JPS5952341B2 - 太陽熱集熱壁構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は太陽熱を吸収する外壁構造に関する。

従来、太陽熱を利用する機器として太陽熱温水器が広く
使われているが、これは重い箱状のものを屋根の上に載
置するので屋根瓦及び屋根下地にそれを支える強度を必
要とするばかりでなく、ひじように嵩って体積を専有す
るものが屋根の上に載置されるので、体裁がすこぶる悪
いという欠点があった。

本発明は上記欠点を除去する壁構造を提供するものであ
って、外壁材自体に受熱作用をもたせたものである。

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る矩形平板外壁材Ａが張設された状
態を示す。

本発明に係る外壁材Ａは次の如く構成されている。

第２図、第３図に示す如く、断熱性本体１はロックウー
ル石綿セメントなどの断熱材から成形され、通常の外壁
材としての強度を持つ矩形平板状をなす。

前記本体１の内部屋外側には複数本のヒートパイプ２が
鉛直方向に沿って加熱部を下側に、冷却部を上側にして
等間隔で互いに平行に埋設されている。

そしてそれらヒートパイプ２の該円周面の一部は本体１
の表面に沿って露出されている。

このヒートパイプ２の下側加熱部２１の下端は壁材内に
埋設される。

ヒートパイプ２は銅、アルミ、鉄などの熱良導体からな
り、かつ耐蝕性に富む材料が用いられ、該ヒートパイプ
内に収容される熱媒体として水、アンモニアなどが用い
られる。

前記ヒートパイプ２の屋外側前面には該ヒートパイプの
前記露出外周面部分に接して無機物充填受熱層３が接着
剤層４を介して本体１に固着されている。

該無機物充填受熱層３は金属粉、金属繊維等を半田など
の易融合金で結着した熱良導性、耐蝕性に優れた材料か
らなる。

軒先裏側には、棟方向に沿って長い貯湯槽５が設けられ
、該貯湯槽内には前記し一ドパイブ２の上側冷却部２２
が境界断熱材７を貫通して突出される。

該上側冷却部２２の突出部分にはその外周に放熱フィン
２３が形成されている。

７ａはシール材である。

前記貯湯槽５の外周は断熱材によって包被されている。

これらヒートパイプ２が組み込まれた外壁材Ａは建物の
東、南、西側に張設される。

また貯湯タンクの詳細において、第５図による軒あるい
は第６図に示すように天井裏に設けることもで゛きる。

第５図、第６図において、３１は野地板、３３は貯湯タ
ンク支持けた材、３５は天井板、３６は軒けた、３６ａ
は柱、３６ｂは胴縁、３７は垂木、３８は鼻かくしであ
る。

即ち、第５図において、鼻かくし３８と胴縁３６ｂとの
間に支持けた材３３が張り渡され、これと垂木３７との
間の空間にタンク３２が断熱材３２ａに被覆されて据置
される。

そして、ヒートパイプの冷却部２２がタンク５内にその
底を貫通して進入する。

３０は水の出入口管である。また第６図において、ヒー
トパイプの上部は軒げた３６の下方を通って天井裏へや
や直角に屈曲されて、その冷却部２２がタンク５内にそ
の側壁を貫通して進入する。

そして、外壁材Ａの上端と天井板３５ａとの間に断熱材
７を介して別の外壁材Ａ１が張設される。

この場合、水の出入口管はタンク５の土壁又は側壁から
野地板３１、垂木３７及び軒げた３６とで形成される隙
間を通って屋外へ導かれる。

以上において、昼間太陽熱を受けている時、貯湯槽は低
温であり、ヒートパイプ２の下側加熱部２１において暖
められた熱媒体が蒸発して上昇し、上記冷却部２２に至
り、貯湯槽内の水を加熱する。

それによって蒸気は凝縮して液体となり重力及びウィッ
ク内の毛管現象により再び下側加熱部２１へ戻る。

このような作用を繰り返して下層壁材の熱は順に上層壁
材へと移されて行く。

そして夕方になって太陽熱が少なくなり、壁材が冷えて
貯湯槽の水温よりも低くなったとき、ヒートパイプ２内
の熱媒体は液体の状態で重力およびウィック内の毛細現
象によって下端に貯ったままであり、貯湯槽５から壁材
方向へ熱が逆流するということはない。

第４図に示すものは複数の壁材が上下方向に接続されて
なる壁の他の実施例を示し、この場合、最下層壁材を除
き、ヒートパイプ先端加熱部を壁材下方へ突出させる。

また、上側冷却部は壁材内に没入し、その先端部分壁材
には円形凹所１ａが形成される。

そして、上下壁材を接合した際、前記上層壁材のヒート
パイプ加熱部と下層壁材のヒートパイプ冷却部とは微少
隙間を有して接続する。

この接続部となる前記円形凹所１ａ内には半田などの易
融合金や金属粉を混入した熱良導体接着剤などよりなる
接続剤８が充填されて熱の伝導が確保されている。

従って、該実施例に従えば太陽熱を受けているとき、貯
湯槽が最も低温となり、それから下方へ行くに従って壁
材にとりつけたヒートパイプは高温となる。

従って、最下層壁材においてヒートパイプには加熱部と
冷却部との間に僅かの温度差が生じることになり、下端
に凝縮された熱媒体は蒸発して上昇し、上端の冷却部に
至り、そこで接続剤８を介してその上層壁材の下側加熱
部を加熱する。

そして凝縮し再び冷却部に戻る。このようにして太陽熱
は壁材の下方から上方へ移されて最後に貯湯槽５に移さ
れることとなる。

なお、前記受熱層３として、銅、アルミ、カラー鉄板、
ステンレス等の熱良導性耐蝕性金属板が代替して用いら
れる。

以上の如く本発明は小型軽量なヒートパイプを壁材に埋
め込んだものであるから、従来の如き重い温水器などを
屋根上に一切載せる必要がなく、軽く、特別に屋根に強
度を要求されることもない。

また温水器など大がかりなものを載せる必要もないので
屋根の美観をそこなうこともないのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の壁材を敷設した壁の正面図
、第２図はそのＩ■−ＩＩ断面拡大図、第３図は第２図
のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図、第４図は他の実施例の縦断面
図、第５図、第６図は夫々貯湯槽を軒、天井裏に設けた
組付縦断面図である。 １・・・・・・断熱性本体、２・・・・・・ヒートパイ
プ、３・・・・・・無機充填受熱層、４・・・・・・接
着剤層、５・・・・・・貯湯槽、７・・・・・・断熱部
、８・・・・・・接続剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 軒および又は天井裏に貯湯槽が設置され、外壁材に
   はヒートパイプが埋設され、該外壁材は、断熱性本体と
   該本体にその外周面の少くとも一部に露出させて、壁の
   上下方向に沿って平行に配置され、かつ、加熱部を下側
   に、冷却部を上側にして埋設された複数本のヒートドパ
   イブと、該ヒートパイプの外周面に接触して被着された
   熱良導性の受熱層とを含み、前記外壁材上端面から突出
   した前記ヒートパイプの冷却部は前記貯湯槽内に収容さ
   れていることを特徴とする太陽熱集熱壁構造。