JPS6030422B2 - 真空管式高温太陽熱集熱器の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、簡便にして、空焚き防止が行なえる真空管式
高温太陽熱集熱器の製造方法を提供するものである。

一般に、真空管式太陽熱集熱器においては、太陽光を効
率よく熱に変えるため、集熱器の設置時あるいはポンプ
の停止や故障による空焚き時には、集熱板は必要以上に
加熱されて夏場には３００℃以上の高温になる。

これにより集熱板は劣化し、ついには集熱器の特性を損
うことになる。したがって、できるだけ所定の温度以上
にしないような工夫が重要である。従釆、真空管式太陽
熱集熱器の空焚き防止の目的で、カバーガラス管の内部
に水素透過性のコンテナでできた可逆水素ゲツタ−を設
けて温度上昇に伴う放出水素による対流熱損失を利用し
た技術は公知である。

しかしながら、これにおいては、活性な水素化物を使う
必要があるため、従釆のような方法では、製造時に水素
化物が水素を放出したり、あるいは酸化したりする不都
合があった。また、従来例ではカバー管で得られた熱を
ガラス壁を通して隣接したダクト内の伝熱媒体に伝達す
る構成となっており、この場合は、ハメ込み式という点
で利用価値が広く、優れたものであるが、カバーガラス
管内に伝熱パイプを設けたものに比較すれば、熱交換ロ
スが大きく、かつ冷房などの高温集熱を必要とする用途
には必ずしもよいとはいえない。本発明は上記従来技術
に鑑み、密封容器を設け、かつこれを真空排気したカバ
ーガラス管中で開封することを特徴とし、高温集熱を必
要とする用途に使われる真空管式太陽熱集熱器の製造方
法を提供するものである。

以下、本発明の詳細について説明する。

金属水素化物の水素吸蔵、放出現象を利用して空焚きを
防ぐ真空管式高温太陽熱集熱器において、まず、カバー
ガラス管の内部に、金属水素化物または水素吸蔵可能な
金属（または合金）と水素を内部に収納した密封容器を
設け、そして２５０ｑｏ以上で脱ガス処理した後、基本
的に真空にする。これを第１段階とする。次いで、この
密封容器を壊すのであるが、いかなる手段を用いてもよ
い。たとえば機械的な方法でも、また電磁誘導を用いる
方法でもよい。次に後者の場合について、本発明の詳細
を説明する。まず密封容器の少なくとも一部をガラス質
部分で構成する。一般的にはソーダガラスや鉛ガラスな
どの円筒形ガラスカプセル、または金属容器等の密封容
器にガラス管を融着したものが使用できる。されにこの
密封容器では封入物の飛散を防ぐために、電気抵抗の小
さな金属の凝結体からなるフィル夕を使用できる。上記
密封容器を開封する加熱素子としては、モリブデン，タ
ングステン，鉄クロムやニッケルクロムのような電気抵
抗の高い金属線がよい。また加熱素子と環状体を形成し
て上記カプセルを保持固定する金具としては、リン青銅
のような弾性を有し、かつ電気抵抗の小さなものか、も
しくは熱膨張率の異なる材質を貼りあわせたもので、熱
によって弾性を得られるものがよい。そしてまた密封容
器に封入される金属水素化物は、真空管式太陽熱集熱器
の特性を損わない目的から、一般的には一定温度以下に
おいて、水素解離圧が約１ ０‐３のｒｒ以下であり、
かつ所望上限温度で約１０‐２〜１０‐ｌｔｏｒｒ以上
のものが使用できる。以下、本発明の実施例について図
面にしたがって説明する。

第１図は本発明の真空管式高温太陽熱集熱器の一実施例
を示したもので、１は真空管式高温太陽熱集熱器のカバ
ーガラス管、２は太陽光線を熱に変換する集熱板、３は
熱媒体を通す銅パイプ、４は金属水素化物５を適量封入
したカプセルよりなる密封容器で、この密封容器４は電
気抵抗が小さく、かつ弾性を有する金具６によって銅パ
イプ３に保持固定されている。第２図は使用される密封
容器の一例を示したもので、この第２図においては、適
当な金属水素化物５を入れた電気抵抗の小さい金属製の
密封容器４に、熱により開封可能なガラス質部分７を融
着させ、かつ電気抵抗の小さい金属の鱗結体を用いたフ
ィル夕８を設けることによって、前記封入物、すなわち
金属水素化物の飛散を防いでいる。

第３図は密封容器の開封方法の一例を示した図で、この
第３図においては、直径０．２側のモリブデン線からな
り、かつ電気的に閉回路を形成する加熱素子９の両端を
、弾性を有するリン青銅製の金属板１０に溶接して形成
した環状体の弾性力によって、密封容器４のガラス質部
分７を保持固定している。上誌構成において、第１図に
示すカバーガラス管１の外周を取り巻く一次コイル１１
に交流電流を流すと、環状体に誘導電流が生じ、かつ加
熱素子９にも電流が流れるのでカプセルよりなる密封容
器４のガラス質部分７は溶けて開封される。

このとき、金属板１０の弾性によって加熱素子９は密封
容器のガラス質部分７に密着して、ガラス質部分７が溶
けたときにガラス質部分７内に〈し・込んで開封を可能
とする。上記密封容器４内に金属水素化物５として、Ｚ
ｒ−Ｍｎ合金を封入したものにおいては、１５０℃以下
の温度範囲では２×１０‐３ｔｏｍ以下の水素平衡圧と
なって減圧状態になるが、２００００以上では水素平衡
圧は約１×１０‐２ｔｏｎ以上となる。

以上のように本発明は、金属水素化物を内部に収納した
密封容器を、カバーガラス管内に設けて減圧密封した後
、前記密封容器の少なくとも一部を開封することを特徴
とするもので、これによって製造時に水素が放出したり
、あるいは金属水素化物が酸化するのを防止することが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す真空管式高温太陽熱集
熱器の概略断面図、第２図および第３図は第１図の要部
構成図である。 １・・・・・・カバーガラス管、２・・・・・・集熱板
、３…・・・パイプ、４・・・・・・密封容器、５・・
・…金属水素化物、６・・・・・・金具、７・・・・・
・ガラス質部分、９・・・・・・加熱素子、１０・・・
・・・金属板、１１・・・・・・一次コイル。 第１図第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 太陽光線を熱に変換するための集熱板および熱媒体
   を通すパイプと、前記集熱板を外周より熱的に絶縁する
   カバーガラス管からなる真空管式高温太陽熱集熱器にお
   いて、前記カバーガラス管の内部に、金属水素化物また
   は水素吸蔵可能な金属（または合金）と水素を内部に収
   納した密封容器を設け、減圧した後、前記密封容器の少
   なくとも一部を開封し、前記カバーガラス管と導通させ
   たことを特徴とする真空管式高温太陽熱集熱器の製造方
   法。 ２ 前記密封容器の少なくとも一部がガラス質部分から
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の真空
   管式高温太陽熱集熱器の製造方法。 ３ 前記密封容器は、電気的に閉回路を形成する加熱素
   子と弾性を有する金具によつて保持固定され、かつ前記
   カバーガラス管の外周をとりまく一次コイルの誘導電流
   により、加熱素子に電流を流して前記密封容器を溶解す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の真空管式高温太陽熱集熱器の製造方法。