JP2509332Y2 - 真空式太陽熱集熱器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、真空式太陽熱集熱器に関するものである。

［従来の技術］ 近年、太陽光線の持つ熱エネルギーを熱源として利用
する真空式太陽熱集熱器が種々の産業分野で使用されて
おり、その中の１種として特願昭61-30162号にあるよう
な、透明な長尺のガラス容器内に、該ガラス容器の容積
の少なくとも60％の容積を有し、その外表面に太陽熱エ
ネルギーの選択吸収膜を被着してなる円筒状の貯水容器
を同軸状に嵌装した真空式太陽熱集熱器が開発されてい
る。

このような構造を有する真空式太陽熱集熱器は、貯水
容器が円筒状であり、入射エネルギーが大きいために一
度に多量の水を温めることが可能であるが、反面、重量
の大きな貯水容器をガラス容器内に同軸状に位置決めさ
せた状態で長期間に亙って安定に保持することが困難で
あるという支持構造上の問題を有している。

この問題に対応して、本出願人は、実願昭61-144599
号において、貯水容器の外周部の周方向に延びる線バネ
嵌着溝を形成すると共に、該線バネ嵌着溝内に、外径が
長尺ガラス容器の内径寸法と略等径の線バネからなる支
持具を弾性下に嵌着固定した真空式太陽熱集熱器を提案
した。

［考案が解決しようとする問題点］ 実願昭61-144599号の真空式太陽熱集熱器の場合、ガ
ラス容器内部で線バネからなる支持具の位置がずれるの
を防止するため、貯水容器の外周部の周方向に支持具を
嵌着させるための溝を形成している。

しかしながらこの貯水容器の外周部は、金属板を円筒
状に加工し、その接合部を溶接して作製されるため、後
工程で外周部の周方向に線バネ嵌着溝の加工を施すと、
使用中幾度かの熱衝撃を受けている間に、その溶接部付
近に亀裂が生じやすくなる。

本考案の目的は、貯水容器の溶接部に溝を形成するこ
となく、支持具の位置ずれが防止される構造を有する真
空式太陽熱集熱器を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案の真空式太陽熱集熱器は、透明な長尺のガラス
容器と、その内部に同軸状に配置された外表面に選択吸
収膜を被着してなる同軸状の貯水容器とを具備する真空
式太陽熱集熱器において、コイルバネ部と板バネ部とを
有する環状の支持具が、該貯水容器の外周部に取り付け
られ、該貯水容器の外表面には、板バネ部を挟むような
突起が形成されてなることを特徴とする。

本考案におけるコイルバネ部と板バネ部とを有する環
状の支持具としては、各々の一端が溶接され、他端にフ
ックを有し、それらを掛合しあうコイルバネ部と板バネ
部とからなるものを使用しても良いが、溶接工程の繁雑
さを考慮した場合、各々の両端にフックを有し、両端が
掛合しあうコイルバネ部と板バネ部とからなる支持具を
使用するのが好ましい。また支持具のコイルバネ部と板
バネ部との長さの割合は、1:1〜1:2が適当である。コイ
ルバネ部が短すぎると、ガラス容器と、支持具の板バネ
部の外周部とが接触することになり、貯水容器の軸方向
におけるずれが生じるので好ましくない。

［作用］ 本考案の真空式太陽熱集熱器によると、貯水容器の外
周部にコイルバネ部と板バネ部とからなる環状の支持具
が取り付けられ、板バネ部が貯水容器の外周部の周方向
に対して多面的に接触し、しかも貯水容器の外表面に
は、板バネを挟むような突起が形成されてなり、ガラス
容器内部で支持具がずれることがないため、貯水容器の
溶接部を加工する必要がなく、よって溶接部付近からの
亀裂の発生が抑えられる。

また集熱器を、支持具のコイルバネ部が下方にくるよ
うに設置することによって、同軸状に配置された長尺の
ガラス容器の内表面と貯水容器の外表面との間に、略一
定の真空断熱空間が形成される。

［実施例］ 図面は、本考案にかかる真空式太陽熱集熱器の斜視図
である。

図中、真空式太陽熱集熱器１のガラス容器２内部は真
空に保たれ、その内部に同軸状に保持されている貯水容
器３は、一度に多量の水を温めるためにガラス容器２の
容積の少なくとも60％を占めるようにその容積が設計さ
れ、その外表面には選択吸収膜が被着さてれいる。

ガラス容器２は、予め成形された２つのガラスキャッ
プの端部を集熱器１の外殻部材を構成するガラス管に溶
着することによって作製される。ガラスキャップの一方
には、開口部が形成され、その開口端には、封着金具４
の一端が取り付けられ、封着金具４の他端は、金属管５
に接続されている。また貯水容器３の内部には、金属管
５の内部を貫通して挿入管６が位置しており、受熱媒体
は、この挿入管６及び金属管５と挿入管６との間隙を通
って貯水容器３に流出入する。

貯水容器３は、銅、ステンレス鋼、鉄等からなる金属
板を円筒状に加工し、その接合部を溶接することによつ
て外周部3bを形成した後、所望箇所をプレス加工するこ
とによって２つの突起部3a,3aを形成し、さらに両開口
端を、外周部3bと同一もしくは近似した熱膨張係数を有
する金属材料からなる封止キャップ3c、3cで封鎖するこ
とによって作製されている。

貯水容器３の外周部には、その周方向に対して、各々
の両端にフックを有し、係合しあったコイルバネ部7aと
板バネ部7bとを有する環状の支持具７が２つの突起部3
a、3aの間に取り付けられている。集熱器１を設置する
場合は、支持具７のコイルバネ部7aが下方にくるように
する。コイルバネ部7aは、貯水容器３の重量に対応する
バネ定数を有するバネ鋼から作製されるが、貯水容器３
に安定した支持条件を保障し、貯水容器３とガラス容器
２との間に隙間寸法の変化しない断熱空間を形成するた
めには、貯水容器３の長手方向に沿って所定の間隔を置
いて複数本取り付けることも可能である。

貯水容器３の封止キャップには、円環状の線バネ支持
部材８、８が固定され、線バネ支持部材８、８の外周面
に略180°の位相角を維持して突設して形成された嵌着
支持孔内8a、8aに、線バネ９、９のＵ字状折り曲げ部分
が嵌着されている。貯水容器３の封止キャップ3c、3c
は、肉厚の薄い、例えば厚さ0.4mmの銅板からなる貯水
容器３の外周部3bの両開口端にリン銅ロウ付け等の適当
な固着手段によって接合されるが、線バネ支持部材８、
８を固定する部分は、それらの弾性支持空間を確保する
ため、貯水容器３の外周部3bよりも小径に形成されてい
る。

封止キャップ3c、3cに取り付けられている線バネ支持
部材８、８と線バネ９、９は、先記したコイルバネ部7a
と板バネ部7bとを有する支持具７と共働して、内部に受
熱媒体を収容して大きな重量を有する貯水容器３を弾性
的に支持し、ガラス容器２と貯水容器３との間に、より
安定した真空断熱空間を形成するという作用を付与す
る。

尚、本考案の支持具７の板バネ部7bには、貯水容器３
の半径方向に突出する伸縮用の突起を形成することが可
能である。

さらにこの真空式太陽熱集熱器の場合、板バネ部7b
が、貯水容器３の外周部の周方向に対して多面的に接触
し、しかも貯水容器３の突起部3a、3aの間に板バネ部7b
の中央が位置するため、ガラス容器２内における支持具
７の位置ずれを確実に防止することができる。またあら
かじめ板バネ部7bの中央両端部に切欠を形成しておくこ
とによって、その位置合わせが容易となる。

［考案の効果］ 以上のように本考案にかかる真空式太陽熱集熱器によ
ると、貯水容器の溶接部を加工しなくても良いため、貯
水容器の溶接部に亀裂が生じる恐れがない。また支持具
の板バネ部と、貯水容器に形成された突起によって、支
持具の位置がずれることがないため、同軸状に配置され
た長尺のガラス容器の内表面と、貯水容器の外表面との
間に安定した隙間寸法の断熱空間が形成される。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案にかかる真空式太陽熱集熱器の斜視図で
ある。 １……真空式太陽熱集熱器、２……ガラス容器 ３……貯水容器、3a、3a……突起 ７……支持具、7a……コイルバネ部 7b……板バネ部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】透明な長尺のガラス容器と、その内部に同
   軸状に配置され、外表面に選択吸収膜を被着してなる円
   筒状の貯水容器とを具備する真空式太陽熱集熱器におい
   て、コイルバネ部と板バネ部とを有する環状の支持具
   が、該貯水容器の外周部に取り付けられ、該貯水容器の
   外表面には、板バネ部を挟むような突起が形成されてな
   ることを特徴とする真空式太陽熱集熱器。