JPS59134457A - 太陽熱温水器 - Google Patents
太陽熱温水器Info
- Publication number
- JPS59134457A JPS59134457A JP58008379A JP837983A JPS59134457A JP S59134457 A JPS59134457 A JP S59134457A JP 58008379 A JP58008379 A JP 58008379A JP 837983 A JP837983 A JP 837983A JP S59134457 A JPS59134457 A JP S59134457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- collector
- pipe
- return pipe
- working fluid
- 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
Links
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
- F24S10/90—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation
- F24S10/95—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation having evaporator sections and condenser sections, e.g. heat pipes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
- F24S60/30—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors storing heat in liquids
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- 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】
産業上の利用分野
本発明は、ループ型ヒートパイプを有する太陽熱温水器
に関するものである。
に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来のこの種のヒートパイプ式太陽熱温水器は、第１図
に示すように集熱部組１には集熱部パイプ２が接合され
、前記集熱部組１の上方−に配置されだ貯湯タンク３と
、との貯湯タンク３内を貫通しかつ前記集熱用パイプ２
の上端と連通ずる環状の熱移送パイプ４とからなり、前
記集熱用パイプ２の下部も連通パイプ５で連通され、前
記集熱用パイプ２内に蒸発性作動液が封入されたもので
ある。
に示すように集熱部組１には集熱部パイプ２が接合され
、前記集熱部組１の上方−に配置されだ貯湯タンク３と
、との貯湯タンク３内を貫通しかつ前記集熱用パイプ２
の上端と連通ずる環状の熱移送パイプ４とからなり、前
記集熱用パイプ２の下部も連通パイプ５で連通され、前
記集熱用パイプ２内に蒸発性作動液が封入されたもので
ある。
しかしながら、上記構成においては、貯湯タンク内の熱
移送パイプ部で凝縮した作動液は重力によって流下して
来るが、日射量が大きい時や凝縮部（貯湯タンク内の熱
移送パイプ部）の温度が低い時には、集熱用パイプ内の
作動液の沸とう蒸発が激く起り、凝縮液化した作動液の
集熱部パイプ内への環流を妨げて、ドライアウトと突沸
をくり返す、というような問題により、有効に集熱板で
集熱した熱を貯湯タンクへ搬送が行われないため太陽熱
温水器の集熱性能を低下させるという欠点を有するもの
であった。
移送パイプ部で凝縮した作動液は重力によって流下して
来るが、日射量が大きい時や凝縮部（貯湯タンク内の熱
移送パイプ部）の温度が低い時には、集熱用パイプ内の
作動液の沸とう蒸発が激く起り、凝縮液化した作動液の
集熱部パイプ内への環流を妨げて、ドライアウトと突沸
をくり返す、というような問題により、有効に集熱板で
集熱した熱を貯湯タンクへ搬送が行われないため太陽熱
温水器の集熱性能を低下させるという欠点を有するもの
であった。
発明の目的
本発明は、かかる従来の問題を解消するもので、作動液
環流の阻害現象を防止して、ヒートパイプとしての性能
を向上させることを目的とする。
環流の阻害現象を防止して、ヒートパイプとしての性能
を向上させることを目的とする。
発明の構成
この目的を達成するために本発明はコレクタ内に収納さ
れているところの、上下にヘッダ管を具備し前記ヘッダ
管を複数本の集熱板付の集熱パイプで連通された蒸発部
と、前記コレクタの上方に位置した熱交タンクの内部に
収納された凝縮部とを有し、前記蒸発部の上部ヘッダ管
と前記凝縮部の一端を往管で連通し、かつ前記蒸発部の
下部ヘッダ管と前記凝縮部の他端を反骨で連通して循環
ループを作るとともに、前記反骨を前記蒸発部とコレク
タの底面との間に配置したものである。
れているところの、上下にヘッダ管を具備し前記ヘッダ
管を複数本の集熱板付の集熱パイプで連通された蒸発部
と、前記コレクタの上方に位置した熱交タンクの内部に
収納された凝縮部とを有し、前記蒸発部の上部ヘッダ管
と前記凝縮部の一端を往管で連通し、かつ前記蒸発部の
下部ヘッダ管と前記凝縮部の他端を反骨で連通して循環
ループを作るとともに、前記反骨を前記蒸発部とコレク
タの底面との間に配置したものである。
この構成によって、熱交タンク内の凝縮部で凝縮液化し
た作動液は戻管内を重力によって流下して下部ヘッダ管
に至シ、前記複数本の集熱パイプにより構成されている
蒸発部へ供給されることになり、ヘッダ管構造により均
等に各集熱パイプへ供給される。
た作動液は戻管内を重力によって流下して下部ヘッダ管
に至シ、前記複数本の集熱パイプにより構成されている
蒸発部へ供給されることになり、ヘッダ管構造により均
等に各集熱パイプへ供給される。
ところが、日射量が少ない時や凝縮部の温度が高い時に
は、作動液の循環が弱くなり、しかもコレクタ内に配設
された戻管内で発生する気泡が成長して大きな浮力を有
する様になると、循環力を打消してしまい正常な動作が
行われなくなる危険性があったが、ここにおいて本発明
では反骨が蒸発部の裏側に配置されているため、太陽光
かじゃへいされて反骨が加熱されることなり、シたがっ
て戻管内における気泡の発生も防止されるので作動液の
循環が正常に行われ、ドライアウトや突沸が防止できる
。
は、作動液の循環が弱くなり、しかもコレクタ内に配設
された戻管内で発生する気泡が成長して大きな浮力を有
する様になると、循環力を打消してしまい正常な動作が
行われなくなる危険性があったが、ここにおいて本発明
では反骨が蒸発部の裏側に配置されているため、太陽光
かじゃへいされて反骨が加熱されることなり、シたがっ
て戻管内における気泡の発生も防止されるので作動液の
循環が正常に行われ、ドライアウトや突沸が防止できる
。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を第２図と第３図を用いて説明
する。
する。
第２図において、６はコレクタであり、前面に光透過体
（第３図中でｅａ）を配設し、内部に上部ヘッダ管７と
下部ヘッダ管８とを連通ずるところの集熱板９を具備し
た複数の集熱パイプ１０よりなる蒸発部１１が底に敷か
れた断熱桐１２の上に保持され収納されている。
（第３図中でｅａ）を配設し、内部に上部ヘッダ管７と
下部ヘッダ管８とを連通ずるところの集熱板９を具備し
た複数の集熱パイプ１０よりなる蒸発部１１が底に敷か
れた断熱桐１２の上に保持され収納されている。
前記コレクタ６の上方に位置しな熱交タンク１３の内部
には凝縮部１４が配設され、前記上部ヘッダ管７と前記
凝縮部１４の一端が往管１５を介して連通され、前記下
部ヘッダ管８と前記凝縮部１４の他端が反骨１６を介し
て連通されており、かつ前記反骨１６は、前記蒸発部１
１とコレクタ６の底面（第３図中で１７）に配設されて
密閉ループが構成されている。１８（ｌ−ｊ水やフロン
、ブタンなどの蒸発性作動液であり、密閉ループ内が真
空にされた後適量封入されている。１９は前記作動液１
８の気泡であり、２ｏは前記熱交タンク１３内に貯めら
れた水などの熱媒である。
には凝縮部１４が配設され、前記上部ヘッダ管７と前記
凝縮部１４の一端が往管１５を介して連通され、前記下
部ヘッダ管８と前記凝縮部１４の他端が反骨１６を介し
て連通されており、かつ前記反骨１６は、前記蒸発部１
１とコレクタ６の底面（第３図中で１７）に配設されて
密閉ループが構成されている。１８（ｌ−ｊ水やフロン
、ブタンなどの蒸発性作動液であり、密閉ループ内が真
空にされた後適量封入されている。１９は前記作動液１
８の気泡であり、２ｏは前記熱交タンク１３内に貯めら
れた水などの熱媒である。
次に、上記構成において動作を説明する。太陽光はコレ
クタ６の前面に配設された光透過体（６ａ）を透過して
蒸発部１１の集熱板９に吸収される。
クタ６の前面に配設された光透過体（６ａ）を透過して
蒸発部１１の集熱板９に吸収される。
吸収された光は熱エネルギに変換され、集熱パイプ１０
に伝導されて内部の作動液１８を沸とう蒸発させて気化
潜熱としてうばわれ気泡１９を発生する。気泡１９は、
前記集熱パイプ１０の内部を気液二相流層なって上昇し
上部ヘッダ管７に達する。上部ヘッダ管７に達した二相
流は、断面積の増加による効果により気液が分離され、
蒸気のみが往管１５を通って凝縮部１４に至り熱交タン
ク１３内に貯められだ熱媒２０に凝縮潜熱を与えて昇温
させる。凝縮液化した作動液１８は反骨１６を通って蒸
発部１１の下部ヘッダ管８に戻り各集熱パイプ１０に供
給され、再び蒸発して前述した動作をくり返す。
に伝導されて内部の作動液１８を沸とう蒸発させて気化
潜熱としてうばわれ気泡１９を発生する。気泡１９は、
前記集熱パイプ１０の内部を気液二相流層なって上昇し
上部ヘッダ管７に達する。上部ヘッダ管７に達した二相
流は、断面積の増加による効果により気液が分離され、
蒸気のみが往管１５を通って凝縮部１４に至り熱交タン
ク１３内に貯められだ熱媒２０に凝縮潜熱を与えて昇温
させる。凝縮液化した作動液１８は反骨１６を通って蒸
発部１１の下部ヘッダ管８に戻り各集熱パイプ１０に供
給され、再び蒸発して前述した動作をくり返す。
ここにおいて、日射量が少ない時や凝縮部１４の温度が
高い時には、作動液の循環力が弱くなり、しかもコレク
タ６内に配設された原管１６内発生する気泡が成長して
大きな浮力を有する様になると、循環力を打消してし捷
い正常な循環動作が行われなくなる危険性があったが、
反骨１６は蒸発部１６と底面１７０間に配設されている
ため、太陽熱は集熱板９によって遮蔽されて反骨１６が
加熱されることもなく、シたがって原管１６内における
気泡の発生も防止されるので作動液の循環が正常に行わ
れ、ドライアウトや突沸を防止でき、高い熱搬送性能が
確保される。
高い時には、作動液の循環力が弱くなり、しかもコレク
タ６内に配設された原管１６内発生する気泡が成長して
大きな浮力を有する様になると、循環力を打消してし捷
い正常な循環動作が行われなくなる危険性があったが、
反骨１６は蒸発部１６と底面１７０間に配設されている
ため、太陽熱は集熱板９によって遮蔽されて反骨１６が
加熱されることもなく、シたがって原管１６内における
気泡の発生も防止されるので作動液の循環が正常に行わ
れ、ドライアウトや突沸を防止でき、高い熱搬送性能が
確保される。
発明の効果
以上のように本発明によれば、上下のヘッダ管と凝縮部
の両端をそれぞれ連結させて密閉ループを構成し、原管
を蒸発部の集熱板とコレクタの底面との間に配置したも
のであるから、日射量が少ない時や凝縮部の温度が高い
時でも、原管内に気泡が発生して正常な作動液の循環を
妨害することもなく、安定した作動を行うことができ、
よってドライアウトや突沸が防止されて熱搬送性能の向
トがはかれるという優れた特長を有する。
の両端をそれぞれ連結させて密閉ループを構成し、原管
を蒸発部の集熱板とコレクタの底面との間に配置したも
のであるから、日射量が少ない時や凝縮部の温度が高い
時でも、原管内に気泡が発生して正常な作動液の循環を
妨害することもなく、安定した作動を行うことができ、
よってドライアウトや突沸が防止されて熱搬送性能の向
トがはかれるという優れた特長を有する。
第１図は従来のヒートパイプ式太陽熱温水器の斜視図、
第２図は本発明の一実施例を示すループ型ヒートパイプ
を用いた太陽熱温水器の断面図、第３図は第２図のＡ−
Ａ線断面図である。 ６・・・・・コレクタ、７・・・・・・上部ヘッダ管、
８・・・・□□□□□□ 下部ヘッダ管、９・・・・・集熱板、１ｏ・・・・・・
集熱パイプ、１５・・・・・往管、１６・・・・・・原
管、１７・・・・・底面。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
第２図は本発明の一実施例を示すループ型ヒートパイプ
を用いた太陽熱温水器の断面図、第３図は第２図のＡ−
Ａ線断面図である。 ６・・・・・コレクタ、７・・・・・・上部ヘッダ管、
８・・・・□□□□□□ 下部ヘッダ管、９・・・・・集熱板、１ｏ・・・・・・
集熱パイプ、１５・・・・・往管、１６・・・・・・原
管、１７・・・・・底面。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
Claims (1)
- 上下にヘッダ管を具備し前記ヘッダ管を集熱板付の複数
の集熱パイプで連通させた蒸発部と、前記蒸発部を内部
に収納したコレクタと、前記コレクタの上方に位置し内
部に凝縮部を収納しだ熱交換タンクと、前記蒸発部の上
部ヘッダ管と前記凝縮部の一端を連通ずる往管と、前記
蒸発部の下部ヘッダ管と前記凝縮部の他端を連通ずる原
管とからなり、前記原管を前記蒸発部とコレクタの底面
との間に配置した太陽熱温水器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58008379A JPS59134457A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | 太陽熱温水器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58008379A JPS59134457A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | 太陽熱温水器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59134457A true JPS59134457A (ja) | 1984-08-02 |
Family
ID=11691585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58008379A Pending JPS59134457A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | 太陽熱温水器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59134457A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2585114A1 (fr) * | 1985-07-18 | 1987-01-23 | Solefil Sa | Capteur d'energie solaire a changement de phase |
| US6105570A (en) * | 1999-02-26 | 2000-08-22 | Chang; Wu-Hsiung | Solar power heating system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5228033A (en) * | 1975-08-27 | 1977-03-02 | Seiken Reiki Kk | Heating method utlizing solar heat |
-
1983
- 1983-01-20 JP JP58008379A patent/JPS59134457A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5228033A (en) * | 1975-08-27 | 1977-03-02 | Seiken Reiki Kk | Heating method utlizing solar heat |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2585114A1 (fr) * | 1985-07-18 | 1987-01-23 | Solefil Sa | Capteur d'energie solaire a changement de phase |
| US6105570A (en) * | 1999-02-26 | 2000-08-22 | Chang; Wu-Hsiung | Solar power heating system |
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