JP2002349970A - 真空平板式太陽熱収集装置 - Google Patents
真空平板式太陽熱収集装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
- F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
- F24S80/54—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings using evacuated elements
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
- F24S2025/01—Special support components; Methods of use
- F24S2025/011—Arrangements for mounting elements inside solar collectors; Spacers inside solar collectors
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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
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
と筐体の接着部分の真空保持力を強化し、筐体全体の機
械的強度を向上させる。 【解決手段】 筐体4の底板7と一体化された底板強化
板10を設け、筐体4の縁辺部5と底板強化板10との
間に支持枠13を設けて、大気圧が透明窓3と縁辺部5
との接着面に掛かるようにした。
Description
造特に真空平板式太陽熱収集装置の真空を保持するのに
有効な構造に関するものである。
る透明窓と金属筺体の構造に関しては、本願出願人によ
り特願2001−123624号(以下特願と記す)と
して出願されている。
光の熱を受ける金属の平板で構成した受熱板と、受熱板
を収容する1枚の薄い金属板を加工して容器状に形成し
た筐体と、筐体の上部を覆い、内部を真空に保持するた
めに接着された透明窓と、筐体の底板に載せられた支持
板と、支持板と透明窓の間に立てた複数の柱とを備えて
いる。
透明窓と筐体の接着部分には、接着面と垂直に1気圧の
大気圧以外には外部からの大きな力は掛かっていない。
また、この筺体の強度は主として透明窓と底板を繋ぐ柱
によって保たれているが、それ以外には殆ど筺体の機械
的強度を保持するものはない。
の透明窓と筐体の接着部分の真空保持能力を強化するこ
とと、筐体の機械的強度を向上させることを課題とす
る。
ため、本発明は、透明窓と筐体の底板に掛かる大気圧の
一部を利用して、透明窓と筺体縁辺部とが真空封止のた
めに接する部分に、真空封止を強化するため、真空封止
面と直角に大気圧による外力を加えるようにしたもので
ある。
は、その接着部分に大気圧による外力を加えるように
し、また、ゴム或いは金属等のガスケットを用いる場合
は、そのガスケットに大気圧による外力を加えるように
する。
わっている大気圧を支えるために真空筺体の内部に設け
られた柱の内で、筐体の側板に最も近い柱と側板との間
隔を大きくして、透明窓と底板の周辺部に多くの大気圧
が掛かるようにする。その透明窓と底板の周辺部に掛か
っている大気圧を支えるために、底板強化板と支持枠を
設けたものである。
って、少なくとも底板より面積が大きく、底板底面と一
体化されている。また、支持枠は底板強化板と、真空封
止のための接着面を形成している筺体縁辺部との間に設
けられ、底板強化板と共に透明窓と接着面に掛かる大気
圧を支えるようにする。
辺部に掛かる大きな大気圧をこの支持枠で支えて透明窓
の破壊を防ぎ、且つこの支持枠によって透明窓と筺体と
の間にある接着面或いはガスケットに、この大きな大気
圧による力を掛けて、真空保持能力を強化することがで
きるようになる。また、この底板強化板と、筺体の縁辺
部に設置する支持枠とによって、筺体の剛性を増加さ
せ、筺体全体の機械的強度を増加させることができる。
示す図で、(a)は平面図、(b)はA−A断面図であ
る。
太陽光の熱を受ける受熱板、3は太陽熱収集装置1の上
部に設けられた太陽光を透過させる透明窓、4は透明窓
3を支え、受熱板2を内部に収容する筺体、5は筺体4
の一部をなす縁辺部、6は筺体4の側面部をなす側板、
7は筺体4の底部をなす底板、8は大気圧を支えるため
の柱、9は底板7の上に置かれた、柱8と共に大気圧を
支えるための金属製の支持板、10は底板7の大気側の
面即ち底面と接着等によって一体となっている底板強化
板、11は受熱板2にあけられた柱9を通すための穴、
12は透明窓3と縁辺部5とを接合する接着剤、13は
底板強化板10と縁辺部5との間に設けられた支持枠、
14は受熱板2から熱エネルギーを取り出すための熱媒
体を入れるパイプ、15はパイプ14へ熱媒体を送り込
む入力パイプ、16は熱せられて熱エネルギーを持った
熱媒体を外へ出す出力パイプである。
辺部5と側板6と底板7とが継ぎ目なしに一体となった
厚さ0.1〜0.5mm程度の皿型容器状の筺体4にな
るように形成されている。筺体4の内部はほぼ受熱板2
と同じ形状と大きさを持った偏平な容器状になってい
る。
5を形成し、側面部は深さ1〜5cm位で形成され、側
板6は底部の底板7に繋がっている。縁辺部5は透明窓
の透明窓3の周辺部と接着剤の金属半田或いはガラス半
田や金属ガスケット等で気密に接合されている。
柱8を、所定の位置に保つために、底板7とほぼ同じ形
状と大きさを持った支持板9が筺体4の内部の底板7の
上に載置される。支持板9は薄い筐体4より厚く形成さ
れ、底板7を補強して大気圧を支えるのにも役役立って
いる。
で作られ、透明窓3とほぼ同じ面積を持ち、底板7の外
部に面する底面に、接着剤等で強固に一体化されてい
る。底板強化板10は、大気圧に対する底板7の強度を
強化するのと、底板7に掛かる大気圧の一部を支持枠1
3を通じて、縁辺部5に掛けるのと二つの役目をする。
キシ樹脂で作った場合は、底板7と一緒にモールドし
て、一体化した形で作成することができる。この場合
は、支持枠13も底板強化板10と一緒にモールドして
一体化して作ることができる。
られ、フレーム状で、断面積が縁辺部5の面積とほぼ等
しく形成される。
で、筺体4の一部を拡大して示しており、矢印は大気圧
の力の方向を示している。
熱板2を支える役目をし、18は底板7の底面と底板強
化板10を接着する接着剤である。支持枠13の底面も
底板強化板10の周縁部に接着されているが、支持枠1
3の上面は筐体4の縁辺部5に密着しているだけで接着
はされていない。なお、底板強化板10をプラスチック
で底板7と一体化して作成した場合は、接着剤18は当
然不要である。
7と共に、図上で上下方向と左右方向の大気圧による力
を受けている。上下方向の力は柱9と支持枠13によっ
て分散して受けている。左右方向の力は、側板6に掛か
る大気圧によって生ずるが、この力は透明窓3と底板強
化板10によってほぼ半分ずつ分担して支えられてい
る。
て押し付けられているが、同時に接着剤18によって強
固に一体化されている。それによって、底板7に掛かる
左右方向の力は底板強化板10によって支えられる。
体4の底板7と一体化された底板強化板10と、筐体4
の縁辺部5と底板強化板10との間に設けた支持枠13
とを備えたので、透明窓3と底板7に掛かる大きな大気
圧の一部を利用して、透明窓3と縁辺部5に、大きな圧
力をかけることができるので、その二つの部材の間にあ
る接着剤12にも大きな圧力を掛けることができる。こ
の圧力は大気圧によるものであるから、長期間に亙って
安定に掛けられるので、接着を強固に長時間維持するの
に役立つ効果がある。
断面図である。図2では、底板強化板10と支持枠13
を別個に作成し、接着して一体化しているが、第2の実
施形態では、底板強化板20と支持枠23を同じプラス
チックで一緒に樹脂モールドして一体化している。従っ
て、底板強化板20と支持枠23は一体になってプラス
チックで容器状に形成される。
して、支持板29に開けた穴にその先端を係合して固定
する例を示している。
1の実施形態の効果に加えて、底板強化板20と支持枠
23を樹脂モールドにより一体に形成するので、製造が
容易であるという効果がある。
した接着剤12による封止以外に、ガスケットによる真
空封止も用いられるが、この場合も大気圧による圧力を
利用する方法は長期の安定性に優れている。この特長は
太陽熱収集装置のように、長期に亙って使用する機器に
とっては大変重要な特長である。
断面図で、透明窓と筐体をゴムガスケットにより真空封
止した例を示している。
ホルダー、33は支持枠、34は接着剤である。ゴムガ
スケット31には常時適当な圧力を掛けておく必要があ
り、平均的に一定の圧力を掛けて、ゴムガスケット31
を過剰に押し潰さないようにするには、ガスケットホル
ダー32を用いるのが一般的方法である。
ー32は真空封止には役立つが、透明窓3と筺体4を機
械的に安定に繋ぐのには役立たないので、ガスケット以
外にこの両者を繋ぐ機構が必要である。
平板ガラスを用いるのが合理的であるが、平板ガラス
に、これを筺体4に固定するための穴等の加工をするの
は難しくて、透明窓3の価格を上昇させる。
に、筺体4と一体化するには、透明窓3と筺体4とを図
4に示したように、接着剤34の接着面積を十分にとっ
て完全に固定するように接着するのが優れた方法であ
る。
との間隔を広げるようなことがあると、ゴムガスケット
31にかかる圧縮力が弱まり、真空封止が破れることが
あるので、接着剤34にはゴムガスケット31より柔軟
性に富む材料を選び、ゴムガスケット31に掛かる大気
圧を減らさないようする。
の上面が筐体4の縁辺部5と接触して、透明窓3と支持
枠33に掛かる大気圧がゴムガスケット31と接着剤3
4に掛かり、透明窓3と筐体4は長期間安定して真空封
止される。
断面図で、透明窓と筐体をゴムガスケットにより真空封
止した他の例を示している。
ムガスケット31より柔軟性に富むゴム板41を透明窓
3と筺体4の間に置き、そのゴム板41を挟んで、図5
のようにその上下両側に接着剤42を設けたものを使用
して、透明窓3と筺体4の縁辺部5とを固定する。
れば、第1の実施形態の効果に加えて、ゴムガスケット
31を使用することにより、より確実に真空封止をする
ことができる。
断面図で、透明窓と筐体を金属ガスケットにより真空封
止した例を示している。
わりに、金属ガスケットを用いたもので、51は金属ガ
スケットの金属リング、52は接着剤である。金属ガス
ケットとしては、金属製の中空リング或いは同じ働きを
するヘリコフレックス中空リングを用いるのが良い。
記した実施形態の効果に加えて、真空封止をより完全に
することができる。
の金属板を加工して、縁辺部、側板及び底板を一体とし
て切れ目なく形成することによって、真空保持能力が非
常に高い筺体を得ることができ、更に、底板強化板及び
支持枠を設けることにより、真空封止部分に大気圧によ
る大きな圧力を掛けて真空封止を長期に亙って安定に保
持すると共に、筐体の機械的強度を高めることができて
その効果は大である。
る。
る。
る。
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 太陽光の熱を受ける金属の平板で構成し
た受熱板と、 前記受熱板を収容する1枚の金属板を加工して容器状に
形成した筐体と、 前記筐体の上部を覆い、前記筐体の内部を真空に保持す
るために前記筐体の縁辺部と接合された透明窓と、 前記筐体の底板底面と一体化された底板強化板と、 前記筐体の縁辺部と前記底板強化板との間に設けた支持
枠とを備えたことを特徴とする真空平板式太陽熱収集装
置。 - 【請求項2】 前記筐体の底板と同等の大きさで、前記
筐体より厚い支持板を前記底板上に載置し、前記支持板
と透明窓との間でかつ中央部分に複数本の柱を立て、前
記柱と筐体の側板との間隔を大きくして前記透明窓と底
板の周辺部に多くの大気圧が掛かるようにしたことを特
徴とする請求項1記載の真空平板式太陽熱収集装置。 - 【請求項3】 前記底板強化板を金属又はプラスチック
で形成し、前記支持枠と一体化したことを特徴とする請
求項1又は2記載の真空平板式太陽熱収集装置。 - 【請求項4】 前記支持枠を金属又はプラスチックで形
成し、前記底板強化板と一体化したことを特徴とする請
求項1又は2記載の真空平板式太陽熱収集装置。 - 【請求項5】 前記支持枠と底板強化板とを樹脂モール
ドで一体に形成したことを特徴とする請求項1又は2記
載の真空平板式太陽熱収集装置。 - 【請求項6】 前記透明窓と筐体の縁辺部とを、接着剤
により接着して真空封止したことを特徴とする請求項1
〜5のいずれかに記載の真空平板式太陽熱収集装置。 - 【請求項7】 前記透明窓と筐体の縁辺部とを、接着剤
により機械的に結合し、ガスケットにより真空封止した
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の真空
平板式太陽熱収集装置。 - 【請求項8】 前記ガスケットがゴムガスケットであ
り、前記接着剤を前記ゴムガスケットより柔軟な材料に
したことを特徴とする請求項7記載の真空平板式太陽熱
収集装置。 - 【請求項9】 前記ガスケットがゴムガスケットであ
り、前記接着剤を前記ゴムガスケットより柔軟な材料で
形成されたゴム板の両側に設けて前記透明窓と筐体の縁
辺部とを接着したことを特徴とする請求項7記載の真空
平板式太陽熱収集装置。 - 【請求項10】 前記ガスケットが金属ガスケットであ
ることを特徴とする請求項7記載の真空平板式太陽熱収
集装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001197478A JP4752040B2 (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 真空平板式太陽熱収集装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001197478A JP4752040B2 (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 真空平板式太陽熱収集装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002349970A true JP2002349970A (ja) | 2002-12-04 |
JP4752040B2 JP4752040B2 (ja) | 2011-08-17 |
Family
ID=19035072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001197478A Expired - Fee Related JP4752040B2 (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 真空平板式太陽熱収集装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4752040B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101603737A (zh) * | 2008-06-12 | 2009-12-16 | 施国梁 | 用负压源为太阳能系统提供真空隔热的方法及设备 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000055481A (ja) * | 1998-08-17 | 2000-02-25 | Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kk | 真空保持装置及び真空式太陽熱収集装置 |
-
2001
- 2001-05-25 JP JP2001197478A patent/JP4752040B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000055481A (ja) * | 1998-08-17 | 2000-02-25 | Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kk | 真空保持装置及び真空式太陽熱収集装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101603737A (zh) * | 2008-06-12 | 2009-12-16 | 施国梁 | 用负压源为太阳能系统提供真空隔热的方法及设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4752040B2 (ja) | 2011-08-17 |
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