JPH0120610Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は太陽熱集熱器の改良に関する。

本出願人は先に、矩形平板状本体において、対
向する第１、第２辺に沿つて集水ヘツダとなる第
１、第２流路と、それらの間で対向する第３、第
４辺に対し或る角度傾斜した多数の、互いに平行
な受熱路たる第３流路と、前記第１流路の最大断
面端に一方端が接続され他方端が前記第２辺を貫
して冷水入口となつている第４路とを有する太陽
熱集熱器を開発し、実願昭57−157550号として出
願した。そして、上記出願では、第１流路の最大
断面端付近において、階段状入口段部がまた、そ
の下流側において、多数の階段状中間段部が設け
られて、該流路の大断面側から小断面側への流体
の流動を阻止して、第３流路の各々へ均一な水流
を生じさせるようにしていた。そのため前記考案
の集熱器はその製作にあたり、段の高さピツチの
設計並びに工作が難かしいという問題点が残つ
た。

本考案は上記欠点を除き、集熱器全体にわたつ
て略均一な水流が得られるとともに、気泡が発生
しても滞留を阻止でき、かつ、製作容易な太陽熱
集熱器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案の構成は、互
いに対向する第１辺、第２辺と、第３辺、第４辺
とを持つ矩形平板状本体の内側に形成され、前記
第１辺に沿つた第１流路と、第２辺に沿つた第２
流路と、前記第１流路、第２流路を連結し、第３
辺、第４辺に対し角度Ｂだけ傾斜させ細帯状シー
ル部を介した互いに平行な多数の第３流路と、前
記第１流路の最大断面端に一方端が接続され、他
方端は前記第２辺を貫通して冷水入口となつてい
る第４流路とを有し、前記第１流路の断面積は上
流側から下流側に進むに従い縮少され、前記第１
流路において、第１辺側内面は第１辺に沿い直線
状とされ、該第１辺側内面と前記細帯状シール部
端との間隔は上流側から下流側に進むに従い直線
状又は階段状に狭く定められ、細帯状シール部と
第３流路との境界線は直線を呈し、第１、第２流
路との境界線は円弧状を呈し、かつ、該円弧状境
界線は第３辺側の直線に対し交叉して連続し、前
記第４辺側の直線に対し滑らかに連続しているこ
とである。

以下、本考案の一実施例を図面にもとづいて説
明する。

第１図において、太陽熱集熱器はポリプロピレ
ン、ポリエチレン等の合成樹脂製矩形薄板が２枚
合着されてブロー成形されてなる。そして、自然
循環用、または強制循環用としてそれが屋根傾斜
面上等に設置されたとき、本体１０の周縁におい
て、互いに対向する第１辺たる右辺１１、第２辺
たる左辺１２と、第３たる下辺１３、第４辺たる
上辺１４とを有する。そして、前記本体１０内に
は右辺に沿う第１ヘツダたる第１流路２１、左辺
に沿う第２ヘツダたる第２流路２２が形成され
る。

前記第１流路２１は、その右辺側内面が右辺と
平行な直線状とされ、断面積が上流側から下流側
（図の下方）へ進むにつれて縮少されている。

第２流路２２は前記第１流路２１に対し点対称
状態に形成される。即ち、第２流路２２の左辺側
内面が左辺と平行な直線状とされ、第２流路２２
の断面積は上流側から下流側へ進むにつれて拡大
されている。第２流路２２の下流側には左辺を貫
通する温水出口２２ａが設けられる。

前記第１流路２１、第２流路２２を結んで、第
１，２図のように、細帯状シール部３２を介し多
数の平行する断面まゆ形の第３流路２３が形成さ
れる。第３流路２３は下辺１３、上辺１４の外縁
に対し角度Ｂ（Ｂ＝1゜〜5゜）だけ下流が下るよう
傾斜して設けられる。しかして、この第３流路２
３の各々は前記第１、第２流路２１，２２に対し
小さい流路断面とされ、絞り部２３ａ，２３ｂを
介して接続されている（第３図）。

シール部３０は本体周縁部をなす枠状シール部
３１と、前記多数の細帯状シール部３２とからな
り、該細帯状シール部３２と第３流路２３との境
界線は、下辺１３、上辺１４に沿つて長い直線状
境界線３２ａと、該直線状境界線３２ａの両端に
設けられた円弧状境界線３２ｂとによつて形成さ
れる。しかして、前記円弧状境界線３２ｂは、前
記直線状境界線３２ａの下辺１３側直線に対し交
叉するように連続し、上辺１４側直線に対して滑
らかに連続する。また、これら多数の細帯状シー
ル部３２は前記下辺１３に沿う長さが本実施例で
は同一とされる。そして、そのシール部端は、第
１流路２１において前記右辺側内面との間隔Ｓが
上流側から下流側へ進むにつれて直線状に逐次狭
くなるよう形成され、第２流路２２において左辺
側内面との間隔Ｓが上流側から下流側へ進むにつ
れて直線状に逐次広くなるよう形成されている。

上辺１４の内方には、該上辺１４に対し角度Ａ
を保つて第１流路方向側が下向するよう傾斜し、
前記第３流路に対して角度Ｃだけ傾斜した第４流
路２４が設けられる。該第４流路２４はその一方
端が前記第１流路２１の最大断面端に接続され、
他方端は左辺１２を貫通して冷水入口２４ａとな
つている。この第４流路２４と前記上辺１４に最
も近い第３流路２３との隙間はシール部３３とし
て補強されている。

第４流路２４は上下流側とも同一断面積とされ
るが、該第４流路２４が第１流路２１に接続する
部分には、急激な断面変化を避けるように両流路
の幅に略等し半径Ｒの面取部２４ｂが形成され
る。また、第４流路２４と第１流路２１との接続
部分にはドレン出口１１ａが設けられる。

以上においてその作動状態を説明する。

冷水入口２４ａより集熱器内へ供給された冷水
は該集熱器を通過中、太陽熱を吸収して暖ためら
れ温水となつて出口２２ａから送り出される。前
記供給水は集熱器内において第４流路２４から第
１流路２１を経て多数の第３流路２３に分岐され
て第２流路２２に至つて再び合流する。しかし
て、第１流路２１では水流は面取部２４ｂの内壁
面に突き当つて変向され、その一部が上辺１４に
近い１ないし複数本の第３流路２３に流入し、他
の大部分は第１流路２１に沿つて流下する。更
に、この流下水流の一部は、徐々に流路が狭くな
るように配置された細帯状シール部３２の端部に
ぶつかつて方向変換され、残りの第３流路２３へ
逐次流入される。そして、該第１流路２１は下流
へ進むに従い縮少する断面積とされているため、
第３流路２３の各々に対し略等量の水が流れる。

第３流路２３の両端において、細帯状シール部
は稍幅広の円弧状にシールされているため、凍結
時や加工時に剥離することがなく、しかもこの円
弧状境界線３２ｂは、下辺側にのみ凸状となるよ
う形成されているので、気泡が発生してもくびれ
部分に付着滞溜することなく排除される。また、
第３流路２３は、角度Ｂ（1゜〜5゜）を有するよう
下流側が下るような流路とされたために、前記発
生空気泡は容易に下流側へ流下される。従つて、
気泡により集熱効率の低下を来たすことがない。

また、第３流路の断面はまゆ形とされ、第１辺
１１の第１流路２１入口付近にドレン出口１１ａ
が設けられたので、凍結を避けるための排水が可
能となると共に、水の凍結による体積膨張が吸収
できる。第３流路２３は上流側から下流側へわず
かに断面拡大されており、凍結時の凍結氷が下降
排除され易い。

なお、第１流路２１において、細帯状シール部
端は、右辺側内面との間隔が上流側から下流側に
進むに従い階段状に狭くなるように（即ち、複雑
シール部毎に狭くなる）定められていてもよい。

この細帯状シール部端の位置を一定寸法宛階段
状または直線状に流路の狭まる位置に設定するこ
とは先願考案のように右辺側内面に複数の段部を
設けるよりも遥かに工作が容易であり、寸法的誤
差も少ない利点がある。

第２流路２２は上流側に対し下流側の断面積を
必らずしも漸増する必要はなく、同一でもよい。

本考案の太陽熱集熱器は右辺１１が下方となる
姿勢（第１図において本体１０を右まわりに90度
回転させた状態）で使用されてもよい。

本考案は以上の如く構成されるので、製作が容
易で寸法的に誤差が生ずることがなく、集熱器全
体にわたり略均一な水流が得られ、器内に気泡が
滞溜することがなく、水流が円滑である。そして
高い集熱効率が得られるなどの効果を発揮するこ
とができた。

特に、細帯状シール部と第３流路との境界線は
直線を呈し、第１、第２流路との境界線は円弧状
を呈し、かつ、該円弧状境界線は第３辺側の直線
に対し交叉して連続し、前記第４辺側の直線に対
し滑らかに連続しているため、凍結時や加工時に
剥離することがなく、しかもこの円弧状境界線３
２ｂは、下辺側にのみ凸状となるよう形成されて
いるので、気泡が発生してもくびれ部分に付着滞
溜することなく排除される。これにより集熱効率
は更に向上されることとなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す横断面図、第
２図、第３図は夫々、第１図の−，−拡
大断面図である。 １０……本体、２１……第１流路、２２……第
２流路、２３……第３流路、２４……第４流路、
２２ａ……温水出口、２４ａ……冷水入口、３０
……シール部、３２ａ……直線状境界線、３２ｂ
……円弧状シール部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 互いに対向する第１辺、第２辺と、下辺たる
   第３辺、上辺たる第４辺とを持つ矩形平板状本
   体の内側に形成され、前記第１辺に沿つた第１
   流路と、第２辺に沿つた第２流路と、前記第１
   流路、第２流路を連結し、第３辺、第４辺に対
   し角度Ｂだけ傾斜させ細帯状シール部を介した
   互いに平行な多数の第３流路と、前記第１流路
   の最大断面端に一方端が接続され、他方端は前
   記第２辺を貫通して冷水入口となつている第４
   流路とを有し、前記第１流路は、その断面積が
   上流側から下流側に進むに従い縮小され、か
   つ、その第１辺側内面が第１辺に沿い直線状と
   され、該第１辺側内面と前記細帯状シール部端
   との間隔は上流側から下流側に進むに従い直線
   状又は階段状に狭く定められ、前記細帯状シー
   ル部と第３流路との境界線は直線を呈し、第
   １、第２流路との境界線は円弧状を呈し、か
   つ、該円弧状境界線は第３辺側の直線に対し交
   叉して連続し、前記第４辺側の直線に対し滑ら
   かに連続していることを特徴とする太陽熱集熱
   器。 (2) 前記第３流路の断面はまゆ形とされると共
   に、上流側から下流側へわずかに拡大されてお
   り、前記第１辺の前記第１流路の入口付近にド
   レン出口が設けられたことを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の太陽熱集熱器。