JPS6350625B2 - - Google Patents
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- JPS6350625B2 JPS6350625B2 JP56169329A JP16932981A JPS6350625B2 JP S6350625 B2 JPS6350625 B2 JP S6350625B2 JP 56169329 A JP56169329 A JP 56169329A JP 16932981 A JP16932981 A JP 16932981A JP S6350625 B2 JPS6350625 B2 JP S6350625B2
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- heat
- heat pipe
- pipe
- tube
- working fluid
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- Expired
Links
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 11
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
- F24S40/50—Preventing overheating or overpressure
- F24S40/55—Arrangements for cooling, e.g. by using external heat dissipating means or internal cooling circuits
-
- 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
-
- 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は真空ガラス管内に太陽熱により加熱
される集熱管を配設した太陽熱集熱器に係り、と
くに過熱防止構造に関する。
される集熱管を配設した太陽熱集熱器に係り、と
くに過熱防止構造に関する。
作動液蒸気の凝縮熱を利用して水を加熱するた
めに、ヒートパイプ等の集熱管を真空ガラス管内
に配設した太陽熱集熱器としては第１図、第２図
に示す構造のものが知られている。図において、
１は透光性の真空ガラス管で、一端は閉塞され、
他端には封止金具２が設けられておりこの個所を
ヒートパイプ３の一方側が軸封貫通して突出して
いる。ヒートパイプ３の閉塞された他方側はサポ
ート４にて真空ガラス管１に支持されている。こ
の真空ガラス管１の閉塞側は端部支え金６を介し
て架台７に取り付け固定される。また真空ガラス
管１のヒートパイプの突出側はケース側ブツシユ
８を介してケース９に取り付けられ、このケース
９は架台７に固定される。ケース９内には前述し
た突出せるヒートパイプ３が収納され、このヒー
トパイプ３は複数本（図面では４本）が放熱筒１
０に連通して接続される。そして放熱筒１０の高
さ位置はヒートパイプ３の位置より上位にあるよ
うに構成される。この放熱筒１０の内部には熱媒
管１１が収納され、その両端は放熱筒１０の両端
面を軸封貫通して突出している。放熱筒１０の内
部にある熱媒管１１の外周部には放熱フイン１２
が設けてある。ヒートパイプ３内には作動液１３
が封入され、熱媒管１１の内部は熱媒１４が流通
する。１５は放熱筒１０を熱絶縁する断熱材、１
６は真空ガラス管より突出したヒートパイプ３を
熱絶縁する断熱材である。この太陽熱集熱器にお
いて、真空ガラス管１を透過した太陽光の照射を
受けてヒートパイプ３が受熱すると、内部の作動
液１３が加熱され、その一部は蒸発する。この蒸
発気体１７は放熱筒１０に移動し、ここで蒸発潜
熱を放出し、熱媒管１１内の熱媒１４を加熱す
る。これにより凝縮して液化された作動液は重力
により落下し、放熱筒１０部分よりヒートパイプ
３内に環流され、再び太陽光により加熱される。
このように作動液の蒸発−凝縮サイクルを操り返
し熱媒を加熱する。
めに、ヒートパイプ等の集熱管を真空ガラス管内
に配設した太陽熱集熱器としては第１図、第２図
に示す構造のものが知られている。図において、
１は透光性の真空ガラス管で、一端は閉塞され、
他端には封止金具２が設けられておりこの個所を
ヒートパイプ３の一方側が軸封貫通して突出して
いる。ヒートパイプ３の閉塞された他方側はサポ
ート４にて真空ガラス管１に支持されている。こ
の真空ガラス管１の閉塞側は端部支え金６を介し
て架台７に取り付け固定される。また真空ガラス
管１のヒートパイプの突出側はケース側ブツシユ
８を介してケース９に取り付けられ、このケース
９は架台７に固定される。ケース９内には前述し
た突出せるヒートパイプ３が収納され、このヒー
トパイプ３は複数本（図面では４本）が放熱筒１
０に連通して接続される。そして放熱筒１０の高
さ位置はヒートパイプ３の位置より上位にあるよ
うに構成される。この放熱筒１０の内部には熱媒
管１１が収納され、その両端は放熱筒１０の両端
面を軸封貫通して突出している。放熱筒１０の内
部にある熱媒管１１の外周部には放熱フイン１２
が設けてある。ヒートパイプ３内には作動液１３
が封入され、熱媒管１１の内部は熱媒１４が流通
する。１５は放熱筒１０を熱絶縁する断熱材、１
６は真空ガラス管より突出したヒートパイプ３を
熱絶縁する断熱材である。この太陽熱集熱器にお
いて、真空ガラス管１を透過した太陽光の照射を
受けてヒートパイプ３が受熱すると、内部の作動
液１３が加熱され、その一部は蒸発する。この蒸
発気体１７は放熱筒１０に移動し、ここで蒸発潜
熱を放出し、熱媒管１１内の熱媒１４を加熱す
る。これにより凝縮して液化された作動液は重力
により落下し、放熱筒１０部分よりヒートパイプ
３内に環流され、再び太陽光により加熱される。
このように作動液の蒸発−凝縮サイクルを操り返
し熱媒を加熱する。
かかる構造の太陽熱集熱器においては、熱媒管
１１に熱媒を供給するポンプ等の故障により熱媒
管１１に熱媒が流通しないで、しかも真空ガラス
管１内のヒートパイプ３が太陽熱を受熱している
とき、いわゆる空焚き状態においては、放熱筒１
０内にて熱媒管１１に熱媒１４が流通していない
ことから作動液蒸気の凝縮、それに伴なう放熱が
行なわれないので、ヒートパイプ３内部の作動液
が蒸発しつづけ、これによりヒートパイプが過熱
され、熱媒１４の沸騰を生じたり、また作動液１
３が分解され非凝縮性ガスを生じて性能低下を起
こる欠点があつた。
１１に熱媒を供給するポンプ等の故障により熱媒
管１１に熱媒が流通しないで、しかも真空ガラス
管１内のヒートパイプ３が太陽熱を受熱している
とき、いわゆる空焚き状態においては、放熱筒１
０内にて熱媒管１１に熱媒１４が流通していない
ことから作動液蒸気の凝縮、それに伴なう放熱が
行なわれないので、ヒートパイプ３内部の作動液
が蒸発しつづけ、これによりヒートパイプが過熱
され、熱媒１４の沸騰を生じたり、また作動液１
３が分解され非凝縮性ガスを生じて性能低下を起
こる欠点があつた。
本発明の目的は、上述した従来装置の欠点を除
去して、空焚き状態においても上述したようなヒ
ートパイプ内の異常温度上昇によるヒートパイプ
の過熱を生じないような構造の太陽熱集熱器を提
供することにある。この目的は本発明によれば、
非凝縮ガスが常温大気下で封入され少なくとも加
熱部、冷却部で構成された制御形ヒートパイプを
有し、この制御形ヒートパイプの加熱部を前記放
熱筒内部に収納し、冷却部を放熱筒外部に設置す
ることによつて達成される。
去して、空焚き状態においても上述したようなヒ
ートパイプ内の異常温度上昇によるヒートパイプ
の過熱を生じないような構造の太陽熱集熱器を提
供することにある。この目的は本発明によれば、
非凝縮ガスが常温大気下で封入され少なくとも加
熱部、冷却部で構成された制御形ヒートパイプを
有し、この制御形ヒートパイプの加熱部を前記放
熱筒内部に収納し、冷却部を放熱筒外部に設置す
ることによつて達成される。
次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第３図は本発明の一実施例である太陽熱集熱
器の側面断面図、第４図は第３図におけるＹ−Ｙ
縦断面図で、第１図、第２図に示すものと同一の
ものについては同一符号を付してある。第３図、
第４図において第１図、第２図と最も異なる点
は、制御形ヒートパイプを設置、得に制御形ヒー
トパイプとして作動液と共に非凝縮性ガスを常温
大気圧下で封入した可変コンダクタンス形ヒート
パイプを設置したものである。すなわち可変コン
ダクタンス形ヒートパイプ１８の加熱部１８１を
放熱筒１０内部に熱媒管１１と同様に収納し、外
周に放熱フイン１８２を有する冷却部１８３を放
熱筒１０外部に設置し、両者を中間部１８４にて
連通接続したものである。この可変コンダクタン
ス形ヒートパイプ１８の空間には非凝縮性ガスた
とえばちつ素ガス１９が封入されており、加熱部
１８１には作動液１３Ａが溜つている。２０は冷
却部１８３を保護するカバーで、たとえば金網、
あるいは通気口を有する構造など通気性を良くす
るようにしている。
る。第３図は本発明の一実施例である太陽熱集熱
器の側面断面図、第４図は第３図におけるＹ−Ｙ
縦断面図で、第１図、第２図に示すものと同一の
ものについては同一符号を付してある。第３図、
第４図において第１図、第２図と最も異なる点
は、制御形ヒートパイプを設置、得に制御形ヒー
トパイプとして作動液と共に非凝縮性ガスを常温
大気圧下で封入した可変コンダクタンス形ヒート
パイプを設置したものである。すなわち可変コン
ダクタンス形ヒートパイプ１８の加熱部１８１を
放熱筒１０内部に熱媒管１１と同様に収納し、外
周に放熱フイン１８２を有する冷却部１８３を放
熱筒１０外部に設置し、両者を中間部１８４にて
連通接続したものである。この可変コンダクタン
ス形ヒートパイプ１８の空間には非凝縮性ガスた
とえばちつ素ガス１９が封入されており、加熱部
１８１には作動液１３Ａが溜つている。２０は冷
却部１８３を保護するカバーで、たとえば金網、
あるいは通気口を有する構造など通気性を良くす
るようにしている。
このような可変コンダクタンス形ヒートパイプ
１８を設置した太陽熱集熱器において、正常運転
時すなわち熱媒管１１に熱媒１４が流通している
時太陽熱を受熱したヒートパイプ３内部の作動液
１３が加熱され蒸発した気体は放熱筒１０内で蒸
発潜熱を放出し、熱媒管１１内の熱媒１４を加熱
し、熱交換が行なわれるが、同時に可変コンダク
タンス形ヒートパイプ１８の加熱部１８１も加熱
される。そして受熱した加熱部１８１内部の作動
液１３Ａも加熱され蒸発するが、この蒸気流によ
り可変コンダクタンス形ヒートパイプ１８の空間
に封入してある非凝縮ガスが冷却部１８３に押さ
れて停留するので蒸気は凝縮されずヒートパイプ
１８による冷却は行なわれない。よつて放熱筒１
０内の蒸発潜熱は可変コンダクタンス形ヒートパ
イプ１８によつては放熱されないので放熱筒１０
内でのヒートパイプ３の作動液１３は熱ロスなく
蒸発−凝縮が行なわれる。次に空焚き状態になつ
たときはヒートパイプ３内部の作動液１３が蒸発
しつづけヒートパイプ３内の温度が異常に上昇
し、それに伴つて可変コンダクタンス形ヒートパ
イプ１８の可熱部１８１も高温となり内部の作動
液１３Ａが蒸発しつづけ蒸気圧が高くなるにつれ
て非凝縮性ガスを冷却部１８３へ押し込み蒸気が
冷却部１８３に達する。これにより蒸気は冷却部
１８３において凝縮し液化されて加熱部１８１に
重力で落下する。これの繰返しで放熱筒１０内部
は所定の温度に維持され前述した異常温度上昇は
抑止される。
１８を設置した太陽熱集熱器において、正常運転
時すなわち熱媒管１１に熱媒１４が流通している
時太陽熱を受熱したヒートパイプ３内部の作動液
１３が加熱され蒸発した気体は放熱筒１０内で蒸
発潜熱を放出し、熱媒管１１内の熱媒１４を加熱
し、熱交換が行なわれるが、同時に可変コンダク
タンス形ヒートパイプ１８の加熱部１８１も加熱
される。そして受熱した加熱部１８１内部の作動
液１３Ａも加熱され蒸発するが、この蒸気流によ
り可変コンダクタンス形ヒートパイプ１８の空間
に封入してある非凝縮ガスが冷却部１８３に押さ
れて停留するので蒸気は凝縮されずヒートパイプ
１８による冷却は行なわれない。よつて放熱筒１
０内の蒸発潜熱は可変コンダクタンス形ヒートパ
イプ１８によつては放熱されないので放熱筒１０
内でのヒートパイプ３の作動液１３は熱ロスなく
蒸発−凝縮が行なわれる。次に空焚き状態になつ
たときはヒートパイプ３内部の作動液１３が蒸発
しつづけヒートパイプ３内の温度が異常に上昇
し、それに伴つて可変コンダクタンス形ヒートパ
イプ１８の可熱部１８１も高温となり内部の作動
液１３Ａが蒸発しつづけ蒸気圧が高くなるにつれ
て非凝縮性ガスを冷却部１８３へ押し込み蒸気が
冷却部１８３に達する。これにより蒸気は冷却部
１８３において凝縮し液化されて加熱部１８１に
重力で落下する。これの繰返しで放熱筒１０内部
は所定の温度に維持され前述した異常温度上昇は
抑止される。
上述した本発明による太陽熱集熱器は放熱筒内
に制御形ヒートパイプ特に可変コンダクタンス形
ヒートパイプを設置し、放熱筒内部が異常高温と
なつたときに可変コンダクタンス形ヒートパイプ
を作用させるように構成したので、空焚き状態に
おいてもヒートパイプ内の異常温度上昇による放
熱筒内の過熱を防止できるという利点を有する。
に制御形ヒートパイプ特に可変コンダクタンス形
ヒートパイプを設置し、放熱筒内部が異常高温と
なつたときに可変コンダクタンス形ヒートパイプ
を作用させるように構成したので、空焚き状態に
おいてもヒートパイプ内の異常温度上昇による放
熱筒内の過熱を防止できるという利点を有する。
第１図は従来装置の太陽熱集熱器の側面断面
図、第２図は第１図におけるＸ−Ｘ断面図、第３
図は本発明の一実施例である太陽熱集熱器の側面
断面図、第４図は第３図におけるＹ−Ｙ断面図で
ある。 １：真空ガラス管、３：ヒートパイプ、１０：
放熱筒、１１：熱媒管、１３：作動液、１８：制
御形ヒートパイプ（可変コンダクタンス形ヒート
パイプ）、１８１：加熱部、１８３：冷却部、１
９：非凝縮性ガス。
図、第２図は第１図におけるＸ−Ｘ断面図、第３
図は本発明の一実施例である太陽熱集熱器の側面
断面図、第４図は第３図におけるＹ−Ｙ断面図で
ある。 １：真空ガラス管、３：ヒートパイプ、１０：
放熱筒、１１：熱媒管、１３：作動液、１８：制
御形ヒートパイプ（可変コンダクタンス形ヒート
パイプ）、１８１：加熱部、１８３：冷却部、１
９：非凝縮性ガス。
Claims (1)
- １ 透光性の真空ガラス管内に配設され一端を真
空ガラス管外に突出したヒートパイプと、このヒ
ートパイプに接続され熱媒管の外周を包囲する放
熱筒とで構成され前記ヒートパイプに作動液を封
入した太陽熱集熱器において；非凝縮性ガスが常
温大気下で封入され少なくとも加熱部冷却部で構
成された制御形ヒートパイプを有し、この制御形
ヒートパイプの加熱部を前記放熱筒内部に収納
し、冷却部を放熱筒外部に設置したことを特徴と
する太陽熱集熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56169329A JPS5869361A (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 太陽熱集熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56169329A JPS5869361A (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 太陽熱集熱器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5869361A JPS5869361A (ja) | 1983-04-25 |
| JPS6350625B2 true JPS6350625B2 (ja) | 1988-10-11 |
Family
ID=15884525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56169329A Granted JPS5869361A (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 太陽熱集熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5869361A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0847867A (ja) * | 1994-08-01 | 1996-02-20 | Matsushita Refrig Co Ltd | ボルト締付け装置 |
| JP2013517447A (ja) * | 2010-01-18 | 2013-05-16 | ティーアイジーアイ エルティーディー． | 密封した太陽エネルギーコレクターにおける温度制限のための方法および方法 |
| JP2014508270A (ja) * | 2011-02-15 | 2014-04-03 | ティーアイジーアイ エルティーディー． | 太陽熱集熱体のための過熱保護機構 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100712012B1 (ko) | 2005-10-08 | 2007-04-30 | 한국에너지기술연구원 | 진공관형 태양열집열기 편심형 매니폴드 |
-
1981
- 1981-10-22 JP JP56169329A patent/JPS5869361A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0847867A (ja) * | 1994-08-01 | 1996-02-20 | Matsushita Refrig Co Ltd | ボルト締付け装置 |
| JP2013517447A (ja) * | 2010-01-18 | 2013-05-16 | ティーアイジーアイ エルティーディー． | 密封した太陽エネルギーコレクターにおける温度制限のための方法および方法 |
| JP2014508270A (ja) * | 2011-02-15 | 2014-04-03 | ティーアイジーアイ エルティーディー． | 太陽熱集熱体のための過熱保護機構 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5869361A (ja) | 1983-04-25 |
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