JPS58127049A - 真空管式太陽熱コレクタ - Google Patents
真空管式太陽熱コレクタInfo
- Publication number
- JPS58127049A JPS58127049A JP57008874A JP887482A JPS58127049A JP S58127049 A JPS58127049 A JP S58127049A JP 57008874 A JP57008874 A JP 57008874A JP 887482 A JP887482 A JP 887482A JP S58127049 A JPS58127049 A JP S58127049A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat collecting
- heat
- tube
- outer tube
- solar light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- F24S10/45—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors the enclosure being cylindrical
-
- 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)
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は内部を可及的に減圧状態に保たれた透明外管に
集熱管を貫設した真空管式太陽熱コレクタに係る。
集熱管を貫設した真空管式太陽熱コレクタに係る。
発明の技術的背景とその問題点
太陽熱コレクタの集熱効率全島めるために集熱管全真空
ないし可及的に減圧状態に保たれた透明外管の内Ｉ／Ｃ
貫設し、集熱管からの伝導、対流による熱損失を小キく
シた、いわゆる真空管式太陽熱コレクタが使用されてい
る。この種の太陽熱コレクタの従来の構造は、ガラス管
等の透光性外管を用い、この透光性外管に、集熱フィン
を具備し同軸的に水等の熱媒体を流通させる集熱管を貫
設したものである。前記集熱フィンは、太陽熱の受光面
積を拡大し、太陽熱の集熱効率を高める作用を果たすも
のである。
ないし可及的に減圧状態に保たれた透明外管の内Ｉ／Ｃ
貫設し、集熱管からの伝導、対流による熱損失を小キく
シた、いわゆる真空管式太陽熱コレクタが使用されてい
る。この種の太陽熱コレクタの従来の構造は、ガラス管
等の透光性外管を用い、この透光性外管に、集熱フィン
を具備し同軸的に水等の熱媒体を流通させる集熱管を貫
設したものである。前記集熱フィンは、太陽熱の受光面
積を拡大し、太陽熱の集熱効率を高める作用を果たすも
のである。
前記した真空管式太陽熱コレクタの集熱フィン（以下集
熱フィンという）の温度は、晴天の日、日中で夏季には
１００°Ｃ１冬季でも８０°Ｃに達する。
熱フィンという）の温度は、晴天の日、日中で夏季には
１００°Ｃ１冬季でも８０°Ｃに達する。
また曇天の日でも、集熱フィンの温度ハ、８ｏ０ｃ（夏
牟）〜５５°Ｃ（冬季）Ｋ達する。
牟）〜５５°Ｃ（冬季）Ｋ達する。
前記したようＶＣ集熱フィンが日射を受けて高い温度を
示しているときには、十分に有用な集熱量を得ることが
できる。しかしながら夜間あるいは雨天、曇天のときに
は、集熱フィンは、日射に受けて加熱されることはない
から、その温匠（１大気温とほぼ等しくなる。こうした
状態では集熱フィンは、輻射熱を放出し、逆に、放熱作
用を示す。
示しているときには、十分に有用な集熱量を得ることが
できる。しかしながら夜間あるいは雨天、曇天のときに
は、集熱フィンは、日射に受けて加熱されることはない
から、その温匠（１大気温とほぼ等しくなる。こうした
状態では集熱フィンは、輻射熱を放出し、逆に、放熱作
用を示す。
集熱フィンから失なわれる輻射熱量は、集熱ライ）
・ンの温度によって異なシ、３０°Ｃでは４．００１（
ｃ ａ ｉ／＠２ｈｒ５０°Ｃでは５００ Ｋｃ ａ
ｌ／−１１２ｈｒにも達するので、日射がない場合に集
熱フィンからおこる熱量の損失は急ｊ！することができ
ない。そのため、従来の真空管式太陽熱コレクタ全使用
する場合に、夜間やト１１人曇天時に（は熱媒体の循環
全土め、集熱フィンからの放熱による熱的損失を防いで
いる。この熱媒体の循環全土める操作は、手動で行なわ
ざるを得ないため非常Ｖこ面倒なことである。
ｃ ａ ｉ／＠２ｈｒ５０°Ｃでは５００ Ｋｃ ａ
ｌ／−１１２ｈｒにも達するので、日射がない場合に集
熱フィンからおこる熱量の損失は急ｊ！することができ
ない。そのため、従来の真空管式太陽熱コレクタ全使用
する場合に、夜間やト１１人曇天時に（は熱媒体の循環
全土め、集熱フィンからの放熱による熱的損失を防いで
いる。この熱媒体の循環全土める操作は、手動で行なわ
ざるを得ないため非常Ｖこ面倒なことである。
発明の目的と概要
本発明は、かかる点に鑑みてなをれたもので、熱媒体路
の集熱管と、集熱板を別Ｈｖｃ構成し、集熱板が太１′
ｖＪ元の照射全骨けて筒温になっているときには集熱管
と集熱板は自動的に智接し、他方太陽光が照射していな
い場合、集熱板が大気温程度の低温になっているときＶ
Ｃは、集熱管と集熱板が互いに自動的ＶＣ分離するよう
に構成することにより、太陽光の照射時には効率よく太
陽工、ｆ、ｔｖギーを吸収し、かつ太陽光が照射してい
ないときに自動的に集熱フィンからの熱的損失全防止す
ることを目的とするものである。
の集熱管と、集熱板を別Ｈｖｃ構成し、集熱板が太１′
ｖＪ元の照射全骨けて筒温になっているときには集熱管
と集熱板は自動的に智接し、他方太陽光が照射していな
い場合、集熱板が大気温程度の低温になっているときＶ
Ｃは、集熱管と集熱板が互いに自動的ＶＣ分離するよう
に構成することにより、太陽光の照射時には効率よく太
陽工、ｆ、ｔｖギーを吸収し、かつ太陽光が照射してい
ないときに自動的に集熱フィンからの熱的損失全防止す
ることを目的とするものである。
発明の実施例
以下に本発明に係る真空管式太陽熱コレクタの一実施例
について、図面によって詳細に説明する。
について、図面によって詳細に説明する。
第１図は、本考茶に係るＸ窒管式太陽熱コレクタの構成
を示す斜視図である。′Ｊ″なわち１は、ガラス等の透
光性材質で形成された外管であって、この内部２は可及
的に減圧状態に保たれている。３は前記外管１の内部に
貫設された熱媒体路の集熱管でろって、前記外管の両端
４，５において気密に封ぜられている。また外管１と集
熱管３との熱膨張係数の相違による歪の発生とそれによ
る破損を防ぐために必要に応じて外管１と集熱管３との
気苦接合部６，７にベローを用いて応力の集中を防ぐ。
を示す斜視図である。′Ｊ″なわち１は、ガラス等の透
光性材質で形成された外管であって、この内部２は可及
的に減圧状態に保たれている。３は前記外管１の内部に
貫設された熱媒体路の集熱管でろって、前記外管の両端
４，５において気密に封ぜられている。また外管１と集
熱管３との熱膨張係数の相違による歪の発生とそれによ
る破損を防ぐために必要に応じて外管１と集熱管３との
気苦接合部６，７にベローを用いて応力の集中を防ぐ。
固定板８，８′は、２箇ないしそれ以上の筒数からなｐ
（第１図では２箇）そのうち少なくとも二つは、それぞ
れ外ｇ １の両端に寄せて配設され、固定板８．８′の
平面に孔９，９′を設け、集熱管３を貫通させる。寸だ
１０．１１は、太陽光の照射を受けて太陽エネＩレギー
な吸収し、熱に変換して集熱管に伝達する作用をな１も
のであり、前記集熱管３の両側に別箇（Ｃ一般に（１互
いに対称をなすように配置される。
（第１図では２箇）そのうち少なくとも二つは、それぞ
れ外ｇ １の両端に寄せて配設され、固定板８．８′の
平面に孔９，９′を設け、集熱管３を貫通させる。寸だ
１０．１１は、太陽光の照射を受けて太陽エネＩレギー
な吸収し、熱に変換して集熱管に伝達する作用をな１も
のであり、前記集熱管３の両側に別箇（Ｃ一般に（１互
いに対称をなすように配置される。
第２図は第１図において固定板８，８′に集熱フィン１
０．１１を載設する構造を示す斜視図である。
０．１１を載設する構造を示す斜視図である。
すなわち、第２図において、二つの集熱板１０．１１は
、互いに一平面上に配置され、それぞれの外管１寄シの
端部１２，１３，１４．１５において、固定板８゜８′
の周辺部に溶接、かしめ、螺合、咬合等の方法の一つ
により固定される。集熱板１０．１１は、長手方向の強
度をもたせるため、集熱板１０．１１の外管寄シの端部
１６，１７をＬ字形に折りまける。また集熱板１０．１
１の表面は、太陽熱の吸収率に？ｉｊｓめるために黒色
化等の表面処理全施すことが好ましい。
、互いに一平面上に配置され、それぞれの外管１寄シの
端部１２，１３，１４．１５において、固定板８゜８′
の周辺部に溶接、かしめ、螺合、咬合等の方法の一つ
により固定される。集熱板１０．１１は、長手方向の強
度をもたせるため、集熱板１０．１１の外管寄シの端部
１６，１７をＬ字形に折りまける。また集熱板１０．１
１の表面は、太陽熱の吸収率に？ｉｊｓめるために黒色
化等の表面処理全施すことが好ましい。
第３図は、上記したように構成された真空管式太陽熱コ
レクタのほぼ中央部における集熱管３に垂直な断面を示
す図である。すなわち集熱板１０゜１１ が太陽の照
射を受けて温度が上昇すると熱膨張がおこり、前記り型
に折シまげられた端部１６゜１７ を固定端として、
それらの他の端部１８，１９は、集熱管３の有する集熱
端子２０．２１と密接する。かくして集熱板１０．１１
に集められた熱量は集熱ｇに伝達する。なお集熱管３の
集熱端子２０．２１の先端は、テーパーをつけ、これら
と集熱板の端部１８゜１９ が密接した際熱伝導が効
果的に生じるように工作する。
レクタのほぼ中央部における集熱管３に垂直な断面を示
す図である。すなわち集熱板１０゜１１ が太陽の照
射を受けて温度が上昇すると熱膨張がおこり、前記り型
に折シまげられた端部１６゜１７ を固定端として、
それらの他の端部１８，１９は、集熱管３の有する集熱
端子２０．２１と密接する。かくして集熱板１０．１１
に集められた熱量は集熱ｇに伝達する。なお集熱管３の
集熱端子２０．２１の先端は、テーパーをつけ、これら
と集熱板の端部１８゜１９ が密接した際熱伝導が効
果的に生じるように工作する。
発明の他の実施例
第４図は本発明に係る他の実施例を示す斜視図である。
すなわち第４図に２いて、透明外管２２と集熱管２３と
を、前６己透明外管２２の両端に設けた端板２４．２５
によって気密に封着し、内部を可及的に減圧とする。集
熱フィン２６および２７は、集熱管２３の中心全通る平
面上に、前記端板２４．２５の間に弁在し、かつそれぞ
れの端板２４，２５に対侍する端部の、前記透明外管２
２寄シの先端部２８，２９，３０．および３１全溶接、
かしめ、蝶合、あるいは咬合等の方法のうち、一つによ
シ前記端板２４，２５にそれぞれ固定する。このように
して前記集熱板２６および２７が太陽熱を受けて膨張し
た際にのみ前記集熱管と集熱板が熱伝導的に密接するよ
うに配設する。
を、前６己透明外管２２の両端に設けた端板２４．２５
によって気密に封着し、内部を可及的に減圧とする。集
熱フィン２６および２７は、集熱管２３の中心全通る平
面上に、前記端板２４．２５の間に弁在し、かつそれぞ
れの端板２４，２５に対侍する端部の、前記透明外管２
２寄シの先端部２８，２９，３０．および３１全溶接、
かしめ、蝶合、あるいは咬合等の方法のうち、一つによ
シ前記端板２４，２５にそれぞれ固定する。このように
して前記集熱板２６および２７が太陽熱を受けて膨張し
た際にのみ前記集熱管と集熱板が熱伝導的に密接するよ
うに配設する。
本発明に係る他の実施例は、前記第１図に示す実施例と
同様に、内部全可及的に減圧状態にした透光性材質で形
成された外管３２の中に複数筒の固定板全配設し、さら
に、第５図に示すように、断面がＰ］弧状をなし、両端
３３．３４が前記外管３２の内面に円滑に接するように
Ｌ字状に折り曲げ、さらに中央部が集熱管３５の有する
平坦部３７と密接するように平らに形成された集熱板３
６全設け、他方、前記集熱板３６に形成される平な面と
密接する平坦部３７全有する集熱管３５’！ｌｉ″貫設
することによシ構成される。また集熱板３６の両端３３
．３４と前記固定板との交接点は、溶接、かしめ等の手
段により固定する。このように構成された真空管式太陽
熱コレクタに太陽光が照射し、集熱板：３６の温度が上
、す、熱膨張全示すと、集熱板３６の中央の平な面と集
熱管３５に形成された平坦部３７が密接し、集熱板３６
のＭする熱量は、集熱管３５に伝達する。他方、集熱板
３６に太陽光が照射していないときＫは、Ｊ：記集熱板
３６の平な面と集熱管３５の平坦部３７との密接はおこ
らないので、集熱管３５の熱量が集熱板３６から放熱す
ることを防ぐことができる。
同様に、内部全可及的に減圧状態にした透光性材質で形
成された外管３２の中に複数筒の固定板全配設し、さら
に、第５図に示すように、断面がＰ］弧状をなし、両端
３３．３４が前記外管３２の内面に円滑に接するように
Ｌ字状に折り曲げ、さらに中央部が集熱管３５の有する
平坦部３７と密接するように平らに形成された集熱板３
６全設け、他方、前記集熱板３６に形成される平な面と
密接する平坦部３７全有する集熱管３５’！ｌｉ″貫設
することによシ構成される。また集熱板３６の両端３３
．３４と前記固定板との交接点は、溶接、かしめ等の手
段により固定する。このように構成された真空管式太陽
熱コレクタに太陽光が照射し、集熱板：３６の温度が上
、す、熱膨張全示すと、集熱板３６の中央の平な面と集
熱管３５に形成された平坦部３７が密接し、集熱板３６
のＭする熱量は、集熱管３５に伝達する。他方、集熱板
３６に太陽光が照射していないときＫは、Ｊ：記集熱板
３６の平な面と集熱管３５の平坦部３７との密接はおこ
らないので、集熱管３５の熱量が集熱板３６から放熱す
ることを防ぐことができる。
発明の効果
上記したように、従来の太陽熱コレクタでは人が日煕の
有無をみて、太陽熱コレクタを操作しながら、効果的に
集熱をしなければならないわずられしきかあったが、本
発明は集熱器に新規な工夫をこらすことによシ、自動化
を達成したものでらし、本発明によれば、幅５０社、長
さ５０００ ｍｍの集熱フィン２枚を具備した真壁管式
太陽熱コレクタにつき１日あたり３００ Ｋｃａｌ程度
の熱材損失全自動的に防止することが可能になる。
有無をみて、太陽熱コレクタを操作しながら、効果的に
集熱をしなければならないわずられしきかあったが、本
発明は集熱器に新規な工夫をこらすことによシ、自動化
を達成したものでらし、本発明によれば、幅５０社、長
さ５０００ ｍｍの集熱フィン２枚を具備した真壁管式
太陽熱コレクタにつき１日あたり３００ Ｋｃａｌ程度
の熱材損失全自動的に防止することが可能になる。
第１図は本発明に係る真空管式太陽熱コレクタの実施例
の構成を示す斜視図、第２図は本発明に係る実施例に使
用した集熱板および固定板の構成を示す斜視図、第３図
は本発明の動作状態全説明するだめの断面図、第４図は
本発明に係る他の実施例の構成を示す斜視図、および第
５図は本発明の他の実施例の長さ方向ＶＣ画直な断面を
示す図である。 １・・・透光性外管、 ３・・・集熱管、１０．１
１，２６．２７および３６ ・・・集熱板、８．８′
・・・固定板。
の構成を示す斜視図、第２図は本発明に係る実施例に使
用した集熱板および固定板の構成を示す斜視図、第３図
は本発明の動作状態全説明するだめの断面図、第４図は
本発明に係る他の実施例の構成を示す斜視図、および第
５図は本発明の他の実施例の長さ方向ＶＣ画直な断面を
示す図である。 １・・・透光性外管、 ３・・・集熱管、１０．１
１，２６．２７および３６ ・・・集熱板、８．８′
・・・固定板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）内部を可及的に減圧状態にした透光性外管内に熱媒
体路の集熱管を貫設し、前記透光性外管に近接する端部
を固定端として、他端が太陽熱を受けて加熱されたとき
にのみ前記集熱管に熱伝的に密接するように形成した集
熱板を配設したことを特徴とする真空管式太陽熱コレク
タ。 ２）二つの集熱板を有し、その透光性外管寄シの端部を
固定し、他の端部を太陽元を受けて加熱フタ。 ３）円弧状をなす集熱板を有し、その透光性外管寄りの
両端全固定し、太陽九を受けて加熱されコレクタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57008874A JPS58127049A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | 真空管式太陽熱コレクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57008874A JPS58127049A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | 真空管式太陽熱コレクタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58127049A true JPS58127049A (ja) | 1983-07-28 |
Family
ID=11704825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57008874A Pending JPS58127049A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | 真空管式太陽熱コレクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58127049A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101025301B (zh) | 2006-02-20 | 2010-12-08 | 淄博绿能环保设备科技有限公司 | 承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能管 |
-
1982
- 1982-01-25 JP JP57008874A patent/JPS58127049A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101025301B (zh) | 2006-02-20 | 2010-12-08 | 淄博绿能环保设备科技有限公司 | 承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能管 |
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