JPS6150219B2 - - Google Patents
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- JPS6150219B2 JPS6150219B2 JP53120630A JP12063078A JPS6150219B2 JP S6150219 B2 JPS6150219 B2 JP S6150219B2 JP 53120630 A JP53120630 A JP 53120630A JP 12063078 A JP12063078 A JP 12063078A JP S6150219 B2 JPS6150219 B2 JP S6150219B2
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- Japan
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- heat
- collecting pipe
- absorbing member
- heat collecting
- outer tube
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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
-
- 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
- F24S10/90—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation
- F24S10/95—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation having evaporator sections and condenser sections, e.g. heat pipes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S70/00—Details of absorbing elements
- F24S70/20—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
- F24S70/25—Coatings made of metallic material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S70/00—Details of absorbing elements
- F24S70/60—Details of absorbing elements characterised by the structure or construction
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、太陽集熱器に関し、特に組立が簡
単で集熱効率の高く、据付作業も容易な真空管式
の太陽集熱器に関する。
単で集熱効率の高く、据付作業も容易な真空管式
の太陽集熱器に関する。
最近の太陽集熱器は、第１図に示すように、太
陽光を透過できる透明外管１の内部を真空密閉
し、この内部に同軸的に銅製の集熱パイプ２を配
設するとともに、集熱パイプ２の両端を外管１の
両端から導出し、集熱パイプ２には、表面に選択
吸収膜の付着された金属製の吸熱板３が熱伝的に
取付けられており、このような集熱器の入口端４
から水等の熱媒体を注入して出口端５から回収す
る間に、吸熱板３が得た太陽エネルギーを集熱パ
イプ２を介して熱媒体に伝達することにより、太
陽熱の集熱および熱媒体の加熱をするようにして
いる。そして、太陽熱を集める吸熱部材の形状も
第２図のような針状のフインを集熱パイプに固着
したものも提案されているが、いずれも、製造コ
ストが高かつたり、集熱器の据付に細心の注意を
要する等、商業ベースで実用化するには一段の改
良を必要とするものであつた。
陽光を透過できる透明外管１の内部を真空密閉
し、この内部に同軸的に銅製の集熱パイプ２を配
設するとともに、集熱パイプ２の両端を外管１の
両端から導出し、集熱パイプ２には、表面に選択
吸収膜の付着された金属製の吸熱板３が熱伝的に
取付けられており、このような集熱器の入口端４
から水等の熱媒体を注入して出口端５から回収す
る間に、吸熱板３が得た太陽エネルギーを集熱パ
イプ２を介して熱媒体に伝達することにより、太
陽熱の集熱および熱媒体の加熱をするようにして
いる。そして、太陽熱を集める吸熱部材の形状も
第２図のような針状のフインを集熱パイプに固着
したものも提案されているが、いずれも、製造コ
ストが高かつたり、集熱器の据付に細心の注意を
要する等、商業ベースで実用化するには一段の改
良を必要とするものであつた。
例えば、吸熱部材が平板のものにあつては、こ
の平板を如何にして長時間にわたつて太陽の入射
光線に直角な面に設置するかということがこの集
熱器の集熱効率に直接に影響するものであり、又
吸熱部材が針状のものにあつては針状フインと集
熱パイプとの伝熱を保ちつつ、透明な外管の中に
どのように収納するかということが大きな課題で
あつた。
の平板を如何にして長時間にわたつて太陽の入射
光線に直角な面に設置するかということがこの集
熱器の集熱効率に直接に影響するものであり、又
吸熱部材が針状のものにあつては針状フインと集
熱パイプとの伝熱を保ちつつ、透明な外管の中に
どのように収納するかということが大きな課題で
あつた。
すなわち、一般にエアコン用に使用されている
針状フイン付熱交換器は、帯板状のフイン材に切
り込み加工を施した後、有機接着剤を介して熱交
換パイプにこの切り込み付金属帯板を巻回してい
くことによりフインと熱交換パイプとの伝達性を
確保しているため、このままの針状フイン付熱交
換器を真空管式の太陽集熱器には転用し難い。真
空管式の集熱器のように、管内に吸熱部材と集熱
パイプを挿入し、挿入部を気密に封止した後に管
内の空気を排除し透明管内部を真空にした構造の
ものは、真空度が一定値以上に保たれてはじめて
初期の集熱能力が得られるものであり、真空度が
十分に得られなかつたり、使用中に管内の真空度
が低下したのでは太陽集熱器としての集熱効率を
十分に発揮し得ない。しかし、現在の針状フイン
付の熱交換器に用いられている接着剤は、太陽集
熱器の製造または使用中の高温下で気体成分が発
生し、真空度を損なうものであり、又、これを無
機質の接着剤に替えれば製造コストが大巾に上昇
する欠点を有している。
針状フイン付熱交換器は、帯板状のフイン材に切
り込み加工を施した後、有機接着剤を介して熱交
換パイプにこの切り込み付金属帯板を巻回してい
くことによりフインと熱交換パイプとの伝達性を
確保しているため、このままの針状フイン付熱交
換器を真空管式の太陽集熱器には転用し難い。真
空管式の集熱器のように、管内に吸熱部材と集熱
パイプを挿入し、挿入部を気密に封止した後に管
内の空気を排除し透明管内部を真空にした構造の
ものは、真空度が一定値以上に保たれてはじめて
初期の集熱能力が得られるものであり、真空度が
十分に得られなかつたり、使用中に管内の真空度
が低下したのでは太陽集熱器としての集熱効率を
十分に発揮し得ない。しかし、現在の針状フイン
付の熱交換器に用いられている接着剤は、太陽集
熱器の製造または使用中の高温下で気体成分が発
生し、真空度を損なうものであり、又、これを無
機質の接着剤に替えれば製造コストが大巾に上昇
する欠点を有している。
斯る点に鑑みなされた本発明を、以下に図面に
従い説明すると、本発明の太陽集熱器６はガラス
や透明合成樹脂あるいはこの複合材等の透明な耐
圧性外管７、該透明外管７の端部を封止し、管内
を真空に保ちつつ透明外管内に挿通された集熱パ
イプ８を保持する端板９，９と、銅の集熱パイプ
８に添着された金属の吸熱部材１０とからなつて
いる。この吸熱部材は第３図に示す如くアルマイ
ト処理を施こされ、且中央部に透孔１１，１１…
を連続して穿設したアルミ製の帯板の両側にこの
中央部を残して約１mm毎に切り込みを入れ、中央
部を基面１３として切り込み部分を基面１３から
略垂直に折曲して針状または細線状のフイン１２
を形成しつつ該基面１３を集熱パイプ８に接着剤
なしで直接添着して巻回することによつて形成さ
れる。そして吸熱部材１０の巻回後両端部分にク
リツプ等にて仮止めし吸熱部材１０の弾性戻りに
よる外れを防止し、しかる後吸熱部材１０、集熱
パイプ８の両者の表面に金属被膜１４をコーテイ
ングし、該金属被膜１４により両者を熱伝的に固
着する。特に添着面に位置する吸熱部材の基面に
透孔１１，１１…を穿設しているので、集熱パイ
プ８と吸熱部材１０の基面１３との間に、ゆるみ
によつて全面にわたつて隙間が生じた際、或いは
フインを折曲形成する際のひずみによる変形等に
よつて基面１３の中央部にのみ隙間が生じた際で
も透孔１１，１１…を通じて金属被膜１４がその
隙間に充填され、吸熱部材と集熱パイプとの熱伝
面積が増加する。
従い説明すると、本発明の太陽集熱器６はガラス
や透明合成樹脂あるいはこの複合材等の透明な耐
圧性外管７、該透明外管７の端部を封止し、管内
を真空に保ちつつ透明外管内に挿通された集熱パ
イプ８を保持する端板９，９と、銅の集熱パイプ
８に添着された金属の吸熱部材１０とからなつて
いる。この吸熱部材は第３図に示す如くアルマイ
ト処理を施こされ、且中央部に透孔１１，１１…
を連続して穿設したアルミ製の帯板の両側にこの
中央部を残して約１mm毎に切り込みを入れ、中央
部を基面１３として切り込み部分を基面１３から
略垂直に折曲して針状または細線状のフイン１２
を形成しつつ該基面１３を集熱パイプ８に接着剤
なしで直接添着して巻回することによつて形成さ
れる。そして吸熱部材１０の巻回後両端部分にク
リツプ等にて仮止めし吸熱部材１０の弾性戻りに
よる外れを防止し、しかる後吸熱部材１０、集熱
パイプ８の両者の表面に金属被膜１４をコーテイ
ングし、該金属被膜１４により両者を熱伝的に固
着する。特に添着面に位置する吸熱部材の基面に
透孔１１，１１…を穿設しているので、集熱パイ
プ８と吸熱部材１０の基面１３との間に、ゆるみ
によつて全面にわたつて隙間が生じた際、或いは
フインを折曲形成する際のひずみによる変形等に
よつて基面１３の中央部にのみ隙間が生じた際で
も透孔１１，１１…を通じて金属被膜１４がその
隙間に充填され、吸熱部材と集熱パイプとの熱伝
面積が増加する。
前記金属被膜１４は吸熱部材がアルミで集熱パ
イプが銅の場合はニツケルの無電解メツキがよい
が両者共に銅の場合は銅の無電解メツキが適して
いる。又メツキの代りに溶射、蒸着によつて形成
してもよい。
イプが銅の場合はニツケルの無電解メツキがよい
が両者共に銅の場合は銅の無電解メツキが適して
いる。又メツキの代りに溶射、蒸着によつて形成
してもよい。
更にこの金属被膜１４の表面には必要により電
気メツキ、化成処理、蒸着により選択吸収膜を附
与したりカーボンブラツク等の吸収膜を塗布し集
光率を向上させてもよい。
気メツキ、化成処理、蒸着により選択吸収膜を附
与したりカーボンブラツク等の吸収膜を塗布し集
光率を向上させてもよい。
このように、本発明は、製造工程、組立作業を
簡便化し、低コストの実用製品として太陽集熱器
の供給を可能としたものであり、又、針状或いは
細線状の吸熱部材が従来の板状の吸熱部材と異な
り立体的な形状を有しているので、透明外管へ組
み込むときの寸法精度も殆ど必要とせず、かつ設
置する場合の取付角度による影響も殆どなく、直
射日光や輻射熱を吸収できるので、四季を通じ曇
天でも、集熱パイプ中の媒体の加熱が可能であ
り、その単位投影面積当りの集熱効率は平板式と
比較して50％程高い集熱効率の集熱器を提供でき
た。
簡便化し、低コストの実用製品として太陽集熱器
の供給を可能としたものであり、又、針状或いは
細線状の吸熱部材が従来の板状の吸熱部材と異な
り立体的な形状を有しているので、透明外管へ組
み込むときの寸法精度も殆ど必要とせず、かつ設
置する場合の取付角度による影響も殆どなく、直
射日光や輻射熱を吸収できるので、四季を通じ曇
天でも、集熱パイプ中の媒体の加熱が可能であ
り、その単位投影面積当りの集熱効率は平板式と
比較して50％程高い集熱効率の集熱器を提供でき
た。
しかも吸熱部材は集熱パイプに対し接着剤なし
で添着し、コーテイングされた金属被膜により両
者を熱伝的に固着したものであるので長期使用に
よつても真空度が低下せず、熱伝的な取着と相俟
つて高い集熱効率を保持できる。
で添着し、コーテイングされた金属被膜により両
者を熱伝的に固着したものであるので長期使用に
よつても真空度が低下せず、熱伝的な取着と相俟
つて高い集熱効率を保持できる。
また、吸熱部材の基面に透孔を穿設したので、
集熱パイプと吸熱部材の基面との間に、吸熱部材
のゆるみによつて全面にわたり隙間が生じた際、
或いはフインを折曲形成する際のひずみによる変
形等によつて基面の中央部にのみ隙間が生じた際
でも透孔を通じて金属被膜がその隙間に充填さ
れ、吸熱部材と集熱パイプとの熱伝面積を増加で
き、集熱効率を向上できる。
集熱パイプと吸熱部材の基面との間に、吸熱部材
のゆるみによつて全面にわたり隙間が生じた際、
或いはフインを折曲形成する際のひずみによる変
形等によつて基面の中央部にのみ隙間が生じた際
でも透孔を通じて金属被膜がその隙間に充填さ
れ、吸熱部材と集熱パイプとの熱伝面積を増加で
き、集熱効率を向上できる。
第１図は従来の太陽集熱器の斜視図、第２図は
本発明太陽集熱器の斜視図、第３図は同製造途中
を示す斜視図、第４図は同拡大断面図である。 ７…透明外管、８…集熱パイプ、１０…吸熱部
材、１４…金属被膜、１１…透孔。
本発明太陽集熱器の斜視図、第３図は同製造途中
を示す斜視図、第４図は同拡大断面図である。 ７…透明外管、８…集熱パイプ、１０…吸熱部
材、１４…金属被膜、１１…透孔。
Claims (1)
- １ 透明外管と、該透明外管の端部を封止して管
内を真空に保ち且透明外管内に挿通された集熱パ
イプを保持する端板と、集熱パイプに接着剤なし
で巻回添着される透孔を連続して穿設した基面及
び該基面から垂直方向へ折曲形成される針状また
は細線状のフインから成る金属の吸熱部材と、該
吸熱部材と集熱パイプとをコーテイングする金属
被膜とからなり該金属被膜により吸熱部材と集熱
パイプとを熱伝的に固着してなる太陽集熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12063078A JPS5546382A (en) | 1978-09-28 | 1978-09-28 | Solar heat accumulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12063078A JPS5546382A (en) | 1978-09-28 | 1978-09-28 | Solar heat accumulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5546382A JPS5546382A (en) | 1980-04-01 |
| JPS6150219B2 true JPS6150219B2 (ja) | 1986-11-01 |
Family
ID=14790971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12063078A Granted JPS5546382A (en) | 1978-09-28 | 1978-09-28 | Solar heat accumulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5546382A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS573794A (en) * | 1980-06-09 | 1982-01-09 | Nippon Oils & Fats Co Ltd | Electric detonator |
| JPS6441765A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-14 | Kanai Juyo Kogyo Kk | Solar heat collector |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52143544A (en) * | 1976-05-25 | 1977-11-30 | Carrier Corp | Heat exchanging tube with fin and method of producing same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5014652U (ja) * | 1973-06-01 | 1975-02-15 |
-
1978
- 1978-09-28 JP JP12063078A patent/JPS5546382A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52143544A (en) * | 1976-05-25 | 1977-11-30 | Carrier Corp | Heat exchanging tube with fin and method of producing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5546382A (en) | 1980-04-01 |
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