雙流道防凍裂太陽能真空集熱管的製作方法
2023-09-15 20:03:30
專利名稱：雙流道防凍裂太陽能真空集熱管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雙流道防凍裂太陽能真空集熱管，主要用於全玻璃真空集熱管太陽能熱水器上。
背景技術：
目前，太陽能熱水器真空集熱管存在冬季易被凍裂和冷熱水在對流交換時彼此影響，互相干擾的問題。影響了對流換熱，降低了真空集熱管的換熱效率。因此，解決真空集熱管冬季結冰凍裂及上升的熱水和下降的冷水相互幹擾的問題，對提高真空集熱管的換熱效率顯得尤為重要。同時由於真空集熱管通水面積較大，水上升速度較慢，水垢不容易隨水流上升到水箱，而容易沉積到真空集熱管底部，這樣長期積存，將影響真空集熱管的換熱效率。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種雙流道防凍裂太陽能真空集熱管，使其有防凍功能且兼具解決上升的熱水和下降的冷水相互幹擾的問題。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管，是在太陽能真空集熱管管腔內，安裝固定有將太陽能真空集熱管管腔間隔為兩端連通的兩個冷熱水對流管腔，間隔裝置複合連接有能調節水、冰轉化引起體積變化的，具有一定體積的彈縮變形體裝置，其裝置具有無毒、在水中性能穩定、耐熱、抗老化等特性，與彈縮變形體裝置複合的隔管或隔板具有與彈縮變形體裝置相同的理化特性，隔管或隔板安裝有固定連接件。
雙流道防凍裂太陽能真空集熱管的隔管或隔板或為玻璃、或為金屬、或為塑膠、或為陶瓷等材料製造。
雙流道防凍裂太陽能真空集熱管的彈縮變形體裝置安裝固定在隔管或隔板上，彈縮變形體或為閉孔塑膠發泡體，或為封閉彈性氣囊，或為通過進排氣管與水浮子連接的具有開口彈性外壁的氣囊；彈性氣囊或為塑膠、或為金屬等材料製造。
雙流道防凍裂太陽能真空集熱管內和彈縮變形體裝置複合的隔管或隔板與太陽能真空集熱管管腔內壁之間安裝有彈性固定支架。
雙流道防凍裂太陽能真空集熱管的隔管或隔板與彈縮變形體之間安裝有彈性固定裝置，彈縮變形體與太陽能真空集熱管管腔內壁之間或安裝有彈性固定裝置。
雙流道防凍裂太陽能真空集熱管的運行原理是冷水密度大，沿管的下部下流，熱水密度小，當水被加熱後，沿管的上壁上升。冷水通過太陽能真空集熱管管口的下部進入下側管腔，由底部管口排出，然後沿上側管腔加熱上升，從真空集熱管口的上部將熱水排出，形成冷熱水互無幹擾的良性對流循環。同時，由於彈縮變形體佔居了管腔的較大流通面積，使冷熱水流通面積減少，流速增加，使真空集熱管內的水垢顆粒被帶到水箱中，這樣便可防止真空集熱管內積存水垢。當溫度降低，真空集熱管受冷結冰時，具有彈縮特性的本裝置內的氣體遇冷收縮壓力變小，在結冰膨脹的壓力下，進一步收縮，吸收了水在零度附近膨脹所產生的應力，保護了真空集熱管不被凍裂。當真空集熱管內結冰的水受熱溫度升高時，真空集熱管內部的冰被融化，水被加熱，本裝置回復原有形狀。
本實用新型的有益效果是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管，由於彈縮變形體有較大的體積，使真空集熱管容水量大大減少，受熱後溫升加快，提高了真空集熱管的集熱效率。並從根本上解決了真空集熱管結冰凍裂的問題，提高了真空集熱管熱循環起動速度，使真空集熱管可以在任何的環境中使用。而不會因單支真空集熱管凍裂損壞而使整個太陽能熱水器損壞。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的說明。
圖1是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第1個實施例的主視剖面構造圖；圖2是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第1個實施例的俯視剖面構造圖；
圖1、圖2為同一實施例。
圖3是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第2個實施例的主視剖面構造圖；圖4是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第2個實施例的俯視剖面構造圖；圖3、圖4為同一實施例。
圖5是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第3個實施例的主視剖面構造圖；圖6是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第3個實施例的俯視剖面構造圖；圖5、圖6為同一實施例。
圖7是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第4個實施例的主視剖面構造圖；圖8是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第4個實施例的俯視剖面構造圖；圖7、圖8為同一實施例。
圖9是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第5個實施例的主視剖面構造圖；
圖10是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第5個實施例的俯視剖面構造圖；
圖9、
圖10為同一實施例。
圖11是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第6個實施例的主視剖面構造圖；
圖12是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第6個實施例的俯視剖面構造圖；
圖11、
圖12為同一實施例。
圖13是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第7個實施例的主視剖面構造圖；
圖14是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第7個實施例的俯視剖面構造圖；
圖13、
圖14為同一實施例。
圖15是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第8個實施例的主視剖面構造圖；
圖16是雙流道防凍裂太陽能真空集熱管第8個實施例的俯視剖面構造圖；
圖15、
圖16為同一實施例。
圖中1集熱管排氣尾管封接頭、2集熱管金屬託卡、3集熱管管腔、4集熱管外管殼、5集熱管真空腔、6集熱管內管殼、7彈縮變形體、8彈縮變形體固定卡、9彈縮變形體內腔、10彈縮變形體固定連接件、11隔管(或隔板)、12隔管(或隔板)緊固連接件、13彈縮變形體進排氣管、14水浮子具體實施方式
在
圖1、圖2組成的第一實施例中，由集熱管外管殼4、集熱管內管殼6、集熱管金屬託卡2組成的具有集熱管真空腔5、集熱管排氣尾管封接頭1、集熱管管腔3的單通太陽能真空集熱管，在其集熱管管腔3內通過彈縮變形體固定卡8，將隔板11與複合彈縮變形體7緊固連接為一體，並通過彈縮變形體固定連接件10將隔板11、安裝固定在集熱管管腔3的集熱管內管殼6的內壁上，組成雙流道防凍裂太陽能真空集熱管。當太陽能熱水器水箱充有水時，冷水沿太陽能熱水器水箱底部進入本裝置下側取水口，進入彈縮管道，下流到本裝置下出水口排出，被真空集熱管的上側內壁加熱上升。由於通水的流通面積較小，水的上升速度較快，水在被加熱過程中分解產生的碳酸鈣垢被向上帶出，到達真空集熱管管口處，熱水從真空集熱管上側排出，上升到熱水器水箱上部，構成互不幹擾的對流循環。當冬季結冰時，真空集熱管首先從管口處結冰封死，管內的水溫度逐步降低膨脹，本裝置腔體內的氣體溫度降低，體積收縮。同時，在膨脹壓力的作用下被壓縮，體積變小，將水結冰產生的應力吸收，實現了真空集熱管防凍裂的目的。
在圖3、圖4組成的第二實施例中，由集熱管外管殼4、集熱管內管殼6、集熱管金屬託卡2組成的具有集熱管真空腔5、集熱管排氣尾管封接頭1、集熱管管腔3的單通太陽能真空集熱管，在其集熱管管腔3內通過彈縮變形體固定卡8，將隔管11與複合彈縮變形體7緊固連接為一體，並通過隔管緊固連接件12將隔管11、安裝固定在集熱管管腔3的集熱管內管殼6的內壁上，組成雙流道防凍裂太陽能真空集熱管。當太陽能熱水器水箱充有水時，冷水沿太陽能熱水器水箱底部進入本裝置下側取水口，進入彈縮管道，下流到本裝置下出水口排出，被真空集熱管的上側內壁加熱上升。由於通水的流通面積較小，水的上升速度較快，水在被加熱過程中分解產生的碳酸鈣垢被向上帶出，到達真空集熱管管口處，熱水從真空集熱管上側排出，上升到熱水器水箱上部，構成互不幹擾的對流循環。當冬季結冰時，真空集熱管首先從管口處結冰封死，管內的水溫度逐步降低膨脹，本裝置腔體內的氣體溫度降低，體積收縮。同時，在膨脹壓力的作用下被壓縮，體積變小，將水結冰產生的應力吸收，實現了真空集熱管防凍裂的目的。
在圖5、圖6組成的第三實施例中，由集熱管外管殼4、集熱管內管殼6、集熱管金屬託卡2組成的具有集熱管真空腔5、集熱管排氣尾管封接頭1、集熱管管腔3的單通太陽能真空集熱管，在其集熱管管腔3內通過彈縮變形體固定卡8，將隔板11、彈縮變形體7為一體的隔離裝置緊固連接為一體，並通過彈縮變形體固定連接件10將隔板11、安裝固定在集熱管管腔3的集熱管內管殼6的內壁上，組成雙流道防凍裂太陽能真空集熱管。其它等同於第一實施例。
在圖7、圖8組成的第四實施例中，由集熱管外管殼4、集熱管內管殼6、集熱管金屬託卡2組成的具有集熱管真空腔5、集熱管排氣尾管封接頭1、集熱管管腔3的單通太陽能真空集熱管，在其集熱管管腔3內通過與彈縮變形體7翅板連接的彈縮變形體固定卡8，將隔管11與複合彈縮變形體7緊固連接為一體，並通過隔管緊固連接件12將隔管11、安裝固定在集熱管管腔3的集熱管內管殼6的內壁上，組成雙流道防凍裂太陽能真空集熱管。其它等同於第二實施例。
在圖9、
圖10組成的第五實施例中，彈性變形體連接有彈縮變形體進排氣管13、水浮子14。其它等同於第一實施例。
在
圖11、
圖12組成的第六實施例中，彈性變形體連接有彈縮變形體進排氣管13、水浮子14。其它等同於第二實施例。
在
圖13、
圖14組成的第七實施例中，彈性變形體連接有彈縮變形體進排氣管13、水浮子14。其它等同於第三實施例。
在
圖15、
圖16組成的第八實施例中，彈性變形體連接有彈縮變形體進排氣管13、水浮子14。其它等同於第四實施例。
權利要求1.雙流道防凍裂太陽能真空集熱管，其特徵是在太陽能真空集熱管管腔內，安裝固定有將太陽能真空集熱管管腔間隔為兩端連通的兩個冷熱水對流管腔，間隔裝置複合連接有能調節水、冰轉化引起體積變化的，具有一定體積的彈縮變形體裝置，彈縮變形體裝置複合隔管或隔板，隔管或隔板安裝有固定連接件。
2.根據權利要求1所述的雙流道防凍裂太陽能真空集熱管，其特徵是隔管或隔板或為玻璃、或為金屬、或為塑膠、或為陶瓷材料製造。
3.根據權利要求1所述的雙流道防凍裂太陽能真空集熱管，其特徵是彈縮變形體裝置安裝固定在隔管或隔板上，彈縮變形體或為閉孔塑膠發泡體，或為封閉彈性氣囊，或為通過進排氣管與水浮子連接的具有開口彈性外壁的氣囊；彈性氣囊或為塑膠、或為金屬材料製造。
4.根據權利要求1所述的雙流道防凍裂太陽能真空集熱管，其特徵是彈縮變形體裝置複合的隔管或隔板與太陽能真空集熱管管腔內壁之間安裝有彈性固定支架。
5.根據權利要求1所述的雙流道防凍裂太陽能真空集熱管，其特徵是隔管或隔板與彈縮變形體之間安裝有彈性固定裝置，彈縮變形體與太陽能真空集熱管管腔內壁之間安裝有彈性固定裝置。
專利摘要雙流道防凍裂太陽能真空集熱管是在太陽能真空集熱管管腔內，安裝固定有將太陽能真空集熱管管腔間隔為兩端連通的兩個冷熱水對流管腔，間隔裝置複合連接有能調節水、冰轉化引起體積變化的，具有一定體積的彈縮變形體裝置，其裝置具有無毒、在水中性能穩定、耐熱、抗老化等特性，與彈縮變形體裝置複合的隔管或隔板具有與彈縮變形體裝置相同的理化特性，隔管或隔板安裝有固定連接件。由於彈縮變形體有較大的體積，使真空集熱管容水量大大減少，受熱後溫升加快，提高了真空集熱管的集熱效率。並從根本上解決了真空集熱管結冰凍裂的問題，提高了真空集熱管熱循環起動速度，且不會因單支真空集熱管凍裂損壞而使整個太陽能熱水器損壞。
文檔編號F24J2/46GK2861877SQ20042015058
公開日2007年1月24日 申請日期2004年10月20日 優先權日2004年10月20日
發明者徐婧, 徐寶安 申請人:徐婧