JPS58210433A - 太陽熱コレクタ - Google Patents
太陽熱コレクタInfo
- Publication number
- JPS58210433A JPS58210433A JP57093836A JP9383682A JPS58210433A JP S58210433 A JPS58210433 A JP S58210433A JP 57093836 A JP57093836 A JP 57093836A JP 9383682 A JP9383682 A JP 9383682A JP S58210433 A JPS58210433 A JP S58210433A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- solar heat
- waterway
- collector
- heat collector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- F24S10/50—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
-
- 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、太陽熱コレクタに関する。
従来の自然循環型太陽熱温水器は、上方に温水を蓄える
タンクを備え、下方に屋根の傾斜に泪ってコレクタが設
けられている。コレクタ１′は第１図に示すように、内
部にはリノ（−ス・リターン型の通水路、すなわち、低
所側に配置さ１１人口２に通じている分配水路（低所側
ヘッダ）３と、高所側に配置され出口４に通じている集
水路（高所側ヘッダ）５と、一端は分配水路３に通じて
おり他端は集水路５に通じている多数の分岐水路６・・
・とからなる通水路が設けられ、入口２および出口４は
タンク（図示せず）に通じている。分配水路３は側部に
配置された連結水路７を介して入口２に通じているのが
普通である。通水路を通る水は、コレクタ１′の表面側
に設けられた集熱面が吸収した太陽熱で加熱される。コ
レクタ１′内の水が太陽熱を吸収して温度上昇すると、
タンク内の冷水との間に比重差を生じるため対流が起き
、ポンプを使用しなくとも、タンク→ムロ２一連結水路
７−分配水路３→ するようになっている。このような太陽熱温水器は構造
が単純で比較的保守も少なくてすむため、非常に便利で
ある。
タンクを備え、下方に屋根の傾斜に泪ってコレクタが設
けられている。コレクタ１′は第１図に示すように、内
部にはリノ（−ス・リターン型の通水路、すなわち、低
所側に配置さ１１人口２に通じている分配水路（低所側
ヘッダ）３と、高所側に配置され出口４に通じている集
水路（高所側ヘッダ）５と、一端は分配水路３に通じて
おり他端は集水路５に通じている多数の分岐水路６・・
・とからなる通水路が設けられ、入口２および出口４は
タンク（図示せず）に通じている。分配水路３は側部に
配置された連結水路７を介して入口２に通じているのが
普通である。通水路を通る水は、コレクタ１′の表面側
に設けられた集熱面が吸収した太陽熱で加熱される。コ
レクタ１′内の水が太陽熱を吸収して温度上昇すると、
タンク内の冷水との間に比重差を生じるため対流が起き
、ポンプを使用しなくとも、タンク→ムロ２一連結水路
７−分配水路３→ するようになっている。このような太陽熱温水器は構造
が単純で比較的保守も少なくてすむため、非常に便利で
ある。
しかしながら、このような自然循環型の太陽熱コレクタ
は、従来、循環が遅く、熱交換効率がよくな力為った。
は、従来、循環が遅く、熱交換効率がよくな力為った。
この発明は、このような欠点を解決するためになされた
もので、コレクタ内の分岐水路群の中間に各々を入口に
直結させるバイパス水路を設けて循環流量を増大させ、
熱交換効率を良くした太陽熱コレクタを提供するもので
ある。
もので、コレクタ内の分岐水路群の中間に各々を入口に
直結させるバイパス水路を設けて循環流量を増大させ、
熱交換効率を良くした太陽熱コレクタを提供するもので
ある。
この発明は、表側に太陽熱を吸収する焦熱面を備えると
ともに、タンクに通じさせる出入口を持つ通水路を内部
に備え、吸収した太陽熱で通水路を通る水を加熱する太
陽熱コレクタであって、通水路が低所側に配置され入口
に通じている分配水路と、高所側に配置され出口に通じ
ている集水路と、一端は分配水路に通じており他端は集
水路に通じている多数の分岐水路と、分岐水路群の中間
部にお−いて各分岐水路を横切るよう配置され入口に通
じているとともに各分岐水路にも通じてｈるバイパス水
路とからなることを特徴とする太陽熱コレクタを要旨と
している。以下、これについて第２図はこの発明にかか
る太陽熱コレクタノ１実施例を示す断面図である。第２
図において、この太陽熱コレクタｌもやはり内部にリバ
ース・リターン型の通水路が設けられている。すなわち
、低所側に配置され入口２に通じている分配水路（低所
側ヘッダ）３と、高所側に配置され出口４に通じてｈる
集水路（高所側ヘッダ）５と、一端は分配水路３に通じ
ており他端は集水路５に通じてｈる多数の分岐水路６・
・・とからなる通水路が設けられ、入口２および出口４
はタンク（図示せず）に通じている。分配水路３は側部
に配置された連結水路７を介して入口２に通じている。
ともに、タンクに通じさせる出入口を持つ通水路を内部
に備え、吸収した太陽熱で通水路を通る水を加熱する太
陽熱コレクタであって、通水路が低所側に配置され入口
に通じている分配水路と、高所側に配置され出口に通じ
ている集水路と、一端は分配水路に通じており他端は集
水路に通じている多数の分岐水路と、分岐水路群の中間
部にお−いて各分岐水路を横切るよう配置され入口に通
じているとともに各分岐水路にも通じてｈるバイパス水
路とからなることを特徴とする太陽熱コレクタを要旨と
している。以下、これについて第２図はこの発明にかか
る太陽熱コレクタノ１実施例を示す断面図である。第２
図において、この太陽熱コレクタｌもやはり内部にリバ
ース・リターン型の通水路が設けられている。すなわち
、低所側に配置され入口２に通じている分配水路（低所
側ヘッダ）３と、高所側に配置され出口４に通じてｈる
集水路（高所側ヘッダ）５と、一端は分配水路３に通じ
ており他端は集水路５に通じてｈる多数の分岐水路６・
・・とからなる通水路が設けられ、入口２および出口４
はタンク（図示せず）に通じている。分配水路３は側部
に配置された連結水路７を介して入口２に通じている。
この他に、この太陽熱コレクタｌの通水路は、分岐水路
６群の中間部に、各分岐水路６を横切るように配置され
、入口２に通じているとともに、各分岐水路６にも通じ
ているバイパス水路８が設けられているところに特徴を
有する。この実施例では、バイパス水路８は連結水路７
の中間部から分岐することによって入口２に通じている
。この太陽熱コレクタｌも、通水路を通る水がコレクタ
１の表面側に設けられた集熱面が吸収する太陽熱で加熱
されるようになっている。バイパス水路８は入口２から
流下する水が流れ込み易いように、入口側から反対側に
向けて順次低くなるよう若干の傾斜が付けられている。
６群の中間部に、各分岐水路６を横切るように配置され
、入口２に通じているとともに、各分岐水路６にも通じ
ているバイパス水路８が設けられているところに特徴を
有する。この実施例では、バイパス水路８は連結水路７
の中間部から分岐することによって入口２に通じている
。この太陽熱コレクタｌも、通水路を通る水がコレクタ
１の表面側に設けられた集熱面が吸収する太陽熱で加熱
されるようになっている。バイパス水路８は入口２から
流下する水が流れ込み易いように、入口側から反対側に
向けて順次低くなるよう若干の傾斜が付けられている。
かかる構成において、タンクから入口２を経て連結水路
７に流下した水の一部は、従来と同様に、下方の分配水
路３でリターンして分岐水路６・・・に入り、次第に温
められながら分岐水路６・・・の下部を上昇する。他方
、連結水路７の中間に設けたバイパス水路８からも低温
の水が流入して、前記分岐水路６・・・の下部を通って
温められた湯と合流する。各分岐水路６と、バイパス水
路８の交差点で合流した湯水は、各分岐水路６・・・の
上部を通って上昇し、集水路５および出口４を経て上方
のタンクに戻り、循環が行なわれる。
７に流下した水の一部は、従来と同様に、下方の分配水
路３でリターンして分岐水路６・・・に入り、次第に温
められながら分岐水路６・・・の下部を上昇する。他方
、連結水路７の中間に設けたバイパス水路８からも低温
の水が流入して、前記分岐水路６・・・の下部を通って
温められた湯と合流する。各分岐水路６と、バイパス水
路８の交差点で合流した湯水は、各分岐水路６・・・の
上部を通って上昇し、集水路５および出口４を経て上方
のタンクに戻り、循環が行なわれる。
ここで、太陽熱コレクタにおける熱交換によって生じる
水温の上昇はコレクタ内の分岐水路の長さ方向位置に対
して直線形の関係を持つと考えられるので、前述した従
来の太陽熱コレクタにおける水温上昇は、第３図の破線
のような上昇挙動を示し、他方、この発明にかかる太陽
熱コレクタの水温上昇は、分配水路３から従来の１７２
の水が流入し、バイパス水路８からも従来の１／２の水
が流入すると仮定したとき、第３図の実線のような挙動
を示す。すなわち、コレクタ内の分岐水路６のほぼ中間
にバイパス水路８を設けると、分配水路３から分岐水路
６に入るほぼ１／２量の水は、バイパス水路８で残りの
１／２量の水と合流するまでは、従来の２倍の温度上昇
を示す。つまり、温度上昇線は２イぎの傾斜をもつ。他
方、バイパス水路８で合流した後の湯は、従来の温度上
昇と同じ挙動を示す。そのため、この発明のコレクタを
使用した自然循環型太陽熱温水器においては、この温度
上昇によって第３図の斜線面積の分だけ多くの熱エネル
ギを受けることができ、循環流量が増大し、流速が増大
するのである。
水温の上昇はコレクタ内の分岐水路の長さ方向位置に対
して直線形の関係を持つと考えられるので、前述した従
来の太陽熱コレクタにおける水温上昇は、第３図の破線
のような上昇挙動を示し、他方、この発明にかかる太陽
熱コレクタの水温上昇は、分配水路３から従来の１７２
の水が流入し、バイパス水路８からも従来の１／２の水
が流入すると仮定したとき、第３図の実線のような挙動
を示す。すなわち、コレクタ内の分岐水路６のほぼ中間
にバイパス水路８を設けると、分配水路３から分岐水路
６に入るほぼ１／２量の水は、バイパス水路８で残りの
１／２量の水と合流するまでは、従来の２倍の温度上昇
を示す。つまり、温度上昇線は２イぎの傾斜をもつ。他
方、バイパス水路８で合流した後の湯は、従来の温度上
昇と同じ挙動を示す。そのため、この発明のコレクタを
使用した自然循環型太陽熱温水器においては、この温度
上昇によって第３図の斜線面積の分だけ多くの熱エネル
ギを受けることができ、循環流量が増大し、流速が増大
するのである。
なお、通水路の構造は、リバース・リターン型に限られ
るものでなく、他の型たとえば入口、出口が分配水路や
集水路の真中に配されるダイレクト・リターン型などで
あって本よい。
るものでなく、他の型たとえば入口、出口が分配水路や
集水路の真中に配されるダイレクト・リターン型などで
あって本よい。
この発明に）・かる太陽熱コレクタは、分岐水路群の中
間にバイパス水路を設けることによって、通水路の下部
で従来に比しより多くの温度上昇が行なわれるので、循
環流量が増大し、熱交換効率が著しく向上する。
間にバイパス水路を設けることによって、通水路の下部
で従来に比しより多くの温度上昇が行なわれるので、循
環流量が増大し、熱交換効率が著しく向上する。
ナオ、太陽熱コレクタの材質がポリエチレンなどのよう
な低熱伝導性のものであるときは、太陽熱を受けても、
フィン部から通水路への熱伝導が劣るため、熱交換効率
が悪い。このような場合は、コレクタの成形時に高熱伝
導性の金属片をはさみ込むと、コレクタの熱伝導が良（
なり、コレクタの熱交換効率を向上させることができる
。
な低熱伝導性のものであるときは、太陽熱を受けても、
フィン部から通水路への熱伝導が劣るため、熱交換効率
が悪い。このような場合は、コレクタの成形時に高熱伝
導性の金属片をはさみ込むと、コレクタの熱伝導が良（
なり、コレクタの熱交換効率を向上させることができる
。
すなわち、第４図に示すように、コレクタ成形の際、上
下の樹脂膜９．９の間に、アルミニウム。
下の樹脂膜９．９の間に、アルミニウム。
銅などの熱伝導率の高い金属線状物１０をはさんで成形
する。金属線状物１０は通水路１１の長さ方向に対し、
直角方向あるいは斜め方向のいずれでもよいが、フィン
部１２と通水路１１を連通するように介在させることが
必要である。金属線状物に代えてアルミニウムまたは銅
などの熱伝導率の高い金属薄板、あるいは金属薄板を第
５図のように格子状に打ち抜いたものでもよく、形状お
よび構造は特に限定されない。
する。金属線状物１０は通水路１１の長さ方向に対し、
直角方向あるいは斜め方向のいずれでもよいが、フィン
部１２と通水路１１を連通するように介在させることが
必要である。金属線状物に代えてアルミニウムまたは銅
などの熱伝導率の高い金属薄板、あるいは金属薄板を第
５図のように格子状に打ち抜いたものでもよく、形状お
よび構造は特に限定されない。
このような構成を採用することにより、太陽熱を受けた
フィン部は、はさみ込んだ金属介在物を介して通水路へ
良く熱伝導するので、著しく熱交換効率のすぐれた太陽
熱コレクタを得ることができる。
フィン部は、はさみ込んだ金属介在物を介して通水路へ
良く熱伝導するので、著しく熱交換効率のすぐれた太陽
熱コレクタを得ることができる。
なお、この明細書において太陽熱コレクタに流す熱媒体
は水に限らない。したがって、「水」とは水以外の熱媒
体を含む概念である。
は水に限らない。したがって、「水」とは水以外の熱媒
体を含む概念である。
第１図は従来の太陽熱コレクタの断面図、第２図はこの
発明にかかる太陽熱コレクタの断面図、第３図はコレク
タの温度上昇をあられすグラフ、第４図はフィン部と通
水路間に金属線状物を介在させた太陽熱コレクタの一部
切り欠き斜視図、第５図はフィン部と通水路に介在させ
る金属格子状物を示す斜視図である。 １．１′・・・コレクタ ２・・・入口 ３・・・分配
水路 ４・・・出口 ５・・・集水路 ６・・・分岐水
路 ７・・・連結水路 ８・・・バイパス水路も許出願
人 松下電工株式会社 代理人 弁理士 松 本 武 彦３５０ 第３図 第４図 第５図 ７３８１
発明にかかる太陽熱コレクタの断面図、第３図はコレク
タの温度上昇をあられすグラフ、第４図はフィン部と通
水路間に金属線状物を介在させた太陽熱コレクタの一部
切り欠き斜視図、第５図はフィン部と通水路に介在させ
る金属格子状物を示す斜視図である。 １．１′・・・コレクタ ２・・・入口 ３・・・分配
水路 ４・・・出口 ５・・・集水路 ６・・・分岐水
路 ７・・・連結水路 ８・・・バイパス水路も許出願
人 松下電工株式会社 代理人 弁理士 松 本 武 彦３５０ 第３図 第４図 第５図 ７３８１
Claims (1)
- （１） 表側に太陽熱を吸収する焦熱面を備えるとと
もに、タンクに通じさせる出入口を持つ通水路を内部に
備え、吸収した太陽熱で通水路を通る水を加熱する太陽
熱コレクタであって、通水路が、低所側に配置され入口
に通じてｈる分配水路と、高所側゛に配置され出口に通
じてｈる集水路と、一端は分配水路に通じてお９他端は
集水路に通じている多数の分岐水路と、分岐水路群の中
間部において各分岐水路を横切るよう配置され入口に通
じているとともに各分岐水路にも通じているバイパス水
路とからなることを特徴とする太陽熱コレクタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57093836A JPS58210433A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 太陽熱コレクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57093836A JPS58210433A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 太陽熱コレクタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58210433A true JPS58210433A (ja) | 1983-12-07 |
Family
ID=14093471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57093836A Pending JPS58210433A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 太陽熱コレクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58210433A (ja) |
-
1982
- 1982-05-31 JP JP57093836A patent/JPS58210433A/ja active Pending
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