JPS5833056A - 太陽集熱器 - Google Patents
太陽集熱器Info
- Publication number
- JPS5833056A JPS5833056A JP56131038A JP13103881A JPS5833056A JP S5833056 A JPS5833056 A JP S5833056A JP 56131038 A JP56131038 A JP 56131038A JP 13103881 A JP13103881 A JP 13103881A JP S5833056 A JPS5833056 A JP S5833056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat collecting
- heat collector
- collecting body
- reflecting plate
- 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
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- 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】
この脅明紘安価で実用的な太陽集熱器に関する。
更に＃しくは、入射角依存性を減少させ集熱効率を上昇
させた固定式の集光型太陽熱集熱ｌｌ！に関する０ 。
させた固定式の集光型太陽熱集熱ｌｌ！に関する０ 。
従来から集光形集熱器に用いる、太陽光線を反射板で集
光してエネルギー重度を高めて高温度の熱出力を得る手
段として多くの構造のものが知られている。集熱形には
固定式と追尾式があや、固定式のものは太陽光線の方向
に対して反射板と集熱体の位置関係が固定であるため集
光比、すなわち太陽光−を受ける反射板Ｏ１１口面積と
集熱体面積との比を大きくとれない。一方、集光比を大
きくとって集熱温度の高い熱出力を得ようとすると追尾
機構を必要とする。つ１０、反射板の焦点位置に集熱体
を配置し、當に反射板を太陽の方向に向けるように動か
す必要がある。そしてかような追尾式集熱＠Ｋ＞いては
追尾機構がコスト高となる点不利であ争、可動部分の最
期の信頼性やメンテナンスの点で問題があった。
光してエネルギー重度を高めて高温度の熱出力を得る手
段として多くの構造のものが知られている。集熱形には
固定式と追尾式があや、固定式のものは太陽光線の方向
に対して反射板と集熱体の位置関係が固定であるため集
光比、すなわち太陽光−を受ける反射板Ｏ１１口面積と
集熱体面積との比を大きくとれない。一方、集光比を大
きくとって集熱温度の高い熱出力を得ようとすると追尾
機構を必要とする。つ１０、反射板の焦点位置に集熱体
を配置し、當に反射板を太陽の方向に向けるように動か
す必要がある。そしてかような追尾式集熱＠Ｋ＞いては
追尾機構がコスト高となる点不利であ争、可動部分の最
期の信頼性やメンテナンスの点で問題があった。
そのため固定式の集熱形集光器を対象として集熱効率を
向上させて温度の高い熱出力を得ようとする試みが種々
なされている。例えば断面を第１図又は第２図に示すよ
うに、光の入射角が変動し九場合に、それに応じて光を
集束できるように従来の口＠（第１図中破線部）よ秒亀
大きな集熱体面を略半円筒状反射板（１）の光集束部付
近に設けた秒、集熱体の垂直方向に集熱板を設けて集熱
効事を上昇させた構成からなる集熱器が知られている。
向上させて温度の高い熱出力を得ようとする試みが種々
なされている。例えば断面を第１図又は第２図に示すよ
うに、光の入射角が変動し九場合に、それに応じて光を
集束できるように従来の口＠（第１図中破線部）よ秒亀
大きな集熱体面を略半円筒状反射板（１）の光集束部付
近に設けた秒、集熱体の垂直方向に集熱板を設けて集熱
効事を上昇させた構成からなる集熱器が知られている。
１＞％矢印は入射光及び反射光の異体例である。
しかし、上記構成Ｍ＄Ｐいては集光比が小さくが伽集熱
体の表面積が大きくな抄表面から放散する熱損失が大き
く、高温で高効率の集熱を得ることは困難であつ九◇ 一方、集熱体（２）を第８図に示すごとくダラス管（５
）内に設置して真空断熱し、これを第４図に示すように
構成（（＠は外被用ガラス管である）して集熱体から放
散される熱損失のうち対流及び伝導による損失分を防ぎ
、集熱性を向上させることも知られているが、ミラーや
レンズを用いて集光を行なわないかぎ妙高温で高効率の
集熱を得ることはやは秒困難であった。
体の表面積が大きくな抄表面から放散する熱損失が大き
く、高温で高効率の集熱を得ることは困難であつ九◇ 一方、集熱体（２）を第８図に示すごとくダラス管（５
）内に設置して真空断熱し、これを第４図に示すように
構成（（＠は外被用ガラス管である）して集熱体から放
散される熱損失のうち対流及び伝導による損失分を防ぎ
、集熱性を向上させることも知られているが、ミラーや
レンズを用いて集光を行なわないかぎ妙高温で高効率の
集熱を得ることはやは秒困難であった。
この発明はこれらの問題点を解消すべくなされたもので
あ抄、放熱面積の小さい集熱体を用いた場合においても
大きな集光比をとることができ高温で高効率の集熱が得
られる集光型集熱器を提供するものである０ かくしてこの発明によれば、略半円筒状反射板の光集束
部に長尺状の集熱体を配置してなる集光形太陽集熱器で
あって、該集熱体を中心として、複数の補助反射板を半
円筒状反射板の開口部に肉って放射状にかつ集熱体に対
して熱的絶縁状態で配設してなることを特徴とする太陽
集熱器が提供される〇 この発明における略半円筒状反射板とは、アルｔニウム
、ステンレス、アクリルミラー、カラスミラー等を反射
板材料とする当該分野で用いられる放物面状、樋状、複
合放物面状等の形状を有する長尺状の反射板を示すもの
である。また長尺状の集熱体とは、表面に黒色り田ム等
Ｏ選択吸収面処堰をし丸鋼管等の金属パイプ中内部に作
動液を封入し九ヒートパイプを有する集熱材等当該分野
で用いられる集熱体を示すものである。ことに小口径の
パイプ状集熱体を用い九場合、熱損失がなくこの発明の
効果の点好ましい。
あ抄、放熱面積の小さい集熱体を用いた場合においても
大きな集光比をとることができ高温で高効率の集熱が得
られる集光型集熱器を提供するものである０ かくしてこの発明によれば、略半円筒状反射板の光集束
部に長尺状の集熱体を配置してなる集光形太陽集熱器で
あって、該集熱体を中心として、複数の補助反射板を半
円筒状反射板の開口部に肉って放射状にかつ集熱体に対
して熱的絶縁状態で配設してなることを特徴とする太陽
集熱器が提供される〇 この発明における略半円筒状反射板とは、アルｔニウム
、ステンレス、アクリルミラー、カラスミラー等を反射
板材料とする当該分野で用いられる放物面状、樋状、複
合放物面状等の形状を有する長尺状の反射板を示すもの
である。また長尺状の集熱体とは、表面に黒色り田ム等
Ｏ選択吸収面処堰をし丸鋼管等の金属パイプ中内部に作
動液を封入し九ヒートパイプを有する集熱材等当該分野
で用いられる集熱体を示すものである。ことに小口径の
パイプ状集熱体を用い九場合、熱損失がなくこの発明の
効果の点好ましい。
なお、この発明の太陽集熱器は第３図に示すように全体
を覆う外被用ガラス管を含む構成であってもよく、外被
用ガラス管内が真空断熱されたものであってもよい。ま
た、集熱体として第８図に示したようなガラス管によっ
て真空断熱されたものを用いてもよい。
を覆う外被用ガラス管を含む構成であってもよく、外被
用ガラス管内が真空断熱されたものであってもよい。ま
た、集熱体として第８図に示したようなガラス管によっ
て真空断熱されたものを用いてもよい。
以下、添付の図面に基づきこの発明の詳細な説明する＠
第５図はこの発明の太陽集熱器の一具体例を示す一部破
断面を含む斜視図であり、第６図はｇ５°図〈おけるＢ
−Ｂ’断面図である。図において、略半円筒状反射板（
１）は、長手方向に位置する適数側の９／グ状ステー（
ηを介して外被用ガラス管（６）内の底部付近に固定さ
れている。集熱体（２）は小口径のパイプ状で熱媒管（
４）を構成し、反射板（１）の光集束部と位置するよう
に配置されている。
第５図はこの発明の太陽集熱器の一具体例を示す一部破
断面を含む斜視図であり、第６図はｇ５°図〈おけるＢ
−Ｂ’断面図である。図において、略半円筒状反射板（
１）は、長手方向に位置する適数側の９／グ状ステー（
ηを介して外被用ガラス管（６）内の底部付近に固定さ
れている。集熱体（２）は小口径のパイプ状で熱媒管（
４）を構成し、反射板（１）の光集束部と位置するよう
に配置されている。
なお、集熱体（２）は反射板０）と熱的絶縁状態を保つ
丸め、ガラス管蓋部（２）で０＠定により配置されてい
る。そして集一体を中心に放射状に伸びる複数の一助反
射ＩＩＬ（２）、（１）が、該集熱体と熱的絶縁状態を
保つよう間隔ｄを保って配設されている。複数の補助反
射板として、略半円筒状反射板（１）の横断面対−軸上
に位置する平面状反射板（≦）と該戻射板慟に対して凹
面状の４枚の反射［（３）が組合わされてお争、これら
は、集熱体と間隔ａを保って開口部方向に放射状に位置
するように１ステー（７）の上部から横断面対称軸上Ｋ
Ｅ１って垂下するステーピン（Ｉ）、ステービン（８）
ｋ連結した略半円状の接合及び吊上ピン（ｓ）、及び略
半円状の接合ピンｏＩＪＩＩｃよって形状を固定しつつ
吊り上げられている。この取付は構造を詳しく説明する
丸め、嬉７図忙、嬉６ＩＩＫｊｌ−けるＡ部の拡大図を
示す。まず、ステービン（６）並びに接合及び吊上ビン
（９）を連結したステー（乃は略半円筒状反射板（１）
の裏面端部にスポット溶接等の手段で反射［（υの長さ
に対して適数個固定される。（財）は固定部である・一
方補助反射板（２）及び（ｊ）Ｋはそれぞれピン゛（９
）及び曽に対応する嵌合切欠き曽及び（至）が幅方向に
対向して設けられている。
丸め、ガラス管蓋部（２）で０＠定により配置されてい
る。そして集一体を中心に放射状に伸びる複数の一助反
射ＩＩＬ（２）、（１）が、該集熱体と熱的絶縁状態を
保つよう間隔ｄを保って配設されている。複数の補助反
射板として、略半円筒状反射板（１）の横断面対−軸上
に位置する平面状反射板（≦）と該戻射板慟に対して凹
面状の４枚の反射［（３）が組合わされてお争、これら
は、集熱体と間隔ａを保って開口部方向に放射状に位置
するように１ステー（７）の上部から横断面対称軸上Ｋ
Ｅ１って垂下するステーピン（Ｉ）、ステービン（８）
ｋ連結した略半円状の接合及び吊上ピン（ｓ）、及び略
半円状の接合ピンｏＩＪＩＩｃよって形状を固定しつつ
吊り上げられている。この取付は構造を詳しく説明する
丸め、嬉７図忙、嬉６ＩＩＫｊｌ−けるＡ部の拡大図を
示す。まず、ステービン（６）並びに接合及び吊上ビン
（９）を連結したステー（乃は略半円筒状反射板（１）
の裏面端部にスポット溶接等の手段で反射［（υの長さ
に対して適数個固定される。（財）は固定部である・一
方補助反射板（２）及び（ｊ）Ｋはそれぞれピン゛（９
）及び曽に対応する嵌合切欠き曽及び（至）が幅方向に
対向して設けられている。
補助反射板Ｏ）及びｉ）を嵌合切欠きＱＩＫよって接合
及び吊上ビン（９）にそれぞれ所定位置となるように嵌
合し、最後に嵌合切欠き（２）を接合ピン０４に嵌合す
る□ことｋより放射状の複数の補助反射板が得られる。
及び吊上ビン（９）にそれぞれ所定位置となるように嵌
合し、最後に嵌合切欠き（２）を接合ピン０４に嵌合す
る□ことｋより放射状の複数の補助反射板が得られる。
以上の構成からなる太陽集熱器の機能を説明するために
嬉Ｓａに要部断面図を示す。図において矢印はそれぞれ
入射及び反射光線の具体例を示す。
嬉Ｓａに要部断面図を示す。図において矢印はそれぞれ
入射及び反射光線の具体例を示す。
図に示すように入射光β及びγは反射［（１）Ｋより集
熱体（２）Ｋ集束され吸収されて熱に変換され熱媒管（
４）によって輸送され温水、高温空気又は蒸気等として
利用される。一方、入射光練直は反射板（１）のみでは
集熱体Ｑ）Ｋ集束されないが、補助反射板（１）の作用
によって矢印の如く多重反射して集熱体（幼に集束され
る。すなわち、反射板（１）のみでは集束でｔ＆ない入
射光が、放射状の補助反射板を設けることｋよって集束
で倉、高温で高効率の集熱を得ることができる。そして
、光の入射が変動しても補助反射［Ｏ多重反射の効果が
維持できるので入射角依存性を減少でき、その結果高温
で高効率Ｏ集熱を得ることができる。
熱体（２）Ｋ集束され吸収されて熱に変換され熱媒管（
４）によって輸送され温水、高温空気又は蒸気等として
利用される。一方、入射光練直は反射板（１）のみでは
集熱体Ｑ）Ｋ集束されないが、補助反射板（１）の作用
によって矢印の如く多重反射して集熱体（幼に集束され
る。すなわち、反射板（１）のみでは集束でｔ＆ない入
射光が、放射状の補助反射板を設けることｋよって集束
で倉、高温で高効率の集熱を得ることができる。そして
、光の入射が変動しても補助反射［Ｏ多重反射の効果が
維持できるので入射角依存性を減少でき、その結果高温
で高効率Ｏ集熱を得ることができる。
この発明の太陽集熱器の補助反射板は特に前述した構造
に限定されるものではなく、少なくとも集熱体を中心と
して開口部方向に放射状に伸び、集熱体に対して熱的絶
縁状態を保つ構造で嬉８図に示すごとく反射板（１）０
機能を損なうことなく多重反射しうる複数の補助反射板
から構成されておればよい。従って、補助反射板の配置
数は１％に限定されることはないが通常、８〜１２枚程
度で相対角度差４５〜１５°１！度が好適である。また
補助反射板側々の形状は平面状であってもよく、若干凹
状又は凸状のものでもよく、これらの組合せであっても
よい。一方、熱的絶縁状態を保つための構造は前述の如
き補助反射板を吊して配置して集熱体と間隔ｄ（通常３
■福度）を設ける以外（、ガラス棒と熱的絶縁体で補助
反射板と集熱体とを固定する構造等が適用できる。
に限定されるものではなく、少なくとも集熱体を中心と
して開口部方向に放射状に伸び、集熱体に対して熱的絶
縁状態を保つ構造で嬉８図に示すごとく反射板（１）０
機能を損なうことなく多重反射しうる複数の補助反射板
から構成されておればよい。従って、補助反射板の配置
数は１％に限定されることはないが通常、８〜１２枚程
度で相対角度差４５〜１５°１！度が好適である。また
補助反射板側々の形状は平面状であってもよく、若干凹
状又は凸状のものでもよく、これらの組合せであっても
よい。一方、熱的絶縁状態を保つための構造は前述の如
き補助反射板を吊して配置して集熱体と間隔ｄ（通常３
■福度）を設ける以外（、ガラス棒と熱的絶縁体で補助
反射板と集熱体とを固定する構造等が適用できる。
この発明の太陽集熱器は小口径（通常９．５２〜ＩＬ８
８ｍｓφ鵬度）で放熱面積の小さい集熱体を用いた場合
においても補助反射板が設置されているため大きな集光
比が得られ、高温で高効率の集熱が得られる。
８ｍｓφ鵬度）で放熱面積の小さい集熱体を用いた場合
においても補助反射板が設置されているため大きな集光
比が得られ、高温で高効率の集熱が得られる。
なお、集熱体として第８図に示したようなガラス管内に
真空断熱したものを用いれば集熱効率がよ秒向上しこの
発−の効果がより発揮され有利である。また、Ｊ１６図
及び嬉６図にその一例を示すごとく略半円筒状反射板、
集熱体及び補助反射板を外被用ガラス管内に配設し、更
にガラス管内を真空にするととにより断熱性を向上させ
てもよくこの場合においても集熱効率がより発揮される
点有利である。
真空断熱したものを用いれば集熱効率がよ秒向上しこの
発−の効果がより発揮され有利である。また、Ｊ１６図
及び嬉６図にその一例を示すごとく略半円筒状反射板、
集熱体及び補助反射板を外被用ガラス管内に配設し、更
にガラス管内を真空にするととにより断熱性を向上させ
てもよくこの場合においても集熱効率がより発揮される
点有利である。
第１図及び第２図はそれぞれ従来の集熱形集光器の一例
を示す要部断面図である。第３図は、この発明に係る真
空断熱された集熱体を示す斜視図である。第４図は、第
８図に示した集熱体を配置し九従来の集熱形集熱器を示
す断面図である。第５図は、この発明の太陽集熱器の一
具体例を示す破断面を含む斜視図であゐ。第６図は、第
６図におけるＢ−Ｂ′断面図である。第７図は、纂６図
に訃けるＡ部の拡大説明図である。第８図は、第６図に
示した太陽集熱器の機能を示す要部断面図である。 （１）・−略半円筒状反射板、（２）・・・集熱体、（
１）、＜４＞・・・補助反射板、 （４）−・・熱媒管
、（５）・・・ガラス管、 （６）・・・外被用
ガラス管、（乃・−ステー、 （８）・−・
ステービン、（９）・・・接合及び吊上ビン、叫・・・
接合ビン、α載（２）・・・嵌合切欠き、 （至）・・
・ガラス管蓋部、（ロ）・・・固定部。
を示す要部断面図である。第３図は、この発明に係る真
空断熱された集熱体を示す斜視図である。第４図は、第
８図に示した集熱体を配置し九従来の集熱形集熱器を示
す断面図である。第５図は、この発明の太陽集熱器の一
具体例を示す破断面を含む斜視図であゐ。第６図は、第
６図におけるＢ−Ｂ′断面図である。第７図は、纂６図
に訃けるＡ部の拡大説明図である。第８図は、第６図に
示した太陽集熱器の機能を示す要部断面図である。 （１）・−略半円筒状反射板、（２）・・・集熱体、（
１）、＜４＞・・・補助反射板、 （４）−・・熱媒管
、（５）・・・ガラス管、 （６）・・・外被用
ガラス管、（乃・−ステー、 （８）・−・
ステービン、（９）・・・接合及び吊上ビン、叫・・・
接合ビン、α載（２）・・・嵌合切欠き、 （至）・・
・ガラス管蓋部、（ロ）・・・固定部。
Claims (1)
- １、略半円筒状反射板の光集束部に長尺状の集熱体を配
置してなる集光型太陽集熱器であって、腋集熱体を中心
として、複数の補助反射板を半円筒状反射板の開口部に
向って放射状にかつ集熱体に対して熱的絶縁状態で配設
してなることを善徽とする太陽集熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56131038A JPS5833056A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | 太陽集熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56131038A JPS5833056A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | 太陽集熱器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5833056A true JPS5833056A (ja) | 1983-02-26 |
Family
ID=15048564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56131038A Pending JPS5833056A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | 太陽集熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5833056A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS617772U (ja) * | 1984-06-20 | 1986-01-17 | 京都セントラル株式会社 | 集熱器 |
| JPH01135426A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-29 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤ放電加工装置のワイヤ電極供給装置 |
| CN111998548A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-11-27 | 广州李博士科技研究有限公司 | 一种壁挂式太阳能集热器及其安装方法 |
-
1981
- 1981-08-20 JP JP56131038A patent/JPS5833056A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS617772U (ja) * | 1984-06-20 | 1986-01-17 | 京都セントラル株式会社 | 集熱器 |
| JPH01135426A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-29 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤ放電加工装置のワイヤ電極供給装置 |
| CN111998548A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-11-27 | 广州李博士科技研究有限公司 | 一种壁挂式太阳能集热器及其安装方法 |
| CN111998548B (zh) * | 2020-09-01 | 2022-02-08 | 德州金亨新能源有限公司 | 一种壁挂式太阳能集热器及其安装方法 |
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