(57)【要約】【課題】消費者の要求に応じて、形状や大きさを自由に変えることができるソーラーヒートコレクターパネルを提供すること。【解決手段】  ソーラーヒートコレクターパネルユニット１０は、配管５０及びコネクタ６０を具え、コネクタ６０を介して隣合うユニット１０と連結することにより所望の形状及び／又は大きさにすることができる。その投影形状は正多角形である。このユニット１０を相互に連結すると、形状及び／又は大きさを自由に設定でき、コネクタ６０の材質、形状を工夫することにより、平面形状のみならず、三次元、曲面等にも構成することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管及びコネクタを具え、前記コネクタを介して隣合うユニットと連結することにより所望の形状及び／又は大きさにすることができることを特徴とする、
ソーラーヒートコレクターユニット。
【請求項２】
前記ソーラーヒートコレクターユニットの投影形状が正多角形である、請求項１のソーラーヒートコレクターユニット。
【請求項３】
前記ソーラーヒートコレクターユニットが２個以上のコネクタを具えている、請求項１又は２のソーラーヒートコレクターユニット。
【請求項４】
前記ソーラーヒートコレクターユニットが選択吸収膜としてチタンオキシナイトライド又はアルミニウムオキシナイトライド薄膜、透明断熱材としてシリカエアロゲルを用いたものである、請求項１から３のいずれかのソーラーヒートコレクターユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソーラーヒートコレクターパネル（平板型太陽熱集熱器）に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境問題やエネルギー問題に対する関心が高まるにつれて、ソーラーヒートコレクターパネルの需要が増え続けている。
ソーラーヒートコレクターパネルは、主にフラットパネル型や真空管型が知られているが、構成が単純で低コスト化が容易なフラットパネル型は、ソーラーヒートコレクターパネルの主流となりつつある。
フラットパネル型ソーラーヒートコレクターパネルの集熱効率を向上させるために様々な検討がなされており、特許文献１、２他数多くの文献に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２１７９６１号公報
【特許文献１】特開２００２−１３０８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１、２における従来のソーラーヒートコレクターパネルは、表面積が数ｍ2を有する大きな平板状であるのが一般的であるため、設置形状や 設置場所が限定されるものであった。
しかし、ソーラーヒートコレクターパネルの需要が増えるにつれて、消費者の要求する仕様も広がり、集熱効率や断熱性能の向上に加えて、設置形状の自由度が望まれている。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑み、消費者の要求に応じてフラットパネルの形状や大きさを自由に変えることができるソーラーヒートコレクターパネル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】
【０００６】
本発明は、配管及びコネクタを具え、前記コネクタを介して隣合うユニットと連結することにより所望の形状及び／又は大きさにすることができることを特徴とするソーラーヒートコレクターユニットにより前記の課題を解決した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ソーラーヒートコレクターパネルを小サイズのユニットに分割することにより、自由な形状・大きさのソーラーヒートコレクターパネルを形成することが可能となる。
さらに、コネクタの自由度を上げることで、平面にとどまらず、曲面を形成することも可能であり、限定された設置場所での有効利用ができる。
また、消費者が必要としている熱量に応じて、無駄の無いソーラーヒートコレクターシステムを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を図に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のソーラーヒートコレクターユニット（以下、単に「ユニット」という。）１０の上面図である。
また、図１(b)は、図１(a)を数字１の方向から見た概略面、図１(c)は、図１(a)を数字２の方向から見た概略面である。
このユニット１０は、透明断熱材であるシリカエアロゲル２０と、選択吸収膜３０で表面をコーティングされた集熱板４０及び熱媒体循環用金属製配管（以下、単に「配管」という。）５０と、コネクタ６０とからなる。
【０００９】
ユニット１０は、実施例では、一辺の長さが約４０ｍｍの正六角形であり、厚さは約２０ｍｍである。
図１のユニットは投影形状（上面図）が正六角形であるが、この形状は正六角形に限定されず、他の正多角形（正方形、長方形を含む。）でもよい。
【００１０】
図１(a)及び(c)に示すように、配管５０はシリカエアロゲル２０から突出し、その先端に適宜のコネクタ６０を具えている。
ユニット１０には、１個以上のコネクタが具えられており、ユニット１０に具えられたコネクタ６０と、他のユニット１０に備えられたコネクタ６０を結合させることにより、ユニットを組立て、ソーラーヒートコレクターパネルを形成する。
【００１１】
本発明において、集熱板４０の表面にコーティングされている選択吸収膜３０は、チタンオキシナイトライド（又はアルミニウムオキシナイトライド）薄膜である。チタンオキシナイトライド（又はアルミニウムオキシナイトライド）は、太陽光の波長の光は吸収するが、赤外光の波長の光は外に放射しない性質をもつため、選択吸収膜に好適に用いられる。
【００１２】
また、本発明においては、断熱材としてシリカエアロゲルを用いる。シリカエアロゲルは、気孔率が高く熱伝導率が極めて低いことから、高性能断熱材として知られており、さらに可視光線透過率が高く、比重が０．１程度と軽量であるため、ソーラーヒートコレクターパネルの透明断熱材として好適である。
本発明で用いるシリカエアロゲル２０は、アルコキシシランを加水分解・重縮合して作製したウェットゲルを、超臨界乾燥させることにより得られる。
【００１３】
図１(b)に示すように、配管５０は集熱板４０の下部に結合され、それぞれの 表面は選択吸収膜３０でコーティングされている。さらに選択吸収膜３０、集熱板４０及び配管５０全体がシリカエアロゲル２０によって覆われ、それらが一体に成形されている。
【００１４】
このように一体成形されたユニット１０は、シリカエアロゲル２０で隙間なく密閉されているため、空気による対流が起こらず、断熱性能に非常に優れたものとなる。
また、シリカエアロゲルは本来非常に強度が弱い物質であるが、本発明ではシリカエアロゲルの内部に集熱板４０が埋設されるため、シリカエアロゲルが補強される。さらに、ポリマー、ガラス等でシリカエアロゲルを被覆することにより、実用に耐えうる充分な強度が得られる。
【００１５】
なお、集熱板４０及び配管５０の材料である金属の種類は特に限定されないが、熱伝導性に優れた銅が好適である。
【００１６】
図２は複数のユニット１０を連結することによって構成されたソーラーヒートコレクターパネル７０の概要図である。
なお、図２のソーラーヒートコレクターパネル７０の形状は一例であり、これに限定されない。
本発明のソーラーヒートコレクターユニットの特徴は、コネクタを介して隣合うユニットを互いに連結させることにより、自由な形状のソーラーヒートコレクターパネルを構成できることである。
さらに、コネクタの形状、材質を工夫することで、平面にとどまらず、曲面を形成することも可能となる。
従って、狭い場所や凹凸のある場所等、設置スペースに制限がある場合には、ユニットの結合を変えることにより、立体的にパネルを形成すればよく、限定された設置スペースの有効利用が可能になる。
【００１７】
また、パネルの大きさを自由に選択できることにより、消費者が必要とする熱量に対応したソーラーヒートコレクターパネルを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のソーラーヒートコレクターユニットの説明図で、(a)は 上面図、(b)は(a)を数字１の方向から見た概略図、(c)は(a)を数字２の方向から見た概略図。
【図２】本発明のソーラーヒートコレクターユニットを連結することにより構成されたソーラーヒートコレクターパネルの概要図。
【符号の説明】
【００１９】
１０：ソーラーヒートコレクターユニット
２０：シリカエアロゲル
３０：選択吸収膜
４０：集熱板
５０：配管
６０：コネクタ
【図１】
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【図２】
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