JPS6325488Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6325488Y2 JPS6325488Y2 JP1983085963U JP8596383U JPS6325488Y2 JP S6325488 Y2 JPS6325488 Y2 JP S6325488Y2 JP 1983085963 U JP1983085963 U JP 1983085963U JP 8596383 U JP8596383 U JP 8596383U JP S6325488 Y2 JPS6325488 Y2 JP S6325488Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat pipe
- sunlight
- pipe
- solar
- 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
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Classifications
-
- 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
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は太陽熱によつて温水や蒸気等を得る
ための集熱器に関するものである。
ための集熱器に関するものである。
従来、集熱管としてヒートパイプを用いた型式
の太陽熱集熱器が知られており、この種の集熱器
は、基本的には、ヒートパイプの一端部を太陽光
に露出させることにより太陽熱を集熱するととも
に、その熱をヒートパイプ自体によつて輸送して
水等の熱媒体に与える構成とされている。ところ
でヒートパイプは太陽光が照射することによりそ
の温度が上昇するが、従来の太陽熱集熱器では、
直管を外装体としたヒートパイプを使用している
ために、太陽光を受けて温度が上昇した場合に、
ヒートパイプの熱応力によつてヒートパイプを固
定している支持部が破壊されるおそれがあり、特
に太陽熱発電等のための例えば200℃以上の高温
集熱が困難であるなどの問題があつた。また、ヒ
ートパイプを集熱管とした太陽熱集熱器は、通
常、ヒートパイプが太陽光に対し垂直になるよう
設置するが、太陽の高度（水平面に対する仰角）
が夏季と冬季とでは大きく相違するために、設置
角度を例えば夏季の太陽高度に合わせた場合に
は、冬季では太陽光がヒートパイプに対し垂直と
ならないから、集熱効率が悪くなる問題がある。
の太陽熱集熱器が知られており、この種の集熱器
は、基本的には、ヒートパイプの一端部を太陽光
に露出させることにより太陽熱を集熱するととも
に、その熱をヒートパイプ自体によつて輸送して
水等の熱媒体に与える構成とされている。ところ
でヒートパイプは太陽光が照射することによりそ
の温度が上昇するが、従来の太陽熱集熱器では、
直管を外装体としたヒートパイプを使用している
ために、太陽光を受けて温度が上昇した場合に、
ヒートパイプの熱応力によつてヒートパイプを固
定している支持部が破壊されるおそれがあり、特
に太陽熱発電等のための例えば200℃以上の高温
集熱が困難であるなどの問題があつた。また、ヒ
ートパイプを集熱管とした太陽熱集熱器は、通
常、ヒートパイプが太陽光に対し垂直になるよう
設置するが、太陽の高度（水平面に対する仰角）
が夏季と冬季とでは大きく相違するために、設置
角度を例えば夏季の太陽高度に合わせた場合に
は、冬季では太陽光がヒートパイプに対し垂直と
ならないから、集熱効率が悪くなる問題がある。
この考案は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、高温集熱が可能でしかも季節に拘わらず集熱
効率が良好な太陽熱集熱器を提供することを目的
とするものである。そしてこの考案は、コルゲー
ト管を外装体としたヒートパイプを集熱管に用い
たことを特徴とするものであり、したがつてこの
考案では、ヒートパイプが可撓性を有したものと
なるから、太陽光を受けて温度上昇することによ
りヒートパイプが膨張しても、ヒートパイプ自体
が変形することにより熱応力を吸収し、そのため
ヒートパイプを固定している支持部の破損を防止
でき、またヒートパイプの外表面が波状になつて
いるから、ヒートパイプの外表面のいずれかの部
分が、太陽高度に拘わらず常に太陽光に対し垂直
となり、これに加えヒートパイプの外表面のうち
山となつている部分の斜面で反射した太陽光の一
部が、前記山の部分に隣接する他の山の部分に向
けて反射して吸収され、その結果太陽熱の集熱効
率が向上するのである。
で、高温集熱が可能でしかも季節に拘わらず集熱
効率が良好な太陽熱集熱器を提供することを目的
とするものである。そしてこの考案は、コルゲー
ト管を外装体としたヒートパイプを集熱管に用い
たことを特徴とするものであり、したがつてこの
考案では、ヒートパイプが可撓性を有したものと
なるから、太陽光を受けて温度上昇することによ
りヒートパイプが膨張しても、ヒートパイプ自体
が変形することにより熱応力を吸収し、そのため
ヒートパイプを固定している支持部の破損を防止
でき、またヒートパイプの外表面が波状になつて
いるから、ヒートパイプの外表面のいずれかの部
分が、太陽高度に拘わらず常に太陽光に対し垂直
となり、これに加えヒートパイプの外表面のうち
山となつている部分の斜面で反射した太陽光の一
部が、前記山の部分に隣接する他の山の部分に向
けて反射して吸収され、その結果太陽熱の集熱効
率が向上するのである。
以下のこ考案の実施例を添付の図面を参照して
説明する。
説明する。
第１図はこの考案の一実施例を示す略解断面図
であつて、ケーシング１の内部は給水室２と受光
室３とに仕切板４によつて区画されており、その
給水室２には、熱媒体例えば水を連続的に循環さ
せるための給水管５と排水管６とが接続されてお
り、また受光室３は太陽光をその内部にまで到ら
しめるよう透明板（図示せず）によつて覆われて
いる。前記仕切板４にヒートパイプ７が貫通して
取付けられており、そのヒートパイプ７は図に示
すようにコルゲート管（液状管）を外装体とした
ものであつて、気密性および水密性を保持した状
態で前記仕切板４に取付けられている。ヒートパ
イプ７のうち前記受光室３内に突出している部分
（以下仮に受光部という）の外周面には、太陽光
のうち特定の波長の光を吸収する選択吸収膜が形
成されるとともに、受光部の外周にガラス管８が
嵌め込まれ、かつそのガラス管８の内部が真空と
されている。したがつてヒートパイプ７は、その
一端部が前記水に接触し、かつ他端部が太陽光に
対して露出させられている。
であつて、ケーシング１の内部は給水室２と受光
室３とに仕切板４によつて区画されており、その
給水室２には、熱媒体例えば水を連続的に循環さ
せるための給水管５と排水管６とが接続されてお
り、また受光室３は太陽光をその内部にまで到ら
しめるよう透明板（図示せず）によつて覆われて
いる。前記仕切板４にヒートパイプ７が貫通して
取付けられており、そのヒートパイプ７は図に示
すようにコルゲート管（液状管）を外装体とした
ものであつて、気密性および水密性を保持した状
態で前記仕切板４に取付けられている。ヒートパ
イプ７のうち前記受光室３内に突出している部分
（以下仮に受光部という）の外周面には、太陽光
のうち特定の波長の光を吸収する選択吸収膜が形
成されるとともに、受光部の外周にガラス管８が
嵌め込まれ、かつそのガラス管８の内部が真空と
されている。したがつてヒートパイプ７は、その
一端部が前記水に接触し、かつ他端部が太陽光に
対して露出させられている。
しかして上記の構成の太陽熱集熱器では、太陽
光が照射することによりその熱が前記受光室３内
に突出しているヒートパイプ７の端部に与えら
れ、その熱はヒートパイプ７自体の熱輸送機能に
よつて給水室２側の端部に輸送され、ついで給水
室２内の水に与えられる。すなわちヒートパイプ
７によつて太陽熱を集熱し、その熱を水の顕熱、
もしくは水が蒸発することによる潜熱として収集
する。その場合、ヒートパイプ７は太陽光が照射
することにより温度上昇するが、ヒートパイプ７
の外装体がコルゲート管によつて構成され、可撓
性があるから、ヒートパイプ７は例えば第２図に
鎖線で示すように、自由に熱膨張して撓み、その
結果ヒートパイプ７を固定している部分に特に大
きな荷重がかからないので、その破損等を防止す
ることができる。また前記受光部に照射した太陽
光のうち受光部における山の部分の斜面で反射し
た光の一部が、第３図に示すように他の山の部分
に到り、ここでわずかなりとも吸収されるから、
反射率を例えば0.1とした場合、実質的な反射率
は0.01（＝0.1×0.1）となり、その結果直管を外装
体としたヒートパイプを用いた場合に比べて集熱
効率を向上させることができる。さらに、前記受
光部の外表面が波状となつているから、太陽の高
度が変つて太陽光のヒートパイプ７の中心軸線に
対する角度が垂直でなくなつた場合であつても、
受光部の外表面のうちいずれかの部分は太陽光に
対して垂直となり、したがつて太陽の高度に拘わ
らず常に集熱効率を良好に維持できる。またさら
に上述した構成の太陽熱集熱器では、ヒートパイ
プ７における受光部をガラス管８によつて覆いか
つその内部を真空とすることにより、受光部を断
熱状態に保持してあるから、対流や熱伝達による
放熱を防止し、この点でも集熱効率を高めること
ができる。
光が照射することによりその熱が前記受光室３内
に突出しているヒートパイプ７の端部に与えら
れ、その熱はヒートパイプ７自体の熱輸送機能に
よつて給水室２側の端部に輸送され、ついで給水
室２内の水に与えられる。すなわちヒートパイプ
７によつて太陽熱を集熱し、その熱を水の顕熱、
もしくは水が蒸発することによる潜熱として収集
する。その場合、ヒートパイプ７は太陽光が照射
することにより温度上昇するが、ヒートパイプ７
の外装体がコルゲート管によつて構成され、可撓
性があるから、ヒートパイプ７は例えば第２図に
鎖線で示すように、自由に熱膨張して撓み、その
結果ヒートパイプ７を固定している部分に特に大
きな荷重がかからないので、その破損等を防止す
ることができる。また前記受光部に照射した太陽
光のうち受光部における山の部分の斜面で反射し
た光の一部が、第３図に示すように他の山の部分
に到り、ここでわずかなりとも吸収されるから、
反射率を例えば0.1とした場合、実質的な反射率
は0.01（＝0.1×0.1）となり、その結果直管を外装
体としたヒートパイプを用いた場合に比べて集熱
効率を向上させることができる。さらに、前記受
光部の外表面が波状となつているから、太陽の高
度が変つて太陽光のヒートパイプ７の中心軸線に
対する角度が垂直でなくなつた場合であつても、
受光部の外表面のうちいずれかの部分は太陽光に
対して垂直となり、したがつて太陽の高度に拘わ
らず常に集熱効率を良好に維持できる。またさら
に上述した構成の太陽熱集熱器では、ヒートパイ
プ７における受光部をガラス管８によつて覆いか
つその内部を真空とすることにより、受光部を断
熱状態に保持してあるから、対流や熱伝達による
放熱を防止し、この点でも集熱効率を高めること
ができる。
以上の説明から明らかなようにこの考案によれ
ば、コルゲート管を外装体としたヒートパイプを
集熱管に用いた構成であるから、ヒートパイプが
可撓性を有したものとなり、したがつて太陽光を
受けて温度上昇することによりヒートパイプが膨
脹しても、ヒートパイプ自体が変形することによ
り熱応力を吸収し、そのためヒートパイプを固定
している支持部の破損を防止できる。またヒート
パイプの外表面が波状となつているから、ヒート
パイプの外表面のいずれかの部分が、太陽高度に
拘わらず常に太陽光に対し垂直となり、これに加
えヒートパイプの外表面のうち山となつている部
分の斜面で反射した太陽光の一部が、前記山の部
分に隣接する他の山の部分に向けて反射して吸収
されるため、太陽熱の集熱効率を従来になく向上
させることができる。
ば、コルゲート管を外装体としたヒートパイプを
集熱管に用いた構成であるから、ヒートパイプが
可撓性を有したものとなり、したがつて太陽光を
受けて温度上昇することによりヒートパイプが膨
脹しても、ヒートパイプ自体が変形することによ
り熱応力を吸収し、そのためヒートパイプを固定
している支持部の破損を防止できる。またヒート
パイプの外表面が波状となつているから、ヒート
パイプの外表面のいずれかの部分が、太陽高度に
拘わらず常に太陽光に対し垂直となり、これに加
えヒートパイプの外表面のうち山となつている部
分の斜面で反射した太陽光の一部が、前記山の部
分に隣接する他の山の部分に向けて反射して吸収
されるため、太陽熱の集熱効率を従来になく向上
させることができる。
第１図はこの考案の一実施例を示す略解断面
図、第２図は第１図の−線に沿う拡大断面
図、第３図は受光状態を示す部分図である。 ２……給水室、３……受光室、７……ヒートパ
イプ。
図、第２図は第１図の−線に沿う拡大断面
図、第３図は受光状態を示す部分図である。 ２……給水室、３……受光室、７……ヒートパ
イプ。
Claims (1)
- ヒートパイプの一端部を太陽光に露出させると
ともに、そのヒートパイプの他端部を熱媒体に接
触させることにより、太陽熱をヒートパイプを介
して熱媒体に与えるよう構成した太陽熱集熱器に
おいて、前記ヒートパイプのうち少なくとも太陽
光を受光する部分が可撓性のあるコルゲート管に
よつて構成されていることを特徴とする太陽熱集
熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983085963U JPS59191556U (ja) | 1983-06-06 | 1983-06-06 | 太陽熱集熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983085963U JPS59191556U (ja) | 1983-06-06 | 1983-06-06 | 太陽熱集熱器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59191556U JPS59191556U (ja) | 1984-12-19 |
| JPS6325488Y2 true JPS6325488Y2 (ja) | 1988-07-12 |
Family
ID=30215910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1983085963U Granted JPS59191556U (ja) | 1983-06-06 | 1983-06-06 | 太陽熱集熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59191556U (ja) |
-
1983
- 1983-06-06 JP JP1983085963U patent/JPS59191556U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59191556U (ja) | 1984-12-19 |
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