JPS6027313Y2 - 太陽熱利用温水装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は屋外に配置された集熱装置によって太陽光線
より得られる熱を収納し、この熱によって集熱装置に供
給される水を加熱して温水を得る太陽熱温水装置に関す
るものである。

近年、石油資源の枯渇の問題に起因して、石油代替エネ
ルギーの開発が急速に進められていて、その結果太陽熱
、風力、波力、地熱等の無尽蔵の自然のエネルギーを利
用することが提案されるに至り、それ等のいくつかは実
用化の段階に入っている。

特に太陽光線のもつ熱を収納して、この熱によって水を
加熱して温水を得る、いわゆる太陽熱利用温水装置は、
収納装置や熱交換装置が他の代替エネルギーのエネルギ
ー収集装置に比較して小型化あるいは軽量化が可能であ
ることにより一般家庭へ普及しつつある。

一方このような太陽熱利用温水装置は、収納装置におい
て得られた熱を適宜循環される液体を介して上記収納装
置と別体に設けられた貯水タンク等の蓄熱部へ伝達して
この蓄熱部内の水を加熱することにより温水となすとと
もに蓄熱を行なうものであるため、上記液体の循環のた
めのポンプや、使用につれて減量される貯水タンク内の
水を補給するためのポンプ等を必要としていた。

そこでこの考案は蓄熱部に水を使用した貯水タンクを使
用せずに潜熱蓄熱材を利用した蓄熱層として、この蓄熱
層を取前装置内に配置することにより、収納装置の蓄熱
部とを一体化−熱伝達のための媒体および貯水タンクを
不要となすとともに、媒体の循環のためのポンプや水補
給のためのポンプを不要となす太陽熱利用温水装置を提
供することを目的とする。

以下にこの考案を添付図面に示す実施例により詳細に説
明する。

第１図中符号１はこの考案装置を組み込んだ家屋を示し
、この家屋１の屋根２には外側に位置する面が開口され
て開口部３となされた箱形状のケーシング４が上記屋根
に沿って配置されている。

このケーシング４の開口部３にはガラス等の透明板体５
がほぼ気密となるように装着されていて、また上記ケー
シング４内には、潜熱蓄熱材よりなる蓄熱層６が断熱層
７によって全周が熱遮断されて配置されている。

上記潜熱蓄熱材として塩化カルシウムや硫酸ナトリウム
等が使用される。

上記断熱層７の上記開口部３側の外側面は、上記透明体
５の内面と適宜の間隔をおいて位置されることにより、
はぼ気密となされた空間部８を形成するようになされて
いるとともに、選択吸収膜９が設けられて受光面１０と
なされている。

上記蓄熱層６内には一端側が蛇口等の給湯用端部材（図
示せず）に接続され他端側か水道等の給水設備（図示せ
ず）に接続された通水管１１が貫通して、且つ上記受光
面１０に沿って配置されていて、この通水管１１の外面
には上記蓄熱層６内の介在せられるフィン１２力坪行に
、且つ通水路１１と直交するように多数固着されている
。

上記断熱層７の受光面１０側にはウィックを有しない周
知の重力型のヒートパイプ１３がその下端部１４を上記
受光面１０側に位置されて選択吸収膜９に接触されまた
その上端部１５を上記木通管１１に接するようになされ
て複数個配置されている。

このヒートパイプ１３は上述のとおりウィックを有しな
い重力型であるため、その下端部１４が吸熱部となされ
また上端部１５が放熱部となされて、これによって下端
部１４より上端部１５への熱移動は行なわれ、且つ逆方
向の熱移動は行なわれにくくなされている。

次にこの考案の装置の作用について説明する。

図中に矢印Ａで示したように日中の太陽光線が屋根２の
外面および透明板体５に照射されること、この太陽光線
Ａの有する熱によって空間部８内の空気が加熱されると
ともに上記太陽光線Ａの熱が選択吸収膜９によって効率
よく吸収される。

上記選択吸収膜９に吸収された熱は選択吸収膜９に接触
して配置されたヒートパイプ１３の下端部１４に吸収さ
れて上端部１５の放熱部に伝達される。

この上端部１５は通水管１１に接触されているために、
この上端部１５に伝達された熱は通水管１１を介して通
水管１１内の水に伝達されて水を加熱する同時に水に伝
達されない熱はヒートパイプ１３の上端部１５から直接
蓄熱層６に伝達されて蓄熱されるか、あるいは通水管１
１およびこの通水管１１に固着されたフィン１２を介し
て蓄熱層６に伝達されて蓄熱される。

このようにして加熱された温水は、上記通水管１１の一
端側に接続された給湯用端部材（図示せず）を開栓する
ことによって給湯される。

この給湯によって蓄熱層６に位置された通水管１１内の
温水が消費されるため通水管１１内に給水する必要が生
じるが、上記通水管１１の他端側か水道等の給水設備に
接続されているから上記した消費に伴ない順次給水され
、且つ加熱されて連続的に温水が得られる。

一方温水を使用している間、収納された熱は主に通水管
１１内の水を加熱するようになされているが、温水の使
用が中断されて通水管１１内の水への熱伝達がほぼ飽和
状態となされたのちは、上記通水管１１に固着されたフ
ィン１２の作用によって蓄熱層６内の潜熱蓄熱材の伝達
されて蓄熱される。

潜熱蓄熱材に蓄熱された熱は温水の再使用によって新た
に通水管１１内へ給水される低温の水に伝達されてこの
水を加熱する。

以上のようになされたこの考案によれば、潜熱蓄熱材よ
りなる蓄熱層を有し、この潜熱蓄熱材は水に比較して数
倍〜数十倍の熱容量を有するものであるから、通水管に
よって上記蓄熱層を通過される間に温水を得ることがで
き、これによって貯水タンクによる蓄熱および温水の保
留といったことが不要となることから、貯水タンクおよ
び貯水タンクへの給水装置が不要となり温水装置の軽量
化ないしは小型化が計れる。

また温水を得るための通水管を水道等に直結しても差し
支えのないものであるから通水管への給水装置を省くこ
ともできる。

更に蓄熱層と収納部とを近接して一体に設け、且つ蓄熱
層をその全周にわたって断熱層により熱遮断されている
とともにウィックを有しない重力型のヒートパイプによ
って収納部と蓄熱層とが連絡されているから、収納部よ
り蓄熱層へ熱が伝達される過程における損失を極力押さ
えることができ、また蓄熱層に蓄熱された熱の外部への
放熱が防止できる等種々の実用的効果が遠戚できるもの
である。

なお、上記実施例中で、温水装置を屋根２内に配置した
例について説明したが、この温水装置を屋根２の外方に
屋根２に沿って載置するようにしたり、屋根の適宜の場
所に設置したり、また通水管１１を水道に直結すること
によって給水装置を省いた例について説明したが、例え
ば水圧の低い地域等においては適宜の給水装置を連結し
ても何ら差し支えないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案装置を組み込んだ家屋を示す要部断面
図である。 ２・・・・・・屋根、６・・・・・・蓄熱層、７・・・
・・・断熱層、１０・・・・・・受光面、１１・・・・
・・通水管、１３・・・・・・ヒートパイプ、１４・・
・・・・下端部、１５・・・・・・上端部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一つの面に受光面を有する断熱層によって熱遮断された
   潜熱蓄熱材よりなる蓄熱層が設けられ、この蓄熱層を貫
   通するように、且つ上記受光面に沿って通水管が配置さ
   れているとともに、下端部が上記受光面側に位置されま
   た上端部が上記通水管側に位置された重力型ヒートパイ
   プが上記受光面側の断熱層に配置されてなることを特徴
   とする太陽熱利用温水装置。