JPH0534019A - 流下式集熱器の積層集熱体 - Google Patents
流下式集熱器の積層集熱体Info
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- JPH0534019A JPH0534019A JP3210048A JP21004891A JPH0534019A JP H0534019 A JPH0534019 A JP H0534019A JP 3210048 A JP3210048 A JP 3210048A JP 21004891 A JP21004891 A JP 21004891A JP H0534019 A JPH0534019 A JP H0534019A
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Classifications
-
- 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
- F24S10/60—Solar heat collectors using working fluids the working fluids trickling freely over absorbing elements
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】保液性のある合成繊維または天然繊維の織布、
編布または不織布からなるシート材料２を防液性を備え
た合成樹脂シート材料３で挟み、保液性のある前記シー
ト材料に沿って集熱媒体を流下させて集熱を行なう。 【効果】単純にシート材料を積層溶着する単純な作業に
より連続して集熱体を製造することが出来る。製造され
た集熱体は、中間に挟まれた保液性シート材料が集熱媒
体を保持し、上側の集熱面をなす防液性シート材料に面
接触して効率の良い熱交換を行うことができる。
編布または不織布からなるシート材料２を防液性を備え
た合成樹脂シート材料３で挟み、保液性のある前記シー
ト材料に沿って集熱媒体を流下させて集熱を行なう。 【効果】単純にシート材料を積層溶着する単純な作業に
より連続して集熱体を製造することが出来る。製造され
た集熱体は、中間に挟まれた保液性シート材料が集熱媒
体を保持し、上側の集熱面をなす防液性シート材料に面
接触して効率の良い熱交換を行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流下式集熱器の積層集
熱体に係る。
熱体に係る。
【０００２】
【従来の技術】１／３２インチ（０．８ミリ）の亜鉛鉄
板を２枚合わせにし、これら２枚の鉄板の間に薄いスペ
ースを設け、このスペースに水を流す構造の流下式集熱
器の集熱体は周知である（図１参照）。
板を２枚合わせにし、これら２枚の鉄板の間に薄いスペ
ースを設け、このスペースに水を流す構造の流下式集熱
器の集熱体は周知である（図１参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来形式の集熱体
には次のような問題点がある。第１に、流下する水が偏
って流れる傾向を示し、薄い空間全面に水を広げること
が難しい。薄い空間全面に水を広げるには水量を増やす
必要があり、水量を増やすと板面に動圧が作用して大き
く膨らむ傾向を示すようになる。こうした水圧対策とし
て、鉄板の周囲を厳重に密封しなくてはならず、必然的
に広い面積の集熱体を製作することが困難である。第２
に、下側の板面が水の重量圧により下向きにはらみ出す
と水はこの低い部分に収束して流れようとし、さらには
らみ出して板体が大きく変形する傾向を示す。第３に、
合わせ板の間隔が前述した理由により広がる場合、実質
的な空間容積は３倍ないし１０倍程度に広がることもあ
り、集熱面を形成する上側の板面に水が接触せず、熱交
換に支障の生じることもある。
には次のような問題点がある。第１に、流下する水が偏
って流れる傾向を示し、薄い空間全面に水を広げること
が難しい。薄い空間全面に水を広げるには水量を増やす
必要があり、水量を増やすと板面に動圧が作用して大き
く膨らむ傾向を示すようになる。こうした水圧対策とし
て、鉄板の周囲を厳重に密封しなくてはならず、必然的
に広い面積の集熱体を製作することが困難である。第２
に、下側の板面が水の重量圧により下向きにはらみ出す
と水はこの低い部分に収束して流れようとし、さらには
らみ出して板体が大きく変形する傾向を示す。第３に、
合わせ板の間隔が前述した理由により広がる場合、実質
的な空間容積は３倍ないし１０倍程度に広がることもあ
り、集熱面を形成する上側の板面に水が接触せず、熱交
換に支障の生じることもある。
【０００４】挟み込み方式の欠点に対する対策について
長年にわたり検討してきたが、加工法単独で考えるなら
ば、主に板面の適当箇所を互いに結合して積層板を一体
化する方法しか適当な解決策は見出せないでいた。この
方法は、結局のところ、ステンレス薄板のプレス板を２
枚合わせし両者をシーム溶接／スポット溶接する方式の
集熱体（自然循環方式の太陽熱利用機器に汎用されてい
る集熱体）に近い構造のものとなり（図２参照）、コス
トメリットが失われ流下式本来の特徴を生かしきれな
い。
長年にわたり検討してきたが、加工法単独で考えるなら
ば、主に板面の適当箇所を互いに結合して積層板を一体
化する方法しか適当な解決策は見出せないでいた。この
方法は、結局のところ、ステンレス薄板のプレス板を２
枚合わせし両者をシーム溶接／スポット溶接する方式の
集熱体（自然循環方式の太陽熱利用機器に汎用されてい
る集熱体）に近い構造のものとなり（図２参照）、コス
トメリットが失われ流下式本来の特徴を生かしきれな
い。
【０００５】高周波を使用してフィルム材料を同じよう
にシーム溶着／スポット溶着する方式も検討に値する
が、素材が柔らかいだけに広い面積にわたり多くの部分
を溶着しなければならないため生産管理面から問題が大
きい。また量産性に難点があり、この方式も合理的経済
性に関して言うならば若干実用性に問題があると言わざ
るを得ない。
にシーム溶着／スポット溶着する方式も検討に値する
が、素材が柔らかいだけに広い面積にわたり多くの部分
を溶着しなければならないため生産管理面から問題が大
きい。また量産性に難点があり、この方式も合理的経済
性に関して言うならば若干実用性に問題があると言わざ
るを得ない。
【０００６】その他の方式として、プラスチック成形品
を使用するもの（米国ファフコ社）、ロールボンド法に
よるもの、波板押さえ付け方式によるもの等が流下式関
連技術として検討したが、何れにもコスト的に、量産
性、信頼性に関しそれぞれが先に指摘した従来技術と同
じように多くの課題を残している。
を使用するもの（米国ファフコ社）、ロールボンド法に
よるもの、波板押さえ付け方式によるもの等が流下式関
連技術として検討したが、何れにもコスト的に、量産
性、信頼性に関しそれぞれが先に指摘した従来技術と同
じように多くの課題を残している。
【０００７】本発明の目的は、簡単な生産設備を用いて
安価に量産でき、しかも比較的安定した集熱性能が得ら
れ、長期間の使用に堪え得る信頼性の高い集熱体を提供
することにある。
安価に量産でき、しかも比較的安定した集熱性能が得ら
れ、長期間の使用に堪え得る信頼性の高い集熱体を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、保液性
のある合成繊維または天然繊維の織布、編布または不織
布からなるシート材料を防液性を備えた合成樹脂シート
材料で挟み、保液性のある前記シート材料に沿って集熱
媒体を流下させて集熱を行なう単純な構造の流下式集熱
器の積層集熱体が得られる。
のある合成繊維または天然繊維の織布、編布または不織
布からなるシート材料を防液性を備えた合成樹脂シート
材料で挟み、保液性のある前記シート材料に沿って集熱
媒体を流下させて集熱を行なう単純な構造の流下式集熱
器の積層集熱体が得られる。
【０００９】
【作用】前述の如く構成することにより、１対のシート
材料の間のスペースに供給された集熱媒体は保液性のあ
るシート材料により拘束され、このシート材料に保持さ
れたまま流下していく。シート材料は、同時に、自己の
繊維による毛細管現象により、また集熱媒体の表面張力
により集熱媒体を相乗に広げて集熱面のシート材料に面
接触し、シート材料と集熱媒体を付着させる働きをす
る。
材料の間のスペースに供給された集熱媒体は保液性のあ
るシート材料により拘束され、このシート材料に保持さ
れたまま流下していく。シート材料は、同時に、自己の
繊維による毛細管現象により、また集熱媒体の表面張力
により集熱媒体を相乗に広げて集熱面のシート材料に面
接触し、シート材料と集熱媒体を付着させる働きをす
る。
【００１０】
【実施例】図３から図５は、本発明の集熱体１の一実施
例を示す説明図である。図中にて、参照番号２は保液性
のある合成繊維または天然繊維のシート材料を示してい
る。このシート材料２は、織布、編布または不織布から
構成されている。シート材料２は、防液性を備えた上下
一対の合成樹脂シート材料３の間に挟まれている。
例を示す説明図である。図中にて、参照番号２は保液性
のある合成繊維または天然繊維のシート材料を示してい
る。このシート材料２は、織布、編布または不織布から
構成されている。シート材料２は、防液性を備えた上下
一対の合成樹脂シート材料３の間に挟まれている。
【００１１】前記防液性を備えたシート材料は３層から
構成することもできる。この場合、これらシート材料３
に挟まれた２つの層の各々に保液性のあるシート材料２
が配置されている。前記防液性を備えたシート材料は４
層または５層から構成することも可能である。これらシ
ート材料に挟まれた３つの層または４つの層の各々に保
液性のあるシート材料が配置されている。こうした複数
の保液性シート材料を使用する例では、それぞれの保液
性シート材料に通す集熱媒体は種類を変えることができ
る。例えば、最上部の保液性シート材料には給湯用の水
を通し、下側の保液性シート材料には温水プールの水を
流すことができる。
構成することもできる。この場合、これらシート材料３
に挟まれた２つの層の各々に保液性のあるシート材料２
が配置されている。前記防液性を備えたシート材料は４
層または５層から構成することも可能である。これらシ
ート材料に挟まれた３つの層または４つの層の各々に保
液性のあるシート材料が配置されている。こうした複数
の保液性シート材料を使用する例では、それぞれの保液
性シート材料に通す集熱媒体は種類を変えることができ
る。例えば、最上部の保液性シート材料には給湯用の水
を通し、下側の保液性シート材料には温水プールの水を
流すことができる。
【００１２】各シート材料は、黒色等の有色不透明材
料、半透明材料、遮光／集熱用の模様を備えている材料
から構成することができる。
料、半透明材料、遮光／集熱用の模様を備えている材料
から構成することができる。
【００１３】図４は、集熱体１の下側に付設可能なスペ
ーサ部材４を示す斜視図である。このスペーサ部材を使
用すれば、最下層に位置する防液性を備えたシート材料
を下側から支えこのシート材料の下向きのはらみ出しを
阻止することができる。図５は、スペーサ部材４の使用
状態を示している。図示の例では、スペーサ部材４は、
構造物の一部に固定されるベース４ａと、このベースか
ら立ち上がる複数の脚部４ｂと、架台部分４ｃとを備え
ている。架台部分４ｃは、シート材料の溶着箇所５に宛
てがわれている。
ーサ部材４を示す斜視図である。このスペーサ部材を使
用すれば、最下層に位置する防液性を備えたシート材料
を下側から支えこのシート材料の下向きのはらみ出しを
阻止することができる。図５は、スペーサ部材４の使用
状態を示している。図示の例では、スペーサ部材４は、
構造物の一部に固定されるベース４ａと、このベースか
ら立ち上がる複数の脚部４ｂと、架台部分４ｃとを備え
ている。架台部分４ｃは、シート材料の溶着箇所５に宛
てがわれている。
【００１４】シート材料の各層は、例えば高周波電圧を
印加する２つの電極で挟み誘電損失による熱で一括して
加熱溶着接合することができる。この溶着箇所５は、概
ね集熱媒体の流下方向に沿って位置している。溶着箇所
の間隔は、シート材料の材厚により適宜選択される。積
層一体化された集熱体１は、溶着箇所の窪み部分に宛て
がわれたスペーサ部材４の架台４ｃにファスナーを用い
て固定することができる。あるいは、集熱体の上側若し
くは下側周縁部を引っ張り、前記架台部分４ｃをレール
として利用し溶着部の窪みを案内としてこのレールに沿
って集熱体を移動させることも可能である。
印加する２つの電極で挟み誘電損失による熱で一括して
加熱溶着接合することができる。この溶着箇所５は、概
ね集熱媒体の流下方向に沿って位置している。溶着箇所
の間隔は、シート材料の材厚により適宜選択される。積
層一体化された集熱体１は、溶着箇所の窪み部分に宛て
がわれたスペーサ部材４の架台４ｃにファスナーを用い
て固定することができる。あるいは、集熱体の上側若し
くは下側周縁部を引っ張り、前記架台部分４ｃをレール
として利用し溶着部の窪みを案内としてこのレールに沿
って集熱体を移動させることも可能である。
【００１５】前記スペーサ部材４により確保された集熱
体１の下側のスペースは集熱媒体の空気を循環させる通
路として利用することも可能である。あるいは、前記ス
ペーサ部材に対し、積層集熱体を挟んだ状態でさらに別
のスペーサ部材を既設のスペーサ部材に向き合う関係に
配置し、この新たに設けたスペーサ部材を支持台として
上部に透明体を設置することもできる。尚、前記透明体
と積層集熱体の間を集熱媒体の空気の流通路として使用
することもできる。さらに、集熱体上側の空気通路と下
側の空気通路を互いに連絡し、これら２つの通路に沿っ
て空気を循環されることも可能である。
体１の下側のスペースは集熱媒体の空気を循環させる通
路として利用することも可能である。あるいは、前記ス
ペーサ部材に対し、積層集熱体を挟んだ状態でさらに別
のスペーサ部材を既設のスペーサ部材に向き合う関係に
配置し、この新たに設けたスペーサ部材を支持台として
上部に透明体を設置することもできる。尚、前記透明体
と積層集熱体の間を集熱媒体の空気の流通路として使用
することもできる。さらに、集熱体上側の空気通路と下
側の空気通路を互いに連絡し、これら２つの通路に沿っ
て空気を循環されることも可能である。
【００１６】前記積層されたシート材料は周囲の縁６に
沿って液密状態に互いに溶着され、こうして一体化され
た積層シート材料の上部縁６ａと下部縁６ｂは前記集熱
媒体流下方向の溶着箇所５との間に横方向に連続する非
溶着箇所の連絡経路７を持ち、これら連絡経路のうち上
方のものは集熱媒体の供給手段８の設置スペースとして
利用でき、また下方のものは流下してきた集熱媒体を受
ける横通路を形成した受手段９を構成している。前記集
熱媒体の供給手段８は、図示の例では扁平なパイプから
できているが、これとは異なる構造を取入れることもで
きる。例えば、同一出願人による実願昭６３−１３８９
２８号に記載された構造を利用することもできる。すな
わち、下側の防液性シート材料にカーバーシートを溶着
して集熱媒体の配管経路を造作することもできる。この
場合、上側の防液性シート材料は配管経路を覆って周縁
部６を溶着される。
沿って液密状態に互いに溶着され、こうして一体化され
た積層シート材料の上部縁６ａと下部縁６ｂは前記集熱
媒体流下方向の溶着箇所５との間に横方向に連続する非
溶着箇所の連絡経路７を持ち、これら連絡経路のうち上
方のものは集熱媒体の供給手段８の設置スペースとして
利用でき、また下方のものは流下してきた集熱媒体を受
ける横通路を形成した受手段９を構成している。前記集
熱媒体の供給手段８は、図示の例では扁平なパイプから
できているが、これとは異なる構造を取入れることもで
きる。例えば、同一出願人による実願昭６３−１３８９
２８号に記載された構造を利用することもできる。すな
わち、下側の防液性シート材料にカーバーシートを溶着
して集熱媒体の配管経路を造作することもできる。この
場合、上側の防液性シート材料は配管経路を覆って周縁
部６を溶着される。
【００１７】
【発明の効果】前述の如く構成することにより、単純に
シート材料を積層溶着する単純な作業により連続して集
熱体を製造することができる。製造された集熱体は、中
間に挟まれた保液性シート材料が集熱媒体を保持し、上
側の集熱面をなす防液性シート材料に面接触して効率の
良い熱交換を行なうことができる。
シート材料を積層溶着する単純な作業により連続して集
熱体を製造することができる。製造された集熱体は、中
間に挟まれた保液性シート材料が集熱媒体を保持し、上
側の集熱面をなす防液性シート材料に面接触して効率の
良い熱交換を行なうことができる。
【図１】従来の２枚合わせ集熱シートを示す斜視説明
図。
図。
【図２】従来のシーム溶接／スポット溶接方式による集
熱体の概略縦断面図。
熱体の概略縦断面図。
【図３】本発明に係る積層集熱体の斜視説明図。
【図４】積層集熱体の上方部分の一部分を示す一部切除
斜視説明図。
斜視説明図。
【図５】積層集熱体の下方部分の一部分を示す斜視説明
図。
図。
【図６】スペーサ部材の一例を示す斜視図。
【図７】スペーサ部材の使用状態を示す説明図。
１ 積層集熱体
２ 保液性のあるシート材料
３ 防液性を備えたシート材料
４ スペーサ部材
５ 溶着箇所
６ シート材料の周囲の縁
７ 非溶着箇所の連絡経路
８ 集熱媒体の供給手段
９ 受け手段
Claims (17)
- 【請求項１】 保液性のある合成繊維または天然繊維の
織布、編布または不織布からなるシート材料を防液性を
備えた合成樹脂シート材料で挟み、保液性のある前記シ
ート材料に沿って集熱媒体を流下させて集熱を行なう流
下式集熱器の積層集熱体。 - 【請求項２】 請求項１に記載された流下式集熱器の積
層集熱体において、前記防液性を備えたシート材料は２
層からなり、これらシート材料に挟まれた２つの層の各
々に保液性のあるシート材料が配置されている流下式集
熱器の積層集熱体。 - 【請求項３】 請求項１に記載された流下式集熱器の積
層集熱体において、前記防液性を備えたシート材料は３
層からなり、これらシート材料に挟まれた２つの層の各
々に保液性のあるシート材料が配置されている流下式集
熱器の積層集熱体。 - 【請求項４】 請求項２または３に記載された流下式集
熱器の積層集熱体において、最下層に位置する防液性を
備えたシート材料はスペーサ部材により支持され、下向
きのはらみ出しを阻止されている流下式集熱器の積層集
熱体。 - 【請求項５】 請求項１から４の何れか一つに記載され
た流下式集熱器の積層集熱体において、前記積層された
シート材料は概ね集熱媒体の流下方向に沿って互いに溶
着されている流下式集熱器の積層集熱体。 - 【請求項６】 請求項５に記載された流下式集熱器の積
層集熱体において、前記積層されたシート材料は周囲の
縁に沿って液密状態に互いに溶着され、こうして一体化
された積層シート材料の上部縁と下部縁は前記集熱媒体
流下方向の溶着箇所との間に横方向に連続する非溶着箇
所の連絡経路を持ち、これら連絡経路のうち上方のもの
は集熱媒体の供給手段の設置スペースとして利用され、
また下方のものは流下してきた集熱媒体の受け手段とし
て利用される流下式集熱器の積層集熱体。 - 【請求項７】 請求項５または６に記載された流下式集
熱器の積層集熱体において、前記集熱媒体流下方向の溶
着箇所は窪みを形成し、この窪みに前記スペーサ部材の
一部を嵌めて集熱体の横移動を拘束する流下式集熱器の
積層集熱体。 - 【請求項８】 請求項４から７の何れか一つに記載され
た流下式集熱器の積層集熱体において、前記スペーサ部
材は、構造物の一部に固定されるベースと、このベース
から立ち上がる複数の脚部と、前記集熱媒体流下方向の
溶着箇所に宛てがわれる架台部分とを備えている流下式
集熱器の積層集熱体。 - 【請求項９】 請求項１から８の何れか一つに記載され
た流下式集熱器の積層集熱体において、前記防液性を備
えたシート材料は４層からなり、これらシート材料に挟
まれた３つの層の各々に保液性のあるシート材料が配置
されている流下式集熱器の積層集熱体。 - 【請求項１０】 請求項１から８の何れか一つに記載さ
れた流下式集熱器の積層集熱体において、前記防液性を
備えたシート材料は５層からなり、これらシート材料に
挟まれた４つの層の各々に保液性のあるシート材料が配
置されている流下式集熱器の積層集熱体。 - 【請求項１１】 請求項１から１０の何れか一つに記載
された流下式集熱器の積層集熱体において、前記シート
材料の各々は半透明材料からなる流下式集熱器の積層集
熱体。 - 【請求項１２】 請求項１から１０の何れか一つに記載
された流下式集熱器の積層集熱体において、前記シート
材料の各々は透明材料からなり、遮光／集熱用の模様を
備えている流下式集熱器の積層集熱体。 - 【請求項１３】 請求項４から１２の何れか一つに記載
された流下式集熱器の積層集熱体において、当該積層集
熱体の下側のスペースは集熱媒体の空気を流通させる構
造の流下式集熱器の積層集熱体。 - 【請求項１４】 請求項８に記載された流下式集熱器の
積層集熱体において、前記スペーサ部材に対し、積層集
熱体を挟んだ状態でさらに別のスペーサ部材を既設のス
ペーサ部材に向き合う関係に配置し、この新たに設けた
スペーサ部材を支持台として上部に透明体を設置する流
下式集熱器の積層集熱体。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載された流下式集熱器
の積層集熱体において、前記透明体と積層集熱体との間
が集熱媒体の空気の流通路を形成している流下式集熱器
の積層集熱体。 - 【請求項１６】 請求項４に記載された流下式集熱器の
積層集熱体において、当該積層集熱体はスペーサ部材に
沿ってスライド移動可能である流下式集熱器の積層集熱
体。 - 【請求項１７】 請求項１から１６の何れか一つに記載
された流下式集熱器の積層集熱体において、前記保液性
のあるシート材料が積層集熱体の補強材としての役割を
果たしている積層集熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3210048A JPH0534019A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 流下式集熱器の積層集熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3210048A JPH0534019A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 流下式集熱器の積層集熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534019A true JPH0534019A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16582944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3210048A Pending JPH0534019A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 流下式集熱器の積層集熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0534019A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6880655B2 (en) | 2001-08-31 | 2005-04-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Air-intake structure around front grille for vehicle |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP3210048A patent/JPH0534019A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6880655B2 (en) | 2001-08-31 | 2005-04-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Air-intake structure around front grille for vehicle |
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