專利名稱：一種太陽能相變集熱蓄熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能集熱管，特別是涉及一種太陽能相變集熱蓄熱管。
背景技術(shù)：
一種現(xiàn)有技術(shù)全玻璃真空集熱管通常包括兩根同向相互套接的透明玻璃盲管， 內(nèi)、外兩根玻璃盲管在開口端相互熔接，兩玻璃盲管之間為真空腔，內(nèi)玻璃盲管內(nèi)可裝表面 鍍太陽能吸熱膜的金屬管。全玻璃真空集熱管成本低，但熱容大，熱啟動(dòng)慢，可靠性差。另一種現(xiàn)有技術(shù)平板型集熱器性能好、可靠性高，但因?yàn)榉纼鲆捎枚位芈?，?以造價(jià)高，安裝要求高，而且熱能利用率低。還有一種現(xiàn)有技術(shù)是中國專利ZL 02227528. 2披露的“相變式太陽能集熱裝置”， 該集熱裝置包括集熱體、直接存放在集熱體內(nèi)的相變材料以及插入相變材料中的換熱裝 置，這種相變式太陽能集熱裝置的缺點(diǎn)是，相變材料過熱時(shí)，集熱體管內(nèi)的高壓力無法釋放 出去，只能蓄積在管內(nèi)，帶來安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種太陽能相變集熱蓄熱管，當(dāng)蓄熱相變材料過熱時(shí)，能將 管內(nèi)高壓力釋放出去，提高了集熱管的安全性能。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種太陽能相變集熱蓄熱管，包括太陽 能真空集熱管、換熱管、相變材料、相變蓄熱體和導(dǎo)流管；所述相變蓄熱體設(shè)置于太陽能真空集熱管內(nèi)；所述換熱管置入相變蓄熱體內(nèi)，該 換熱管的上部與相變蓄熱體滑動(dòng)連接；所述相變材料填充于相變蓄熱體與換熱管之間；所 述導(dǎo)流管插入換熱管內(nèi)。上述太陽能相變集熱蓄熱管，其中，所述相變蓄熱體包括固定端蓋、管體和緊固端 蓋，所述管體兩端開口，所述固定端蓋設(shè)置在管體的一端，該固定端蓋與太陽能真空集熱管 的密封端相對(duì)應(yīng)，所述緊固端蓋設(shè)置在管體的另一端。上述太陽能相變集熱蓄熱管，其中，所述相變蓄熱體的管體連接緊固端蓋的一端 為收縮口，所述緊固端蓋卡在管體的收縮口內(nèi)，所述緊固端蓋與管體的收縮口之間設(shè)有彈 性密封圈形成緊固端蓋與管體的收縮口彈性收縮連接。上述太陽能相變集熱蓄熱管，其中，所述固定端蓋由尾端蓋和數(shù)個(gè)支架組成；所述數(shù)個(gè)支架垂直設(shè)置在尾端蓋的一側(cè)面，或者數(shù)個(gè)支架垂直設(shè)置在管體下部的 內(nèi)壁上，該支架撐托著換熱管。上述太陽能相變集熱蓄熱管，其中，所述緊固端蓋包括首端蓋、彈性密封圈、擋環(huán)、 密封脂和壓緊蓋；所述首端蓋一端的內(nèi)壁上設(shè)有突臺(tái)，其另一端的外壁上設(shè)有凹槽，首端蓋設(shè)有突 臺(tái)的一端與管體連接，所述壓緊蓋插接在首端蓋外壁上的凹槽內(nèi)，所述彈性密封圈和擋環(huán) 以相間隔的方式疊加在首端蓋的突臺(tái)與壓緊蓋之間，所述密封脂填充于彈性密封圈、擋環(huán)以及換熱管之間的間隙內(nèi)。上述太陽能相變集熱蓄熱管，其中，所述相變蓄熱體與太陽能真空集熱管的內(nèi)表 面之間設(shè)有間隙。上述太陽能相變集熱蓄熱管，其中，所述換熱管為一端封閉、另一端開口，所述換 熱管的封閉端置入相變蓄熱體內(nèi)，該封閉端位于數(shù)個(gè)支架間，并與相變蓄熱體的尾端蓋設(shè) 有間隙，所述換熱管的開口端的外表面設(shè)有接口。上述太陽能相變集熱蓄熱管，其中，所述換熱管與緊固端蓋相對(duì)應(yīng)的部位與緊固 端蓋的彈性密封圈滑動(dòng)連接。上述太陽能相變集熱蓄熱管，其中，還包括導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管為兩端均開口，該 導(dǎo)流管插入換熱管內(nèi)，并與換熱管的封閉端設(shè)有間隙。上述太陽能相變集熱蓄熱管，其中，所述相變材料置于相變蓄熱體的管體內(nèi)，填充 管體的內(nèi)表面與換熱管之間的間隙。本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效 果1、本發(fā)明太陽能相變集熱蓄熱管由于相變蓄熱體的緊固端蓋設(shè)有密封脂，使換熱 管與相變蓄熱體滑動(dòng)連接，當(dāng)相變材料過熱時(shí)，相變蓄熱體的管體內(nèi)的高壓力能推動(dòng)換熱 管向外移動(dòng)，釋放出高壓力，完成過熱卸載，因此，大大提高了集熱管過熱時(shí)的安全性能，保 證了相變材料不會(huì)過熱。2、本發(fā)明太陽能相變集熱蓄熱管的換熱管由于設(shè)有接口，能與外部配件快速裝 配，因此，本發(fā)明太陽能相變集熱蓄熱管安裝非常方便、簡(jiǎn)單。3、本發(fā)明太陽能相變集熱蓄熱管由于相變材料置于相變蓄熱體的管體內(nèi)，避免了 相變材料與外界大氣接觸造成材料變性、大氣污染的問題。4、本發(fā)明太陽能相變集熱蓄熱管由于相變材料置于相變蓄熱體的管體內(nèi)，能防止 相變材料泄露。5、本發(fā)明太陽能相變集熱蓄熱管由于設(shè)有直型導(dǎo)流管插入直型換熱管的結(jié)構(gòu)，形 成了水的山型流道，因此，換熱面積大，換熱比較均勻。


圖1是本發(fā)明太陽能相變集熱蓄熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明太陽能相變集熱蓄熱管的太陽能真空集熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明太陽能相變集熱蓄熱管的相變蓄熱體實(shí)施例之一的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明太陽能相變集熱蓄熱管的相變蓄熱體實(shí)施例之二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下參見附圖具體說明本發(fā)明的較佳實(shí)施方式參見圖1，一種太陽能相變集熱蓄熱管，包括太陽能真空集熱管1、相變蓄熱體2、 相變材料3、換熱管4和導(dǎo)流管5，所述相變蓄熱體2設(shè)置于太陽能真空集熱管1內(nèi)，所述換 熱管4置入相 變蓄熱體2內(nèi)，該換熱管4的上部與相變蓄熱體2滑動(dòng)連接，相變材料3填充 于相變蓄熱體2與換熱管4之間，所述導(dǎo)流管5插入換熱管4內(nèi)。
參見圖2，所述太陽能真空集熱管1由外玻璃管11、內(nèi)玻璃管12組成，所述外玻璃 管11和內(nèi)玻璃管12均一端封閉，另一端開口，內(nèi)、外玻璃管12和11同向相套，在開口端內(nèi)、 外玻璃管12和11熔接形成一真空腔14。在本實(shí)施例中，所述外玻璃管11和內(nèi)玻璃管12 均呈“U”型。所述相變蓄熱體2的材質(zhì)可以為塑料、金屬或橡膠。參見圖3，所述相變蓄熱體2包括固定端蓋21、管體22和緊固端蓋23，所述管體22兩端開口，所述固定端蓋21設(shè)置在管體22的一端，該固定端蓋21與太陽能真空集熱管 1的密封端相對(duì)應(yīng)，所述緊固端蓋23設(shè)置在管體22的另一端。所述固定端蓋21由尾端蓋24和數(shù)個(gè)支架25組成，所述數(shù)個(gè)支架25垂直設(shè)置在 尾端蓋24的一側(cè)面，所述數(shù)個(gè)支架25撐托著換熱管4。所述支架25可為圓環(huán)或叉狀。所述緊固端蓋23包括首端蓋26、彈性密封圈27、擋環(huán)28和壓緊蓋30，所述首端蓋 26 一端的內(nèi)壁上設(shè)有突臺(tái)，其另一端的外壁上設(shè)有凹槽，首端蓋26設(shè)有突臺(tái)的一端與管體 22連接，所述壓緊蓋30插接在首端蓋26外壁上的凹槽內(nèi)，所述彈性密封圈27和擋環(huán)28以 相間隔的方式疊加在首端蓋26的突臺(tái)與壓緊蓋30之間。在彈性密封圈27、擋環(huán)28以及換熱管4之間的間隙內(nèi)可填充密封脂29。在圖3中，所述緊固端蓋23焊接在管體22上。參見圖4，所示為相變蓄熱體2的另一實(shí)施例，所述相變蓄熱體2的管體22連接緊 固端蓋23的一端為收縮口，所述緊固端蓋23卡在管體22的收縮口內(nèi)，所述緊固端蓋23與 管體22的收縮口之間設(shè)有彈性密封圈20，形成緊固端蓋23與管體22的收縮口彈性收縮連接。所述數(shù)個(gè)支架25垂直設(shè)置在管體22下部的內(nèi)壁上，所述數(shù)個(gè)支架25撐托著換熱管4。所述首端蓋26對(duì)管體22起連接作用、對(duì)彈性密封圈27、擋環(huán)28起固定作用，所 述彈性密封圈27起密封作用，所述擋環(huán)28對(duì)彈性密封圈27起隔離、壓緊作用，所述密封脂 29起密封和潤(rùn)滑雙重作用，所述壓緊蓋30起緊固作用。所述相變蓄熱體2設(shè)置在太陽能真空集熱管1的內(nèi)玻璃管12內(nèi)，所述相變蓄熱體 2與內(nèi)玻璃管12的內(nèi)表面之間設(shè)有間隙。所述換熱管4為一端封閉、另一端開口的直管，所述換熱管4的封閉端42置入相 變蓄熱體2內(nèi)，該封閉端42位于數(shù)個(gè)支架25間，并與相變蓄熱體2的尾端蓋24設(shè)有間隙， 所述換熱管4的開口端43的外表面設(shè)有接口 41，該接口 41可與外部配件快速裝配。所述換熱管4與緊固端蓋23相對(duì)應(yīng)的部位與緊固端蓋23的彈性密封圈27滑動(dòng) 連接。所述導(dǎo)流管5為兩端均開口的直管道，該導(dǎo)流管5插入換熱管4內(nèi)，并與換熱管4 的封閉端42設(shè)有間隙。導(dǎo)流管5插入換熱管4內(nèi)形成了水的山型流道，增大了換熱面積，使換熱比較均 勻。所述相變材料3置于相變蓄熱體2的管體22內(nèi)，填充管體22的內(nèi)表面與換熱管 4之間的間隙。
相變材料3置于相變蓄熱體2的管體22內(nèi)，避免了相變材料3與外界大氣接觸造 成材料變性、大氣污染的問題，而且能防止相變材料泄露。所述 相變材料3可以為水化物、石蠟或浙青。本發(fā)明太陽能相變集熱蓄熱管的工作原理是貯熱過程為太陽能真空集熱管1吸 收太陽能并將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能，熱能經(jīng)管體22傳遞給相變材料3，相變材料3貯存熱能； 放熱過程為相變材料3將貯存的熱能釋放，釋放出的熱能經(jīng)換熱管4傳遞給導(dǎo)流管5導(dǎo)入 的外部流體；相變材料3過熱時(shí)，管體22內(nèi)壓力升高，管體22內(nèi)的高壓力對(duì)換熱管4產(chǎn)生 一個(gè)向外的推力，當(dāng)該推力大于彈性密封圈27施加給換熱管4的摩擦力時(shí)，換熱管4向管 體22外移動(dòng)，釋放出高壓力，完成過熱卸載。本發(fā)明太陽能相變集熱蓄熱管當(dāng)相變材料過熱時(shí)，相變蓄熱體的管體內(nèi)的高壓力 能推動(dòng)換熱管向外移動(dòng)，釋放出高壓力，完成過熱卸載，大大提高了集熱管過熱時(shí)的安全性 能，保證了相變材料不會(huì)過熱。
權(quán)利要求
一種太陽能相變集熱蓄熱管，包括太陽能真空集熱管(1)、換熱管(4)和相變材料(3)，其特征在于，還包括相變蓄熱體(2)和導(dǎo)流管(5)；所述相變蓄熱體(2)設(shè)置于太陽能真空集熱管(1)內(nèi)；所述換熱管(4)置入相變蓄熱體(2)內(nèi)，該換熱管(4)的上部與相變蓄熱體(2)滑動(dòng)連接；所述相變材料(3)填充于相變蓄熱體(2)與換熱管(4)之間；所述導(dǎo)流管(5)插入換熱管(4)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能相變集熱蓄熱管，其特征在于，所述相變蓄熱體(2)包 括固定端蓋(21)、管體(22)和緊固端蓋(23)，所述管體(22)兩端開口，所述固定端蓋(21) 設(shè)置在管體(22)的一端，該固定端蓋(21)與太陽能真空集熱管(1)的密封端相對(duì)應(yīng)，所述 緊固端蓋(23)設(shè)置在管體(22)的另一端。
3.如權(quán)利要求2所述的太陽能相變集熱蓄熱管，其特征在于，所述相變蓄熱體(2)的管 體(22)連接緊固端蓋(23)的一端為收縮口，所述緊固端蓋(23)卡在管體(22)的收縮口 內(nèi)，所述緊固端蓋(23)與管體(22)的收縮口之間設(shè)有彈性密封圈(20)形成緊固端蓋(23) 與管體(22)的收縮口彈性收縮連接。
4.如權(quán)利要求2所述的太陽能相變集熱蓄熱管，其特征在于，所述固定端蓋(21)由尾 端蓋(24)和數(shù)個(gè)支架(25)組成；所述數(shù)個(gè)支架(25)垂直設(shè)置在尾端蓋(24)的一側(cè)面，或者數(shù)個(gè)支架(25)垂直設(shè)置在 管體(22)下部的內(nèi)壁上，該支架(25)撐托著換熱管(4)。
5.如權(quán)利要求2所述的太陽能相變集熱蓄熱管，其特征在于，所述緊固端蓋(23)包括 首端蓋(26)、彈性密封圈(27)、擋環(huán)(28)、密封脂(29)和壓緊蓋(30)；所述首端蓋(26) —端的內(nèi)壁上設(shè)有突臺(tái)，其另一端的外壁上設(shè)有凹槽，首端蓋(26)設(shè) 有突臺(tái)的一端與管體(22)連接，所述壓緊蓋(30)插接在首端蓋(26)外壁上的凹槽內(nèi)，所 述彈性密封圈(27)和擋環(huán)(28)以相間隔的方式疊加在首端蓋(26)的突臺(tái)與壓緊蓋(30) 之間，所述密封脂(29)填充于彈性密封圈(27)、擋環(huán)(28)以及換熱管(4)之間的間隙內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的太陽能相變集熱蓄熱管，其特征在于，所述相變蓄熱體(2)與太 陽能真空集熱管(1)的內(nèi)表面之間設(shè)有間隙。
7.如權(quán)利要求3所述的太陽能相變集熱蓄熱管，其特征在于，所述換熱管(4)為一端封 閉、另一端開口，所述換熱管(4)的封閉端(42)置入相變蓄熱體(2)內(nèi)，該封閉端(42)位 于數(shù)個(gè)支架(25)間，并與相變蓄熱體(2)的尾端蓋(24)設(shè)有間隙，所述換熱管(4)的開口 端(43)的外表面設(shè)有接口(41)。
8.如權(quán)利要求4所述的太陽能相變集熱蓄熱管，其特征在于，所述換熱管(4)與緊固端 蓋(23)相對(duì)應(yīng)的部位與緊固端蓋(23)的彈性密封圈(27)滑動(dòng)連接。
9.如權(quán)利要求7所述的太陽能相變集熱蓄熱管，其特征在于，還包括導(dǎo)流管(5)，所述 導(dǎo)流管(5)為兩端均開口，該導(dǎo)流管(5)插入換熱管(4)內(nèi)，并與換熱管(4)的封閉端(42) 設(shè)有間隙。
10.如權(quán)利要求1所述的太陽能相變集熱蓄熱管，其特征在于，所述相變材料(3)置于 相變蓄熱體(2)的管體(22)內(nèi)，填充管體(22)的內(nèi)表面與換熱管(4)之間的間隙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽能相變集熱蓄熱管，包括太陽能真空集熱管、換熱管、相變材料、相變蓄熱體和導(dǎo)流管；所述相變蓄熱體設(shè)置于太陽能真空集熱管內(nèi)；所述換熱管置入相變蓄熱體內(nèi)，該換熱管的上部與相變蓄熱體滑動(dòng)連接；所述相變材料填充于相變蓄熱體與換熱管之間；所述導(dǎo)流管插入換熱管內(nèi)。本發(fā)明太陽能相變集熱蓄熱管由于相變蓄熱體的緊固端蓋設(shè)有密封脂，使換熱管與相變蓄熱體滑動(dòng)連接，當(dāng)相變材料過熱時(shí)，相變蓄熱體的管體內(nèi)的高壓力能推動(dòng)換熱管向外移動(dòng)，釋放出高壓力，完成過熱卸載，因此，大大提高了集熱管過熱時(shí)的安全性能，保證了相變材料不會(huì)過熱。
文檔編號(hào)F24J2/34GK101846398SQ20091004847
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者蘇樹強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海錦立新能源科技有限公司