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技術 布生地を利用した流下式集熱器の集熱体およびこの 集熱体を利用した流下式集熱器

出願人 高橋敬
発明者 高橋敬岸昌弘
出願日 1991年7月29日 (27年3ヶ月経過) 出願番号 1991-212650
公開日 1994年8月30日 (24年2ヶ月経過) 公開番号 1994-241577
状態 特許登録済
技術分野 太陽熱集熱器
主要キーワード 合成樹脂カバー 金属シート材料 粗密状態 温度膨張率 多孔パイプ バックアップ面 合成樹脂シート材 ボード材料
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この項目の情報は公開日時点(1994年8月30日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題・解決手段

集熱体の表面にこの集熱体よりも柔軟性のある織布、編布、不織布からなる布生地を宛てがい、この布生地に沿って流れる集熱媒体付着力を利用して布生地を集熱体の表面に接着し、この接着された布生地により集熱体表面の濡れ性を高め且つ流下する集熱媒体の流動抵抗を大きくして集熱体表面に広く集熱媒体を行き渡らせる流下式集熱器の集熱体。

概要

背景

概要

集熱体の表面にこの集熱体よりも柔軟性のある織布、編布、不織布からなる布生地を宛てがい、この布生地に沿って流れる集熱媒体付着力を利用して布生地を集熱体の表面に接着し、この接着された布生地により集熱体表面の濡れ性を高め且つ流下する集熱媒体の流動抵抗を大きくして集熱体表面に広く集熱媒体を行き渡らせる流下式集熱器の集熱体。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

集熱体の表面にこの集熱体よりも柔軟性のある織布、編布、不織布からなる布生地を宛てがい、この布生地に沿って流れる集熱媒体付着力を利用して布生地を集熱体の表面に接着し、布生地により集熱体表面の濡れ性を高め且つ流下する集熱媒体の流動抵抗を大きくして集熱体表面に広く集熱媒体を行き渡らせる流下式集熱器の集熱体。

請求項2

請求項1に記載された流下式集熱器の集熱体において、前記布生地が集熱体を覆う広い布生地の形態をしている流下式集熱器の集熱体。

請求項3

請求項1に記載された流下式集熱器の集熱体において、前記布生地が間隔を置いて配置されるストリップ状の形態をしている流下式集熱器の集熱体。

請求項4

請求項1から3の何れか一つに記載された流下式集熱器の集熱体において、前記集熱体がポリエチレンシートのような可撓性のある合成樹脂シート材料からなる流下式集熱器の集熱体。

請求項5

請求項1から3の何れか一つに記載された流下式集熱器の集熱体において、前記集熱体がステンレス板のような可撓性のある金属薄板材料からなる流下式集熱器の集熱体。

請求項6

請求項1から3の何れか一つに記載された流下式集熱器の集熱体において、前記集熱体がガラス板のような弾性変形可能なボード材料からなる流下式集熱器の集熱体。

請求項7

請求項1から3の何れか一つに記載された流下式集熱器の集熱体において、前記集熱体がプレキャストコンクリート板のような剛性材料からなる流下式集熱器の集熱体。

請求項8

請求項1から7の何れか一つに記載された流下式集熱器の集熱体において、前記布生地をこの布生地よりも柔軟性のある透明、半透明または不透明な合成樹脂カバーシートで覆い、流下する集熱媒体の付着力を利用して集熱体と合成樹脂カバーシートとの間に布生地を挟み込む構造の流下式集熱器の集熱体。

請求項9

請求項1から6および8の何れか一つに記載された流下式集熱器の集熱体において、前記集熱体は屋根地や壁面等のバックアップ面から間隔を置いて設けられ、このバックアップ面との間に空気の通過可能な通路を形成している流下式集熱器の集熱体。

請求項10

請求項7に記載された流下式集熱器の集熱体において、前記プレキャストコンクリート板のような剛性材料が内部に空気の流通可能な並列した空洞部分を有している流下式集熱器の集熱体。

請求項11

請求項1から10のいずれか一つに記載された流下式集熱器の集熱体において、前記布生地には集熱媒体の流下方向に下向きの力が加えられている流下式集熱器の集熱体。

請求項12

請求項2から11のいずれか一つに記載された流下式集熱器の集熱体において、前記布生地を構成する繊維の密度は集熱媒体の流下方向を横切る向きに粗密状態に変化させてある流下式集熱器の集熱体。

請求項13

一対の支持梁の間にシート材料張り渡し、この張り渡したシート材料の上側表面にこのシート材料に比較して柔軟性のある織布、編布、不織布からなる布生地を宛てがい、この布生地に沿って流れる集熱媒体の付着力を利用して布生地をシート材料の表面に接着し、布生地の上方から下向きに集熱媒体を流し、シート材料の下側端部に設置してある上部の開口した汲置き貯湯槽で受ける構造の流下式集熱器。

請求項14

請求項13に記載された流下式集熱器において、前記流下式集熱器を透明カバーで覆われた閉鎖空間内に収容してなる流下式集熱器。

請求項15

請求項13または14に記載された流下式集熱器において、前記布生地をこの布生地よりも柔軟性のある透明、半透明または不透明な合成樹脂カバーシートで覆い、流下する集熱媒体の付着力を利用して集熱体と合成樹脂カバーシートとの間に布生地を挟み込む構造の流下式集熱器。

請求項16

断熱ボード材料の表面に集熱体を設け、この集熱体の上側表面に保液性を備えた柔軟性のある織布、編布、不織布からなる布生地を宛てがい、この布生地に沿って流れる集熱媒体の付着力を利用してシート材料の表面に接着する集熱媒体の規制経路を構成し、さらに、集熱体の上方に集熱媒体供給手段を設置し、また下方に集熱媒体回収手段を設け、集熱体の上側を温室効果用の透明カバーで覆ってなる流下式集熱器。

請求項17

請求項16に記載された流下式集熱器において、前記布生地をこの布生地よりも柔軟性のある透明、半透明または不透明な合成樹脂カバーシートで覆い、流下する集熱媒体の付着力を利用して集熱体と合成樹脂カバーシートとの間に布生地を挟み込む構造の流下式集熱器。

請求項18

請求項16または17に記載された流下式集熱器において、前記断熱ボード材料が合板とこの合板の下側に張り付けられた樹脂発泡体からなる流下式集熱器。

請求項19

請求項16または17に記載された流下式集熱器において、前記断熱ボード材料が合板とこの合板の下側に張り付けられた樹脂発泡体からなり、また前記集熱体が合成樹脂シート材料からなる流下式集熱器。

請求項20

請求項16または17に記載された流下式集熱器において、前記集熱体が焼付け塗装鉄板塩ビ鋼板、ステンレス板等の金属シート材料からなる流下式集熱器。

技術分野

0001

本発明は、布生地を利用した集熱器集熱体およびこの集熱体を用いた流下式集熱器に係る。

0002

物体の表面に集熱媒体を流して集熱を行なう技術そのものは既に周知である。しかしながら、物体の表面の濡れ性または撥水性は物体の種類により異なり、集熱媒体を供給手段から適当に分散放出しても集熱媒体表面に所望の形態で常に一定して流下させることが難しい。例えば、コンクリート板のような濡れ性に富む材質のものもあれば、ポリエチレンシートのように非常に撥水性の高い材質のものもある。これら素材物理的な表面形態および親液性疎液性、濡れ性、撥水性等の性状に左右されることなく、手軽な操作で希望する素材を集熱体として有効に利用できることが望ましい。

課題を解決するための手段

0003

本発明によれば、集熱体の表面にこの集熱体よりも柔軟性のある織布、編布、不織布からなる布生地を宛てがい、この布生地に沿って流れる集熱媒体の付着力を利用して布生地を集熱体の表面に接着し、集熱体表面の濡れ性を高め且つ流下する集熱媒体の流動抵抗を大きくして集熱体表面に広く集熱媒体を行き渡らせる流下式集熱器の集熱体が得られる。

0004

本発明の他の形態によれば、一対の支持梁の間にシート材料張り渡し、この張り渡したシート材料の上側表面にこのシート材料に比較して柔軟性のある織布、編布、不織布からなる布生地を宛てがい、この布生地に沿って流れる集熱媒体の付着力を利用して布生地をシート材料の表面に接着し、布生地の上方から下向きに集熱媒体を流し、シート材料の下側端部に設置してある上部の開口した汲置き貯湯槽で受ける構造の流下式集熱器が得られる。

0005

本発明の別の形態によれば、断熱ボード材料の表面に集熱体を設け、この集熱体の上側表面に保液性を備えた柔軟性のある織布、編布、不織布からなる布生地を宛てがい、この布生地に沿って流れる集熱媒体の付着力を利用してシート材料の表面に接着する集熱媒体の規制経路を構成し、さらに、集熱体の上方に集熱媒体供給手段を設置し、また下方に集熱媒体回収手段を設け、集熱体の上側を温室効果用の透明カバーで覆ってなる流下式集熱器が得られる。

0006

前述の如く構成することにより、集熱体の材質および表面の性質に関係なく流下面となる布生地を集熱体表面に宛てがうだけで望ましい形態の流下表面が形成される。集熱媒体の流下に際し、集熱媒体は集熱体の表面に保持され、流下速度減速され、布生地の繊維の毛細管現象により布生地によく浸透して均等に広がりながら流下していく一方で、布生地は集熱体表面に付着し、流下する集熱媒体と集熱体は充分に接触し適切な熱交換が行なわれる。

0007

布生地は機械的に集熱体に接合されていないため、温度膨張率に差があっても布生地と集熱体とは自由に相対移動することができる。従って、長年使用しても両者の剥離等の問題は生じることはない。また、布そのものは集熱体に比べて柔軟性があり、集熱体表面の形状変化が生じてもこれに馴染んでよく付着し、長年にわたり集熱媒体の流下状態を安定させることができる。

0008

また、このような単純な積層構造により集熱体の表面性状を所望の性状に変えることができるため様々な素材を集熱体として利用でき、簡単な造作で安定した集熱効率の得られる平板型集熱器を製作することができる。

0009

図1は、集熱体の表面に宛てがわれる布生地1の平面形状の一例を示す説明図である。図示の布生地1はストリップ構造取り入れた場合を示している。布生地は、間隔を置いて配置される多数のストリップ1aを備えている。ストリップは互いに結束材料1bを用いて一体化されている。

0010

布生地には集熱体2を覆う広い1枚の布生地の形態をしていてもよい。1枚の布生地または幅の広い布生地を使用する場合には、集熱媒体の供給箇所あるいは供給形態に工夫する必要がある。例えば、集熱媒体の供給手段に多孔パイプ3を使用する場合では、ノズルの間隔を狭めたりスプレーノズルを使用して布生地の上方部分に比較的広範囲に集熱媒体を散液するとよい。

0011

前述の布生地1は、合成繊維または天然繊維の織布、編布、不織布からなり、集熱体2よりも柔軟性のあるものが使用される。この布生地は集熱体の表面に宛てがわれる。布生地の上側端部は、適当な押さえを使用して集熱体の上方端部または他の静止部分に固定することができる。図示の例では結束材料1bが袋状の空間を形成しており、この空間内に多孔パイプ3が収納され、この多孔パイプを布生地の支持梁として使用している。布生地の下側端部は、例えば下側結束材料1cを介して幾分下向きに力を加え布生地を幾分引張った状態に保ち弛みを防ぐようにするとよい。

0012

集熱体2は、ポリエチレンシートのような可撓性のある合成樹脂シート材料、ステンレス板のような可撓性のある金属薄板材料、ガラス板のような弾性変形可能なボード材料、あるいはプレキャストコンクリート板のような剛性材料を使用することができる。集熱体は断熱ボード材料の表面に設置することができる。断熱ボード材料には、合板とこの合板の下側に張り付けられた樹脂発泡体から構成することができる。あるいは、発泡コンクリートやその他の複合材料を使用したボード製品も断熱ボード材料として利用することができる。

0013

この布生地1の表面は、必要に応じて、布生地よりも柔軟性に富む透明、半透明または不透明な合成樹脂カバーシートで覆うことができる。このカバーシートは、集熱媒体の付着力により布生地に面接触することになる。

0014

集熱体1は屋根地や壁面等のバックアップ面から間隔を置いて設置し、このバックアップ面との間に空気媒体の通過可能な通路を形成しておくこともできる。

0015

集熱体がプレキャストコンクリート板のような厚みのある素材であれば、内部に空気媒体の流通可能な並列した空洞部分を設けておくこともできる。

0016

図2は、前述した構成の集熱体を利用して製作された流下式集熱器の一部分を示す斜視説明図である。図示の例では、布生地1はポリエチレンシートの集熱体2の表面に宛てがわれている。このポリエチレンシートの下側には、発泡断熱材4とこの発泡断熱材の下側に配置された建材ボード5からなる断熱ボード材料が位置している。

0017

図3は、これまでに説明してきた集熱体を利用してなる流下式集熱器の一例を示している。図中にて、参照番号6aと6bはシート材料の集熱体2を張り渡す上側支持梁と下側支持梁を示している。また集熱体の下側端部には上部の開口した汲置貯湯槽7が配置されている。さらに外側にパイプフレーム8を組み立て、温室効果用の透明シートで覆うこともできる。

発明の効果

0018

前述の如く構成することにより、集熱体表面の濡れ性や撥水性に関わりなく、布生地の持つ保液性が集熱体の性質に優先し、集熱体の見かけ上の濡れ性を高め、流下する集熱媒体の流動抵抗を大きくして集熱媒体表面に広く行き渡らせることができる。また、布生地の持つ性能の既知の値を利用して集熱器の集熱性能を充分に把握でき、この集熱性能を長期間にわたり安定して維持しながら効率のよい集熱を行なうことができる。

図面の簡単な説明

0019

図1布生地の平面形状の一例を示す斜視図。
図2布生地を集熱体表面に付着させて使用している集熱器の例を示す部分断面図。
図3集熱器の他の例を示す斜視説明図。

--

0020

1布生地
1aストリップ
1b結束材料
1c 下側結束材料
2集熱体
3多孔パイプ
4発泡断熱材
5建材ボード
6a 上側支持梁
6b 下側支持梁
7 汲置貯湯槽
8 パイプフレーム

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