JPS6078251A - 真空管型太陽熱集熱器の集熱体構造 - Google Patents
真空管型太陽熱集熱器の集熱体構造Info
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- JPS6078251A JPS6078251A JP58186571A JP18657183A JPS6078251A JP S6078251 A JPS6078251 A JP S6078251A JP 58186571 A JP58186571 A JP 58186571A JP 18657183 A JP18657183 A JP 18657183A JP S6078251 A JPS6078251 A JP S6078251A
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- heat collector
- heat
- vacuum tube
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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
- F24S10/45—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors the enclosure being cylindrical
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
- F24S23/80—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors having discontinuous faces
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
- F24S2023/83—Other shapes
- F24S2023/838—Other shapes involutes
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- 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
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- Y02E10/44—Heat exchange systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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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】
本発明は集光式真空管型太陽熱集熱器の集熱体構造に関
するものである。
するものである。
集光式真空管型集熱器の集熱体は、太陽光反射板の形状
との組み付ぜで様々な構造が提案さ扛ている０菓空管内
に入射した太陽光を無駄な（ｉえるためには、集熱体の
受光向＃ｊ全大き（すｎば良いが．こｎは反面で放熱面
積の増大をも意味する。そこで集熱体の温度上昇ととも
に増大する輻射放熱型全低減さゼる目的がら高温で使用
さ扛る真空管型集熱器では、反射板にょり太陽光を集熱
体に集める所謂集光方式を採用した構造が多く考案さｎ
ている。しかし発電用等の脣殊仕様を別にす扛ば、真空
管型集熱器はコストの問題から、太陽の追尾装置を持た
ないのが一般的である。太陽を追尾しない集光式集熱器
の人魚は．光全には集熱体に集光し得ない太陽先入射角
が存在することである。このことが太陽先入射角の日間
及び年間震動に伴いｊＪＡ熱システムの効率低下の原因
となっている。
との組み付ぜで様々な構造が提案さ扛ている０菓空管内
に入射した太陽光を無駄な（ｉえるためには、集熱体の
受光向＃ｊ全大き（すｎば良いが．こｎは反面で放熱面
積の増大をも意味する。そこで集熱体の温度上昇ととも
に増大する輻射放熱型全低減さゼる目的がら高温で使用
さ扛る真空管型集熱器では、反射板にょり太陽光を集熱
体に集める所謂集光方式を採用した構造が多く考案さｎ
ている。しかし発電用等の脣殊仕様を別にす扛ば、真空
管型集熱器はコストの問題から、太陽の追尾装置を持た
ないのが一般的である。太陽を追尾しない集光式集熱器
の人魚は．光全には集熱体に集光し得ない太陽先入射角
が存在することである。このことが太陽先入射角の日間
及び年間震動に伴いｊＪＡ熱システムの効率低下の原因
となっている。
即ち、従来のインボリュート反射ｐ１を用いた集光式集
熱器は、その集熱部を第１図で示すようにインポリニー
ト曲線の基準円８とし、輻射放熱囲槓を最小化するのが
通常とら扛ていた万策でめる。−万、インボリュート曲
だけでは、反射面の開口幅を光分確保できないため、第
１図に示すようにインボリュート部から直線部を処置す
ることにより開口幅を広げ、その断面形状を機付インボ
リュート構造としているｏしかしこのことが入射角の太
さい太陽光を集熱体に集め得ぬ大きな原因となっている
０第１図は太陽九入射角か３５度の場合の光跡９會示し
たもので、白抜きの部分の太陽光線は集光さしなかった
ことを意味する０ 本発明は上６Ｕ２欠点に鑑みてなさｎたものであり、輻
射放熱量の少ない集光式Ｘ空管型来熱器において、集光
効率の太陽光入射依存時性の少ない集熱体構造を提供せ
んとするものでめる０本発明の実施例を第２図乃至第１
０図に基き以下説明する。
熱器は、その集熱部を第１図で示すようにインポリニー
ト曲線の基準円８とし、輻射放熱囲槓を最小化するのが
通常とら扛ていた万策でめる。−万、インボリュート曲
だけでは、反射面の開口幅を光分確保できないため、第
１図に示すようにインボリュート部から直線部を処置す
ることにより開口幅を広げ、その断面形状を機付インボ
リュート構造としているｏしかしこのことが入射角の太
さい太陽光を集熱体に集め得ぬ大きな原因となっている
０第１図は太陽九入射角か３５度の場合の光跡９會示し
たもので、白抜きの部分の太陽光線は集光さしなかった
ことを意味する０ 本発明は上６Ｕ２欠点に鑑みてなさｎたものであり、輻
射放熱量の少ない集光式Ｘ空管型来熱器において、集光
効率の太陽光入射依存時性の少ない集熱体構造を提供せ
んとするものでめる０本発明の実施例を第２図乃至第１
０図に基き以下説明する。
第２図は複数の真空管ユニット２全並設した真空管型太
陽熱果熱器１の基体構造を示した斜視図であり、第５因
は沫２図の真空管ユニット２０部分断面図である。６は
、内部を真空排気したカラス管４底部及び倒曲に底Ｓを
中心として左右対Ｊ！！に該ガラス管４にそって向ボし
７ｔ’１ンボリ工−ト曲祿と直線からなるｖｌＴ而Ｗ面
状の反射板である。５．５はガラス管４内部に設けた反
射板５の左右インポリニート曲解＃曾位置の上方中心部
に衝曾中心線を芥に左右対象に設けた２本の集熱管であ
る。６に、集＃Ｉ″Ｗ５．５間ｔａｔい且つ集熱管５．
５の外周より左右１ンボリ工−ト曲想の備付位置近傍の
上方に至って両側に傾斜を府する受ｍ板７．７を設は該
板７．７先端同志を結付し閉ループ状に形成した断面略
逆三角形状の集熱体である。
陽熱果熱器１の基体構造を示した斜視図であり、第５因
は沫２図の真空管ユニット２０部分断面図である。６は
、内部を真空排気したカラス管４底部及び倒曲に底Ｓを
中心として左右対Ｊ！！に該ガラス管４にそって向ボし
７ｔ’１ンボリ工−ト曲祿と直線からなるｖｌＴ而Ｗ面
状の反射板である。５．５はガラス管４内部に設けた反
射板５の左右インポリニート曲解＃曾位置の上方中心部
に衝曾中心線を芥に左右対象に設けた２本の集熱管であ
る。６に、集＃Ｉ″Ｗ５．５間ｔａｔい且つ集熱管５．
５の外周より左右１ンボリ工−ト曲想の備付位置近傍の
上方に至って両側に傾斜を府する受ｍ板７．７を設は該
板７．７先端同志を結付し閉ループ状に形成した断面略
逆三角形状の集熱体である。
尚、集熱体６の他の実施例として、第４図に示すごとく
下方部を結付しないで開ロ部ｔ−設けてもよい。しかし
開口部をあまり大さくすると集熱体６内面より輻射放熱
量が増大し柔光式果熱器の長所が損なわｎるので好まし
くない。また第５図に示すごとく下方部の傾ＩＲ…」に
さらに曲げ刀１工を施し直軸部分を形成し閉ループを形
成させてもよい。第６図、第７図及び第８図は第５図、
第４図及び第５図の集熱体６を用い入射角５５度の時の
光跡會示すｆ＋視図であり、％に第８図の集熱体６にお
いては上方からの螢光巌が集熱体６に集光さｎている。
下方部を結付しないで開ロ部ｔ−設けてもよい。しかし
開口部をあまり大さくすると集熱体６内面より輻射放熱
量が増大し柔光式果熱器の長所が損なわｎるので好まし
くない。また第５図に示すごとく下方部の傾ＩＲ…」に
さらに曲げ刀１工を施し直軸部分を形成し閉ループを形
成させてもよい。第６図、第７図及び第８図は第５図、
第４図及び第５図の集熱体６を用い入射角５５度の時の
光跡會示すｆ＋視図であり、％に第８図の集熱体６にお
いては上方からの螢光巌が集熱体６に集光さｎている。
第９図は、反射板開口面に入射した太陽光のうち集熱体
に集光さｎたものの比率、即ち集光効率と太陽光入射角
との関係全表わしたグラフで。
に集光さｎたものの比率、即ち集光効率と太陽光入射角
との関係全表わしたグラフで。
ａが第１図に示すインポリニー）Ｍ、葉内の場合であり
、ｂは第６図％Ｃは第７凶、ａは絶８図の集熱体の集光
効率全表わしている。インボリュート基準円での集光効
率ａは、入射角が２０度を超えると急撤ｒｃ集光効率が
低下しているのに対して、他の５積類の集熱体の場合は
厳恋でも７６％でろＶ、集光効率は大幅に改嵜さｒして
いることが分る。−万、本発明のＩＪｋ熱体徊造の集熱
効率への影響を調べるため、インポリニー５− ト基葉内８全集熱体とした場−８−を基準に、効率の増
減を計算し第１０図に示した。計算は夏期の冷房を想足
したものであり、平均水篩は９０℃でおる。同図でｅ、
ｆ、Ｈの点がそ牡ぞれ第６図、第７図、第８図の集熱体
構造に対応している。インポリエート基準Ｆ３８を集熱
体とした場合に比べ、集光効率を同じと仮足した時、本
発明の集熱体構造では５〜６％効率が低下することが分
る。しかしこの程度の瞬時効率の低下は、第９図で明ら
かなように集光効率の入射角付性で充分補うことかでき
５年間の平均効率では大きな有意差か生じる０ 従って、本発明は反射板曲線衝合部上方に少なくとも２
本の集熱管ｔ−並設し該集熱管を少なくとも上面に平向
部及び両４１ＪＩ向Ｖｃ鵠斜部を有する略逆三角形状の
集熱体で嫌った構成としたので、果熱梅土方のいずｎか
ら太陽光が照射しても上方からの全光軸は集熱体に集光
さ牡、太陽光入射角依存特性の少ない集熱体構造か得ら
牡るとともに集熱効率の向上が凶する〇 ６−
、ｂは第６図％Ｃは第７凶、ａは絶８図の集熱体の集光
効率全表わしている。インボリュート基準円での集光効
率ａは、入射角が２０度を超えると急撤ｒｃ集光効率が
低下しているのに対して、他の５積類の集熱体の場合は
厳恋でも７６％でろＶ、集光効率は大幅に改嵜さｒして
いることが分る。−万、本発明のＩＪｋ熱体徊造の集熱
効率への影響を調べるため、インポリニー５− ト基葉内８全集熱体とした場−８−を基準に、効率の増
減を計算し第１０図に示した。計算は夏期の冷房を想足
したものであり、平均水篩は９０℃でおる。同図でｅ、
ｆ、Ｈの点がそ牡ぞれ第６図、第７図、第８図の集熱体
構造に対応している。インポリエート基準Ｆ３８を集熱
体とした場合に比べ、集光効率を同じと仮足した時、本
発明の集熱体構造では５〜６％効率が低下することが分
る。しかしこの程度の瞬時効率の低下は、第９図で明ら
かなように集光効率の入射角付性で充分補うことかでき
５年間の平均効率では大きな有意差か生じる０ 従って、本発明は反射板曲線衝合部上方に少なくとも２
本の集熱管ｔ−並設し該集熱管を少なくとも上面に平向
部及び両４１ＪＩ向Ｖｃ鵠斜部を有する略逆三角形状の
集熱体で嫌った構成としたので、果熱梅土方のいずｎか
ら太陽光が照射しても上方からの全光軸は集熱体に集光
さ牡、太陽光入射角依存特性の少ない集熱体構造か得ら
牡るとともに集熱効率の向上が凶する〇 ６−
第１図は従来の実施ｆｌｌを示す断面図、第２図は本発
明の実施例を示す全体ｆ＋視図、第６図は第２図の部分
ｗｒ面図、第４０及び第５図は第６図の他の実施例を示
す略＠向図、第６図乃至第８図は不発明の集光状態を示
す断■図、第９図は不発明の来光効率の入射角時性図、
第１０図は輻射放′ｐＩ８而槓と集熱効率の関係を示す
凶である。 符号の説明 １ 真空管型太陽熱集熱器 ２ 真空管ユニット３ 反
射板 ４ ガラス管 ５ 集熱管 ６ 集熱体 ７ 受熱板 ８ 基準円 ・ ９ ／ｌ、跡 １０ 集光さｎない部 分 代理人弁理士 若 林 邦 彦 ７− 第１図 第２図 第６図 第７図 第９図 １°Ｏ＜−クゴう Ｉ ＼＼ −４１’％ Ｉ ＼ 、／へ〜 、１＼−Ｊ Ｘ ／ 、ｆパ・−パｂ゛／ ゝ、ノ 工０．８ ＼ｌ′ 、゛・−′ 楼 畳１＜、、−〜−イＬ−− ） 第８図 第１頁の続き ０発 明 者 板 橋 雅 彦 下館市大字小Ｊ１所内 １１５００’ｌ地 日立化成工業株式会社下館研究９２
１−
明の実施例を示す全体ｆ＋視図、第６図は第２図の部分
ｗｒ面図、第４０及び第５図は第６図の他の実施例を示
す略＠向図、第６図乃至第８図は不発明の集光状態を示
す断■図、第９図は不発明の来光効率の入射角時性図、
第１０図は輻射放′ｐＩ８而槓と集熱効率の関係を示す
凶である。 符号の説明 １ 真空管型太陽熱集熱器 ２ 真空管ユニット３ 反
射板 ４ ガラス管 ５ 集熱管 ６ 集熱体 ７ 受熱板 ８ 基準円 ・ ９ ／ｌ、跡 １０ 集光さｎない部 分 代理人弁理士 若 林 邦 彦 ７− 第１図 第２図 第６図 第７図 第９図 １°Ｏ＜−クゴう Ｉ ＼＼ −４１’％ Ｉ ＼ 、／へ〜 、１＼−Ｊ Ｘ ／ 、ｆパ・−パｂ゛／ ゝ、ノ 工０．８ ＼ｌ′ 、゛・−′ 楼 畳１＜、、−〜−イＬ−− ） 第８図 第１頁の続き ０発 明 者 板 橋 雅 彦 下館市大字小Ｊ１所内 １１５００’ｌ地 日立化成工業株式会社下館研究９２
１−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 ガラス管内部（（Ｃ断面形状が左右対象の曲解と
該曲線ｔｌ−延長した直線からなる反射板を設けるとと
もに反射板上方に集熱管を設けｆｃ集光式真空管型太陽
熱集熱器において１反射板曲線の衝曾郡上方に少なくと
も２本の集熱管を並設し該集熱管を少なくとも上面に平
面部及び両側面に頑斜部を有する略逆三角形状の集熱体
で積ったことを％徴とする真空管型太陽熱集熱器の集熱
体構造０ ２、集熱体の下方ｍが、＃内閉ループ形状又は開ループ
形状に形成さｎたものであることｔ％徴とする特許請求
の範囲第１項記載の真空管型太陽熱集熱器の集熱体構造
０ ３、反射板の開−が、インポリニート曲解であることを
特徴とする請求 載の真壁管型太陽熱集熱器の集熱体構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58186571A JPS6078251A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 真空管型太陽熱集熱器の集熱体構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58186571A JPS6078251A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 真空管型太陽熱集熱器の集熱体構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6078251A true JPS6078251A (ja) | 1985-05-02 |
Family
ID=16190857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58186571A Pending JPS6078251A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 真空管型太陽熱集熱器の集熱体構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6078251A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63127054A (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 集光集熱器 |
| WO1994017340A1 (de) * | 1993-01-28 | 1994-08-04 | H & W Gmbh | Anordnung zur erzeugung von energie aus sonnenlicht |
| WO1996020376A1 (en) * | 1994-12-23 | 1996-07-04 | Solar Enterprises International, L.L.C. | Nonimaging solar collector |
| EP1015824A4 (en) * | 1997-09-19 | 2001-05-16 | Solar Enterprises Int | NON-IMAGING SOLAR PANEL |
| KR100365771B1 (ko) * | 1999-12-29 | 2002-12-31 | (주)지앤씨 테크놀러지 | 태양열 집광기 |
| JP2010517320A (ja) * | 2007-01-30 | 2010-05-20 | ソルインドラ，インコーポレーテッド | インボリュート系集光器を用いる細長い光起電力デバイスを有する光起電力装置 |
| WO2010027289A3 (en) * | 2008-09-02 | 2011-03-10 | Ao Sol - Energias Renováveis, S.A. | Cpc type solar collector with evacuated tubes |
| CN104729127A (zh) * | 2015-03-16 | 2015-06-24 | 北京中竞同创能源环境技术股份有限公司 | 偏心内聚光高效真空集热管及其集热方法 |
| CN107202438A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-09-26 | 张绰 | 一种受热体玻璃管渐开线曲面内聚光真空管太阳能集热器 |
-
1983
- 1983-10-04 JP JP58186571A patent/JPS6078251A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63127054A (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 集光集熱器 |
| WO1994017340A1 (de) * | 1993-01-28 | 1994-08-04 | H & W Gmbh | Anordnung zur erzeugung von energie aus sonnenlicht |
| WO1996020376A1 (en) * | 1994-12-23 | 1996-07-04 | Solar Enterprises International, L.L.C. | Nonimaging solar collector |
| US5537991A (en) * | 1994-12-23 | 1996-07-23 | Solar Enterprises International, Llc | Nonimaging solar collector |
| EP1015824A4 (en) * | 1997-09-19 | 2001-05-16 | Solar Enterprises Int | NON-IMAGING SOLAR PANEL |
| KR100365771B1 (ko) * | 1999-12-29 | 2002-12-31 | (주)지앤씨 테크놀러지 | 태양열 집광기 |
| JP2010517320A (ja) * | 2007-01-30 | 2010-05-20 | ソルインドラ，インコーポレーテッド | インボリュート系集光器を用いる細長い光起電力デバイスを有する光起電力装置 |
| WO2010027289A3 (en) * | 2008-09-02 | 2011-03-10 | Ao Sol - Energias Renováveis, S.A. | Cpc type solar collector with evacuated tubes |
| CN104729127A (zh) * | 2015-03-16 | 2015-06-24 | 北京中竞同创能源环境技术股份有限公司 | 偏心内聚光高效真空集热管及其集热方法 |
| CN107202438A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-09-26 | 张绰 | 一种受热体玻璃管渐开线曲面内聚光真空管太阳能集热器 |
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