JPH0552428A - 太陽熱温水装置における真空二重集熱管 - Google Patents
太陽熱温水装置における真空二重集熱管Info
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- JPH0552428A JPH0552428A JP3209595A JP20959591A JPH0552428A JP H0552428 A JPH0552428 A JP H0552428A JP 3209595 A JP3209595 A JP 3209595A JP 20959591 A JP20959591 A JP 20959591A JP H0552428 A JPH0552428 A JP H0552428A
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- Japan
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- tube
- water
- metal tube
- heat
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/40—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
- F24S10/45—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors the enclosure being cylindrical
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 選択吸収膜で吸収した太陽熱と水との熱交換
効率を高め、温水生成効率の向上を図る。 【構成】 透明なガラス製の外側管と内側管とからなる
真空二重管の内側管内に、外表面に選択吸収膜を施した
熱伝導性の高い金属管を嵌合した。
効率を高め、温水生成効率の向上を図る。 【構成】 透明なガラス製の外側管と内側管とからなる
真空二重管の内側管内に、外表面に選択吸収膜を施した
熱伝導性の高い金属管を嵌合した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽熱温水装置におけ
る真空二重集熱管に関する。
る真空二重集熱管に関する。
【０００２】
【従来の技術】省エネルギーが叫ばれている今日におい
ては、給湯用や暖房用などに各種の太陽熱温水装置が広
く用いられており、太陽熱温水装置としては、集熱効率
が高いことから真空二重集熱管が多く採用されている。
ては、給湯用や暖房用などに各種の太陽熱温水装置が広
く用いられており、太陽熱温水装置としては、集熱効率
が高いことから真空二重集熱管が多く採用されている。
【０００３】この真空二重集熱管は比較的長尺な透明な
ガラス製の外側管と、高い集熱特性を有する選択吸収膜
を外表面に施したガラス製の内側管とを同心円に嵌合し
た構造となっている。そして外側管を通して入った太陽
熱を選択吸収膜が吸収し、この太陽熱と内側管に収容し
た水とを熱交換して水を加熱し温水を生成するようにな
っている。
ガラス製の外側管と、高い集熱特性を有する選択吸収膜
を外表面に施したガラス製の内側管とを同心円に嵌合し
た構造となっている。そして外側管を通して入った太陽
熱を選択吸収膜が吸収し、この太陽熱と内側管に収容し
た水とを熱交換して水を加熱し温水を生成するようにな
っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の太陽熱温水
装置における真空二重集熱管によれば、内側管の外表面
に施した選択吸収膜で吸収した太陽熱を内側管を介し
て、内側管内の水と熱交換することにより水を加熱して
いるが、内側管が熱伝導率の極めて低いガラス製である
ため、前記吸収した太陽熱と水との熱交換効率が悪いと
いった問題がある。
装置における真空二重集熱管によれば、内側管の外表面
に施した選択吸収膜で吸収した太陽熱を内側管を介し
て、内側管内の水と熱交換することにより水を加熱して
いるが、内側管が熱伝導率の極めて低いガラス製である
ため、前記吸収した太陽熱と水との熱交換効率が悪いと
いった問題がある。
【０００５】本発明は上記点に鑑み、吸収した太陽熱と
水との熱交換効率を高め温水生成効率の向上を図ること
を目的とした太陽熱温水装置における真空二重集熱管を
提供するものである。
水との熱交換効率を高め温水生成効率の向上を図ること
を目的とした太陽熱温水装置における真空二重集熱管を
提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために透明なガラス製の外側管と内側管とからな
るる真空二重管の内側管内に、外表面に選択吸収膜を施
した熱伝導率の高い金属管を嵌合した構成を採用した。
成するために透明なガラス製の外側管と内側管とからな
るる真空二重管の内側管内に、外表面に選択吸収膜を施
した熱伝導率の高い金属管を嵌合した構成を採用した。
【０００７】そして、上記金属管の内周面には放熱用の
フィンを設けた。
フィンを設けた。
【０００８】
【作用】選択吸収膜で吸収した太陽熱は熱伝導率の高い
金属管を介して水に伝えられるので、吸収した太陽熱と
管内の水との熱交換効率が高まる。
金属管を介して水に伝えられるので、吸収した太陽熱と
管内の水との熱交換効率が高まる。
【０００９】また、前記金属管の内周面に放熱用のフィ
ンを設けることにより、金属管と管内の水との接触面積
が可及的に大きくなり、熱交換効率が一層高まる。
ンを設けることにより、金属管と管内の水との接触面積
が可及的に大きくなり、熱交換効率が一層高まる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１１】図１、図２は第１の発明の実施例を示すも
のである。
のである。
【００１２】同図において、１は所定の長さの透明なガ
ラス製の外側管、２は同じく透明なガラス製の内側管で
あり外側管１と内側管２は同心円に嵌合し、両者の開口
端部は密封され内部を真空とした真空二重管３を構成し
ている。
ラス製の外側管、２は同じく透明なガラス製の内側管で
あり外側管１と内側管２は同心円に嵌合し、両者の開口
端部は密封され内部を真空とした真空二重管３を構成し
ている。
【００１３】４は前記内側管２の内部に密着嵌合した熱
伝導率の高い金属管である。この金属管４の外表面には
集熱性を有する選択吸収膜５が施されている。金属管４
としてはアルミ合金、銅などが使用されるがこれに限定
されるものではない。この金属管４は必ずしも有底であ
る必要はない。
伝導率の高い金属管である。この金属管４の外表面には
集熱性を有する選択吸収膜５が施されている。金属管４
としてはアルミ合金、銅などが使用されるがこれに限定
されるものではない。この金属管４は必ずしも有底であ
る必要はない。
【００１４】図１は内側管２に有底の金属管４を嵌合し
た実施例を示し、図２は内側管２に両端を開口した金属
管４を嵌合した実施例を示している。
た実施例を示し、図２は内側管２に両端を開口した金属
管４を嵌合した実施例を示している。
【００１５】上記実施例によれば、金属管４の外表面に
選択吸収膜５を施したので、外側管１、内側管２を通し
て選択吸収膜５に吸収された太陽熱は金属管４に直接伝
わる。そして、前記真空二重管３の内側管２内に収容さ
れた水は、内側管２に嵌合した前記金属管４と接触する
ことになるので、選択吸収膜５で吸収した太陽熱は熱伝
導率の高い金属管４を介して水に伝わることになり、吸
収された太陽熱と水との熱交換効率が非常に高まり、温
水の生成時間が短縮されることになる。
選択吸収膜５を施したので、外側管１、内側管２を通し
て選択吸収膜５に吸収された太陽熱は金属管４に直接伝
わる。そして、前記真空二重管３の内側管２内に収容さ
れた水は、内側管２に嵌合した前記金属管４と接触する
ことになるので、選択吸収膜５で吸収した太陽熱は熱伝
導率の高い金属管４を介して水に伝わることになり、吸
収された太陽熱と水との熱交換効率が非常に高まり、温
水の生成時間が短縮されることになる。
【００１６】図３乃至図８は第２の発明の実施例を示す
ものである。
ものである。
【００１７】第２の発明は前記第１の発明の金属管４の
内周面に放熱用のフィン６を設けた構成となっている。
内周面に放熱用のフィン６を設けた構成となっている。
【００１８】上記フィン６にあってはその形状、枚数等
特に限定されるものではない。
特に限定されるものではない。
【００１９】図３に示す実施例では、管軸と平行な面を
もつフィン６が円周方向に複数設けられている。このフ
ィン６にあっては、水との接触面積を大きくするため、
図４乃至図６に示すようにすることが好ましい。
もつフィン６が円周方向に複数設けられている。このフ
ィン６にあっては、水との接触面積を大きくするため、
図４乃至図６に示すようにすることが好ましい。
【００２０】上記フィン６は金属管４の内周面に、金属
管４と一体に形成してもよく（図３）、或いは、金属管
４に、内周面にフィン６を形成した熱伝導率の高い金属
管７を別ピースとして挿入してもよい（図７、図８）。
管４と一体に形成してもよく（図３）、或いは、金属管
４に、内周面にフィン６を形成した熱伝導率の高い金属
管７を別ピースとして挿入してもよい（図７、図８）。
【００２１】前記実施例によれば、前記金属管４の内周
面に放熱用のフィン６を設けたので、金属管４内面と水
との接触面積が可及的に大きくなり、吸収した太陽熱と
水との熱交換効率は一層高まり、温水の生成時間が更に
短縮されることになる。
面に放熱用のフィン６を設けたので、金属管４内面と水
との接触面積が可及的に大きくなり、吸収した太陽熱と
水との熱交換効率は一層高まり、温水の生成時間が更に
短縮されることになる。
【００２２】図９は本発明を採用した太陽熱温水装置の
一例を示すもので、８は本発明に係る真空二重集熱管、
９は真空二重集熱管８の内側管２内に挿入した給水管、
１０は給水ヘッダー、１１は前記内側管２内で生成され
た温水を導く温水導管、１２は温水ヘッダー、１３は給
水配管、１４は温水配管、１５は貯湯槽、１６は補給水
管であり、給水配管１３、給水ヘッダー１０を通って給
水管９から真空二重集熱管８の内側管２内に供給された
水が内側管２内で加熱されて温水となり、この温水が温
水導管１１、温水ヘッダー１２、温水配管１４を通って
貯湯槽１５に入り、貯湯槽１５に入った温水は給水配管
１３上に設けられたポンプ１７により再び真空二重集熱
管８に送り込まれるものであり、水は真空二重集熱管８
と貯湯槽１５を循環しながら高温の温水に生成される。
生成された温水は取出管１８により貯湯槽１５から取り
出せる。水を補給する場合には一端を水導管（図示せ
ず）等に接続された補給水管１６から水が送り込まれ
る。
一例を示すもので、８は本発明に係る真空二重集熱管、
９は真空二重集熱管８の内側管２内に挿入した給水管、
１０は給水ヘッダー、１１は前記内側管２内で生成され
た温水を導く温水導管、１２は温水ヘッダー、１３は給
水配管、１４は温水配管、１５は貯湯槽、１６は補給水
管であり、給水配管１３、給水ヘッダー１０を通って給
水管９から真空二重集熱管８の内側管２内に供給された
水が内側管２内で加熱されて温水となり、この温水が温
水導管１１、温水ヘッダー１２、温水配管１４を通って
貯湯槽１５に入り、貯湯槽１５に入った温水は給水配管
１３上に設けられたポンプ１７により再び真空二重集熱
管８に送り込まれるものであり、水は真空二重集熱管８
と貯湯槽１５を循環しながら高温の温水に生成される。
生成された温水は取出管１８により貯湯槽１５から取り
出せる。水を補給する場合には一端を水導管（図示せ
ず）等に接続された補給水管１６から水が送り込まれ
る。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、透明なガ
ラス製の外側管と内側管とからなるる真空二重管の内側
管内に、外表面に選択吸収膜を施した熱伝導率の高い金
属管を嵌合したから、選択吸収膜で吸収した太陽熱は、
ガラス管といった抵抗を介さず、熱伝導率の高い金属管
を介して水に伝えられることから、吸収した太陽熱と水
との熱交換効率は従来の真空二重集熱管に比べはるかに
高くなり、温水生成効率の向上を図ることができる。
ラス製の外側管と内側管とからなるる真空二重管の内側
管内に、外表面に選択吸収膜を施した熱伝導率の高い金
属管を嵌合したから、選択吸収膜で吸収した太陽熱は、
ガラス管といった抵抗を介さず、熱伝導率の高い金属管
を介して水に伝えられることから、吸収した太陽熱と水
との熱交換効率は従来の真空二重集熱管に比べはるかに
高くなり、温水生成効率の向上を図ることができる。
【００２４】そして、前記金属管の内周面に放熱用のフ
ィンを設けたので、金属管内面と水との接触面積が可及
的に大きくなり、吸収した太陽熱と水との熱交換効率は
一層高くなり、温水生成効率のより一層の向上を図るこ
とができる。
ィンを設けたので、金属管内面と水との接触面積が可及
的に大きくなり、吸収した太陽熱と水との熱交換効率は
一層高くなり、温水生成効率のより一層の向上を図るこ
とができる。
【図１】第１の発明の一実施例を示す一部省略縦断面
図。
図。
【図２】第１の発明の他の実施例を示す一部省略縦断面
図。
図。
【図３】第２の発明の一実施例を示す一部省略縦断面
図。
図。
【図４】金属管の内周面に設けたフィンの一例を示す断
面説明図。
面説明図。
【図５】金属管の内周面に設けたフィンの他例を示す断
面説明図。
面説明図。
【図６】金属管の内周面に設けたフィンの他例を示す断
面説明図。
面説明図。
【図７】第２の発明の他の実施例を示す一部省略縦断面
図。
図。
【図８】第２の発明の他の実施例を示す一部省略縦断断
面図。
面図。
【図９】本発明を採用した太陽熱温水装置の一例を示す
説明図。
説明図。
１ 外側管 ２ 内側管 ３ 真空二重管 ４ 金属管 ５ 選択吸収膜 ６ フィン ７ 金属管
Claims (2)
- 【請求項１】 透明なガラス製の外側管と内側管とから
なるる真空二重管の内側管内に、外表面に選択吸収膜を
施した熱伝導率の高い金属管を嵌合したことを特徴とす
る太陽熱温水装置における真空二重集熱管。 - 【請求項２】 金属管の内周面に放熱用のフィンを設け
たことを特徴とする請求項１記載の太陽熱温水装置にお
ける真空二重集熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3209595A JPH0552428A (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 太陽熱温水装置における真空二重集熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3209595A JPH0552428A (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 太陽熱温水装置における真空二重集熱管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552428A true JPH0552428A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16575429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3209595A Pending JPH0552428A (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 太陽熱温水装置における真空二重集熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552428A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1335168A2 (de) * | 2002-02-11 | 2003-08-13 | Schott Glas | Anordnung zur Erhöhung der Temperaturwechselbeständigkeit von fluiddurchströmten, druckbelasteten Glasrohren |
| WO2008090454A2 (en) * | 2007-01-25 | 2008-07-31 | Kloben S.A.S. Di Turco Adelino E C. | Solar collector for heating a thermovector fluid |
| KR100913356B1 (ko) * | 2006-08-28 | 2009-08-26 | 우경식 | 태양열 진공관 내부 집열장치 |
| KR200453397Y1 (ko) * | 2008-08-04 | 2011-04-29 | 주명제 | 태양열 집열 진공관 |
| CN102425867A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-04-25 | 中国科学院电工研究所 | 一种带单侧内翅片的槽式太阳能真空集热管 |
| CN102494418A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-06-13 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种强化换热太阳能集热管 |
| CN102569473A (zh) * | 2012-01-21 | 2012-07-11 | 扬州大学 | 同心圆式真空光热光电转换玻璃管 |
| CN111964278A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-11-20 | 江苏浴普太阳能有限公司 | 一种提高传热效率的太阳能真空管及其控制方法 |
-
1991
- 1991-08-21 JP JP3209595A patent/JPH0552428A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1335168A2 (de) * | 2002-02-11 | 2003-08-13 | Schott Glas | Anordnung zur Erhöhung der Temperaturwechselbeständigkeit von fluiddurchströmten, druckbelasteten Glasrohren |
| EP1335168A3 (de) * | 2002-02-11 | 2006-05-24 | Schott Ag | Anordnung zur Erhöhung der Temperaturwechselbeständigkeit von fluiddurchströmten, druckbelasteten Glasrohren |
| US7137413B2 (en) | 2002-02-11 | 2006-11-21 | Schott Ag | Arrangement to increase the thermal fatigue resistance of glass tubes flowed through by fluid and pressure-loaded |
| KR100913356B1 (ko) * | 2006-08-28 | 2009-08-26 | 우경식 | 태양열 진공관 내부 집열장치 |
| WO2008090454A2 (en) * | 2007-01-25 | 2008-07-31 | Kloben S.A.S. Di Turco Adelino E C. | Solar collector for heating a thermovector fluid |
| WO2008090454A3 (en) * | 2007-01-25 | 2008-09-18 | Kloben S A S Di Turco Adelino | Solar collector for heating a thermovector fluid |
| KR200453397Y1 (ko) * | 2008-08-04 | 2011-04-29 | 주명제 | 태양열 집열 진공관 |
| CN102425867A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-04-25 | 中国科学院电工研究所 | 一种带单侧内翅片的槽式太阳能真空集热管 |
| CN102494418A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-06-13 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种强化换热太阳能集热管 |
| CN102569473A (zh) * | 2012-01-21 | 2012-07-11 | 扬州大学 | 同心圆式真空光热光电转换玻璃管 |
| CN111964278A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-11-20 | 江苏浴普太阳能有限公司 | 一种提高传热效率的太阳能真空管及其控制方法 |
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