JPH0218441Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈技術分野〉 本考案は太陽熱集熱器に関する。

〈従来技術〉 従来、水循環の真空ガラス管型集熱器には、集
熱管の両端がガラス管の両端から導出されたもの
と、集熱管をガラス管内でＵ字状に成し又はダブ
ル管としガラス管の片方の端部から二本導出させ
たタイプのものがある。Ｕ字構造の真空ガラス管
型集熱器は、ガラス管１、集熱板２、集熱管３、
真空を維持する封着金具４から構成され、集熱管
３が封着金具４から導出されると共に該金具４と
ガラス管端面とが気密シールされている。集熱板
２は、裏面側に二本の集熱管３を嵌合させる二本
の半円形溝２ａが形成されることにより表面に半
円形屈曲突出部２ｂが押出成形されている。そし
て集熱板２からの熱伝導により集熱管３内部を流
れる水等の熱媒に伝熱し、外部へ熱を取り出すこ
とができるよう構成されている。この構造では比
較的接近した部分で二本の管をそれぞれ嵌合させ
る必要があり、この場合例えば集熱管の管径9.5
mm、集熱板の板厚２mmで、突出部２ｂ間の距離
a10〜20mm、突出部２ｂの上端と、集熱板２の平
坦部２ｃとの距離ｂ（深さ）７mmとなり、集熱板
の成型が困難であるばかりでなく両突出部２ｂの
間に集熱板表面で深い溝６が形成されることにな
り、集熱板表面に選択吸収膜処理が困難となる。
また第３図は封着金具４をガラス管より小さくし
た場合の例であるが、この時は集熱管３の導出部
７ａ，７ｂを互に接近するように曲げなければな
らない。一方凍結対策として集熱器の水を抜くこ
とがあるが、このように屈曲させた場合水のたま
りが発生し凍結の危険性が発生することがある。

第４図はダブル管タイプの従来例を示す斜視図
であり、これは、封着金具４及び集熱板２が一本
の集熱管３のみと結合され、集熱管３の内部にも
う一本の集熱内管３ａが設けられたものである。
この場合上記Ｕ字形タイプの欠点は除去される
が、集熱管３の管径が大きくなり、コストアツプ
となる。又集熱管３と集熱内管３ａを外部で分離
しなければならない欠点がある。更に高温−低温
の繰り返しにより集熱管３を軸に集熱板２が回転
移動する場合があり回転防止対策が必要となる。

〈目的〉 本考案は、上記に鑑み、集熱板の選択吸収膜処
理が容易に行い得、封着金具を小さくした場合で
も集熱管を屈曲させる必要のない太陽熱集熱器の
提供を目的とする。

〈実施例〉 以下、本考案の一実施例を第５，６図に基づい
て説明すると、透明ガラス管１１と、該ガラス管
内に太陽光を吸収する集熱板１２と、該集熱板に
結合された二本の集熱管１３，１４とからなり、
両集熱管１３，１４の一端部１３ａ，１４ａがガ
ラス管１１内で互に接続され他端部１３ｂ，１４
ｂがガラス管１１の端部から外部へ導出され、前
記ガラス管１１内部が真空排気された真空ガラス
管型太陽熱集熱器において、二本の集熱管１３，
１４が密接して並設され、表面に選択吸収膜が形
成された集熱板１２に前記両集熱管１３，１４の
上半部を抱込む断面形状に相当する逆Ｗ字形（又
はハツト形断面）の凹形溝１５が形成され、この
凹形溝１５に前記両集熱管１３，１４が嵌合密着
されたものである。

なお図中１６は前記ガラス管１１の一端部に嵌
合密着された封着金具である。そして前記ガラス
管１１は一般にソーダライム又はボロシリケイト
ガラス等が用いられ、封着金具１６はそれぞれの
ガラス材質に応じて42Ni−6Cr−Fe合金やコバー
ル合金が用いられる。また前記集熱板１２は、一
般にアルミニウム、銅、鉄、ステンレス製のもの
であつて、押出成型によつて裏面側に前記凹形溝
１５を有する中央突出部１７と、その両側の平坦
部１８とから全体として断面ハツト形に形成され
てなるものである。そして前記突出部１７は、集
熱管１３の左斜上半部を被う左円弧片１７ａ、集
熱管１４の右斜上半部を被う右円弧片１７ｂ、及
び両円弧片１７ａ，１７ｂの内端を互に接続する
Ｕ字片１７ｃとから断面Ｗ字形に形成されてな
る。そして両円弧爪１７ａ，１７ｂの外端１７
ｅ，１７ｆは、断面円形の両集熱管１３，１４の
嵌合状態で、その管中心を結ぶ直線ｆよりも下側
に位置するよう形成される。すなわち、左右の円
弧片１７，１７ｂおよびＵ字片１７ｃの内壁部で
形成される前記凹形溝１５は、両集熱管１３，１
４をその管中心を結ぶ直線ｆよりも下側管壁まで
抱込む形状とされる。

なお前記両円弧片１７ａ，１７ｂとＵ字片１７
ｃとで形成される窪み部１７ｄは、両円弧片１７
ａ，１７ｂの上端からＵ字片１７ｃの下端までの
深さｃが２mm、両円弧片１７ａ，１７ｂの上端間
の距離ｄが9.5mm程度（集熱管１３，１４の管径
は9.5mm）である。また前記集熱管１３，１４は、
水循環の場合は耐食性の点から一般に銅製のもの
が用いられ、両集熱管１３，１４の一端部１３
ａ，１４ａがＵ字形継管１９を介して互に接続さ
れている。また２０はガラス管１１の封鎖端面で
ある。

次に製造方法について説明すると、まず集熱板
１２を押出成形によつて平坦部１８と突出部１７
とから成るハツト形状に成形する。次に集熱板１
２を浸漬等の処理によつて表面に選択吸収膜処理
を施こす。そして次に両集熱管１３，１４を密接
してその端部をＵ字継管１９により互に接続す
る。その後集熱板１２の突出部１７の裏面に相当
する断面凹形溝１５に両集熱管１３，１４を嵌合
し、集熱管１３，１４を拡管することにより集熱
管１３，１４を集熱板１２に固定する。そして封
着金具１６を集熱管１３，１４の他端部１３ｂ，
１４ｂに嵌着後集熱管１３，１４をガラス管１１
に内装し、ガラス管１１の端部に封着金具１６を
嵌合封着する。そしてガラス管１１内を真空排気
し、他端部２０を封止する。

この構造では、二本の集熱管１３，１４が密接
しているため、従来のように各集熱管を嵌合する
集熱板の湾曲突出部間に生じる深溝がなくなり、
たとえ溝があつたとしてもその深さ等が小である
ため集熱板１２の表面の選択吸収膜処理が容易と
なる。また封着金具を小さくした場合でも集熱管
１３，１４は密接しているためその端部を屈曲さ
せる必要がない。また二本の集熱管の密接構造に
より両集熱管で形成する断面形状はほぼ偏平な楕
円状となるため、集熱板が集熱管周りに回転する
現象が生じ難くい。

〈効果〉 以上の説明から明らかな通り、本考案は、一端
部が封鎖され他端部に封着金具が嵌合密着された
透明ガラス管と、該ガラス管に内装され表面に太
陽光を選択吸収する選択吸収膜が形成された平板
状の集熱板と、該集熱板に結合された二本の集熱
管とを備え、両集熱管は、その一端部がガラス管
内で互に接続され、他端部がガラス管の端部封着
金具から外部へ導出され、前記ガラス管の内部が
真空排気された真空ガラス管型太陽熱集熱器にお
いて、前記二本の集熱管は、断面円形に形成さ
れ、その外周面が互いに密接して配置され、前記
集熱板は、前記両集熱管をその上半部から管中心
を結ぶ直線よりも下側管壁まで抱込む逆Ｗ字形又
はハツト形断面の凹形溝が形成された突出部と、
該突出部の両側に連接され水平に形成された平坦
部とから構成され、前記凹形溝に前記両集熱管が
嵌合密着されたことを特徴とするものである。

したがつて、本考案によると、平板状の集熱板
が集熱管に結合されることにより、平板状の集熱
板が直線太陽光を受けて、この熱が集熱管に伝達
され太陽熱を収集することができる。

この場合に、平板状の集熱板は、集熱管をその
上半部から管中心を結ぶ直線よりも下側管壁まで
密着して抱込む逆Ｗ形またはハツト形に形成され
ているから、集熱板と集熱管との密着面積が多く
なり、効率良く集熱板で収集した太陽熱を集熱管
に伝達することができる。

また、集熱状態においては、平板状の集熱板
が、集熱管をその上半部から管中心を結ぶ直線よ
りも下側管壁まで密着して抱込む逆Ｗ形またはハ
ツト形に形成しているから、集熱管が熱によつて
膨張、収縮を繰り返しても、集熱板と集熱管とが
離れることがなく、長期に亙つて効率の良い太陽
熱集熱を行うことができる。

また、集熱状態において、集熱管を２本密着構
造にて、ガラス管の端部封着金具から外部に導出
しているから、平板状の集熱板が集熱管まわりに
回転することがなく、安定して効率の良い太陽熱
集熱を行うことができる。

また、太陽熱集熱器の製作過程において、平板
状の集熱板は、集熱管をその上半部から管中心を
の結ぶ直線よりも下側管壁まで密着して抱込む逆
Ｗ形またはハツト形に形成されているから、上記
集熱板の突出部に上記２本の集熱管を嵌合して集
熱管を拡管する等すれば、確実に集熱管を集熱板
に密着させることができ、熔接等の手段によつて
両者を結合させる場合に比べて、両者の結合作業
を簡単に確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＵ字形集熱管タイプの太陽熱集
熱器を示す斜視図、第２図は同集熱板の断面図、
第３図は同じく封着金具を小さくした場合の従来
例を示す平面断面図、第４図は同ダブル管タイプ
の太陽熱集熱器を示す斜視図、第５図は本考案の
一実施例を示す斜視図、第６図は同集熱板の断面
図である。 １１……透明ガラス管、１２……集熱板、１
３，１４……集熱管、１３ａ，１４ａ……その一
端部、１３ｂ，１４ｂ……他端部、１５……凹形
溝、１６…封着金具、２０……封鎖端面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端部が封鎖され他端部に封着金具１６が嵌合
   密着された透明ガラス管１１と、該ガラス管１１
   に内装され表面に太陽光を選択吸収する選択吸収
   膜が形成された平板状の集熱板１２と、該集熱板
   １２に結合された二本の集熱管１３，１４とを備
   え、両集熱管１３，１４は、その一端部１３ａ，
   １４ａがガラス管１１内で互に接続され、他端部
   １３ｂ，１４ｂがガラス管１１の端部封着金具１
   ６から外部へ導出され、前記ガラス管１１の内部
   が真空排気された真空ガラス管型太陽熱集熱器に
   おいて、前記二本の集熱管１３，１４は、断面円
   形に形成され、その外周面が互いに密接して配置
   され、前記集熱板１２は、前記両集熱管１３，１
   ４をその上半部から管中心を結ぶ直線よりも下側
   管壁まで抱込む逆Ｗ字形又はハツト形断面の凹形
   溝１５が形成された突出部１７と、該突出部１７
   の両側に連接され水平に形成された平坦部１８と
   から構成され、前記凹形溝１５に前記両集熱管１
   ３，１４が嵌合密着されたことを特徴とする太陽
   熱集熱器。