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JPS5821184B2 - 太陽熱集熱器 - Google Patents
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JPS5821184B2 - 太陽熱集熱器 - Google Patents

太陽熱集熱器

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JPS5821184B2
JPS5821184B2 JP55172693A JP17269380A JPS5821184B2 JP S5821184 B2 JPS5821184 B2 JP S5821184B2 JP 55172693 A JP55172693 A JP 55172693A JP 17269380 A JP17269380 A JP 17269380A JP S5821184 B2 JPS5821184 B2 JP S5821184B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複合放物状集熱器を用いる太陽エネルギー捕集
システムに関する。
複合放物状集熱器(”CPC”S )を用いる太陽エネ
ルギー捕集システムは公知で米国特許第4198955
号に記載されている。
CPC集熱器は放物体の口部を通して受けた太陽エネル
ギーを加熱される流体が流れる管に集中させる複合放物
形であることを特徴としている。
放物形は光源が管に集中する放物体の軸に対する角であ
る受入れ角θに対する集中比C(即ち管の外形に対する
口部の横幅比)の関係で決定される。
その関係は 上記米国特許ではモジュール系太陽吸熱器からなる太陽
エネルギー捕集システムが記載されている。
各モジュールは細長外管を互に固定状態で結合して一体
の本体構造にした複数の細長管と本体構造に密封して結
合した透明蓋からなっている。
各細長外管は排気され反射内面を有している。
所定の波長を有するエネルギーを選択的に捕収する選択
捕収面を有する管が細長外管を連続して通過する。
管は加熱される流体をモジュールに流してモジュールか
ら加熱された流体を移動さす。
モジュール形構造は好適ではあるが、上記特許に記載さ
れた形の一体化の本体構造を作る場合には、困難があシ
、特にガラス状セラミック材において困難がある。
本発明はモジュールに対し本体構造を改良した点にある
CPC形集熱器は太陽エネルギーの捕集と管を流れる流
体の加熱について高能率である。
然し乍らこのシステムにおいては長短雨期にわた役熱需
用が充分である時、又は輸送流体の損失にもとすく停滞
時に、ポンプ不足、電力不足、制限された熱貯蔵能力、
人間の誤りという問題が生じその時は集熱器を切シ離す
必要を生ずる。
このような運転停止をしないと、吸熱管の選択的塗装に
対して引続いて真空を劣化させつつ回復不能な損失が生
じ流れシステム内に結果として望ましくない圧力上昇が
生ずる。
本発明は之等の問題を除くようにした機構を供するにあ
る。
本発明によれば集熱器の感応した条件に応答して集熱の
焦点面の外に吸熱管組立体を移動さす手段を有する改良
されたCPC太陽エネルギー集熱器又は他の集熱形捕収
器が供される。
CPC集熱器は多数の個々の集熱器を透明蓋のあるモジ
ュールに配置したモジュール形の太陽エネルギー捕収器
の形のものが好ましい。
モジュール形集熱器は通常金属製である外側の皿状体を
具え、この皿状体は透明蓋が密封しである下部の本体素
子を形成している。
多数の細長直立の壁が前記皿状体を多数の平行な個室に
分割している。
CPC集熱器は各個室に取付けられる。本発明は添付図
面につき一例として次に記載される。
先ず第1図において、太陽エネルギー捕集モジュール1
0は家屋の屋根12又は類似構造物に多数の類似モジュ
ールで取付けられる。
一本の流体導入管14が屋根12の長さ方向に延びて加
熱される輸送流体を多数のモジュール勾配層16に汲上
げる。
各勾配層は層16を輸送流体が逐次流れるよう適当な方
法で接続された適当数のモジュール10を有している。
一本の流体排出管18が屋根12の長さ方向に延びてモ
ジュールの勾配層16から平行に加熱された輸送流体を
受ける。
図示のように導入管14と排出管18は熱効率のためモ
ジュール10内に収容されている。
各モジュール10の詳しい構造は第2図乃至第4図に図
示されている。
モジュール10は、例えば鋼材のような適当な材料で作
られた下部の皿状部材20と、例えばガラスのような適
当な材料で作られた上部の透明蓋22を有している。
凡そI形断面の多数の壁部材24が皿20に置かれてあ
って皿20の底部と蓋部材220間で間を置いて平行で
垂直に長さ方向に延びている。
壁部材24は互に且つ皿20の側壁と共に多数の個室2
8を形成する。
各個室内を横切って壁部材24を半田付のようにして接
続された横寸法が薄い多数の支持部材30があって、こ
のものは反射面33を有する反射片32を受ける形にな
っている。
各個室28の多数の支持部材30は内部に反射片32を
支持する役をする。
各反射片32は後記するように複合放物形で、例えば半
田付で支持部材30に接続されて一体の構造になる。
モジュール形集熱器10は八個の反射片32が対応の八
個の個室26に支持されたように図示されているが、こ
の数は便宜上モジュール10の全体の太さから選ばれ、
所望する多の個数も用いられる。
吸熱管34が各個室26を通常は反射片32の焦点を逐
次通って加熱される輸送流体をモジュール形集熱器内を
搬送する。
モジュール形集熱器10に対する吸熱管34の入口と出
口は適当な方法で皿20から熱絶縁されている。
吸熱管34はクローム−黒体のような物質の外物塗層が
あって、このものは成る波長のエネルギー一般に約3X
10−7乃至3X10 ’米の波長を選択的に吸収し
、他の波長は吸収しないものである。
このようにして選択的吸収材の塗装を用いると、放射に
よって吸熱管34からの熱損失を最小にする。
吸熱管34は吸熱のため適当な方法で反射片32の焦点
に支持される。
第7図乃至第13図の詳細な記載からよく分るように、
吸熱管34が半田付又は他の方法で接続される管受入門
み38を有する二個の横取付棒36による支持子を具え
て管34から取付棒36への熱伝導を効果的にするのが
よい。
取付棒36はモジュール10の各端に隣接した所で壁2
4と反射片32に切欠いた横並びの溝40に置かれる。
モジュール10は太陽エネルギー吸収能率を改善するた
め、蓋22と皿20との密封をして排気される。
第4図の詳細から分るように皿20の周は水平外向の9
ブ42を具え、このリプに金属フランジ44が半田付又
は他の方法で取付けられている。
7ランジ44はリム42が接続された水平部46と、下
向科目部48を有している。
水平部46とガラス蓋22の間にはガスケット50があ
る。
各金属壁24の上端とガラス蓋22の間にはガスケット
52がある。
ガスケット50と52は金属とガラスの両面間を移動し
うるように支持する。
限定された弾性可撓性ある薄い圧延金属フランジ52が
フランジ440部分48に溶着され且つガラス板22と
56の部分でガラス対金属の適当な密封方法で緊密に溶
着される。
このガラス対金属の密封は内部真空を維持するに効果的
で、可撓のフランジ54は端部の密封区域で応力を少な
くするために蓋22の平行した両縁に沿ってガラスが曲
るのを許すようにする。
大気の負荷によって蓋のガラス22が彎曲すると、ガラ
ス22の外面は圧縮されガラスの下面が張力を受ける。
上記の集熱器10の底部の構造は前記の米国特許第41
98955号に記載した事項に対し多くの点で優れてい
る。
金属器20、壁24と横の支持部材30との組立体、反
射片32は夫々個々に容易に作られて一体の構造物に組
立てられる。
一体の構造物は材質的に丈夫で、構造物全体を取換える
ことなく壊れた反射片を容易に取換えられる他の皿状構
造物と密封構造物が第6図に示されている。
皿20の側壁26に更に構造上の力を付与するため皿は
相互接続された壁と底部分58゜60の構造になり、壁
部分58は外向に突出した部分62を有するようにロー
ル圧延され成形される。
壁部分58も一体のフランジ部分64を具え。これに可
撓のフランジ54が溶着される。
一体のフランジ部64は一部円形の凹みを有して、その
凹みに細長の管部材66が溶着され、その上にガスケッ
ト50が置かれる。
ガスケット50と管66の曲面が合致しているので、管
面でガスケット50が周ることができて、ガラス板22
の膨張並びに収縮にもとすきガスケット50の外周で生
ずる曲げモーメントを受容しうるものである。
他の類似の構造ではフランジの比較的平な部分を廻るガ
スケットの凸状の下部曲面を用いるものである。
壁24を適正状態に確保するために底部60には一部円
形口み68を設けて、これに壁24の下端に取付けたビ
ーズ70を受入れる。
前記したように反射片32は複合放物形でガラス蓋22
を通して吸熱管34に受入れられた太陽エネルギーを捕
取する。
特に第5図を参照すると、反射片32の集中比Cは次の
比率で決められる。
受入角θは蓋22から個々の反射片32に入る光線全部
が吸熱管34で吸収される軸yに対に対する角θで、こ
の角取外の角は吸収されずに反射されるという角である
吸熱のため限定された光受入れ条件は、図示のように吸
熱器に殆んど関係なく通過さすため反射面33で反射さ
れる光である。
入射光の反射の最高効率の集熱器では受入れ角θは次式
によシ集中比Cによって決められる。
反射面33の軌跡は削成に対応する形である。
上記の式から集中比Cが増加すると受入れ角θが減少す
る。
受入れ角の値は、モジュールが通常の場合である太陽の
動きに対して一定した関係であると仮定して、与えられ
た日の間に集熱器が光線を吸収する時間長を決める。
集中比の値は光が受入れ角内で、受入れられた時間の間
に一定条件下で集中比が増加すると温度上昇を導きつつ
、吸熱管34に到達する温度上昇を決めるものである。
最小の集中比は約1で固定して置いたシステムに対する
集中比の上限は約10である。
集熱器モジュールが一日の基準で太陽運動に追随するよ
う取付けられ、又は太陽光がこの高い集中比にある狭い
受入れ角内に集中されうると、集中比は稀には50を超
すこともあるが、10を超す。
集中比が約1.0ないし約3.0が好ましく約1.5乃
至2.0が最も好ましい。
この時、受入れ角と集中比がよく均衡をとり、反射片3
2は長時間の日照時間にわたシ、光を吸収するに足る広
い受入れ角をもち、一方同時に吸着管34を流れる流体
に良い加熱効果を得さしめる。
反射片32の高さがその形を変えずして低くなると、集
中比が低くなって、これが反射片32の最高効率より低
くなる。
然し乍ら、蓋に隣合った反射片32の上部が殆んど平行
で管34で吸収される光について最少の影響しかないと
すると、効率損は最少だけ必要である。
截頭の反射片32を収容するよう皿20の全体の高さを
低くした結果なされた材料の節約は相当なものである。
一般に截頭形の反射片32が採用されると、集中比Cは
常に約1よシ犬に保たれる。
理想的条件からの最高の効率損は約25%、一方截頭上
に置かれた効率損は好ましくは約10チ未満である。
次に第3図と第7〜10図についてみると、吸熱管34
を反射片34の焦点から外して動かす機構の具体例が図
示され、蓋22を通して受入れた太陽エネルギーの僅か
の部分だけが吸熱管34に当るようになっている。
図示の例と、第11〜13図及び第14〜16図に追加
図示した例とにおいては反射片32に対して動かされる
吸熱管34がある。
然し乍ら焦点合せと焦点外れをするため管34に対して
反射片32を移動さすことは本発明の範囲内にある。
第8図乃至第10図は反射片32を通る吸熱管34の直
線部分をつなぐ曲線部分74に取付けられた機構72を
図示している。
この取付けは半田付のように適当な方法で行なわれて、
管34と機構72の間の有効熱接続を行なう。
第1図と第7図(第7図には略図)はこの種の四個の機
構72が支持棒36に接続されて、棒36並びに吸熱管
34を有効に動かす。
機構72は吸熱管34の曲線部74に半田付された熱伝
導材で作られた支持板16を有し、支持板はねじ78で
個々の反射片32の焦点を僅かに変えうるよう当初の位
置が調節されるようになっている。
支持板76は向合った二対の車輪付構体80によって壁
24で案内され、この機体は壁24の表裏両面と当って
壁24に対して支持板76を垂直動さす。
車輪80はセラミック又は他の低熱伝導材で作られる。
支持板76は上向のフランジ82を有し、このフランジ
に熱感応で熱変形機体84が取付けられている。
熱変形構体84は、バイメタル片又はメモリ形合金のよ
うな適当な熱変形金属材を具えている。
熱変形構体84はその上部両端でフランジ82に接続さ
れ、上端でクランプ88で保持さ札下端で板90の孔に
挿通された向合い凸状のバイメタル環片86を具えてい
る。
バイメタル片86は壊れるのを抑止するため多数のバイ
メタル素片を重ねて作られである。
休止状態では、壁92は環片86の外面と係合してその
間に最大の間隙と板76からバイメタル環片86へ緊密
に伝熱路を形成する。
皿20は板90の下に凹み94と、凹み94に隣接して
皿20に溶着され板90の一縁にのシかかるよう凹み9
4の上に延びる他の板96を具えている。
反射片32の吸熱管34の通常の操業位置では、機構7
2は第8図と第9図に示す状態である。
然し乍ら例えばシステムの誤作用により又は加熱流体の
需用不足の結果として吸熱管34の輸送流体の温度が所
定値を超えると、支持板76を通してバイメタル材への
熱伝導が環片86を相互に動かして板90を凹み94内
で下向に動かさせ1、終に凹み94の底に係合するよう
になる。
この係合は大気に対して熱の吸込をする。
続いて環片86が相互に動くと、支持板76を上昇させ
車輪80をして壁24をすり上がらせる。
モジュール10と組合った各機構72に対し実質的に同
時である前記の運動があると、吸熱管34を反射片32
の焦点を外して上動せしめる。
この状態ではガラス蓋を通して直接落下して来る光だけ
が吸熱管34に当る唯一の光である。
吸熱管の温度が再度所定温度レベル以下に下るまで吸熱
管34は焦点を外れてとどまる。
機構72はその作動時にシステムの不具合な作用を指示
するため警報機構とも組合わされる。
機構72は温度が所定レベルを越えると反射片32との
集熱関係を外すように動き、温度が下ると後記の方法で
集熱位置に戻るという輸送流体の温度制御器又は温度調
整器として自動的に作動する役を行なう。
この状態では輸送温度の温度は通常の運転条件下で所定
温度範囲内にとどまる。
この機構72は停滞のような非常状態で、又はシステム
が長期に対して運転停止されるよう設計されているとき
吸熱管34を自動的に変位さすようにも役立つ。
高温に応答して吸熱管34を焦点から外して動かすと、
過熱温度から来る集収面の塗装及びシステムの他の部分
で生ずるであろう損傷が避けられる。
流体が冷却すると、バイメタル環片86は互に離れるよ
う動いて車輪80をして壁24をすり下げ、太陽エネル
ギーの捕取を行なうよう吸熱管34が再度焦点位置に戻
る。
何かの理由で壁24に車輪80がつる下るのを避けるた
め板90と96の間の相互係合が設けられていて、冷却
によって支持板76が下動しないと、係合した画板と拡
がった環片86の相互作用で支持板76を吸熱管34の
作用位置に引張る。
−たん据付けられると機構72は全自動的である。
第3図と第7図の変形例では機構72は熱が取付棒36
を通してバイメタル環片86に伝えられることを除けば
類似の方法で運転する。
第5図と第7図では吸熱管34の焦点位置は実線で示さ
ねう非焦点位置は二点鎖線で示される。
所定の輸送流体温度に応答して吸熱管を作用の焦点位置
を外して非作用の焦点外れ位置に動かす他の変形装置が
第11図乃至第13図に図示されている。
この機構98は、支持板100と壁24の両面と係合す
る両側に置かれた一対の車輪構体102を有している。
支持板100の下側には、第一のバイメタル金属片10
4があり、この金属片は板100に対して摺動するロー
ラ106で板の一端近くで締められている。
金属片104の先端には第二ローラ108が取付けられ
ている。
第二のバイメタル金属片110が第一金属片104の下
にあって、金属片110に対して摺動するローラ112
によって金属片の一端近くで皿20に把持されている。
金属片110の先端には他のローラ114が取付けられ
ている。
輸送流体の温度又は吸熱管の表面温度が所定値を超える
と、板100によってバイメタル片104に伝導された
熱は、ローラ108が板100の下側に係合したまま、
メタル片を板100から離れるように、弓形に曲る。
弓形が大きくなると、メタル片は第二バイメタル片と接
触しはじめる。
第二バイメタル片はローラ114が皿面と接したまま皿
20から離れるよう弓形に曲り始め、それによって吸熱
管34を反射片32の焦点を外れて上昇させる。
流体温度が所定レベル以下に下がると、バイメタル片1
04と110は第12図に示すように当初の位置に戻る
次に第14図乃至第16図に示す更に別の構造について
述べれば焦点外しの機構は吸熱管34を、第3図と第7
〜13図の構造で行った垂直運動ではなく、はぼ水平に
動かす。
モジュール10の四隅には螺線状熱変形の作動子120
が設けられている。
作動子120は記憶形合金も用いられるが、代表的には
バイメタル材から作られていて、集熱子32に平行のつ
シ合い棒122の周りに捲かれ、吸熱管34と係合する
一方の腕金124と、タブ128によって皿20の底に
結合された他方の腕金126を有している3つり合い棒
122はその両端で軸受129に回転可能に取付けられ
、吸熱管34を受入れる固定のクランク腕131を有し
ている。
標線は通常巻き戻ろうとしているが、これは停止片13
0上の吸熱管34の係合によってぐい止められている。
このようにして吸熱管34は通常捕取器32の焦点に保
たれる。
周囲温度では巻戻り力とそれによる停止片130上での
反作用力は比較的高く、一方装置の操業温度では之等の
力は相当低下するが、それでも吸熱管34を停止片13
0と係合させ、吸熱管34を焦点位置に保つに足るもの
である。
吸熱器34の温度が所定値を超えるとバイメタル素子1
20は時計巻きしようとするに充分な熱を吸収して、吸
熱器組立体34の下向重力打勝って前記組立体を(モジ
ュール10の端からみて)時計方向で焦点外れ位置に水
平に急速に移動させる。
この位置は第15図で実線第16図で二点鎖線で示され
る。
この動き限度を制限するため(図示しない)停止片が設
けられている。
バイメタル素子120に最少の力を受けさせるために、
吸熱管34は常に水平に移動される。
それでバイメタル素子120とつり合い棒122の枢軸
中心は、吸熱器10の置かれる地理上の位置と水平に対
する配置上の向きにもとすいて反射片32に対しては別
異の位置的関係をもつ。
位置的関係を変えるために軸受129は調節可能である
第16図に図示されたように、反射片32は45゜の地
理上の緯度に対して適当である45°の角度に置かれる
吸熱管34が所定温度以下に冷えると、吸熱管34はそ
の焦点位置に戻って、素子120が巻き戻ると、停止片
130と係合する。
第3図と第7図乃至第16図図示の本発明の具体例はC
PC集熱器を用いるモジュール形装置について記載され
たが、その原理は他の所望の形状で配置された他の形の
焦点合せ集熱器にも応用される。
モジュール形集熱器10は亦捕取した太陽エネルギーか
ら電力を発生して感光起電作用を達成できる。
吸熱管34は適当な電気接続で集熱器10の外部と連通
ずる光エネルギー作動の発電物質の層で塗布される。
この記載を纒めると、本発明は簡単な構造の改良された
太陽エネルギー集熱器システムと焦点外し手段を有する
改良された集熱器システムに関するものである。
本発明の範囲内で変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一部すによシ作られた多数のモジュー
ル形太陽エネルギー集熱器を取付けた建物の屋根の略解
斜視図、第2図は本発明により作られたモジュール形太
陽エネルギー集熱器を解り易くするため一部を除いて示
した斜視図、第3図は第2図のモジュール形太陽熱集熱
器を蓋を取除いて示した分解斜視図、第4図は第2図の
モジュール形太陽熱集熱器の一部の端面図で、底部と蓋
との組立体及び底部に蓋を密封する方法の詳細を示し、
第5図は第2図のモジュール形ユニットの集熱器の一つ
の反射片の端面図で、焦点(実線)と非焦点(点鎖線)
位置の吸熱管を示し、第6図と第4図と類似の端面図で
底部に蓋を密封する他の様式を示し、第7図は焦点(実
線)と非焦点(点鎖線)位置にある吸熱管を示す略解斜
視図、第8図は吸熱管を本発明により焦点位置を非焦点
位置の間を動かす装置の斜視図、第9図は焦点位置にあ
る吸熱管での第8図装置の端面図、第10図は非焦点位
置にある吸熱管での第9図と類似の端面図、第11図は
吸熱管を焦点位置と非焦点位置間を動かす他の装置の分
解斜視図、第12図は焦点位置の吸熱管を示す第11図
の装置の端面図、第13図は非焦点位置にある吸熱管で
の第11図装置の端面図、第14図は吸熱管を焦点位置
と非焦点位置間の動かす更に別の装置を用いるモジュー
ル形ユニットの略解斜視図、第15図は吸熱器の大写的
斜視図で、焦点外れの時その位置を実線で、点線で焦点
位置を示し、第16図は運転の焦点位置(実線)と非運
転の焦点外れ位置(点線)の吸熱管の相対位置を示す一
葉熱器の端面図である。 10・・・・・・モジュール、14・・・・・・導入管
、18・・・・・・排出管、20・・・・・・皿状体、
22・・・・・・透光蓋、24・・・・・・壁、26・
・・・・・側壁、28・・・・・・個室、30・・・・
・・支持部材、32・・・・・・反射片、34・・・・
・・吸熱管、36・・・・・・取付横棒。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 透光性蓋および個々の集熱器を通して入口から出口
    へ連続的に通過する吸熱管を有するモジュールに配置さ
    れた複数の個々の焦点合わせの集熱器を含む太陽熱集熱
    器において、外側皿状体20および複数の平行に延長す
    る個々の壁24よシなる反射片32用の完全な支持ネッ
    トワークであって、前記壁は前記皿状体を複数の平行に
    分割した個室28に分割し、前記個室の各々は前記反射
    片32および前記壁24を相互に連結する長手方向に間
    隔を置かれた位置において前記個室28の横方向に延長
    する複数の反射片支持部30を収容することを特徴とす
    る太陽熱集熱器。 2 透光性蓋および個々の集熱器を通して入口から出口
    へ連続的に通過する吸熱管を有するモジュールに配置さ
    れた複数の個々の焦点合わせの集熱器を含む太陽熱集熱
    器において、外側皿状体20および複数の平行に延長す
    る個々の壁24よりなる反射片32用の完全な支持ネッ
    トワークであって、前記壁は前記皿状体を複数の平行に
    分割した個室28に分割し、前記個室の各々は前記反射
    片32お′よび前記壁24を相互に連結する長手方向に
    間隔を置かれた位置において前記個室28の横方向に延
    長する複数の反射片支持部30を収容しさらに、吸熱管
    温度が所定値を超える時吸熱管34を焦点外へ移動する
    だめの手段72.98 。 120を備えたことを特徴とする太陽熱集熱器。 3 複数の反射片32が1モジユール内に配置され、前
    記吸熱管34が前記反射片32を通して続いて通過し、
    そして前記焦点外へ移動するための手段72.98.1
    20かそのモジュール内の各前記反射片32の焦点を外
    して同時に移動するように配置されることを特徴とする
    特許請求の範囲第2項記載の太陽熱集熱器。 4 透光性蓋および個々の焦熱器を通して入口から出口
    へ連続的に通過する吸熱管を有するモジュールに配置さ
    れた複数の個々の焦点合わせの集熱器を含む太陽熱集熱
    器において、外側皿状体20および複数の平行に延長す
    る個々の壁24よりなる反射片32用の完全な支持ネッ
    トワークであって、前記壁は前記皿状体を複数の平行に
    分割した個室28に分割し、前記個室の各々は前記反射
    片32および前記壁24を相互に連結する長手方向に間
    隔を置かれた位置において前記個室28の横方向に延長
    する複数の反射片支持部30を収容し、さらに吸熱管温
    度が所定値を超える時吸熱管34を焦点外へ移動するだ
    めの手段72,98,120を備え、まだ複数の反射片
    32が1モジユール内に配置され、吸熱管34が前記反
    射片32を通して続いて通過し、そして前記焦点外へ移
    動するための手段?2.98.120がそのモジュール
    内の各前記反射片32の焦点を外して同時に移動するよ
    うに配置され、前記吸熱管34が横方向の伝熱性棒36
    上に個々の反射片32を通して実質的に通過するその長
    さ方向の各端部の近くに載置されることを特徴とする太
    陽熱集熱器。 5 前記焦点外へ移動するための手段72,98120
    は吸熱管34を焦点外に動かすために棒36に機械的か
    つ伝熱的に接続された熱変形材36.104,110,
    120を包含することを特徴とする特許請求の範囲第4
    項記載の太陽熱集熱器。 6 前記焦点外へ移動するだめの手段が管34に取付け
    た水平フランジと、吸熱管が焦点内にある時熱変形可能
    な金属片86と常時係合する腕94を有する上向のハウ
    ジング84とを有し、熱変形可能な金属片86はその上
    端83においてハウジング84にその下端において停止
    係合板90に取付けられ、そして焦点外し中相互の方向
    への熱変形可能な金属片86の移動の間に板90による
    係合用の停止板96を有することを特徴とする特許請求
    の範囲第5項記載の太陽熱集熱器。 1 熱変形材120は軸受129に回転可能に取付けら
    れ吸熱管34を収容するクランク腕131を有するつシ
    合い棒122の周囲にストリップ状に捲かれ、ストリッ
    プ状の熱変形材120は吸熱管34に係合する1方の腕
    124とハウジング20に固着された他の腕126とを
    有し、そして停止片130は焦点位置にある時吸熱管3
    4に係合することを特徴とする特許請求の範囲第5項記
    載の太陽熱集熱器。 8 つυ合い棒122はモジュール10の各側に平行に
    延長して設けられ、2本のストリップ状の熱変形材12
    0は棒122上にその各長手方向先端において1づつ捲
    かれ、そしてストリップ状の熱変形状120は焦点外れ
    の時吸熱管34を実質的に水平方向に動かすように配置
    されることを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の太
    陽熱集熱器。
JP55172693A 1979-12-10 1980-12-09 太陽熱集熱器 Expired JPS5821184B2 (ja)

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JPS5821184B2 true JPS5821184B2 (ja) 1983-04-27

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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4396005A (en) * 1981-07-06 1983-08-02 Corning Glass Works Solar collector and control
US4484568A (en) * 1981-08-31 1984-11-27 Solar Kinetics, Inc. Overheat emergency outfocus mechanism for solar energy collector
US5373839A (en) * 1994-01-05 1994-12-20 Hoang; Shao-Kuang Solar collector assembly for a solar heating system
US5655515A (en) * 1994-01-26 1997-08-12 Myles, Iii; John F. Tracking solar energy concentrating system having a circular primary and a compound secondary
US5787877A (en) * 1995-01-26 1998-08-04 Nicklas; Michael H. Solar energy concentrating system having a novel focal collection zone
WO1996023115A1 (en) * 1995-01-26 1996-08-01 Myles John F Iii A roof module having an integral solar energy concentrator
US5531216A (en) * 1995-01-26 1996-07-02 Nicklas; Michael H. Solar energy concentrating system having an automatic safety means
US5540217A (en) * 1995-01-26 1996-07-30 Myles, Iii; John F. Solar energy concentrating system having replaceable reflectors
US5564410A (en) * 1995-01-26 1996-10-15 Gerics Louis J Roof having an integral solar energy concentrating system
US5564411A (en) * 1995-01-26 1996-10-15 Myles, Iii; John F. Roof module having an integral solar energy concentrator
US6119683A (en) * 1998-10-27 2000-09-19 Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kabushiki Kaisha Solar heat collecting apparatus
AT5310U1 (de) * 2001-04-11 2002-05-27 Mekal Jolanta Dipl Ing Lichtlenkungseinrichtung
US7823583B2 (en) * 2004-03-30 2010-11-02 Energy Innovations, Inc. Solar collector mounting array
US7156088B2 (en) * 2004-03-30 2007-01-02 Energy Innovations, Inc. Solar collector mounting array
US7905227B2 (en) * 2004-03-30 2011-03-15 Energy Innovations, Inc. Self-ballasting solar collector
DE102004038233A1 (de) * 2004-08-05 2006-03-16 Schott Ag Solarabsorber
EP1893922B1 (en) * 2005-06-16 2009-05-06 VKR Holding A/S Solar collector
ES2274710B1 (es) * 2005-09-19 2008-05-01 Sener, Ingenieria Y Sistemas, S.A. Brazo de sustentacion, soporte de colector solar cilindro-parabolico y procedimiento para fabricar el brazo.
RU2313735C1 (ru) * 2006-05-10 2007-12-27 Алексей Алексеевич Сердюков Устройство для нагрева воды
WO2008100947A2 (en) * 2007-02-12 2008-08-21 Solar Joulers Solar energy apparatus
CN101091900B (zh) * 2007-04-13 2010-05-19 西安交通大学 一种基于复合抛物面聚光器的太阳能光催化反应器
US20080295883A1 (en) * 2007-05-30 2008-12-04 Varisolar Inc. Adaptive solar concentrator system
US7533987B2 (en) * 2007-05-31 2009-05-19 Hong-Bing Tsai Method for exercising eye muscle
DE102007033565B4 (de) * 2007-07-19 2014-03-06 Robert Bosch Gmbh Solarkollektor und Vorrichtung zur Temperaturbegrenzung in einem Solarkollektor
IL192499A (en) * 2008-06-29 2013-03-24 S E S Solar Energy Solutions Ltd Solar collector
US20100108054A1 (en) * 2008-11-06 2010-05-06 Ekhoff Donald L Optically efficient and thermally protected solar heating apparatus and method
US20110041894A1 (en) * 2009-08-24 2011-02-24 Liao Henry H Method and Apparatus to Lower Cost Per Watt with Concentrated Linear Solar Panel
EP2565554A1 (en) * 2011-09-02 2013-03-06 Fraunhofer-Gesellschaft Thermal collector and PVT collector
US12276442B2 (en) * 2020-11-09 2025-04-15 Photon Vault, Llc Multi-temperature heat collection system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3915147A (en) * 1973-12-03 1975-10-28 Arthur E Rineer Solar energy steam generator
JPS5086728A (ja) * 1973-12-06 1975-07-12
US3951128A (en) * 1974-05-10 1976-04-20 Sun Power, Inc. Combined flat plate - focal point solar heat collector
CA1061129A (en) * 1974-07-31 1979-08-28 Robert V. Goordman Product for producing the physical media for plant growth
JPS5133335A (ja) * 1974-09-13 1976-03-22 Ichiro Kato
US4038971A (en) * 1975-10-22 1977-08-02 Bezborodko Joseph A I B Concave, mirrored solar collector
GB1562015A (en) * 1976-03-03 1980-03-05 Us Energy Solar concentrator with the angle of incidence of energy on the energy absorber restricted
US4142514A (en) * 1976-03-04 1979-03-06 Solation Products, Inc. Solar heat collector
OA05533A (fr) * 1976-11-05 1981-04-30 Albert Gerin Capteur d'énergie solaire plan à double circuit de fluides.
US4198955A (en) * 1976-11-15 1980-04-22 Canadian Sun Systems Ltd. Solar energy collection system
US4158356A (en) * 1977-02-22 1979-06-19 Wininger David V Self-powered tracking solar collector
US4099515A (en) * 1977-06-29 1978-07-11 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Fabrication of trough-shaped solar collectors
US4138994A (en) * 1977-07-14 1979-02-13 Shipley Jr Robert M Solar heating unit
CA1047343A (en) * 1977-12-23 1979-01-30 Leo R. Dorbeck Solar energy collection system
US4256091A (en) * 1978-04-24 1981-03-17 Pier St Flux concentrating solar fluid heater

Also Published As

Publication number Publication date
DE3046529A1 (de) 1981-09-10
DE3046529C2 (de) 1986-04-10
JPS5694160A (en) 1981-07-30
US4309984A (en) 1982-01-12
CA1164295A (en) 1984-03-27

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