JPH0220908B2 - - Google Patents

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JPH0220908B2
JPH0220908B2 JP55188491A JP18849180A JPH0220908B2 JP H0220908 B2 JPH0220908 B2 JP H0220908B2 JP 55188491 A JP55188491 A JP 55188491A JP 18849180 A JP18849180 A JP 18849180A JP H0220908 B2 JPH0220908 B2 JP H0220908B2
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JP
Japan
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heat
tube
pipe
heat medium
fins
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JP55188491A
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English (en)
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JPS57112657A (en
Inventor
Takanobu Yamamoto
Isao Sumida
Moriaki Tsukamoto
Kazutake Imani
Naohisa Watabiki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to DE8181110760T priority patent/DE3167124D1/de
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Priority to AU79026/81A priority patent/AU550312B2/en
Priority to US06/335,542 priority patent/US4440151A/en
Publication of JPS57112657A publication Critical patent/JPS57112657A/ja
Publication of JPH0220908B2 publication Critical patent/JPH0220908B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/40—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/90—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation
    • F24S10/95—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation having evaporator sections and condenser sections, e.g. heat pipes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は太陽熱集熱器に係り、特に太陽光集熱
部が透明真空管で囲まれ、集熱部にヒートパイプ
が連結されている太陽熱集熱器に関する。
ヒートパイプを用いた上記真空ガラス管式太陽
熱集熱器の構造は一般的に第１図に示すような構
造で用いられている。透明真空管１内のヒートパ
イプ３は透明真空管１外に突出され、放熱管４に
連結されている。放熱管４は第２図に示すように
熱媒体７が流れる熱媒管５の周囲を囲み、熱媒管
５と両端で接合されている。ヒートパイプ内には
作動液６が封入されており、集熱板２に入射した
太陽熱はヒートパイプの作動液を蒸発させ、蒸発
した作動液６は放熱管部で凝縮して熱媒体７に伝
熱される。
上記のようなヒートパイプヘツダ部の構造にお
いて重要なことは作動液６と熱媒体７間の熱伝達
係数をできるけ大きくすることである。熱伝達係
数が小さいと、熱媒体７と作動液６の温度差が大
きくなり、従つて集熱板２の温度が高くなり集熱
効率が低下する。そのため熱伝達係数を向上させ
るために種々の方法が考えられているが、例えば
熱媒管５を２本にしてヒートパイプ３を交互に熱
媒管５と接続することによりヒートパイプ１本当
りの放熱管部の長さを大きくする方法、又は熱媒
管５の表面にフインを取り付ける方法などが考え
られる。
しかし熱媒管５を２本にすることは集熱管外の
面積が大きくなり、又、使用材料が多く必要にな
りコストが上昇する。又、第３図に示すような構
造を有する円板状フイン８が一般に用いられてい
るが、このような円板状フイン８の形状では平滑
管に比べて熱伝達係数は向上するが、まだ十分と
は言えず、熱媒管５を２本にする等の方法を講じ
る必要がある。
本発明の目的は放熱部内の熱媒管における形状
を改良することにより、ヒートパイプ凝縮部の熱
伝達特性を向上させることにある。
上記の目的を達成するために本発明では熱媒管
外側に鋸歯状フインを形成している。
本発明の好適な実施例を第４図に基づいて説明
する。
本発明は第１図〜第３図に示すような例に比べ
て、熱媒管５及び放熱管４は基本的には同様であ
るが、熱媒管５の外表面には第４図に示すように
円板状フインを鋸歯状に形成した形状の鋸歯状フ
イン８Ａが取り付けられ、熱媒管５の内部には十
字状フイン９を組み込んである。
本実施例では、鋸歯状フイン８Ａの表面で凝縮
した液体は歯ごとに鋸歯状フイン８Ａの根元、特
に歯と歯の根元部の狭隘部に集中して、入り込
み、集合して熱媒管５に沿う経路を伝わつて熱媒
管５の下側より滴下する。これにより、鋸歯状フ
イン８Ａの表面の内膜は極めて薄く保たれ、高い
熱伝達性能を保持できる。
また、熱媒管５が垂直に近い状態で使用されて
も、鋸歯状フイン８Ａの歯と歯とのあいだをぬつ
て凝縮した液が下方へ流下しやすくて、鋸歯状フ
イン８Ａの表面の液膜は極めて薄く保たれ、高い
熱伝達性能を保持できる。
このように、鋸歯状フイン８Ａの表面での液膜
は薄く保たれるから、作動液６と熱媒体７との熱
伝達性能は次のように向上する。例えば作動液６
にフロンＲ−113を用い、凝縮温度50℃及び1.1
Kg／cm2absの条件下で第５図に示すように凝縮伝
熱性能を有する。この結果によれば、鋸歯状フイ
ン８Ａは円板上フイン８に比べて約２倍の熱伝達
性能を有する。また、熱媒管５内に十字状フイン
９を組み込んだ場合には組み込まなかつた場合に
比べて約２倍の熱伝達係数を有することは計算に
より容易に確かめられる。従つて本発明によれ
ば、従来に比べて約４倍の熱伝達係数を有する。
またこの十字状フイン９をＳ字または卍字状にす
ることも同等の効果がある。
本実施例では鋸切歯状フインと十字状フインを
組み合わせて使つた場合について示したが、鋸切
歯状フインのみを使つた場合、又は十字状フイン
のみを使つた場合についても同様の効果を奏す
る。
本発明によれば、鋸歯状フインの表面の液膜を
極めて薄く出来るので、ヒートパイプ凝縮部の熱
伝達性能を大幅に向上することが出来る。このた
め、放熱管部の長さを短くすることが可能であ
り、その放熱管部を短くした熱媒管を利用した太
陽熱集熱器、特にその熱交換部を小型化すること
が可能と成る。
【図面の簡単な説明】
第１図はヒートパイプ式真空ガラス管型のヘツ
ダ部の構造を示す平面図、第２図は第１図の測面
図、第３図は熱媒管に円板状フインを取り付けた
構造を示す断面図、第４図は本発明の実施例を示
すヘツダ部の断面図、第５図は鋸切歯状フインの
凝縮伝熱性能を示すグラフである。 １……透明真空管、２……集熱板、３……ヒー
トパイプ、４……放熱管、５……熱媒管、６……
作動液、７……熱媒体、８……円板状フイン、８
Ａ……鋸切歯状フイン、９……十字状フイン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 真空透明管と、 該真空透明管内に設置された集熱板と、 前記真空透明管内に設置され、前記集熱板から
    の太陽熱を受け蒸発する熱媒体が封入されたヒー
    トパイプと、 前記ヒートパイプに連通し、熱媒体の凝縮部と
    なる端部が封止された放熱管と、 該放熱管内部を貫通し、内部に集熱媒体が流れ
    る熱媒管とを有する太陽熱集熱器において、 前記熱媒管外側に鋸歯状フインを形成したこと
    を特徴とする太陽熱集熱器。
JP55188491A 1980-12-29 1980-12-29 Solar heat collector Granted JPS57112657A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55188491A JPS57112657A (en) 1980-12-29 1980-12-29 Solar heat collector
DE8181110760T DE3167124D1 (en) 1980-12-29 1981-12-23 Solar heat collector
EP81110760A EP0055478B1 (en) 1980-12-29 1981-12-23 Solar heat collector
AU79026/81A AU550312B2 (en) 1980-12-29 1981-12-24 Solar heat collector
US06/335,542 US4440151A (en) 1980-12-29 1981-12-29 Solar heat collector

Applications Claiming Priority (1)

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JP55188491A JPS57112657A (en) 1980-12-29 1980-12-29 Solar heat collector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57112657A JPS57112657A (en) 1982-07-13
JPH0220908B2 true JPH0220908B2 (ja) 1990-05-11

Family

ID=16224654

Family Applications (1)

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JP55188491A Granted JPS57112657A (en) 1980-12-29 1980-12-29 Solar heat collector

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4440151A (ja)
EP (1) EP0055478B1 (ja)
JP (1) JPS57112657A (ja)
AU (1) AU550312B2 (ja)
DE (1) DE3167124D1 (ja)

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DE3167124D1 (en) 1984-12-13
EP0055478A1 (en) 1982-07-07
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