(57)【要約】      （修正有）【課題】加熱装置を竪に多段にとりつけ、太陽の入射量を大にし、水温を高めて熱水とする多段連結型焦点式熱水装置を得る。【解決手段】最上段の加熱装置には給湯栓８を設けて、より下段の加熱装置の加熱水を加熱して給湯する装置となし、最下段の加熱装置の下部には給水口６を設けた貯水槽５を設けるとともに、より上段の加熱装置への連結上昇パイプ１０を設け、それ以外の中段の装置は上昇パイプ１０の連結口を上部に設けるともに下部には下部の装置の加熱パイプの注入口を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性カバーを設けたドーム状ケースの下部に、給水口を設けるとともに上部には上昇パイプを取り付けた焦点タワーを設けて加熱装置となし、該加熱装置を多段に設けた多段連結式熱水装置において、最上段の加熱装置には給湯栓を設けて、より下段の加熱装置の加熱水を加熱して給湯する装置となし、最下段の加熱装置の下部には給水口を設けた貯水槽を設けるとともに、より上段の加熱装置への連結上昇パイプを設け、それ以外の中段の装置は上昇パイプの連結口を上部に設けるともに下部には下部の装置の加熱パイプの注入口を設けてなる多段連結型焦点式熱水装置。
【請求項２】
各段の加熱装置が下部に於いて、縮小し下段の装置の入射光を妨げないか、又は相当程度入射せしめる形態に構成してなる多段連結型焦点式熱水装置。
【請求項３】
多段連結型焦点式熱水装置の支持体が竪形に連結パイプを設けて成り該連結パイプが各段にもうけた加熱装置内の焦点タワーに設けた上昇パイプに連結してある請求項１に記載の多段連結型焦点式太陽熱水装置。
【請求項４】
下部に上昇パイプの連結口と上部に加熱水の送出口を設けて成る多段連結型焦点式熱水装置。
【請求項５】
上昇パイプ又はその取り付け部分に圧力弁を設け、装置の熱湯温度に対しての安全弁となしてある請求項１に記載の多段連結型焦点式熱水装置。
【請求項６】
上昇パイプの主要部が保温素材で構成されるか又は被覆して成る請求項１に記載の多段連結型焦点式熱水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は貯湯槽式太陽熱水装置を改良した多段連結型焦点式太陽熱水装置に関する。
従来、太陽熱を直接採り入れて冷水を加熱する装置としては、主として屋根上に傾斜させて設ける平面状の太陽熱温水器と、本願人の特許の貯湯槽式太陽熱水装置が存在する。
【背景技術】
【０００２】
上記の貯湯槽式太陽熱水装置は狭い面積で効率よく加熱できる装置を目的としたが、効率向上で実用性をより高めるのが必要である。そのため、該装置を改良して多段に設定して狭い面積で大加熱装置を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５７５６７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽は時間により装置への入射角が変化し、装置の効率もそれにしたがうので、面積が限定された接地面を集熱により好ましい多段の加熱装置の配置で効率向上に対応するのが課題の第１である。
それに加えて太陽の入射が直立面に対して傾斜した分だけ上下に拡散するので下段の装置に上の段の装置の影が集熱を妨げない方式を提供するのが課題の第２である。
さらに、集熱に最適な入射角に装置を追従させるのが課題の第３である。
多段の熱水装置を循環結合する構成を効率よく設定し、各段の上の装置へと流入する加熱水の温度が下がらない構成が第４の課題である。
各段の装置が静定してあれば、通年して最高効率となる傾斜角の決定も重要である。
これらの厳密な効率の数値を基準として、一般的な大体望ましい季節時候に対応して太陽入射角になるべく全体の装置の配置を決定するのがのぞましい。また、各段の構成は太陽光で下の段の装置に日陰を作る部分を最小にする配置と形状が望まれ、また、各段の装置の連結パイプは加熱温度の損失がない構造に構成する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項の１は投光性カバーを設けたドーム状ケースの下部に給水口を設けるとともに、上部には上昇パイプを取り付けた焦点タワーを設けて加熱装置となし、該加熱装置を多段に設けた多段連結型熱水装置において、最上段の装置には給湯栓を設けてより下段の装置の加熱水を加熱して給湯する装置となし、最下段の加熱装置の下部には給水口を設けた貯湯槽を設けるとともに上段の加熱装置への連結上昇パイプを設け、それ以外の中段の装置には連結口を上部に設けるとともに下部には下部の装置の上昇パイプの注入口を設けて成る多段連結型焦点式熱水装置である。
請求項の２は各段の加熱装置が下部において、縮小して下段の装置の入射光を妨げないか、又は相当程度入射せしめる形態に構成してなる多段連結型焦点式熱水装置。
請求項の３は多段連結型焦点式熱水装置の支持体が竪形に連結パイプを設けて成り該連結パイプが各段に設けた加熱装置の上昇パイプに連結してある請求項１に記載の多段連結型焦点式熱水装置。
請求項４は下部に上昇パイプの連結口と上部に加熱水の送り出し口を設けて成る多段連結型焦点式熱水装置。
請求項５は上昇パイプ又はその取り付け部分に圧力弁を設け、装置の加熱温度にたいしての安全弁となしてある請求項１に記載の多段連結型焦点式熱水装置。
請求項６は上昇パイプの主要部が保温素材で構成されるか、又は被覆して成る請求項１に記載の多段連結型焦点式熱水装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の多段の集熱方式は太陽の照射が立ち上げ面に対して傾斜した角度分だけ広い面積に入射する現象を利用する。太陽光が地面に対して垂直に照らす時間は僅かで、それ以外では図１のように入射面を区切れば入射面が広がる。
入射面を最大に捉える傾斜配置を１番に考え、第２には傾斜により、入射域を最大に設定して入射量を大きくすることであり、そのために該熱水装置の極大の採光断面で集積することであり、第３には各段の入射熱量は装置全体の高さが高い程、総和が大となり効率向上となる。従って、従来の一定面に設定してある太陽熱温水器よりも所定段で集積して効率向上が可能である。又、多段の装置の特定の段で設けてあれば、給湯栓のどれかを選択して望みの温度の湯を出せる。かかる構成の本発明では、入射する太陽光の焦点部分の加熱部を通過する加熱湯は上段の加熱装置程基本温度が上昇し、最下段の装置の貯水槽の冷水は加熱温水となり、最上段で高温の湯となり給湯される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】多段連結型焦点式熱水装置内部構造図
【図２】多段連結型焦点式熱水装置の約６０度入射光と多段設定側面図の１例
【図３】図２の正面図
【図４】ゲート型支持構造の一例の正面図
【図５】図４の側面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は図１において、「透光性カバーを設けた」にあり、該構成の上に成立させた多段連結型焦点式熱水装置は図２に於いて太陽光の入射角による該装置の受光状態を示したもので、受光面積はＡ１＝Ａ２＝Ａ３で同一面積とすると、多段に構成した本例では、１段の場合の３倍の入射量が得られることになる。
図３の例の入射角では約５倍になる。その分だけ入射量の増大になる。
そこで実施例１では、
【実施例１】
【０００９】
水を注水口６に入れると、貯水槽５に貯まるが、太陽熱で熱されると、吸上口１５を経由して連結バルブから焦点タワー９で加熱されて上昇パイプ１０に入り、連結パイプ２を経由して補水パイプ７を上昇して上段の加熱装置１２の焦点タワー９により上昇させられて上昇パイプ１０より連結パイプ２に入り最上段の補水パイプ７により上昇し、最上段の加熱装置１１の給湯栓８より外部に給湯できる。
この焦点タワー９は熱を吸収する素材、たとえば炭素繊維複合材で構成するか、セラミック複合材で補修可能にねじ止めするのもよい。
【実施例２】
【００１０】
図４、図５において、ゲート式サポートに取り付けた多段連結型焦点式太陽熱水装置であり、該装置は傾斜角を調整可能で四季に対応して効率を高め建物のない場所で独立設けるのに好都合である。この場合では、下方が縮小して下段に影を作らない形状に形成して効率向上ができる。
【産業上の利用可能性】
【００１１】
本発明は上記構成により、立体壁面固定式は家庭用・ビル壁面固定用はマンション公共施設用・ゲート支持構造は公共広場・スポーツ施設等に利用し易い。
【符号の説明】
【００１２】
１  支持ベース                ２  連結パイプ
３  圧力弁                    ４  止水栓
５  貯水槽                    ６  注水口
７  補水パイプ                ８  給湯栓
９  焦点タワー                １０  上昇パイプ
１１  最上段の加熱装置        １２  中段の加熱装置
１３  最下段の加熱装置        １５  吸上口
Ｓ＝入射光角度                斜線部は日陰部分を示す
【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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