(57)【要約】【課題】  集熱パネル間の相互接続のための隙間による屋根面の利用効率の制約を軽減し、集熱パネル設置のための利用面積をより大きくするとともに、屋根面の外観意匠性を向上させることのできる、接続作業性の良好な、集熱パネルの新しい管接続構造を提供する。【解決手段】  太陽熱集熱パネルの管接続構造であって、並設される集熱パネル（Ａ）（Ｂ）において、熱媒配管（２）の管接続部（２３）は、そのスライド方向が、集熱パネル（Ａ）（Ｂ）の隙間（３）長手方向に設定されている集熱パネルの管接続構造とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽熱集熱パネルの管接続構造であって、並設される集熱パネルにおいて、熱媒配管の管接続部は、そのスライド方向が、集熱パネルの隙間長手方向に設定されていることを特徴とする集熱パネルの管接続構造。
【請求項２】
太陽熱集熱パネルの管接続構造であって、並設される集熱パネルにおいて、熱媒配管の管接続部は、その位置が、上下に配置された集熱パネルとの間の隙間に設定されていることを特徴とする集熱パネルの管接続構造。
【請求項３】
管接続部の位置は、並設される集熱パネルの上方の隙間に設定されていることを特徴とする請求項２の集熱パネルの管接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願の発明は、集熱パネルの管接続構造に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、住宅等の建物屋根部における太陽熱の利用や、太陽電池モジュールとの複合化としても有用な、屋根面積の有効利用と屋根面の意匠性並びに管接続作業性の向上を図ることのできる、集熱パネルの新しい管接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅等の屋根の上に、パネル状の太陽電池モジュールを設置し、クリーンな太陽エネルギーから直接電力を取り出すようにした太陽光発電システムや、同様に屋根部に集熱パネルを設置して暖房等の熱源として利用する太陽熱暖房システムが注目されている。
【０００３】
また、太陽電池モジュールと集熱パネルとを複合化したハイブリッドモジュールも提案されている。
【０００４】
いずれの場合も、太陽熱利用のための集熱パネルにおいては、通常、たとえば図１０に示したように、集熱板（１）に熱媒配管（２）が配設されており、この熱媒配管（２）は、通常、ヘッダー管（２１）と通水管（２２）とにより構成されており、隣接する集熱パネル（Ａ）（Ｂ）は、各々のヘッダー管（２１）の端部が連結接続されて、熱媒が、各々の集熱パネル（Ａ）（Ｂ）において、図中の矢印のように通水管（２２）に一方向に流れるようにしている（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
また、このような一方向への並行しての熱媒の流れは熱効率の点で必ずしも最適ではなく、しかも従来の集熱パネルの場合には、図１０に示されているように、隣接する集熱パネル（Ａ）（Ｂ）におけるヘッダー管（２１）の接続部（２３）が上下の２箇所になるため、実際の接続作業は面倒で、接続位置を合わせることが必ずしも容易ではなかった。
【０００６】
そこで、このような問題を解消するための方策として、たとえば図１１に示したように、隣接する集熱パネル（Ａ）（Ｂ）での通水管（２２）における熱媒の流れを複数の集熱パネル全体として直列となるようにすることも検討されている。この方式においては、隣接する集熱パネル（Ａ）（Ｂ）のヘッダー管の接続部は１箇所になり、接続作業もより簡略なものとなっている。
【特許文献１】特開平１１−２５６７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１１のヘッダー管の接続構造においては、確かに集熱パネル間の接続部（２３）が１箇所になって、接続作業は簡略化されているが、この構造の場合でも、従来の図１０の場合と同様に、集熱パネル（Ａ）（Ｂ）には、図１２に示したように、接続作業のためのスライド幅を考慮した大きな隙間幅（Ｗ）を設けなければならず、このことが屋根面への集熱パネルの配置にとって屋根面積の利用効率の向上を大きく制約していた。しかも、このようなスライドのための隙間の存在は、地上からも目視され、屋根面の外観意匠性にとって問題でもあった。
【０００８】
そこで、この出願の発明は、このような問題点を解消し、屋根面への集熱パネルの配置において、集熱パネル間の相互接続のための隙間による屋根面の利用効率の制約を軽減し、集熱パネル設置のための利用面積をより大きくするとともに、屋根面の外観意匠性を向上させることのできる、接続作業性の良好な、集熱パネルの新しい管接続構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、太陽熱集熱パネルの管接続構造であって、並設される集熱パネルにおいて、熱媒配管の管接続部は、そのスライド方向が、集熱パネルの隙間長手方向に設定されていることを特徴とする集熱パネルの管接続構造を提供する。
【００１０】
また、この出願の発明は、第２には、太陽熱集熱パネルの管接続構造であって、並設される集熱パネルにおいて、熱媒配管の管接続部は、その位置が、上下に配置された集熱パネルとの間の隙間に設定されていることを特徴とする集熱パネルの管接続構造を提供し、第３には、管接続部の位置は、並設される集熱パネルの上方の隙間に設定されていることを特徴とする集熱パネルの管接続構造を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
この出願の上記第１の発明によれば、熱媒配管の接続のための金具等のスライド方向を集熱パネルの隙間長手方向、すなわち、集熱パネルの上下方向とすることができるため、並設された集熱パネル相互間の隙間を小さくすることができる。これにより、限られた屋根面積のなかで有効に集熱パネルを配設することが可能になる。屋根面の意匠性も比較的良好なものとなる。
【００１２】
また、第２の発明によれば、集熱パネルの上下段の隙間は、地上より見上げた場合実際の間隔よりも小さく見えるため、屋根面全体の意匠性をより良く確保することが可能になる。
【００１３】
さらに、第３の発明によれば、通常、集熱パネルは屋根面において下段側より施工していくので、管接続部を上方位置に設けることで、接続作業は、安全、かつ容易なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は、この出願の第１の発明についてその概要を示した平面図である。この図１に例示したように、この出願の発明においては、太陽電池モジュールと組合わせ一体化したハイブリッド光熱変換システムにおいて、あるいは太陽熱の熱媒による集熱のみを目的としたシステムにおいて、並設される集熱パネル（Ａ）（Ｂ）での、熱媒配管（２）の管接続部（２３）は、その接続のための金具等のスライド方向が、集熱パネル（Ａ）（Ｂ）の隙間（３）の長手方向、すなわち上下方向に設定されている。
【００１６】
このため、並設された集熱パネル相互間の隙間（３）の幅（Ｗ１）を小さくすることができる。これにより、限られた屋根面積のなかで有効に集熱パネルを配設することが可能になる。屋根面の意匠性も比較的良好なものとなる。
【００１７】
集熱パネル（Ａ）（Ｂ）における熱媒配管（２）については、この場合には、たとえば図２に例示したように、ヘッダー管（２１）および通水管（２２）の構成とし、集熱パネル（Ａ）の上部ヘッダー管（２１）が、集熱パネル（Ｂ）の下部ヘッダー管（２１）に接続されて、集熱パネル（Ａ）と集熱パネル（Ｂ）とでは、熱媒の流れが全体として直列になるようにする、いわゆる集熱パネルの直列配置方式とすることが考慮される。
【００１８】
図３は、この出願の第２および第３の発明の概要を例示した平面図である。そして図４は、この場合の並設された集熱パネル（Ａ）（Ｂ）間の熱媒配管とその接続の構成を例示している。
【００１９】
この図３および図４に例示したように、この出願の第２の発明においては、並設される集熱パネル（Ａ）（Ｂ）において、熱媒配管の管接続部（２３）は、その位置が、上下に配置される集熱パネル、すなわち集熱パネル（Ａ）（Ｂ）と集熱パネル（Ｃ）との間の隙間（４）に設定されている。このような配置構成によれば、並設される集熱パネル（Ａ）（Ｂ）は相互に限りなく近づけて配置することができ、また、集熱パネル（Ａ）（Ｂ）と集熱パネル（Ｃ）の上下段の隙間（４）は、地上より見上げた場合実際の間隔よりもその幅（Ｗ２）が小さく見えるため、屋根面全体の意匠性をより良く確保することが可能になる。
【００２０】
そして、第３の発明として、並設された集熱パネル（Ａ）（Ｂ）の上方に、図３および図４のように、管接続部（２３）を配置することが好適な構造として考慮される。
【００２１】
通常、集熱パネルは屋根面において下段側より施工していくので、管接続部（２３）を上方位置に設けることで、接続作業は、安全、かつ容易なものとなる。
【００２２】
以上のいずれの場合においても、管接続部（２３）においては、たとえば図５に例示したようにヘッダー管から延長された接続のための管端部（２４）の各々を対向させ、その各々に装着されたスライド接続金具（５）をスライドさせて連結し、さらに、その連結部（６）の外周に緊結金具（７）を装着することにより接続することができる。もちろんこの接続のための具体的機構についてはこれ以外にも様々な形態であってもよい。
【００２３】
そして熱媒配管の以上のような接続に際しては、接続作業を容易とするために、上記の管端部（２４）の近傍に、可とう部を設けることが有効でもある。この可とう部の存在によって、集熱パネルから導かれている管端部（２４）が、隣接する集熱パネルの管端部（２４）と軸心が多少ずれても位置合わせのための補正が容易に可能になる。このことによって接続作業の効率が上がることになる。
【００２４】
集熱パネルを屋根上に設置する場合は足場が不安定なので、可とう部の存在によって管軸心の調整を必要とせずに容易に接続可能とされることは作業上大変に有効である。
【００２５】
このような可とう部については、たとえば、図６に例示した方法１のようにして、銅管等の直管を、一方の固定側治具に固定し、他方の回転側治具をねじることで直管の一部分に凹凸形状の可とう部として形成することができ、また、方法２のようにして、上型と下型の間にはさみ込んで凹凸形状の可とう部として形成することもできる。
【００２６】
さらに、この出願の発明の集熱パネルの接続構造においては、集熱パネルを組込んだ、たとえば、図７のような構成において、屋根面への設置を考慮して収納箱の構造に工夫を加えることも好ましい。それと言うのも、集熱パネルを収納した図７のような収納箱を屋根面に設置する場合、侵入した雨水が収納箱の上方棟側に溜まってしまう恐れがあり、また、軽量化、低コスト化のためには箱体材料の肉厚を薄くすることが望ましいが、このようにすると強度が低下するという問題があったからである。
【００２７】
そこで、このような問題を解決するための方策として、たとえば、図８および図９に例示したように、収納箱（８）の底面に、屋根設置状態の上下方向（図中矢印）に雨水の連通可能な密閉を有する凹凸を設けることが考慮される。図８の例では、ほぼ円形の突部（９）を複数設け、また、図９の例では、上下方向に伸びる突部（１０）が設けられている。
【００２８】
これらの突部（８）（９）は、収納箱の材料そのものをプレス成形により絞り化工して形成することや、あるいは、別部材として、ビス、リベット、溶接等により収納箱の底板に固定して形成すること等が可能になる。
【００２９】
収納箱（８）に以上のような突部（８）（９）を設けることによって、つまり、収納箱（８）の箱体の底板に上下方向に連通可能な突部（８）（９）を設けることで、屋根上部（棟側）の瓦や太陽電池の隙間から侵入し流れてきた雨水は、凹部を通り軒先側まで流れることが可能になり、収納箱上部で溜まることなく軒先に排出することができる。よって、雨水を屋根途中で止めることがなく、屋根材、屋根下地材等および集熱のための収納箱に対しても腐食等の劣化といった悪影響を及ぼすことがない。
【００３０】
また、上下方向に突部（８）（９）を設けることで、薄板であってもコシができ強度が増すため、組立や施工時の取扱性が向上するのでコストダウンにもつながる。
【００３１】
もちろん、この出願の発明は以上の例示によって限定されることはない。その細部の形態において様々に可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
この出願の発明によって、集熱パネル間の相互接続のための隙間による屋根面の利用効率の制約を軽減し、集熱パネル設置のための利用面積をより大きくするとともに、屋根面の外観意匠性を向上させることのできる、接続作業性の良好な、集熱パネルの新しい管接続構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１の発明の概要を示した平面図である。
【図２】図１について、熱媒配管の構成について例示した平面図である。
【図３】第２および第３の発明の概要を示した平面図である。
【図４】図３について熱媒配管の構成について例示した平面図である。
【図５】管接続について例示した工程斜視図である。
【図６】管端部近傍の可とう部の形成法について例示した概要図である。
【図７】集熱パネルと収納箱の構成について例示した斜視図と屋根面への配置断面図である。
【図８】収納箱底板への突部の配置を例示した図である。
【図９】図８とは別の例を示した図である。
【図１０】従来の集熱パネルについて例示した斜視図である。
【図１１】改良された熱媒配管の構成例を示した平面図である。
【図１２】従来の集熱パネルの管接続について示した概要図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  集熱板
２  熱媒配管
２１  ヘッダー管
２２  通水管
２３  接続部
２４  管端部
３、４  隙間
５  スライド接続金具
６  連結部
７  緊結金具
８  収納箱
９、１０  突部
Ａ、Ｂ、Ｃ  集熱パネル
【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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