JPS6027305Y2 - 太陽熱集熱器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、耐久性、信頼性を向上するようにした太陽
熱集熱器に関する。

従来の太陽熱集熱器は、ヒートパイプ式の場合、第１図
および第２図に示すように、一端が閉塞された複数本の
透光性ガラス管１が並設され、各ガラス管１内に同軸的
にヒートパイプ２が配設されるとともに、該各ヒートパ
イプ２に集熱板３が取着され、各ヒートパイプ２の供熱
部がガラス管１の他端開口より導出されるとともに、該
他端開口が閉塞され、ガラス管１内が真空密閉されてい
る。

また各ヒートパイプ２の供熱部は断熱構造の熱交換部４
内に導入され、集熱された熱が蓄熱タンク等へ熱輸送さ
れ、さらに、各ガラス管１の一端部は支持体５に接続具
６により一体に保持されている。

ところで、一般に、太陽光線はそのエネルギー密度が小
さく、したがって、高温度レベルの熱エネルギーを取り
出すためには、レンズや反射鏡で集光し、その焦点に集
熱管、集熱板からなる光吸収体（集熱体）を配置してい
る。

また、集光を太陽の移動に対して常に正確にする必要が
あり、集光比の高い集熱器の場合には、通常、追尾機構
が取り付けられるものである。

そして反射板を用いた従来の集光形太陽熱集熱器は、第
３図および第４図に示すように構成され、断面はぼＶ状
の長尺凹面鏡の反射板７の焦点位置に光吸収体を備えた
ガラス管１を配置腰太陽光を光吸収体に集光している。

しかし、この種集熱器では、その反射板７の表面が酸化
したり傷が付いたりして初期性能を維持できなくなる問
題点があり、さらに、強度的にみても、屋外に設置する
ため、台風荷重、積雪荷重に耐え得るものでなければな
らず、長尺の反射板７をこれらの荷重に十分耐え得るも
のにするには、コストが高くつく難点がある。

また従来では、前述の外部ミラ一方式の他に内部ミラ一
方式のものがある。

すなわち、第５図に示すように、ガラス管１内にヒート
パイプ、熱媒体管等の集熱管２および集熱板３が配設さ
れるとともに、同一ガラス管１内に反射板８が、その焦
点に集熱管２および集熱板３が位置するように収容され
ている。

これによると、前述の外部ミラ一方式での問題点を解消
できる反面、細いガラス管１内に光吸収体と反射板８と
を収容することから、その位置関係に制約を受け、ここ
で、ガラス管１を太くすると、コスト高になる欠点があ
る。

さらに、光吸収体を収容したガラス管の裏面に鏡面を形
成することも考えられるが、この鏡面に剥離が生じたり
し、必らずしも信頼性、耐久性に優れたものを得られる
ものではない。

この考案は、前記の点に留意してなされたものであり、
つぎにこの考案を、その実施例を示した第６図以下の図
面とともに詳細に説明する。

まず、１実施例を示した第６図および第７図について説
明する。

これらの図面において、９は集熱用の透光性ガラス管で
あり、内部にヒートパイプまたは熱媒体管の集熱管１０
が同軸的に配設されるとともに、集熱管１０に集熱板１
１が取着されている。

１２は集熱用のガラス管９の左右両側および左右下方に
位置しガラス管９を取り囲むように配設された反射用の
４本の透光性ガラス管であり、該各ガラス管１２はそれ
ぞれ集熱用のガラス管９に隣接し、これら５本のガラス
管９，１２が並設されるとともに、それぞれの両端部が
一体に支持されている。

１３は各反射用のガラス管１２内にそれぞれ配設された
反射板であり、前記した外部ミラ一方式の反射板の部分
片となり、各反射板１３が、隣接する集熱用ガラス管９
内の光吸収体、すなわち集熱管１０および集熱板１１に
焦点を結ぶように配置されている。

なお、前記各ガラス管９，１２内は、真空密閉されてい
る。

したがって、照射された太陽光は直接集熱用ガラス管９
の光吸収体において集熱されるとともに、各反射用ガラ
ス管１２を透過し各反射板１３に照射された太陽光はそ
の焦点位置へ反射され前記光吸収体において集熱され、
高い集熱効率を得ることができるものであり、この各反
射板１３が各反射用のガラス管１２内に収容され、これ
ら各ガラス管１２が一体に支持されるため、あらゆる気
象条件に十分耐えることができ、しかも、ガラス管１２
内が真空に保持されるため、反射板１３が酸化したり傷
ついたりすることもなく、耐久性、信頼性に優れたもの
にでき、初期性能を長期にわたって維持できるものであ
る。

なお、前記では、外管にガラス管１２を用いたが、これ
がプラスチックス透明管であってもよく、また、各反射
用のガラス管１２内を真空密閉したが、乾燥空気のよう
な非酸化性雰囲気であってもよい。

つぎに、他の実施例を示した第８図について説明する。

３本の透光性ガラス管１４を同一平面上に並設してそれ
ぞれの両端部を一体に支持し、両側に位置するガラス管
１４内に集熱管１５および集熱板１６をそれぞれ配設し
、中央のガラス管１４に、隣接する両ガラス管１４の光
吸収体にそれぞれ焦点を結ぶ２枚の反射片１７ａ、１７
ｂからなる反射板１７を収容している。

つまり、第２図に示す３本の集熱管のうちの中央のもの
を取り外し、この位置に、新たに、反射板１７を収容し
たガラス管１４を配設した構成である。

したがって、前述と同様に耐久性、信頼性に優れたもの
にすることができ、また、集熱管を、該集熱管よりコス
トの安い反射板１７を収容したガラス管１４におきかえ
るため、安価なものにできる。

さらに、前記実施例の場合、ガラス管１４内の反射板１
７は、隣接の両光吸収体にのみその焦点を結べば良いか
ら、同一平面に位置する光吸収体に対してのみ反射板１
７の両反射片１７ａ、１７ｂを設ければよく、前記第６
図および第７図に示したように、光吸収体の下面周囲を
とりまくように配置する必要がない利点を有し、反射板
１７をそれを必要とする部分に配置する構造にできる。

以上のように、この考案の太陽熱集熱器によると、複数
本の透光性外管を並設してそれぞれの両端部を一体に支
持し、任意の外管内に反射板を収容するとともに、前記
以外の外管内に光吸収体を配設し、かつ、反射板を隣接
する外管内の光吸収体に焦点を結ぶ位置に配置すること
により、反射板をあらゆる気象条件に十分耐え得るよう
にして良好な集光性能を維持することができ、この考案
は、耐久性、信頼性に優れた集光形の太陽熱集熱器を提
供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の太陽熱集熱器の斜視図およ
び断面図、第３図および第４図は従来の集光形太陽熱集
熱器の断面図および斜視図、第５図はさらに他の従来の
集光形太陽熱集熱器の断面図、第６図以下の図面はこの
考案の太陽熱集熱器の実施例を示し、第６図および第７
図はｌ実施例の断面図および切断斜視図、第８図は他の
実施例の断面図である。 ９．１２．１４・・・・・・ガラス！、１０．１５・・
・・・・集熱管、１１．１６・・・・・・集熱板、１３
．１７・・・・・・反射板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ■ 複数本の透光性外管を並設してそれぞれの両端部を
   一体に支持し、前記任意の外管内に反射板を収容すると
   ともに、前記以外の外管内に集熱管、集熱板からなる光
   吸収体を配設し、かつ、前記任意の外管内の反射板を、
   隣接する前記外管内の光吸収体に焦点を結ぶ位置に配置
   した太陽熱集熱器。 ■ 反射板を収容した外管内を真空に保持した実用新案
   登録請求の範囲第１項に記載の太陽熱集熱器。