JPH048698B2 - - Google Patents
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- JPH048698B2 JPH048698B2 JP58087293A JP8729383A JPH048698B2 JP H048698 B2 JPH048698 B2 JP H048698B2 JP 58087293 A JP58087293 A JP 58087293A JP 8729383 A JP8729383 A JP 8729383A JP H048698 B2 JPH048698 B2 JP H048698B2
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- Japan
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- heat
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- snow melting
- pipe
- water
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
- F24S20/60—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
- F24S20/67—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings in the form of roof constructions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/90—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation
- F24S10/95—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation having evaporator sections and condenser sections, e.g. heat pipes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、除雪地帯における建築物の屋根に
設置され、冬期除雪時には融雪装置として用いら
れるほか、夏期等の除雪時以外には太陽熱集熱装
置として有効使用される太陽熱集熱兼用融雪装置
に関する。
設置され、冬期除雪時には融雪装置として用いら
れるほか、夏期等の除雪時以外には太陽熱集熱装
置として有効使用される太陽熱集熱兼用融雪装置
に関する。
この発明は、上記のような両機能を備えて、年
間を通じての有効稼動効率を向上でき、ひいては
実質的な設備コストの低減化をはかりうると共
に、施工も容易にできる合理的な集熱・融雪兼用
型の装置を提供しようとするものである。
間を通じての有効稼動効率を向上でき、ひいては
実質的な設備コストの低減化をはかりうると共
に、施工も容易にできる合理的な集熱・融雪兼用
型の装置を提供しようとするものである。
この発明は、上記の目的において、ヒートパイ
プを利用して融雪と太陽熱集熱との両機能の兼備
を具現化したものであつて、太陽熱集熱時におい
て凝縮部を構成する上部ヘツダーと、融雪時にお
いて蒸発部を構成する下部ヘツダーとを連通して
それらの間に複数本のヒートパイプ枝管が並列状
に配設され、斯くしてなるヒートパイプの上記各
枝管に太陽熱集熱兼放熱板が接触状態に取付けら
れると共に、上記上部ヘツダー内には太陽熱集熱
用通水管が、また下部ヘツダー内には融雪用通水
管がそれぞれ各ヘツダー内面との間に所定間隙を
存置して貫通状に挿入設置されると共に、上記構
成になるパネル状の装置ユニツトの複数個が屋根
下地上に並べて敷設され、かつ上記通水管が複数
個の上記装置ユニツトに連続してそれらの上下両
ヘツダーに貫通されてなることを特徴とする太陽
熱集熱兼用融雪装置を提供するものである。
プを利用して融雪と太陽熱集熱との両機能の兼備
を具現化したものであつて、太陽熱集熱時におい
て凝縮部を構成する上部ヘツダーと、融雪時にお
いて蒸発部を構成する下部ヘツダーとを連通して
それらの間に複数本のヒートパイプ枝管が並列状
に配設され、斯くしてなるヒートパイプの上記各
枝管に太陽熱集熱兼放熱板が接触状態に取付けら
れると共に、上記上部ヘツダー内には太陽熱集熱
用通水管が、また下部ヘツダー内には融雪用通水
管がそれぞれ各ヘツダー内面との間に所定間隙を
存置して貫通状に挿入設置されると共に、上記構
成になるパネル状の装置ユニツトの複数個が屋根
下地上に並べて敷設され、かつ上記通水管が複数
個の上記装置ユニツトに連続してそれらの上下両
ヘツダーに貫通されてなることを特徴とする太陽
熱集熱兼用融雪装置を提供するものである。
以下、これを更に図示実施例に基づいて説明す
る。
る。
図において、ヒートパイプＨは屋根の棟部に横
向きに配置される密閉管状の上部ヘツダー１と、
同軒部に配置される密閉管状の下部ヘツダー２
と、それらに両端を連通せしめて直交状に、従つ
て縦向きに並列状に配置された複数本のヒートパ
イプ枝管３とで構成されている。そして、各ヒー
トパイプ枝管３には、高周波溶接等により、該枝
管を下面の対応凹部４ａに嵌め込んだ状態にして
金属製の太陽熱集熱兼放熱板４が密接状態に取付
けられている。かつこの太陽熱集熱兼放熱板４
は、隣接するものどうしの側縁部が溶接等で接合
され、全体として所要大の一枚の板状に形成され
ている。また、上記ヒートパイプＨの下面側に
は、硬質合成樹脂発泡体等によりなる断熱材５が
重ね合わせ状に一体化されている。
向きに配置される密閉管状の上部ヘツダー１と、
同軒部に配置される密閉管状の下部ヘツダー２
と、それらに両端を連通せしめて直交状に、従つ
て縦向きに並列状に配置された複数本のヒートパ
イプ枝管３とで構成されている。そして、各ヒー
トパイプ枝管３には、高周波溶接等により、該枝
管を下面の対応凹部４ａに嵌め込んだ状態にして
金属製の太陽熱集熱兼放熱板４が密接状態に取付
けられている。かつこの太陽熱集熱兼放熱板４
は、隣接するものどうしの側縁部が溶接等で接合
され、全体として所要大の一枚の板状に形成され
ている。また、上記ヒートパイプＨの下面側に
は、硬質合成樹脂発泡体等によりなる断熱材５が
重ね合わせ状に一体化されている。
上記ヒートパイプＨの上部ヘツダー１は、太陽
熱集熱時において作動流体の凝縮部となるもので
あり、その内部には、軸線方向に貫通して太陽熱
集熱用の通水管６が挿入設置されている。
熱集熱時において作動流体の凝縮部となるもので
あり、その内部には、軸線方向に貫通して太陽熱
集熱用の通水管６が挿入設置されている。
一方、下部ヘツダー２は、融雪時において作動
流体の蒸発部となるものであり、これの内部には
やはり軸線方向に貫通状に融雪用通水管７が挿入
設置せられている。
流体の蒸発部となるものであり、これの内部には
やはり軸線方向に貫通状に融雪用通水管７が挿入
設置せられている。
上記両通水管６，７は各ヘツダー１，２内面と
の間に所定間隙を存置して作動流体の凝縮部及び
蒸発部を形成するものとなつており、かついずれ
もその内面は、軸線方向に直線状または螺旋状の
多数の溝８ａの刻設された溝付き面８に形成され
ている。更に、集熱用通水管６の外周面は、作動
流体の凝縮に最も適した表面状態の凝縮促進加工
面９に、また融雪用通水管７の外周面は、作動流
体の蒸発に最も適した表面状態の蒸発促進加工面
１０にそれぞれ形成されている。これらの凝縮及
び蒸発促進加工面９，１０は、いずれも例えば化
学的あるいは機械的加工によつて凹凸状の粗面な
いしは溝付き面に形成され、あるいはまた金属粉
末の焼結、ろう付け等によつて多孔質面に形成さ
れるものである。
の間に所定間隙を存置して作動流体の凝縮部及び
蒸発部を形成するものとなつており、かついずれ
もその内面は、軸線方向に直線状または螺旋状の
多数の溝８ａの刻設された溝付き面８に形成され
ている。更に、集熱用通水管６の外周面は、作動
流体の凝縮に最も適した表面状態の凝縮促進加工
面９に、また融雪用通水管７の外周面は、作動流
体の蒸発に最も適した表面状態の蒸発促進加工面
１０にそれぞれ形成されている。これらの凝縮及
び蒸発促進加工面９，１０は、いずれも例えば化
学的あるいは機械的加工によつて凹凸状の粗面な
いしは溝付き面に形成され、あるいはまた金属粉
末の焼結、ろう付け等によつて多孔質面に形成さ
れるものである。
上記の構成により１つのパネル状に形成された
装置ユニツトは、上部ヘツダー１部を屋根の棟部
に、下部ヘツダー２部を同軒部に位置せしめて屋
根下地上にその所要数が並べて敷設される。そし
て、通水管６，７がそれぞれ複数個の上記装置ユ
ニツトに連続して、それらの上記上下部両ヘツダ
ー１，２に貫通されると共に、敷設された装置ユ
ニツト上に、第４図に示す如く金属板等よりなる
屋根材１１が下面を集熱兼放熱板４に接触状態に
して葺かれるものである。
装置ユニツトは、上部ヘツダー１部を屋根の棟部
に、下部ヘツダー２部を同軒部に位置せしめて屋
根下地上にその所要数が並べて敷設される。そし
て、通水管６，７がそれぞれ複数個の上記装置ユ
ニツトに連続して、それらの上記上下部両ヘツダ
ー１，２に貫通されると共に、敷設された装置ユ
ニツト上に、第４図に示す如く金属板等よりなる
屋根材１１が下面を集熱兼放熱板４に接触状態に
して葺かれるものである。
このような設置状態において、今冬期にあつて
屋根上の融雪を行なう場合には、ヒートパイプＨ
の下部ヘツダー２に貫通した融雪用通水管７に、
別途設置した貯湯槽１２から温水が通される。す
ると該温水の熱により下部ヘツダー２内において
作動流体が蒸発され、これが各ヒートパイプ枝管
３内を上昇して上部ヘツダー１に達する間に蒸発
潜熱を放出し、集熱兼放熱板４を介して屋根材１
１を暖ため、その上の融雪を行なう。一方、潜熱
を放出して復液した作動流体は、ヒートパイプ枝
管３内を自然流下して下部ヘツダー２内に戻帰
し、上記サイクルを繰返すことによつて連続的に
屋根上の融雪作用が実現される。
屋根上の融雪を行なう場合には、ヒートパイプＨ
の下部ヘツダー２に貫通した融雪用通水管７に、
別途設置した貯湯槽１２から温水が通される。す
ると該温水の熱により下部ヘツダー２内において
作動流体が蒸発され、これが各ヒートパイプ枝管
３内を上昇して上部ヘツダー１に達する間に蒸発
潜熱を放出し、集熱兼放熱板４を介して屋根材１
１を暖ため、その上の融雪を行なう。一方、潜熱
を放出して復液した作動流体は、ヒートパイプ枝
管３内を自然流下して下部ヘツダー２内に戻帰
し、上記サイクルを繰返すことによつて連続的に
屋根上の融雪作用が実現される。
また、夏期等の融雪を必要としないシーズン期
間中においては、必要に応じて、上部ヘツダー１
内の集熱用通水管６内に冷水を通す。すると、こ
のような期間にあつては、ヒートパイプＨ内の作
動流体は、集熱兼放熱板４が太陽熱で相当に暖め
られて高温になつている結果、ヒートパイプ枝管
３及び上部ヘツダー１内において高温の蒸気とし
て存在するため、これとの熱交換で上記通水管６
内の水が加温され、湯となつて貯湯槽１２に回収
される。一方、上記通水管６内の水との熱交換に
よつて潜熱を放出して復液せられる作動流体は、
下部ヘツダー２に向つてヒートパイプ枝管３内を
自然流下する間に再び蒸発され、上記のサイクル
が繰返される。従つて、このような繰返しによ
り、連続的に水を媒体として太陽熱を集熱するこ
とができる。
間中においては、必要に応じて、上部ヘツダー１
内の集熱用通水管６内に冷水を通す。すると、こ
のような期間にあつては、ヒートパイプＨ内の作
動流体は、集熱兼放熱板４が太陽熱で相当に暖め
られて高温になつている結果、ヒートパイプ枝管
３及び上部ヘツダー１内において高温の蒸気とし
て存在するため、これとの熱交換で上記通水管６
内の水が加温され、湯となつて貯湯槽１２に回収
される。一方、上記通水管６内の水との熱交換に
よつて潜熱を放出して復液せられる作動流体は、
下部ヘツダー２に向つてヒートパイプ枝管３内を
自然流下する間に再び蒸発され、上記のサイクル
が繰返される。従つて、このような繰返しによ
り、連続的に水を媒体として太陽熱を集熱するこ
とができる。
なお、上記においては、集熱兼放熱板４上に別
途屋根材１１を葺くものとして説明したが、集熱
兼放熱板４自体を屋根材としてそれに兼用するも
のとしても良い。この場合、該集熱兼放熱板４の
表面に、集熱効率を上げるための太陽熱選択吸収
膜等の黒化皮膜を形成せしめたものとしても良
い。
途屋根材１１を葺くものとして説明したが、集熱
兼放熱板４自体を屋根材としてそれに兼用するも
のとしても良い。この場合、該集熱兼放熱板４の
表面に、集熱効率を上げるための太陽熱選択吸収
膜等の黒化皮膜を形成せしめたものとしても良
い。
この発明に係る装置によれば、上述のように、
屋根上の融雪装置としてはもとより、融雪の必要
のないときには太陽熱の集熱器としても兼ねて使
用することができ、年間を通じての実働稼動効率
を向上し得て、融雪装置と太陽熱集熱器を各別に
設備するような場合に較べ、大幅な設備費用の削
減をはかることができ経済的に有利である。ま
た、ヒートパイプを利用し、そのヘツダー内に二
重管の態様で通水管を挿入設置して、これに通さ
れる温水あるいは冷水を媒体として作動流体の蒸
発あるいは凝縮を行なわせ、ヒートパイプを作動
せしめるものとなされているから、通水管とヒー
トパイプとの間での伝熱抵抗が小さく、両者間に
良好な熱伝達を行つて効率の良い融雪及び太陽熱
集熱を行なうことができる。
屋根上の融雪装置としてはもとより、融雪の必要
のないときには太陽熱の集熱器としても兼ねて使
用することができ、年間を通じての実働稼動効率
を向上し得て、融雪装置と太陽熱集熱器を各別に
設備するような場合に較べ、大幅な設備費用の削
減をはかることができ経済的に有利である。ま
た、ヒートパイプを利用し、そのヘツダー内に二
重管の態様で通水管を挿入設置して、これに通さ
れる温水あるいは冷水を媒体として作動流体の蒸
発あるいは凝縮を行なわせ、ヒートパイプを作動
せしめるものとなされているから、通水管とヒー
トパイプとの間での伝熱抵抗が小さく、両者間に
良好な熱伝達を行つて効率の良い融雪及び太陽熱
集熱を行なうことができる。
また、通水管を集熱兼放熱板に沿つて配管して
通水するような場合に較べ、通水圧損も小さく、
ポンプ等も比較的小型のものをもつて安価に設備
しうると共に、熱媒体の凍結による装置の破損の
おそれも少ない。
通水するような場合に較べ、通水圧損も小さく、
ポンプ等も比較的小型のものをもつて安価に設備
しうると共に、熱媒体の凍結による装置の破損の
おそれも少ない。
更にまた、この発明に係る装置は、上記構成に
なるパネル状の複数個の装置ユニツトを複数個屋
根下地上に敷き並べることによつて構成される所
謂ユニツト式のものであるから、屋根面の大きさ
に応じて、その所要数個を敷設することにより容
易に屋根面の大きさに対応しうる。加えてまた通
水管によつて各ユニツトどおしが連結され、装置
全体の強度向上をはかりうる、等の効果をも奏す
る。
なるパネル状の複数個の装置ユニツトを複数個屋
根下地上に敷き並べることによつて構成される所
謂ユニツト式のものであるから、屋根面の大きさ
に応じて、その所要数個を敷設することにより容
易に屋根面の大きさに対応しうる。加えてまた通
水管によつて各ユニツトどおしが連結され、装置
全体の強度向上をはかりうる、等の効果をも奏す
る。
図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図
は一部を切欠いて示した斜視図、第２図および第
３図は第１図−線および−線の断面図、
第４図は屋根への設置使用状態における通水回路
の構成状態を示す概略説明図である。 Ｈ……ヒートパイプ、１……上部ヘツダー、２
……下部ヘツダー、３……ヒートパイプ枝管、４
……集熱兼放熱板、５……断熱材、６……集熱用
通水管、７……融雪用通水管、８……溝付き面、
９……凝縮促進加工面、１０……蒸発促進加工
面。
は一部を切欠いて示した斜視図、第２図および第
３図は第１図−線および−線の断面図、
第４図は屋根への設置使用状態における通水回路
の構成状態を示す概略説明図である。 Ｈ……ヒートパイプ、１……上部ヘツダー、２
……下部ヘツダー、３……ヒートパイプ枝管、４
……集熱兼放熱板、５……断熱材、６……集熱用
通水管、７……融雪用通水管、８……溝付き面、
９……凝縮促進加工面、１０……蒸発促進加工
面。
Claims (1)
- １ 太陽熱集熱時において凝縮部を構成する上部
ヘツダーと、融雪時において蒸発部を構成する下
部ヘツダーとを連通してそれらの間に複数本のヒ
ートパイプ枝管が並列状に配設され、斯くしてな
るヒートパイプの上記各枝管に太陽熱集熱兼放熱
板が接触状態に取り付けられると共に、上記上部
ヘツダー内には太陽熱集熱用通水管が、また下部
ヘツダー内には融雪用通水管がそれぞれ各ヘツダ
ー内面との間に所定間隙を存置して貫通状に挿入
設置されると共に、上記構成になるパネル状の装
置ユニツトの複数個が屋根下地上に並べて敷設さ
れ、かつ上記通水管が複数個の上記装置ユニツト
に連続してそれらの上下両ヘツダーに貫通されて
なることを特徴とする太陽熱集熱兼用融雪装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58087293A JPS59212643A (ja) | 1983-05-17 | 1983-05-17 | 太陽熱集熱兼用融雪装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58087293A JPS59212643A (ja) | 1983-05-17 | 1983-05-17 | 太陽熱集熱兼用融雪装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59212643A JPS59212643A (ja) | 1984-12-01 |
| JPH048698B2 true JPH048698B2 (ja) | 1992-02-17 |
Family
ID=13910759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58087293A Granted JPS59212643A (ja) | 1983-05-17 | 1983-05-17 | 太陽熱集熱兼用融雪装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59212643A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0544674Y2 (ja) * | 1986-03-17 | 1993-11-12 | ||
| CH700675A2 (de) | 2009-03-30 | 2010-09-30 | Walter Hartmann | Sonnenkollektoreinrichtung, Solaranlage und Verfahren zum Betreiben einer Solaranlage. |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5613676U (ja) * | 1979-07-10 | 1981-02-05 | ||
| JPS5937415B2 (ja) * | 1979-10-31 | 1984-09-10 | 松下電工株式会社 | 太陽熱集熱器 |
| JPS57179061U (ja) * | 1981-05-07 | 1982-11-12 |
-
1983
- 1983-05-17 JP JP58087293A patent/JPS59212643A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59212643A (ja) | 1984-12-01 |
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