JP2014031909A - 太陽熱集熱管 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】太陽熱集熱管11は、熱媒が流通可能な中心金属管12と、中心金属管12との間に環状真空空間13を形成する状態で中心金属管12の外周を覆うガラス管14と、中心金属管12とガラス管14との熱膨張差を吸収する金属製の熱膨張差吸収手段15とを備えている。熱膨張差吸収手段15は、2つの金属製のベローズ16−1,16−2が接続筒17を介して直列に、かつ径方向に重なる状態で配置されている。
【選択図】図1
Description
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記ガラス管より内径側に前記ベローズが配置されている。ここで、「ガラス管より内径側にベローズが配置されている」とは、最も外側に配置されるベローズにガラス管が(径方向に重なる部材を介することなく)接続されていることを意味する。例えば最も外側に配置されるベローズの蛇腹部から延びる円筒部の径が、ガラス管の径と同等であることを意味する。この発明では、最も内側に配置されたベローズが中心金属管に対して接続されるため、ベローズが伸長する際、ベローズの伸長に伴う接続筒の移動が、最も内側に配置されたベローズを中心金属管と接続する部分、例えば、フランジ部と干渉せずに移動し易い。また、ガラス管の径が同じ太陽熱集熱管で比較した場合、ガラス管より外径側にベローズが配置される構成に比べて配置スペースを小さくすることができる。
図1に示すように、太陽熱集熱管11は、熱媒が流通可能な中心金属管12と、中心金属管12との間に環状空間としての環状真空空間13を形成する状態で中心金属管12の外周を覆うガラス管14と、中心金属管12とガラス管14との熱膨張差を吸収する金属製の熱膨張差吸収手段15とを備えている。図1は太陽熱集熱管11の一端側を示しており、太陽熱集熱管11は他端側も同様(対称)に構成されている。
太陽熱集熱管11は、中心金属管12に一端側から導入された熱媒が、中心金属管12の他端側から排出される間に中心金属管12からの熱伝導によって加熱され、加熱された熱媒が暖房装置、温水器、発電等に利用される。
(1)太陽熱集熱管11は、熱媒が流通可能な中心金属管12と、中心金属管12との間に環状真空空間13を形成する状態で中心金属管12の外周を覆うガラス管14と、中心金属管12とガラス管14との熱膨張差を吸収する熱膨張差吸収手段15とを備えている。そして、熱膨張差吸収手段15は、2つの金属製のベローズ16−1,16−2が接続筒17を介して直列に、かつ径方向に重なる状態で配置されている。そのため、熱膨張後の状態において、熱膨張差吸収手段15の伸長量は、各ベローズ16−1,16−2の伸長量の和になる。また、2つのベローズ16−1,16−2として同じベローズが使用されており、2つのベローズは径方向に重なった状態に配置されているため、熱膨張差吸収手段15におけるベローズ部分の長さは、ベローズ1つ分の長さになる。したがって、熱膨張差吸収手段15のベローズ16−1,16−2によって遮断される太陽熱の入射領域を従来に比べて小さくすることにより、アクティブエリアを大きくすることができる太陽熱集熱管を提供することができる。
(3)ガラス管14より内径側にベローズ16−1,16−2が配置されている。最も内側に配置されたベローズ16−2が中心金属管12に対して接続されるため、ベローズ16−1,16−2が伸長する際、ベローズ16−1,16−2の伸長に伴う接続筒17の移動時に、接続筒17が最も内側に配置されたベローズ16−2を中心金属管12と接続する部分であるフランジ部12aと干渉せずに移動し易い。また、ガラス管14の径が同じ太陽熱集熱管11で比較した場合、ガラス管14より外径側にベローズ16−1,16−2が配置される構成に比べて配置スペースを小さくすることができる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ ベローズ16−1,16−2,16−3は、蛇腹部18のひだ壁がV形に限らず、U形のひだ壁を有する構成であってもよい。
○ 環状空間は環状真空空間13に限らず、例えば、熱伝導率が空気より小さい気体が環状空間に通常の大気圧と同等以上の圧力で満たされて、熱伝導率が真空と同程度の状態であってもよい。なお、「真空」とは、通常の大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間の状態を意味する。
Claims (5)
- 熱媒が流通可能な中心金属管と、前記中心金属管との間に環状空間を形成する状態で前記中心金属管の外周を覆うガラス管と、前記中心金属管と前記ガラス管との熱膨張差を吸収する熱膨張差吸収手段とを備え、
前記熱膨張差吸収手段は、複数の金属製のベローズが接続筒を介して直列に、かつ径方向に重なる状態で配置されていることを特徴とする太陽熱集熱管。 - 前記ベローズは2つである請求項1に記載の太陽熱集熱管。
- 前記ガラス管より内径側に前記ベローズが配置されている請求項1又は請求項2に記載の太陽熱集熱管。
- 前記ガラス管より外径側に前記ベローズが配置されている請求項1又は請求項2に記載の太陽熱集熱管。
- 前記ベローズは、外側に配置されたベローズの方が内側に配置されたベローズより長さが長い請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の太陽熱集熱管。
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