JPH083886Y2 - 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、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、該貯水容器の外周部に環状の
支持具が取り付けられ、該支持具を挟むようにして該貯
水容器の外表面に複数の突起が形成されてなることを特
徴とする。

本考案における貯水容器の複数の突起は、貯水容器の
溶接部を避け、且つガラス容器と接触しないような高さ
に形成され、通常は金属板を円筒形に加工した後、支持
具が取り付けられる位置に所望の間隔を設け、プレス加
工によって形成する。

本考案における環状の支持具としては、例えば板バ
ネ、コイルバネ、線バネ及びこれらのバネの連結したも
のが使用可能である。板バネからなる支持具の場合、部
分的に複数屈曲させた箇所を設けて、貯水容器がガラス
容器と接触しないようにして、安定した隙間寸法の断熱
空間を形成する。また線バネからなる支持具の場合、外
径がガラス容器の内径寸法と略等径で、内径が貯水容器
の外径と略等径の波型環状のものが適当である。

このように本考案においては、各種の支持具が使用可
能であるが、その製造工程や取り付けの容易さ、強度の
点を考慮した場合、各々の両端にフックを有し、両端で
掛合しあうコイルバネ部と板バネ部とからなる支持具が
最も好ましく、この支持具の板バネ部を挟むようにして
貯水容器の外表面に複数の突起部を形成し、コイルバネ
部の上に貯水容器を位置させて使用することによって安
定した隙間寸法の断熱空間が形成される。この支持具の
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、貯水容器内における安定した断熱空間が得られなく
な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
表面に環状の支持具を挟むような複数の突起を形成すれ
ば良く、貯水容器の溶接部を加工する必要がないため、
溶接部付近からの亀裂の発生が抑えられ、且つ複数の突
起の間に支持具が取付けられるので、ガラス容器内部で
の支持具の位置ずれが防止される。

［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れている。

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、付着金具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っ
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との間に間隙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り、その場合は、
各支持具ごとにそれを挟む複数の突起を設ける。

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。

さらに先記した実施例の形態の真空式太陽熱集熱器の
場合、貯水容器３の突起部3a、3aのところに板バネ部7b
の中央を位置させると、ガラス容器２内における支持具
７の位置ずれの防止がさらに向上するが、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
が貯水容器の外表面に形成された複数の突起の間に取り
付けられているため、支持具の位置がずれることがな
く、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……突起部 ７……支持具、7a……コイルバネ部 7b……板バネ部

Claims (1)

【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、該貯水容器の外周部に環状の支持具が取り付けら
   れ、該支持具を挟むようにして該貯水容器の外表面に複
   数の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。