JPS5816106B2 - 太陽集熱器 - Google Patents

太陽集熱器

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JPS5816106B2
JPS5816106B2 JP52029825A JP2982577A JPS5816106B2 JP S5816106 B2 JPS5816106 B2 JP S5816106B2 JP 52029825 A JP52029825 A JP 52029825A JP 2982577 A JP2982577 A JP 2982577A JP S5816106 B2 JPS5816106 B2 JP S5816106B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、両端が密閉された排気透明吸収体覆い管を具
え、この覆い管が、その全円筒長さにわたって、および
少くとも１８０°の断面領域にわたって内側に選択熱反
射層を具えおよびまたは選択吸収体と共働する太陽集熱
器に関するものである。
太陽集熱器は、太陽光の放射スペクトルの主要部分を熱
に変換し、この熱をできるだけ効率のよい伝搬媒体例え
ば水に伝達する動きをする。
高い効率を得るためには、太陽集熱器はできうる限り、
次のような特性を有さなげればならない。
（ａ） 全太陽スペクトル（λ−０，３〜２μｍ）に
対する良好な吸収（吸収率α≧０．９） （ｂ） 熱放射（λ−３〜３０μｍ）の範囲内におけ
る低い放射（放射率ε≦０．３） （Ｃ） 熱伝導および熱対流による低い熱損失（ｄ）
低い熱容量 本明細書では選択熱反射層は、太陽光（０，３〜２μｍ
）に対しては透明であり、熱放射（３〜３０μｍ）に対
しては反射し、放射率ε≦０．３および熱放射に対する
反射容量Ｒ＞０．７（ε−１〜Ｒ）を有する層を意味し
ているものと理解すべきである。
この種の熱反射層は、金、銀、２酸化スズあるいは好適
にはスズをドープした酸化インジウムより作ることがで
きる。
太陽光（０，３〜２μｍ）に対しては、選択吸収体は、
α≧０．８５である吸収率を有し、熱放射（３〜３０Ａ
ｍ）に対してはε＜０．１５である放射率を有している
。
この種の選択吸収体は、例えば酸化ニッケルあるいは酸
化鋼あるいは硫化コバルトで作ることができる。
非選択吸収体では、α）ε≧０．８５である。
この種の非選択吸収体は、例えば黒ガラスエナメルで作
られる。
前述したこの種の太陽集熱器は、Ｕ型の吸収体が、排気
されたガラス覆い管内に密封されたものが知られている
。
また、平坦な吸収体が多数の隣接および接触する排気ガ
ラス管によって覆われている太陽集熱器が知られている
。
製造の間に、覆い管（これらの円筒状領域内に選択熱反
射層を具えている）は、それらの端部を密閉する。
このため、覆い管の端部はどのような層も設けられてい
ない。
しかし、密封された内部吸収体を有する公知の太陽集熱
器は、覆い管の端部封止面からその熱を放射するため、
および平坦な吸収体上に種々の覆い管を有する他の公知
の太陽集熱器は、その熱の一部を覆い管の下側半分に伝
達し、この熱が最終的には熱伝導によって覆い管の被覆
されていない端部に達し、覆い管の端部の上側半分に放
射されるために、層の設けられていない覆い管の端部は
、放射による熱損失を生じる。
ガラスは高い放射率を有するために、この種の放射損失
は比較的高（、層の設けられていない覆い管の端部は、
覆い管の全表面領域の５〜１０％を占るために、放射損
失はさらに高くなる。
本発明の目的は、覆い管の端部を通してのこのような放
射損失を排除することにある。
これは、前述した種類の太陽集熱器において、覆い管の
少くともて端部面に、その内側面に金属反射層を設ける
ことによって行なわれる。
覆い管の端部面上に反射層を設ける結果、吸収体から発
生する熱放射は、覆い管によって全く吸収されないか、
あるいは覆い管によって放射されない。
内部吸収体を具える太陽集熱器においては、内部吸収体
が挿入される覆い管の端部面上にのみ。
反射層を設けることで十分である。
また、覆い管は２重壁形とすることもできる。
反射層は、金、銀、アルミニウム、鉛あるいは銅のよう
な低熱放射率の金属あるいは金属合金で作るのが好適で
ある。
低熱放射の金属あるいは金。属合金は、放射率ε＜０．
０５を有している。
反射層は焼いた貴金属により作ることもできる。
この種の層は、太陽集熱器の最終組立前に堆積されるこ
とができる。
しかし、覆い管を排気しおよび密閉した後にのＪみ、反
射層は端部面上に完全に堆積される。
このためには、本発明太陽集熱器の一実施例においては
、外部加熱によって蒸発させることのできる多量の金属
を、少くとも１つの端部の近辺であって且つ覆い管内に
設けるのが好適である。
覆い管の軸を横切って延在する反射体を覆い管の円筒状
部分の両端に設ける場合には、蒸発させられる多量の金
属を、反射体の、円筒状部分より離れた側に設ける。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
４第１図は本発明太陽集熱器の縦断面図である。
第２図は、第１図の太陽集熱器の■−■線に沿った断面
図である。
この太陽集熱器は、透明覆い管１を具えている。
この覆い管は、ガラスから作られており、両端で密閉さ
れて、ドーム状の端部面２および３が形成される。
端部面３に、封止された排気用ステム４を設ける。
このステムを経て、覆い管の内部を、１ミリバールより
も小さい残留ガス圧力まで排気する。
覆い管１は、その円筒軸長さ方向および１８０°の断面
領域にわたって蒸着した銀の内部反射層５を具えている
。
さらに、覆い管１は、反射層５の上部であって円筒状領
域内に、スズのドープされたＩｎ２Ｏ３より成る選択ン
熱反射層６を具えている。
覆い管１の端部面２内には、ガラスあるいは金属の管状
吸収体γを気密状に密封する。
この吸収体はＵ形構造をしており、太陽光線により加熱
される伝搬媒体例えば水を収容する働きをする。
Ｕ形管の軸方向に延在する吸収体１の中央面を、内部反
射層５の対称面内であって、覆い管の軸と内部反射層と
の間に配置する。
覆い管１０円筒状領域内では、吸収体は例えば黒ガラス
エナメルより成る黒衣面層７ａを具えている。
この吸収体７を、２つの平坦な反射体８および９によっ
て覆い管１内の好適な位置に保持する。
これら反射体は、覆い管の円筒状部分の両端で管軸を横
切って延在しており、蒸着アルミニウム層を有するマイ
カにより作られている。
さらに反射体９はゲッタ・リング（ｇｅｔｔｅｒ ｒ
ｉｎｇ） １０を支持している。
ガラス心棒１１を吸収体７の最端部に溶融し、このガラ
ス心棒を反射体９に取付けて保持する。
このような太陽集熱器の製造に用いられる基本材料は円
形断面を有するガラス管である。
このガラス管の内部には層５および６を最初に設ける。
吸収体７を、ガラス管の一端で封止する。
反射体８および９を設けた後、ガラス管の他端を閉じて
ガラス管を排気した後密閉する。
端部面２からの熱損失を避けるために、例えばアルミニ
ウム、鉛あるいは銅の２つの多量の金属１２を、反射体
８に設ける。
覆い管１を排気した後、覆い管を、多量の金属１２の領
域内で誘導加熱により外部的に加熱する。
その結果、金属１２は蒸発して、覆い管１の端部面２上
に、金属反射層１３として堆積する。
同時に、蒸発した金属は、反射体８と端部面２との間の
領域内の吸収体管γ上に堆積する。
これは、前記領域内の吸収体管からの熱放射を妨げるの
に好適である。
第３図は、本発明太陽集熱器の他の実施例の縦断面図で
あり、第４図は第３図の太陽集熱器の■−■線断面図で
ある。
この太陽集熱器は、数個の排気されたガラス管１５を具
えている。
これらガラス管は、互いに接触して隣り合って配置され
ており、これらの端部は密閉されている。
ガラス管１５は、互いにゆとりをもって配置することも
でき、あるいは接着剤または溶融によって相互接続する
ことができる。
ガラス覆い管１５の内側には、例えばスズをドープした
■ｎ２０３より成る選択熱反射層１６を全周に設ける。
この反射層１６は、製造技術上の理由により、覆い管１
５０円筒状領域にわたってのみ延在する。
これらの管１５によって覆われる吸収体１７は、圧力の
もとで冷間溶接された黒化金属板より作る。
これら金属板は、熱伝達媒体例えば水のためのチャンネ
ル状ダクト１８を具えている。
吸収体１７は、選択吸収体を具、えることもできる。
吸収体の後方を、絶縁材料１９によって熱絶縁する。
覆い管１５０円筒状部分の両端には、覆い管の軸を横切
って延在し、蒸着アルミニウム層を有するマイカより成
る反射体２０および２１を設ける。
ゲッタ・リング２２を反射体２１に取付ける。
さらに、これら反射体２０および２１に接触させて、少
量の金属２３、例えば鉛を設ける。
これらの金属は、排気した覆い管を製造した後に、外部
誘導加熱によって蒸発する。
このようにして、覆い管のドーム状端部面２４および２
５に鉛の反射層２６が堆積する。
この反射層は、覆い管の内側への熱放射を妨げる。
第３図および第４図に示すような太陽集熱器の具体例で
は、ガラス覆い管１５の直径は６５ｍｍでありその壁厚
は１．２朋であり、その長さは１００ｃｍである。
酸化インジウムより成る選択熱反射層１６の厚さは、０
．３ミクロンである。
吸収体１Ｔは、約０．２朋の厚さと、吸収率α−０，９
５と、放射率ε−０，８とを有する黒い被覆層〔例えば
アクアダク） （ａｑｕａｄａｃｔ ） ） を有し
ている。
覆い管１５と吸収体１７との間の距離は、２０ｒｎｍで
ある。
鉛反射層２６の厚さは０．１ミクロンである。
これらの覆い管を、これら覆い管の両端における反射層
と共に用いる場合には、被覆されていない端部面を具え
る覆い管と比較して、２０％の熱損失を軽減できた。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明太陽集熱器の一実施例の縦断面図、第２
図は第１図の■−■線断面図、第３図は他の実施例の縦
断面図、第４図は第３図の■−■線断面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 両端が密閉された排気透明吸収体覆い管を具え、こ
    の覆い管が全円筒長さにわたって、および少なくとも１
    ８０°の断面領域にわたって内側に選択熱反射層を具え
    およびまたは選択吸収体と共働する太陽集熱器において
    、覆い管１，１５０少くとも一端部面２，２４，２５の
    内側に金属反射層１３，２６を設けたことを特徴とする
    太陽集熱器。
JP52029825A 1976-03-23 1977-03-19 太陽集熱器 Expired JPS5816106B2 (ja)

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DE19762612171 DE2612171A1 (de) 1976-03-23 1976-03-23 Sonnenkollektor mit evakuiertem absorber-abdeckrohr

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JPS52116942A JPS52116942A (en) 1977-09-30
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CA (1) CA1066974A (ja)
DE (1) DE2612171A1 (ja)
FR (1) FR2345678A1 (ja)
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