中に限られることなく、夜間に太陽熱を有効に利用できる。この蓄熱体２６は金属ラミネートフィルムの袋状容器４３に潜熱蓄熱材４５を封入して構成すればよいので、集熱に必要な大面積の太陽熱集熱器であっても、この蓄熱体２６を複数個配設すれば容易かつ低コストで製造できる。また、放熱時に凝固するタイプの潜熱蓄熱材４５であっても受熱融解時に通水配管２５に密着する形状に形成できるので、受熱した太陽熱の放出時に熱抵抗が小さくなり、応答性と伝熱効率が向上し、光熱費の節約効果が大きくなる。そして、通水配管２５の上下を蓄熱体２６で挟むことにより、通水配管２５を略中心にして蓄熱体２６で覆う構成となるので、蓄熱体２６の蓄熱部分と熱を放出する通水配管２５との距離がほぼ一様で部分的に遠い箇所が少なくなり、蓄熱体２６からの放熱時の伝熱効率がより向上する。
【００３２】
日射が当たり易く構成されている蓄熱体２６上面は断熱構成された蓄熱体２６下面よりも外気へ放熱しやすくなっているが、蓄熱体２６の上部外装４９の熱伝導率が下部外装５１の熱伝導率よりも小さいので、蓄熱した太陽熱の放熱損失を抑制することができる。したがって、集熱効率の高い太陽熱集熱器とすることができ、効率良く集熱した太陽熱が低温であっても電動混合弁３３により給湯利用可能となり、光熱費の節約効果が大きい太陽熱利用給湯装置を提供できる。
【００３３】
（実施例３）
図５は本発明の実施例３における太陽熱利用給湯装置の太陽熱集熱器の断面図であり、図６は同太陽熱利用給湯装置の太陽熱集熱器の要部斜視図である。図５、図６において、５２は蓄熱体である蓄熱パイプであり、潜熱蓄熱材４５が充填された筒体である角パイプ５３とその両端を貫通する通水配管２５とで構成され、角パイプ５３の両端と通水配管２５との間はシールされて潜熱蓄熱材４５が漏れないようになっている。
【００３４】
次に、この実施例３の太陽熱利用給湯装置の動作について説明する。日射がある日中に、太陽熱集熱器２１の透光板２４を通過した日射により蓄熱パイプ５２は受熱し、温度が上昇しながら太陽熱を蓄熱していく。使用者がキッチン蛇口４１や風呂シャワー４２を開栓して給湯使用すると、通水配管２５に水道水が流通し、蓄熱パイプ５２の熱で水道水が加熱されるので、簡単構成で太陽熱集熱器２１からの出湯を水道直圧式にでき、各所の端末に給湯接続できるので利用範囲が広がり、太陽熱利用による給湯用燃料とその費用の節約が大きくなる。この蓄熱パイプ５２は簡単構成であり、蓄熱体と通水配管を蓄熱パイプとして一体化、ユニット化して製造できるので、集熱に必要な大面積の太陽熱集熱器であっても、この蓄熱パイプ５２を複数個配設すれば容易かつ低コストで製造できる。また、蓄熱体と通水配管が一体化して密着しているので、受熱した太陽熱の放出時に熱抵抗が小さくなり、応答性と伝熱効率が向上し、光熱費の節約効果が大きくなる。そして、通水配管を略中心にして蓄熱体で覆う構成となるので、蓄熱体の蓄熱部分と熱を放出する通水配管との距離がほぼ一様で部分的に遠い箇所が少なくなり、蓄熱体からの放熱時の伝熱効率がより向上する。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、上記発明によれば、簡単な構成で太陽熱集熱器からの出湯を水道直圧式にできるので、安価に製作することが可能となる。また、水道直圧式となることにより利用範囲が広がり、太陽熱利用による給湯用燃料とその費用の節約が大きくなる。したがって、機器価格が安く光熱費の節約効果が大きい太陽熱利用給湯装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１の太陽熱利用給湯装置の構成図
【図２】  同太陽熱利用給湯装置の太陽熱集熱器の断面図
【図３】  本発明の実施例２の太陽熱利用給湯装置の太陽熱集熱器の断面図
【図４】  同太陽熱利用給湯装置の太陽熱集熱器の要部拡大断面図
【図５】  本発明の実施例３の太陽熱利用給湯装置の太陽熱集熱器の断面図
【図６】  同太陽熱利用給湯装置の太陽熱集熱器の要部斜視図
【図７】  従来の太陽熱利用給湯装置の構成図
【図８】  他の従来の太陽熱利用給湯装置の構成図
【符号の説明】
２１  太陽熱集熱器
２５  通水配管
２６  蓄熱体
２７  溝
２８  箱状容器
２９  上部蓄熱材
３０  下部蓄熱材
３１  瞬間形ガス湯沸器（給湯器）
３２  給水源
３３  電動混合弁（混合手段）
４３  金属ラミネートフィルム（外装）
４４  袋状容器
４５  潜熱蓄熱材
４９  上部外装
５１  下部外装
５２  蓄熱パイプ
５３  角パイプ（筒体）
【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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