[實用新型]平板太陽能熱水器抗凍型密封管件

無效

• 申請號: 00255516.6
• 申請日: 2000-09-28
• 公開（公告）號: CN2450602Y
• 公開（公告）日: 2001-09-26
• 發明（設計）人: 陳二永;陳鳴
• 申請（專利權）人: 陳二永
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46
• 代理公司: 云南省高校專利事務所
• 代理人: 楊宏珍

本實用新型所涉及一種平板太陽能熱水器抗凍型密封管件，屬太陽能熱利用技術領域。

平板太陽能集熱器是目前技術最成熟，應用最廣泛的太陽能熱水裝置之一。它結構簡單，熱轉換效率高，產熱水量大，成本低，可采用自然循環方式，可分戶安裝，也可安裝成共用型大系統，但在冬季，當氣溫降到0℃以下，平板太陽能熱水器的集熱器板芯內的水凝結成冰體積膨脹，會造成板芯吸熱管和集熱管被脹裂漏水。為了解決這一技術問題，國內例如北京桑普技術公司采用橡膠管制成平板集熱器的集熱管，橡膠集熱管與金屬芯條采用粘合劑粘接，但由于粘合劑和橡膠管老化問題較難解決，影響了其使用壽命和可靠性；國外例如澳大利亞采用平板集熱器加熱工質，換熱器置于熱水箱中把水加熱，工質凝固點很低，即使在30℃以下也不會凝固，因此它比較好地解決了平板太陽能熱水器的抗凍問題，但制造工藝復雜，成本高。

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，而提供一種在不改變集熱板的結構的條件下，結構簡單，制造方便，成本低廉，使用方便，維護簡單的平板太陽能熱水器抗凍型密封堵頭和聯接管件。

本實用新型的技術方案為：該抗凍型密封管件包括堵頭和聯接管件，堵頭和聯接管件由一通或二通的外套1、置于外套1內的異形密封件2組成。堵頭和聯接管件直接與金屬集熱管3套接。一通或二通的外套1采用金屬(不銹鋼管、銅管、鋁管)或非金屬材料(橡膠管、塑料管)制成。異形密封件2的形狀為附圖所示，采用非金屬材料(橡膠管、塑料管)模壓制成，要求是無毒，不污染水質，耐候性好，在-40℃——90℃均有很好的伸縮性，抗老化性能較好。

附圖為本實用新型與平板太陽能集熱板的裝配示意圖。

下面將結合附圖對本實用新型作進一步詳述：該抗凍型密封管件包括堵頭和聯接管件，堵頭和聯接管件由一通或二通的外套1、簧于外套1內的異形密封件2組成。堵頭和聯接管件直接與金屬集熱管3套接。外套1采用金屬(不銹鋼管、銅管、鋁管)或非金屬材料(橡膠管、塑料管)制成。異形狀密封件2的形狀為附圖所示，采用非金屬材料(橡膠管)模壓制成，要求是無毒，不污染水質，耐候性好，在-40℃——90℃均有很好的伸縮性，抗老化性能較好。本實用新型的核心是異形狀密封件2通過彈性形變，給水變成冰的相變膨脹體積留出空間，該空間的體積應大于或者等于集熱器板芯內的水的相變膨脹體積，從而保護集熱器板芯，使之不會被凍脹裂。0℃的水的比容為1.0002cm³/g,0℃的冰的比容為1.0901cm³/g，當0℃的水變成0℃的冰時，體積膨脹率約為9％，若繼續降溫，冰的比容隨之減小，在-20℃至-1℃時，冰的體積膨脹系數為1.25×10^-4/k，比銅的體積膨脹系數5.1×10^-5/k稍大，因此集熱板被凍脹裂，主要是在0℃時發生相變造成的。

實施例：(4m²平板太陽能熱水系統)

1塊平板太陽能集熱板總容水量為3.6L,2塊平板太陽能集熱板的相變膨脹體積0.72L。使用2個堵頭和2個聯接管件，它們的彈性形變空腔體積應大于0.72L，即可起到抗凍作用。外套1可采用金屬或非金屬材料，例如橡膠管、塑料管、不銹鋼管、銅管、鋁管，異形密封件2的形狀如附圖所示，采用彈性好的非金屬材料(橡膠)等按常規模壓制成，要求是無毒，不污染水質，耐候性好，在-40℃——90℃均有很好的伸縮性，抗老化性能較好。外套1與異形密封件2組合后形成的空腔內還可填充彈性材料例如海棉、彈簧等，本實用新型適用于各種規格型號的全銅、全鋁、銅鋁復合，不銹鋼平板集熱器等。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點：

不改變現有平板太陽能集熱器的結構，在金屬集熱管外部設計制作一個抗凍型減壓密封管件與平板太陽能集熱器聯接使用，保護集熱器不被脹裂。具有結構簡單，制造方便，成本低廉，使用方便，維護簡單。