JP6942442B2 - 太陽エネルギー利用ユニット - Google Patents

Description

本発明は、太陽エネルギー利用ユニットに関する。

従来、屋根の上に設けられ熱媒を加熱する集熱パネルと、湯水を貯湯する貯湯タンクと、集熱パネルにて加熱された熱媒により貯湯タンク内に湯水を加熱する熱交換器と、熱媒を集熱パネルと熱交換器との間で循環させる循環ポンプとを備えた太陽熱給湯システムが提案されている。

しかし、このような太陽熱給湯システムでは、集熱パネルが屋根の上に設けられる関係上、屋根上での設置作業が必要となってしまうと共に、貯湯タンク等が地上に設けられるため、貯湯タンクから集熱パネルまで配管接続する作業も必要となってしまい、設置作業が非常に煩雑となってしまう。さらに屋根が平である場合や南向きに傾斜していない場合には、集熱パネルを集熱に適した傾斜角と方位角に固定するため、金属製等の架台により所定の傾斜を作り、この傾斜上に集熱パネルを設置する作業が必要となる。

そこで、集熱側とタンク側とが一体となった太陽熱温水機などのユニットが提案されている。このようなユニットでは、設置作業の煩雑さの軽減を図ることができる（例えば特許文献１，２参照）。

特開２０１５−５２４１３号公報 実開昭５０−１３８６６０号公報

しかし、特許文献１，２に記載の太陽熱給湯ユニットでは、設置作業の煩雑さの軽減を図ることができるものの、太陽エネルギーの利用効率については何ら考慮されておらず、改善の余地がある。なお、この問題は、太陽熱により温水を得るユニットに限らず、太陽光発電を行う場合にも共通する問題である。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、設置作業の煩雑さの軽減を図ると共に、太陽エネルギーの利用効率の向上を図ることが可能な太陽エネルギー利用ユニットを提供することを目的とする。

本発明の太陽エネルギー利用ユニットは、筐体に形成された回転軸と、当該回転軸を中心に回転すると共に太陽熱を利用して湯水又は熱媒のいずれか一方の流体を加熱する集熱パネルと、前記集熱パネルを複数の回転角度で固定可能な固定手段と、前記集熱パネルでの流体加熱を経て得られる温水を貯湯する貯湯タンクと、前記集熱パネルと前記貯湯タンクとの間で前記流体を循環させる循環ポンプと、を備え、前記筐体は、直方体の辺となる部位に設けられた骨格となるフレームを有して略直方体にて形成され、前記貯湯タンクと前記循環ポンプとは骨格をなす前記フレーム内に収納され、前記回転軸には、前記筐体のうち上面側の前端部に設けられる第１回転軸と、前記筐体のうち前面側の上端部に設けられる第２回転軸と、が含まれ、前記集熱パネルには、前記第１回転軸を中心に前記筐体の方へと回転して前記フレームにおける前記筐体の上面の辺を形成する上面辺部分の中に入って前記上面辺部分と共に前記筐体の上面を構成可能であり、かつ前記第１回転軸を中心に前記筐体とは逆の方へと回転して前記上面辺部分の中から出て前記筐体の上面に対して傾斜可能である第１集熱パネルと、前記第２回転軸を中心に前記筐体の方へと回転して前記フレームにおける前記筐体の前面の辺を形成する前面辺部分の中に入って前記前面辺部分と共に前記筐体の前面を構成可能であり、かつ前記第２回転軸を中心に前記筐体とは逆の方へと回転して前記前面辺部分の中から出て前記筐体の前面に対して傾斜可能である第２集熱パネルと、が含まれ、前記第１集熱パネルが前記筐体の上面を構成して前記第２集熱パネルが前記筐体の前面を構成すると前記筐体に略直方体を形成させることを特徴とする。

この太陽エネルギー利用ユニットによれば、太陽エネルギー利用パネルを複数の回転角度で固定可能となっているため、設置環境に応じてより適切な回転角度で固定することができ、太陽エネルギーを効率よく太陽エネルギー利用パネルで受けることが可能となる。さらに、筐体に太陽エネルギー利用パネルが設けられていることから、筐体を地上や陸屋根等に置くことで設置作業を行うことが可能となる。従って、設置作業の煩雑さの軽減を図ると共に、太陽エネルギーの利用効率の向上を図ることが可能な太陽エネルギー利用ユニットを提供することができる。また、筐体内に、貯湯タンクと循環ポンプとを備えるため、すでに筐体にて集熱パネル、貯湯タンク及び循環ポンプとが一体となっていることから、これらの接続作業についても設置時に行う必要がなく、一層設置作業の煩雑さの軽減を図ることができる。さらに、筐体は、略直方体にて形成されているため、ユニットの利用時だけでなく保管時や運搬時において集積することが可能となるため、保管スペースの縮小や運搬効率向上に寄与することができる。

本発明によれば、設置作業の煩雑さの軽減を図ると共に、太陽エネルギーの利用効率の向上を図ることが可能な太陽エネルギー利用ユニットを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットを示す外観図である。 第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットを示す展開図である。 固定機構の一例を示す側面図である。 第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットの筐体の内部構成を示す第１の概略構成図である。 第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットの筐体の内部構成を示す第２の概略構成図である。 第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットの筐体の内部構成を示す第３の概略構成図である。 第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットの第１の使用状態を示す概略構成図である。 第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットの第２の使用状態を示す概略構成図である。 第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットの第３の使用状態を示す概略構成図である。 第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットの保管等の状態を示す概略図である。 第２実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットの筐体の内部構成を示す概略構成図である。 第３実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットを示す展開図である。

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。

図１は、本発明の第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットを示す外観図であり、図２は、第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットを示す展開図である。図１に示すように、太陽エネルギー利用ユニット１は、太陽熱を利用して温水を得るユニットであって、その外観が略直方体の筐体１ａとなっており、筐体１ａを地上や屋根（平や傾斜角度が小さい屋根に限る）に置くことで設置作業を行うことが可能なものである。このような筐体１ａは、フレーム１０と、筐体板部２０とを備えている。

フレーム１０は、筐体１ａが略直方体形状を呈するための骨格となる金属製の部材であり、直方体のそれぞれの辺となる部位に設けられている。このフレーム１０は、それぞれの辺において長さが例えば１ｍ程度に統一されている。このため、本実施形態において筐体１ａは厳密には立方体形状となる。

筐体板部２０は、略直方体形状をなす筐体１ａのそれぞれの面となる部位に設けられる板材である。この筐体板部２０がフレーム１０に対して取り付けられることで、筐体１ａは箱型となる。

さらに、本実施形態において筐体１ａは、回転軸３１，３２と、固定機構５０（固定手段：図１及び図２において図示せず）とを備えている。また、筐体板部２０は、上面と前面とが回転可能な太陽エネルギー利用パネル４１，４２により構成されている。２つの太陽エネルギー利用パネル４１，４２は、内部に流路が形成されており、太陽熱を利用して流路を流れる湯水又は熱媒のいずれか一方の流体を加熱する集熱パネルとなっている。なお、２つの太陽エネルギー利用パネル４１，４２の流路は所定の手段（例えばゴム管などの可撓管）により互いに接続されている。

回転軸３１，３２は、筐体１ａのうち上面側の前端部に設けられる第１回転軸３１と、前面側の上端部に設けられる第２回転軸３２とからなっている。第１回転軸３１は、筐体１ａの上面を構成する第１太陽エネルギー利用パネル４１（第１集熱パネル）の回転中心となるものである。第１太陽エネルギー利用パネル４１は、第１回転軸３１を中心に回転して、水平面に対して所定の回転角度θ１となるように傾斜可能となる。また、第２回転軸３２は、筐体１ａの前面を形成する第２太陽エネルギー利用パネル４２（第２集熱パネル）の回転中心となるものである。第２太陽エネルギー利用パネル４２は、第２回転軸３２を中心に回転して、垂直面に対して所定の回転角度θ２となるように傾斜可能となる。

固定機構５０は、第１及び第２太陽エネルギー利用パネル４１，４２を複数の回転角度θ１，θ２で固定可能とする機構部である。図３は、固定機構５０の一例を示す側面図である。なお、図３においては、第１太陽エネルギー利用パネル４１を複数の回転角度で固定する固定機構５０を説明するが、第２太陽エネルギー利用パネル４２の固定機構５０についても同様である。

図３に示すように、固定機構５０は、第１太陽エネルギー利用パネル４１から側方に延びる突起部５１と、略Ｅ字形状の開口５２ａを有する板材５２と、バネ部材５３とを備えている。板材５２は、フレーム１０に取り付けられた回転軸５２ｂを有し、回転軸５２ｂを回転中心として第１太陽エネルギー利用パネル４１の回転方向と同方向に回転可能となっている。バネ部材５３は、一端が回転軸５２ｂよりも前側のフレーム１０部分に取り付けられ、他端が板材５２に取り付けられている。このため、板材５２は、回転軸５２ｂを中心としバネ部材５３によって前方側に付勢された状態となる。

さらに、板材５２に形成される略Ｅ字形状の開口５２ａには、突起部５１が挿入されている。この開口５２ａは、Ｅ字のそれぞれの先端となる３つの先端部Ｔ１〜Ｔ３を有しており、これら３つの先端部Ｔ１〜Ｔ３は後方を向いている。このような構成であるため、突起部５１を各先端部Ｔ１〜Ｔ３のいずれか１つに位置させた場合には、バネ部材５３の作用によって突起部５１が先端部Ｔ１〜Ｔ３から抜け出ることを防止できる。これにより、突起部５１を第１先端部Ｔ１に位置させた場合には回転角度θ１を大きくでき、第２先端部Ｔ２に位置させた場合には回転角度θ１を中程度にでき、第３先端部Ｔ３に位置させた場合には回転角度θ１を小さくできる。

このように、固定機構５０は、第１太陽エネルギー利用パネル４１を複数（３箇所）の回転角度θ１で固定可能となっている。なお、固定機構５０は、上記に限られるものではなく、公知又は周知の他の手段により、第１太陽エネルギー利用パネル４１を複数の回転角度で固定可能となっていてもよい。例えば、太陽エネルギー利用パネル４１の回転を電動モータにより自動で行うようにし、この電動モータをブレーキ機能を備えるものとしておけば、無段階で種々の回転角度θ１（複数の回転角度の一例）で太陽エネルギー利用パネル４１を固定することができる。このとき、電動モータが固定機構５０を構成することとなる。また、第２太陽エネルギー利用パネル４２側に設けられる固定機構５０についても上記と同様である。

ここで、筐体１ａの上面を形成する第１太陽エネルギー利用パネル４１は、回転外側に太陽電池パネル４３が設けられている。この太陽電池パネル４３は、第１太陽エネルギー利用パネル４１よりも更に内側に折り畳み可能となっており、第１太陽エネルギー利用パネル４１の非回転時には第１太陽エネルギー利用パネル４１よりも内側に折り畳まれて収納されている。一方、第１太陽エネルギー利用パネル４１の回転時には所定の手段により第１太陽エネルギー利用パネル４１と同一平面上に位置するように展開可能となっている。

なお、第１実施形態においては太陽電池パネル４３を備えているが、これに限らず、特に備えなくともよい。また、太陽電池パネル４３は第１太陽エネルギー利用パネル４１の回転外側に限らず他の箇所に設けられていてもよい。

加えて、第１実施形態では、筐体１ａの上面及び前面が太陽エネルギー利用パネル４１，４２によって構成されているが、これに限らず、上面及び前面の一方のみが太陽エネルギー利用パネル４１，４２によって構成されてもよいし、他の面が太陽エネルギー利用パネル４１，４２によって構成されてもよい。さらに、太陽エネルギー利用パネル４１，４２は、上面や前面の筐体板部２０そのものでなくともよく、回転自在な筐体板部２０上に太陽エネルギー利用パネル４１，４２が取り付けられていてもよい。

次に、第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット１の筐体１ａの内部について説明する。

図４は、第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット１の筐体１ａの内部構成を示す第１の概略構成図である。図４に示す太陽エネルギー利用ユニット１は筐体１ａの内部に冷水配管６１、温水配管６２、貯湯タンク６３、熱交換器６４、熱媒循環配管６５、及び循環ポンプＰを備えている。

冷水配管６１は一端が水道側に接続され他端が貯湯タンク６３の下端部に接続されている。温水配管６２は一端が貯湯タンク６３の上端部に接続され他端が給湯側となっている。貯湯タンク６３は、第１及び第２太陽エネルギー利用パネル４１，４２での熱媒加熱を経て得られる温水を貯湯するものである。熱交換器６４は、第１及び第２太陽エネルギー利用パネル４１，４２で加熱された熱媒と貯湯タンク６３内の湯水とを熱交換するものである。熱媒循環配管６５は、熱交換器６４と第１及び第２太陽エネルギー利用パネル４１，４２とを接続した熱媒の循環流路である。循環ポンプＰは熱媒循環配管６５内の熱媒を熱交換器６４と第１及び第２太陽エネルギー利用パネル４１，４２との間で循環させるための動力源となるものである。

このような太陽エネルギー利用ユニット１では、水道給水圧力を利用して冷水配管６１から貯湯タンク６３に冷水が供給される。熱媒は循環ポンプＰを動力源として第１及び第２太陽エネルギー利用パネル４１，４２と熱交換器６４とを循環しており、第１及び第２太陽エネルギー利用パネル４１，４２で加熱され、熱交換器６４において貯湯タンク６３内の湯水と熱交換される。この結果、貯湯タンク６３内の湯水は加熱される。また、貯湯タンク６３内の上部付近の湯水は温水配管６２を通じて給湯側に供給される。

なお、太陽エネルギー利用ユニット１が太陽電池パネル４３を備える場合には、循環ポンプＰや図示しない弁の動作電力を太陽電池パネル４３の発電電力によって賄うことができる。また、上記において熱媒循環配管６５はその全体が屈曲可能な可撓管（例えばゴム管）によって構成されていてもよいし、第１及び第２太陽エネルギー利用パネル４１，４２の回転によって屈曲する箇所のみが可撓管によって構成されていてもよい。

図５は、第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット１の筐体１ａの内部構成を示す第２の概略構成図である。図５に示す太陽エネルギー利用ユニット１は筐体１ａの内部に冷水配管６１、温水配管６２、貯湯タンク６３、湯水循環配管６６、及び循環ポンプＰを備えている。

冷水配管６１、温水配管６２及び貯湯タンク６３は上記のものと同様である。湯水循環配管６６は、貯湯タンク６３内の湯水を第１及び第２太陽エネルギー利用パネル４１，４２を介して循環させるための流路である。循環ポンプＰは湯水循環配管６６内の湯水を循環させるための動力源となるものである。

このような太陽エネルギー利用ユニット１では、水道給水圧力を利用して冷水配管６１から貯湯タンク６３に冷水が供給される。貯湯タンク６３内の湯水は、循環ポンプＰを動力源とし湯水循環配管６６を介して第１及び第２太陽エネルギー利用パネル４１，４２に供給され、第１及び第２太陽エネルギー利用パネル４１，４２で加熱された後に再度貯湯タンク６３内に戻される。また、貯湯タンク６３内の上部付近の湯水は温水配管６２を通じて給湯側に供給されることとなる。

なお、図５に示す例においても太陽エネルギー利用ユニット１が太陽電池パネル４３を備える場合には、循環ポンプＰや図示しない弁の動作電力を太陽電池パネル４３の発電電力によって賄うことができる。さらに、湯水循環配管６６はその全体が屈曲可能な可撓管（例えばゴム管）によって構成されていてもよいし、第１及び第２太陽エネルギー利用パネル４１，４２の回転によって屈曲する箇所のみが可撓管によって構成されていてもよい。

図６は、第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット１の筐体１ａの内部構成を示す第３の概略構成図である。図６に示す太陽エネルギー利用ユニット１は筐体１ａの内部に配管のみを備えている。すなわち、太陽エネルギー利用ユニット１は筐体１ａの内部に冷水配管６１と温水配管６２とを備えている。冷水配管６１は一端が水道側に接続され他端が第２太陽エネルギー利用パネル４２の下端部に接続されている。温水配管６２は一端が第１太陽エネルギー利用パネル４１の上端部に接続され、他端が給湯側となっている。

このような構成であるため、図６に示す太陽エネルギー利用ユニット１は、水道給水圧力を利用して冷水配管６１から第２太陽エネルギー利用パネル４２に冷水を供給し、第１及び第２太陽エネルギー利用パネル４１，４２によって冷水を加熱して温水とし、温水配管６２を通じて温水を給湯側に供給する。

なお、冷水配管６１及び温水配管６２はその全体が屈曲可能な可撓管（例えばゴム管）によって構成されていてもよいし、第１及び第２太陽エネルギー利用パネル４１，４２の回転によって屈曲する箇所のみが可撓管によって構成されていてもよい。

次に、第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット１の使用方法等を説明する。図７は、第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット１の第１の使用状態を示す概略構成図である。なお、太陽エネルギー利用ユニット１の内部構成については図４に示すものを図示するものとする。

図７に示すように、太陽エネルギー利用ユニット１は図４〜図６に示した太陽エネルギー利用パネル４１，４２と比較して回転角度θ１，θ２が異なっている。すなわち、第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット１は、太陽エネルギー利用パネル４１，４２を複数の回転角度θ１，θ２で固定可能な固定機構５０を備えており、この固定機構５０を利用することで、太陽エネルギー利用ユニット１が太陽エネルギー利用パネル４１，４２を適切な回転角度θ１，θ２で固定することができる。これにより、太陽エネルギーを効率よく太陽エネルギー利用パネルで受けることが可能となる。

さらに、上記したように、太陽エネルギー利用ユニット１は、略直方体形状の筐体１ａで構成されているため、筐体１ａを地上や陸屋根等に置くことで設置作業を行うことが可能となる。

図８は、第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット１の第２の使用状態を示す概略構成図であり、図９は、第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット１の第３の使用状態を示す概略構成図である。図１０は、第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット１の保管等の状態を示す概略図である。

図８に示すように、太陽エネルギー利用ユニット１は、筐体１ａの後側の冷水配管６１同士や温水配管６２同士を連結することで、屋根上に設置する従来の太陽熱集熱器と同程度の受光面積を有するユニット群を形成することができる。

また、図９に示すように、第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット１は略直方体形状の筐体１ａで構成されているため、太陽エネルギー利用ユニット１上に他の太陽エネルギー利用ユニット１を載置することもでき、縦に連結したユニット群を形成することもできる。

さらに、図１０に示すように、太陽エネルギー利用ユニット１が略直方体形状の筐体１ａで構成されていることから、太陽エネルギー利用ユニット１の利用時だけでなく保管時や運搬時において集積することが可能となるため、保管スペースの縮小や運搬効率向上に寄与することができる。

このようにして、第１実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット１によれば、太陽エネルギー利用パネル４１，４２を複数の回転角度θ１，θ２で固定可能となっているため、設置環境に応じてより適切な回転角度θ１，θ２で固定することができ、太陽エネルギーを効率よく太陽エネルギー利用パネル４１，４２で受けることが可能となる。さらに、筐体１ａに太陽エネルギー利用パネル４１，４２が設けられていることから、筐体１ａを地上や陸屋根等に置くことで設置作業を行うことが可能となる。従って、設置作業の煩雑さの軽減を図ると共に、太陽エネルギーの利用効率の向上を図ることが可能な太陽エネルギー利用ユニット１を提供することができる。

また、筐体１ａ内に、貯湯タンク６３と循環ポンプＰとを備えるため、すでに筐体１ａにて集熱パネル、貯湯タンク６３及び循環ポンプＰとが一体となっていることから、これらの接続作業についても設置時に行う必要がなく、一層設置作業の煩雑さの軽減を図ることができる。

また、筐体１ａは、略直方体にて形成されているため、ユニット１の利用時だけでなく保管時や運搬時において集積することが可能となるため、保管スペースの縮小や運搬効率向上に寄与することができる。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットは第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

図１１は、第２実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット２の筐体２ａの内部構成を示す概略構成図である。図１１に示すように、第２実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット２は、太陽エネルギー利用パネル４１，４２が集熱パネルでなく太陽電池パネルによって構成されている。

また、太陽エネルギー利用パネル４１，４２が太陽電池パネルによって構成されている関係上、筐体２ａ内には、各種配線６７、蓄電池６８、及びパワーコンディショナー６９が設けられている。

蓄電池６８は、太陽エネルギー利用パネル４１，４２にて発電された電力を配線６７を通じて受電して蓄電するものである。パワーコンディショナー６９は、蓄電池６８の直流電力を家庭等で使用できる交流電力に変換する機器である。交流電力は配線６７を通じて家庭等に供給される。

なお、図示を省略するが、第２実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット２においても固定機構５０を備えている。このため、第２実施形態においても太陽エネルギー利用パネル４１，４２を適切な回転角度θ１，θ２で固定することができ、太陽エネルギーを効率よく太陽エネルギー利用パネル４１，４２で受けることが可能となる。

このようにして、第２実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット２によれば、第１実施形態と同様に、設置作業の煩雑さの軽減を図ると共に、太陽エネルギーの利用効率の向上を図ることが可能な太陽エネルギー利用ユニット２を提供することができる。

次に、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットは第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

図１２は、第３実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニットを示す展開図である。図１２に示すように、第３実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット３は、筐体３ａの面を構成する筐体板部２０及び太陽エネルギー利用パネル４１，４２の構成、及び、回転軸３１，３２の位置が第１実施形態のものと異なっている。

まず、第３実施形態において筐体３ａの前面及び上面の筐体板部２０は、内側面に反射板２１を有する回転板部２２によって構成されている。また、第３実施形態において第１回転軸３１は、筐体３ａのうち上面側の後端部に設けられ、第２回転軸３２は、筐体３ａのうち前面側の下端部に設けられている。このため、上面側の回転板部２２は前側が回転外側となるように回転し、回転した状態において内側面の反射板２１が露出する。また、前面側の回転板部２２は上側が回転外側となるように回転し、回転した状態において内側面の反射板２１が露出する。

さらに、第３実施形態において太陽エネルギー利用パネル４１，４２は、上面及び前面の回転板部２２よりも更に内側に位置している。特に第３実施形態に係る太陽エネルギー利用パネル４１，４２は、回転自在でなく固定された状態となっており、上面側及び前面側の回転板部２２が回転することにより外部に露出して太陽エネルギーを受けることが可能となる。

ここで、図示を省略するが、第３実施形態においても回転板部２２を複数の回転角度θ１，θ２で固定する固定機構５０を備えている。このため、上面及び前面の回転板部２２は、適切な回転角度θ１，θ２で固定可能となっており、太陽エネルギーを回転板部２２の反射板２１で適切に反射させて太陽エネルギー利用パネル４１，４２に受けさせることができる。これにより、太陽エネルギーの利用効率の向上を図ることができる。

加えて、第３実施形態に係る上面側の回転板部２２は、その一部が太陽電池パネル４３となっている。太陽電池パネル４３は、上面側の回転板部２２に対して所定の手段により複数の回転角度で固定可能となっている。このため、太陽電池パネル４３についても効率よく太陽エネルギーを受けることができる角度に調整可能となっている。なお、太陽電池パネル４３は、前面側の回転板部２２の一部となっていてもよいし、太陽エネルギー利用パネル４１，４２の設置箇所の一部に設けられていてもよい。

なお、第３実施形態において太陽エネルギー利用パネル４１，４２は太陽エネルギーを利用して湯水又は熱媒を加熱する集熱パネルであるが、これに限らず、第２実施形態と同様に太陽電池パネルで構成されていてもよい。また、この場合において、回転板部２２の一部には太陽電池パネル４３を設けなくともよい。

さらに、第３実施形態において太陽エネルギー利用パネル４１，４２は固定された構造であるため、筐体３ａの内部に設けられる配管等に可撓管を用いる必要がなく、金属管を用いることもできる。

このようにして、第３実施形態に係る太陽エネルギー利用ユニット３によれば、第１実施形態と同様に、設置作業の煩雑さの軽減を図ると共に、太陽エネルギーの利用効率の向上を図ることが可能な太陽エネルギー利用ユニット３を提供することができる。

さらに、第３実施形態によれば、太陽エネルギー利用パネル４１，４２を回転させることがないため、筐体３ａの内部に設けられる配管等に可撓管を用いる必要がなく、金属管を用いることができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、各実施形態の技術同士を組み合わせてもよい。さらに、可能な範囲で適宜他の技術を組み合わせてもよい。

さらには、第１及び第２実施形態において太陽エネルギー利用パネル４１，４２は１つの軸で回転可能となっているが、１軸に限らず、２軸で回転可能となっていてもよい。例えば、第１太陽エネルギー利用パネル４１を所定の回転角度θ１となるように回転させた後も、更に第１太陽エネルギー利用パネル４１を左右方向に回転可能となっていてもよい。これにより、より一層太陽エネルギーを適切に受けることができるからである。同様に、第３実施形態に係る回転板部２２についても同様に２軸で回転可能となっていてもよい。

また、固定機構５０は、複数の回転角度θ１，θ２で固定可能であれば、図３に示したものや電動モータに限らず、例えば太陽エネルギー利用パネル４１，４２や回転板部２２が回転した状態において回転内側面からこれらを支える支持部材など、種々の固定機構５０を採用し得る。

１〜３ ：太陽エネルギー利用ユニット
１ａ〜３ａ ：筐体
１０ ：フレーム
２０ ：筐体板部
２１ ：反射板
２２ ：回転板部
３１ ：第１回転軸
３２ ：第２回転軸
４１，４２ ：太陽エネルギー利用パネル
４３ ：太陽電池パネル
５０ ：固定機構（固定手段）
５１ ：突起部
５２ ：板材
５２ａ ：開口
５２ｂ ：回転軸
５３ ：バネ部材
６１ ：冷水配管
６２ ：温水配管
６３ ：貯湯タンク
６４ ：熱交換器
６５ ：熱媒循環配管
６６ ：湯水循環配管
６７ ：配線
６８ ：蓄電池
６９ ：パワーコンディショナー
Ｐ ：循環ポンプ
Ｔ１〜Ｔ３ ：先端部
θ１，θ２ ：回転角度

Claims (1)

1. 筐体に形成された回転軸と、当該回転軸を中心に回転すると共に太陽熱を利用して湯水又は熱媒のいずれか一方の流体を加熱する集熱パネルと、前記集熱パネルを複数の回転角度で固定可能な固定手段と、前記集熱パネルでの流体加熱を経て得られる温水を貯湯する貯湯タンクと、前記集熱パネルと前記貯湯タンクとの間で前記流体を循環させる循環ポンプと、を備え、
   前記筐体は、直方体の辺となる部位に設けられた骨格となるフレームを有して略直方体にて形成され、
   前記貯湯タンクと前記循環ポンプとは骨格をなす前記フレーム内に収納され、
   前記回転軸には、前記筐体のうち上面側の前端部に設けられる第１回転軸と、前記筐体のうち前面側の上端部に設けられる第２回転軸と、が含まれ、
   前記集熱パネルには、前記第１回転軸を中心に前記筐体の方へと回転して前記フレームにおける前記筐体の上面の辺を形成する上面辺部分の中に入って前記上面辺部分と共に前記筐体の上面を構成可能であり、かつ前記第１回転軸を中心に前記筐体とは逆の方へと回転して前記上面辺部分の中から出て前記筐体の上面に対して傾斜可能である第１集熱パネルと、前記第２回転軸を中心に前記筐体の方へと回転して前記フレームにおける前記筐体の前面の辺を形成する前面辺部分の中に入って前記前面辺部分と共に前記筐体の前面を構成可能であり、かつ前記第２回転軸を中心に前記筐体とは逆の方へと回転して前記前面辺部分の中から出て前記筐体の前面に対して傾斜可能である第２集熱パネルと、が含まれ、
   前記第１集熱パネルが前記筐体の上面を構成して前記第２集熱パネルが前記筐体の前面を構成すると前記筐体に略直方体を形成させる
   ことを特徴とする太陽エネルギー利用ユニット。

Images