專利名稱：一種太陽能真空集熱管的安裝裝置及使用方法
目前的太陽能真空集熱管放熱端都是直接安裝于太陽能熱水器水箱的下側(cè)部?jī)?nèi)，或通過護(hù)套安裝于太陽能熱水器水箱內(nèi)，或通過緊固元件將太陽能真空集熱管放熱端固定在水箱或管道上等，太陽能真空集熱管以一定斜度或水平安裝于真空集熱管循環(huán)腔體內(nèi)，并通過支撐固定架將真空集熱管固定，此種方法雖然可以用于非承壓及承受壓力的太陽能系統(tǒng)中。然而，直插式真空集熱管存在單支真空集熱管破裂則整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，而熱管承壓式卻需要熱管集熱管承受較大的水壓力，長(zhǎng)期被水壓作用，容易漏水及存在不易固定，容易滲漏及安裝布置受限制、使成本增加等問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種安裝方便，能夠承受壓力、單只真空集熱管破裂，系統(tǒng)不致于癱瘓，維修方便，可以隨建筑物變化而變化，成本較低的集熱系統(tǒng)及裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種太陽能真空集熱管的安裝裝置為管狀流體換熱腔體，針對(duì)走水真空集熱管和非走水真空熱管集熱管兩種集熱管管型，有對(duì)應(yīng)的兩種安裝方式。走水真空集熱管循環(huán)用的管狀流體換熱腔體以橫向布置，非走水真空熱管集熱管循環(huán)用的管狀流體換熱腔體以縱向或橫向布置。
走水真空集熱管循環(huán)用的管狀流體換熱腔體上，以凸起或嵌入方式密封安裝有波紋彈簧管常閉閥密封管接頭。波紋彈簧管常閉閥密封管接頭的波紋彈簧管伸縮結(jié)接頭，為金屬波紋環(huán)狀管結(jié)連接在一起形成彈性伸縮結(jié)。彈性伸縮結(jié)內(nèi)固定有金屬支撐面，金屬支撐面通過一連接桿與另一端固定的靜止密封面連接，伸縮結(jié)上有一密封面通過密封墊圈與連接桿上的密封面對(duì)應(yīng)，伸縮結(jié)受力壓縮為伸縮結(jié)密封面與固定密封面組成閥門的開啟狀，伸縮結(jié)自由彈開為閥門的關(guān)閉狀。
單通管或雙通管通過一端加力固定，壓縮彈性伸縮結(jié)來實(shí)現(xiàn)集熱管的承壓密封安裝，水壓作用于彈性伸縮結(jié)的彈性密封面上，通過在伸縮結(jié)接頭上安裝彈性密封圈，實(shí)現(xiàn)真空集熱管的良好密封。
管狀流體換熱腔體管道上的開口焊接有波紋彈性伸縮結(jié)連接管口。彈性伸縮結(jié)可以是單向延伸的，也可以是雙向延伸的。單向延伸的彈性伸縮結(jié)固定于上下連通管道上，雙向延伸的彈性伸縮結(jié)固定于兩真空集熱管連接端，可實(shí)現(xiàn)雙通管的串聯(lián)。
當(dāng)真空集熱管破碎時(shí)，伸縮結(jié)失去支撐，伸縮結(jié)自身的彈力使其迅速?gòu)棾?，與靜止密封面結(jié)合，在其自身彈力和水壓力的作用下實(shí)現(xiàn)良好密封，防止了單只真空集熱管破損，整個(gè)系統(tǒng)癱瘓的弊端。
非走水真空熱管集熱管循環(huán)用的管狀流體換熱腔體以縱向或橫向布置。管狀流體換熱腔體的相對(duì)兩管壁有兩個(gè)管孔相對(duì)，管孔直徑相同且同軸。真空熱管集熱管的放熱端經(jīng)一個(gè)管孔插到另一個(gè)管孔中，兩管孔內(nèi)均有密封裝置，以防止管內(nèi)水的滲漏。真空熱管集熱管的放熱端的端部水平或上下布置。真空熱管集熱管固定的放熱管腔的兩管口所安裝的密封裝置有多種安裝方式，可以焊接有管頭，可以設(shè)置活動(dòng)的通過螺帽栓接的管結(jié)，可以焊接有伸縮結(jié)，或栓接有伸縮結(jié)，伸縮結(jié)凸出或凹陷安裝于管狀流體換熱腔體管道的適當(dāng)部位。
此方法應(yīng)用了壓力平衡抵消的原理，使放熱管的兩端壓力相等，互相平衡抵消，且又充分利用了圓玻璃管承受靜壓能力大的特點(diǎn)，可以以很低的成本將真空集熱管玻璃管做成承壓元件。
管道內(nèi)安裝有彈簧控制的在水流作用下，可以自行關(guān)閉的水壓控制閥。此閥門的閥芯縱向安置，閥芯上有柔性密封面，彈簧作用可以使閥芯運(yùn)動(dòng)關(guān)閉，成為常閉閥門。凸密封面和水平背面可以使閥芯在水流動(dòng)的情況下產(chǎn)生自關(guān)閉動(dòng)力，以實(shí)現(xiàn)在換裝真空熱管集熱管時(shí)，管內(nèi)流體的最少泄漏。
本裝置所有的循環(huán)管腔進(jìn)水口均置于管腔的底部，出水口置于管腔的頂部。管腔可以縱向或橫向放置，可以以一定上斜傾角任意安裝組合。此管道須有一定的強(qiáng)度，其管道的連接口可按照常規(guī)方式連接。真空熱管集熱管置于縱向管道的兩側(cè)，橫向管道的下側(cè)，真空熱管集熱管的放熱端須穿過管道，橫置于循環(huán)管道的相對(duì)的管壁管孔中。真空熱管集熱管放熱端高，吸熱端低，或是兩端水平，可以使熱管內(nèi)的熱液體自流到吸熱端底部，也可通過熱管內(nèi)安置的傳熱芯以毛吸現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)其液體到吸熱端的自流。此管所連接的真空熱管集熱管的長(zhǎng)度可隨建筑物的尺寸變化而隨意變化排列。管狀流體換熱腔體管道可通過其多組串、并聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)集熱面積的擴(kuò)充。循環(huán)管腔上可設(shè)有相應(yīng)的連絡(luò)閥門和排水閥，以防止系統(tǒng)內(nèi)壓力過高或在檢修時(shí)放出液體。
系統(tǒng)所采用的密封裝置可為膠圈密封，也可為其他材料進(jìn)行機(jī)械密封。此上兩裝置的結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)太陽能雙通集熱管和單通集熱管的縱向方便安裝，實(shí)現(xiàn)真空熱管集熱管的縱向、橫向的方便安裝，可以很好的實(shí)現(xiàn)太陽能集熱裝置與建筑一體化設(shè)計(jì)安裝，從根本上解決太陽能集熱裝置與建筑物不能很好的結(jié)合的弊端。實(shí)現(xiàn)了太陽能集熱裝置不受建筑物造形設(shè)計(jì)的制約，使其可作為實(shí)現(xiàn)太陽能溴化鋰制冷、太陽能采暖、建筑物保溫、自身集熱生產(chǎn)飲用蒸餾水等功能的配套裝置。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明

圖1為全玻璃真空熱管集熱管橫向安裝在縱向布置的有保溫材料保溫的循環(huán)用的管狀流體換熱腔體管孔內(nèi)的剖面視圖；圖1中1管狀流體換熱腔體、2換熱腔體管壁、3真空熱管集熱管外管壁、4真空集熱管吸熱膜、5金屬熱管吸熱端、6真空熱管集熱管管頭、7密封螺帽、8真空熱管集熱管放熱端腔體、9放熱端外管密封固定裝置、10管狀流體換熱腔體進(jìn)水口、11真空熱管集熱管連接喉部密封保溫環(huán)、12保溫材料外殼、13熱管吸熱端固定封頭、14保溫材料圖2為全玻璃單通及雙通真空集熱管通過凸起或嵌入方式密封安裝的波紋彈簧管常閉閥密封裝置管接頭縱向安裝在橫向布置的循環(huán)用的管狀流體換熱腔體上的剖面視圖；A--全玻璃雙通集熱管凸出彈縮波紋彈簧管常閉閥密封裝置管接頭密封固定裝置式彈縮波紋彈簧管常閉閥密封裝置連接示意圖；B--全玻璃雙通集熱管與沉入、雙向伸縮、凸出式彈縮波紋彈簧管常閉閥密封裝置連接示意圖；C--全玻璃單通管沉入式彈縮波紋彈簧管常閉閥密封裝置連接示意圖；1上管腔管壁、2上管腔、3上管腔連接管孔、4上管腔凸出波紋彈縮管頭連接密封管接、5波紋彈縮管壁、6雙通真空集熱管、7雙通真空集熱管管腔、8密封墊圈、9閥門定位連桿、10彈縮連接管腔進(jìn)水口、11密封管孔螺紋、12下管連接管腔、13下管連接管腔管壁、14真空集熱管管尾同定底座、15單通真空集熱管保護(hù)帽、16單通真空集熱管、17單通集熱管管腔、18雙通集熱管管壁、19彈縮真空集熱管接頭密封閥閥面、20雙向彈縮閥門連桿、21真空集熱管雙向伸縮固定連桿底座管口、22彈縮波紋閥門金屬支撐面、23自閉閥靜止密封面、24沉入式法蘭盤連接螺紋、25法蘭盤密封墊圈、26沉入式彈縮管接頭支撐面、27沉入式密封管接頭外管壁、28沉入式密封管彈縮管管壁、29沉入式彈縮管接頭開口圖3為全玻璃真空熱管集熱管橫向安裝在縱向布置的有凸起或嵌入方式，密封安裝波紋彈簧管密封裝置管接頭，及水壓控制閥的循環(huán)用的管狀流體換熱腔體管孔上的密封安裝剖面視圖，圖中A、B、C、D、E、F為各種全玻璃真空熱管集熱管密封結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3中1管狀流體換熱腔體、2換熱腔體管壁、3連接焊口、4連接管口、5封頭螺帽、6管口連接密封面、7密封墊圈、8真空熱管集熱管放熱端、9凸出彈縮管管接、10密封墊圈、11彈縮波紋管管殼、12波紋密封管密封面、13管殼密封管槽、14密封墊圈、15密封法蘭盤、16真空熱管集熱管吸熱端、17真空集熱管保護(hù)管帽、18支撐固定管座、19管座螺栓孔、20真空熱管集熱管真空腔、21水壓控制閥門閥體、22閥體凸起支撐筋、23螺帽壓緊墊圈、24栓接固定限位管、25固定限位鎖扣。
權(quán)利要求
1.一種太陽能真空集熱管的安裝裝置及使用方法，由循環(huán)用的管狀流體換熱腔體和安裝管孔及保溫材料等組成，其特征為循環(huán)用的管狀流體換熱腔體對(duì)于太陽能真空集熱管換熱方式的不同，分為走水真空集熱管和非走水真空熱管集熱管兩種集熱管安裝方法，走水真空集熱管以橫向布置，循環(huán)用的管狀流體換熱腔體上，以凸起或嵌入方式密封安裝有波紋彈簧管常閉閥密封裝置管接頭；非走水真空熱管集熱管循環(huán)用的管狀流體換熱腔體以縱向或橫向布置，管狀流體換熱腔體的相對(duì)兩壁有兩個(gè)同軸管孔相對(duì)，兩管孔內(nèi)均有密封裝置，真空熱管集熱管放熱端首尾密封安裝其上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波紋彈簧管常閉閥密封裝置管接頭，其特征是波紋彈簧管常閉閥密封裝置管接頭，為金屬波紋環(huán)狀管結(jié)連接在一起形成彈性伸縮結(jié)，彈性伸縮結(jié)靜止端部固定有金屬支撐面，金屬支撐面通過金屬連接桿與另一端固定的靜止密封面連接，伸縮結(jié)上有一密封面通過密封墊圈與連接桿上的密封面對(duì)應(yīng)，伸縮結(jié)受力壓縮為伸縮結(jié)密封面與固定密封面組成閥門的開啟狀，伸縮結(jié)自由彈開為閥門的關(guān)閉狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的波紋彈簧管常閉閥密封裝置管接頭，其特征是彈性伸縮結(jié)用于單通管或雙通管，通過一端加力固定，壓縮其彈性伸縮結(jié)來實(shí)現(xiàn)集熱管的承壓密封安裝，管狀流體換熱腔體管孔上，焊接有波紋彈簧管常閉閥密封裝置管接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的波紋彈簧管常閉閥密封裝置管接頭，其特征是彈性伸縮結(jié)可以是單向延伸的，也可以是雙向延伸的，單向延伸的固定于上下連通管道上，雙向延伸的固定于兩真空集熱管連接端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非走水真空熱管集熱管循環(huán)用的管狀流體換熱腔體，其特征是真空熱管集熱管的放熱端經(jīng)一個(gè)管孔插到另一個(gè)管孔中，兩管孔內(nèi)均有密封裝置，真空熱管集熱管的放熱端的端部水平或縱向布置，固定的放熱管腔的兩管口所安裝的密封裝置有多種安裝方式，可以焊接有管頭，可以設(shè)置活動(dòng)的通過螺帽栓接的管結(jié)，可以焊有伸縮結(jié)或栓接有伸縮結(jié)凸出或凹陷于管道的安裝部位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非走水真空熱管集熱管循環(huán)用的管狀流體換熱腔體，其特征是非走水真空熱管集熱管循環(huán)用的管狀流體換熱腔體管道內(nèi)可安裝有彈簧控制的在水流作用下可以自行關(guān)閉的水壓控制閥，閥門的閥芯縱向安置，閥芯上有柔性凸密封面和水平背面，彈簧作用可以使閥門為常閉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空集熱管循環(huán)用的管狀流體換熱腔體，其特征是管狀流體換熱腔體流體進(jìn)口置于管腔的下部，流體出口置于管腔的上部，管腔可以縱向或橫向放置，可以以一定上斜傾角安裝組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空集熱管循環(huán)用的管狀流體換熱腔體，其特征是管狀流體換熱腔體的管道須有一定的強(qiáng)度，管道可以按照常規(guī)方式連接固定，管道腔體外分布有保溫材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空熱管集熱管，其特征是真空熱管集熱管置于縱向管道的兩側(cè)，橫向管道的下側(cè)，真空熱管集熱管的放熱端須穿過管道，橫置于循環(huán)管道相對(duì)的管壁管孔上，放熱端高，吸熱端低，或是兩端水平，可以使熱管內(nèi)的傳熱液體自流到吸熱端底部，也可通過毛吸現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)其液體到吸熱端的自流，此管所連接的不同長(zhǎng)度的真空熱管集熱管可根據(jù)需要隨意排列，其中，真空熱管集熱管吸熱端有固定裝置固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空集熱管循環(huán)用的管狀流體換熱腔體，其特征是循環(huán)管腔上可設(shè)有相應(yīng)的閥門，系統(tǒng)所采用的密封裝置可為塑膠圈密封，也可為其它材料密封圈，腔體內(nèi)流動(dòng)的可以是液體，也可以是汽體。
全文摘要
一種太陽能真空集熱管的安裝裝置及使用方法，由循環(huán)用的管狀流體換熱腔體和安裝管孔及保溫材料等組成。走水的真空集熱管以縱向布置于管狀流體換熱腔體上，腔體上有凸起或嵌入方式密封安裝的波紋彈簧管常閉閥密封裝置管接頭。非走水真空熱管集熱管水平或縱向布置固定，放熱端的端部高于或水平于吸熱端的端部，吸熱端有緊固件固定。循環(huán)用的管狀流體換熱腔體以縱向或橫向布置固定，進(jìn)口布置其下，出口布置其上。管狀流體換熱腔體的相對(duì)兩壁有兩個(gè)管孔相對(duì)，管孔直徑相同且同軸，兩管孔內(nèi)均有密封裝置。真空熱管集熱管放熱端的兩管孔可有多種密封安裝方式；管狀流體換熱腔體上可設(shè)有相應(yīng)的閥門，系統(tǒng)所采用的密封裝置可為塑膠圈或其它材料密封。
文檔編號(hào)F24J2/05GK1512117SQ0216035
公開日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2002年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月28日
發(fā)明者徐寶安 申請(qǐng)人:徐寶安