JPH0882447A - 太陽熱温水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接続筒部に対する真空二重集熱管の止水取付
けをナットを用いないで行うことができる太陽熱温水装
置を提供する。 【構成】 貯湯タンク１に並設された複数の接続筒部２
内の内周に止水用Ｏリング２２をそれぞれ支持させ、各
真空二重集熱管３の基端を各接続筒部２内にそれぞれ嵌
合して止水用Ｏリング２２により止水状態で取付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太陽熱を利用して温水
を作る太陽熱温水装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】省エネルギーが叫ばれている今日におい
ては、給湯用や暖房用等に各種の太陽熱温水装置が広く
用いられている。この太陽熱温水装置の１つとして、基
端が開口され末端が閉鎖された透明ガラス外管と透明ガ
ラス内管とからなる真空二重集熱管を複数本用い、これ
ら真空二重集熱管の基端を貯湯タンクに並設された複数
の接続筒部内にそれぞれ嵌合して止水状態で取付け、該
貯湯タンクの表面には断熱材を介してカバーを掛けた構
造のものがある。

【０００３】このような太陽熱温水装置においては、図
６及び図７に示すように、樹脂等からなる貯湯タンク１
の各接続筒部２に、真空二重集熱管３の基端側を止水状
態で取付けていた。即ち、真空二重集熱管３は、基端が
開口され末端が閉鎖された透明ガラス外管４と透明ガラ
ス内管５とからなり、これら外管４と内管５との間には
真空室６が形成された構造になっている。貯湯タンク１
の前面の下部寄りには、複数の接続筒部２が所定間隔で
水平方向に並設されている。これら接続筒部２内には、
筒状の受け金具７がそれぞれ接着等で取付けられてい
る。これら受け金具７の基端には、内向き鍔部７ａがそ
れぞれ設けられている。各真空二重集熱管３は、その基
端の開口部８側を各接続筒部２の受け金具７内に挿入し
て内向き鍔部７ａに突き当て、各接続筒部２の先端にパ
ッキン９を当てた状態で、該接続筒部２の外周のネジ部
２ａにナット１０を螺合して、パッキン９を締め付ける
ことにより止水状態で取付けられている。

【０００４】貯湯タンク１の外周には、発泡樹脂の如き
断熱材１１を介して金属製のカバー１２が掛けられてい
る。カバー１２には、各接続筒部２に対応してこれらを
導出させるための接続筒部導出孔１３が最小限の大きさ
でそれぞれ設けられている。各真空二重集熱管３及び断
熱材１１やカバー１２が被った貯湯タンク１は、取付け
フレーム１４上に設置されて組付けられている。

【０００５】各真空二重集熱管３の閉鎖末端部１５は、
取付けフレーム１４の末端に末端支持具１６で支持され
ている。即ち、該末端支持具１６は、取付けフレーム１
４の末端に溶接で取付けられた受け板１７を備え、該受
け板１７の上半部には各真空二重集熱管３に対応して集
熱管嵌合凹部１７ａがそれぞれ設けられ、該集熱管嵌合
凹部１７ａに真空二重集熱管３の閉鎖末端部１５がその
部分に嵌合したエンドキャップ１８を介して嵌合され、
受け板１７の上部には押え板１９が嵌合され、エンドキ
ャップ１８はそのフランジ部１８ａで受け板１７と押え
板１９に抜止め支持された構造となっている。

【０００６】各真空二重集熱管３の下部には、それぞれ
横断面が円弧状をした反射板２０が配置され、取付けフ
レーム１４にネジ止めや溶接等により取付けられてい
る。各反射板２０は、風にあおられて円弧の開口部幅が
開くような変形をしたとき、隣接相互で衝突しあって騒
音を発しないように相互間に間隔をあけて配置されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き従来の太陽熱温水装置においては、パッキン９が真
空二重集熱管３に密着するようにナット１０で締付けて
止水を行っているので、真空二重集熱管３に強い応力が
加わり、該真空二重集熱管３及び接続筒部２の割れが発
生し易い問題点があった。また、上記の如き貯湯タンク
１の接続筒部２に対する真空二重集熱管３の取付け構造
では、構成部品が多いため、組付け工数がかかり、コス
トも高い問題点があった。また、この取付け構造では、
外径の大きなナット１０を使用しているので、真空二重
集熱管３の設置間隔をナット１０の大きさ分だけ広くせ
ざるを得ず、真空二重集熱管３の設置本数を増やせない
問題点があった。また、大きなナット１０を使用してい
ると、このナット１０を回すために貯湯タンク１のカバ
ーに設ける接続筒部導出孔１３の大きさもナット回し工
具の操作可能範囲だけ大きくせざるを得ず、その結果、
貯湯タンク１が太陽光にさらされ、劣化し易くなる等の
問題点があった。更に、反射板２０と真空二重集熱管３
の距離が決まっているため（管径による）前側にスペー
スが必要であるといった問題点があった。一方、上記の
如き従来の太陽熱温水装置の末端支持具１６では、真空
二重集熱管３に何らかの原因で閉鎖末端部向きの大きな
荷重が加わると、フランジ部１８ａが変形し、強いては
受け板１７までも変形し、真空二重集熱管３が抜け落ち
る可能性がある問題点があった。また、組立て時には、
真空二重集熱管３の閉鎖末端部１５にエンドキャップ１
８を被せなければならず、工数がかかり、コストアップ
になる問題点があった。

【０００８】本発明の目的は、部品点数を減らして真空
二重集熱管の組付けを行うことができる太陽熱温水装置
を提供することにある。本発明の他の目的は、接続筒部
に対する真空二重集熱管の止水取付けをナットを用いな
いで行うことができる太陽熱温水装置を提供することに
ある。本発明の他の目的は、真空二重集熱管の閉鎖末端
部でエンドキャップを用いないで端末支持を行わせるこ
とができる太陽熱温水装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、貯湯タンクに
並設された複数の接続筒部内に、基端が開口され末端が
閉鎖された構造の各真空二重集熱管の前記基端がそれぞ
れ嵌合されて止水状態で取付けられている太陽熱温水装
置を改良の対象としている。

【００１０】本発明に係る太陽熱温水装置においては、
前記各接続筒部の内周に止水用Ｏリングがそれぞれ支持
され、前記各真空二重集熱管の前記基端は前記各接続筒
部内にそれぞれ嵌合されて前記止水用Ｏリングにより止
水状態で取付けられていることを特徴とする。

【００１１】また本発明に係る太陽熱温水装置において
は、前記各真空二重集熱管の閉鎖末端部がその下側末端
面及び下側面を受ける段付き凹部を備えた弾性素材から
なるストッパー形受け部材と、その上面を押さえる弾性
素材からなる押え部材とで支持されていることを特徴と
する。

【００１２】更に本発明に係る太陽熱温水装置において
は、前記各接続筒部の内周に止水用Ｏリングがそれぞれ
支持され、前記各真空二重集熱管の前記基端は前記各接
続筒部内にそれぞれ嵌合されて前記止水用Ｏリングによ
り止水状態で取付けられ、前記各真空二重集熱管の閉鎖
末端部がその下側末端面及び下側面を受ける段付き凹部
を備えた弾性素材からなるストッパー形受け部材と、そ
の上面を押さえる弾性素材からなる押え部材とで支持さ
れていることを特徴とする。

【００１３】

【作用】このように、各接続筒部の内周に止水用Ｏリン
グをそれぞれ支持させ、各真空二重集熱管の基端を各接
続筒部内にそれぞれ嵌合させて止水用Ｏリングにより止
水状態で取付けると、ナットを用いないで各接続筒部内
に各真空二重集熱管の基端を止水状態で取付けることが
できる。

【００１４】このため各真空二重集熱管に強い応力が加
わらなくなり、該真空二重集熱管及び接続筒部の割れの
発生を防止できる。また、上記の如き接続筒部に対する
真空二重集熱管の取付け構造では、ナットや受け金具が
不要になり、構成部品が少なくなり、組付け工数が減
り、コストの低減を図ることができる。また、この取付
け構造では、外径の大きなナットが不要なので、真空二
重集熱管の設置間隔を狭くすることができ、該真空二重
集熱管の設置本数を増やすこと、或いは反射板をできる
限り大きくすることができ、温水生成効率を高めること
ができる。更に、大きなナットが不要になると、このナ
ットを回すために貯湯タンクのカバーに設ける接続筒部
導出孔の大きさを従来に比べて小さくでき、その結果、
貯湯タンクが太陽光にさらされるのを防止でき、該貯湯
タンクの劣化を防止することができる。

【００１５】また、各真空二重集熱管の閉鎖末端部を、
その下側末端面及び下側面を受ける段付き凹部を備えた
弾性素材からなるストッパー形受け部材と、その上面を
押さえる弾性素材からなる押え部材とで支持させると、
変形し易い受け板やエンドキャップを用いないで支持を
行わせることができる。

【００１６】このため、真空二重集熱管に何らかの原因
で閉鎖末端部向きの大きな荷重が加わっても、その荷重
は段付き凹部を備えた弾性素材からなるストッパー形受
け部材で受けることができて変形を防止でき、また該真
空二重集熱管の段付き凹部からの浮上がりは弾性素材か
らなる押え部材で防止でき、このため真空二重集熱管の
抜け落ちを確実に防止することができる。また、真空二
重集熱管の閉鎖末端部にエンドキャップを被せる必要が
なくなり、工数が減り、不品点数が減り、コストの低減
を図ることができる。

【００１７】

【実施例】図１〜図４は本発明に係る太陽熱温水装置の
一実施例を示したものである。なお、前述した従来例を
示す図６及び図７と対応する部分には、同じ符号を付け
て示している。

【００１８】本実施例の太陽熱温水装置においては、貯
湯タンク１の前面下部に所定間隔で水平に並設された複
数の接続筒部２の内周にＯリング支持溝２１がそれぞれ
設けられ、これらＯリング支持溝２１に止水用Ｏリング
２２が嵌め込み支持されている。また、各接続筒部２の
基端内周には、内鍔状のストッパー２３がそれぞれ突設
されている。各真空二重集熱管３は、その基端を各接続
筒部２内にストッパー２３に当たるまでそれぞれ嵌合す
ることにより、止水用Ｏリング２２にて止水状態で取付
けられている。

【００１９】貯湯タンク１の外周には、前述したと同様
に、発泡樹脂の如き断熱材１１を介して金属製のカバー
１２が掛けられている。カバー１２には、各接続筒部２
に対応してこれらを導出させるための接続筒部導出孔１
３が最小限の大きさでそれぞれ設けられている。これら
接続筒部導出孔１３には、各真空二重集熱管３を包囲し
て集熱管受けゴムリング２４が配置されている。

【００２０】一方、各真空二重集熱管３の閉鎖末端部１
５では、その下側末端面１５ａ及び下側面１５ｂが耐候
性の硬質ゴムの如き弾性素材からなり断面Ｌ型ブロック
状をしたストッパー形受け部材２５の段付き凹部２５ａ
で支えられ、且つその上面１５ｃが耐候性の硬質ゴムの
如き弾性素材からなる押え部材２６で押さえられて支持
されている。押え部材２６の下面には、各真空二重集熱
管３に対応して凹面２６ａがそれぞれ設けられている。
ストッパー形受け部材２５は取付けフレーム１４上に乗
せられて該取付けフレーム１４の第１の末端立ち上げ金
具２７で支えられている。押え部材２６は凹面を下向き
にしたチャンネル鋼よりなる押え金具２８で係止状態で
押えられ、該押え金具２８は取付けフレーム１４の第２
の末端立ち上げ金具２９で支えられている。

【００２１】本実施例で各真空二重集熱管３の下にそれ
ぞれ配置されている反射板２０は、その幅方向の両端に
それぞれ下向きの折返部２０ａが形成され、隣接する折
返部２０ａは相互に突き合わされている。このように最
初から接触させておくと、反射板２０が風であおられて
もその変形が最小限度に押さえられ、そしてその変形は
相互に突き合わされている折返部２０ａで吸収されるこ
とになり、変形による破損や騒音が防止されると共に、
必要な形状の維持ができる（安定した能力の発揮）。

【００２２】本実施例のように、各真空二重集熱管３の
基端を各接続筒部２内にそれぞれ嵌合させて止水用Ｏリ
ング２２により止水状態で取付けると、ナットを用いな
いので各真空二重集熱管３に強い応力が加わらなくな
り、該真空二重集熱管３の割れの発生を防止できる。ま
た、各接続筒部２の箇所でナットや受け金具が不要にな
り、構成部品が少なくなり、組付け工数が減り、コスト
の低減を図ることができる。また、この取付け構造で
は、外径の大きなナットが不要なので、真空二重集熱管
３の設置間隔を狭くすることができ、該真空二重集熱管
３の設置本数を増やすことができ、温水生成効率を高め
ることができる。更に、大きなナットが不要になると、
このナットを回すために貯湯タンク１のカバー１２に設
ける接続筒部導出孔１３の大きさを従来に比べて小さく
でき、その結果、貯湯タンク１が太陽光にさらされるの
を防止でき、該貯湯タンク１の劣化を防止することがで
きる。

【００２３】また、各真空二重集熱管３の閉鎖末端部１
５を、その下側末端面１５ａ及び下側面１５ｂを受ける
段付き凹部２５ａを備えた弾性素材からなるストッパー
形受け部材２５と、その上面を押さえる弾性素材からな
る押え部材２６とで支持させると、変形し易い受け板や
エンドキャップを用いないで支持を行わせることができ
る。

【００２４】このため、真空二重集熱管３に何らかの原
因で閉鎖末端部向きの大きな荷重が加わっても、その荷
重は段付き凹部２５ａを備えた弾性素材からなるストッ
パー形受け部材２５で受けることができて変形を防止で
き、また該真空二重集熱管３の段付き凹部２５ａからの
浮上がりは弾性素材からなる押え部材２６で防止でき、
このため真空二重集熱管３の抜け落ちを確実に防止する
ことができる。また、真空二重集熱管３の閉鎖末端部１
５にエンドキャップを被せる必要がなくなり、工数が減
り、不品点数が減り、コストの低減を図ることができ
る。

【００２５】本明細書に開示した本発明の好ましいいく
つかの態様を要約して示すと、次の通りである。

【００２６】（１） 貯湯タンクに並設された複数の接
続筒部内に、基端が開口され末端が閉鎖された構造の各
真空二重集熱管の前記基端がそれぞれ嵌合されて止水状
態で取付けられ、前記貯湯タンクには断熱材を介してカ
バーが掛けられ、前記カバーには前記各接続筒部に対応
して接続筒部導出孔がそれぞれ設けられている太陽熱温
水装置において、前記各接続筒部の内周にＯリング支持
溝がそれぞれ設けられ、これらＯリング支持溝に止水用
Ｏリングがそれぞれ支持され、前記各真空二重集熱管の
前記基端は前記各接続筒部内にそれぞれ嵌合されて前記
止水用Ｏリングにより止水状態で取付けられていること
を特徴とする太陽熱温水装置。

【００２７】（２） 貯湯タンクに並設された複数の接
続筒部内に、基端が開口され末端が閉鎖された構造の各
真空二重集熱管の前記基端がそれぞれ嵌合されて止水状
態で取付けられ、前記貯湯タンクには断熱材を介してカ
バーが掛けられ、前記カバーには前記各接続筒部に対応
して接続筒部導出孔がそれぞれ設けられている太陽熱温
水装置において、前記各真空二重集熱管の閉鎖末端部が
その下側末端面及び下側面を受ける段付き凹部を備えた
弾性素材からなるストッパー形受け部材と、その上面を
押さえる弾性素材からなる押え部材とで支持され、前記
ストッパー形受け部材は該太陽熱温水装置の取付けフレ
ームの第１の末端立ち上げ金具で支えられ、前記凹面を
下向きにしたＬ型の押え金具で係止状態で押えられ、該
押え金具は前記取付けフレームの第２の末端立ち上げ金
具で支えられていることを特徴とする太陽熱温水装置。

【００２８】（３） 貯湯タンクに並設された複数の接
続筒部内に、基端が開口され末端が閉鎖された構造の各
真空二重集熱管の前記基端がそれぞれ嵌合されて止水状
態で取付けられ、前記貯湯タンクには断熱材を介してカ
バーが掛けられ、前記カバーには前記各接続筒部に対応
して接続筒部導出孔がそれぞれ設けられている太陽熱温
水装置において、前記各接続筒部の内周にＯリング支持
溝がそれぞれ設けられ、これらＯリング支持溝に止水用
Ｏリングがそれぞれ支持され、前記各真空二重集熱管の
前記基端は前記各接続筒部内にそれぞれ嵌合されて前記
止水用Ｏリングにより止水状態で取付けられ、前記各真
空二重集熱管の閉鎖末端部がその下側末端面及び下側面
を受ける段付き凹部を備えた弾性素材からなるストッパ
ー形受け部材と、その上面を押さえる弾性素材からなる
押え部材とで支持され、前記ストッパー形受け部材は該
太陽熱温水装置の取付けフレームの第１の末端立ち上げ
金具で支えられ、前記凹面を下向きにしたＬ型の押え金
具で係止状態で押えられ、該押え金具は前記取付けフレ
ームの第２の末端立ち上げ金具で支えられていることを
特徴とする太陽熱温水装置。

【００２９】（４）前記各真空二重集熱管の下に反射板
がそれぞれ配置され、これら反射板はその幅方向の両端
にそれぞれ下向きの折返部が形成され、隣接する折返部
が相互に突き合わされていることを特徴とする第１項〜
第３項のいずれか１つに記載の太陽熱温水装置。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る太陽熱
温水装置によれば、下記のような優れた効果を得ること
ができる。 （イ）各真空二重集熱管の基端を各接続筒部内にそれぞ
れ嵌合させて止水用Ｏリングにより止水状態で取付けて
いるので、ナットが不要になって各真空二重集熱管に強
い応力が加わらなくなり、該真空二重集熱管及び接続筒
部に割れが発生するのを防止できる。 （ロ）各接続筒部の箇所でナットや受け金具が不要にな
り、構成部品が少なくなり、組付け工数が減り、コスト
の低減を図ることができる。 （ハ）この取付け構造では、外径の大きなナットが不要
なので、真空二重集熱管の設置間隔を狭くすることがで
き、該真空二重集熱管の設置本数を増やすことができ、
温水生成効率を高めることができる。 （ニ）更に、大きなナットが不要になると、このナット
を回すために貯湯タンクのカバーに設ける接続筒部導出
孔の大きさを従来に比べて小さくでき、その結果、貯湯
タンクが太陽光にさらされるのを防止でき、該貯湯タン
クの劣化を防止することができ、更に保温性能の低下を
防ぐことができるる。 （ホ）また、各真空二重集熱管の閉鎖末端部を、その下
側末端面及び下側面を受ける段付き凹部を備えた弾性素
材からなるストッパー形受け部材と、その上面を押さえ
る弾性素材からなる押え部材とで支持させるので、変形
し易い受け板やエンドキャップを用いないで支持を行わ
せることができる。 （ヘ）このため、真空二重集熱管に何らかの原因で閉鎖
末端部向きの大きな荷重が加わっても、その荷重は段付
き凹部を備えた弾性素材からなるストッパー形受け部材
で受けることができて変形を防止でき、また該真空二重
集熱管の段付き凹部からの浮上がりは弾性素材からなる
押え部材で防止でき、このため真空二重集熱管の抜け落
ちを確実に防止することができる。 （ト）また、真空二重集熱管の閉鎖末端部にエンドキャ
ップを被せる必要がなくなり、工数が減り、不品点数が
減り、コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る太陽熱温水装置の一実施例を示す
斜視図。

【図２】図１に示す太陽熱温水装置の貯湯タンク側を破
断して示す拡大斜視図。

【図３】図１に示す太陽熱温水装置の要部側面図。

【図４】図３の縦断面図。

【図５】図４での貯湯タンクへの真空二重集熱管の取付
け部分を示す拡大断面図。

【図６】従来の太陽熱温水装置の貯湯タンク側を破断し
て示す拡大斜視図。

【図７】図６の真空二重集熱管部分を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ 貯湯タンク ２ 接続筒部 ２ａ ネジ部 ３ 真空二重集熱管 ４ 透明ガラス外管 ５ 透明ガラス内管 ６ 真空室 ７ 受け金具 ７ａ 内向き鍔部 ８ 開口部 ９ パッキン １０ ナット １１ 断熱材 １２ カバー １３ 接続筒部導出孔 １４ 取付けフレーム １５ 閉鎖末端部 １５ａ 下側末端面 １５ｂ 下側面 １５ｃ 上面 １６ 末端支持具 １７ 受け板 １７ａ 集熱管嵌合凹部 １８ エンドキャップ １８ａ フランジ部 １９ 押え板 ２０ 反射板 ２０ａ 折返部 ２１ Ｏリング支持溝 ２２ 止水用Ｏリング ２３ ストッパー ２４ 集熱管受けゴムリング ２５ ストッパー形受け部材 ２５ａ 段付き凹部 ２６ 押え部材 ２６ａ 凹面 ２７ 第１の末端立ち上げ金具 ２８ 押え金具 ２９ 第２の末端立ち上げ金具

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯湯タンクに並設された複数の接続筒部
   内に、基端が開口され末端が閉鎖された構造の各真空二
   重集熱管の前記基端がそれぞれ嵌合されて止水状態で取
   付けられている太陽熱温水装置において、前記各接続筒
   部の内周に止水用Ｏリングがそれぞれ支持され、前記各
   真空二重集熱管の前記基端は前記各接続筒部内にそれぞ
   れ嵌合されて前記止水用Ｏリングにより止水状態で取付
   けられていることを特徴とする太陽熱温水装置。
2. 【請求項２】 貯湯タンクに並設された複数の接続筒部
   内に、基端が開口され末端が閉鎖された構造の各真空二
   重集熱管の前記基端がそれぞれ嵌合されて止水状態で取
   付けられている太陽熱温水装置において、前記各真空二
   重集熱管の閉鎖末端部がその下側末端面及び下側面を受
   ける段付き凹部を備えた弾性素材からなるストッパー形
   受け部材と、その上面を押さえる弾性素材からなる押え
   部材とで支持されていることを特徴とする太陽熱温水装
   置。
3. 【請求項３】 貯湯タンクに並設された複数の接続筒部
   内に、基端が開口され末端が閉鎖された構造の各真空二
   重集熱管の前記基端がそれぞれ嵌合されて止水状態で取
   付けられている太陽熱温水装置において、前記各接続筒
   部の内周に止水用Ｏリングがそれぞれ支持され、前記各
   真空二重集熱管の前記基端は前記各接続筒部内にそれぞ
   れ嵌合されて前記止水用Ｏリングにより止水状態で取付
   けられ、前記各真空二重集熱管の閉鎖末端部がその下側
   末端面及び下側面を受ける段付き凹部を備えた弾性素材
   からなるストッパー形受け部材と、その上面を押さえる
   弾性素材からなる押え部材とで支持されていることを特
   徴とする太陽熱温水装置。