JPS6345644Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈技術分野〉 本考案は凍結防止機能を備えた太陽熱集熱器に
関し、特にヘツダー管内に設けられる流抵抗体の
構成に係る。

〈従来技術〉 太陽エネルギーは希薄なものであつて、この太
陽エネルギーでもつて給湯更には冷暖房をも賄う
には多数の太陽熱集熱器を設置する必要があり、
最近ビルデング内の給湯、冷暖房を行うために多
数の集熱器を多数配設した例は多々ある。

従来、太陽熱集熱器を多数枚、例えば数十枚を
縦横に並設する場合においては、第１図に示すよ
うに２，３枚程度の該集熱器１を出入口で連結し
て横方向に直列接続して１つの太陽熱集熱器群２
を形成し、横方向の太陽熱集熱器群２を往き管３
から分枝した集熱器給水用の集合管４ａで並列に
連結すると共に集熱器群２から吐出された温水を
回収用の集合管４ｂで並列に連結して回収してい
た。つまり、横方向に隣接する集熱器群２は、往
き管３から分枝して配管された給水用集合管４ａ
と戻り管５から分枝して配管された回収用集合管
４ｂとの２本の集合管でもつて連結されるもので
あつた。

これは、冬期などにおいて、外気温が極度に低
下すれば集熱器１内等通水経路内の残水が凍結す
ればこの凍結によつて日射があつて集熱可能な状
態になつても集熱動作が行えないので、非集熱時
には集熱器１等通水経路中の水を蓄熱槽（図示せ
ず）等に回収する必要があるため、第１図に示す
如く集熱器１を数枚配設する場合には２本の集合
管４ａ，４ｂを配管することによつて集熱器から
水を抜く必要があつた。言い換れば、集合管４
ａ，４ｂを配管しなければ集熱器群２からの抜水
をスムーズに行うことはできなかつた。

しかし、縦横に太陽熱集熱器１を多数枚配設す
る場合に縦方向に隣接する集熱器群２との間に横
方向の集熱器群２を連結する２本の集合管４ａ，
４ｂを配管すれば、配管作業が非常に煩雑である
と共に集合管４ａ，４ｂを配管するスペースＡが
集熱に寄与しないデツドスペースとなり、限られ
た設置面積、例えばビルの屋上に設置する場合非
常に不利であつた。

〈目的〉 本考案は、上記の点に鑑み成されたものであつ
て、新規な構造の太陽熱集熱器を提供することに
より、該集熱器を多数枚縦横に配設した太陽熱集
熱装置において、集熱に寄与しないデツドスペー
スを極力減少し、限られたスペースに設置される
太陽熱集熱装置の集熱面積を増大すると共に配管
作業の簡略化をはかるものであり、特に流抵抗体
の改良を計るものである。

〈実施例〉 以下本考案の実施例を図面に従つて説明する。

第２図は本考案実施例の正面図、第３図は同側
面図、第４図は同斜視図である。この第２図乃至
第４図において、６は太陽熱集熱器であつて、該
集熱器６は多数本例えば７本の集熱素子７とこの
夫々の集熱素子７を連結するヘツダー管８とから
成る。上記集熱素子７は第５図にも示すように、
一端の開口した透明ガラス管９内に上部側ａと下
部側ｂとで上下に垂直方向に位置するＵ字状の集
熱パイプ１０を挿入し、該ガラス管９の端面開口
を端板１１で気密に封止している。更に、上記Ｕ
字状の集熱パイプ１０には、外周面に選択吸収膜
処理を施した円筒状の集熱フイン１２が該パイプ
１０を覆う如く嵌着されると共に上記ガラス管９
内を高真空状態に保持することによつて、放熱を
おさえて集熱効率を高めている。

上記ヘツダー管８は、第４図或いは第６図に示
すように、両端の開口した下部ヘツダー管１３と
この下部ヘツダー管１３に入口端１４を連結した
上部ヘツダー管１５とから成る。この上部ヘツダ
ー管１５は、下部ヘツダー管１３に対して垂直方
向の上方に位置すると共に平行に配設されるもの
であつて、出口端１６が封止されている。上記上
下部ヘツダー管１５，１３には、上記集熱素子７
の集熱パイプ１０を接続するための連結孔１７が
夫々に複数個穿設されており、この連結孔１７に
は上述の集熱素子７の集熱パイプ１０の上部側ａ
が上部ヘツダー管１５の連結孔１７に接続され、
他方集熱パイプ１０の下部側ｂが下部ヘツダー管
１３の連結孔１７に接続される。つまり、第２図
乃至第４図に示すようにヘツダー管８に直交する
方向に集熱素子７が接続され、夫々の集熱素子７
の集熱パイプ１０が上部ヘツダー管１５と下部ヘ
ツダー管１３とを連結するように接続される。１
８は下部ヘツダー管１３と上部ヘツダー管１５と
の連結部分１９の吐出側に設けられた流抵抗体で
あつて、この流抵抗体１８は、下部ヘツダー管１
３の管内の上部側を封鎖して下部にわずかの流通
路２０を形成するものである。この流抵抗体１８
は、上下部ヘツダー管１５，１３の連結部分１９
の縦断面図である第７図に示すように、下部ヘツ
ダー管１３を封止する如く配設される板体であつ
て、下部側には半円弧状の切り欠き２１が設けら
れており、この切り欠き２１を備えた流抵抗体１
８を連結部分１９に固着することにより流通路２
０が形成される。この切り欠き２１による流通路
２０は、集熱器１を水平面に対してθ１の角度だ
けヘツダー管側を下部として傾斜させて設置した
時に下部ヘツダー管１３の最低部に位置するよう
に形成されている。尚、この流抵抗体１８は溶接
等による固着する方法の他、上部ヘツダー管１５
の端部を延長して下部ヘツダー管１３内に突出さ
せて流抵抗体とする方法も考えられる。

第２図乃至第４図に戻つて、上記上、下部ヘツ
ダー管１５，１３及び集熱素子７の一部はヘツダ
ーカバー２２で覆われており、又夫々の集熱素子
７は該素子７に対して直交する方向に配設された
固定金具２３で固定されている。

上記構成の太陽熱集熱器１の水の流経路につい
て説明すると、下部ヘツダー管７より流入した水
は流抵抗体１３にあたり、ここでほとんどの水が
抵抗の少ない上部ヘツダー管９側に流れる。上部
ヘツダー管９に流れた水は、上部ヘツダー管９の
出口端１０が封止されているために、該ヘツダー
管９に並列に接続された多数本の集熱素子２の集
熱パイプ５の上部側ａへ流れ込み、下部側ｂを通
つて再び下部ヘツダー管７へ流れる。下部ヘツダ
ー管７へ流れた水は、該集熱器から吐出されて隣
接する集熱器或いは戻り管へと流れる。

以上説明した太陽熱集熱器を多数枚配設する太
陽熱集熱装置について、第８図を用いて説明す
る。第８図において、６は上記太陽熱集熱器であ
つて、多数枚が横方向に隣接して配設されてい
る。隣接する集熱器６同志は下部ヘツダー管同志
が接続されており、連接された集熱器６群は該ヘ
ツダーカバー１６側を下側として前方に向つて下
降する如く傾斜θ１すると共に左側つまり後述の
往き管の接続側にも下降する如く傾斜θ２してい
る。２４は上記集熱器６で加熱された温水を貯湯
するための蓄熱槽である。２５は蓄熱槽２４と上
記集熱器６群とを連通する往き管であつて、この
往き管２５にはポンプ２６及び逆止弁２７が介装
されている。２８は上記集熱器６群から吐出され
た温水を蓄熱槽２４に戻すための戻り管である。
２９は往き管２５と蓄熱槽２４とを連絡する抜水
路であつて、この抜水路２９には管内を大気開放
にするために抜水弁３０が介装されている。３１
は自動空気抜弁、３２は吸気弁であり、左右両側
に夫々一対設けられている。

上記構成の集熱装置の動作説明をすると、通常
状態においては、ポンプ２６を運転することによ
り、蓄熱槽２４内の水が往き管２５を通つて集熱
器６群へ送られる。集熱器６へ送られた水は、集
熱素子内で加熱されては集合して、順次隣接する
集熱器６に吐出され、集熱器６群で加熱された高
温水が戻り管２８を通つて蓄熱槽２４に帰環す
る。蓄熱槽２４内の水は上述の動作で順次加熱さ
れるが、冬期において集熱器６内の水が凍結する
恐れのあるとき及び夏期において集熱しすぎて蓄
熱槽２４内の温水が沸とうした時には集熱器１内
の水を抜く必要がある。この場合には、ポンプ２
６を停止すると共に、抜水弁３０を大気開放とす
ることにより、集熱器６群内の水は、ヘツダー管
から往き管２８を逆流して抜水路２９に流れ、蓄
熱槽２４内に回収することができる。つまり、こ
れは、上述の下部ヘツダー管１３に設けられた流
抵抗体１８の下部に流通路２０が形成されると共
に、集熱器６群は前方に且つ左方に下降する如く
傾斜して配設されているので、集熱器１内の水が
残らず抜水することができるのである。特に、流
抵抗体１８に設けられた切り欠き２１（切り欠き
２１により形成される流通路２０）は第７図に見
えるように集熱器６を傾斜させて設置した状態で
ヘツダー管１３の最低部に位置しているから集熱
器６から一滴も残さず水を排出することができ、
更にこの切り欠きは半円形状であるので、第９図
に示すように縦長のスリツト型の流通路Ａや第１
０図に示す三日月型の流通路Ｂのように細長い形
に比べてゴミ等による目づまりを起こす恐れも少
なく更にはスムーズに抜水できることから流通路
２０における凍結も少なくすることができる。

又、第８図においては、太陽熱集熱器を横方向
に数枚連接するものを示したが、本考案実施例の
太陽熱集熱器１にであれば、ヘツダー管８の構造
が非常に簡単になると共に、上、下部ヘツダー管
１５，１３が集熱器６同志を連結する従来でいう
ところの集合管の役目を成すので該集合管を配管
することなく、下部ヘツダー管１３同志を接続す
るだけで太陽熱集熱器同志を横方向に何枚でも連
結することができる。従つて、縦横にこの集熱器
６を多数枚配設するシステムにおいては、配管工
事が非常に簡単になると共に、上、下部ヘツダー
管１５，１３が従来の集合管の役目を成すから従
来縦方向に隣接する集熱器６間に介在、配管され
ていた集合管を廃止することができ、該集熱器間
のデツドスペースをほとんどなくすことができ
る。

尚、上記実施例において流抵抗体１８に設けら
れた切り欠き２１は半円形状のものを示したが、
その他半楕円形、円形、楯円形等の丸みのあるも
のや多角形或いは半多角形状ものでも良く、つま
りは切り欠きがスリツト状や三日月状のように細
長い形状ではなく太陽熱集熱器を傾斜して設置し
た状態においてヘツダー管の最低部に位置してい
るものであれば良い。

〈効果〉 以上本考案によれば、太陽熱集熱器は、ヘツダ
ー管が、下部ヘツダー管とこの下部ヘツダー管の
上方に位置する上部ヘツダー管とから構成され、
上記上部ヘツダー管は、入口端を下部ヘツダー管
に連結すると共に出口端を封止し、上記下部ヘツ
ダー管と上部ヘツダー管との連結部分の吐出側に
は流抵抗体を設け、上記上部ヘツダー管と下部ヘ
ツダー管とを多数の集熱パイプで連結したもので
あるので、この太陽熱集熱器を多数枚縦横に配設
する集熱装置においては上、下部ヘツダー管が従
来でいうところの横方向に隣接する集熱器同志を
連結する集合管の役目を成すと共に横方向に隣接
する集熱器同志は下部ヘツダー管同志を連結する
だけで接続することができる、従つて、従来縦方
向に隣接する集熱器との間に介在、配管されてい
た集合管を廃止することができるので、太陽熱集
熱装置の配管が非常に簡略化されると共に集熱器
間のデツドスペースをほとんどなくすことができ
る。因つて、限られたスペースに設置される場合
に集熱面積を増大させることができると共に同装
置のコストダウンを可能とする。

又、上記太陽熱集熱器を傾斜して配設すること
により非運転時に集熱器内から容易に水を抜くこ
とができ、この場合流抵抗体が集熱器を傾斜して
設置した場合においてヘツダー管の最低部に位置
する切り欠きを備えた板体で構成されているので
抜水時にはこの切り欠きを通して集熱器内の水を
一滴残さず全て抜水することができる。因つて、
冬期など外気温が低下する場合にも凍結すること
なく集熱を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の太陽熱集熱器の説明図、第２図
は本考案実施例の上面図、第３図は、同側面図、
第４図は、同斜視図、第５図は、本考案実施例に
用いられる集熱素子の断面図、第６図は、本考案
実施例に用いられるヘツダー管の側面図、第７図
は、上、下部ヘツダー管の連結部分の断面図、第
８図は、本考案の太陽熱集熱器を用いた集熱装置
の説明図、第９図及び第１０図は本考案実施例と
の比較説明図。 ６：太陽熱集熱器、７：集熱素子、８：ヘツダ
ー管、１０：集熱パイプ、１３：下部ヘツダー
管、１５：上部ヘツダー管、１６：出口端、１
８：流抵抗体、１９：連結部分、２０：流通路、
２１：切り欠き。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ヘツダー管が、下部ヘツダー管とこの下部ヘツ
   ダー管の上方に位置する上部ヘツダー管とから構
   成され、 上記上部ヘツダー管は、入口端を下部ヘツダー
   管に連結すると共に出口端を封止し、 上記下部ヘツダー管と上部ヘツダー管との連結
   部分の吐出側には流抵抗体を設け、 上記上部ヘツダー管と下部ヘツダー管とを多数
   の集熱パイプで連結した太陽熱集熱器であつて、 上記流抵抗体は、当該集熱器を傾斜して設置し
   た状態においてヘツダー管の最低部に位置する切
   り欠きを備えた板体であることを特徴とする太陽
   熱集熱器。