JP2011007150A - Heat receiver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、受熱器に関するものである。 The present invention relates to a heat receiver.
近年、地球温暖化の防止、化石燃料の使用抑制の観点から、二酸化炭素や窒素酸化物などの有害物質の排出が少ない自然エネルギー、資源を再利用するリサイクルエネルギーなどのクリーンエネルギーを利用した発電が注目されている。クリーンエネルギーは、全世界で必要とされる電力エネルギーを上回る量がある。しかしながら、クリーンエネルギーのエネルギー分布は広範囲にわたり、有効エネルギー(外部に取り出して利用可能なエネルギー)が低い。これに起因して、クリーンエネルギーを利用した発電は、電力への変換効率が低く発電コストが高くなるため、十分に普及していない。そこで、発電方式としては、ガスタービン、蒸気タービン及びカスタービンコンバインドサイクル(GTCC)などの発電技術を利用した太陽熱エネルギーによる発電が期待されている。 In recent years, from the viewpoint of preventing global warming and reducing the use of fossil fuels, power generation using clean energy such as natural energy that emits less harmful substances such as carbon dioxide and nitrogen oxides, and recycled energy that recycles resources Attention has been paid. The amount of clean energy exceeds the amount of power energy required worldwide. However, the energy distribution of clean energy is wide, and effective energy (energy that can be taken out and used outside) is low. Due to this, power generation using clean energy is not sufficiently widespread because of low conversion efficiency to power and high power generation costs. Therefore, as a power generation method, power generation by solar thermal energy using a power generation technology such as a gas turbine, a steam turbine, and a gas turbine combined cycle (GTCC) is expected.
太陽熱エネルギーの利用においては、通常、鏡を用いた集光装置と受熱器の組合せにより集光・集熱を行う。集光装置と受熱器の組合せ方式には、例えばトラフ式(二次元集光)やタワー式(三次元集光)がある。トラフ式は、半円筒型のミラー(トラフ)によって太陽光を反射させ、円筒の中心を通るパイプに集光・集熱し、パイプ内を通る熱媒体の温度を上昇させるものである。タワー式は、受熱器を高いタワーの上部に配置し、タワー周囲の地上にヘリオスタットと呼ばれる集光用の反射光制御鏡を複数配置して、タワー上部の受熱器に集光・集熱させるものである。近年、発電サイクルの高効率化が求められており、タワー式を採用したタワー型太陽光集光受熱器において熱交換される熱媒体について、より高温化に対応した開発が行われている。 In the use of solar thermal energy, usually, light is collected and collected by a combination of a light collecting device using a mirror and a heat receiver. As a combination method of the condensing device and the heat receiver, for example, there are a trough type (two-dimensional condensing) and a tower type (three-dimensional condensing). The trough type reflects sunlight by a semi-cylindrical mirror (trough), collects and collects heat on a pipe passing through the center of the cylinder, and raises the temperature of the heat medium passing through the pipe. In the tower type, a heat receiver is placed at the top of a high tower, and multiple reflected light control mirrors for collecting light called heliostats are placed on the ground around the tower to collect and collect heat at the heat receiver at the top of the tower. Is. In recent years, there has been a demand for higher efficiency in the power generation cycle, and a heat medium that exchanges heat in a tower-type solar condensing heat receiver that employs a tower type has been developed in response to higher temperatures.
図6は従来の受熱器の構造を示す模式図である。図6に示すように、受熱器55は、受熱管53がケーシング54の内部に配置されたキャビティ型となっている。これにより、受熱管53が外部へ露出しないようにし、受熱管53からの対流や輻射による熱損失を抑制している。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the structure of a conventional heat receiver. As shown in FIG. 6, the
一方、特許文献としては以下のような技術が開示されている。図7は特許文献1における受熱器の構造を示す模式図である。図7(a)は受熱器の構造を示す側断面図である。図7(b)は図7(a)のA−A線に沿った断面図である。図7に示すように、受熱器70は、熱媒体導入部71及び熱媒体導出部72を通じて内部に熱媒体が流通される熱媒体流通管73が螺旋状に巻回されることで形成されてなる集熱体74を有している。この集熱体74の受光面75は、集熱体74の内部に露出された熱媒体流通管73の外周面によって形成されている。熱媒体導入部71は熱媒体流通管73の中央部にあり、熱媒体導出部72は熱媒体流通管73の外周部にある。これにより、熱媒体流通管73内の熱媒体が螺旋の中央から外周に向かって流通する。また、集熱体74の受光面75は、太陽光導入口76に向かって収束する湾曲形状になっている。
On the other hand, the following techniques are disclosed as patent documents. FIG. 7 is a schematic diagram showing the structure of the heat receiver in Patent Document 1. In FIG. FIG. 7A is a side sectional view showing the structure of the heat receiver. FIG.7 (b) is sectional drawing along the AA line of Fig.7 (a). As shown in FIG. 7, the
従来技術の受熱器では、受熱管の高温化により構成する部材に熱膨張が生じ、外部拘束により熱応力が発生してしまう問題があった。 In the prior art heat receiver, there is a problem that thermal expansion occurs in a member formed by increasing the temperature of the heat receiving tube, and thermal stress is generated due to external restraint.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、部材の熱膨張による熱応力の発生を抑えることが可能な受熱器を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, Comprising: It aims at providing the heat receiver which can suppress generation | occurrence | production of the thermal stress by the thermal expansion of a member.
上記の課題を解決するため、本発明の受熱器は、太陽からの熱を受けて内部に流通する熱媒体に熱を伝達させる受熱管と、前記受熱管を収容するケーシングと、一端が外部に固定されるとともに、他端が前記ケーシングに固定され、該ケーシングを吊り下げる第1吊り具と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the heat receiver of the present invention includes a heat receiving pipe that receives heat from the sun and transfers heat to a heat medium that circulates inside, a casing that houses the heat receiving pipe, and one end that is outside. A first hanging tool that is fixed and has the other end fixed to the casing and suspends the casing.
この構成によれば、ケーシングが第1吊り具によって吊り下げられるので、外部拘束されなくなり、ケーシングの熱膨張による変形が許容される。したがって、部材の熱膨張による熱応力の発生を抑えることが可能な受熱器が提供できる。 According to this configuration, since the casing is suspended by the first hanger, it is not externally restrained, and deformation due to thermal expansion of the casing is allowed. Therefore, the heat receiver which can suppress generation | occurrence | production of the thermal stress by the thermal expansion of a member can be provided.
また、上記受熱器においては、前記第1吊り具が可撓性を有していてもよい。 Moreover, in the said heat receiver, the said 1st hanging tool may have flexibility.
この構成によれば、第1吊り具が可撓性を有することで変位が吸収されるようになり、ケーシングの熱膨張による変形が許容される。したがって、部材の熱膨張による熱応力の発生を格段に抑えることが可能な受熱器が提供できる。 According to this configuration, since the first suspension has flexibility, the displacement is absorbed, and deformation due to thermal expansion of the casing is allowed. Therefore, the heat receiver which can suppress generation | occurrence | production of the thermal stress by the thermal expansion of a member markedly can be provided.
また、上記受熱器においては、一端が前記ケーシングの内面に固定されるとともに、他端が前記受熱管に固定され、該受熱管を吊り下げる第2吊り具を有していてもよい。 In addition, the heat receiver may include a second suspender that has one end fixed to the inner surface of the casing, the other end fixed to the heat receiving pipe, and suspends the heat receiving pipe.
この構成によれば、受熱管が第2吊り具によって吊り下げられるので、外部拘束されなくなり、受熱管やケーシングの熱膨張による変形が許容される。したがって、部材の熱膨張による熱応力の発生を格段に抑えることが可能な受熱器が提供できる。 According to this configuration, since the heat receiving pipe is suspended by the second hanger, it is not externally restrained, and deformation due to thermal expansion of the heat receiving pipe or the casing is allowed. Therefore, the heat receiver which can suppress generation | occurrence | production of the thermal stress by the thermal expansion of a member markedly can be provided.
また、上記受熱器においては、前記受熱管は、前記第2吊り具により前記ケーシングから離間するように吊り下げられていてもよい。 Moreover, in the said heat receiver, the said heat receiving pipe | tube may be suspended so that it may space apart from the said casing with the said 2nd lifting tool.
この構成によれば、受熱管がケーシングと離間するので、離間してできた隙間により受熱管やケーシングの熱膨張による変形が許容される。したがって、部材の熱膨張による熱応力の発生を格段に抑えることが可能な受熱器が提供できる。 According to this configuration, since the heat receiving pipe is separated from the casing, deformation due to thermal expansion of the heat receiving pipe and the casing is allowed by the gap formed by the separation. Therefore, the heat receiver which can suppress generation | occurrence | production of the thermal stress by the thermal expansion of a member markedly can be provided.
また、上記受熱器においては、前記第1吊り具と前記第2吊り具とが直結されていてもよい。 Moreover, in the said heat receiver, the said 1st hanger and the said 2nd hanger may be directly connected.
この構成によれば、第1吊り具と第2吊り具とが直結されることによって吊り具全体として可撓性が向上する。このため、吊り具全体により受熱管やケーシングの熱膨張による変形が格段に許容される。また、第1吊り具と第2吊り具とが直結されることにより製作性や施工性が向上するので、製作コストを低減した受熱器が提供できる。 According to this structure, flexibility is improved as a whole suspension by connecting the first suspension and the second suspension directly. For this reason, the deformation | transformation by the thermal expansion of a heat receiving pipe or a casing is accept | permitted markedly with the whole hanger. Further, since the manufacturability and workability are improved by directly connecting the first hanger and the second hanger, a heat receiver with reduced production cost can be provided.
また、上記受熱器においては、前記受熱管及び前記ケーシングは、それぞれ少なくとも1箇所で分離可能に連結されていてもよい。 Moreover, in the said heat receiver, the said heat receiving pipe and the said casing may each be connected so that isolation | separation is possible at at least 1 place.
この構成によれば、受熱管及びケーシングのそれぞれ少なくとも一箇所を連結することにより受熱器を製作することができる。したがって、製作性や施工性に優れ、製作コストを低減した受熱器が提供できる。 According to this configuration, the heat receiver can be manufactured by connecting at least one portion of each of the heat receiving pipe and the casing. Therefore, it is possible to provide a heat receiver that is excellent in manufacturability and workability and has a reduced production cost.
また、上記受熱器においては、前記受熱管に接続され、該受熱管に流通する前記熱媒体を流出させる接続配管と、該接続配管と接続されるとともに外部と接続された出口配管とを有し、前記接続配管及び前記出口配管は、少なくとも1箇所で分離可能に接続されていてもよい。 Further, the heat receiver includes a connection pipe connected to the heat reception pipe and allowing the heat medium flowing through the heat reception pipe to flow out, and an outlet pipe connected to the connection pipe and connected to the outside. The connection pipe and the outlet pipe may be separably connected at least at one place.
この構成によれば、接続配管及び出口配管の少なくとも一箇所を接続することにより受熱器を製作することができる。したがって、製作性や施工性に優れ、製作コストを低減した受熱器が提供できる。 According to this configuration, the heat receiver can be manufactured by connecting at least one of the connection pipe and the outlet pipe. Therefore, it is possible to provide a heat receiver that is excellent in manufacturability and workability and has a reduced production cost.
本発明の受熱器は、太陽からの熱を受けて内部に流通する熱媒体に熱を伝達させる受熱管と、受熱管を収容するケーシングと、一端が外部に固定されるとともに、他端がケーシングに固定され、該ケーシングを吊り下げる第1吊り具と、を有しているので、ケーシングが吊り下げられることで外部拘束されなくなり、ケーシングの熱膨張による変形が許容される。したがって、部材の熱膨張による熱応力の発生を抑えることが可能な受熱器が提供できる。 The heat receiver of the present invention includes a heat receiving pipe that receives heat from the sun and transfers heat to a heat medium that circulates inside, a casing that houses the heat receiving pipe, one end fixed to the outside, and the other end being a casing. Since the casing is suspended, it is not externally restrained by being suspended, and deformation due to thermal expansion of the casing is allowed. Therefore, the heat receiver which can suppress generation | occurrence | production of the thermal stress by the thermal expansion of a member can be provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, an actual structure and a scale, a number, and the like in each structure are different.
図1は本発明の一例としてタワー式を採用したタワー型太陽光集光受熱器を示す図である。図2は、タワー周辺のヘリオスタットの配置構成を示す平面図である。なお、タワー型太陽光集光受熱器は、受熱器を高いタワーの上に置き、周囲の地上にヘリオスタットと呼ばれる集光用の反射光制御鏡を多数台置き、タワー上部の受熱器に集光させるものである。 FIG. 1 is a diagram showing a tower type solar light collecting heat receiver employing a tower type as an example of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing an arrangement configuration of heliostats around the tower. A tower-type solar condensing receiver is placed on a high tower, and a number of concentrating reflecting light control mirrors called heliostats are placed on the surrounding ground. It is what makes it light.
図1に示すように、グランドG上にはヘリオスタットフィールド101が設けられている。このヘリオスタットフィールド101上には、太陽光線を反射するための複数のヘリオスタット102が配置されている。また、ヘリスタットフィールド101の中央部には、ヘリオスタット101で導かれた太陽光線を受けるタワー型太陽光集光受熱器100が設けられている。図2に示すように、ヘリオスタット102はタワー型太陽光集光受熱器100の360度全周に配置されている。
As shown in FIG. 1, a
タワー型太陽光集光受熱器100は、グランドGに立設されたタワー110と、タワー110上部の収容室120内に設置された受熱器10とから構成されている。
The tower-type solar
タワー110には、複数の補強部材111が設けられている。補強部材111は、タワー110の長手方向に交差して間隔(隣り合う補強部材間の距離)Pを空けて設けられている。間隔Pは、ヘリオスタット102から受熱器10に太陽からの光を入光させる光路となる範囲でタワー110上部(受熱器10の設置された側)に近づくにつれて大きくなっている。これにより、ヘリオスタット102により反射された光が補強部材111に遮られることなくタワー110上部の受熱器10に集光される。なお、補強部材111の配置構造としては、剛性確保の面から例えばトラス構造とするのがよい。
The
図3は、タワー上部の概略構成を示す模式図である。図3(a)は、タワー上部の概略構成を示す平面図である。図3(b)は、タワー上部の概略構成を示す断面図である。図4は、吊り具の接続状態を示す斜視図である。図5は、受熱器の概略構成を示す斜視図である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the upper part of the tower. Fig.3 (a) is a top view which shows schematic structure of the tower upper part. FIG.3 (b) is sectional drawing which shows schematic structure of the tower upper part. FIG. 4 is a perspective view showing a connection state of the hanger. FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of the heat receiver.
図3(a)に示すように、タワー110上部の収容室120は平面視円形状になっている。図3(b)に示すように、収容室120は、下部収容室121及び上部収容室122の2つの収容室を有する構造となっている。下部収容室121の下面側には、太陽光線を取り込むための開口部121cが設けられている。開口部121cは太陽光線のスポット径に応じて平面視円形状となっている。
As shown in FIG. 3A, the
受熱器10は下部収容室121内に設けられている。受熱器10は、太陽からの熱を受けて内部に流通する熱媒体に熱を伝達させる受熱管20と、円筒形状のケーシング11と、外部に対してケーシング11を吊り下げる第1吊り具12と、ケーシング11に対して受熱管を吊り下げる第2吊り具13と、を有している。
The
具体的には、受熱器10は下部収容室121の上壁121aに第1吊り具12を介して固定され、下部収容室121内において上壁121aから吊り下げられる構造となっている。また、受熱器10は下部収容室121の内面と接触しないように、下部収容室121の内面と離間して配置されている。
Specifically, the
第1吊り具12は上壁121aの周方向に複数設けられている。また、第1吊り具は可撓性を有する構造となっており、変位が吸収されるようになっている。これにより、受熱器10内部で熱交換が行われ高温(例えば900℃以上)となった場合、ケーシング11の熱膨張による変形を許容できるようになっている。
A plurality of
また、ケーシング11の下面側には、太陽光線を取り込むための開口部11bが設けられている。開口部11bは、前述の開口部121cと同様に、太陽光線のスポット径に応じて平面視円形状となっている。
Further, an
一方、上部収容室122内には、受熱器10によって加熱された流体(熱媒体)を作動流体として作動するガスタービン30及びガスタービン30の作動エネルギーを電力として取り出す発電機33が配置されている。ガスタービン30は、熱媒体となる流体(例えば大気)を吸入して圧縮し圧縮流体を生成する圧縮機31と、該圧縮機31で圧縮されるとともに受熱器10によって加熱された流体を作動流体として作動するタービン32とを有している。そして、タービン32の回転により生じる運動エネルギーが発電機36によって電気エネルギーに変換され、電力として取り出される。
On the other hand, a
なお、上部収容室122内には必要に応じて、受熱器10が受けた熱を検知する温度センサー、ガスタービン30を始動させる補助駆動装置、作動流体が受熱器10で加熱される前に作動流体とタービン32の排気との熱交換を行う再生熱交換器、作動流体を補助燃焼してタービン32に流入させる補助燃焼器、発電機33の振動を打ち消す消振器などの装置が配置されていてもよい。このように、タワー110上部に装置を集約して配置することで、設備設置面積を縮小することができる。
In the
また、上部収容室122の側面には、圧縮機31に供給される流体(大気)を取り込むための開口部122bが設けられている。なお、開口部122bは必要に応じてタービン32からの排気を外部に放出するために用いられる。
An
受熱管20は、下部ヘッダー管21と、上部ヘッダー管22と、受熱管本体23と、を有して構成されている。下部ヘッダー管21は、環形状となっておりケーシング11下部に配置されている。具体的には、下部ヘッダー管21はケーシング11の外側に露出され、下部収容室121内の下壁121b近傍に配置されている。
The
また、下部ヘッダー管21にはL字状の入口配管15が設けられている。この入口配管15と圧縮機31との間には接続配管19が設けられている。接続配管19は、ケーシング11の外側に露出され、下部収容室121の内面に沿って配置されている。このような構成により、圧縮機31により生成された圧縮流体は、接続配管19及び入口配管15を経由して下部ヘッダー管21に供給されるようになっている。
The
受熱管本体23は、上部ヘッダー管22と下部ヘッダー管21との間に複数設けられており、一端が上部ヘッダー管22に接続され、他端が下部ヘッダー管21に接続されている。これら受熱管本体23は、下部ヘッダー管21から流出した作動流体を上部ヘッダー管21に流出するものである。また、受熱管本体23は、上部ヘッダー管22(下部ヘッダー管21)の周方向に所定の間隔(隙間)を空けて設けられている。受熱管本体23の他端はケーシング11の外側に露出している。受熱管本体23はケーシング11の長手方向に沿った直線形状となっており、自重による曲げ応力がかからないようになっている。また、受熱管本体23内を流れる作動流体の流動方向が一方向になるようになっている。
A plurality of heat receiving pipe
上部ヘッダー管22は、ケーシング11上部に配置されている。この上部ヘッダー管22はケーシング11の上壁11aに第2吊り具13を介して固定され、ケーシング11内において上壁11aから吊り下げられる構造となっている。第2吊り具13は上壁11aの周方向に複数設けられており、可撓性を有する構造となっている。これにより、受熱器10内部で熱交換が行われ高温(例えば900℃以上)となった場合、受熱管20やケーシング11の熱膨張による変形を許容できるようになっている。
The
以上の構成により、下部ヘッダー管21に供給された圧縮流体は、複数の受熱管本体23及び上部ヘッダー管22を経由する間、開口部11bから入射した太陽光線の熱エネルギーにより加熱される。受熱管20は、上部ヘッダー管22がケーシング11の上壁11aに第2吊り具13を介して固定され、全体として上壁11aから吊り下げられる構造となっている。
With the above configuration, the compressed fluid supplied to the
また、受熱管20は、第2吊り具13によりケーシング11から離間するように吊り下げられている。例えば、受熱管20の外面とケーシング11の内面とが所定の距離離れるように、第1吊り具12により受熱管20とケーシング11の位置が設定されている。ここで、所定の距離は受熱管20の直径の1.0〜3.0倍の範囲内に設定するのがよい。なお、より好ましくは受熱管20の直径の1.3〜2.0倍の範囲内に設定するのがよい。
Further, the
受熱管20及びケーシング11は、それぞれ少なくとも1箇所で分離可能に連結されている。受熱器10は、上部ヘッダー管22に接続され、受熱管20に流通する熱媒体を流出させる接続配管24と、一端がこの接続配管24と接続され、他端がタービン32と接続された出口配管25とを有している。接続配管24及び出口配管25は、少なくとも1箇所で分離可能に接続されている。例えば、受熱管20及びケーシング11は、分割ラインL1〜L8の8つの分割ラインを有し、接続継手により5つの部品構成に分離可能に連結されている。具体的には、5つの部品は、分割ラインL1,L2,L6で分割される第1部品、分割ラインL2,L3,L7で分割される第2部品、分割ラインL3,L4,L8で分割される第3部品、分割ラインL1,L4,L5で分割される第4部品、分割ラインL5,L6,L7,L8で分割される第5部品、を有して構成される。これにより、受熱器10は、製作性や施工性に優れた構造とすることができる。
The
上部ヘッダー管22と出口配管25との間には4つの接続配管24が接続されており、平面視X字状になっている。出口配管25は上部収容室122内において屈曲して断面視L字状になっており、出口配管25の4つの接続配管24に接続された側と反対の側の端部はタービン32に接続されている。受熱管本体23及び上部ヘッダー管22を通って加熱された圧縮流体は、4つの接続配管24を経由してさらに出口配管25を経由した後、高温高圧の作動流体となりタービン32に供給される。
Four
図4に示すように、本実施形態では、ケーシング11と下部収容室121とを接続する第1吊り具12と、受熱管20とケーシング11とを接続する第2吊り具13とが直結されている。具体的には、第1吊り具12と第2吊り具13とは平面視重なる位置に配置され、互いの端部が接続されている。言い換えると、第1吊り具12と第2吊り具13とが一体となり、下部収容室121の上壁121aと上部ヘッダー管22とが接続され、受熱器10全体が上壁121aから吊り下げられる構造となっている。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, the
これにより、吊り具全体として可撓性が向上するため、吊り具全体により変位が吸収されるようになり、受熱管20やケーシング11の熱膨張による変形が格段に許容される。また、第1吊り具12と第2吊り具13とが直結されることにより製作性や施工性が向上する。
Thereby, since the flexibility of the entire hanger is improved, the displacement is absorbed by the whole hanger, and the deformation due to the thermal expansion of the
図5に示すように、ケーシング11の内壁面には、太陽熱を吸収する断熱材16が設けられている。断熱材16で吸収した熱により断熱材16内面は温度上昇し、受熱管本体23の背面(太陽光線が直接入射しない側の面)に熱放射し受熱管20の周方向全体が加熱される。また、断熱材16は、受熱管本体23から発せられる輻射熱を受熱管本体23の背面に戻し、受熱管本体23を安定して加熱させている。また、断熱材16は、受熱管本体23及び上部ヘッダー管22から外部に向かう発熱量を低減させている。
As shown in FIG. 5, a
なお、断熱材16内面(ケーシング11と断熱材16の間)に反射鏡を設け、熱放射の代わりに光を反射させてもよい。この反射鏡は、ケーシング11内の受熱管本体23の配置される部分に設けるのがよい。これにより、受熱管本体23の隙間を通じて入射された太陽光線の反射光を、受熱管本体23の背面(断熱材16の側の面)に照射して、熱エネルギーに変換させることができる。
In addition, you may provide a reflective mirror in the
本実施形態の受熱器10によれば、太陽からの熱を受けて内部に流通する熱媒体に熱を伝達させる受熱管20と、受熱管20を収容するケーシング11と、一端が外部に固定されるとともに、他端がケーシングに固定され、該ケーシング11を吊り下げる第1吊り具12と、を有しているので、ケーシング11が吊り下げられることで外部拘束されなくなり、ケーシング11の熱膨張による変形が許容される。したがって、部材の熱膨張による熱応力の発生を抑えることが可能な受熱器10が提供できる。
According to the
また、この構成によれば、第1吊り具12が可撓性を有することで変位が吸収されるようになり、ケーシング11の熱膨張による変形が許容される。したがって、部材の熱膨張による熱応力の発生を格段に抑えることが可能な受熱器10が提供できる。
Moreover, according to this structure, since the
また、この構成によれば、受熱管20が第2吊り具13によって吊り下げられるので、外部拘束されなくなり、受熱管20やケーシング11の熱膨張による変形が許容される。したがって、部材の熱膨張による熱応力の発生を格段に抑えることが可能な受熱器10が提供できる。
Further, according to this configuration, since the
また、この構成によれば、受熱管20がケーシング11と離間するので、離間してできた隙間により受熱管20やケーシング11の熱膨張による変形が許容される。したがって、部材の熱膨張による熱応力の発生を格段に抑えることが可能な受熱器10が提供できる。
Further, according to this configuration, since the
また、この構成によれば、第1吊り具12と第2吊り具13とが直結されることにより吊り具全体として可撓性が向上する。このため、吊り具全体によって変位が吸収されるようになり、受熱管20やケーシング11の熱膨張による変形が格段に許容される。また、第1吊り具12と第2吊り具13とが直結されることにより製作性や施工性が向上するので、製作コストを低減した受熱器10が提供できる。
Moreover, according to this structure, the flexibility of the whole hanger is improved by directly connecting the
また、この構成によれば、受熱管20及びケーシング11のそれぞれ少なくとも一箇所を連結することにより受熱器10を製作することができる。したがって、製作性や施工性に優れ、製作コストを低減した受熱器10が提供できる。
Further, according to this configuration, the
また、この構成によれば、接続配管24及び出口配管25の少なくとも一箇所を連結することにより受熱器10を製作することができる。したがって、製作性や施工性に優れ、製作コストを低減した受熱器が提供できる。
Further, according to this configuration, the
なお、本実施形態では、第1吊り具12と第2吊り具13とが直結されているがこれに限らない。例えば、第1吊り具12と第2吊り具13との配置位置をずらしたり、配置数を増減したりするなどして、第1吊り具12と第2吊り具13との配置状態を適宜変更してもよい。
In addition, in this embodiment, although the
また、本実施形態では、受熱管20及びケーシング11は、が8つの分割ラインを有し、5つの構成部品に分離可能に連結されているが、これに限らない。例えば、受熱管20及びケーシング11は、が2つ、3つ、4つ、あるいは5つ以上の構成部品に分離可能に連結されていてもよい。すなわち、受熱管20及びケーシング11がそれぞれ少なくとも1箇所で分離可能に連結されていればよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、ヘリオスタット102がタワー110の360度全周に配置されているが、これに限らない。例えば、ヘリオスタット102がタワー110の片側(平面視で180度以下の角度範囲)に配置されていてもよい。すなわち、ヘリオスタット102の配置構成は、実際の太陽の高度変化に対応して、ヘリオスタット102の入反射角度の大小による鏡の有効面積が大きく取れる側に配置されていればよい。
Moreover, in this embodiment, although the
10 受熱器
11 ケーシング
12 第1吊り具
13 第2吊り具
20 受熱管
24 接続配管
25 出口配管
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記受熱管を収容するケーシングと、
一端が外部に固定されるとともに、他端が前記ケーシングに固定され、該ケーシングを吊り下げる第1吊り具と、
を有することを特徴とする受熱器。 A heat receiving pipe that receives heat from the sun and transfers heat to a heat medium that circulates inside,
A casing for housing the heat receiving pipe;
A first hanger having one end fixed to the outside and the other end fixed to the casing, and hanging the casing;
A heat receiver characterized by comprising:
前記接続配管及び前記出口配管は、少なくとも1箇所で分離可能に接続されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の受熱器。 A connection pipe connected to the heat receiving pipe and allowing the heat medium flowing through the heat receiving pipe to flow out; and an outlet pipe connected to the connection pipe and connected to the outside;
The heat receiving device according to any one of claims 1 to 6, wherein the connection pipe and the outlet pipe are detachably connected at least at one place.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8997734B2 (en) | 2010-12-28 | 2015-04-07 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Solar concentrating heat receiver and system thereof |
US10060418B2 (en) | 2011-11-25 | 2018-08-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Solar heat receiver and solar heat power generation device |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5076447A (en) * | 1973-09-21 | 1975-06-23 | ||
US4044753A (en) * | 1976-04-28 | 1977-08-30 | Nasa | Solar energy collection system |
US4164123A (en) * | 1976-08-25 | 1979-08-14 | Smith Otto J M | Solar thermal electric power plant |
US5323764A (en) * | 1992-01-23 | 1994-06-28 | Yeda Research And Development Company Limited | Central solar receiver |
JPH06307257A (en) * | 1993-04-28 | 1994-11-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Power generating device |
JPH074752A (en) * | 1993-06-16 | 1995-01-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Heat collecting device for heat collecting tower generator |
JPH09103766A (en) * | 1995-10-13 | 1997-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Seawater desalting device |
JP2951297B2 (en) * | 1997-10-15 | 1999-09-20 | 三鷹光器株式会社 | Solar concentrator system |
JPH11280638A (en) * | 1998-03-26 | 1999-10-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Solar heat air turbine cogeneration system |
JP2004037037A (en) * | 2002-07-05 | 2004-02-05 | Mitaka Koki Co Ltd | Heliostat for sunlight condensing system and control method thereof |
JP2006010292A (en) * | 2004-06-21 | 2006-01-12 | Takao Shishido | Waste incineration system using solar heat obtained by condensing sunlight |
JP2008541196A (en) * | 2005-05-16 | 2008-11-20 | エドワード ホ | Energy collecting apparatus and method |
WO2008153922A1 (en) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Ausra, Inc. | Integrated solar energy receiver-storage unit |
WO2009027986A2 (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | Yeda Research And Development Company Ltd | Solar receivers and systems thereof |
-
2009
- 2009-06-29 JP JP2009153707A patent/JP2011007150A/en not_active Ceased
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5076447A (en) * | 1973-09-21 | 1975-06-23 | ||
US4044753A (en) * | 1976-04-28 | 1977-08-30 | Nasa | Solar energy collection system |
US4164123A (en) * | 1976-08-25 | 1979-08-14 | Smith Otto J M | Solar thermal electric power plant |
US5323764A (en) * | 1992-01-23 | 1994-06-28 | Yeda Research And Development Company Limited | Central solar receiver |
JPH06307257A (en) * | 1993-04-28 | 1994-11-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Power generating device |
JPH074752A (en) * | 1993-06-16 | 1995-01-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Heat collecting device for heat collecting tower generator |
JPH09103766A (en) * | 1995-10-13 | 1997-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Seawater desalting device |
JP2951297B2 (en) * | 1997-10-15 | 1999-09-20 | 三鷹光器株式会社 | Solar concentrator system |
JPH11280638A (en) * | 1998-03-26 | 1999-10-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Solar heat air turbine cogeneration system |
JP2004037037A (en) * | 2002-07-05 | 2004-02-05 | Mitaka Koki Co Ltd | Heliostat for sunlight condensing system and control method thereof |
JP2006010292A (en) * | 2004-06-21 | 2006-01-12 | Takao Shishido | Waste incineration system using solar heat obtained by condensing sunlight |
JP2008541196A (en) * | 2005-05-16 | 2008-11-20 | エドワード ホ | Energy collecting apparatus and method |
WO2008153922A1 (en) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Ausra, Inc. | Integrated solar energy receiver-storage unit |
WO2009027986A2 (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | Yeda Research And Development Company Ltd | Solar receivers and systems thereof |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8997734B2 (en) | 2010-12-28 | 2015-04-07 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Solar concentrating heat receiver and system thereof |
US10060418B2 (en) | 2011-11-25 | 2018-08-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Solar heat receiver and solar heat power generation device |
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