JPS6112530Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈技術分野〉 本考案は太陽熱コレクタに関し、特に透明管内
における集熱体の保持具に関するものである。

〈従来技術〉 従来より例えばガラス管等の透明管内に円筒状
等の形状を成す集熱体及びこの集熱体に接合され
る熱媒管を挿入し、内部を真空に保持している太
陽熱コレクタがあるが、このようなコレクタにお
いて、内部の集熱体が運搬時等で振動したりせ
ず、又集熱時にこれら集熱体が熱伸縮しても適正
位置に保持されるように何らかの支持体を設ける
必要がある。

そこで、本出願人は集熱体の外周にコイル状に
形成した線材を装着することにより集熱体を透明
管との間に所定隙間を以つて保持するようにした
ものを提案した（実願昭55−169195号）。

このコイル状線材の装着により、集熱体はコイ
ル状線材の弾性により支持されて適正位置に保持
されると共に、集熱体の軸方向の移動に対しても
透明管に接しながら移動して集熱体を適正位置に
保持する役目を成す。

しかし、上記コイル状線材はコイル径が全周に
亘つて同一であつたため、このコイル状線材を装
着した状態で集熱体を透明管内に挿入する場合、
コイルの一巻一巻全てに夫々コイルを圧縮する方
向に力が加わるため、挿入する際にかなり力が必
要となり、挿入しにくいという問題があつた。

この場合、あまりコイルに大きな力を加えなく
ても挿入できる程度にコイル径を小さく形成する
と、挿入が容易になる反面集熱体の支持も緩くな
るため集熱体を堅固に支持できず、集熱体が振動
するというような不都合を生じかねない。

又、線材自体の線径を細くすることによつてコ
イル状線材を変形させ易くすることも考えられる
が、この場合透明管に集熱体を挿入する際コイル
状線材が半径方向に変形せずつまり断面で見れば
円形のコイルが楕円形にひしやげるのではなくコ
イルが集熱体外周に沿うように寝てしまう可能性
があり支持体として作用しない虞れがあつた。

又、集熱体は通常押し出し成型品などで構成さ
れるため寸法のばらつきは比較的少ないが、ガラ
ス管などで構成される透明管は材料上の特性や成
型加工上比較的寸法のばらつきが大きいため、あ
らゆる透明管、集熱体に対してコイル状線材にて
集熱体を堅固に支持すべくコイル状線材のコイル
径をできるだけ大きくする必要がある。しかし、
コイル径に対して透明管寸法が大きめに仕上げら
れている場合は問題はないが、小さめの透明管に
コイル状線材を装着した集熱体を挿入しようとし
ても上述の如くコイル状を非常に大きな力で変形
させなければならず、挿入が極めて困難になる虞
れがあつた。

又、無理をして上記コイル状線材を装着した集
熱体を透明管内に挿入したとしてもコイル状線材
にて透明管内壁に傷ができてしまい、このように
傷ができると、ちよつとしたヒートシヨクでクラ
ツクが生じ透明管が割れて内部の真空が破壊され
るというような致命的な問題を生じる虞れがあつ
た。

〈目的〉 本考案は上記の点に鑑み成されたものであつ
て、コイル線状材を装着した集熱体を透明管に傷
をつけることなく容易に透明管に挿入できるよう
にすると共にあらゆる条件に対して堅固に集熱体
を支持することを目的とする。

〈実施例〉 第１図は本考案に寄るところの実施例を示した
ものである。図中における透明管１は、ソーダガ
ラス、ホウ硅酸ガラス等のガラス管あるいはアク
リル樹脂、ポリ塩化ビニール、ポリカーボネート
の合成樹脂管よりなり内部は真空に保たれてい
る。集熱体２は太陽熱を受熱するものでアルミニ
ウム、銅、ステンレス等の表面に特殊選択吸収膜
処理を施したものか、あるいは黒色合成樹脂から
なる。

熱媒管３は熱媒体を通過させるもので、集熱体
２と接合しており集熱体の使用材料によつて銅
管、ステンレス管あるいは合成樹脂管を使い分け
熱膨張係数をできるだけ一致させる。封止具４は
集熱体２及び熱媒管３の一部を透明管内に密閉す
るためのものであり、透明管１がガラス管である
場合は426合金（Fe−Ni−Cr合金）、Kovar合金
（Fe−Ni−Co合金）、42合金（Fe−Ni合金）を、
合成樹脂管である場合は金属、合成樹脂等の使用
が可能である（熱膨張係数を合せるため）。

第１図中に示す５は本考案によるところの集熱
体の保持具である。第２図に保持具５の詳細図及
び保持状態を、又、第３図に保持具５の展開図を
示す。コイル状に成形した線材６はその内周に挿
通された固定バンド８の両端をビス等の締結具７
により締結し、もつて集熱体２の外周に嵌着固定
されている。この保持具５は１個に限らず複数個
でもよく、その場合は集熱体２の上下両端、中央
部の如く均等に配置する。

上記線材６はステンレス線、ビアノ線等が使用
されており、第３図に示すように全周に亘つて、
同一ピツチＰで他のコイル径より大径の大径部９
が形成されている。従つて、線材６をもつて集熱
体２を保持した場合、第２図に示すように大径部
９が透明管１の軸方向に大きく歪んで楕円状とな
り、透明管１と集熱体２との寸法公差による当該
両者間の間隔変化を微調整して所定の間隔に保持
する。なお、上記線材６に大径部９がないと、上
記の微調整機能の働きが弱くなる。又、上記固定
バンド８はステンレス板、銅板、リン青銅板等の
板状を成すものを使用する。締結具７はリベツ
ト・ビス等を用いることができる。

ところで、集熱体２及び熱媒管３は太陽光線の
吸収に伴つて高温状態になるため熱膨張（主に軸
方向）を起こすが、本考案によるコイル状の線材
６を使用すると透明管１の内壁とコイル状線材６
の外周との接触が点接触に近く円滑であるため、
集熱体２及び熱媒管３の軸方向の伸縮がスムーズ
に進み封止具４又は透明管１の破壊を避けること
ができる。又、コイル状線材であるため透明管１
の内壁との接触点数が多く太陽熱コレクタの輸送
時、機械的な衝撃がかかつた場合、透明管１への
力の集中を避けることができ安全強度の向上を計
ることができる。又、集熱体２が円周方向に膨張
したとしてもコイル状線材６が円周方向に変形も
しくはたわむため透明管１に圧力が直接加わるよ
うなことがない。

なお、線材６に大径部９を設けているので、集
熱体２を透明管１内に挿入する際、作業性がよ
く、透明管１内面の傷付を防止する。又、大径部
９と他の線材部分との間の相互調整作用により、
生産工程時、運搬時に生じる多様な衝撃、振動を
吸収して、透明管１の封止部の破損を防止する。

〔他の実施例〕

(1) 線材９の大径部９は同一ピツチでなくてもよ
く、全周の適所に配置されておればよい。

(2) 線材６の大径部９に代えて、コイル径が他の
部分より小径である小径部を設けてもよい。

(3) 固定バンド８を用いずコイル状線材６の両端
を締結具７をもつて直接連結してもよい。

〈効果〉 以上本考案によれば、透明管内に円筒型太陽熱
集熱体とこの集熱体に接合した熱媒管とを設け、
上記集熱体の外周部にコイル状に成形した線材を
周方向に巻回したものにおいて、上記コイル状線
材の全周の適所に、コイル径を大きく形成した大
径部を設けたので、コイル状線材を装着した状態
で集熱体を透明管内に容易に挿入することができ
ると共に、集熱体の挿入状態において堅固に支持
することができる。

即ち、この集熱体の挿入時に力がこの大径部だ
けにかかるためこの力の集中と共にこの大径部が
小径部に対して変形しやすいことと相俟つて、容
易に大径部が変形して挿入を容易とする。

この場合、透明管の寸法誤差をこの大径部にて
吸収できるから小さめに仕上げられた透明管であ
つてもこの大径部が変形して容易に集熱体を挿入
することができると共に、挿入の際のコイル状線
材にかかる力が大径部の変形に換えられるから挿
入時に透明管内面に傷をつけることもなく、長期
に亘つてコレクタの性能の維持が可能となる。

又、集熱体を透明管内に挿入した状態において
は大径部を含めてコイル状線材が集熱体を弾性的
に支持して集熱体を適正位置に保持すると共に集
熱体の振動を防止して封止金具の破損等を防止す
ることができる。

又、集熱体の軸方向、半径方向夫々の熱伸縮に
対しても追随して堅固に集熱体を支持することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本考案の太陽熱コレクタの斜視図、第
２図：第１図の要部斜視図、第３図：保持具の展
開図。 符号、２：集熱体、５：保持具、６：コイル状
線材、９：大径部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 透明管内に円筒型太陽熱集熱体とこの集熱体に
   接合した熱媒管とを設け、上記集熱体の外周部に
   コイル状に成形した線材を周方向に巻回したもの
   において、 上記コイル状線材の全周の適所に、コイル径を
   大きく形成した大径部を設けたことを特徴とする
   太陽熱コレクタ。