JPS5920595Y2 - 太陽熱集熱器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、真空管形の太陽熱集熱器に関し、特に、真空
の透明外管内に挿入された集熱パイプの熱的変位を吸収
するベローズの両端と他の部材との鑞材による溶接が高
温雰囲気炉を用いて簡単、かつ確実に行なわれるように
すると共に、太陽熱集熱器の使用中に他の部材がベロー
ズに損傷を与えないようにしたものである。

真空管型の太陽熱集熱器は太陽光を透過できる透明外管
１に、選択吸収膜を形成した金属板等の吸熱部材２を有
する集熱パイプ３を収納し、該集熱パイプ３を端板４で
保持しつつ透明外管１の両端を封止し、管内部を真空に
した構造を有している。

而して、斯る真空管型の太陽熱集熱器の中で、透明外管
］の両端から集熱パイプ３を引き出している構造のもの
は、両端にある集熱パイプ３の保持部の少なくとも一方
を、ベローズ５を介して端板４に接合し、これにより、
吸熱部材２および集熱パイプ３が１００°Ｃを越える温
度差のある条件下にさらされても、集熱パイプの熱的な
変位が気密な接合部を破壊しないようにしている。

しかしながら、このような熱的変位を吸収するベローズ
５は、ステンレススチールのよウナ耐蝕性のある金属を
用いる一方、頻繁な繰返し変位によっても疲労破壊しな
いように薄い金属板材を用いて成形する必要があるため
、他の部材と気密に溶接するときに強い溶接炎が当たる
と、損傷されたり、或いは、集熱パイプ３の熱的変位に
伴なうベローズ５と端板４や集熱パイプ３との断続的な
接触により、その接触部に孔あきを生じたり、透明外管
内の真空破壊の原因になり易いものであった。

斯る点に鑑みなされた本考案は、斯る真空管形の太陽熱
集熱器の製造時のベローズの損傷を防止すると共に、使
用中のすべての条件において、ベロ一ズと他の部材との
接触によるベローズの損傷を防止することを目的とし、
以下に図面に従い説明する。

第２図は本考案の一実施例を示す第１図のＩＩ部の拡大
断面図であり、透明外管１、集熱パイプ３、端板４、ベ
ローズ５は第１図と同一図番をもって示しである。

また、６はベローズ５と集熱パイプ３とを接合するため
に使用される接続管であり、側面に管内のガスを排出す
るための抽気管７の接続排気口８を有している。

透明外管］の端部に装着される端板４はほぼ全体が外管
内方に向って彎曲されると共に、周縁を外管内方に向っ
て拡開した貫通孔９を中央部に穿設しである。

集熱パイプ３の外周に配設したベローズ５は一端に段部
１０を介して他部より外径を縮小させた縮径端部５ａを
有すると共に、他端に漏斗状に拡開した拡開端部５ｂを
有し、縮径端部５ａを端板４の貫通孔周縁部４ａに圧入
しである。

ベローズ５と同じく集熱パイプ３の外周に配設した接続
管６は一端に段部１１を介して他部より外径を縮小させ
た縮径端部６ａを有すると共に、他端に集熱パイプ３の
外周壁と接合する絞り端部６ｂを有し、縮径端部６ａを
ベローズ５の拡開端部５ｂの内側へ圧入しである。

そして、ベローズ５および接続管６の段部１０，１１を
位置決めとして利用しつつ、ベローズ５の両端部５ａ、
５ｂを端板４および接続管６と圧接させた際、端板４の
貫通孔周縁部４ａとベローズ５の段部１０との間、およ
びベローズ５の拡開端部５ａと接続管６の段部１１との
間に同一方向（図の右方向）の鑞材収納溝１２．１３が
形威されるようにしである。

このような構造を有する本実施例の太陽熱集熱器は、端
板４とベローズ５との接合、およびベローズ５と接続管
６との接合工程において、各部材の組み合わせ後に夫々
の鑞材収納溝１２．１３が上方を向くようにして立て、
この溝に鑞材１４を置いた後鉛直に立てたまま高温の雰
囲気炉中に入れると、ベローズ５の拡開端部５ｂが漏斗
状であり、端板４を外管内方に彎曲させであるため、溶
けた鑞材１４が圧接された各接合部の鑞材収納溝１２．
１３から流出することなく、この溝１２．１３を周回す
る。

従って、ベローズ５を、溶接の炎にさらすことなく端板
４および接続管６と同時に気密接合でき、溶接炎のもと
て鑞付けされる場合と比較して、溶接作業が簡単かつ確
実になると共に、太陽熱集熱器を製造する際のベローズ
の損傷を著しく低減することができることになる。

なお、接続管６はベローズ５より肉厚の大きなものを使
用しているので、ベローズ５の接合後、絞り端部６ｂを
溶接炎のもとて集熱パイプ３に鑞付けすることが可能で
ある。

また、ベローズ５および接続管６に形威した段部１０．
１１は鑞材収納溝１２．１３を形成する際の位置決めと
して機能するため、図の左側においてはベローズ５の屈
曲部５Ｃの外面と端板４との間に充分な間隙りを形威し
、図の右側においてはベローズ５の屈曲部５Ｃの内面と
接続管６の縮径端部６ａとの間に充分な間隙ｄが確保で
きるようになり、しかも、ベローズ５は集熱パイプ３と
接続管６を介して接合されるため、集熱パイプ３の外周
面と適度な間隔を保持している。

これによって本実施例の太陽熱集熱器においては、該集
熱器の据付時の機械的な過変位を含む使用時のあらゆる
条件のもとにおいて、ベローズ５の屈曲部５Ｃが他の部
材と接触したり、摩擦したりしないようにでき、薄い金
属板材を使用するベローズの機械的強度の弱さを補って
耐久性能の優れた太陽熱集熱器を得ることができるもの
である。

さらにまた、端板４を外管内方に向って彎曲させである
ため、透明外管１内部の真空引き時、および集熱器の使
用中に端板４に加わる真空圧の応力を分散させることが
でき、ベローズ５の縮径端部５ａと端板４の貫通孔周縁
部４ｂとの接合部が剥離しないようにできる。

以上述べたように本考案は管内を真空に保持する透明外
管と、この外管の端部に装着され、はぼ全体が外管内方
に向って彎曲されると共に、周縁を外管内方に向って拡
開した貫通孔を中央部に有する端板と、端板の貫通孔を
通して透明外管内に挿入した集熱パイプと、この集熱パ
イプの外周に配設され、一端に段部を介して外径を縮小
させた縮径端部を有すると共に、他端に漏斗状に拡開し
た拡開端部を有し、縮径端部を端板の貫通孔周縁部に圧
入したベローズと、このベローズと同じく集熱パイプの
外周に配設され、一端に段部を介して外径を縮小させた
縮径端部を有すると共に、他端に集熱パイプの外周壁と
接合する絞り端部を有し、縮径端部をベローズの拡開端
部の内側へ圧入した接続管とを備え、端板の貫通孔周縁
部とべローズの段部との間、およびベローズの拡開端部
と接続管の段部との間に同一方向の鑞材収納溝を形成し
た構成であり、次の効果を奏する。

■ ベローズの両端部の縮径端部と拡開端部とを端板と
接続管とに圧接させつつ、透明外管の内方へ彎曲させた
端板の中央貫通孔周縁部とベローズの段部との間、およ
び漏斗状の拡開端部と接続管の段部との間に同一方向の
鑞材収納溝を形成するようにしたので、ベローズと他部
材との溶接を高温雰囲気炉を用いて同時に失敗なく行な
うことができ、溶接作業が簡単かつ確実になるとともに
、ベローズが製造時に溶接炎にさらされ、損傷する心配
がない。

■ ベローズ両端の接合部は他部材がベローズ中央の屈
曲部から所定寸法離れて圧接するようベローズおよび接
続管の段部で位置決めでき、かつ、ベローズを接続管を
介して集熱パイプの外周に適当な間隔を置いて配設でき
るので、集熱器の使用中のすべての条件において、ベロ
ーズの屈曲部が他の部材と接触したり、摩擦したりしな
いようにでき、ベローズの機械的強度の弱さを補って耐
久性能の優れた太陽熱集熱器を得ることができる。

■ 端板が透明外管の内方へ向って彎曲されているため
、透明外管の内部を真空にすることにより端板に加わる
真空圧の応力を分散させ、ベローズと端板との接合部が
剥離しないようにできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による真空管形の太陽熱集熱器の一例を
示す平面図、第２図は同じく第１図のＩＩ部拡大断面図
である。 １・・・透明外管、３・・・集熱パイプ、４・・・端板
、４ａ・・・貫通孔周縁部、５・・・ベローズ、５ａ・
・・縮径端部、５ｂ・・・拡開端部、５Ｃ・・・屈曲部
、６・・・接続管、６ａ・・・縮径端部、６ｂ・・・紋
り端部、９・・・貫通孔、１０、１１・・・段部、１２
．１３・・・鑞材収納溝、１４・・・鑞材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 管内を真空に保持する透明外管と、この外管の端部に装
   着され、はぼ全体が外管内方に向って彎曲されると共に
   、周縁を外管内方に向って拡開した貫通孔を中央部に有
   する端板と、端板の貫通孔を通して透明外管内に挿入し
   た集熱パイプと、この集熱パイプの外周に配設され、一
   端に段部を介して外径を縮小させた縮径端部を有すると
   共に、他端に漏斗状に拡開した拡開端部を有し、縮径端
   部を端板の貫通孔周縁部に圧入したベローズと、このベ
   ローズと同じく集熱パイプの外周に配設され、一端に段
   部を介して外径を縮小させた縮径端部を有すると共に、
   他端に集熱パイプの外周壁と接合する絞り端部を有し、
   縮径端部をベローズ゛の拡開端部の内側へ圧入した接続
   管とを備え、端板の貫通孔周縁部とベローズの段部との
   間、およびベローズの拡開端部と接続管の段部との間に
   同一方向の鑞材収納溝を形成した太陽熱集熱器。