集熱管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種集熱管，包括吸熱板、換熱管及能透光的集熱外管，該集熱外管具有第一弧形外壁、第二弧形外壁及連接體，第一弧形外壁的第一側(cè)邊、第二側(cè)邊分別與第二弧形外壁的第一側(cè)邊、第二側(cè)邊一體連接，并在集熱外管內(nèi)形成集熱空間；連接體的兩個(gè)側(cè)邊分別與前述第一側(cè)邊、第二側(cè)邊連接；越靠近連接體的側(cè)邊，所述第一弧形外壁、第二弧形外壁相對(duì)于連接體的距離越近；吸熱板位于集熱空間內(nèi)，換熱管與吸熱板相接觸并形成換熱結(jié)構(gòu)，換熱管的端口相對(duì)于集熱外管外露。本發(fā)明把集熱外管的兩側(cè)做成具有弧形的外壁，太陽(yáng)光的照射面積比現(xiàn)有技術(shù)的圓形外管更大，吸熱面積變大，從而使太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化率變高，大大提高了集熱管的工作效率。
【專利說(shuō)明】
集熱管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能領(lǐng)域，具體涉及一種集熱管。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能空調(diào)在制冷或制熱時(shí)要經(jīng)過(guò)集熱管對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行收集轉(zhuǎn)化的作用后，才能實(shí)現(xiàn)其功能，現(xiàn)有技術(shù)的集熱外管80都為圓形外管(如圖1所示)，吸熱板31進(jìn)行吸熱，再將熱傳遞到換熱管40，由于這種外管在接受太陽(yáng)光照射時(shí)吸熱面積小，此時(shí)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化率也會(huì)變低，大大降低了集熱管的工作效率，現(xiàn)有集熱管的有效采光面積不到集熱器安裝總面積的50 %。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，提供一種集熱管，本發(fā)明把集熱外管的兩側(cè)做成具有弧形的外壁，太陽(yáng)光的照射面積比現(xiàn)有技術(shù)的圓形外管更大，吸熱面積變大，從而使太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化率變高，大大提高了集熱管的工作效率。
[0004]其技術(shù)方案如下:
[0005]集熱管，包括吸熱板、換熱管及能透光的集熱外管，該集熱外管具有第一弧形外壁、第二弧形外壁及連接體，第一弧形外壁的第一側(cè)邊、第二側(cè)邊分別與第二弧形外壁的第一側(cè)邊、第二側(cè)邊一體連接，并在集熱外管內(nèi)形成集熱空間;連接體的兩個(gè)側(cè)邊分別與前述第一側(cè)邊、第二側(cè)邊連接;越靠近連接體的側(cè)邊，所述第一弧形外壁、第二弧形外壁相對(duì)于連接體的距離越近;吸熱板位于集熱空間內(nèi)，換熱管與吸熱板相接觸并形成換熱結(jié)構(gòu)，換熱管的端口相對(duì)于集熱外管外露。
[0006]本發(fā)明進(jìn)一步技術(shù)方案是:
[0007]所述集熱外管封閉而在其內(nèi)形成真空的集熱空間，在所述集熱外管上設(shè)有抽真空尾管。
[0008]所述集熱外管的橫斷面呈類橢圓形。
[0009]所述第一弧形外壁、第二弧形外壁在橫斷面上相距的最遠(yuǎn)距離為短軸，所述連接體兩個(gè)側(cè)邊的距離為長(zhǎng)軸，長(zhǎng)軸為短軸的3-6倍。
[0010]所述第一弧形外壁、第二弧形外壁的橫斷面為橢圓弧形、拋物線形、圓弧形。
[0011]所述第一弧形外壁、第二弧形外壁的至少部分區(qū)域，越靠近第一側(cè)邊、第二側(cè)邊，
其厚度逐漸增大。
[0012]所述第一弧形外壁、第二弧形外壁至少在靠近所述第一側(cè)邊、第二側(cè)邊的部分區(qū)域形成內(nèi)陷段，該內(nèi)陷段相對(duì)于所述第一弧形外壁、第二弧形外壁的理論曲線更靠近所述連接體。
[0013]所述集熱外管的端部向外弧狀凸出。
[0014]所述集熱外管的端部向外弧狀凸出，其中心部位再向外凸出形成封口，所述換熱管的端口從該封口外露。
[0015]所述連接體及集熱外管均為透明材料，所述連接體及集熱外管一體成型。
[0016]所述集熱管內(nèi)還有彈性支撐件，所述吸熱板的兩個(gè)側(cè)邊通過(guò)該彈性支撐件支撐在所述第一側(cè)邊、第二側(cè)邊。
[0017]所述彈性支撐件靠近第一弧形外壁的一側(cè)為弧形接觸面、靠近連接體的一側(cè)為平面接觸面，弧形接觸面與平面接觸面之間形成夾角，在夾角的內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐部，彈性支撐件上靠近所述第一弧形外壁一側(cè)設(shè)有第一定位部，在靠近所述連接體一側(cè)設(shè)有第二定位部，第一定位部與第二定位部之間形成卡入位，所述吸熱板的側(cè)邊位于該卡入位內(nèi)。
[0018]下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)或原理進(jìn)行說(shuō)明:
[0019]1、所述第一弧形外壁、第二弧形外壁相對(duì)于連接體的距離越近，在太陽(yáng)光的照射下，采光面積變更大，吸熱面積變大，太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化率變更高，從而使集熱管的工作效率也大有提高，因?yàn)橥獗诘闹虚g部位比兩側(cè)要高，而且兩者之間具有弧度，這種形狀在空間中受到風(fēng)的阻力影響會(huì)變小，不易破壞。
[0020]2、所述類橢圓形集熱外管內(nèi)設(shè)置了一個(gè)連接體，該連接體和外管內(nèi)部的兩側(cè)相連接，由于集熱外管在工作的過(guò)程中，集熱外管的弧形外壁部分在壓強(qiáng)的作用下受到外部空氣的巨大壓力，壓力會(huì)對(duì)集熱外管的弧形外壁產(chǎn)生往里擠壓的作用力，中間部位受到壓力的影響并往兩側(cè)傳遞，所以兩側(cè)端部承受的壓力最大，同時(shí)在受力的過(guò)程中，容易導(dǎo)致整個(gè)外壁受到拉伸、變形或損壞，通過(guò)連接體的作用，把壓力對(duì)弧形外壁的作用力轉(zhuǎn)移并作用在連接體上，強(qiáng)化了弧形外壁的承壓能力，連接體對(duì)整個(gè)弧形外壁的受力起了支撐作用，這樣使得弧形外壁在外部空氣的壓力下也不發(fā)生拉伸、變形或損壞，對(duì)整個(gè)集熱外管的穩(wěn)固起著關(guān)鍵性的作用。
[0021]3、所述集熱外管的兩邊弧形外壁與兩端側(cè)邊部位，由于在弧形外壁受到外部空氣強(qiáng)大的壓力作用，其弧形外壁所受到的作用力與連接體所受的作用力方向相反，因此，兩邊弧形外壁越接近兩端側(cè)邊部位時(shí)，其厚度逐漸增大，所述弧形外壁與連接體的結(jié)合處，其厚度也適量增大，確保了集熱外管的承受力。
[0022]4、吸熱板的兩側(cè)邊通過(guò)該彈性支撐件支撐在所述第一側(cè)邊、第二側(cè)邊，且吸熱板的兩側(cè)邊只與彈性支撐件相接觸，不和其他部件相接觸，在彈性支撐件上設(shè)有定位部和支撐部，定位部和支撐部起了固定吸熱板在集熱外管中的位置作用，使其不會(huì)走位。
[0023]5、所述彈性支撐件靠近第一弧形外壁的一側(cè)為弧形接觸面、靠近連接體的一側(cè)為平面接觸面，弧形接觸面與平面接觸面之間形成夾角，這樣做能使彈性支撐件與弧形外壁和連接體之間的位置相卡，得到更好的固定。
[0024]6、所述集熱外管的端部向外弧狀凸出，其中心部位再向外凸出形成封口，該封口如圓瓶口形狀，封口處設(shè)有集熱管的封蓋，換熱管的端口通過(guò)封口和封蓋，這樣做能使太陽(yáng)能通過(guò)換熱管傳送到集熱管的外部時(shí)，減少集熱管封口處的傳熱損失。
[0025]7、所述第一弧形外壁、第二弧形外壁在橫斷面上相距的最遠(yuǎn)距離為短軸，所述連接體兩個(gè)側(cè)邊的距離為長(zhǎng)軸，長(zhǎng)軸為短軸的3-6倍時(shí)，該類橢圓形的集熱外管受力程度穩(wěn)定，集熱外管的外形尺寸不僅僅只有一種，可以根據(jù)實(shí)際的需要，對(duì)集熱外管的外形尺寸作調(diào)整。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本發(fā)明【背景技術(shù)】所述現(xiàn)有圓形外管的集熱管橫截面圖；
[0027]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一所述集熱管的整體圖；
[0028]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一所述集熱管的透明材料示意圖；
[0029]圖4是本發(fā)明實(shí)施例一所述集熱管的橫截面結(jié)構(gòu)圖；(外壁為標(biāo)準(zhǔn)圓弧形)
[0030]圖5是本發(fā)明實(shí)施例一所述吸熱板的彈性支撐件示意圖；
[0031]圖6是本發(fā)明實(shí)施例二所述集熱管的橫截面結(jié)構(gòu)圖；(外壁為橢圓弧形或拋物線形)
[0032]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0033]10、第一弧形外壁，20、第二弧形外壁，30、連接體，31、吸熱板，40、換熱管，41、集熱管的封蓋，50、集熱外管的中端部，51、抽真空尾管，60、集熱外管的前端部，61、集熱外管的后端部，70、彈性支撐件，80、集熱外管，81、弧形接觸面，90、平面接觸面，91、支撐部，100、定位部，101、內(nèi)陷段。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0035]實(shí)施例一
[0036]如圖2所示，一種集熱管，包括集熱外管的前端部60，集熱外管的中端部50和集熱外管的后端部61，集熱外管的前端部60向外弧狀凸出，其中心部位再向外凸出形成封口，該封口如圓瓶口形狀，封口處設(shè)有集熱管的封蓋41，所述換熱管40的端口從該封口外露。
[0037]集熱管的寬度在40cm-50cm左右，縱向厚度在lOcm-llcm，橫向與縱向長(zhǎng)度之比為4-5左右。
[0038]在集熱外管的中端部50內(nèi)部為真空集熱區(qū)，真空集熱區(qū)中設(shè)有吸熱板31和換熱管40，換熱管40與吸熱板31相接觸并形成換熱結(jié)構(gòu)，換熱管40把吸熱板31傳導(dǎo)的熱能通過(guò)管道傳送到換熱管40的端口。
[0039]如圖3所示，集熱外管的前端部60、中端部50、后端部61、第一弧形10、第二弧形20、抽真空尾管51均為透明材料。
[0040]其中集熱管的封蓋41與圓瓶口形封口的連接處是用金屬材料做成，以加強(qiáng)集熱管的封蓋41與透明材料之間的連接與密封。
[0041 ] 吸熱板31的寬度在38cm-48cm，吸熱板31的長(zhǎng)度在140cm-150cm左右，加上集熱管的寬度在40cm-50cm左右，縱向厚度在lOcm-llcm，橫向與縱向長(zhǎng)度之比為4-5左右，則集熱管的采光面積在0.53-0.72 m2之間，安裝采光面積10m2則只需160條集熱管左右，比同樣安裝采光面積為10m2的現(xiàn)有圓形外管要少，故安裝得到簡(jiǎn)化，且因?yàn)榧療峁艿臄?shù)目減少，所以整個(gè)集熱系統(tǒng)的造價(jià)也得到降低，且換熱管40的連接口也隨之減少，漏熱損失也相對(duì)減少，集熱管的工作效率得到有效的提高。
[0042]該集熱管的有效采光面積密度大，在平面的屋頂安裝時(shí)，該集熱管的有效采光面積占集熱器安裝總面積的70%左右，相對(duì)于傳統(tǒng)的集熱管得到了大幅的提高。
[0043]其中吸熱板31為選擇性吸熱涂層材質(zhì)的吸熱板，換熱管40的形狀可以是多樣的，可以為直通管、U型管或熱管。在集熱外管的后端部61上設(shè)有連接集熱外管的抽真空尾管51ο
[0044]為了保持集熱管的長(zhǎng)期高真空度，集熱管內(nèi)部放置有蒸散型消氣劑和非蒸散型消氣劑。
[0045]所述的集熱外管中端部50用集熱外管的橫截面來(lái)描述，如圖4所示，集熱外管的第一弧形外壁10為弧形ACB，集熱外管的第二弧形外壁20為弧形ADB，其中兩弧形外壁都為標(biāo)準(zhǔn)圓弧形，其中越靠近弧形兩側(cè)邊時(shí)，外壁越厚(加厚外壁圖中未顯示出)，連接體30為線段AB，連接弧形的兩端。
[0046]圖4的第一弧形外壁10和第二弧形外壁20皆為標(biāo)準(zhǔn)圓弧形，這種結(jié)構(gòu)的集熱外管承受力較好。
[0047]其中長(zhǎng)軸AB與短軸CD的比例是可以根據(jù)需求而作出調(diào)整，而不只限于如圖4所示的比例，一般長(zhǎng)軸為短軸的3-6倍，長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度可選擇在30cm至60cm之間，短軸長(zhǎng)度可選擇在8cm至12cm之間，在連接體30的上下空間均為真空區(qū)，其中連接體30與第一弧形外壁10和第二弧形外壁20均為透明材料，該透明材料的厚度視其材料強(qiáng)度和集熱外管的曲線長(zhǎng)度而定，如使用硼硅玻璃3.3，那么其厚度可選擇在2-3_之間。
[0048]連接體30的上下空間通過(guò)部分區(qū)域是相通的，吸熱板31處于真空區(qū)里，其吸熱板31的兩邊通過(guò)彈性支撐件70支撐定位(彈性支撐件圖4中未示出)，彈性支撐件70(如圖5所示)對(duì)吸熱板31的兩邊具有固定作用，換熱管40與吸熱板31互相接觸，形成換熱結(jié)構(gòu)。
[0049]彈性支撐件70靠近第一弧形外壁10的一側(cè)為弧形接觸面81，彈性支撐件70靠近連接體30的一側(cè)為平面接觸面90，弧形接觸面81與平面接觸面90之間形成夾角，在夾角的內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐部91，彈性支撐件70上靠近第一弧形外壁10的一側(cè)設(shè)有定位部100，在靠近連接體30—側(cè)設(shè)有定位部100，兩個(gè)定位部100之間形成卡入位。
[0050]如圖5所示，因?yàn)榧療嵬夤艿耐獗诰哂谢《龋詮椥灾渭?0為了能固定在弧形外壁與連接體之間，把彈性支撐件70靠近第一弧形外壁10的一側(cè)設(shè)為弧形接觸面81，把彈性支撐件70靠近連接體30的一側(cè)設(shè)為平面接觸面90，且兩側(cè)相連接并形成夾角，在夾角的內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐部91，支撐部91能把吸熱板31的端頭頂住，防止吸熱板31再左右移動(dòng)，在彈性支撐件70上還設(shè)有定位部100，定位部100分別與吸熱板31的兩側(cè)邊上下相連接，防止吸熱板31再上下移動(dòng)，在定位部100之間設(shè)有卡入位，當(dāng)吸熱板31的兩側(cè)邊通過(guò)卡入位后，到達(dá)彈性支撐件70內(nèi)部時(shí)，吸熱板31的兩側(cè)邊就留在彈性支撐件70的內(nèi)部，同時(shí)支撐部91頂住吸熱板31的端頭，定位部100卡住吸熱板31兩側(cè)邊的上下位置。
[0051]整個(gè)彈性支撐件70包括弧形接觸面81、平面接觸面90、支撐部91、定位部100皆為一體成型的金屬材料。
[0052]為減少吸熱板31的熱損失，吸熱板31的兩側(cè)邊只與彈性支撐件70相接觸，并在吸熱板31與集熱外管、連接體之間均設(shè)有絕熱間隙，避免吸熱板31與集熱外管、連接體之間的熱傳導(dǎo)。
[0053]實(shí)施例二
[0054]如圖6所示，本實(shí)施例的集熱外管的外壁為橢圓弧形或拋物線形，在外部壓力的作用下，最靠近AB兩端的外壁受力最大，如果該第一弧形外壁、第二弧形外壁全部采用標(biāo)準(zhǔn)的橢圓弧形或拋物線形(即理論曲線)，則最靠近AB兩端的外壁的曲率也偏大，所以在壓力往內(nèi)擠壓的過(guò)程中，最靠近AB兩端的外壁因承受著巨大壓力，由于AB兩端處的外壁較陡，其弧形的變化較大，容易導(dǎo)致斷裂、變形或損壞，對(duì)集熱外管的承受力有一定的影響。所以為了更好地保護(hù)集熱外管，本實(shí)施例中，把AB兩端處的外壁曲率變小，第一弧形外壁10、第二弧形外壁20越靠近第一側(cè)邊、第二側(cè)邊的部分區(qū)域形成內(nèi)陷段101，該內(nèi)陷段101相對(duì)于第一弧形外壁10、第二弧形外壁20的理論曲線更貼近連接體30，這樣能使AB兩端的外壁和越靠近第一側(cè)邊、第二側(cè)邊的外壁不容易因?yàn)閴毫Φ挠绊憣?dǎo)致斷裂、變形或損壞，提高了集熱外管的承受力。
[0055]以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，并不以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍；在不違反本發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上所作的任何替換與改進(jìn)，均屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.集熱管，其特征在于，包括吸熱板、換熱管及能透光的集熱外管，該集熱外管具有第一弧形外壁、第二弧形外壁及連接體，第一弧形外壁的第一側(cè)邊、第二側(cè)邊分別與第二弧形外壁的第一側(cè)邊、第二側(cè)邊一體連接，并在集熱外管內(nèi)形成集熱空間;連接體的兩個(gè)側(cè)邊分別與前述第一側(cè)邊、第二側(cè)邊連接;越靠近連接體的側(cè)邊，所述第一弧形外壁、第二弧形外壁相對(duì)于連接體的距離越近;吸熱板位于集熱空間內(nèi)，換熱管與吸熱板相接觸并形成換熱結(jié)構(gòu)，換熱管的端口相對(duì)于集熱外管外露。2.如權(quán)利要求1所述集熱管，其特征在于，所述集熱外管封閉而在其內(nèi)形成真空的集熱空間，在所述集熱外管上設(shè)有抽真空尾管。3.如權(quán)利要求1所述集熱管，其特征在于，所述集熱外管的橫斷面呈類橢圓形。4.如權(quán)利要求3所述集熱管，其特征在于，所述第一弧形外壁、第二弧形外壁在橫斷面上相距的最遠(yuǎn)距離為短軸，所述連接體兩個(gè)側(cè)邊的距離為長(zhǎng)軸，長(zhǎng)軸為短軸的3-6倍。5.如權(quán)利要求3所述集熱管，其特征在于，所述第一弧形外壁、第二弧形外壁的橫斷面為橢圓弧形、拋物線形、圓弧形。6.如權(quán)利要求5所述集熱管，其特征在于，所述第一弧形外壁、第二弧形外壁至少在靠近所述第一側(cè)邊、第二側(cè)邊的部分區(qū)域形成內(nèi)陷段，該內(nèi)陷段相對(duì)于所述第一弧形外壁、第二弧形外壁的理論曲線更靠近所述連接體。7.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述集熱管，其特征在于，所述第一弧形外壁、第二弧形外壁的至少部分區(qū)域，越靠近第一側(cè)邊、第二側(cè)邊，其厚度逐漸增大。8.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述集熱管，其特征在于，所述集熱外管的端部向外弧狀凸出，其中心部位再向外凸出形成封口，所述換熱管的端口從該封口外露。9.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述集熱管，其特征在于，還包括有彈性支撐件，所述吸熱板的兩個(gè)側(cè)邊通過(guò)該彈性支撐件支撐在所述第一側(cè)邊、第二側(cè)邊。10.如權(quán)利要求9所述集熱管，其特征在于，所述彈性支撐件靠近第一弧形外壁的一側(cè)為弧形接觸面、靠近連接體的一側(cè)為平面接觸面，弧形接觸面與平面接觸面之間形成夾角，在夾角的內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐部，彈性支撐件上靠近所述第一弧形外壁一側(cè)設(shè)有第一定位部，在靠近所述連接體一側(cè)設(shè)有第二定位部，第一定位部與第二定位部之間形成卡入位，所述吸熱板的側(cè)邊位于該卡入位內(nèi)。
【文檔編號(hào)】F24J2/46GK106091411SQ201610397194
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日 公開(kāi)號(hào)201610397194.2, CN 106091411 A, CN 106091411A, CN 201610397194, CN-A-106091411, CN106091411 A, CN106091411A, CN201610397194, CN201610397194.2
【發(fā)明人】孫清遜
【申請(qǐng)人】孫清遜