JPH0587466U - 太陽熱集熱器の熱媒流量調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 各平板形太陽熱集熱器をジョイントホースで
接続し、施工性や保温性等に優れ、かつ、熱媒を個々の
太陽熱集熱器に平均的にバランスよく流れるようにして
集熱効率を向上させることのできる太陽熱集熱器の熱媒
流量調整装置を提供すること。 ［構成］ 入口側ヘッダー部２と出口側ヘッダー部３と
を有し、入口側ヘッダー部２から出口側ヘッダー部３へ
複数の水路４を配設して熱媒が流れるように形成した平
板形太陽熱集熱器をジョイントホース１を用いて複数個
接続し、最初の平板形太陽熱集熱器の入口側ヘッダー部
１から熱媒を導入し最後の平板形太陽熱集熱器の出口側
ヘッダー部３より集熱した熱媒を取り出すようにした太
陽熱集熱器システムにおいて、各平板形太陽熱集熱器を
接続するジョイントホース１を流れる熱媒の流量を調節
可能として個々の集熱器に平均的にバランスよく熱媒が
流れるようにしたこと。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は太陽熱集熱器システムに係り、より詳しくは各太陽熱集熱器内を流れ る熱媒を平均化して集熱効率の向上を図った太陽熱集熱器の熱媒流量調整装置に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の太陽熱集熱器システムは、図４及び図５に示すような構成になっている 。図４は概略構成図であり、図５は各太陽熱集熱器内の熱媒の流れを示す図であ る。この太陽熱集熱器システムは図４に示すように複数の平板形太陽熱集熱器か ら構成されており、各太陽熱集熱器はジョイントホース１によって接続されてい る。今、最初の太陽熱集熱器をＡ、その次の太陽熱集熱器をＢとし、最後の太陽 熱集熱器をＤ、その手前の太陽熱集熱器をＣとする。各平板形太陽熱集熱器は図 ５に示すように、入口側ヘッダー部２と出口側ヘッダー部３を有し、これら両ヘ ッダー部の間に複数の水路４を配設している。このような構成にすることによっ て熱媒は入口側ヘッダー部２から分岐して水路４を通って出口側ヘッダー部３へ と流れその間に集熱板によって集熱した太陽熱により熱媒は温度が上昇する。入 口側ヘッダー部２から水路４方向へ分岐しなかった熱媒はジョイントホース１を 介して次の太陽熱集熱器の入口側ヘッダー部２へと送り込まれ、同じ作用が繰り 返される。 この太陽熱集熱器システムにおいては、最初の太陽熱集熱器Ａの入 口側ヘッダー部２から熱媒は導入され、最後の太陽熱集熱器Ｄの出口側ヘッダー 部３から集熱した太陽熱により温度上昇した熱媒を取り出すようになっている。 従って、最初の太陽熱集熱器Ａ出口側ヘッダー部３の一端の出入口管には蓋５を 、また最後の太陽熱集熱器Ｄの入口側ヘッダー部２の一端の出入口管にも蓋６を 設けている。

【０００３】 また、図６のように、複数個の平板形太陽熱集熱器を低温側ヘッダー及び高温 側ヘッダーに直接接続するシステムも知られている。すなわち、各太陽熱集熱器 を接続することなく、管径の大きい低温側ヘッダー７及び高温側ヘッダー８に入 口配管９と出口配管１０をそれぞれ接続して熱媒を各太陽熱集熱器内を流れるよ うにして高温側ヘッダー８から集熱した太陽熱により温度上昇した熱媒を取り出 すようになっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の太陽熱集熱器システムにあっては、次のよう な問題がある。図４及び図５に示す太陽熱集熱器システムでは、図７に示すよう に最初の太陽熱集熱器Ａ及び最後の太陽熱集熱器Ｄの水路４に多くの熱媒が流れ 、その途中の太陽熱集熱器ＢやＣにはあまり熱媒が流れないという現象が生じる 。図７において、矢印は熱媒の流れる方向及び矢印の大きさは熱媒の流れる量を 示している。この現象は、ヘッダー部の断面積よりも水路断面積の総和の方が大 きいため最初の太陽熱集熱器Ａにおいて、水路方向へ分岐する熱媒が多くなるた めと考えられる。また、最後の太陽熱集熱器Ｄの水路への流量が多くなる理由に ついてはよく分かっていないが現象として発生することが確認されている。この 場合、ヘッダー部の断面積を大きくすれば各太陽熱集熱器内の流れの不均一が解 消すると考えられるが、こうすると太陽熱集熱器内の圧力が大きくなった場合に 集熱器の変形を生じる可能性があって、これを行うことはできない。

【０００５】 次に、図６に示す太陽熱集熱器システムでは、低温側ヘッダー７及び高温側ヘ ッダー８ともに管径や管の肉厚の大のものを用いることができるので、各太陽熱 集熱器内の流れの不均一を生じるという不具合については解消できる。しかし、 この場合には、施工上及びコストの面で問題がある。即ち、各太陽熱集熱器の他 に太くて長くかつ重たい持ち運びに不便なヘッダー管を屋根又は屋上に持ち上げ て設置し固定しなければならない等配管、接続工事の困難性がある。また、集熱 した熱媒がヘッダー管内を流れるので保温工事や断熱材が必要となるとともに、 屋根上の美観の点でヘッダー管を覆う工事を必要とするのでコスト的にも高くな ってしまう。よって、図６に示す太陽熱集熱器システムを採用することは困難で ある。

【０００６】 従って、本考案は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は各 平板形太陽熱集熱器をジョイントホースで接続し、施工性や保温性等に優れ、か つ、熱媒を個々の太陽熱集熱器に平均的にバランスよく流れるようにして集熱効 率を向上させることのできる太陽熱集熱器の熱媒流量調整装置を提供することに ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案による太陽熱集熱器の熱媒流量調整装置にあっ ては、以下の構成とした。即ち、入口側ヘッダー部と出口側ヘッダー部とを有し 、入口側ヘッダー部から出口側ヘッダー部へ複数の水路を配設して熱媒が流れる ように形成した平板形太陽熱集熱器をジョイントホースを用いて複数個接続し、 最初の平板形太陽熱集熱器の入口側ヘッダー部から熱媒を導入し最後の平板形太 陽熱集熱器の出口側ヘッダー部より集熱した熱媒を取り出すようにした太陽熱集 熱器システムにおいて、各平板形太陽熱集熱器を接続するジョイントホースを流 れる熱媒の流量を調節可能として個々の集熱器に平均的にバランスよく熱媒が流 れるようにしたことを特徴とする。

【０００８】 この太陽熱集熱器の熱媒流量調整装置において、熱媒の流量を調節可能とする 手段としてジョイントホースにこのジョイントホースよりも内径の小さなオリフ ィスを挿入するようにしたことを特徴とする。

【０００９】 また、これら太陽熱集熱器の熱媒流量調整装置において、最初の平板形太陽熱 集熱器の出口側ヘッダー部とその次の集熱器の出口側ヘッダー部を接続するジョ イントホース及び／又は最後の平板形太陽熱集熱器の入口側ヘッダー部とその手 前の集熱器の入口側ヘッダー部を接続するジョイントホースを流れる熱媒の流量 を調節可能としたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】 上記構成によれば、各太陽熱集熱器内の水路を流れる熱媒はほぼ均一になるの で、集熱器によって集熱された太陽熱は各太陽熱集熱器内を流れる熱媒によって 、効率よく収集できる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。太陽熱集熱器システムに ついては、図４及び図５において説明したものと同じであって、複数の平板形太 陽熱集熱器から構成されており、各太陽熱集熱器はジョイントホース１によって 接続されている。今、最初の太陽熱集熱器をＡ、その次の太陽熱集熱器をＢとし 、最後の太陽熱集熱器をＤ、その手前の太陽熱集熱器をＣとする。各平板形太陽 熱集熱器は図５に示すように、入口側ヘッダー部２と出口側ヘッダー部３を有し 、これら両ヘッダー部の間に複数の水路４を配設している。集熱器の形状は２枚 の集熱板を貼り合わせて形成されており、この２枚の集熱板のヘッダー部方向に 複数の水路４が設けられている。この形式のものを一般的にシートインチューブ 方式と呼んでいる。このような構成にすることによって熱媒は入口側ヘッダー部 ２から分岐して水路４を通って出口側ヘッダー部３へと流れその間に集熱板によ って集熱した太陽熱により熱媒は温度が上昇する。入口側ヘッダー部２から水路 ４方向へ分岐しなかった熱媒はジョイントホース１を介して次の太陽熱集熱器の 入口側ヘッダー部２へと送り込まれ、同じ作用が繰り返される。 この太陽熱集 熱器システムにおいては、最初の太陽熱集熱器Ａの入口側ヘッダー部２から熱媒 は導入され、最後の太陽熱集熱器Ｄの出口側ヘッダー部３から集熱した太陽熱に より温度上昇した熱媒を取り出すようになっている。

【００１２】 図１は各太陽熱集熱器内を流れる熱媒が均一になるように太陽熱集熱器を接続 するジョイントホース１を流れる熱媒の流量を調節可能とするために、例えば太 陽熱集熱器Ａと太陽熱集熱器Ｂの出口側ヘッダー部３を接続するジョイントホー ス１にオリフィス１１を挿入した場合を示す。図１（ａ）は両太陽熱集熱器側を 接続するジョイントホース１にオリフィス１１を挿入した状態を示し、図１（ｂ ）はジョイントホース１にオリフィス１１を挿入する前を示す図である。なお、 ジョイントホース１は太陽熱集熱器Ａと太陽熱集熱器Ｂの出口側ヘッダー部３の 出入口管１２にそれぞれ差し込むようにして両者間を接続する。図２はオリフィ ス１１の具体例であって、図２（ａ）はその正面図であり、図２（ｂ）はその側 面図である。オリフィス１１の内径はジョイントホース１の内径よりも小さく形 成されており、オリフィス１１を挿入した部分では熱媒の流量が少なくなる。こ のようにして熱媒が多く流れる太陽熱集熱器Ａ内の熱媒の流量を制限してやれば 必然的に他の太陽熱集熱器ＢやＣにその分の熱媒が流れることになり、各太陽熱 集熱器内を流れる熱媒は平均化されてくる。両太陽熱集熱器を接続するジョイン トホース１としては、小さなゴム製のものを用いれば、施工性や保温性に優れる のみでなく美観の点においても問題がない。

【００１３】 図３は太陽熱集熱器Ａと太陽熱集熱器Ｂの出口側ヘッダー部３を接続するジョ イントホース１にオリフィス１１をそれぞれ挿入すると同時に太陽熱集熱器Ｃと 太陽熱集熱器Ｄの入口側ヘッダー部２を接続するジョイントホース１にオリフィ ス１１をそれぞれ挿入する場合を示している。図中ジョイントホース１の×印の 付したところにオリフィス１１をそれぞれ挿入していることを示している。

【００１４】 オリフィス１１を挿入する位置、個数、オリフィス内径はシステムによって種 々考えられるが、適宜使いわけて各太陽熱集熱器内を流れる熱媒をバランスよく して集熱効率を向上させることができる。

【００１５】 なお、この実施例においては、ジョイントホース１にオリフィス１１を挿入す る場合の例を示したがこれに限定されるものではない、ジョイントホース１内の 流量調節ができるものであればよく、例えばジョイントホース１の内径そのもの を変えることによっても可能である。

【００１６】

【考案の効果】

以上、説明したように、本考案の太陽熱集熱器の熱媒流量調整装置によれば、 図６に示す太陽熱集熱器システムのようにヘッダー管を用いるものに比較して施 工が簡単になるとともにコストの面においても優れ、コストを上昇することなく 各太陽熱集熱器内を流れる熱媒を均一化しバランスよくできる。特に、シートイ ンチューブ方式の太陽熱集熱器においてヘッダー部の断面積を大きくすることな しに太陽熱集熱器内を流れる熱媒を平均化できる。また、オリフィスの内径や挿 入位置や個数をシステムに合わせて適宜選択することによって、最適な流量バラ ンスを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による太陽熱集熱器の熱媒流量調整装置
の実施例を示し、太陽熱集熱器を接続するジョイントホ
ースにオリフィスを挿入する場合を示す図である。

【図２】本考案による用いられるオリフィスの具体例を
示す図である。

【図３】本考案を用いて熱媒流量調整装置をする場合の
システム構成を示す図である。

【図４】従来技術を説明するための図である。

【図５】従来技術の熱媒の流れを詳細に説明するための
図である。

【図６】従来技術を説明するための図である。

【図７】従来技術の欠点を説明するための図である。

【符号の説明】

１ ジョイントホース ２ 入口側ヘッダー部 ３ 出口側ヘッダー部 ４ 水路 ５ 蓋 ６ 蓋 ７ 低温側ヘッダー ８ 高温側ヘッダー ９ 入口配管 １０ 出口配管 １１ オリフィス １２ ヘッダー部の出入口管

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入口側ヘッダー部と出口側ヘッダー部と
   を有し、入口側ヘッダー部から出口側ヘッダー部へ複数
   の水路を配設して熱媒が流れるように形成した平板形太
   陽熱集熱器をジョイントホースを用いて複数個接続し、
   最初の平板形太陽熱集熱器の入口側ヘッダー部から熱媒
   を導入し最後の平板形太陽熱集熱器の出口側ヘッダー部
   より集熱した熱媒を取り出すようにした太陽熱集熱器シ
   ステムにおいて、各平板形太陽熱集熱器を接続するジョ
   イントホースを流れる熱媒の流量を調節可能として個々
   の集熱器に平均的にバランスよく熱媒が流れるようにし
   たことを特徴とする太陽熱集熱器の熱媒流量調整装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、熱媒の流量を調節可
   能とする手段としてジョイントホースにこのジョイント
   ホースよりも内径の小さなオリフィスを挿入するように
   したことを特徴とする太陽熱集熱器の熱媒流量調整装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、最初の平板形
   太陽熱集熱器の出口側ヘッダー部とその次の集熱器の出
   口側ヘッダー部を接続するジョイントホース及び／又は
   最後の平板形太陽熱集熱器の入口側ヘッダー部とその手
   前の集熱器の入口側ヘッダー部を接続するジョイントホ
   ースを流れる熱媒の流量を調節可能としたことを特徴と
   する太陽熱集熱器の熱媒流量調整装置。