JPH0339861A - 太陽熱温水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、太陽熱を利用した温水装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来の太陽熱を利用した温水装置は、受熱装置を内蔵し
た平面状の枠体に構成され、これを南側に面した屋根或
いは屋上に太陽に向けて傾斜設置し、太陽熱を効率的に
捕集するようにしたものであった。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、近年土地の高騰化もあって住居は集合住
宅が多くなり、特に都市部では高層化が急速に増加しつ
つあることは周知の事実である。

このことは傾斜した屋根或いは屋上に従来型の太陽熱を
利用した温水装置を設置することが困難となるばかりで
なく、たとえ屋根或いは屋上に温水装置を設置したとし
ても、居住者に対する利用面積率が益々減少することと
なって、効果的に太陽熱を利用できない欠点がある。

そこで、本発明は、上記従来の欠点に鑑み、これを解決
したものであって、装置全体を縦型とし、高層住宅は勿
論、１戸建住宅においてもベランダ、テラス或いは屋上
等の場所に設置でき、効率よく太陽熱を捕集し温水を生
成貯溜する太陽熱温水装置を得るにあたる。

（課題を解決するための手段） これを解決する手段として、この発明は、貯溜した冷水
を温水とＬ７て取出す温水貯溜タンク本体を垂直方向を
軸線として回動可能に設誼し、該タンク本体の外側全周
面に亘って太陽熱を捕集する細管状の受熱管よりなる受
熱ユニットを囲繞し。

該受熱管は垂直に多数接合し、吸熱用フィンが取付けら
れ、各受熱管は七の両端でに記タンク本体と連通してタ
ンク本体との間に貯溜水の環流路を形成してなるもので
ある。

（実施例） この発明の具体的構成を図面に示す実施例について以下
詳細に説明する。

温水貯溜タンク本体１は略円筒状の縦長に形成され、透
明なプラスチック製等よりなる保護カバー２内に収納し
て、基台３に設けたコロ４上に回動可能に載置し、後記
する駆動装置ｉ１６によって回転駆動される。保護カバ
ー２には取外し可能に蓋体５を被蓋し、該蓋体５に冷水
供給バイブロど温水取出パイプ７が取付けられる。この
冷水供給バイブロは夕゛／り本体１の下底部近くまで挿
入し、該バイブロの上部にタンク本体１内の水位を常時
一定に保持するための浮き子弁装置８を取付け、一方、
温水取出バイブ７はタンク本体１の中央まで挿入される
。

タンク本体１は上部を大径に形成して、その外側全周面
に断熱材１８を巻回し、また、その下方の小径に形成さ
れた外側全周面に太陽熱を捕集する受熱ユニット９を囲
繞形成する。なお、この受熱ユニット９を取付けた部分
には、該受熱ユニット９がタンク本体ｌの断熱効果を果
たすので、に配所熱材１８は設ける必要がない。

この受熱ユニット９には、多数の受熱管ｌＯを垂直に立
設して互いに接合することによって円周方向に配列する
。

例えば第３図に示すように、内側板１０ａと外側板１０
ｂとを、夫々３字状に折り曲げて突合せ接合することに
よって、多数の角型の受熱管１０を形成する。或いはパ
イプを接合して配列するようにしても良い。

モして各受熱管ｌＯの上端開口部１１は上記タンク本体
１の上方部１ａに開口し、また、その下端開口部１２は
上記タンク本体１の下端部１ｂに開口して、前記冷水供
給バイブロの供給口６ａと連通し、下方開口部１３は上
記タンク本体１の下方部ＩＣに開口して冷水供給バイブ
ロに取付けた傘型ガイド板１５によって誘導される冷水
流路に対応させることで、タンク本体り内と連通ずる貯
溜水の環流路を形成する。

受熱ユニット９は、また多数のフィン１４が取付けられ
ている。これは第４図に示すように、斜め下方に傾斜し
た鍔付きリング体１４ａを受熱ユニット９の全高に亘り
多数嵌合重接し、その表面には熱吸収率を効果的に高め
るため化学的に黒化１、、　Ｔ″おく。

基ｂ２には駆動装置亙６を内蔵し、その駆動軸１７をタ
ンク本体１と連結して、タンク本体ｌを低速で駆動回転
させる。

なお、これに代って１８０度ゆっくりと往復回動しても
良い。

このように構成されているので、これを使用するために
は、まず、冷水供給バイブロより冷水をタンク本体ｌ内
に供給する。冷水がタンク本体１上端近く達すると、浮
き子弁装置８が作動して冷水の供給が自動的に停止し、
一定量の冷水を貯溜することができる。

ついで、駆動装置１６を駆動し、その駆動軸１７でタン
ク本体１をゆっくりと低速回転させる０例えば毎分１回
転で回転させる。この状態で太陽光線が受熱ユニット９
の表面を照射すると、受熱ユニット９は回転しているの
で、タンク本体１全周面の受熱ユニット９は均一に次々
と太陽光線の照射を受けると共に、受熱ユニット９には
多数のフィン１４が取付けられて受熱管１０が垂直に配
置されているので、太陽光線を効率良く吸収する。

これによって、受熱管ｌＯの冷水は暖められ、受熱管１
０内を上昇して上端開口部１１よりタンク本体１の上方
部１ａに流出すると共に、タンク本体ｌの下方部ＩＣの
冷水は冷水供給バイブロに取付けた傘型ガイド板１５に
よって誘導されて受熱管１０の下方開口部１３より受熱
管１０内に流入し、ここにタンク本体１と受熱管１０と
の間で冷水の対流作用が働いて環流し、タンク本体１内
の冷水は上方から温水状態となる。この対流作用による
環流は、タンク本体１の低速回転によって受熱ユニット
９の全受熱管１０に均一に太陽光線が照射されることに
よって、各受熱管１０間に温度差を生ずることなく、全
受熱管１０でスムーズに環流が行われる。

また、受熱ユニット９に対する太陽光線の照射は、夏季
の太陽高度の高い時間帯（夏至南中時の約７８度を最大
とする）前後だけは大きい入射角となるため、反射損失
が大きくなる。しかし、この発明には受熱ユニット９に
多数のフィン１４を取付けたことによって、入射角を小
さくでき充分に受光することができる。また、冬季の低
い太陽高度の時期や、夏季でも朝夕の低い太陽高度の時
間帯には、受熱管１０面への入射角が従来の屋根上に配
置した場合とは逆に６０度〜０度になるため、表面から
外へ反射する割合が少なく反射損失を小さく押さえるこ
とができる（第５図参照）。

このようにして、タンク本体ｌ内の冷水を迅速に温水状
態とすることができるものである。

なお、上記実施例の冷水供給バイブロの供給口６ａ近く
に小型の回転翼を取付けて、回転磁場等を付与して外部
より駆動し強制環流を行えば、自然環流よりも早く熱平
衡が得られ、外部をも含めて存在する温度勾配を小さく
することができるので、エネルギー放射損失を小さくす
ることが可能となり、さらに効率よく作動させることが
できる。

（発明の効果） 以上、実施例によって詳述したように、この発明は、温
水貯溜タンク本体の外側全周面に亘って太陽熱を捕集す
る細管状の受熱管を垂直に多数配した受熱ユニットを囲
繞して、タンク本体との間に貯溜水の環流路を形成し、
タンク本体を回動させたものであるから、タンク本体全
集面の受熱ユニットは次々と均一に太陽光線を効率良く
吸収し、各受熱管間に温度差を生ずることなく、タンク
本体と受熱管との間で冷水の対流作用が働いてスムーズ
に環流し、タンク本体内の冷水を迅速に温水状態とする
ことができるものである。

また、受熱ユニットには吸熱用フィンが取付けられてい
るので、夏季の太陽高度の高い時間帯或いは冬季の低い
太陽高度の時期や、夏季でも朝夕の低い太陽高度の時間
帯であっても、入射角を小さくして、朝から晩まで太陽
光線を効率良く利用することができる。さらに、全体が
縦型となっているので、高層住宅は勿論、１戸建住宅に
おいてもベランダ、テラス或いは屋上等の場所にコンパ
クトに設置でき、効率の良い太陽熱温水装置を提供する
ことができる優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の縦断側面図、第２図は同じく第１図
Ａ−Ａ線に沿った断面図、第３図は受熱管の一部拡大横
断平面図、第４図はフィンの一部拡大分解斜視図、第５
図は太陽光線の入射角に対する反射率の関係のグラフを
示す。 ｌ・・・温水貯溜タンク本体、２保護カバー３・・・基
台、５・・・蓋体、６・・・冷水供給バイ７・・・温水
取出パイプ、９・・・受熱ユニット１０・・・受熱管、
１１・・・上端開口部２１２・・・下端開口部、１３・
・・下方開口部、１４・・・フィン、１６・・・駆動装
置、１７・・・駆動軸。 ブ、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 貯溜した冷水を温水として取出す温水貯溜タンク本体を
   垂直方向を軸線として回動可能に設置し、該タンク本体
   の外側全周面に亘って太陽熱を捕集する細管状の受熱管
   よりなる受熱ユニットを囲繞し、該受熱管は垂直に多数
   接合し、吸熱用フィンが取付けれら、各受熱管はその両
   端で上記タンク本体と連通してタンク本体との間に貯溜
   水の環流路を形成してなることを特徴とする太陽熱温水
   装置。