JPS634988Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はタワー集光方式の太陽熱利用システム
の熱吸収器に入射する熱流束を計測するのに好適
なヒートフラツクスメータに関する。

この種、タワー集光方式の太陽熱利用システム
は、円形のフイールド内に設置された多数の反射
鏡によつて集められた太陽光をフイールド中央に
設置されたタワーの頂部に取り付けた熱吸収器
（光を熱に変換する装置）で受光し、ここで熱に
変えた上で、これを地上の利用側（例えば蒸気タ
ービン）へ熱源として供給するようになつてい
る。

従来、タワー集光方式の太陽熱利用システムの
熱吸収器に入射する熱流束を計測するために差動
熱電対の原理を応用したヒートフラツクスメータ
がある。

第１図ないし第３図にはヒートフラツクスメー
タの例が示され、図において、１は熱吸収器のボ
イラチユーブ、２はボイラチユーブ１相互間をつ
なぐフイン、３はヒートフラツクスメータで、鋼
製の水冷管３ａと銅製のボデイ３ｂと、コンスタ
ンタン製のデイスク３ｃと銅リード線３ｄ，３ｅ
とよりなる。

センサー３ｂは水冷管３ａに溶接６されてい
て、水冷管３ａの内部を流れる冷却水５によりそ
の側面を冷却されている。

ヒートフラツクスメータ３はフイン２の長孔２
ａを貫通するように配設されデイスク３ｃを入射
熱流束７にさらしている。

熱流束７がデイスク３ｃに入射すると、デイス
ク３ｃに吸収された熱はデイスク３ｃをその中心
から外周へ向かつて半径方向に流れ、ボデイ３ｂ
を伝わつて冷却水５に吸収される。銅リード線３
ｄの１端はデイスク３ｃに固着され、銅リード線
３ｅの１端はボデイ３ｂに固着されているので、
銅リード線３ｄとコンスタンタン製デイスク３ｃ
と銅製のボデイ３ｂとが銅−コンスタンタン−銅
の差動熱電対を構成しているので、デイスク３ｃ
に入射する熱流束７に比例した起電力が銅リード
線３ｄと３ｅとの間に生じ、これを利用して、熱
流束を測定している。

ところが、ボデイ３ｂと水冷管３ａとの溶接部
６は銅と鋼との異種金属相互の溶接であるため溶
接性が悪く、このためヒートフラツクスメータ３
の据付時にボデイ３ｂがボイラーパネル（ボイラ
チユーブ１またはフイン２等）に接触したり、あ
るいは運転中にボイラーパネルと水冷管３ａとの
熱膨張差により、ボデイ３ｂがフイン２により押
されることにより溶接部６にクラツクが発生し、
水冷管３ａ内を流通する冷却水５が漏洩する不具
合があつた。

本考案は上記不具合のないヒートフラツクスメ
ータを提供する目的で為されたもので、その要旨
とするところは銅製のボデイとコンスタンタン製
のデイスクと、鋼製の水冷管とで構成されている
ヒートフラツクスメータにおいて、該ボデイの外
側に鋼製の外筒を配置し、該ボデイを該外筒内に
はめ込み係止し、該外筒と上記水冷管との間を水
密的に溶接固着したことを特徴とするもので、本
考案によれば、デイスクで吸収した熱はボデイ、
外筒を伝わつて、水冷管内を流れる冷却水に吸収
されるのでヒートフラツクスメータとしての性能
は維持され、一方、水は鋼製外筒と鋼製水冷管と
の溶接部でシールされるためクラツク発生による
漏洩の恐れは減少し、信頼性が向上する。

以下、本考案の第１の実施例を第４図に基づき
説明する。

第４図において、１４は鋼製の外筒でこれは銅
製のボデイ４ｂとはめ込み係合されている。外筒
１４と鋼製の水冷管３ａとは１１及び１２で溶接
されている。ボデイ４ｂと外筒１４とは、常温で
は接触圧力が無く、ボデイ４ｂは上端のつば４ｃ
によつて外筒１４に乗つている。熱流束７がデイ
スク４ａに入射することにより昇温すると、ボデ
イ４ｂと外筒１４との間の熱膨張差により接触応
力が生じるようになつている。

他は前述した従来のヒートフラツクスメータと
同一である。

しかして、熱流束７がデイスク４ａに到達する
と、デイスク４ａに吸収された熱は、従来のヒー
トフラツクスメータと同様に、デイスク４ａの中
心から半径方向に流れ、ボデイ４ｂ、外筒１４を
経て冷却水５に吸収される。このとき、上述した
ようにボデイ４ｂと外筒１４との間は熱膨張差に
よる接触応力のために、大きい接触熱伝達率の値
を持つのでデイスク４ａの温度が異常に上昇する
ことがなく、熱流束７に比例した起電力が銅リー
ド線９と１０との間に生じ従来のヒートフラツク
スメータと同じように熱流束７を測定することが
できる。

よつて、ヒートフラツクスメータとしては、従
来と同じ性能を維持することができ、冷却水は、
鋼製の外筒１４と鋼製の水冷管３との鋼と鋼との
溶接部でシールされるため、ボデイ４ｂに外力が
加わつても溶接部（１１及び１２）よりの水もれ
の恐れは減少する。また熱流束７がないときはボ
デイ４ｂを外筒１４より抜き出して補修すること
ができる。

次に、本考案の第２の実施例を第５図に基づき
説明する。

第５図において、１４が鋼製の外筒で、銅製の
ボデイ４ｂと外筒１４とはロウ付け１３で固着さ
れている。鋼製外筒１４と鋼製水冷管３とは溶接
部１１，１２により固着されていて、その作用、
効果は第１の実施例のものと同様である。

以上説明したように本考案によれば従来の計測
性能を維持したまま、冷却水の漏洩事故の可能性
を少なくすることができ、補修も容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来のヒートフラツクス
メータを示すもので、第１図は断面図、第２図は
第１図における−線に沿う矢視図、第３図は
第１図における−線に沿う断面図である。第
４図は本考案の第１の実施例を示すもので、第３
図に対応する断面図である。第５図は本考案の第
２の実施例を示すもので、第３図に対応する断面
図である。 ４ｂ……ボデイ、４ａ……デイスク、３……水
冷管、１４……外筒。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 銅製のボデイとコンスタンタン製のデイスクと
   鋼製の水冷管とで構成されているヒートフラツク
   スメータにおいて、該ボデイの外側に鋼製の外筒
   を配置し、該ボデイを該外筒内にはめ込み係止
   し、該外筒と上記水冷管との間を水密的に溶接固
   着したことを特徴とするヒートフラツクスメー
   タ。