JPS6015232B2 - 太陽熱集熱管 - Google Patents
太陽熱集熱管Info
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- JPS6015232B2 JPS6015232B2 JP55011663A JP1166380A JPS6015232B2 JP S6015232 B2 JPS6015232 B2 JP S6015232B2 JP 55011663 A JP55011663 A JP 55011663A JP 1166380 A JP1166380 A JP 1166380A JP S6015232 B2 JPS6015232 B2 JP S6015232B2
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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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- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、集熱板、集熱金属パイプ等をガラス管内に収
納し、ガラス管内を真空にした真空ガラス管式太陽熱集
熱管に関するものである。
納し、ガラス管内を真空にした真空ガラス管式太陽熱集
熱管に関するものである。
真空ガラス管式太陽熱集熱管は集熱効果のよい優れたも
のであるが、これが大量に使用されるためには、大量生
産に適した製造方法、機械的強度、長期間の使用に対す
る耐久性、製造コスト等改善すべき問題は少なくない。
のであるが、これが大量に使用されるためには、大量生
産に適した製造方法、機械的強度、長期間の使用に対す
る耐久性、製造コスト等改善すべき問題は少なくない。
本発明は、機械的強度が高く、長期間にわたって屋外の
自然条件にさらされても劣化や変質を起さない真空ガラ
ス式太陽熱集熱賛と、その大量生産に適した製造方法を
提供するものである。本発明の太陽熱集熱管は、又、製
造コストが低い。集熱金属パイプをガラス管中に収納し
、その内部を真空に保つために、従来から金属ステム或
いはガラスステムが用いられている。金属ステムは長期
間屋外にさらされた場合、酸化や腐蝕は避けられない。
ガラスステムは酸化や腐蝕は受けないが、成形性及び製
造コストにおいて問題があった。即ち、通常、集熱金属
パイプは安価な熱伝導の優れた金属、例えば鋼管が用い
られる。しかし、鋼管を直接ガラスステムに封着するこ
とはできないので、例えば特開昭５６−４００５ぴ号公
報（特顔昭５４−１１４８４４）に示すように、封着合
金製の環状接続金具の一端をガラスステムに封着し、池
端を集熱金属パイプと気密に溶接していた。この場合、
接続金具のガラスステム中に埋めこむ端部は、良好な封
着を得るためにできるだけ薄くナイフエッジ状にする。
又、ガラスステム中への封着は、ガラスステムの接続金
具を封着する部分をガスバーナで加熱軟化させて、接続
金具を押しこむか、接続金具を高周波加熱しながらガラ
スステム中へ押しこむ方法がとられていた。貫通型集熱
管のように、集熱金属パイプがガラス管の一方から他方
へ貫通していて、接続金具をガラスステムに１個だけ封
着する場合はよいが、後で詳しく述べる往復型太陽熱集
熱賛のように、１個のガラスステムに２個の接続金具を
封着するのは困難な作業である。
自然条件にさらされても劣化や変質を起さない真空ガラ
ス式太陽熱集熱賛と、その大量生産に適した製造方法を
提供するものである。本発明の太陽熱集熱管は、又、製
造コストが低い。集熱金属パイプをガラス管中に収納し
、その内部を真空に保つために、従来から金属ステム或
いはガラスステムが用いられている。金属ステムは長期
間屋外にさらされた場合、酸化や腐蝕は避けられない。
ガラスステムは酸化や腐蝕は受けないが、成形性及び製
造コストにおいて問題があった。即ち、通常、集熱金属
パイプは安価な熱伝導の優れた金属、例えば鋼管が用い
られる。しかし、鋼管を直接ガラスステムに封着するこ
とはできないので、例えば特開昭５６−４００５ぴ号公
報（特顔昭５４−１１４８４４）に示すように、封着合
金製の環状接続金具の一端をガラスステムに封着し、池
端を集熱金属パイプと気密に溶接していた。この場合、
接続金具のガラスステム中に埋めこむ端部は、良好な封
着を得るためにできるだけ薄くナイフエッジ状にする。
又、ガラスステム中への封着は、ガラスステムの接続金
具を封着する部分をガスバーナで加熱軟化させて、接続
金具を押しこむか、接続金具を高周波加熱しながらガラ
スステム中へ押しこむ方法がとられていた。貫通型集熱
管のように、集熱金属パイプがガラス管の一方から他方
へ貫通していて、接続金具をガラスステムに１個だけ封
着する場合はよいが、後で詳しく述べる往復型太陽熱集
熱賛のように、１個のガラスステムに２個の接続金具を
封着するのは困難な作業である。
ガラスステムはプレス成形により大量に製作し得る。
しかし、ガラスステムに集熱金属パイプを通す孔を２個
設けることは、成形技術上かなり難しい。又、プレス成
形したガラスステムに接続金具を２回封着したり、ガラ
スステムをガラス管にフリット封着或いは直接融着した
りする場合、加熱による破損を防ぐために温度上昇はゆ
るやかに行わ０なければならない。
設けることは、成形技術上かなり難しい。又、プレス成
形したガラスステムに接続金具を２回封着したり、ガラ
スステムをガラス管にフリット封着或いは直接融着した
りする場合、加熱による破損を防ぐために温度上昇はゆ
るやかに行わ０なければならない。
従って生産工程の能率はよくない。本発明は、上記のよ
うな問題点を改善したものである。
うな問題点を改善したものである。
以下に本発明を第１図に示す実施例に基づいて詳しく説
明する。本発明の太陽熱集熱管では、粉末成形したガラ
スステム２を用いる。
明する。本発明の太陽熱集熱管では、粉末成形したガラ
スステム２を用いる。
ガラスステム２はガラス管１と同一組成のガラス、若し
くは、ガラス管１との封着に実用上支障のない特性を有
するガラスを粉末にし、これに少量のエチレングリコー
ル等のバインダーを添加したもの、或いはこれを頚粒状
にしたものを、プレス成形して所望の形状にする。ガラ
スステム２の形状は、第１図に示すような往復型集熱管
では、例えば第２図ａに示すように、接続金具３を通し
てこれを融着するための２個の孔６を有する円板状であ
る。ガラス管１とガラスステム２をフリット封着する場
合は、第２図に示すように環状の溝７を設ける。粉末成
形では複雑な形状のものでも容易に得られる。プレス成
形したものを軟化点よりも４０〜６０ｏｏ位高い温度で
暇競する。暇焼したステムは一体化したかなり丈夫なも
のになる。暇焼したステムの孔６にその内径と略同じ外
径の接続金具３を通し、ガスバーナで厭焼温度以上の高
温に加熱する。ガラスステム２は軟化して形状が若干く
ずれるので、欧イＱ伏態のうちにカーボン製の型でプレ
スして形状を整え徐冷する。このようにして接続金具３
をステムに融着し「第２図ｂに示すように良好なぬれ６
′が得られる。接続金具３は、ガラスステム２の熱膨張
係数と略同じ熱膨張係数の（やや高めが好ましい）金属
製の円筒である。
くは、ガラス管１との封着に実用上支障のない特性を有
するガラスを粉末にし、これに少量のエチレングリコー
ル等のバインダーを添加したもの、或いはこれを頚粒状
にしたものを、プレス成形して所望の形状にする。ガラ
スステム２の形状は、第１図に示すような往復型集熱管
では、例えば第２図ａに示すように、接続金具３を通し
てこれを融着するための２個の孔６を有する円板状であ
る。ガラス管１とガラスステム２をフリット封着する場
合は、第２図に示すように環状の溝７を設ける。粉末成
形では複雑な形状のものでも容易に得られる。プレス成
形したものを軟化点よりも４０〜６０ｏｏ位高い温度で
暇競する。暇焼したステムは一体化したかなり丈夫なも
のになる。暇焼したステムの孔６にその内径と略同じ外
径の接続金具３を通し、ガスバーナで厭焼温度以上の高
温に加熱する。ガラスステム２は軟化して形状が若干く
ずれるので、欧イＱ伏態のうちにカーボン製の型でプレ
スして形状を整え徐冷する。このようにして接続金具３
をステムに融着し「第２図ｂに示すように良好なぬれ６
′が得られる。接続金具３は、ガラスステム２の熱膨張
係数と略同じ熱膨張係数の（やや高めが好ましい）金属
製の円筒である。
例えば、ガラスステムがソーダライムがガラスの場合は
Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｒ−Ｆｅ合金などの金属、ガラスス
テムが棚珪酸ガラスの場合はコバー合金などを用いる。
次いで、接続金具３中へ、集熱金属パイプ４を通し、接
続金具３の、ガラス管翼側の先端部３′を集熱金属パイ
プ４と気密に溶接する。
Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｒ−Ｆｅ合金などの金属、ガラスス
テムが棚珪酸ガラスの場合はコバー合金などを用いる。
次いで、接続金具３中へ、集熱金属パイプ４を通し、接
続金具３の、ガラス管翼側の先端部３′を集熱金属パイ
プ４と気密に溶接する。
接続金具３のガラス管１側の長さは、先端部３′の溶接
の際にガラスステム２に有害な熱が伝わらない程度の長
さに設定しておく。ガラス管１の反対側では、接続金具
３をできるだけ短く、融着の良好なぬれ６′が得られる
程度の長さにすることが好ましいが、強度が十分に得ら
れるならば、突出させずにステム２の内部にとどまるよ
うにしてもよい。又、逆にガラス管１の反対側で溶接す
るようにしても差し支えない。接続金具３の内径を、集
熱金属パイプ４の外径より若干大きくし、先端部３′は
、その内径が集熱金属パイプ４の外径と略等しくなるよ
うに絞ってもよい。この場合、接続金具３と集熱金属パ
イプ４との隙間には、弾力性と耐膜性の優れた合成樹脂
などを充填すればよい。０ 集熱板５を取り付けた集熱
Ｓ金属パイプ４を、一端を封じたガラス管１の中に挿入
し、ガラス管１の端部をガラスステム２に封着する。
の際にガラスステム２に有害な熱が伝わらない程度の長
さに設定しておく。ガラス管１の反対側では、接続金具
３をできるだけ短く、融着の良好なぬれ６′が得られる
程度の長さにすることが好ましいが、強度が十分に得ら
れるならば、突出させずにステム２の内部にとどまるよ
うにしてもよい。又、逆にガラス管１の反対側で溶接す
るようにしても差し支えない。接続金具３の内径を、集
熱金属パイプ４の外径より若干大きくし、先端部３′は
、その内径が集熱金属パイプ４の外径と略等しくなるよ
うに絞ってもよい。この場合、接続金具３と集熱金属パ
イプ４との隙間には、弾力性と耐膜性の優れた合成樹脂
などを充填すればよい。０ 集熱板５を取り付けた集熱
Ｓ金属パイプ４を、一端を封じたガラス管１の中に挿入
し、ガラス管１の端部をガラスステム２に封着する。
封着はガラスステム２とガラス管１とを加熱して直接融
着してもよいが、ハンダガラスを用いていわゆるフリタ
ツト封着をしてもよい。フリツト勢着の場合は、ステム
２を水平に置き、第２図に示す環状の溝７にハンダガラ
スの粉末を充填し、その上にガラス管１の端部をのせて
加熱し封着する。最後に、ガラス管１に予め設けてある
排気管ひ１′から排気し、ガラス管１内を高度の真空に
した後、排気管１′を閉じる。
着してもよいが、ハンダガラスを用いていわゆるフリタ
ツト封着をしてもよい。フリツト勢着の場合は、ステム
２を水平に置き、第２図に示す環状の溝７にハンダガラ
スの粉末を充填し、その上にガラス管１の端部をのせて
加熱し封着する。最後に、ガラス管１に予め設けてある
排気管ひ１′から排気し、ガラス管１内を高度の真空に
した後、排気管１′を閉じる。
本発明の太陽熱集熱管は、粉末成形したガラスステムを
用いたので、ガラスステムは、プレス成形では困難な形
状、例えば、接続金具を封着するタ孔を２個設けたもの
なども極めて容易に成形できた。
用いたので、ガラスステムは、プレス成形では困難な形
状、例えば、接続金具を封着するタ孔を２個設けたもの
なども極めて容易に成形できた。
又、プレス成形したガラスステムは、加熱の際に注意深
くガラスステム全体の温度を上昇させなければ破損する
恐れがあるが、粉末成形したガラスステムは、プレス成
形したガラスステム程に注意深く加熱し徐冷しなくても
破損することはないので、接続金具の封着は極めて能率
よく、２個の接続金具を同時に封着することができた。
本発明の太陽熱集熱管では、接続金具がガラスステムを
貫通し、或いは深く挿入して封着してあるので、接続金
具とガラスステムの封着面積が大きく機械的強度は大き
い。本発明の太陽熱集熱管は、成形容易で、封着能率の
よいガラスステムを用いたので、その製造コストを大幅
に下げることができた。
くガラスステム全体の温度を上昇させなければ破損する
恐れがあるが、粉末成形したガラスステムは、プレス成
形したガラスステム程に注意深く加熱し徐冷しなくても
破損することはないので、接続金具の封着は極めて能率
よく、２個の接続金具を同時に封着することができた。
本発明の太陽熱集熱管では、接続金具がガラスステムを
貫通し、或いは深く挿入して封着してあるので、接続金
具とガラスステムの封着面積が大きく機械的強度は大き
い。本発明の太陽熱集熱管は、成形容易で、封着能率の
よいガラスステムを用いたので、その製造コストを大幅
に下げることができた。
実施例として往復型集熱管について説明したが、貫通型
或いはヒートパイプ式の集熱管にも適用できることはい
うまでもない。
或いはヒートパイプ式の集熱管にも適用できることはい
うまでもない。
第１図は本発明の太陽熱集熱管の一実施例を示す一部断
面図、第２図ａは本発明に用いたガラスステムの一実施
例を示す平面図、同ｂはその側断面図である。 １；ガラス管、２：ガラスステム、３；接続金具、４；
集熱金属パイプ、５：集熱板。 茨１図 第２凶
面図、第２図ａは本発明に用いたガラスステムの一実施
例を示す平面図、同ｂはその側断面図である。 １；ガラス管、２：ガラスステム、３；接続金具、４；
集熱金属パイプ、５：集熱板。 茨１図 第２凶
Claims (1)
- １ 粉末成形した孔を有するガラスステムと、このガラ
スステムの孔に挿入或いは孔を貫通して封着した円筒状
接続金具と、この接続金具を通してガラス管内部に導入
し、接続金具の先端部で気密溶接した集熱金属パイプと
、この集熱金属パイプに取り付けた集熱板と、この集熱
金属パイプ及び集熱板を内部に収容し、その端部を前記
ガラスステムに封着したガラス管とからなり、このガラ
ス管内部を真空にした真空ガラス管式太陽熱集熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55011663A JPS6015232B2 (ja) | 1980-02-01 | 1980-02-01 | 太陽熱集熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55011663A JPS6015232B2 (ja) | 1980-02-01 | 1980-02-01 | 太陽熱集熱管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56110838A JPS56110838A (en) | 1981-09-02 |
| JPS6015232B2 true JPS6015232B2 (ja) | 1985-04-18 |
Family
ID=11784214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55011663A Expired JPS6015232B2 (ja) | 1980-02-01 | 1980-02-01 | 太陽熱集熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6015232B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61284215A (ja) * | 1985-06-10 | 1986-12-15 | 服部工業株式会社 | 業務用食品加温器 |
| JPH0212334U (ja) * | 1988-07-05 | 1990-01-25 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102494418A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-06-13 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种强化换热太阳能集热管 |
| CN109612127B (zh) * | 2018-11-23 | 2020-05-01 | 江伦 | 金属玻璃真空太阳集热管的筒形太阳能吸热体 |
| CN109612126B (zh) * | 2018-11-23 | 2020-04-10 | 江伦 | 采用内套式金属玻璃管封接结构的太阳集热管 |
-
1980
- 1980-02-01 JP JP55011663A patent/JPS6015232B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61284215A (ja) * | 1985-06-10 | 1986-12-15 | 服部工業株式会社 | 業務用食品加温器 |
| JPH0212334U (ja) * | 1988-07-05 | 1990-01-25 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56110838A (en) | 1981-09-02 |
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