太陽能集熱裝置的連接座的製作方法
2023-10-30 07:48:17
專利名稱：太陽能集熱裝置的連接座的製作方法
技術領域：
本發明屬於太陽能集熱裝置的技術領域，具體涉及一種太陽能集熱裝置的連接座。
背景技術：
太陽能集熱裝置常用的吸熱構件是玻璃真空管，常用的吸熱液體是水或導熱油，工作時水或導熱油被引入到玻璃真空管中受熱。玻璃真空管的生產製作已經標準化、產業化，市售的玻璃真空管規格(直徑、長度)基本趨於標準化。玻璃真空管的吸熱液體的流動方式主要有以下兩種
第一種是最傳統的單根真空管內的循環流動方式，即將水直接裝入玻璃真空管中，利用玻璃真空管內水的溫差實現水在玻璃真空管中循環流動，例如普通民用太陽能熱水器就是採用這種方式，這種方式中，各真空管只能分別與水箱連通(並聯)，各真空管之間由於沒有水壓差，不能多級串聯流動而實現逐步升溫，意味著不能多級加熱，而只能單級加熱(所謂「多級加熱」，就是將上一級真空管加熱後的水送入與其串聯的下一級真空管再加熱，多級加熱可以實現逐步升溫；所謂「單級加熱」，就是水由真空管後不再輸送到下一級真空管進行加熱)。在單級加熱的情況下，按照現有市售普通的玻璃真空管的表面積及內腔體積，最高只能將水加熱到80°C左右，而無法將水溫提高100°C，因而通常只能利用太陽能製成熱水器用於淋浴，而無法進行燒開水、烘烤、制暖、炊事等，用途受到限制。第二種吸熱液體的流動方式是串聯流動方式，由多節玻璃真空管串接起來形成串聯管路，工作時冷水(或導熱油等其它吸熱液體)從串聯管路的一端進入，經過串聯管路逐級加熱後變成熱水(開水)或高溫油從另一端流出，因此可以一邊輸入冷水一邊流出開水，實現冷水流經管路後就可變成開水利用，導熱油則可以變為200度的高溫油，所以稱為「在線利用」。在這種方式中，為了避免玻璃真空管直接承受水壓，一般在玻璃真空管內裝入U字形金屬管，並利用密封蓋蓋住玻璃真空管的端面，使真空管管腔與外界隔絕起來，工作時液體流入U字形金屬管，而不與玻璃真空管直接接觸。圖I、圖2所示，上述U字形金屬管3的兩埠靠近並伸出玻璃真空管2的管口，且在U字形金屬管3靠近兩埠的位置固定套接有一管套31，管套31緊密束緊在金屬管3管壁周圍，在現有技術中，管套的作用主要是將U字形金屬管從徑向上定位在玻璃真空管的中央位置，如圖3所示。但現有第二種方式在使用過程中仍存在以下不足一、相鄰兩節玻璃真空管的U字形金屬管之間的串接結構複雜，連接件結構複雜，連接件不便於製作，一般是採用現有市售的兩通接頭或三通接頭進行組合；二、每相鄰兩節玻璃真空管之間的交界部位存在一個需要擰緊的接頭，安裝麻煩，而且當接頭擰緊後，無法確保相鄰兩節玻璃真空管平行，如圖4所示，當接頭按圖4中弧形箭頭方向繞中心軸線S擰緊後，第一節玻璃真空管2的中心軸線m和第二節玻璃真空管的中心軸線η很可能成為異面狀態，而不是平行狀態；三、連接部位需要採用橡膠密封圈進行密封，但橡膠密封圈處於高溫環境而老化速度快，影響密封效果O
發明內容
本發明的目的在於克服上述缺點而提供一種太陽能集熱裝置的連接座，它結構簡單，安裝簡便，接頭密封性能好，而且可以確保各級節玻璃真空管安裝後平行。其目的可以按以下方案實現一種太陽能集熱裝置的連接座，包括由金屬材料一體鑄成的長條形座體，長條形座體上表面設有若干個向下凹陷而形成圓形凹坑，各圓形凹坑沿長條形座體的長向依次分布，在每個圓形凹坑底部還形成有左右兩個豎向凹孔，所述豎向凹孔為上大下小的錐形孔，豎向凹孔上端的直徑大於玻璃真空管內部的金屬管管徑，豎向凹孔下端的直徑小於玻璃真空管內部的金屬管管徑；在座體下部形成有左端橫向孔、右端橫向孔以及N-I節中間橫向通孔，其中N為圓形凹坑的數量；左端橫向孔與最左端圓形凹坑的左豎向凹孔連通，左端橫向孔的開口朝向左邊，左端橫向孔為左端大右端小的錐形孔；右端橫向孔與最右端圓形凹坑的右豎向凹孔連通，右端橫向孔的開口朝向右邊，右端橫向孔為右端大左端小的錐形孔；在每相鄰兩個圓形凹坑之間，左邊圓形凹坑的右豎向凹孔與右邊圓形凹坑的左豎向凹孔之間利用一節中間橫向通孔連通而形成凹字形通道；左端橫向孔、右端橫向孔位於同一直線上；在圓形凹坑的底部還形成有用於鎖緊U字形金屬管管套的豎向小螺孔。本申請文件中，考慮各構件方位關係時，以圓形凹坑朝向上方時的狀態進行考慮。本發明具有以下優點和效果
一、本發明的連接座結構簡單巧妙，外部輪廓形狀呈規整長條形，而且所有的流道都是由實心部位凹陷而形成通孔，不需要有凸出的管壁、連接構件、焊接部位，也沒有曲折的外形，因此非常便於由一體鑄造而成，無需焊接、擰接等加工工序，加工工序簡單，堅固耐用，使用壽命長，裝接方便。二、本發明使用時，只需利用圓形凹坑表面的豎向小螺孔將U字形金屬管的管套鎖緊，將金屬管端頭壓迫入錐形的豎向凹孔，U字形金屬管管套的下表面還可緊貼圓形凹坑上表面，而管套又緊密束緊在U字形金屬管管壁外圍，實現U字形金屬管兩端與連接座之間的密封，因此每一個連接座串聯的相鄰兩玻璃真空管之間不會形成接頭，無需再外加連接件，安裝拆卸方面，不需擰動整個連接座，不需擰接，安裝後可保持成排的玻璃真空管相互平行，也無需使用橡膠密封圈，避免橡膠密封圈處於高溫環境下容易老化的問題。三、由於左端橫向孔、右端橫向孔位於同一直線上，且左端橫向孔、右端橫向孔為錐形孔，因此，在需要的情況下，本發明的連接座還可以多個左右拼接起來，實現更多級的串聯連通，拼接的級數可以根據需要靈活選定。拼接的方式可以是利用外界橫向壓迫力將各連接座橫向壓緊(中間加入梭形連接件)，這樣，相鄰連接座之間的連接也不需擰接，可以確保各級節玻璃真空管安裝後平行；且連接座得串聯之間也不需使用橡膠密封圈，因此，本發明又能
四、連接座的圓形凹坑可以對玻璃真空管進行定位並固定。
圖I是與本發明具體實施例匹配的玻璃真空管形狀示意圖。圖2是圖I中的U字形金屬管及管套的剖面結構示意圖。圖3是圖I中C-C剖面結構示意圖。圖4是現有技術中兩節玻璃真空管的金屬管連接方式示意圖。圖5是本發明一種具體實施例的立體結構示意圖。圖6是圖I所示連接座從另一角度看到的立體結構示意圖。圖7是圖6具體實施例局部切斷後的結構示意圖。圖8是圖6所示連接座的俯視示意圖。圖9是圖6所示連接座的左視示意圖。圖10是圖8中A-A剖面結構示意圖。圖11是圖6中B-B剖面結構示意圖。圖12是單根玻璃真空管與本發明其中一個圓形凹坑的裝配關係剖面示意圖。圖13是玻璃真空管的U字形金屬管管套與本發明座體的裝配關係剖面示意圖。圖14是一個連接座形成多級串聯加熱管路的示意圖。圖15是多個連接座左右拼接方法示意圖。圖16是多個連接座左右拼接過程使用的梭形連接件示意圖。
具體實施例方式圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11所示的太陽能集熱裝置的連接座包括由金屬材料一體鑄成的長條形座體1，長條形座體的水平投影輪廓形狀呈矩形，長條形座體上表面設有五個向下凹陷而形成的圓形凹坑10，各圓形凹坑沿長條形座體的長向(即左右方向)依次分布。圓形凹坑10的直徑與市售玻璃真空管的密封蓋適配。在每個圓形凹坑底部還形成有左豎向凹孔11、右豎向凹孔12，所述豎向凹孔11、12為上大下小的錐形孔，豎向凹孔上端的直徑大於玻璃真空管內部的金屬管3管徑，豎向凹孔下端的直徑小於玻璃真空管內部2的金屬管3管徑；在座體下部的左端形成有左端橫向孔17，在座體下部的右端形成有右端橫向孔18,在座體下部還形成有四節中間橫向通孔16 ;左端橫向孔17與最左端圓形凹坑10的左豎向凹孔11連通，左端橫向孔17的開口朝向左邊，左端橫向孔為左端大右端小的錐形孔；右端橫向孔18與最右端圓形凹坑10的右豎向凹孔12連通,右端橫向孔18的開口朝向右邊，右端橫向孔為右端大左端小的維形孔；在每相鄰兩個圓形凹坑I之間，左邊圓形凹坑的右豎向凹孔12與右邊圓形凹坑的左豎向凹孔11之間利用一節中間橫向通孔16連通而形成「凹」字形通道。左端橫向孔17、右端橫向孔18、中間橫向通孔16位於同一直線上；在圓形凹坑的底部還形成有用於鎖緊U字形金屬管管套的豎向小螺孔13。上述具體實施例的一個連接座可以將五節玻璃真空管串聯連通起來。圖12、圖14所示，安裝時，在每一根玻璃真空管2的下埠安插在一個圓形凹坑I中，玻璃真空管U字形金屬管3的兩端部分別安插在左豎向凹孔11、右豎向凹孔12中，安裝後的一個圓形凹坑和一根玻璃真空管2可以形成一級加熱單元，共有五級加熱單元，液體流動路徑如圖14箭頭所示。圖I、圖2、圖3所示，與上述具體實施例的配合的玻璃真空管U字形金屬管3在管壁外圍緊束有管套31，因此可以利用螺釘19與螺釘孔13配合，將管套31緊密鎖緊在圓形凹坑I上表面，將每節金屬管3的兩端端頭壓迫入錐形的豎向凹孔11、12，並使管套31緊貼圓形凹坑I上表面，如圖12、圖13所示。圖5、圖6、圖15所示，上述實施例中，由於每一個連接座的進液口(即右端橫向孔18的開口，位於右端面)和出液口(即左端橫向孔17的開口，位於左端面)位於同一直線上，因此可以非常方便地將若干個連接座左右拼接起來，如圖15所示，使各連接座的加熱單元又再進一步串聯起來，使串聯加熱管路的級數成倍增加。在每相鄰的兩個連接座中，其中左連接座的右端橫向孔18對準相鄰右連接座的左端橫向孔17，並利用圖16所示的梭形連接件4進行連接。圖16所示，梭形連接件4包括有鑄成一體的左右兩半部分，兩頭小而中間大，其左右兩半部分都是錐形管件，錐度分別與左端橫向孔17、右端橫向孔18匹配。連接時，梭形連接件4的左半部分插入第一個連接座的右端橫向孔18,梭形連接件4的右半部分插入第二個連接座的左端橫向孔17，利用外界橫向壓迫力將各連接座橫向壓緊(如圖15箭頭所示)，就可以實現相鄰兩連接座的串聯組合。上述各連接座橫向壓緊的其中一種方式可以是將各連接座裝入一個盒體中，盒體的長度與各連接座的長度之和形成緊配合，盒體左右兩盒壁就將各連接座橫向壓緊，橫向壓緊後還可以在各連接座外周澆注可凝結的保溫有機材料。上述實施例中，每一個連接座只示意出五級的加熱單元，但本發明中，每一個連接座串接的加熱單元級數可以根據需要調整，各連接座之間串聯的個數也可以根據需要設置。
權利要求
1.一種太陽能集熱裝置的連接座，其特徵在於其特徵在於包括由金屬材料一體鑄成的長條形座體，長條形座體上表面設有若干個向下凹陷而形成圓形凹坑，各圓形凹坑沿長條形座體的長向依次分布，在每個圓形凹坑底部還形成有左右兩個豎向凹孔，所述豎向凹孔為上大下小的錐形孔，豎向凹孔上端的直徑大於玻璃真空管內部的金屬管管徑，豎向凹孔下端的直徑小於玻璃真空管內部的金屬管管徑；在座體下部形成有左端橫向孔、右端橫向孔以及N-I節中間橫向通孔，其中N為圓形凹坑的數量；左端橫向孔與最左端圓形凹坑的左豎向凹孔連通，左端橫向孔的開口朝向左邊，左端橫向孔為左端大右端小的錐形孔；右端橫向孔與最右端圓形凹坑的右豎向凹孔連通，右端橫向孔的開口朝向右邊，右端橫向孔為右端大左端小的錐形孔；在每相鄰兩個圓形凹坑之間，左邊圓形凹坑的右豎向凹孔與右邊圓形凹坑的左豎向凹孔之間利用一節中間橫向通孔連通而形成凹字形通道；左端橫向孔、右端橫向孔位於同一直線上；在圓形凹坑的底部還形成有用於鎖緊U字形金屬管管套的豎向小螺孔。
全文摘要
一種太陽能集熱裝置的連接座，包括由金屬材料一體鑄成的長條形座體，長條形座體上表面設有若干個向下凹陷而形成圓形凹坑，在每個圓形凹坑底部還形成有左右兩個豎向凹孔，所述豎向凹孔為上大下小的錐形孔，在座體下部形成有左端橫向孔、右端橫向孔以及N-1節中間橫向通孔，其中N為圓形凹坑的數量；左端橫向孔與最左端圓形凹坑的左豎向凹孔連通，右端橫向孔與最右端圓形凹坑的右豎向凹孔連通；在每相鄰兩個圓形凹坑之間，左邊圓形凹坑的右豎向凹孔與右邊圓形凹坑的左豎向凹孔之間利用一節中間橫向通孔連通而形成凹字形通道。本發明結構簡單，安裝簡便，而且可以確保各級節玻璃真空管安裝後平行。
文檔編號F24J2/46GK102927397SQ20121045146
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月13日 優先權日2012年11月13日
發明者黃榮發, 黃仁雄 申請人:黃仁雄