JPH0145021Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は太陽熱集熱器、特にヒートパイプ式
の太陽熱集熱器に関する。

近時、この種のヒートパイプ式太陽熱集熱器と
して、集熱板に伝熱接触状態に取付けた並列状の
複数本の集熱管の一端を、内管を水等の熱媒体通
路とする二重管からなるヘツダーの外管の周壁に
連通接続し、このヘツダー外管と集熱管とで作動
流体を封入した密閉容器を形成して前者を凝縮
部、後者を蒸発部とするヒートパイプを構成せし
めたものとする提案がなされている。

この考案は、上記のような形式のヒートパイプ
式太陽熱集熱器を対象として、大きさの限られた
集熱器枠体内において可及的大きな有効集熱面積
を確保しつつ、熱媒体との熱交換器となるヘツダ
ー部を安全に保護し、無益な外気への熱放散を防
止すると共に、その保守点検作業を容易に行いう
るものとなすことを目的とする。

而して、この考案は、前記の如きヒートパイプ
式太陽熱集熱器において、前記ヘツダーを集熱器
枠体の外側に、その上部横枠材と隣接してこれに
平行状に配置せしめると共に、該ヘツダーの外側
を断熱材を介して枠体とは別のヘツダーカバーで
被覆するものとし、しかもこのヘツダーカバーを
前記枠体に着脱自在に装着せしめるものとしたこ
とを特徴とするものである。

以下、この考案の実施例を添附図面に基づいて
説明する。

第１図はこの考案に係る太陽熱集熱器Ａの全体
を、第２図および第３図はその各部の構造の詳細
をそれぞれ示すものであり、１は集熱部、２は熱
交換部を示す。集熱部１は、アルミニウム押出型
材等をもつて方形に枠組みされた集熱器枠体３の
内側において、その下部に断熱材４が敷設され、
その上面側に集熱板５がほぼ全面に亘つて配置さ
れると共に、該集熱板５の下面側に複数本の集熱
管６が集熱板と伝熱接触状態にして並列状に取付
けられている。そしてこの各集熱管６の下端は共
通の１本の連通管７に直交状に連通接続されると
共に、上端部は枠体３の上部横枠材３ａを貫通し
てその外側に突出され、後述するヘツダー１０の
外管１２の周壁に連通接続されている。８は集熱
部１の上面を覆つて配置された透明ガラス等の透
過体である。

熱交換部２は集熱部１の上端部に隣接して設け
られたもので、前記枠体３の上部横枠材３ａに近
接してこれを平行に配置されたヘツダー１０と、
これの外側を、断熱材１３（第２図参照）を介し
て覆つたヘツダーカバー１４とを有する。

ヘツダー１０は二重管からなるもので、その内
管１１は水等の熱媒体の循環する熱媒体通路を構
成し、外管１２はヒートパイプの凝縮部を構成す
るものとなつている。即ち、内管１１は両端部が
外管１２から突出されて熱媒循環回路に接続可能
なものとなされると共に、外管１２は両端が絞り
加工されて内管１１の周面に密封接合され、その
周壁に連通接続された集熱管６及び下部連通管７
とで密閉真空容器を構成し、かつ内部に作動流体
が封入されて全体として一体のヒートパイプを構
成するものとなされている。従つて、集熱板５に
接触する集熱管６はヒートパイプの蒸発部として
作用するものとなつている。また、内管１１の外
周面には熱交換効率をあげるために多数の円板状
フイン１５が取付けられている。かつ、外管１２
は、集熱器Ａが設置される屋根勾配が変化しても
その内部に作動流体の滞留を生じないように、集
熱管６に接続される周壁の下部が断面漏斗状の案
内料壁１２ａに形成され、全体として断面略水滴
形を呈するものとなされている。

ヘツダー１０のまわりをとり囲んだ断熱材１３
は、グラスウール等よりなるものであり、高温と
なる外管１２からの外部への熱放散を防ぐと共
に、その防振効果によりヘツダーを保護しその関
連部材の接合部に緩み等の欠陥を生じにくいもの
としている。

ところで、集熱枠体３における左右側枠材３
ｂ，３ｂと下部横枠材３ｃとは、第３図および第
４図に示すように、アルミニウム押出型材からな
る枠材主体３１とこれに係合止着されたガラス押
さえ３２とで構成されているが、上部横枠材３ａ
は、第３図および第４図に示すように上記枠材主
体に相当する部分が上下に２分割されて下枠材３
１ａと上枠材３１ｂとで構成され、それらが互い
に係合部１６により係合連結されたものとなされ
ている。そして、上枠３１ｂの下部が、枠体３内
の上部空間である集熱室１ａと、ヘツダーカバー
１４内のヘツダー収納室２ａとの間を仕切つた仕
切壁３４となつており、この仕切壁３４に設けら
れた逆Ｕ字状の切欠部３５を前記集熱管６が貫通
せられている。

ヘツダーカバー１４は断面略コ字状に形成され
たアルミニウム押出型材等よりなるもので、その
開口側上下端縁に、先端に矢形係合部を有する断
面略Ｌ字状の係合突片３６，３６が設けられ、該
係合突片３６，３６を枠体３の上部枠材３ａ、即
ちその下枠３１ａとガラス押さえ３２ａとに突設
された対応係合突片３７，３７に係止することに
より、上記横枠材３ａに着脱自在に取付けられて
いる。かつこのヘツダーカバー１４は集熱器枠体
３と同じ高さに形成され、上下両面が枠体３と同
一平面に位置せられると共に、両端の開口部分が
集熱部１から延長された枠体３の側枠材３ｂ，３
ｂの延長部分によつて塞がれ、その結果外観上、
集熱部１と熱交換部２とが連続した一体物として
外観されるものとなつている。

上記の太陽熱集熱器Ａは、透過体８を透過した
太陽光によつて集熱板５を介して集熱管６が加熱
され、その内部に封入されている作動流体に蒸発
を生じさせる。この蒸発した高温の蒸気は、急速
に集熱管６から上方のヘツダー１０の外管１２内
に移動し、内管１１内を流れる水等の熱媒体と熱
交換して該熱媒体を加熱する。この熱交換によつ
て外管１２内で凝縮された作動流体は専らに重力
の作用で再び集熱管６内に流下され、その下端に
連通された連通管７によつて各集熱管６内の液位
を常に平均的に維持されつつ、再び蒸気の加熱蒸
発のサイクルを繰返すことによつて、ヘツダー内
管１１内の熱媒体に太陽熱エネルギーを連続的に
伝達する。

従つて、上記のような太陽熱集熱器Ａは、その
内管の両端を、蓄熱槽をめぐる熱媒体循環回路に
接続することにより、自然循環式あるいは強制循
環式のいずれの太陽熱温水器にも適用可能なもの
である。

この考案は上述の次第で、熱交換部を構成する
ヘツダーが、熱交換器枠体の外側に位置してその
上部横枠材と平行状に配置されているから、集熱
器の全体を平板状のコンパクトなものとしつつ、
枠体内の略全体に集熱板を配置して、大きな集熱
面積を確保することができる。かつヘツダーが枠
体の外側に位置していることにより、集熱器の組
立に際し、該ヘツダーを被覆する断熱材やカバー
の取付を後付けの状態で行いうると共に、必要に
応じてカバーを取外すことによりヘツダー部のみ
を露出させることができるから、その保守点検作
業を容易に行うことができる。更に、ヘツダーは
断熱材で覆われているため、高温状態になるその
外管が直接外気に接触したり集熱部内の比較的低
い温度の空気に接触して無駄な熱放散を生ずるの
を防止することができ、内管を流通する熱媒体へ
の熱交換効率を向上しうると共に、断熱材の防振
効果により、ヘツダーを保護し、その関連部材と
の接合部に振動に基づく緩み等が発生する等の弊
害を効果的に防止しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る太陽熱集熱器を一部を
切欠いて示した全体斜視図、第２図は中間部を一
部省略して示した第１図−線の断面図、第３
図は同じく中間の一部を省略して示した第１図
−線に沿う断面図、第４図は要部の分解状態斜
視図である。 Ａ……太陽熱温水器、１……集熱部、２……熱
交換部、３……熱交換器枠体、３ａ……上部横枠
材、５……集熱板、６……集熱管、１０……ヘツ
ダー、１１……ヘツダー内管、１２……ヘツダー
外管、１３……断熱材、、１４……ヘツダーカバ
ー、３６，３７……係合突片。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 集熱器枠体内に配置された集熱板に複数本の
   集熱管が伝熱接触状態に並列して取付けられ、
   これらの集熱管の一端が内管を熱媒体通路とす
   る二重管からなるヘツダーの外管の周壁に連通
   接続され、該ヘツダー外管と前記集熱管とで前
   者を凝縮部とし後者を蒸発部とするヒートパイ
   プが構成された太陽熱集熱器において、前記ヘ
   ツダーが集熱器枠体の外側に位置してその上部
   横枠材と平行状に配置されると共に、該ヘツダ
   ーの外側を断熱材を介して覆つたヘツダーカバ
   ーが前記枠体に着脱自在に取付けられてなるこ
   とを特徴とするヒートパイプ式太陽熱集熱器。 (2) ヘツダーカバーの高さが前記枠体と同じ高さ
   に形成されて両者の上面が略面一となされてい
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   １項記載のヒートパイプ式太陽熱集熱器。