JPS6022276Y2 - 太陽熱集熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は太陽熱利用システムに使用される太陽熱集熱
装置に関する。

この種の太陽熱集熱装置はガラスチューブの両端を端部
キャップで気密に閉塞してなるガラス容器内に、集熱板
およびこの集熱板と連結された集熱パイプを配置したも
のであり、この装置は集熱板で得た太陽熱を集熱パイプ
内に流す熱媒体に熱伝導してこの熱媒体を加熱するよう
にしたものである。

したがって、上記集熱パイプは熱媒体通路を構成するも
のであり、この集熱パイプは上記端部キャップを気密に
貫通して設けられている。

しかして、この集熱パイプを上記端部キャップに対して
気密に貫通させるには、従来この端部キャップにガラス
チューブの内方に向って突出して設けた貫通孔筒部に上
記集熱パイプを直接貫通させ、この貫通孔筒部内端で集
熱パイプをアーク溶接によって気密に接合するかもしく
はこの貫通孔筒部内端に同じくアーク溶接された連結パ
イプに気密に貫通させて行なっている。

また、この端部キャップには上記ガラス容器内を排気し
、その内部に真空空間による断熱層を形成することによ
って、この装置の集熱性能を高める排気パイプが接続さ
れており、この排気パイプは上記集熱パイプと同様に別
の貫通孔筒部に直接嵌合され、この内端で気密にアーク
溶接されている。

しか腰このような構成の装置にあっては、各貫通孔筒部
とこれらパイプとをアーク溶接する際、以下に述べるよ
うな不具合を生じる場合がある。

すなわち、上記各貫通孔筒部間の距離が近接しかつこれ
ら貫通孔筒部の突出高さが同一に形成されているものに
あっては、たとえば一方の貫通孔筒部と集熱パイプとを
アーク溶接する際、そのアークが他方の貫通孔筒部に移
行しやすく、このためそのアーク溶接が困難になって、
この装置の生産性が低下する不具合が生じる。

この考案はこのような事情にもとづいてなされたもので
、その目的とするところは上記貫通孔筒部間の距離を少
なくとも５ｍｍ以上離間させるとともにこれら貫通孔筒
部の突出高さを互いに異ならして形成することにより、
アーク溶接を容易にしてその生産性を高めることのでき
る太陽熱集熱装置を提供することにある。

以下この考案の一実施例を第１図ないし第３図にもとづ
いて説明する。

図中１はたとえば硼硅酸ガラスからなるガラスチューブ
であり、このガラスチューブ１の両端は端部キャップ２
ａ、２ｂで気密に閉塞されている。

そして、ガラスチューブ１内にはほぼ管軸上に位置して
集熱パイプ３が貫通されている。

この集熱パイプ３は熱媒体通路を構成するもので、熱伝
導性に優れた銅パイプなどで構成されている。

集熱パイプ３は端部キャップ２ａ、２ｂを気密に貫通す
るものであるが、一方の端部キャップ２ａに対しては第
２図に示される如く連結パイプ４を介して気密に貫通さ
れている。

この連結パイプ４は集熱パイプ３と２重管構造をなすよ
うに配設され、一端が端部キャップ２ａの貫通孔筒部５
に嵌合して気密に接合されるとともに他端が集熱パイプ
３の外面に気密に接合されている。

すなわち、上記貫通孔筒部５はガラスチューブ１の内方
に向って突出して形威されたもので、この貫通孔筒部５
と上記連結パイプ４との接合は貫通孔筒部５の内端でア
ーク溶接することにより行なわれる。

なお、この連結パイプ４はたとえばベローズ６で構成さ
れており、集熱パイプ３の熱膨張、収縮をこのベローズ
６で吸収できるようになっている。

また、上記端部キャップ２ａには排気パイプ７が接続さ
れている。

この排気パイプ７は上記連結パイプ４と同様に端部キャ
ップ２ａに突出した貫通孔筒部８に嵌合され、アーク溶
接によって気密に接合される。

なお、この排気パイプ７はガラスチューブ１内を排気す
る際に真空ポンプと接続されるものであり、所定の排気
が終了すると封止されるものである。

また、これら貫通孔筒部５，８はこれらの間の距離りを
少なくとも５ｍｍ以上離間して上記端部キャップ２ａに
形威したものであり、また、一方の貫通孔筒部５の突出
高さをＨｌ、他方の貫通孔筒部８の突出高さをＨ２とす
ればこれらの突出高さＨｌ、Ｈ２がＨｌ−Ｈ２となるよ
うに形威されている。

なお他方の端部キャップ２ｂに対して上記集熱パイプ３
を気密に貫通させるには、この端部キャップ２ｂに設け
た貫通孔筒部（図示しない。

）に集熱パイプ３を貫通させその内端で直接アーク溶接
によって気密に接合することによりなされている。

そして、ガラスチューブ１内には集熱板９が収容されて
いる。

この集熱板９はアルミニウムなどの熱伝導性に優れたプ
レートによって形威され、その中央部において集熱パイ
プ３の外表面に密着して接合されている。

なおこの集熱板９の太陽と対向する面には選択吸収膜（
図示しない。

）が形威され、この選択吸収膜によって一層太陽光から
得られる太陽熱の吸収が良好になっている。

したがって、この集熱板９すなわち選択吸収膜で吸収し
た熱は集熱パイプ３内に流入された熱媒体に熱伝導され
てこの熱媒体を加熱するようになっている。

また、この装置は上記ガラスチューブ１内を排気して得
られる真空空間が断熱層となって上記集熱板９からの熱
放散を阻止することから、上記熱が効果的に熱媒体に伝
導されその集熱効率を高めたものになっている。

なお１０は集熱板９をガラスチューブ１内で保持する支
持具である。

このような構成による上記一実施例によれば、上記貫通
孔筒部５に連続パイプ４を嵌合してアーク溶接する際、
この貫通孔筒部５と他方の貫通孔筒部８との間の距離り
を少なくとも５問以上離間させて形威しであるから、そ
のアークが他方の貫通孔筒部８に移行することはない。

これは実験によって確められたもので、アークが他方の
貫通孔筒部８に移行するものはこれらの間の距離が５ｒ
ＩｒＩｎ以上の場合に生じ易く、これらを５ＴＩｒ！１
１以上離間させたものにあってはほとんどアークの移行
が生じなかつ゛た。

したがって、貫通孔筒部５と連結パイプ４および貫通孔
筒部８と排気パイプ７とのアーク溶接が容易になって作
業性が向上しその生産性を高めることができる。

また、これら貫通孔筒部５．８の突出高さＨｌ、Ｈ２を
互いに異ならして形威しであるから、上記距離りを同一
にしたものに比べこれらのアーク溶接位置をさらに離間
させることができる。

よって、一層アークの移行を防止してアーク溶接作業を
さらに向上させることができるものである。

なおこの考案は上記一実施例に限定されるものではない
。

たとえば、排気パイプ７は必ずしも連結パイプが連結さ
れる側の端部キャップ２ａに接続されるものではなく、
第４図に示されるように他方の端部キャップ２ｂに接続
するようにしてもよい。

また、端部キャップの貫通孔筒部は排気パイプと連結パ
イプとを気密に連結するものに限らず、第５図に示され
るように一端のみが開口したガラスチューブ１１を用い
るものにあっては、その端部キャップ１２の貫通孔筒部
１３，１３にそれぞれ連結パイプ１４．１４を介してＵ
字形の集熱パイプ１５を気密に貫通させ、一方の連結パ
イプ１４に排気パイプ１６を接続するようにしてもよい
。

以上説明したようにこの考案は端部キャップに突出され
集熱パイプ、排気パイプまたは連結パイプを貫通させて
その内端でこれらパイプが気密に溶接される複数個の貫
通孔筒部を設け、これら貫通孔筒部相互間の距離を少な
くとも５ｗＩｔ以上離間させるとともに隣接する貫通孔
筒部の突出高さを互いに異ならして形成したことを特徴
とする。

したがって、一方の貫通孔筒部にパイプを貫通させ、こ
れらをアーク溶接する際にはこれら貫通孔筒部間に必要
とされる距離および高低差が保たれているので、アーク
が他方の貫通孔筒部に移行することはない。

よってこれら貫通孔筒部と上記各パイプとの溶接が容易
になってその生産性を高めることができ、その効果は大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの考案の一実施例を示し、第１
図は装置の全体図、第２図は第１図中■部における拡大
断面図、第３図は端部キャップの斜視図である。 第４図および第５図はそれぞれこの考案の他の実施例を
示腰第４図は他の装置の要部を示す断面図、第５図は他
の装置を一部断面して示す平面図である。 １．１１−−−−−−ガラスチューブ、２ａｔ ２ｂ
、 １２・・・・・・端部キャップ、３．１５・・・
・・・集熱パイプ、５．８・・・・・・貫通孔筒部、９
・・・・・・集熱板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガラスチューブと、このガラスチューブの一端もしくは
   両端を気密に閉塞する端部キャップと、上記ガラスチュ
   ーブ内にこの端部キャップを気密に貫通して配設され熱
   媒体通路を構成する集熱パイプと、上記ガラスチューブ
   内にこの集熱パイプと連結して配設され太陽光を吸収し
   て得た熱を上記集熱パイプ内に流す熱媒体に熱伝導して
   この熱媒体を加熱する集熱板と、少なくとも一方の上記
   端部キャップに上記ガラスチューブの内方に向って突出
   され上記集熱パイプもしくは排気パイプまたは連結パイ
   プを貫通させてその内端でこれらパイプが気密に溶接さ
   れる複数個の貫通孔筒部とを備えた太陽熱集熱装置にお
   いて、上記貫通孔筒部相互間の距離を少なくとも５Ｎｒ
   Ｌ以上離間させるとともに隣接する貫通孔筒部の突出高
   さを互いに異ならせて形成したことを特徴とする太陽熱
   集熱装置。