JP2003314901A

JP2003314901A - 太陽熱集熱装置

Info

Publication number: JP2003314901A
Application number: JP2002117242A
Authority: JP
Inventors: Ryuta Kondo; 龍太近藤; Takeji Watanabe; 竹司渡辺; Satoshi Imabayashi; 敏今林; Yoshitsugu Nishiyama; 吉継西山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2003-11-06

Abstract

(57)【要約】【課題】集熱板の容易な加工により集熱板から空気へ
の伝熱を促進し、コストの低減と集熱効率の向上を図
る。【解決手段】空気の吸入口１６と排出口１７との間に
複数個の突起体１９を有し表面を太陽光が照射する集熱
板１５を設けたものである。突起体１９の形成により集
熱板１５の伝熱面積が増大するとともに、突起体１９が
空気流の境界層をこわして伝熱を促進する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気との接触面積
が大きく、熱伝導率の優れた太陽熱集熱装置に関する物
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より屋根構造に用いられる太陽熱集
熱装置には、熱媒体となる空気との接触を大きくした各
種の集熱体が用いられてきた。このような集熱体として
は、例えば金属板等に多数のフィンを突設させたもの
や、特公昭５６−４８１６号公報に示されるような金属
板等を角波形に加工されたものなどが知られている。

【０００３】図８は、前記公報に記載された従来の太陽
熱集熱装置を示す構成図である。図８において、１は家
屋の屋根のむねから軒にわたって架け渡された複数本の
垂木であり、垂木１の外側面には固定機構２が取り付け
てあり、この固定機構２は下部支持体３と上部支持体４
とからなる。集熱板５は金属薄板を波形に折り曲げして
形成せられ、上面には黒色塗装が施されている。６はプ
ラスチック等で製した透明板で、屋根のむねから軒に至
る長さを継目のない一枚板で製したものを使用する。上
記透明板６は、波状をした集熱板５の上部波頭の上面に
接触するように取り付けられ、その縁部を前記下部支持
体３により垂木１に固定せられる。７は表面透明板でガ
ラス板で製せられ、下部支持体３の上面に載せ、上部よ
り上部支持体４により押さえ付けて固定する。８は熱絶
縁物にて形成した断熱層で、集熱板５の下部波底に接し
て形成されており下方への放熱を遮断している。

【０００４】前記プラスチック透明板６は第２の透明板
を構成することとなり、太陽光線は、表面透明板７およ
び第２透明板６を通して集熱板５に照射されることとな
る。集熱板５の表面側の凹部および裏面側の凹部は被加
熱空気の通路となり前記第２の透明板６により劃成せら
れる。表面透明板７と第２透明板６との中間は空気層と
なり熱の放熱を防止する。この集熱板５は空気通路の空
気流通方向に複数に分割せられていて、この分割する部
分の衝合面は左右に若干ずらせて同一波形面を形成しな
いようにして、空気流に乱流が生ずるようにして空気に
対する熱伝導率が高くなるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の集熱板は集熱板の下面にフィンを設けたものなど、
いずれもその作製、加工に面倒な手間を必要とする複雑
な構成であるために、コストが掛かるという課題を有し
ていた。また、前記従来の構成では、一枚の波形状集熱
板において、集熱空間の上層部と下層部とで温度差を生
じ、また集熱板に近い部分と遠い部分とでも温度差を生
じる。しかも集熱板を含めた集熱空間の構造は空気の流
れ方向に同一形状であるため、空気はほとんど層流とし
て流れることになり、集熱空間全体にわたって温度差の
ある空気層が形成されやすい構成となっていた。このた
め、集熱板から空気への伝熱が効率良く行えないので、
集熱効率が低いものになるという課題を有していた。

【０００６】本発明は、前記従来の課題を解決するもの
で、集熱板の容易な加工で集熱板から空気への伝熱を促
進し、コスト低減と集熱効率の向上を図る太陽熱集熱装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために、本発明の太陽熱集熱装置は、複数個の突起体
を有し表面を太陽光が照射する集熱板と、前記集熱板と
対面して所定の間隔に配された透光板と、空気の吸入口
と、排出口とを備えたものである。

【０００８】これによって、突起体の形成により集熱板
の伝熱面積が増大するとともに、突起体が空気流の境界
層をこわして伝熱を促進するので、容易な加工で伝熱効
率が向上し、コストも低減できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、複数個
の突起体を有し表面を太陽光が照射する集熱板と、前記
集熱板と対面して所定の間隔に配された透光板と、空気
の吸入口と、排出口とを備えたことにより、突起体の形
成により集熱板の伝熱面積が増大するとともに、突起体
が空気流の境界層をこわして伝熱を促進するので、容易
な加工で伝熱効率が向上し、コストも低減できる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、伝熱要素を有す
る通気孔が複数個形成され表面を太陽光が照射する集熱
板と、前記集熱板と対面して所定の間隔に配された透光
板と、集熱板の上面または下面のいずれかに設けた空気
の吸入口と、前記集熱板の前記吸入口がある反対面に設
けた排出口とを備えたことにより、伝熱要素を形成しな
がら集熱板に孔を打ち抜くだけなので、加工が容易でコ
ストも低減できる。また、空気流が狭い通気孔を通過す
る際に熱を集熱板から空気へ伝えるので、温度成層が形
成されることなく空気への伝熱が効率よく行え、集熱効
率の向上を図ることができる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、特に請求項２記
載の伝熱要素を有する通気孔を、伝熱要素となる切り起
こし部が空気の流れ方向と略並行になるよう集熱板を切
り起こし、通気孔としての切り起こし孔で形成すること
により、切り起こし部を有する通気孔を集熱板に形成す
るので、加工が容易でコストも低減できる。また、空気
流が狭い通気孔を通過する際に熱を集熱板から空気へ伝
えるので、温度成層が形成されることなく空気への伝熱
が効率よく行え、集熱効率の向上を図ることができる。
そして、空気流に沿って切り起こし部が設けられている
ので、通風抵抗を増大させることなく伝熱要素を形成す
ることができる。

【００１２】請求項４に記載の発明は、特に請求項２記
載の集熱板を、空気の吸入口側と排出口側とで異なる通
気孔開口率を有するものにすることにより、開口率を変
化させることにより、吸入口側と排出口側を通過する空
気の流量比を設定することが可能となる。そして、空気
流量を小さくして太陽熱集熱による温度上昇を大きくす
る運転を行った場合に、排出口側での空気比体積の増大
により通気孔の通過抵抗増大が生じることを防いだり、
あるいは空気流量を大きくして運転した場合に各通気孔
を通過する流量を均等にすることなどが可能となり、開
口率の分布による伝熱効率の向上を図れ、集熱効率を向
上できる。

【００１３】請求項５に記載の発明は、特に請求項２記
載の集熱板を、空気の吸入口側と排出口側とで異なる開
口面積の通気孔を有するものにすることにより、開口面
積を変化させることにより、通気孔を通過する空気の流
速とそれに応じた熱伝達率とを、吸入口側と排出口側の
通気孔でそれぞれ設定することが可能となり、伝熱効率
の向上を図れ、集熱効率を向上できる。

【００１４】請求項６に記載の発明は、特に、伝熱要素
を有する通気孔を形成した複数の集熱板を備え、前記集
熱板をそれぞれ所定の間隔で対面させて複数段に配設
し、透光板側である上段の集熱板の通気孔を太陽光線が
通過しても下段の集熱板に太陽光線が照射するようにし
たことにより、集熱板への通気孔の形成により太陽から
の熱線が上段の集熱板に照射せず通気孔を通過しても、
下段の集熱板に太陽光を照射することが可能となるの
で、熱線の受熱面積でもある太陽光の受光面積が通気孔
の開口率に依って減少せず、伝熱効率の増大と集熱効率
の向上との両立を図ることができる。

【００１５】請求項７に記載の発明は、特に、排出口と
は集熱板を隔てて反対側にあたる吸入口と同一面側の前
記集熱板近傍に設けた副排出口を備え、吸入口からの空
気流の一部を前記集熱板に沿って流し通気孔を通過する
ことなく副排出口から排出するようにしたことにより、
集熱板に沿って流れる気流を作り出せるので、集熱板と
空気流との接触機会が増大し、有効な伝熱面積が増加す
るので、空気への伝熱が効率よく行え、集熱効率の向上
を図ることができる。

【００１６】請求項８に記載の発明は、特に、伝熱要素
を有する通気孔が複数個形成された集熱板と、吸入口と
同一面側の前記集熱板近傍に設けた副排出口と、前記集
熱板の前記吸入口および前記副排出口と同一面側に設け
た複数個の突起体を備えたことにより、集熱板に沿って
流れる気流において、突起体の形成により集熱板の伝熱
面積が増大するとともに伝熱促進効果も生じるので、容
易な加工で伝熱効率が向上する。

【００１７】

【実施例】以下に本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１８】（実施例１）図１は、本発明の第１の実施
例における太陽熱集熱装置の斜視図を示すものであり、
図２は、同実施例における太陽熱集熱装置の要部を上下
反転して拡大した要部拡大図を示すものである。

【００１９】図１、図２において、太陽熱集熱装置の本
体１１は、上面を太陽光線を透過する透光板１２、下面
を断熱材からなる裏板１３、側面を枠体１４で形成され
た箱状に構成されている。本体１１の内部には透光板１
２と裏板１３の間に集熱板１５が、透光板１２と対面し
て所定の間隔に配されている。空気の吸入口１６は、裏
板１３側である集熱板１５裏面空間の一方の端部側面に
開口し、対面する側面には排出口１７が設けられ、集熱
板１５の裏面空間の幅一杯にわたり開口した吸入口１６
と排出口１７の間を裏側通路１８として形成している。
そして、集熱板１５には金属薄板を黒色塗装したもの
や、金属薄板の表面を炭化ジルコニウムや酸化クロム等
で処理し、太陽光を効率よく得るような選択吸収処理を
施したものが用いられているとともに、プレス加工によ
り形成された円錐状の突起体である円錐突起１９が下方
を凸にして多数設けられている。

【００２０】以上のように構成された太陽熱集熱装置に
ついて、以下その動作、作用を説明する。

【００２１】本太陽熱集熱装置を家屋の屋根上等に設置
し、晴天時に太陽光線が本体１１に照射されると、太陽
光線が透光板１２を通過して集熱板１５に当たる。これ
により集熱板１５が太陽熱を受熱し昇温される。送風手
段（図示せず）等により吸入口１６より導入された比較
的低温の空気は、裏側通路１８を集熱板１５の裏側に沿
って排出口１７側へ流れる間に、太陽光線により昇温さ
れた集熱板１５から熱を受けて温度上昇し、排出口１７
から本体１１外部へ導かれ、水またはヒートポンプの冷
媒と熱交換して熱利用されたり、直接暖房に利用された
りする。このとき、集熱板１５には円錐突起１９が設け
られているので、裏側通路１８を流れる空気は、この円
錐突起１９と衝突することで伝熱が促進されるととも
に、乱流となり集熱板１５近傍の温度境界層をこわして
伝熱を促進する。さらに、円錐突起１９を設けることで
集熱板１５の伝熱面積が増大し、プレスによる円錐突起
１９の形成という容易な加工で伝熱効率が向上し、加工
コストの増大を防ぎコストを低減できる。

【００２２】なお、本実施例では突起体としてプレス加
工した円錐突起１９を用いたもので説明したが、例えば
三角錐や半球状などの他形状の突起体であっても同様の
作用、効果が得られることは明らかである。

【００２３】（実施例２）図３は、本発明の第２の実施
例の太陽熱集熱装置の斜視図を示すものであり、図４
は、同実施例における太陽熱集熱装置の要部を上下反転
して拡大した要部拡大図を示すものである。

【００２４】図３、図４において、空気の吸入口２０
は、透光板１２と集熱板１５とで挟まれた空間である表
側通路２１の一方の端部側面に開口し、排出口２２は対
面する側面の、集熱板１５と裏板１３に挟まれた裏側通
路２３に開口するように設けられている。そして、黒色
塗装した金属薄板製の集熱板１５には、伝熱要素である
つば部２４を備えた通気孔として、バーリング孔（つば
付き孔）２５が多数設けられ、その単位面積あたりの個
数である密度分布は、吸入口２０側は小さく（疎）、排
出口２２側は大きく（密）なっている。そして、集熱板
１５の端部は表側通路２１と裏側通路２３との間を密閉
し、表側通路２１から裏側通路２３へ流れる空気は複数
のバーリング孔２５のみを通過するように構成されてい
る。

【００２５】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。

【００２６】まず、吸入口２０から表側通路２１に導入
された低温の空気は、集熱板１５に設けられた複数のバ
ーリング孔２５を集熱板１５の表から裏に通過して、裏
側通路２３へ入り、排出口２２へと流れ、この間に空気
は集熱板１５の表面、裏面と接触しながら熱を受けて昇
温される。同じ受熱量に対し空気流量が小さいほど、空
気の温度上昇が大きくなるので、吸入口２０からの導入
空気流量を小さく設定すると、導入された空気は集熱板
１５から受熱し、排出口２２側へ流れるほど高温にな
る。高温の空気は低温の空気よりも比体積が大きくなる
ので、排出口２２側では通気孔を通過する空気抵抗は大
きくなる傾向にあるが、通気孔の密度分布を設けて排出
口２２側のバーリング孔２５の密度を密にしているの
で、一つの通気孔を通る通過空気量は小さくなり、抵抗
の増大を防ぐことができる。一方、集熱板１５に沿わず
に流れた空気もバーリング孔２５を通過する際に、つば
部２４に接触しながら受熱する。このとき、バーリング
孔２５の近傍で空気流れの乱れが生じて、集熱板１５表
面の境界層で乱流となり、熱伝導係数が大きくなること
で、集熱効率が向上する。また、空気流が狭いバーリン
グ孔２５を通過する際は、集熱板１５に沿う主流とは異
なる略垂直流れとなるので、集熱板１５に近いほど高温
である温度成層が形成されるのを防ぎ、空気への伝熱が
効率よく行え、集熱効率の向上を図ることができる。

【００２７】以上のように、本第２の実施例においては
集熱板１５につば部２４を有する複数のバーリング孔２
５を設け、表側通路２１から複数のバーリング孔２５を
通過して裏側通路２３へ空気が流れる構成とすることに
より、空気がバーリング孔２５を通過する際に、つば部
２４でも受熱するとともに、バーリング孔２５の近傍で
空気流れの乱れが生じて集熱板１５の表面の境界層で乱
流となり熱伝導係数が大きくなり、さらに空気流がバー
リング孔２５を通過する際の略垂直流れが温度成層が形
成されるのを防ぎ、空気への伝熱が効率よく行えるので
集熱効率が向上する。また、バーリング孔２５の開口率
を変化させて吸入口２０側で疎に、排出口２２側で密に
形成しているので、空気流量設定の小さい運転を行った
場合に、排出口２２側での空気比体積の増大により、通
気孔の通過抵抗増大が生じることを防止しつつ集熱効率
の向上を図ることができる。

【００２８】なお、本実施例ではバーリング孔２５の開
口率を吸入口２０側で疎に、排出口２２側で密にした場
合について説明したが、逆の場合、すなわち吸入口２０
側で密に、排出口２２側で疎にしてもよい。たとえば吸
入口２０からの導入空気流量を大きく設定すると、受熱
後の空気の温度上昇値は小さく、集熱板１５に沿って流
れる空気の主流は流速が早くなり、表側通路２１の端部
で衝突した空気流が方向を変えてバーリング孔２５を通
過し易くなるので、排出口２２側の方で空気がより多く
通気孔を通過しようとする。しかしながら通気孔の密度
分布を設け、排出口２２側のバーリング孔２５の密度を
疎にしているので、吸入口２０から排出口２２までの集
熱板１５内において、通気孔を通る単位面積あたりの通
過空気量は略均等となり、集熱板１５上で効率良く均一
に空気への伝熱が行える。

【００２９】また、本実施例では一枚の透光板１２を備
えた構成で説明したが、断熱性向上のために複数枚備え
た構成のものでも良い。さらに、裏側通路２３側に吸入
口を、表側通路２１側に排出口を開口し、集熱板１５の
裏から表へ空気が流れる構成にしても良い。

【００３０】（実施例３）図５は、本発明の第３の実施
例の太陽熱集熱装置の斜視図を示すものであり、図６
は、同実施例における太陽熱集熱装置の要部を上下反転
して拡大した要部拡大図を示すものである。

【００３１】図５、図６において、本体１１の内部には
第一集熱板２６と第二集熱板２７の複数段の集熱板が設
けられ、空気の吸入口２０は、透光板１２と第一集熱板
２６とで挟まれた空間である表側通路２１の一方の端部
側面に開口し、排出口２２は対面する側面の、第二集熱
板２７と裏板１３に挟まれた裏側通路２３に開口するよ
うに設けられている。２８は、２枚の集熱板に挟まれた
空間である中間空気通路である。第一集熱板２６と第二
集熱板２７はそれぞれ、黒色塗装した金属薄板からな
り、伝熱要素である切り起こし部２９を備えた通気孔と
して、切り起こし孔３０が多数設けられ、切り起こし部
２９は吸入口２０と排出口２２を結ぶ空気の主流方向と
略並行になるように形成されている。切り起こし孔３０
の開口面積は、吸入口２０側は大きく、排出口２２側は
小さくなるような分布を持っている。そして、第一集熱
板２６の端部は表側通路２１と中間通路２８との間を密
閉し、表側通路２１から中間通路２８へ流れる空気は第
一集熱板２６の複数の切り起こし孔３０のみを通過する
ように構成され、第二集熱板２７の端部は中間通路２８
と裏側通路２３との間を密閉し、中間通路２８から裏側
通路２３へ流れる空気は第二集熱板２７の複数の通気孔
のみを通過するように構成されている。第一集熱板２６
の通気孔と第二集熱板２７の通気孔との位置関係は、図
６に示すように、太陽光線が第一集熱板２６の通気孔を
通り抜けても第二集熱板２７上に照射するように、通気
孔の位置と開口面積を調節し、夏の照射角度でも冬の照
射角度でも通気孔を通り抜けてしまう太陽光線がほとん
ど生じないようになっている。

【００３２】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。

【００３３】太陽光線が透光板を通過して第一集熱板２
６に照射されるとき、第二集熱板２７も備えているの
で、通気孔の開口により熱線の受熱面積でもある太陽光
の受光面積が通気孔の開口率に依って減少せず、空気へ
の伝熱量を確保して伝熱効率の増大と集熱効率の向上と
の両立を図ることができる。

【００３４】そして、吸入口２０から表側通路２１に導
入された低温の空気は、集熱板１５に設けられた複数の
切り起こし孔３０を第一集熱板２６を表から裏に通過し
て、中間通路２８、再び第二集熱板２７の切り起こし孔
３０を通過して裏側通路２３へ入り、排出口２２へと流
れる。この間に空気は第一集熱板２６の表面、裏面と接
触しながら熱を受け、さらに第二集熱板２７の表面、裏
面と接触しながら熱を受けて昇温される。二枚の集熱板
に沿わずに流れた空気も切り起こし孔３０を通過する際
に、切り起こし部２９に接触しながら受熱する。空気流
が狭い通気孔を通過する際に熱を第一集熱板２６と第二
集熱板２７とから空気へ伝えるので、温度成層が形成さ
れることなく空気への伝熱が効率よく行え、集熱効率の
向上を図ることができる。このとき、切り起こし部２９
は空気の流れ方向と略並行に形成されているので、通風
抵抗を増大させることがない。また、切り起こし孔３０
の開口面積を吸入口２０側で大に、排出口２２側で小に
しているので、吸入口２０からの導入空気流量が大きい
場合、第一集熱板２６に沿って流れる空気の主流は流速
が早くなり、表側通路２１の端部で衝突した空気流が方
向を変えて切り起こし孔３０を通過し易くなるので、排
出口２２側の方で空気がより多く通気孔を通過しようと
する。しかしながら通気孔の開口面積分布を設け、二枚
の集熱板それぞれにおいて通気孔を通る単位面積あたり
の通過空気量および流速、熱伝達率を通気孔の位置に応
じて設定することができるので、排出口２２側の開口面
積を小にし熱伝達率を集熱板全面で略均等とすることも
可能となり、集熱板上で効率良く均一に空気への伝熱が
行える。

【００３５】以上のように、本第３の実施例においては
切り起こし部２９を有する複数の切り起こし孔３０を、
切り起こし部２９が空気の流れ方向と略並行になるよう
集熱板を切り起こして設け、複数の切り起こし孔３０を
通過して集熱板を表から裏へ空気が流れる構成とするこ
とにより、空気流が狭い切り起こし孔３０を通過する際
に、切り起こし部２９でも受熱し、熱を集熱板から空気
へ伝えるので、温度成層が形成されることなく空気への
伝熱が効率よく行え、容易な加工で集熱効率の向上を図
ることができる。そして、空気流に沿って切り起こし部
が設けられているので、通風抵抗を増大させることなく
伝熱要素を形成することができる。また、切り起こし孔
３０の開口面積の分布を変化させて、吸入口２０側の開
口面積を大に、排出口２２側では小に、異なる開口面積
に形成しているので、開口面積を変化させることによ
り、通気孔を通過する空気の流速とそれに応じた熱伝達
率とを、吸入口２０側と排出口２２側の通気孔でそれぞ
れ設定することが可能となり、伝熱効率の向上を図れ、
集熱効率を向上できる。さらに、切り起こし部２９を有
する切り起こし孔３０を形成した第一集熱板２６と第二
集熱板２７の二枚の集熱板を備え、集熱板二枚をそれぞ
れ所定の間隔で対面させて複数段に配設し、透光板側で
ある上段の第一集熱板２６の切り起こし孔３０を太陽光
線が通過しても下段の第二集熱板２７に太陽光線が照射
するようにしているので、熱線の受熱面積でもある太陽
光の受光面積が通気孔の開口率に依って減少せず、空気
への伝熱量を確保して伝熱効率の増大と集熱効率の向上
との両立を図ることができる。

【００３６】なお、本実施例では切り起こし孔３０を用
いた構成について説明したが、前述のバーリング孔な
ど、他の伝熱要素を有する通気孔を用いても同様の作用
・効果が得られることは明らかである。また本実施例で
は切り起こし孔３０の開口面積を吸入口２０側で大に、
排出口２２側で小にした場合について説明したが、本体
１１の構成に応じて集熱板での熱伝達率が最適なるよう
に、どのような開口面積分布を設けても良い。

【００３７】（実施例４）図７は、本発明の第４の実施
例の太陽熱集熱装置の斜視図を示すものである。

【００３８】図７において、１１は本体、１２は透光
板、１３は裏板、１４は枠体、１５は集熱板、１９は円
錐突起、２０は吸入口、２１は表側通路、２２は排出
口、２３は裏側通路、２４はつば部、２５はバーリング
孔で、実施例１および実施例２の構成と異なるところ
は、排出口２２が設けられた面と同一面上の集熱板１５
を隔てて反対側である表側通路２１側に、集熱板近傍か
ら開口した副排出口３１を設けた点である。そして、円
錐突起１９は表側通路２１側に凸になるように設けてあ
る。

【００３９】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。

【００４０】まず、吸入口２０から表側通路２１に導入
された低温の空気は、集熱板１５に設けられた複数のバ
ーリング孔２５を集熱板１５の表から裏に通過して、裏
側通路２３へ入り、排出口２２へと流れ、この間に空気
は集熱板１５の表面、裏面と接触しながら熱を受けて昇
温される。集熱板１５に沿わずに流れた空気もバーリン
グ孔２５を通過する際に、つば部２４に接触しながら受
熱する。このとき、バーリング孔２５の近傍で空気流れ
の乱れが生じて、集熱板１５表面の境界層で乱流とな
り、熱伝導係数が大きくなることで、集熱効率が向上す
る。また、バーリング孔２５を通過しない空気流の一部
は、副排出口３１から排出される。このとき、副排出口
３１は集熱板１５近傍に開口しているので、集熱板に沿
って流れる気流を作り出せる。この作用により集熱板と
空気流との接触機会、すなわち実際の接触面積が増大し
有効な伝熱面積が増加するので、空気への伝熱が効率よ
く行え、集熱効率の向上を図ることができる。集熱板に
沿って流れる気流においては、集熱板１５上の表側空気
通路２１側に形成した複数個の円錐突起１９により、集
熱板１５の伝熱面積がさらに増大するとともに伝熱促進
効果も生じるので、容易な加工で伝熱効率が向上する。

【００４１】以上のように、本第４の実施例においては
排出口２２とは集熱板１５を隔てて反対側にあたる吸入
口２０と同一面側、すなわち表側通路２１の集熱板１５
近傍に副排出口３１を設け、吸入口２０からの空気流の
一部を集熱板１５に沿って流し通気孔を通過することな
く副排出口３１から排出することにより、集熱板１５に
沿って流れる気流を作り出せるので、集熱板と空気流と
の接触機会が増大し、有効な伝熱面積が増加するので、
空気への伝熱が効率よく行え、集熱効率の向上を図るこ
とができる。また、集熱板１５の吸入口２０および副排
出口３１と同一面側、すなわち表側通路２１側の集熱板
１５上に複数個の突起体である円錐突起１９を設けたこ
とにより、集熱板１５に沿って流れる気流において、円
錐突起１９の形成により集熱板１５の伝熱面積が増大す
るとともに伝熱促進効果も生じるので、容易な加工で伝
熱効率が向上する。

【００４２】なお、本実施例では表側通路２１から裏側
通路２３に空気が流れる構成で説明したが、裏側通路２
３側に吸入口２０を、表側通路２１側に排出口２２を開
口し、集熱板１５の裏から表へ空気が流れる構成にし、
裏側通路２３側の集熱板１５近傍から開口する副排出口
３１を設けても良い。また、集熱板を複数段設ける構成
にしても良い。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、請求項１〜８記載の発明
によれば、加工が容易でコストも低減できる。また、空
気への伝熱が効率よく行え、集熱効率の向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における太陽熱集熱装置の斜
視図

【図２】本発明の実施例１における太陽熱集熱装置の要
部拡大図

【図３】本発明の実施例２における太陽熱集熱装置の斜
視図

【図４】本発明の実施例２における太陽熱集熱装置の要
部拡大図

【図５】本発明の実施例３における太陽熱集熱装置の斜
視図

【図６】本発明の実施例３における太陽熱集熱装置の要
部拡大図

【図７】本発明の実施例４における太陽熱集熱装置の斜
視図

【図８】従来の太陽熱集熱装置の斜視図

【符号の説明】

１２透光板１５集熱板１６吸入口１７排出口１９円錐突起（突起体）２０吸入口２２排出口２４つば部（伝熱要素）２５バーリング孔（通気孔）２６第一集熱板２７第二集熱板２９切り起こし部（伝熱要素）３０切り起こし孔（通気孔）３１副排出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今林敏大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者西山吉継大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の突起体を有し表面を太陽光が照
射する集熱板と、前記集熱板と対面して所定の間隔に配
された透光板と、空気の吸入口と、排出口とを備えた太
陽熱集熱装置。
【請求項２】伝熱要素を有する通気孔が複数個形成さ
れ表面を太陽光が照射する集熱板と、前記集熱板と対面
して所定の間隔に配された透光板と、集熱板の上面また
は下面のいずれかに設けた空気の吸入口と、前記集熱板
の前記吸入口がある反対面に設けた排出口とを備えた太
陽熱集熱装置。
【請求項３】伝熱要素となる切り起こし部が空気の流
れ方向と略並行になるよう集熱板を切り起こし、通気孔
としての切り起こし孔を備えた請求項２記載の太陽熱集
熱装置。
【請求項４】空気の吸入口側と排出口側とで異なる通
気孔開口率を有する集熱板を備えた請求項２または３記
載の太陽熱集熱装置。
【請求項５】空気の吸入口側と排出口側とで異なる開
口面積の通気孔を有する集熱板を備えた請求項２〜４の
いずれか１項記載の太陽熱集熱装置。
【請求項６】伝熱要素を有する通気孔を形成した複数
の集熱板を備え、前記集熱板をそれぞれ所定の間隔で対
面させて複数段に配設し、透光板側である上段の集熱板
の通気孔を太陽光線が通過しても下段の集熱板に太陽光
線が照射するようにした請求項２〜５のいずれか１項に
記載の太陽熱集熱装置。
【請求項７】排出口とは集熱板を隔てて反対側にあた
る吸入口と同一面側の前記集熱板近傍に設けた副排出口
を備え、吸入口からの空気流の一部を前記集熱板に沿っ
て流し通気孔を通過することなく副排出口から排出する
請求項２〜６のいずれか１項に記載の太陽熱集熱装置。
【請求項８】伝熱要素を有する通気孔が複数個形成さ
れた集熱板と、吸入口と同一面側の前記集熱板近傍に設
けた副排出口と、前記集熱板の前記吸入口および前記副
排出口と同一面側に設けた複数個の突起体を備えた請求
項７記載の太陽熱集熱装置。