JPS58173348A - 太陽熱収集伝送装置 - Google Patents
太陽熱収集伝送装置Info
- Publication number
- JPS58173348A JPS58173348A JP57056215A JP5621582A JPS58173348A JP S58173348 A JPS58173348 A JP S58173348A JP 57056215 A JP57056215 A JP 57056215A JP 5621582 A JP5621582 A JP 5621582A JP S58173348 A JPS58173348 A JP S58173348A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens system
- heat
- heat transfer
- pipe
- hollow pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/30—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with lenses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/12—Light guides
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、太陽熱を効果的に収集して任意所望の箇所へ
伝送するようにした太陽熱収集伝送装置に関する。
伝送するようにした太陽熱収集伝送装置に関する。
最近、省エネルギーを目的として、或いは、クリーンエ
ネルギーを目指して太陽光エネルギーか注目され、その
効果的第１１用について各方面で活発に研究開発売行な
われている。本発明もその一環としてなされたもので、
特に、レンズ系によって太陽光を集束するとともに、該
レンズ系の焦点位置を通るように熱伝送装置を配設し、
もって、太陽光の熱エネルギーを効果的に収集して伝送
し得るようにしたものである。
ネルギーを目指して太陽光エネルギーか注目され、その
効果的第１１用について各方面で活発に研究開発売行な
われている。本発明もその一環としてなされたもので、
特に、レンズ系によって太陽光を集束するとともに、該
レンズ系の焦点位置を通るように熱伝送装置を配設し、
もって、太陽光の熱エネルギーを効果的に収集して伝送
し得るようにしたものである。
第１図は、本発明の一実施例を説明するだめの部分的斜
視図、第２図はその横断面図で、図中、］０＆よフレネ
ルレンズ等の太陽光エネルギーＬを集束するだめのレン
ズ系、加は該レンズ系１ｏニよって集束された太陽光エ
ネルギーを熱エネルギーに変換して任意所望の箇所へ伝
送するための熱伝送装置で、該熱伝送パイプは、中空の
パイプ２１と、該中空のパイプ２１内に該中空のパイプ
２】と略同軸に配設された熱伝送パイプρとから成り、
熱伝送パイプ２２がレンズ系１０の略焦点位置を通るよ
うに配置されている。中空パイプ２１は全体が透明体で
構成されるか、或いは、図示のように、レンズ系１０に
よって集束された太陽光が通過するようその一部Ａが透
明に構成され、その他の部分には必要によリミラー仕上
げされた反射膜おが施こされている。従って、レンズ系
１０によって集束された太陽光りは、透明の中空パイプ
２１又は中空パイプ２１の透明部Ａを通して熱伝送パイ
プηに到達し、該熱伝送パイプｎによって熱エネルギー
に変換されるが、該熱伝送パイプｎ内には流動性の熱担
持物質２４が充填されており、該熱担持物質Ｕが図示し
ない加圧手段によって該熱伝送パイプ部内を強制的に移
動されて図示しない熱交換器に伝達され、該熱交換器に
おいて種々の熱源として使用される。
視図、第２図はその横断面図で、図中、］０＆よフレネ
ルレンズ等の太陽光エネルギーＬを集束するだめのレン
ズ系、加は該レンズ系１ｏニよって集束された太陽光エ
ネルギーを熱エネルギーに変換して任意所望の箇所へ伝
送するための熱伝送装置で、該熱伝送パイプは、中空の
パイプ２１と、該中空のパイプ２１内に該中空のパイプ
２】と略同軸に配設された熱伝送パイプρとから成り、
熱伝送パイプ２２がレンズ系１０の略焦点位置を通るよ
うに配置されている。中空パイプ２１は全体が透明体で
構成されるか、或いは、図示のように、レンズ系１０に
よって集束された太陽光が通過するようその一部Ａが透
明に構成され、その他の部分には必要によリミラー仕上
げされた反射膜おが施こされている。従って、レンズ系
１０によって集束された太陽光りは、透明の中空パイプ
２１又は中空パイプ２１の透明部Ａを通して熱伝送パイ
プηに到達し、該熱伝送パイプｎによって熱エネルギー
に変換されるが、該熱伝送パイプｎ内には流動性の熱担
持物質２４が充填されており、該熱担持物質Ｕが図示し
ない加圧手段によって該熱伝送パイプ部内を強制的に移
動されて図示しない熱交換器に伝達され、該熱交換器に
おいて種々の熱源として使用される。
斯様にして熱交換されて冷却された熱担持物質列は熱伝
送パイプρ内を循環して再度レンズ系１０の焦点位置を
通り、ここで前述のようにして再び加熱され、再度熱交
換器に伝達され、このサイクルがくシ返し連続して行な
われる。上述のように、本発明によると、レンズ系によ
って集束した太陽光エネルギーによって熱伝送パイプ内
の熱担持物質を加熱し、該熱担持物質を熱交換器に伝送
して種々の熱源として使用して冷却し、次いで、再度前
記レンズ系の焦点位置に循環させて使用するものである
が、このように、レンズ系の焦点位置に熱伝送パイプを
配設するようにすると、レンズ系によって形成される太
陽像よりも熱伝送パイプの径を大きくすることが可能で
あシ、従って、レンズ系の焦点位置が多少ずれても太陽
光エネルギーを効果的に熱エネルギーに変換して熱伝送
パイプ内の熱担持物質に伝達することができる。なお、
その際、熱伝送パイプρを黒体等で構成しておくと、レ
ンズ系によって集束した太陽光エネルギーをより効果的
に熱エネルギーとして利用することができる。即ち、熱
伝送パイプｎからの熱放射を極力少なくシ、該熱伝送パ
イプに到達した太陽光エネルギーをよシ効果的に熱エネ
ルギーに変換して熱相持物質に伝達することができる。
送パイプρ内を循環して再度レンズ系１０の焦点位置を
通り、ここで前述のようにして再び加熱され、再度熱交
換器に伝達され、このサイクルがくシ返し連続して行な
われる。上述のように、本発明によると、レンズ系によ
って集束した太陽光エネルギーによって熱伝送パイプ内
の熱担持物質を加熱し、該熱担持物質を熱交換器に伝送
して種々の熱源として使用して冷却し、次いで、再度前
記レンズ系の焦点位置に循環させて使用するものである
が、このように、レンズ系の焦点位置に熱伝送パイプを
配設するようにすると、レンズ系によって形成される太
陽像よりも熱伝送パイプの径を大きくすることが可能で
あシ、従って、レンズ系の焦点位置が多少ずれても太陽
光エネルギーを効果的に熱エネルギーに変換して熱伝送
パイプ内の熱担持物質に伝達することができる。なお、
その際、熱伝送パイプρを黒体等で構成しておくと、レ
ンズ系によって集束した太陽光エネルギーをより効果的
に熱エネルギーとして利用することができる。即ち、熱
伝送パイプｎからの熱放射を極力少なくシ、該熱伝送パ
イプに到達した太陽光エネルギーをよシ効果的に熱エネ
ルギーに変換して熱相持物質に伝達することができる。
また、その際、図示のように、中空パイプ２１の一部す
なわち、レンズ系１０によって集束された太陽光が通過
する部分Ａのみを透明とし、その他の部分をミラー仕上
げした反射膜ηに構成しておく時は、熱伝送パイプｎか
ら放射した輻射熱を該反射膜乙で反射して再度熱伝送パ
イプｎへ戻すので、レンズ系によって集束した太陽光エ
ネルギーをより効果的に熱エネルギーに変換することが
できる。更には、第３図に示すように、熱伝送パイプｎ
の一部すなわちレンズ系１０の焦点位置に相当する部分
Ｂのみ黒体で構成し、その他の部分Ｃをミラー仕上げし
ておくと、高温時、該ミラー仕上げした部分Ｃからの熱
放射は黒体部分Ｂからの熱放射に比してより少ないので
、レンズ系によって集束した太陽光エネルギーをより効
果的に熱エネルギーに変換することかできる。なお、以
上説明した中空パイプ２１の透明領域Ａ及び熱伝送パイ
プηの黒体領域Ｂは、レンズ系によって集束した太陽光
の光束の外周光が通過する面積よシも多少大きくしてお
くと、レンズ系の焦点位置がずれた場合にも効果的に太
陽光エネルギーを熱エネルギーに変換することができ、
また、レンズ系の周辺部によって集束された不規則光（
レンズの周辺部によって集束される太陽光はレンズの色
収差によって波長毎にその焦点位置が異なる）を効果的
に熱エネルギーに変換することができる。更に、中空パ
イプ加内を真空にしておくか、又は、該中空パイプ内に
不活性ガスを充填しておく時は、伝熱による熱の放散が
少なくなり、より効果的に太陽光エネルギーを熱エネル
ギーとして利用することができる。
なわち、レンズ系１０によって集束された太陽光が通過
する部分Ａのみを透明とし、その他の部分をミラー仕上
げした反射膜ηに構成しておく時は、熱伝送パイプｎか
ら放射した輻射熱を該反射膜乙で反射して再度熱伝送パ
イプｎへ戻すので、レンズ系によって集束した太陽光エ
ネルギーをより効果的に熱エネルギーに変換することが
できる。更には、第３図に示すように、熱伝送パイプｎ
の一部すなわちレンズ系１０の焦点位置に相当する部分
Ｂのみ黒体で構成し、その他の部分Ｃをミラー仕上げし
ておくと、高温時、該ミラー仕上げした部分Ｃからの熱
放射は黒体部分Ｂからの熱放射に比してより少ないので
、レンズ系によって集束した太陽光エネルギーをより効
果的に熱エネルギーに変換することかできる。なお、以
上説明した中空パイプ２１の透明領域Ａ及び熱伝送パイ
プηの黒体領域Ｂは、レンズ系によって集束した太陽光
の光束の外周光が通過する面積よシも多少大きくしてお
くと、レンズ系の焦点位置がずれた場合にも効果的に太
陽光エネルギーを熱エネルギーに変換することができ、
また、レンズ系の周辺部によって集束された不規則光（
レンズの周辺部によって集束される太陽光はレンズの色
収差によって波長毎にその焦点位置が異なる）を効果的
に熱エネルギーに変換することができる。更に、中空パ
イプ加内を真空にしておくか、又は、該中空パイプ内に
不活性ガスを充填しておく時は、伝熱による熱の放散が
少なくなり、より効果的に太陽光エネルギーを熱エネル
ギーとして利用することができる。
第４図は、前述のごとき点焦点型のレンズ系１０を複数
個用い、各レンズ系の焦点位置を前記熱伝送パイプが通
過するようにした場合の実施例を示す要部側断面図、第
５図は、上記レンズ系１０として線焦点型のリニアフレ
ネルレンズを用いた場合の要部側断面図、第６図は、第
５図の横断面図で、このように、複数個の点焦点型フレ
ネルレンズを用い、各レンズの焦点位置を通るように熱
伝送装置を配設し、或いは、熱伝送装置と平行にリニア
フレネルレンズを配設し、該リニアフレネルレンズの焦
点に沿って熱伝送装置を配設すると、より効果的に太陽
光エネルギーを熱エネルギーに変換して利用することが
できる。
個用い、各レンズ系の焦点位置を前記熱伝送パイプが通
過するようにした場合の実施例を示す要部側断面図、第
５図は、上記レンズ系１０として線焦点型のリニアフレ
ネルレンズを用いた場合の要部側断面図、第６図は、第
５図の横断面図で、このように、複数個の点焦点型フレ
ネルレンズを用い、各レンズの焦点位置を通るように熱
伝送装置を配設し、或いは、熱伝送装置と平行にリニア
フレネルレンズを配設し、該リニアフレネルレンズの焦
点に沿って熱伝送装置を配設すると、より効果的に太陽
光エネルギーを熱エネルギーに変換して利用することが
できる。
第７図は、更に、本発明の他の実施例を説明するだめの
要部斜視図、第８図は、その横断面図で、この実施例は
、図示のように、前述のごとき熱伝送パイプｎに、該熱
伝送パイプｎの略半周を覆いかつ前記中空パイプ２１を
半径方向に略２分する伝熱性遮光板５を設けたもので、
このようにすると、レンズ系１０によって集束された太
陽光エネルギーは該伝熱性遮光板５によって熱エネルギ
ーに変換され、熱エネルギーにされてから熱伝送ノくイ
ブｎに伝達されるので、熱伝送／＜イブηがレンズ系１
０゜の焦点位置から多少ずれていても効果的に太陽光エ
ネルギーを熱エネルギーに変換して伝送するととができ
る。なお、その際、伝熱性遮光板５は、中空パイプ内全
体に設ける必要はなく、レンズ系の焦点位置に対応する
部分にのみ設けるようにしてもよいことは容易に理解で
きょう。また、その際、リニアフレネルレンズを用いる
場合は、第９図に示すように、レンズ系１０の焦点が該
伝熱遮光板５全体にわたるようにしてもよい。
要部斜視図、第８図は、その横断面図で、この実施例は
、図示のように、前述のごとき熱伝送パイプｎに、該熱
伝送パイプｎの略半周を覆いかつ前記中空パイプ２１を
半径方向に略２分する伝熱性遮光板５を設けたもので、
このようにすると、レンズ系１０によって集束された太
陽光エネルギーは該伝熱性遮光板５によって熱エネルギ
ーに変換され、熱エネルギーにされてから熱伝送ノくイ
ブｎに伝達されるので、熱伝送／＜イブηがレンズ系１
０゜の焦点位置から多少ずれていても効果的に太陽光エ
ネルギーを熱エネルギーに変換して伝送するととができ
る。なお、その際、伝熱性遮光板５は、中空パイプ内全
体に設ける必要はなく、レンズ系の焦点位置に対応する
部分にのみ設けるようにしてもよいことは容易に理解で
きょう。また、その際、リニアフレネルレンズを用いる
場合は、第９図に示すように、レンズ系１０の焦点が該
伝熱遮光板５全体にわたるようにしてもよい。
以上の説明から明らかなように、本発明によると、簡単
かつ安価な構成によって効率よく太陽光エネルギーを熱
エネルギーに変換して任意所望の箇所へ伝送して使用す
ることができる。
かつ安価な構成によって効率よく太陽光エネルギーを熱
エネルギーに変換して任意所望の箇所へ伝送して使用す
ることができる。
第１図は、仝発明による太陽熱収集伝送装置の一実施例
を説明するための要部斜視図、第２図は、第１図の横断
面図、第３図は、本発明の変形実施例を説明するための
要部横断面図、第４図及び第５図は、それぞれ本発明の
他の実施例を説明するための要部側断面図、第６図は、
第５図の横断面図、第７図は、本発明の更に他の実施例
を説明するだめの要部斜視図、第８図は、第７図の横断
面し１、第９図は、リニアフレネルレンズを用いた場合
の横断面図である。 １０・・レンズ系、加・・・熱伝送装置、２１・・中空
パイプ、２２・・熱伝送パイプ、ｎ・・熱反射膜、２４
・・・熱担持物質、５ 伝熱遮光板。 第１図 第３図 第４図 第５図 第６１ＱＩ 第９図 り 第 ７ 図
を説明するための要部斜視図、第２図は、第１図の横断
面図、第３図は、本発明の変形実施例を説明するための
要部横断面図、第４図及び第５図は、それぞれ本発明の
他の実施例を説明するための要部側断面図、第６図は、
第５図の横断面図、第７図は、本発明の更に他の実施例
を説明するだめの要部斜視図、第８図は、第７図の横断
面し１、第９図は、リニアフレネルレンズを用いた場合
の横断面図である。 １０・・レンズ系、加・・・熱伝送装置、２１・・中空
パイプ、２２・・熱伝送パイプ、ｎ・・熱反射膜、２４
・・・熱担持物質、５ 伝熱遮光板。 第１図 第３図 第４図 第５図 第６１ＱＩ 第９図 り 第 ７ 図
Claims (9)
- （１）、太陽光を集束するだめのレンズ系と、該レンズ
系の焦点位置を通過するように配設された熱伝送装置と
を有し、該熱伝送装置は中空のパイプと、該中空のパイ
プ内に該パイプと同軸的に配設されかつ内部に流動性熱
担持物質が充填されている熱伝送パイプとを有し、前記
中空パイプが透明体で構成され、かつ、前記熱伝送パイ
プが黒体で構成されていることを特徴とする太陽熱収集
伝送装置。 - （２）、前記熱伝送パイプは前記レンズ系の焦点位置に
対応する部分のみ黒体で構成され、その他の部分はミラ
ー仕上げされていることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項に記載の太陽熱収集伝送装置。 - （３）、前記中空パイプは前記レンズ系によって集束さ
れた太陽光が通過する部分のみ透明体で構成され、その
他の部分はミラー仕上げされている・ことを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項に記載の太陽
熱収集伝送装置。 - （４）、前記中空パイプ内が真空であることを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項のいずれか
１項に記載の太陽熱収集伝送装置。 - （５）、前記中空パイプ内に不活性ガスが充填されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（
３）項のいずれか１項に記載の太陽熱収集伝送装置。 - （６）、前記熱伝送装置に沿って多数個の点焦点型レン
ズが配設されていることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項乃至第（５）項のいずれか１項に記載の太陽熱
収集伝送装置。 - （７）、前記熱伝送装置に沿って線焦点型のリニアレン
ズが配設されていることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項乃至第（５）項のいずれか１項に記載の太陽熱
収集伝送装置。 - （８）、前記熱伝送パイプの略半周を覆いかつ前記中空
パイプを半径方向に略２分する伝熱性遮光板を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（力項
のいずれか１項に記載の太陽熱収集伝送装置。 - （９）、前記伝熱性遮光板が前記レンズ系の焦点位置近
傍にのみ設けられていることを特徴とする特許請求の範
囲第（８）項に記載の太陽熱収集伝送装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57056215A JPS58173348A (ja) | 1982-04-05 | 1982-04-05 | 太陽熱収集伝送装置 |
| AU13105/83A AU551553B2 (en) | 1982-04-03 | 1983-03-31 | Solar energy collecting apparatus |
| US06/482,027 US4512335A (en) | 1982-04-03 | 1983-04-04 | Solar energy collecting apparatus |
| KR2019860015854U KR870002412Y1 (ko) | 1982-04-05 | 1986-10-16 | 태양열 수집 전송 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57056215A JPS58173348A (ja) | 1982-04-05 | 1982-04-05 | 太陽熱収集伝送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58173348A true JPS58173348A (ja) | 1983-10-12 |
Family
ID=13020877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57056215A Pending JPS58173348A (ja) | 1982-04-03 | 1982-04-05 | 太陽熱収集伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58173348A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110083664A1 (en) * | 2009-10-13 | 2011-04-14 | William James Todd | Collecting solar radiation using fresnel shifting |
| CN103206792A (zh) * | 2013-04-23 | 2013-07-17 | 中国科学院电工研究所 | 槽式聚光器太阳能能流测量仪 |
-
1982
- 1982-04-05 JP JP57056215A patent/JPS58173348A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110083664A1 (en) * | 2009-10-13 | 2011-04-14 | William James Todd | Collecting solar radiation using fresnel shifting |
| CN103206792A (zh) * | 2013-04-23 | 2013-07-17 | 中国科学院电工研究所 | 槽式聚光器太阳能能流测量仪 |
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