JPS608605Y2 - 太陽熱集熱装置 - Google Patents

太陽熱集熱装置

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JPS608605Y2
JPS608605Y2 JP1981069888U JP6988881U JPS608605Y2 JP S608605 Y2 JPS608605 Y2 JP S608605Y2 JP 1981069888 U JP1981069888 U JP 1981069888U JP 6988881 U JP6988881 U JP 6988881U JP S608605 Y2 JPS608605 Y2 JP S608605Y2
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heat
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tubes
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JP1981069888U
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JPS57182048U (ja
Inventor
信夫 大塚
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は太陽光を熱エネルギーに変換する太陽熱集熱
装置に関するものである。
第1、第2図は従来の真空断熱形集熱装置を示すもので
あり、図において1は太陽熱集熱装置、2は複数本並設
された集熱筒で両端が閉塞されたガラス製透明管3と、
この透明管の中心に所定角度傾斜して内装された集熱板
4と、この集熱板に固着され当該透明管の両端部を気密
に貫通する熱媒体流通用集熱管5とで構成されており、
かつ各透明管3内は高真空に排気されている。
6は各集熱筒2の両側にこれと直交するように設けた支
持箱で、それぞれの集熱筒2を支持すると共に、各集熱
管5の突出端をその中で並列に断熱状態下で連結してい
る。
7は各支持箱6に設けた各集熱管のヘッダー管を示す。
従来の集熱装置は以上のように構成され太陽光は各集熱
筒2の透明管3を透過し集熱板4で吸収され、これと一
体の集熱管5の中を流れる熱媒体を加熱する。
この際透明管3内は真空断熱されているため内装集熱板
4からの対流・伝導による熱損失は小さく保たれ、モし
て各集熱管5を流れる熱媒体は両外側のヘッダー管7で
まとめられる。
なお各集熱板4は上記のように所定角度傾斜させている
ため、各集熱筒2の長手方向を東西に配し集熱装置1全
体を水平に設置しても平板形集熱板を鋸刃状に設置した
場合と同様に太陽の高さの低い冬期でも各集熱板に多く
の日射量を受けられるようになっている。
上記構威の真空断熱形集熱装置は高い真空度を長年月に
亘り保持する必要上使用材料が比較的高価になり、また
高度の加工が要求されるため集熱量当りの製造原価は平
板形集熱装置に比で高価になる。
また各集熱筒2を両外側の一対の支持箱6で支持してい
るため、この支持箱6の個所は集熱作用に寄与せず、た
めに真空断熱形集熱装置は有効面積/外形面積の割合が
01前後となり、外形面積当りの集熱量は上記割合が0
.9以上の平板形集熱装置と同程度の結果となる。
さらにこの種真空断熱形集熱装置における上記割合の低
下原因のもう一つは、透明管3の内径に対して内装集熱
板4の巾をかなり小さくしなければならないことである
これは透明管3の材質は真空容器のためガラスに限定さ
れ、ために金属製の内装集熱板4が輸送時の振動でガラ
ス管に当り傷をつけたり、割ったりしないように当該透
明管3と集熱板4との間に十分な間隙を設けておく必要
があるからである。
反対に平板形集熱装置は製造原価が安く有効集熱面積/
外形面積の割合も0.9と比較的よいが、集熱板を内装
する外箱と表面透明板との間のシール個所が長<、シた
がってシール材の老化による外箱内への雨水や湿気の浸
入の機会が多く、これが集熱板の腐食、内部断熱材の性
能低下、透明板のくもりなどを引きおこし、集熱効果の
低下をまねく、また日射量を多く受けるようにするため
の傾斜設置用架台を別途に必要とするという欠点があっ
た。
この考案の集熱装置はこれら従来の装置の欠点を考慮し
、集熱効率が良く、かつ水平設置もできるようにしたも
ので、以下第2〜第9図で示すこの考案の装置の一実施
例について説明する。
すなわち図において1は太陽熱集熱装置、2は複数本の
並設された集熱筒、3はこの集熱筒の外殻を形成する断
面楕円形のプラスチック製透明管、8はこの透明管3の
両端開口を閉塞する端板、4は上記各透明管の軸心上に
その長手方向に沿うて設けた集熱板でその巾は透明管3
の最大内径よりわずか小さく設定されている。
5は上記集熱板4に固着された熱媒体流通用集熱管で、
その両端はシール材9を介して上記端板8を気密に貫通
している。
10は上記集熱板4の受光面を除きその下面と透明管3
との空間に充填されグラスウール等からなる断熱材であ
る。
6は上記各集熱筒2と直交するようにその両外側に設け
たヘッダー筒で断面楕円形のプラスチック製透明管3と
その両端閉塞用端板8、内装の集熱板4およびこれに固
着された熱媒体流通用ヘッダー管7等よりなり、上記集
熱筒2と同様に構威されている。
なお上記各集熱管5の両端はそれぞれ両外側のヘッダー
管7に水密状態に接合されており、また各集熱管5がヘ
ッダー筒6の透明管3を貫通する個所にはシール材11
が用いられ、ヘッダー筒6内を気密にシールしている。
上記構成の本案太陽熱集熱装置では各集熱筒2とヘッダ
ー筒6は各々独立した気密容器を構威し、シール個所も
少ないので雨水の浸入の機会がそれだけ少なくなり、ま
た内装集熱板4の巾をプラスチック製なるをもって当該
透明管3の内径に近づけることができ、さらにヘッダー
筒部それ自体も集熱部になるため、有効集熱面積/外形
面積の割合が上記従来の真空断熱形集熱装置より大きく
なり、それだけ外形面積当りの太陽光受熱量が増える。
また集熱装置1に当った風は各集熱筒2の間を通り抜け
るので、装置全体にかかる風圧はきわめて小さく、平板
形集熱装置のように風による破損がない。
なお上記実施例では集熱筒2ならびにヘッダー筒6内に
通常の空気を封入した場合について説明したが、これに
代わって乾燥空気を封入することにより内装集熱板4の
湿気による劣化がさらに少なくなり、また特に熱伝導率
の小さい気体を封入することにより集熱板4からの熱損
失を低減でき、さらにまた各筒内の圧力を数77BTo
rr程度に減圧することによって熱損失の低減もできる
その他第10図は内装集熱板4の配置形態の他の実施態
様を示すものでこの場合は各透明管3内での集熱板4を
30°程度傾斜させて真空断熱形集熱装置と同様の効果
を得られるようにしたものである。
この考案の太陽熱集熱装置は以上のようにそれぞれ集熱
板を内装した気密状態の各集熱筒と両外側のヘッダー筒
を単に組合わせるという簡単な構造により従来の真空断
熱形集熱装置よりその製造コストが安くできると共に集
熱効率もよく、さらに水平設置も可能であり、また平板
形集熱装置に比べ気密度の劣化がきわめて少なくなると
いう利点も有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の真空断熱形太陽熱集熱装置を示す平面図
、第2図は第1図の■−■切断部端面図、第3図はこの
考案の装置の一実施例を示す平面図、第4図は第3図の
右側面図、第5図は第4図の■−■拡大断面図、第6図
は第5図のVI−VI断面図、第7図は第3図の■−■
拡大断面図、第8図は第4図の■−■拡大断面図、第9
図は第3図のIX−IX切断部端面図、第10図はこの
考案の装置における内装集熱板の配置形態の他の実施例
を示す第9図相当の端面図である。 なお図中1は太陽熱集熱装置、2はその集熱筒、3は外
殻形成用透明管、4は内装の集熱板、5は集熱管、6は
ヘッダー筒、7は内装のヘッダー管、10は断熱材を示
す。 その他図中同−符号は同一または相当部分を示すものと
する。

Claims (5)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. (1)複数本並設された集熱筒とこれらに直交するよう
    にその両側に設けたヘッダー筒とを、それぞれ内部に熱
    媒体を通す集熱板付の集熱管とこれら各集熱管に導通さ
    れた集熱板付のヘッダー管の外側を覆う各透明管でそれ
    ぞれ別個に構成したことを特徴とする太陽熱集熱装置。
  2. (2)各集熱筒およびヘッダー筒の外殻を形成する透明
    管をプラスチックで構成すると共に、各筒内を数rIr
    !ItTOrr程度に減圧するか、またはその内部に乾
    燥空気あるいは熱伝導遮断用気体を封入するようにした
    実用新案登録請求の範囲第1項記載の太陽熱集熱装置。
  3. (3)各集熱筒およびヘッダー筒内には内装集熱板の受
    光面を除くその他の空間に断熱材を充填させた実用新案
    登録請求の範囲第1項記載の太陽熱集熱装置。
  4. (4) 各集熱筒およびヘッダー筒内の各集熱板は、
    これらすべてが同一平面上において水平または鋸刃状の
    同一傾斜角度に位置されるようにした実用新案登録請求
    の範囲第1項ないし第3項の何れかに記載の太陽熱集熱
    装置。
  5. (5)各進熱筒およびヘッダー筒の外殻形成用透明管を
    それぞれ断面楕円形に形成すると共にその軸心上に内装
    集熱板を位置させた実用新案登録請求の範囲第1項ない
    し第4項の何れかに記載の太陽熱集熱装置。
JP1981069888U 1981-05-14 1981-05-14 太陽熱集熱装置 Expired JPS608605Y2 (ja)

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JP1981069888U JPS608605Y2 (ja) 1981-05-14 1981-05-14 太陽熱集熱装置

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JPS57182048U JPS57182048U (ja) 1982-11-18
JPS608605Y2 true JPS608605Y2 (ja) 1985-03-27

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