JPH0636449Y2 - 大型汲置き太陽集熱器の集熱面の構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、単純な構造をした大型汲置き集熱器の改良技
術、特に、大量の熱媒体液を溜め置いて加熱を行なう大
規模集熱器の集熱面構造に係る。

［従来の技術］ 合成樹脂シート製の密封袋状容器に水を蓄えて集熱を行
なう方法には、従来より様々なものが提案されてきてい
る。例えば、実公昭53−51793号公報は、内部に水を溜
め置いて直射光に晒す構造の集熱器を示している。また
特開昭60−114656号公報は、先の引用例と同様の密封袋
状容器からなる集熱器を明らかにしている。これら従来
の集熱器には密封袋状容器の周縁に鉄パイプ等の保持枠
を挿入して容器を保持する構成が取り入れられている。
実公昭39−16692号公報は、水垢掃除の便宜のために、
袋状容器の一方の端部を持ち上げクランプ封鎖する方法
を教えている。

［考案が解決しようとする課題］ 集熱器にとり、規模のメリットが得られるかどうかはそ
の集熱器の償却年数を決定する重要な要件であり、償却
年数は需用者の購入意欲を喚起する上で重要である。第
２に、集熱器の信頼性、すなわち溶着／縫合技術を用い
て可撓性シート材料を立体的な袋状容器に成形する方式
の信頼性が集熱器そのものの規模を決定している。

従来の袋状容器は、素材の劣化に伴い比較的短時間の使
用で素材の暴露面／溶着部分が破れ水漏れの起きる欠点
がある。また、水漏れ箇所の補修が困難で一般には耐用
年数の短い使い捨て商品とみなされている。

既存のシートを利用して安全な大型の集熱器を製作でき
れば、太陽熱のローカル性を生かすことができ大変に有
益である。

［課題を解決するための手段］ 本考案に係る太陽集熱器の集熱面は、弾性変形可能なシ
ート材料から構成されている。この弾性変形可能なシー
ト材料の集熱面は、縁どり枠によりその周縁部を支持さ
れ張り渡されて、熱媒体液を受ける受け皿が形成され
る。縁どり枠は基礎面から予め決められた間隔を置いて
設置され、この間隔がシート材料の下向きの湾曲弾性変
形量を決定している。受け皿の上に熱媒体液が載り、シ
ート材料は下向きに撓んで基礎面に接触支持され、水深
の浅い凸レンズ状断面の溜りを形成する。下向きに弾性
変形した凹面状の受け皿表面と熱媒体液の溜りが集熱機
能を果たす受熱面を形成している。

［作用］ 弾性シート材料の集熱面は水等の熱媒体液の重量により
中だるんだ状態に変形し、またこの変形の程度は基礎面
との縁取り梁の間の距離に応じて変化し、この変形量に
合わせて容積の変化する汲置き容器が構成される。

また前述した構造によれば、シート材料の大きさに関係
なく下向きに膨らむ受け皿が形成され、受け皿には浅い
凹レンズ状断面の熱媒体液の溜りが形成される。従来の
熱媒体液バッグのような絶対液密構造は不要であり、材
料の破れ等に対しても補強シール布を受け皿の上側表面
に宛てがう等して簡単に補修することができる。

以下、添付図面に沿って本考案の好ましい一実施例を詳
細に説明する。

［実施例］ 本考案に係る太陽集熱器の集熱体１は弾性シート材料か
らできている。この弾性シート材料からなる集熱体の少
なくとも一部の周縁部２は、縁取り枠の支持体３に取り
付けられている。第１図がこの状態を示している。図示
の例では、集熱体１は水平に設置されているが、支持体
を傾斜させる等して集熱体を傾けることも勿論可能であ
る。

集熱体１の上側には熱媒体液が溜められる。この熱媒体
液の重量により弾性シート材料は引き延ばされてレンズ
状の汲置き容器が形成される。

熱媒体液を溜めるのに際し、集熱体１が幾分たるんでい
れば先ずこのたるんだ部分に熱媒体液が流入し、引き続
いてこの部分に熱媒体液が集まり溜置き箇所は漸進的に
拡大されていく。大型の集熱体ではこの初期のたるみが
顕著に認められ、小型のものでは比較的たるみは少なく
水平に近い状態になっている。必要とあらば、第１図に
二点斜線で示すように予め集熱体１の任意の箇所を引張
材1aを用いて引き下げておくこともできる。また、引張
り箇所の位置を選択したり引下げ距離を調節すれば、溜
置き部の容積、溜置き部の表面積、深さおよび位置を変
化させることができる。

第２図は、前述した構造の集熱体に水深の浅い凸レンズ
状断面の熱媒体液の溜まりを形成した状態を示してい
る。

第３図は、前述した支持体３の設置例を示している。図
示の支持体３とこれに取り付けられる集熱体１は共に円
形をしている。支持体と集熱体の形状は矩形でもよく、
また支持体の支持箇所は集熱体１の材質強度に応じて適
宜選択される。

前記熱媒体液は第２図に示すように比較的薄い水の層を
形成することができるが、弾性シート材料の材質または
構造・強度を適宜選択すれば、集熱体１の下向きの変形
量を大きくして比較的狭い範囲内に同じ容積の熱媒体液
を蓄えることもできなくはない。こうした場合には、露
出した集熱体１の面を流下集熱面として利用することも
できる。露出した集熱体には、噴射ノズル等の散液手段
（図示せず）を用いて熱媒体液を散液することもでき
る。散液された熱媒体液は集熱体の熱を取り去りながら
傾斜面に沿って流下し、前述のようにして溜めておくこ
とができる。

熱媒体液に水道水を使用する場合、タイマを用いて電磁
弁を間欠的に開閉し、水道水を定期的に集熱体に散水し
て、集熱終了時期までにくぼみに所定量の温水が溜まる
ように操作したり、こうした操作に加えて、あるいはこ
うした操作とは別に、溜置き部に溜まっている水を繰り
返して集熱体に散水することもできる。

シート材料は下面からの放熱量を減らすために例えば、
シート材料の裏側に軟質発泡ウレタン層を付帯させてお
くことができる。また、ゴム系弾性シート材料を補強す
るために、この弾性シート材料の下側に可撓性のある支
持層を設置しておくことができる。集熱体１の上方は透
明のシートカバー４で覆えることは勿論である。

［考案の効果］ 前述の如く構成することにより、可搬性に優れ、迅速な
設置、組立て若しくは解体の行なえる恒久的／仮設的設
備が得られる。

また、こうした構成によれば、シート材料の大きさに関
係なく極めて単純な構造の汲置き集熱器の集熱面構造体
が得られる。シート材料の弾性率や材質、材厚等を考慮
に入れて集熱体の変形状態を解析することが比較的容易
であり、これに日射量と貯液量を加味して必要な負荷に
対応できる集熱面を製作することができる。

さらに、従来の水バッグのような絶対水密構造は不要で
あり、材料の破れ等に対しても補修シール布を接着する
等して簡単に修理できる集熱面が得られる。

本考案によれば、非常に単純でしかも大容量の大型の汲
置き集熱器の集熱面を簡単に設営することができ、また
必要に応じて手軽に水苔等の除去清掃を手軽に行なえる
利点がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本考案に係る太陽集熱器の集熱面の構造例を
示す概略説明図である。 第２図は、集熱体に熱媒体液を蓄えた状態を示す説明図
である。 第３図は、集熱体と支持体の一例を示す斜視説明図であ
る。 １……集熱体 ２……集熱体の周縁 ３……支持体 ４……透明のシートカバー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基礎面に複数の支柱を立設し、基礎面から
   間隔をあけて集熱面の輪郭を形どる縁取り梁を支柱に架
   設し、この縁取り梁に囲まれた区域を覆うようにして、
   １枚の弾性変形可能なシート材料を縁取り梁の間に張り
   渡すと共にこのシート材料の周縁部を縁取り梁により支
   持して熱媒体液を載せる受け皿を形成し、この受け皿に
   熱媒体液を供給して熱媒体液の重量によりシート材料を
   下向きに湾曲状に弾性変形させて水深の浅い凸レンズ状
   断面の熱媒体液の溜りを形成し、この弾性変形したシー
   ト材料の膨らんだ底を基礎面に接触させ、熱媒体液の荷
   重の少なくとも一部を基礎面で支持してなる大型汲置き
   太陽集熱器の集熱面の構造。