JPS59500183A - 熱エネルギを外気と交換するための、特に日光収集器としてのル−フィングなどの構造部材 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 熱エネルギを外気と交換するための、特に日光収集器としてのルーフインクなど の構造部材多数の公知の日光収集器のうち、本発明はドイツ公開公報第２８３２ ３０４号から公知の構成から出発し、その公報の特許請求の範囲第１項の上位概 念によれば光透過性の覆い層を有する押出し可能な多層中空板の構造体を備え、 少なくとも１つの板体の開放端部が回収路に接続されている。公知の日光収集器 の場合、下方の板体の中空室にのみ液状の媒体が循環される一方、その上方に存 在する板体の中空室は空気室で出による高いエネルギ損失が阻止される。

これに対し、本発明の目的は特許請求の範囲第１項の上位概念に記載した種類の ルーフインクを改善し、収集器の操作に際し高度の熱利用をもって流動媒体の急 速な加熱を達成し、かつ収集器の操作だけでなく他の装置をも運転しうるように することである。

この目的は、本発明によれば回収路を空気チャンネルとし、異なる板体に連通ず る少なくとも２つのチャンネル系を存在させ、かつこれらチャンネル系を運転方 式に応じて別の循環経路で直列または並列に接続することにより達成される。

本発明のルーフインクによシ専ら使用される流動媒体は空気であるため、液状の 熱媒体により公知装置を使用する場合に生ずる全ゆる封止問題が回避される。さ ら（て、２重の配管系が必要でなく、或いは高価な吸収表面部材が除去さｎるの で製作材料が減少する。媒体である空気は、主として極めて急速に加熱されると いう利点を有する。１ｍ°の空気を１℃加熱するには僅か０．２５　ｋｃａｔ必 要とされるのに対し、１ｍｓの水を１℃加熱するには１．０００　ｋｃａｌも必 要とされる。伝熱媒体として水を使用する場合、収集器または吸収器（でおける 滞留時間は、熱交換に対し望ましい温度に到達するまでの長さであるのに対し、 本発明によシ提案される純粋な空気系の場合には滞留時間の際に生ずる照射損失 が著しく防止される。

したがって、液体系の場合各で必要とされる不連続的な操作様式とは異なる有利 な可能性が得られる。

本発明（ｃ′、よる提案の範囲（（おいて、さらＩＣ重要なことは、少なくとも ２つのチャンネル系を設けて、と几により熱又換器との結合を形成することであ る。これらのチャンネル系は、それぞれ中空板の異なる板体（Ｃ接続さ′ｉ″Ｌ を回収路を備える。

しながって、°２つの板体を備える好適実施例の場合、全部で２つのチャンネル 系が必要であり、これらチャンイ、ル系は各板体の中空室の開放端部（で接続さ れる。各板体の機能は、この場合、そ几ぞれの操作方式に依存する。

２重中空板体を例として説明すれば、本発明（−ｉ次の操作方式が可能である： （ａ）両チャンネル系を分離すれば、本発明（でよるルーフインクは日光収集器 として作用する。この場合、光透過性の覆い層を介して接続されている上方の板 体は完全に閉鎖されて中空室内に静的エアー・クッションが形成されるが、それ ぞれ強制的な流入の回避が一様な効果をもたらし、第２のチャンネル系は上方が 吸収面で閉鎖されている下方の板体に接続され、この下方の板体の中空室は強制 的に流入が行なわれて空気流が熱交換回路を形成する。

（ｂｌ　日光収集器の操作の変法において、画板体は平行に流通され、この操作 方式は僅かの温度差における特に高い空気流通が望ましい場合に興味があシ、特 に外気温が高い場合この操作方式によれば温度差を低く調整することができる。

ｆｃｌ　本発明の装置＋ｄ冷却装置として、たとえば特に高温地域Ｋかける住居 の冷却に使用することができる。本発明によればとの場合、２重中空板の両板体 は互い（で接続され、すなわち直列に流通される。吹込みにより空気は、上方板 体の中空室と下方板体の中空室との間の回路（（搬送される。

成る前提の下で、たとえば晴れた夜の場合、外気へのエネルギ放出が生ずる。空 気は循環する媒体（でより常１（冷却さ几る。冷却の目的で、冷却空気の１部を 回路から除去し、暖たがい外気の対応する量を系中へ導入する。たとえば冷却空 気により冷麓庫を運転することができ、これてよりたとえばルーフインクを再び 収集器として使用すれば部屋を冷却するための工坏ルギを１日中取り出すことが できる。

（ｄｌ　最後に、２重中空板は純粋な吸収器の操作としても作用させることがで きる。この場合、周囲からたとえば雨、湿潤空気、雪または凍結沈澱物から熱エ ネルギを導入することができる。この場合、水蒸気から水への或いは水から氷へ の相変化の際に遊離される熱エネルギが吸収され、この場合上方板体の中空室に よシ空気が回転されて覆い層で刃口温される一方、下方板体の中空室には流通さ れず、したがってここでは静的エアー・クッションが形成される。上方板体から の加温空気は、たとえば熱ポンプ或いは空気−水−熱交換器へ供給される。

本発明の特：４Ｃ好適な実施例によれば、王妃したように、全中空板は２つの板 体を備えて、覆い層と中間層と低部層とを形成すると共にその間６で壁部を形成 し、これら（は一体として或いは膿い層を除いて共押出しにより作成される。こ の場合、覆い層と他の板部分のための異なる材料が押出しノズルに充填され、本 発明のルーフインクとしてコンパクトな構造体が得られる。勿論、部分断面を押 出しにより作成することもでき、こｎら部分断面はその後に互い（Ｃ接続さ几る 。高光透過性の覆い層のための適する材料は約１５０’Ｃまでの耐熱性を有する 透明なポリカルボ洋−トであり、これはたとえばマクロランまたはレキサンの商 品名で市販されている。残余の板部分、特（（吸収面に対し適する材料もポリカ ーボイ、−トてあるが、所定量のガラス繊維と所望の黒色を与える着色添加物と を含有させる。適する材料を選択する場合、特に注目することはできるだけ低− ０熱伸長性および良好な伝熱性を与えることである。

２重中空板の中間層と覆い層に接続される壁部とによシ形成された吸収面の特に 好適な実施例は、本発明のさらに提案によれば、覆い層をそ几それ同じ長手断面 の２つの壁部間に設け、これによりそれぞれほぼ発散レンズの断面形状を与える 。この場合、発散レンズの中央肉薄部分を若干延在させるが、重要なことは覆い 層の縁部が各長手断面の横方向に対し肥厚していることであシ、これにより太陽 光線が極めて平面的に入射した場合にも適する光屈折により高度の光回収が達成 されうる。

この効果は特に中間層と覆い層との間の壁部を交互に傾斜させることによシ高め られ、それぞれ２つの隣接部は覆蒐ハ層・て沿って延在し、かくしてこの壁部と 隣接する板体の対応壁部との間にはさら（Ｃ両板体にわたって延在するチャン坏 ル状の中空室が形成される。

覆い層を中間層と接続する壁部のこの傾斜位置シてより、覆い層の特殊の断面形 状と連携して、本発明のルーフインクにおいてはそれぞれ太陽の位置に対するそ の傾斜を適合させる必要がなく、すなわちルーフインクはその作用ＩＣおいて太 陽の位置とは全く無関係となる。

収集器の操作に関し、中間層およびこれを覆い層に接続したその壁部は、覆い層 とは反応の側に拡大された表面、たとえばリブまたは節部を有すれば特に好適で ある。この種の形状は、上方板体の中空室から下方板体の中空室への熱移動に好 適である。

特に好ましくは本発明のルーフインクの場合、外囲の作用、特に湿分の浸入に対 する封止が解決される。このため、本発明によれば構成部材の覆い層は長手縁部 （で沿って延在する多数の覆い布を備えて、その平行な封止リップ部を下側に係 合させ、上側における他方の長手縁部には多数の平行なリプを設け、そこに接続 構成部材の覆い布の封止リップ部を係合させる。

従来公知の収集器および吸収板に比較した本発明のルーフインクの格別の利点は 、収集器の操（／Ｆ−に際し下方板体の中空室を通して導入される加温用の空気 が殆んど無視しうる熱損失をもって急速に加熱されうることである。下方板体の 中空室は、中間層とその下に位置するエアークッションとその上に位置する光透 過性の覆い層とによりほぼ６重に遮閉される。

これにより本発明のルーフインクは殆んど中断することのない、すなわち連続的 な運転を可能にし、この場合太陽光線が雲（（よって連断された場合１ても空気 加温の障害は殆んど生じない。空気加熱（（要するエネルギ量が僅かであるため 、本発明による収集器（・まさら１（拡散光だけの場合；でも明らかに使用でき る。

勿論、本発明によるルーフインクは屋根４造とは無関係に外部にも設置すること ができる。ルーフインクとして、これらは極めて好適な輪郭、高度の安定性、優 れた接近性および外囲の影響に対する封止性とを有する。さらに本発明のルーフ インクは、多層中空板の構造により高度の絶縁性を有する。

この場合、ルーフインクの下方の凝縮物形成は避けられる。

以下、添付図面を参照して本発明を実施例シてつき詳細に説明する。

第１図は中空板の断面を示す斜視図であシ、第２図は覆い層の長手セクションに おける横断面図であり、第６図は組立後の中空板における他の実施例の断面図で あり、 第４図りま中空板の端部領域における縦断面図であシ、第５図１は第４図のＶ− ｖ線析面図であり、第６図は第４図の■−Ｖｌ線１新面図である。

第１図（は２層、すなわち２重の中空板を示し、これ（は覆い層１と底部層２と 中間層３ａとこれら層の間に延在する壁部ろす、３Ｃとから講成さｎる。覆い層 １は高光透過性のプラスチックから作成される一方、他の層すなわち中空板の他 の部材・は黒色のプラスチックから構成さｎる。適するプラスチックはポリカー ボ坏−トであシ、その組成は充分な耐熱性、伝熱性および、耐衝撃・件全耳する ように選択される。中間層６ａおよびこれと覆い層１との間に設けられる壁部３ ｂとは黒色の吸収面を形成し、これは光透過性の覆い層１を通して浸入する光線 を熱に変換する。

第２図１でよれば覆い層１の各長手セクションの横断面は発散レンズに相当し、 その中央の破線で示した領域は長手セクションの巾ＩＣ対応して延在する。こｆ ′Ｌにより、種々の角度で入射する太陽光線は入射角が極めて平面的である場合 にも屈折さ几て、吸収面に対するできるだけ均一な光線分配が達成される。この 場合重要なことは、発散レンズとしての覆い層の作用により覆い層に対し平面的 に入射する太陽光線が内方へ、すなわち吸収面の方向へ屈折されるが反射されな いことである。

中空板を日光収集器として操作する場合、加温すべき空気は下方板体の中空室４ ，５，６．７および８を通して吸引または押入され、したがって高吸熱性の中空 層３ａまたはそれｌ（結合された壁部３ｂのＲ面（でおいて加温される。

下方板体の中空室とは異なり、上方板体の中空室？、１０および１１には空気が 流入せず、すなわちこれら中空室９゜１０および１１において空気の循環が生じ ない。上方板体の中空室９，１０および１１はその端部が閉鎖されるか、或いは 接続された収集路（でのみ開口する。収集器の操作１．で際し、上方板体の中空 室９，１０．１１には絶縁層として静的エアークッションが作用する。これに対 し、覆い層１ならびに吸収面を形成する層もしくは壁部の絶縁効果が生ずる。特 に、覆い層１は反射に対する保護として作用する。それらの裏面には中間層６ａ とそれに付帯する壁部６ｂとリップ部２４とが存在して熱の移動を改善する。リ ップ部２４の代シに一方の側の表面をたとえば節部などにより拡大する他の形状 も可能である。底部層２における溝部２５は中空板を、たとえば屋根格子に形成 された対応の支持部へ懸垂するのに役立つ。この支持部により、中空板は一方の 側のみが固定され、したがって熱の作用で無制限に伸長することができる。

中空体の覆い層１はその長手縁部に沿って延在する封止布２０を備え、この布１ はその下側に平行な封止リップ部２１を備える。この封止リップ部２１の下方に は隣接する中空板を移動させ（第３図）、かくして封止リップ部２１は中空板の 覆い層１におけるそれぞれ対向縁部に設けた溝部２２に嵌合する。

第６図から最もよく判かるように、中空板はその背面に絶縁部１６を備えて、屋 根格子２３の間の空間を埋５りる。さらに第６図は上記の支持部材１９を図示し ており、この支持部材はねじ２６によって屋根格子に固定される。

上記したように収集器の操作に際し、下方板体の中空室４゜５．６，７．８には 加熱すべき空気が流入する。第４図はこの目的で上記の温空気を導入する中空室 を示してかり、これら中空室は上方板体の静的エアークッションとして作用する 中空室９，１０．１１から隔離される。加熱空気は下方板体から収集路１５中へ 吸引され、そこから開口部１６を介して熱交換器へさらに案内される。上方板体 の中空室は外側の収集路１７に開口するが、収集器の操作に際し吸引されない。

上方板体の中空室９，１０．１１の端部（では閉鎖コック（図示せず）を設ける こともできる。

外囲からエネルギを吸収するための吸収器としてルーフインクを利用する場合、 上方板体の中空室９，１０および１１には空気が強制流入される。空気（ｄこの 場合上方覆い層の下側で加温され、これにより外側から内側へ熱が移動する。こ こで、上方板体の中空室によシ吸引されかつ加温された空気は外側収集路１７に 集められ、その開口部１８を介して熱ポンプへ、或いは空気−水一熱交保器を介 して熱ポンプとして役立つ潜熱貯蔵器へさらに案内される。吸収器の操作に際し 下方板体の中空室４，５，６，７．８には静的エアークッションが生ずる。

他の操作方式にち・いて、ルーフインクは住居などの冷却装置として作用する。

公知のように、晴れた夜の場合、黒色の吸収面は相当の工洋ルギ量を外囲へ放出 する。冷却操作の場合、画板体の中空室１は互い（Ｃ接読され、かぐして空気は 上方板体と下方板体との中空室の間の回路に導入される。この空気は、ここで上 方板体の中空室を流過する際て冷却される。

冷却された空気の１部は回１＠から除去され、その場合対応す補正書の写しく翻 訳文）提出書（特許法第１８４条の７第１項）昭和５８年１０月２日 特許庁長官　若杉　和犬　殿 １、特許出願の表示 ＰＣＴ／ＤＥ’８３１０　ＯＯ１１ 、発明の名称 ３、特許出願人 住　所　ドイツ連邦共和国　デー−４１００１’ウイスハーク　１７ケニソグシ ユトラーセ　４２番 氏名　レーマン、　クラウス 側　籍）（ドイツ連邦共和国 ５、補正書の提出年月日　１９８３年７月４日（昭和５８年７月４日）６、添付 書類の目録 （１）補正書の写しく翻訳力　１通 補正請求の範囲 １　光透過性の覆い層を有する押出し可能な多層中空板の構造体を主として備え 、少なくとも１つの板体の開放端部を空気チャンネルである収集路に接続してな る、熱エネルギを外気と交換するための、特に日光収集器としてのルーフインク などの構造部材において、少々くとも２つのチャンネル系を存在させ、これら両 者を空気チャンネル（１５゜１７）として形成すると共に、異なる板体と連通さ せ、これらチャンネル系を操作方式に応じて別々の回路に直列または並列に接続 しうろことを特徴とするルーフインクなどの構造部材。

２　全中空板が少なくとも２つの板体を備え、これら板体が−ｇになって覆い層 と中間層と底部層とを形成すると共に、その間１で壁部を配置してなるルーフイ ンクにおいて、覆い層（１）はそれぞ７″Ｌ２つの壁部（３ｂ）の間に一様な長 手セグメントを形成し、このセグメントはそれぞれほぼ発散レンズの断面形状を 有することを特徴とする請求の範囲第１項記載のルーフインク。

３、少なくとも覆い層の下側１・て接続した壁部を交互に傾斜させ、それぞれ２ つの隣接部を覆い層に沿って延在させてなるルーフインクに２いて、これら延在 する壁部（６ｂ）と隣接板体の対応壁部（３Ｃ）との間にさらに画板体（でわた って延在するチャン坏ル状の中空室（５，７）を形成することを特徴とする請求 の範囲第１項または第２項記載のルーフインク。

４　中間層（３ａ）およびその覆い層（１）に接続した壁部（６ｂ）が覆い層（ １）とは反対側１（拡大表面、たとえばリブ（２４）または節部を備えることを 特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載のルーフインク。

５、構造部材の覆い層（１）が長手縁部に沿って延在する覆い布（２０）を備え て平行な封止リップ部（２１）をその下側（（有すると共に、上側：ておける他 方の長手縁部には多数の平行溝部（２２）を備えてそこに接続構造部材の覆い布 （２０）の封止リップ部（２１）を嵌合させることを特徴とする請求の範囲第１ 項乃至第４項のいずれかに記載のルーフインク。

国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　光透過性の覆い層を有する押出し可能な多層中空板の構造体を主として備 え、少なくとも１つの板体の開放端部を収集路に接続してなる、熱エネルギを外 気と交換するための特に日光収集器としてのルーフインクなどの構造部材におい て、前記収集路（１５，１７）は空気チャンネルであシ、異なる板体に連通する 少なくとも２つのチャンネル系を存置路に直列でまたは並列で接続しうろことを 特徴とするルーフインクなどの構造部材。 ２、覆い層（１）は光透過性のプラスチックからなり、少なくともその下に存在 する中間層（６ａ）とこれから覆い層まで延在する壁部（６ｂ）とは黒色の伝熱 性プラスチックからなることを特徴とする請求の範囲第１項記載のルーフインク 。 ３、全中空板は２枚の板体を備え、これら１は一緒１でなって覆い層（１）中間 層（６ａ）と底部層（２）とを形成してその間に一壁部（３ｂ、３ｃ）を配置し 、これらを全体としてまたは覆い層を除いて共押出しにより作成することを特徴 とする請求の範囲第１項または第２項記載のルーフインク。 ４、覆い層（１）をそれぞれ２つの壁部（３ｂ）間に一様な長さセグメントとし て配置し、これらはそれぞれほぼ発散レンズの断面形状を有することを特徴とす る請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載のルーフインク・５、少なくと も覆い層（１）の下４１ＡＱＫ接続された壁部（３ｂ）を交互に傾斜させ、それ ぞれ２つの隣接部はこれら壁部（６ｂ）と隣接板体の対応壁部（３Ｃ）との間に 両板体にわたって延在する他のチャンネル状の中空室（５，７）が形成されるよ うに覆い層に沿って延在することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項のい ずれかに記載のルーフインク・６、中間層（３ａ）およびその覆い層（１）と接 続する壁部（６ｂ）は覆い層（１）とは反対側に拡大した表面、たとえばリプ（ ２４）または節部を有することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第５項のいず れかに記載のルーフインク。 Ｚ　構造部材の覆い層（１）は長手縁部に沿って突出する覆い布（２０）を備え てその平行な封止リップ部（２１）を下１１ｊｌ　Ｋ有し、上側（でおける他方 の長手縁部には複数の平行な溝部（２２）を備・えて、そこに接続構造部材の覆 い布（２０）の封止リップ部（２１）を係合させることを特徴とする請求の範囲 第１項乃至第６項のいずれかに記載のルーフインク。