气冷热电发电装置及使用气冷热电发电装置的太阳热能发电装置的制造方法_3

文档序号:8324108阅读:来源:国知局
质输送用管4、循环泵5、膨胀罐6、温度传感器17、支承架8以及架台9。
[0089]太阳热能聚热装置3是对太阳热能进行聚热的面板,在其内部具有供热介质流动的热介质输送用管4c。热介质输送用管4连结有热介质输送用管4a?热介质输送用管4d,能够热介质利用循环泵5进行循环。因此,在配置于太阳热能聚热装置3的热介质输送用管4c内流动的热介质被太阳热能加热,并循环,从而热介质整体的温度上升。太阳热能聚热装置3只要是能够利用太阳热能对该热介质输送用管4c内的热介质进行加热的装置,就可以是任意结构。
[0090]将太阳热能聚热装置3的纵剖视图表示在图5中。另外,图5的A附近的放大图是图6。太阳热能聚热装置3包括壳体31、透光板32、聚热部33、板固定件34、密封件35以及密封件36。
[0091]壳体31形成为箱状,其一个面开口,以便能够接受太阳光的照射。另外,在壳体31中的、开口部分的外周,朝向外侧形成有边缘部312,并成为在将后述的透光板32安装于壳体31时利用板固定件34进行固定的部位。
[0092]在壳体31的内部设置有聚热部33。聚热部33是对太阳热能进行聚热的部位。聚热部33以金属线和/或碳丝为经纱、玮纱并设为双层织物的构造,在其间夹入热介质输送用管4c。另外,聚热部33只要能够对热介质输送用管4c进行加热即可,因此并不限定于双层织物的构造,而且也可以不设置聚热部33。
[0093]热介质输送用管4c与用于使热介质在后述的气冷热电发电装置I之间循环的热介质输送用管4a、4b相连结。夹着热介质输送用管4c的聚热部33利用设置于壳体31的内壁面的聚热部固定器具311进行固定。
[0094]以覆盖壳体31的开口部的方式设置透光板32,将壳体31的开口部闭塞。另外,以利用日文假名3字状的板固定件34夹住透光板32的边缘部与壳体31的边缘部312的方式固定透光板32的边缘部与壳体31的边缘部312。另外,为了提高透光板32的边缘部与壳体31的边缘部312之间的密合程度,分别利用橡胶等的密封件35、36使透光板32与边缘部312之间、透光板32与板固定件34之间密合。利用透光板32的边缘部、壳体31的边缘部312、密封件35、36以及板固定件34形成的是鳍状突起部37。
[0095]在如此构成的太阳热能聚热装置3中,为了提高聚热效果,在壳体31上设置真空阀(未图示),若在此安装真空泵并将壳体31的内部设为真空,则利用聚热部33会聚的热量难以自透光板32等跑掉。另外,由于鳍状突起部37利用板固定件34、密封件35、36等密合固定,因此空气也难以自间隙跑掉,能够提高聚热效果。
[0096]气冷热电发电装置I是使用在太阳热能聚热装置3中加热的热介质进行发电的装置。将气冷热电发电装置I的一例表示在图7中。在图7中,为了表示内部构造而示出了壳体11的上方的一部分敝开的状态,但是实际上该部分也被后述的壳体11覆盖。图8是气冷热电发电装置I的侧视图。另外,将气冷热电发电装置I的上部附近的纵剖视图表示在图9中,将图9的α — α线的横截面图表示在图10中。
[0097]气冷热电发电装置I包括圆柱或棱柱的壳体11和位于其内侧的一个或多个气冷热电发电单元12。在壳体11的下部附近,用于向壳体11的内侧吸入空气的多个开口部设为空气入口 13。另外,在壳体11的上部附近设置有风扇15和用于支承风扇15的支承构件16a、16b。风扇15借助于从空气入口 13吸入的空气的上升气流而自然旋转,促进排出被吸入到壳体11的内侧的空气。
[0098]壳体11的外侧利用金属或树脂制的气冷用导管110形成,在气冷用导管110的内壁面上安装导管用隔热材料111,进行隔热。另外,沿着壳体11的内壁面(导管用隔热材料111)安装螺旋状的整流片14。借助于螺旋状的整流片14,从空气入口 13吸入的空气成为沿着整流片14被整流的上升气流,防止紊流,进一步促进排出。
[0099]在壳体11的上部和下部设有供热介质输送用管4穿过的孔112(112aa、112b),穿过该孔112,热介质输送用管4d沿上下方向穿过壳体11的中心附近。以热介质输送用管4d为中心,在上下方向上安装有一个或多个气冷热电发电单元12。
[0100]气冷热电发电单元12包括流动管120、热电发电元件121、隔热材料122、123以及散热板126。
[0101]流动管120例如由中空状的金属制的圆柱或棱柱形成,在上表面和底面的中心附近设有供热介质输送用管4d贯穿的孔。在气冷热电发电单元12内的热介质输送用管4d上设有多个孔40,热介质能够在热介质输送用管4d与流动管120之间出入。借助于该孔40,热介质从热介质输送用管4d流入流动管120,从流动管120流入热介质输送用管4d,积存于流动管120的热介质和在热介质输送用管4d内流动的热介质的温度变均匀。另外,在此,示出了热介质输送用管4d贯穿流动管120、热介质通过热介质输送用管4d的孔40流入流出的情况,但是也可以是热介质输送用管4d与流动管120的上表面的孔和底面的孔相连结,热介质输送用管4d未贯穿流动管120的内侧,而是与流动管120 —体地形成。
[0102]另外,流动管120的上表面和底面被形成为凹面状的、发泡聚苯乙烯、树脂等隔热材料123覆盖。另外,在隔热材料123与流动管120之间存在有硅涂层、硬质聚氨酯等较薄的隔热材料122的层,覆盖着流动管120的周围。即,从中心起由流动管120、隔热材料122、隔热材料123各个层形成。
[0103]另外,在流动管120的外壁面上,沿纵向隔开规定间隔地设置有热电发电元件
121。即,在流动管120的外壁面上,优选安装有热电发电元件121、隔热材料122、123。为了提高隔热效果,流动管120的除安装热电发电元件121的部位以外的外壁面被隔热材料
122、123覆盖较好。在本实施例中,在纵向上未连续配置热电发电元件121,但是在使用难以受到其他热电发电元件121的热量影响的热电发电元件121的情况下,也可以在纵向上连续地(在纵向上不夹着隔热材料122、123地)配置热电发电元件121。
[0104]在热电发电元件121和隔热材料123的外侧安装金属(例如铝制、铜制等)或碳等材料的散热板126。散热板126中的、靠热电发电元件121和隔热材料123侧的部分以沿着这些构件的形状的方式形成为凹凸状。另外,热电发电元件121与散热板126形成为相嵌合的大小,隔热材料123与散热板126形成为能够在它们之间设置间隙而形成空气层124的大小。
[0105]散热板126的靠壳体11的内壁面侧的部分沿垂直方向形成为片状,利用在壳体11的内侧流动的空气对热电发电元件121的靠散热板126侧的面进行冷却。
[0106]安装于流动管120的外壁侧面的散热板126、隔热材料123利用散热板紧固螺钉125进行固定。
[0107]像以上那样形成的气冷热电发电单元12被安装于壳体11的内壁面的单元支承部127支承。
[0108]沿着热介质输送用管4d在纵向上设置一个或多个这种气冷热电发电单元12。
[0109]循环泵5使在热介质输送用管4内流动的热介质在太阳热能聚热装置3与气冷热电发电装置I之间循环。
[0110]膨胀罐6通过加热热介质而膨胀,因此是用于暂时积存热介质的罐。
[0111]温度传感器7测量气冷热电发电装置I内的热介质的温度,控制循环泵5的动作的打开(on)、关闭(off)。即,在气冷热电发电装置I内的热介质达到恒定温度以下的情况下打开循环泵5,热介质在热介质输送用管4内循环。另外,在达到预先确定的温度以上的情况下关闭循环泵5,使热介质在热介质输送用管4内的循环中止。
[0112]支承架8是用于支承太阳热能聚热装置3的框架。
[0113]架台9用于支承支承架8和太阳热能聚热装置3并固定于设置场所的基座。
[0114]接着,说明使用了太阳热能发电装置2的发电。
[0115]例如如图3所示那样设置太阳热能发电装置2中的太阳热能聚热装置3与气冷热电发电装置I。然后,利用热介质输送用管4 (4a?4d)连结太阳热能聚热装置3与气冷热电发电装置1,构成为使热介质在该各个装置之间循环。
[0116]另外,在具有多个气冷热电发电装置I的情况下,利用热介质输送用管4将该气冷热电发电装置I彼此之间连结起来,构成为使热介质在多个气冷热电发电装置I和太阳热能聚热装置3之间循环。
[0117]在如此构成的太阳热能发电装置2中,若利用太阳热能聚热装置3对太阳热能进行聚热,则在配设于太阳热能聚热装置3的热介质输送用管4c内流动的热介质被加热。该热介质在热介质输送用管4a或4b内流动,并流到热介质输送用管4d,从而热介质的温度升尚O
[0118]与此相伴,在气冷热电发电装置I内的热介质输送用管4d与流动管120之间出入的热介质的温度也升高,
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