JPS6244185B2 - - Google Patents
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- JPS6244185B2 JPS6244185B2 JP56184441A JP18444181A JPS6244185B2 JP S6244185 B2 JPS6244185 B2 JP S6244185B2 JP 56184441 A JP56184441 A JP 56184441A JP 18444181 A JP18444181 A JP 18444181A JP S6244185 B2 JPS6244185 B2 JP S6244185B2
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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
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- Y02E10/44—Heat exchange systems
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、簡便にして空焼防止のできる真空管
式高温太陽熱集熱器に関するものである。
式高温太陽熱集熱器に関するものである。
一般に、真空管式太陽熱集熱器においては太陽
光を効率よく熱に変えるため、集熱器の設置時、
あるいはポンプの停止や故障による空焼き時には
集熱板は必要以上に加熱されて夏場には300℃以
上の高温になる。このことにより集熱板は劣化
し、ついには集熱器の特性を損なうことになる。
従つてできるだけ所定の温度以上にしないような
工夫が重要である。
光を効率よく熱に変えるため、集熱器の設置時、
あるいはポンプの停止や故障による空焼き時には
集熱板は必要以上に加熱されて夏場には300℃以
上の高温になる。このことにより集熱板は劣化
し、ついには集熱器の特性を損なうことになる。
従つてできるだけ所定の温度以上にしないような
工夫が重要である。
従来、真空管式集熱器の空焼き防止の目的でカ
バーガラス管の内部に水素透過性のコンテナでで
きた可逆水素ゲツターを設けて温度上昇に伴なう
放出水素による対流熱損失を利用した技術は公知
である。しかしながら、この公知の技術では活性
な水素化物を使う必要があるため、製造時に水素
化物が水素を放出したり、あるいは酸化したりす
る不都合があつた。また、従来例ではカバーガラ
ス管で得られた熱をガラス壁を通して隣接したダ
クト内の伝熱媒体に伝達する構成となつており、
ハメ込み式という点で利用価値が広く優れたもの
であるが、カバーガラス管内に伝熱パイプを設け
たものに比較すれば熱交換ロスが大きく、冷房な
ど高温集熱を必要とする用途には必ずしもよいと
はいえなかつた。
バーガラス管の内部に水素透過性のコンテナでで
きた可逆水素ゲツターを設けて温度上昇に伴なう
放出水素による対流熱損失を利用した技術は公知
である。しかしながら、この公知の技術では活性
な水素化物を使う必要があるため、製造時に水素
化物が水素を放出したり、あるいは酸化したりす
る不都合があつた。また、従来例ではカバーガラ
ス管で得られた熱をガラス壁を通して隣接したダ
クト内の伝熱媒体に伝達する構成となつており、
ハメ込み式という点で利用価値が広く優れたもの
であるが、カバーガラス管内に伝熱パイプを設け
たものに比較すれば熱交換ロスが大きく、冷房な
ど高温集熱を必要とする用途には必ずしもよいと
はいえなかつた。
これに対して上記欠点に鑑み、金属水素化物を
内部に密閉した密閉容器を設けて、これを真空排
気したカバーガラス管内で開封することを特徴と
する真空管式太陽熱集熱器の製造方法が提案され
ている。しかしながら、この方法ではどんな種類
の水素吸蔵金属材料の使用も可能であるという長
所はあるが、予め比較的煩雑な金属水素化物の形
成行程が必要となるため製造コストが高価にな
り、さらに空焼防止の目的からガラス製密閉容器
は集熱板あるいは集熱管に密接していることが必
要であるため、機械的破壊方法などは使用できず
開封手段はおのずと制限されてしまうという欠点
があつた。
内部に密閉した密閉容器を設けて、これを真空排
気したカバーガラス管内で開封することを特徴と
する真空管式太陽熱集熱器の製造方法が提案され
ている。しかしながら、この方法ではどんな種類
の水素吸蔵金属材料の使用も可能であるという長
所はあるが、予め比較的煩雑な金属水素化物の形
成行程が必要となるため製造コストが高価にな
り、さらに空焼防止の目的からガラス製密閉容器
は集熱板あるいは集熱管に密接していることが必
要であるため、機械的破壊方法などは使用できず
開封手段はおのずと制限されてしまうという欠点
があつた。
本発明は、これらの欠点を解消し製造工程の簡
略化と経済性を高めようとするもので、水素ガス
を内部に封入した密閉容器を設け、真空排気後、
開封することにより、水素吸蔵用金属に水素化を
行なわせて、空焼防止のできる真空管式集熱器を
提供するものであり、以下のような特長を有する
ものである。小形密閉容器の水素化および真空
排気工程が省略できるため、製造設備が簡単とな
り、特別な水素化工程が不要となるので製造コス
トを下げられる。一定量の水素を封入できるた
め正確に水素平衡圧を設定できる。さらに、カ
プセルの装着位置やその保持も任意でよく結果的
に開封されればよい。
略化と経済性を高めようとするもので、水素ガス
を内部に封入した密閉容器を設け、真空排気後、
開封することにより、水素吸蔵用金属に水素化を
行なわせて、空焼防止のできる真空管式集熱器を
提供するものであり、以下のような特長を有する
ものである。小形密閉容器の水素化および真空
排気工程が省略できるため、製造設備が簡単とな
り、特別な水素化工程が不要となるので製造コス
トを下げられる。一定量の水素を封入できるた
め正確に水素平衡圧を設定できる。さらに、カ
プセルの装着位置やその保持も任意でよく結果的
に開封されればよい。
以下、本発明の詳細について説明する。金属水
素化物の水素吸蔵、放出現象を利用して空焼きを
防ぐ真空管式太陽熱集熱器において、まず、カバ
ーガラス管の内部に水素吸蔵可能な金属または合
金を内部に収納した容器と前記金属を水素化する
に必要な水素を内部に封入した密閉容器を設け、
250℃以上で脱ガス処理をする。これを第１段階
とする。次いでこの密閉容器を壊すのであるが、
いかなる手段を用いてもよい。たとえば機械的な
方法でも電磁誘導を用いる方法でもよい。
素化物の水素吸蔵、放出現象を利用して空焼きを
防ぐ真空管式太陽熱集熱器において、まず、カバ
ーガラス管の内部に水素吸蔵可能な金属または合
金を内部に収納した容器と前記金属を水素化する
に必要な水素を内部に封入した密閉容器を設け、
250℃以上で脱ガス処理をする。これを第１段階
とする。次いでこの密閉容器を壊すのであるが、
いかなる手段を用いてもよい。たとえば機械的な
方法でも電磁誘導を用いる方法でもよい。
後者の場合について本発明の詳細について説明
する。密閉容器の少くとも一部をガラス質で構成
し、一般的にはソーダガラスや鉛ガラスなどの円
筒形ガラスカプセルまたは金属容器にガラス管を
融着したものが使用できる。上記カプセルを開封
する加熱素子としてはモリブデン、タングステ
ン、鉄クロム、ニツケルクロムやニツケルのよう
な高周波によつて加熱されやすい金属線がよい。
加熱素子と環状体を形成して上記カプセルを固定
保持する金具としてはリン青銅のような弾性を有
し、かつ高周波によつて加熱されにくいものか、
もしくは熱膨張率の異なる材質をはりあわせたも
ので熱によつて弾性を得られるものがよい。
する。密閉容器の少くとも一部をガラス質で構成
し、一般的にはソーダガラスや鉛ガラスなどの円
筒形ガラスカプセルまたは金属容器にガラス管を
融着したものが使用できる。上記カプセルを開封
する加熱素子としてはモリブデン、タングステ
ン、鉄クロム、ニツケルクロムやニツケルのよう
な高周波によつて加熱されやすい金属線がよい。
加熱素子と環状体を形成して上記カプセルを固定
保持する金具としてはリン青銅のような弾性を有
し、かつ高周波によつて加熱されにくいものか、
もしくは熱膨張率の異なる材質をはりあわせたも
ので熱によつて弾性を得られるものがよい。
さらに機械的な方法については、カプセルのガ
ラス部分を鋼球によつて衝撃的に破壊するかまた
はカプセルをカバーガラス管壁に落下させて破壊
する方法が使用できる。
ラス部分を鋼球によつて衝撃的に破壊するかまた
はカプセルをカバーガラス管壁に落下させて破壊
する方法が使用できる。
上記カプセルの封入水素量は真空管式集熱器の
特性を損なわない目的から、水素封入によつて形
成する水素化物の水素解離圧が一般的には一定温
度以下において約10-3torr以下であり、所望上限
温度で約10-2〜10-1torr以上になるように決め
る。
特性を損なわない目的から、水素封入によつて形
成する水素化物の水素解離圧が一般的には一定温
度以下において約10-3torr以下であり、所望上限
温度で約10-2〜10-1torr以上になるように決め
る。
以下、本発明の実施例について図面に従つて説
明する。第１図は本発明の真空管式集熱器の一実
施例の縦断面図で、図において１は真空式集熱器
のカバーガラス管、２は集熱板、３は熱媒体を通
す銅パイプ、４は水素吸蔵可能な金属を適量入
れ、焼結金属フイルターによりフタをした銅製容
器でネジにより集熱板２に固定保持されている。
また５は水素を適量密閉封入したガラスカプセル
で金具６によつてパイプ３に固定保持されてい
る。第２図および第３図は使用されるカプセルの
一例を示す図で、φ0.2ミリのモリブデン線から
なる加熱素子７の両端を弾性を有するリン青銅製
の金属板８に溶接して形成した環状体の弾性によ
つてカプセル５を固定保持している。カバーガラ
ス管の外周を取巻く一次コイルに交流電流を通じ
ると環状体に誘導電流が生じ、加熱素子７に電流
を通じるのでカプセル５は溶けて開封される。こ
のとき金属板８の弾性によつて加熱素子７はカプ
セルに密着してカプセルが溶けたときにカプセル
内にくい込んで開封を可能とする。
明する。第１図は本発明の真空管式集熱器の一実
施例の縦断面図で、図において１は真空式集熱器
のカバーガラス管、２は集熱板、３は熱媒体を通
す銅パイプ、４は水素吸蔵可能な金属を適量入
れ、焼結金属フイルターによりフタをした銅製容
器でネジにより集熱板２に固定保持されている。
また５は水素を適量密閉封入したガラスカプセル
で金具６によつてパイプ３に固定保持されてい
る。第２図および第３図は使用されるカプセルの
一例を示す図で、φ0.2ミリのモリブデン線から
なる加熱素子７の両端を弾性を有するリン青銅製
の金属板８に溶接して形成した環状体の弾性によ
つてカプセル５を固定保持している。カバーガラ
ス管の外周を取巻く一次コイルに交流電流を通じ
ると環状体に誘導電流が生じ、加熱素子７に電流
を通じるのでカプセル５は溶けて開封される。こ
のとき金属板８の弾性によつて加熱素子７はカプ
セルに密着してカプセルが溶けたときにカプセル
内にくい込んで開封を可能とする。
さらに機械的な方法を用いた別の実施例につい
て説明する。第４図はカプセルの置き方を示すも
ので、金具９によつてパイプ３に引つかけてあ
る。緩やかな回転には外れないが急激な回転およ
び振動によりパイプから外れ、管壁に衝突して破
壊し、カプセル内の水素がカバーガラス管内に充
満して内部の水素吸蔵用金属または合金を水素化
する。
て説明する。第４図はカプセルの置き方を示すも
ので、金具９によつてパイプ３に引つかけてあ
る。緩やかな回転には外れないが急激な回転およ
び振動によりパイプから外れ、管壁に衝突して破
壊し、カプセル内の水素がカバーガラス管内に充
満して内部の水素吸蔵用金属または合金を水素化
する。
そして上記の水素吸蔵可能な金属としてZr−
Mn合金を使用した一例では400℃で脱ガス後、同
温度で水素化したものは100℃以下の温度範囲で
は１×10-3torr以下の水素平衡圧となつて減圧に
なるが200℃以上では水素平衡圧が約１×
10-2torr以上となつた。
Mn合金を使用した一例では400℃で脱ガス後、同
温度で水素化したものは100℃以下の温度範囲で
は１×10-3torr以下の水素平衡圧となつて減圧に
なるが200℃以上では水素平衡圧が約１×
10-2torr以上となつた。
以上のように、本発明は水素吸蔵可能な金属を
内部に収納した容器と水素を内部に密閉した容器
をカバーガラス管内に設けて減圧した後、前記密
閉容器の一部を開封することにより水素化を行な
うことを特徴とし、これによつて製造時に水素を
放出したり、あるいは金属水素化物が酸化するの
を防止することができる。
内部に収納した容器と水素を内部に密閉した容器
をカバーガラス管内に設けて減圧した後、前記密
閉容器の一部を開封することにより水素化を行な
うことを特徴とし、これによつて製造時に水素を
放出したり、あるいは金属水素化物が酸化するの
を防止することができる。
第１図は本発明の一実施例による真空管式の太
陽熱集熱器の断面図、第２図、第３図、第４図は
第１図の要部構成図である。 １……カバーガラス管、２……集熱板、４……
銅パイプ、４……銅製容器、５……カプセル、６
……金具、７……加熱素子、８……弾性金属板、
９……金具。
陽熱集熱器の断面図、第２図、第３図、第４図は
第１図の要部構成図である。 １……カバーガラス管、２……集熱板、４……
銅パイプ、４……銅製容器、５……カプセル、６
……金具、７……加熱素子、８……弾性金属板、
９……金具。
Claims (1)
- １ 太陽光線を熱に変換する集熱板と、前記集熱
板に接続される熱媒体パイプと、水素吸蔵可能な
金属もしくは合金を内部に収納した容器と、カバ
ーガラス管内に封入後開封される水素封入容器を
前記カバーガラス管内に封入したことを特徴とす
る真空管式高温太陽熱集熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56184441A JPS5886351A (ja) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | 真空管式高温太陽熱集熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56184441A JPS5886351A (ja) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | 真空管式高温太陽熱集熱器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5886351A JPS5886351A (ja) | 1983-05-23 |
| JPS6244185B2 true JPS6244185B2 (ja) | 1987-09-18 |
Family
ID=16153198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56184441A Granted JPS5886351A (ja) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | 真空管式高温太陽熱集熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5886351A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0276272U (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-12 | ||
| JPH02127865U (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-22 | ||
| JPH0488776U (ja) * | 1990-07-17 | 1992-07-31 |
-
1981
- 1981-11-19 JP JP56184441A patent/JPS5886351A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0276272U (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-12 | ||
| JPH02127865U (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-22 | ||
| JPH0488776U (ja) * | 1990-07-17 | 1992-07-31 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5886351A (ja) | 1983-05-23 |
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