JPS6242224B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6242224B2 JPS6242224B2 JP57054843A JP5484382A JPS6242224B2 JP S6242224 B2 JPS6242224 B2 JP S6242224B2 JP 57054843 A JP57054843 A JP 57054843A JP 5484382 A JP5484382 A JP 5484382A JP S6242224 B2 JPS6242224 B2 JP S6242224B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- plate
- heat collecting
- collecting plate
- medium pipe
- 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.)
- Expired
Links
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
- F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
- F24S10/75—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は真空管形集熱器に係り、特に集熱板の
ずれ止め防止構造を備えた太陽熱集熱器に関す
る。
ずれ止め防止構造を備えた太陽熱集熱器に関す
る。
真空管形集熱器とは、光透過性の外管と熱媒管
としての内管とを備え、内、外管の空間を真空状
態としたものである。通常、熱媒管にはその集熱
面積を拡大するため、表面に選択吸収膜が形成さ
れた集熱板が熱伝的に接続されており、熱媒管は
銅製、集熱板はアルミニウム製、また外管はガラ
ス製とするのが一般的である。
としての内管とを備え、内、外管の空間を真空状
態としたものである。通常、熱媒管にはその集熱
面積を拡大するため、表面に選択吸収膜が形成さ
れた集熱板が熱伝的に接続されており、熱媒管は
銅製、集熱板はアルミニウム製、また外管はガラ
ス製とするのが一般的である。
熱媒管に特に銅を用いる理由は、銅が耐食性、
耐久性に優れているからであり、熱媒により腐食
を生じ経年劣化を起こしやすい熱媒管では、その
材質として銅は最適である。
耐久性に優れているからであり、熱媒により腐食
を生じ経年劣化を起こしやすい熱媒管では、その
材質として銅は最適である。
また、銅は熱伝導性も良好な為、集熱板も銅と
して熱媒管と一体的に構成することが望ましい
が、銅は比較的高価である為、コスト的には不利
である。したがつて集熱板には通常アルミニウム
が用いられ、熱媒管を嵌入する状態で熱伝的に接
続され、集熱器の集熱部を構成している。
して熱媒管と一体的に構成することが望ましい
が、銅は比較的高価である為、コスト的には不利
である。したがつて集熱板には通常アルミニウム
が用いられ、熱媒管を嵌入する状態で熱伝的に接
続され、集熱器の集熱部を構成している。
しかしながら、熱媒管と集熱板の材質が異なる
ことに起因して、それらの相対的な熱膨張差によ
り、熱媒管と集熱板との嵌合が緩くなり、集熱板
が熱媒管より回動したり、集熱板自身の温度勾配
により、その膨張割合に差が生じ、集熱板の位置
が熱媒管における当初の位置より大巾にずれを生
じる問題があつた。
ことに起因して、それらの相対的な熱膨張差によ
り、熱媒管と集熱板との嵌合が緩くなり、集熱板
が熱媒管より回動したり、集熱板自身の温度勾配
により、その膨張割合に差が生じ、集熱板の位置
が熱媒管における当初の位置より大巾にずれを生
じる問題があつた。
このため従来では、集熱板の一部を当板を介し
て熱媒管に固定することにより、前述した問題点
に対処していた。第１図及び第２図は従来のずれ
止め防止構造を備えた真空管形集熱器を示すもの
であり、第１図は集熱器を裏面から見た場合の縦
断面図を示し、第２図Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれず
れ止め防止構造を拡大した平面図、側面図、軸方
向断面図を表すものである。１は透光性の外管で
あり、内部には熱媒管２が収納されている。この
熱媒管２には２枚の集熱板３が所定の間隔をおい
て嵌合されており、両集熱板の対向する端部に胯
つて、熱媒管２と同系統の材質である銅または銅
合金の当板４がリベツト５またはかしめによつて
取り付けられ、更にこの当板４と熱媒管２はろう
付け６または溶接によつて接合されている。集熱
板３が当板４を介して熱媒管２に固定されている
為、集熱板３が従来のように熱媒管２より回動し
たり、大巾にずれを生じるという問題は解消され
た。
て熱媒管に固定することにより、前述した問題点
に対処していた。第１図及び第２図は従来のずれ
止め防止構造を備えた真空管形集熱器を示すもの
であり、第１図は集熱器を裏面から見た場合の縦
断面図を示し、第２図Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれず
れ止め防止構造を拡大した平面図、側面図、軸方
向断面図を表すものである。１は透光性の外管で
あり、内部には熱媒管２が収納されている。この
熱媒管２には２枚の集熱板３が所定の間隔をおい
て嵌合されており、両集熱板の対向する端部に胯
つて、熱媒管２と同系統の材質である銅または銅
合金の当板４がリベツト５またはかしめによつて
取り付けられ、更にこの当板４と熱媒管２はろう
付け６または溶接によつて接合されている。集熱
板３が当板４を介して熱媒管２に固定されている
為、集熱板３が従来のように熱媒管２より回動し
たり、大巾にずれを生じるという問題は解消され
た。
しかしながら、この構成によれば２枚の集熱板
３を１枚の当板４で接続している為、熱媒管２の
集熱板３に対する熱膨張及び収縮により生ずる応
力は、各々の集熱板３の当板４が取り付けられて
いない端部を零として、両集熱板を接続する当板
部が最大となるよう当板部を境に両集熱板より対
向する向きに作用する。このため当板部に生じる
力は、すべて当板４と集熱板３を固定しているリ
ベツト５あるいはかしめ部に集中し、ここに大き
なせん断応力が働くという問題があつた。この問
題は、特に集熱器の異常動作時においては顕著で
ある。
３を１枚の当板４で接続している為、熱媒管２の
集熱板３に対する熱膨張及び収縮により生ずる応
力は、各々の集熱板３の当板４が取り付けられて
いない端部を零として、両集熱板を接続する当板
部が最大となるよう当板部を境に両集熱板より対
向する向きに作用する。このため当板部に生じる
力は、すべて当板４と集熱板３を固定しているリ
ベツト５あるいはかしめ部に集中し、ここに大き
なせん断応力が働くという問題があつた。この問
題は、特に集熱器の異常動作時においては顕著で
ある。
例えば、熱媒管２に熱媒が通流されない空焚状
態において熱媒を急激に通流した場合、熱媒管２
が一方的に冷却され集熱板３より早く収縮しよう
とする。一方、前述したように熱媒管２は集熱板
３に嵌入された状態で接合しているため、この嵌
合部にはその接触長さに比例した静止摩擦力が働
いており、このため熱媒管２と集熱板３との間に
相反する熱応力が生じる。すなわち、集熱板３に
は圧縮力が作用し、熱媒管２及びそれと同系統の
材質で構成さら、熱媒管２と接合された当板４に
引張力が作用する。この熱応力は、熱媒管２の収
縮とともに大きくなるが、静止摩擦力には上限が
あるため、熱応力がこの静止摩擦力に勝つた瞬
間、集熱板３と当板４とを固定してあるリベツト
５あるいはかしめ部に直接大きなせん断応力がか
かる。更に、このせん断応力がリベツトあるいは
かしめ部の強度より大きな場合には、リベツトあ
るいはかしめ部が破損し、集熱板が熱媒管より浮
き上がるという事態も起こりかねなかつた。これ
は、集熱効率の低下を伴ない、かつ美観上の製品
価値が低下するため極めて大きな問題であつた。
態において熱媒を急激に通流した場合、熱媒管２
が一方的に冷却され集熱板３より早く収縮しよう
とする。一方、前述したように熱媒管２は集熱板
３に嵌入された状態で接合しているため、この嵌
合部にはその接触長さに比例した静止摩擦力が働
いており、このため熱媒管２と集熱板３との間に
相反する熱応力が生じる。すなわち、集熱板３に
は圧縮力が作用し、熱媒管２及びそれと同系統の
材質で構成さら、熱媒管２と接合された当板４に
引張力が作用する。この熱応力は、熱媒管２の収
縮とともに大きくなるが、静止摩擦力には上限が
あるため、熱応力がこの静止摩擦力に勝つた瞬
間、集熱板３と当板４とを固定してあるリベツト
５あるいはかしめ部に直接大きなせん断応力がか
かる。更に、このせん断応力がリベツトあるいは
かしめ部の強度より大きな場合には、リベツトあ
るいはかしめ部が破損し、集熱板が熱媒管より浮
き上がるという事態も起こりかねなかつた。これ
は、集熱効率の低下を伴ない、かつ美観上の製品
価値が低下するため極めて大きな問題であつた。
本発明はこのような点に鑑みなされたものであ
り、集熱板の回り止め、ずれ止めを確実に行うと
ともに、熱応力による当板部分の破損を除去した
太陽熱集熱器を提供することを目的とする。
り、集熱板の回り止め、ずれ止めを確実に行うと
ともに、熱応力による当板部分の破損を除去した
太陽熱集熱器を提供することを目的とする。
この目的は本発明によれば、熱媒管が嵌入され
た集熱板裏面の略中央に熱媒管と同系統の材質で
構成された当板をリベツトあるいはかしめにより
取り付け、この当板と熱媒管とをろう付あるいは
溶接により接合することにより達成される。以下
本発明の実施例を図面に基づき説明する。
た集熱板裏面の略中央に熱媒管と同系統の材質で
構成された当板をリベツトあるいはかしめにより
取り付け、この当板と熱媒管とをろう付あるいは
溶接により接合することにより達成される。以下
本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第３図乃至第４図は本発明の一実施例を、従来
構成を説明した第１図乃至第２図に対応して示し
たものであり、従来と同様のものには同一符号を
示している。１は透光性の外管であり、内部には
熱媒管２が収納されている。この熱媒管２には２
枚の集熱板３が所定の間隔をおいて嵌合されてお
り、各々の集熱板の略中央に、熱媒管と同系統の
材質である銅または銅合金の当板７がリベツト５
またはかしめによつて取り付けられ、更にこの当
板７と熱媒管２は溶接６またはろう付けによつて
接合されている。
構成を説明した第１図乃至第２図に対応して示し
たものであり、従来と同様のものには同一符号を
示している。１は透光性の外管であり、内部には
熱媒管２が収納されている。この熱媒管２には２
枚の集熱板３が所定の間隔をおいて嵌合されてお
り、各々の集熱板の略中央に、熱媒管と同系統の
材質である銅または銅合金の当板７がリベツト５
またはかしめによつて取り付けられ、更にこの当
板７と熱媒管２は溶接６またはろう付けによつて
接合されている。
２つの集熱板を１つの当板で接続していた従来
の構成に比べ、各々の集熱板の略中央に当板が１
つずつ設けられているため、熱媒管２の集熱板３
に対する熱膨張及び収縮により生ずる応力は、集
熱板３の両端部を零として中央の当板部が最大と
なるよう当板７を境に両端部より対向する向きに
作用する。この際、両端より作用する力は集熱板
自身にて打ち消し合うように働き、しかもこの２
つの力が平衡状態となる集熱板３の略中央に当板
７が取り付けられているため、集熱板３と当板７
を固定するリベツト５またはかしめ部にほとんど
せん断力は作用しない。
の構成に比べ、各々の集熱板の略中央に当板が１
つずつ設けられているため、熱媒管２の集熱板３
に対する熱膨張及び収縮により生ずる応力は、集
熱板３の両端部を零として中央の当板部が最大と
なるよう当板７を境に両端部より対向する向きに
作用する。この際、両端より作用する力は集熱板
自身にて打ち消し合うように働き、しかもこの２
つの力が平衡状態となる集熱板３の略中央に当板
７が取り付けられているため、集熱板３と当板７
を固定するリベツト５またはかしめ部にほとんど
せん断力は作用しない。
更にこの実施例の場合、一つの当板に対応する
熱媒管２と集熱板３との嵌合部の接触長さは、従
来の約半分であるから、これに伴つて嵌合部に生
じる静止摩擦力も半減する。これは熱媒管２と集
熱板３との間に働く力が小さくなることを意味し
ており、このため集熱板自身に働く力も小さくな
る。
熱媒管２と集熱板３との嵌合部の接触長さは、従
来の約半分であるから、これに伴つて嵌合部に生
じる静止摩擦力も半減する。これは熱媒管２と集
熱板３との間に働く力が小さくなることを意味し
ており、このため集熱板自身に働く力も小さくな
る。
第５図は本発明の他の実施例を示すものであ
り、第１図、第３図同様、集熱器を裏側から見た
場合の縦断面図を表している。前述の実施例と異
る点は、集熱板８を１枚で構成した点であり、そ
の略中央に当板９が取り付けられている。この構
造は集熱部が短かい場合に有効であり、かつ製作
上の工数が低減するというメリツトがある。
り、第１図、第３図同様、集熱器を裏側から見た
場合の縦断面図を表している。前述の実施例と異
る点は、集熱板８を１枚で構成した点であり、そ
の略中央に当板９が取り付けられている。この構
造は集熱部が短かい場合に有効であり、かつ製作
上の工数が低減するというメリツトがある。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば集熱板の略中央に熱媒管との固定手段である当
板を取り付けた為、熱媒管と集熱板との間に働く
力は集熱板自身にて打ち消し合い、このため当板
と集熱板との接合部にほとんどせん断力は作用し
ない。したがつて集熱板の浮上りを生じることが
なく、高い集熱効率を保持することが可能とな
る。
ば集熱板の略中央に熱媒管との固定手段である当
板を取り付けた為、熱媒管と集熱板との間に働く
力は集熱板自身にて打ち消し合い、このため当板
と集熱板との接合部にほとんどせん断力は作用し
ない。したがつて集熱板の浮上りを生じることが
なく、高い集熱効率を保持することが可能とな
る。
第１図は従来のずれ止め防止構造を備えた集熱
器を裏面から見た場合の縦断面図、第２図は従来
の当板部及びその周辺の拡大図であり、ａは平面
図、ｂは側面図、ｃは軸方向断面図を示す。第３
図は本発明の一実施例であるずれ止め防止構造を
備えた集熱器を裏面から見た場合の縦断面、第４
図は第３図の当板部及びその周辺の拡大図であ
り、ａは平面図、ｂは側面図、ｃは軸方向断面図
を示す、第５図は本発明の他の実施例であるずれ
止め防止構造を備えた集熱器を裏面から見た場合
の縦断面図である。 ２…熱媒管、３，８…集熱板、４，７，９…当
板、５…リベツト、６…ろう付け。
器を裏面から見た場合の縦断面図、第２図は従来
の当板部及びその周辺の拡大図であり、ａは平面
図、ｂは側面図、ｃは軸方向断面図を示す。第３
図は本発明の一実施例であるずれ止め防止構造を
備えた集熱器を裏面から見た場合の縦断面、第４
図は第３図の当板部及びその周辺の拡大図であ
り、ａは平面図、ｂは側面図、ｃは軸方向断面図
を示す、第５図は本発明の他の実施例であるずれ
止め防止構造を備えた集熱器を裏面から見た場合
の縦断面図である。 ２…熱媒管、３，８…集熱板、４，７，９…当
板、５…リベツト、６…ろう付け。
Claims (1)
- １ 熱媒管が嵌入された集熱板裏面の略中央に、
熱媒管と同系統の材質で構成された当板をリベツ
トあるいはかしめにより取り付け、該当板と熱媒
管とをろう付けあるいは溶接により接合したこと
を特徴とする太陽熱集熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57054843A JPS58173339A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 太陽熱集熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57054843A JPS58173339A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 太陽熱集熱器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58173339A JPS58173339A (ja) | 1983-10-12 |
| JPS6242224B2 true JPS6242224B2 (ja) | 1987-09-07 |
Family
ID=12981890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57054843A Granted JPS58173339A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 太陽熱集熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58173339A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6437816A (en) * | 1987-08-03 | 1989-02-08 | Murata Manufacturing Co | Common mode choke coil |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5938650U (ja) * | 1982-09-06 | 1984-03-12 | 三洋電機株式会社 | 太陽熱集熱器 |
-
1982
- 1982-04-02 JP JP57054843A patent/JPS58173339A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6437816A (en) * | 1987-08-03 | 1989-02-08 | Murata Manufacturing Co | Common mode choke coil |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58173339A (ja) | 1983-10-12 |
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