JPS6030948A - 太陽熱集熱装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は下方に設置した反射構体によって反射された太
陽熱全真空状ガラス外管内の集熱・ぐイブに集熱させて
このパイプ内の熱媒を加熱するようにした太陽熱集熱装
置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

真空状ガラス外管内に集熱ノぐイブを挿通して構成した
集熱器の下方に太陽熱反射構体を設置した集熱装置は、
反射構体によって反射されて集熱する太陽光をガラス外
管内の真空雰囲気で外部に逃がさず集熱・ぐイブを加熱
するので、集熱効率に優れている。

しかしながらこのものは、ガラス外管の下面側に上記反
射構体からの反射熱が集熱されるのでガラス外管の下面
側は高温となり、これに比べてガラス外管の上面側は太
陽の直射光が照射されるだけであり、しかも上面側から
熱放射される。このため、ガラス外管においては下面側
と上面側では著しく温度差を生じ、下面側が上面側の２
倍以上の温度に達することもある０このような温度差は
ガラス外管に熱膨張差による歪を発生させ、ガラス外管
の破損の原因となる。

一方、この種の集熱装置は当然ながら屋外に設置される
ものであり、その使用に伴ってガラス外管の上面側にご
みやほこりが堆積する。このようなごみやほこりは降雨
の際ガラス外管の外表面全仏わって下面側に流れ、これ
が外管の下面に付着して汚れとなる。外管下面の汚れは
、下方から集められる熱を遮断し、熱の透過性全阻害し
て集熱能力全署しく低下させる欠点がある０ 〔発明の目的〕 本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、そ
の目的とするところは、ガラス外管の上面からの放熱を
軽減して外管の上下面における温度差を少くシ、かつ外
管の上面側にごみやほこりが堆積されることを防止する
とともにこれが雨水により下面側に流れ込んで下面全汚
すことをなくシ、集熱効率の低下全防止した太陽熱集熱
装置を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明は、ガラス外管の上方に、この外管の直径よりも
幅広いカバーを設けたことを特徴とし、このカバーによ
り外管上面側からの放熱を軽減するとともに外管上面側
にごみやほこりが付着せずかつ雨水が当らないようにし
たものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図および第２図にもとづき
説明する。

図において１は集熱器を示し、この集熱器１は密封封止
したガラス外管２内を真空に保つとともに、この外管２
のほぼ中心軸」二に焦熱ノぐイブ３を挿通して構成され
ている。集熱パイプ３はステンレス管の表面を黒色塗装
するなどにより構成され、内部には加熱すべき熱媒、た
とえば水、油など全流すようになっている。

集熱器１の下方には、太陽熱反射構体４が設置されてい
る。反射構体４は本実施例の場合、１枚の反射鏡を用い
ており、この反射鏡４は断面が２次曲線を成している。

この反射鏡４のほぼ焦点位置に上記集熱器１、特に集熱
パイプ３が設置される。

５はカバーであり、ガラス外管２の上方に配置されてい
る。このカバー５は、アルミ、鉄。

罰、ステンレスなどの金属板または合成樹脂やセラミッ
クもしくは力゛ラスであってもよいが、赤外線、特に４
〜６μ以上の波長域は透過させず、かつ水を透さないも
のであればよい。カッぐ−５はガラス外管２の外面と寸
法ｔだけ離間してこの外管２の上面側に沿う曲面をなし
てこの上面を覆っており、このカッ々−５の投影幅Ｗは
、ガラス外管２の外径より大きく形成されている。

またカバー５の左右縁部は水平方向へ延びるフランジ部
６，６をなしている。カッぐ−５とガラス外管２の外面
との隙間ｔは、この隙間内で空気の流通が生じないよう
に、］、　Ｏｍｍ以下が望ましい。

このような構成による実施例の作用について説明する。

屋外に設置した上記集熱装置では、太陽光が下方の樋状
をなした反射８４で反射されてガラス外管２内に挿通し
た集熱・母イブ３に集光するから、この集熱パイプ３を
加熱し、よって／ぐイブ３内の熱媒を加熱する。このた
め熱媒により太陽熱エネルギーを取り出すことができる
０この際、反射鏡４からの反射熱が当らない集熱・やイ
ブ３の上面側は真空状ガラス外管２内に収容されている
ことから、主として放射により冷却される。集熱パイプ
３から出る赤外線はその温度が２００〜４００℃の領域
なので４〜６μの赤外線波長となり、ガラス外管２に吸
収される。ガラス外管２はこれからの放射により冷却さ
れる。

しかしながらガラス外管２の上面側にカバー５を設ける
と、このカバー５とガラス外管２の隙間を内で空気の流
通がなくなり、放射熱が外気に逃げなくなるのでガラス
外管２の上面側が冷却され難くなる。特に隙間ｔを１０
問以下に設定すれば、壁面抵抗のために空気の移動が少
くなり、放熱が少くなるからガラス外９’　２の上面側
の冷却が防止される。

したがってガラス外管２における下面側と上面側の温度
差が少くなり、ガラス外管２の曲がりや破損が防止され
る。

なお、カバー５を設けると、ガラス外管２の上面側に直
接に入光しようとする太陽の直射光を遮ぎるが、この直
射光量は反射鏡４によって反射される反射光量に比べて
きわめて少なく、よって直射光を遮えぎることによる加
熱能力の低下は無視することができ、このことよりもガ
ラス外管２の上面側が冷却されることによる熱の逃げお
よび外管２の曲がりに対する効果が大きい。

一方、上記のようなカバー５を設けると、ガラス外管２
の上面側にごみやほこりが堆積するの全防止し、これら
こみゃほこりはカバー５の上面に堆積する。カバー５の
幅Ｗはガラス外管２の直径よりも大きく形成しであるの
で、降雨時にカバー５から流れ落ちようとする雨水はガ
ラス外管２に当らない。したがって雨水とともに流れ落
されるごみやほこりは、ガラス外管２の下面側に付着す
ることがなくなり、ガラス外管２の下面側全治すことが
なくなる。このことから反射鏡４から反射された反射熱
の遮断をしなくなるので集熱効果の低下を防止すること
になる。

なお、カバー５の７ラング部６，６は、雨水がカバー５
の下面側に回り込むことを防止するとともに、反射鏡４
からガラス外管２に向かって入射する反射光を遮えぎら
なくなり、カバ−５０投影幅Ｗに対してガラス外管２の
反射光受光面積を大きく確保する。

なお、本発明は上記実施例に限らず、第３図ないし第５
図に示すそれぞれ他の実施例のようにしてもよい。すな
わち第３図の場合は、ガラス外管２とカバー５の隙間に
熱伝導性の低い、つまり熱絶縁性の詰物３０、たとえは
多孔性レンガ、綿状のセラミックファイバー、ガラスフ
ァイバーなどを介在させたもので、このようにすればガ
ラス外管２の上面側を一層保湿させることができる。

また第４図のものは、集熱ノ千イア′″３に集熱板″“
６接合昧もＯ−Ｃあり・集熱板“″′集熱　１′ｆ！：
集熱パイプ３に伝熱するので集熱効率が一層向上する。

さらに第５図は反射構体として、複数枚の平面形反射板
５０・・・を組み合せて太賜熱を集熱Ａイブ３に向けて
反射させるようにしたものである。

〔発明の効、果〕

以上述べたように本発明によると、ガラス外管の上方に
このガラス外管の直径より大きな幅を有するカックーを
設けたので、このカッぐ−によってガラス外管の上面側
から放出される熱の逃げ全防止し、よってガラス外管の
上面側と下面側との温度差を軽減し、ガラス外管の曲が
りや破損全防止することができる。しかもこのカバーは
ガラス外管の上面側にごみやほこりの付着することを防
止するとともに、雨水の当るのを防止し、雨水とともに
ごみやほこりがガラス外管の下面側に吃れてこの下面側
を汚すことを防止するので、反射熱の透過性を長期に亘
って良好に維持し、集熱能力の低下を防止する利点があ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図および第２図は本発明の一実施例を示し、第１図
は斜視図、第２図は第１図中ＩＩ　−ＩＴ線に沿う断面
図、第３図ないし第５図はそれぞれ本発明の他の実施例
を示す断面図である。 １・・・集熱器、２・・・ガラス外管、３・・・集熱パ
・ｒノ、４・・・反射鏡（反射構体）、５・・・カバー
。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図 第　３　図 第４図 第５１ ち

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 太陽熱反射構体の上方に、真空状ガラス外管内に集熱ノ
   ぐイブを挿通してなる集熱器を配置し、上記反射構体に
   よって反射された太陽熱を上記集熱パイプに集熱させ該
   集熱ノやイブ内を流す熱媒を加熱するようにした太陽熱
   集熱装置において、上記ガラス外管の上方にこのガラス
   外管の直径より大きな幅全有するカバー全段けたことを
   特徴とする太陽熱集熱装置。