(57)【要約】【課題】  太陽熱集熱装置に電気ヒーターを内蔵し、日射量の少ない夜間や悪天候時でも同一の装置で効率よく空気を加熱できる。【解決手段】  太陽熱集熱板３を配置配せつした太陽熱加熱用空間と、電気ヒーター６を配置した背部空間１２を断熱性と蓄熱性の高い無孔板４で分割、それらの下部に空気流路を切り替える送風装置８を配備、太陽熱の集熱状況によって、２つの空間に空気を流し分け太陽熱集熱と電気加熱を効率よく併用するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を加熱するために、太陽熱で加熱する空間と、断熱性の高い仕切板で分割された、電気で加熱する空間を設け、それらの下部に空気流路を切り替える送風装置を配備、太陽熱の集熱状況によって、２つの空間に空気を流し分けることを特徴とする電気加熱併用の太陽熱集熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、日射の無い夜間や日射の少ない悪天候時にも使用を可能とする、電気ヒーターを内蔵する空気熱媒の太陽熱集熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来の空気を媒体とする太陽熱集熱装置は、例えば、特開２００２−３４０４１８公報の記載にあるように、多数孔からなる集熱板が箱型筐体内に配置されており、空気がこの集熱板の孔および表層を通過する際、太陽熱により加熱された集熱板から効率よく熱を吸収する構造になっている（特許文献１）。【０００３】  また、特開２００５−３３７６１５公報に記載の太陽熱集熱装置は、筐体内に蓄熱材を配備し、日射が少なくなった時の補助熱源として、空気の加熱時間を延長させる機能を有する構造である（特許文献２）。【０００４】  さらに、実登３１１２６６３公報に記載の太陽熱集熱装置は、筐体内に蓄熱材と電気ヒーターを配備し、悪天候時や夜間でも空気を加熱できる構造のものである（特許文献３）。
【特許文献１】特開２００２−３４０４１８公報
【特許文献２】特開２００５−３３７６１５公報
【特許文献３】実登３１１２６６３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、上記特許文献１に記載の発明は、太陽熱のみを熱源としているため夜間や悪天候時には加熱できない。また、上記特許文献２に記載の発明は、日照時間が短い時に蓄熱量が十分確保できず加熱できる時間が短くなり、その結果、太陽熱以外の加熱機器を別途設備させる必要があった。さらに、上記特許文献３に記載の蓄熱材と電気ヒーターを内蔵したタイプでは、日射量の少ないとき、電気加熱によって空気と蓄熱材を同時に加熱することになり、本来暖めるべき空気への熱エネルギーの一部が蓄熱材を暖めることに使用され、エネルギーロスを招くという課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  前記従来の課題を解決するために、本発明は、太陽熱集熱時の空気流路と電気ヒーター運転時の空気流路を、装置内部に設置された無孔板で仕切り、太陽熱集熱の状況によって空気流路を切り替える機構を備えた太陽熱集熱装置を提案するものである。
【実施例】
【０００７】  以下に本発明を図面の実施例に基づいて詳細に説明する。【０００８】  図１に示す実施例の太陽熱集熱装置は、断熱性の高い直方体の筐体１を垂直に設置しその筐体１の太陽光が当たる面に透明度の高いガラスやポリカーボネイド等の透光板２を配置。【０００９】  その内側に所定の間隔を設け、多数孔を有し黒色系で着色されたアルミニュウム等の熱伝導性の高い金属製の太陽熱集熱板３を配置。【００１０】  黒色系で着色された蓄熱塗料や蓄熱材等の蓄熱性の高い素材とグラスウールやロックウール等の断熱性の高い不燃素材を貼り合わせた無孔板４を、蓄熱性の高い素材の側を太陽熱集熱板３に向け、太陽熱集熱板３の背部に所定の間隔を設け配置。【００１１】  太陽熱集熱板３と無孔板４の周辺気温を感知できるように温度センサー５を配備する。【００１２】  太陽光に対して、多数孔を有した太陽熱集熱板３の背部に蓄熱性の高い無孔板４を配置することにより、多数孔を通過した太陽光も無孔板４で受け止め集熱することでき、太陽熱を効率よく集熱と蓄熱ができる。【００１３】  無孔板４の背部に背部空間１２を設ける。無孔板４も上部には、背部空間１２に空気を搬送するための隙間を設ける。【００１４】  背部空間１２の上方から筐体１の背部まで貫通する空気排出口９を設ける。【００１５】  背部空間１２内部の空気排出口９の上部に、空気流路調整用板７を配備、また下部には電気ヒーター６を配備する。【００１６】  背部空間１２の下方から筐体１の背部まで貫通する空気吸入口１０を設け、太陽熱集熱装置外側の入口にシロッコファン等の送風機１１を配備する。【００１７】  送風機１１で太陽熱集熱装置に空気を押し込むことによって、装置内部の気圧は外気よりも高くなり、低温外気の侵入を防ぐ効果がある。【００１８】  また、太陽熱集熱板３と無孔板４の下部に空気流路を切り替える為のクロスフローファン等の平面空気流を発生する送風装置８を配備する。【００１９】  空気吸入口１０から押し出された空気は、太陽熱集熱板３と無孔板４の下部に配備された送風装置８により、太陽熱集熱板３に対して平行な平面流に整流され太陽熱集熱板３に均等に接触するので太陽熱集熱板３で集熱した熱をムラ無く回収することができる。【００２０】  図２で示す実施例は、日射量が十分な状態での太陽熱集熱装置の動作状態を示している。【００２１】  太陽熱集熱板３と無孔板４の周辺気温を感知できるように取り付けられた温度センサー５で太陽熱集熱状況を温度で感知し、所定の温度以上になったとき、下部に配備された送風装置８が稼動して空気吸入口１０から送り込まれた空気を、透光板２と太陽熱集熱板３の間に送り込む。空気は太陽熱集熱板３の熱を奪い、昇温しながら上昇して空気排出口９から押し出される。【００２２】  先述した空気流路調整用板７を配備することにより、太陽熱集熱装置内上方に昇温された空気が集まり停滞すること無く、空気排出口９から排出されるように最適な空気流路に導くことができる。【００２３】  図３で示す実施例は、日射量が不十分の状態での太陽熱集熱装置の動作状態を示している。【００２４】  太陽熱集熱板３と無孔板４の周辺気温を感知できるように取り付けられた温度センサー５で、太陽熱集熱状況を温度で感知し、所定の温度以下になったとき、下部に配備された送風装置８が停止し、透光板２と太陽熱集熱板３の間を流れようとする空気の抵抗となる。空気吸入口１０から送り込まれた空気は、空気抵抗の少ない無孔板４の背部に設けられた背部空間１２へ流路を変更させられる。同時に電気ヒーター６が稼動して背部空間１２に流入した空気を加熱、昇温した空気が空気排出口９から押し出される。【００２５】  背部空間１２内の空気排出口９の上部に配備された空気流路調整用板７は、電気ヒーターで昇温した空気を所定の位置でせき止め、昇温した空気を空気排出口９へ導く。【００２６】断熱性の高い無孔板４で太陽熱集熱装置の前方と背部空間１２を遮断することにより背部空間１２を上昇する空気の熱が装置の前方へ熱伝導するのを防止し、結果、装置外部への放熱を防ぐ効果がある。【００２７】  図４は、本発明を暖房装置として建物の外壁に取り付けた状態を示しており、この例では、空気吸入口１０から室内の空気を太陽熱集熱装置に取込み、装置内で昇温、空気排出口９から排出して暖房に使用する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】  本発明の電気加熱併用型太陽熱集熱装置の第一実施例を示す斜視図である。
【図２】  本発明の電気加熱併用型太陽熱集熱装置の第二実施例を示す長手方向の断面図であり、日射量が十分な状態での装置の動作状態を示す。
【図３】  本発明の電気加熱併用型太陽熱集熱装置の第三実施例を示す長手方向の断面図であり、日射量が不十分な状態での装置の動作状態を示す。
【図４】  本発明の電気加熱併用型太陽熱集熱装置を建物の外壁に取り付けた状態を示す断面図
【符号の説明】
【００２９】１．筐体  ２．透光板  ３．太陽熱集熱板  ４．無孔板  ５．温度センサー  ６．電気ヒーター  ７．空気流路調整用板  ８．送風装置  ９．空気排出口  １０．空気吸入口  １１．送風機  １２．背部空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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