[發明專利]防爆裂太陽能集熱管

有效

• 申請號: 200910184016.1
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN101629763A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 敖凱平
• 申請（專利權）人: 艾歐史密斯（中國）熱水器有限公司
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 何朝旭

技術領域

本發明涉及一種應用與太陽能熱水器的集熱管，尤其是一種防爆裂太陽能集熱管，屬于熱水器技術領域。

背景技術

目前安裝在建筑物上常見的太陽能熱水器儲水箱為非承壓型，因此對于集熱管沒有承壓要求。隨著承壓型太陽能熱水器的出現，對集熱管相應提出了承壓要求。現有太陽能集熱管的主體是真空管，而真空管本身無法承壓，因此現有真空管型太陽能熱水器解決承壓問題分別采用了如下幾種措施：

1)在真空管內增加相變換熱介質的熱管，熱管一段位于真空管內，熱管與真空管之間可設有鋁翅片，通過三次換熱實現系統儲水箱承壓而集熱器真空管承壓。其弊端是熱管容易衰變效率下降，且成本高。

2)在真空管內安置U型銅管，銅管與真空管之間可設有鋁翅片，在承壓水箱內還設有盤管或小膽構成的換熱器，通過三次換熱實現系統儲水箱承壓而集熱器真空管不承壓。其弊端是銅管管阻大，循環效果不好，一般要配置循環泵，成本很高，且金屬管容易腐蝕泄漏。

檢索發現，申請號為200420005284.5、名稱為《一種太陽能集熱管》的中國專利申請公開了一種太陽能集熱管，它是一個下端封閉并設有傳熱翅片的金屬管，在金屬管中插入一隔片條將其分為陰面、陽面兩個流道，其結構較為簡單，但熱交換實質與U型銅管類同，因此也存在類似的弊端。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述現有技術存在的弊端，提出以一種可以在內部承壓狀態下長期穩定工作，并且結構簡單、成本經濟的防爆裂太陽能集熱管。

為了達到上述目的，申請人對現有同類技術進行了研究，得出以下結論：

1)、由于真空管無法承壓，因此只能將其套在內管之外，不與熱水器的承壓儲水箱連通；

2)、內管與熱水器承壓儲水箱連通，應當可以承壓；

3)、由于要實現與熱水器的儲水箱換熱，因此內管中的換熱介質(水)應能夠循環流動。

在不配置泵的情況下，借助熱虹吸是形成水循環流動的巧妙方法。上述現有技術的U形管以及在金屬管中插入一隔片條將其分為兩個流道，都是利用陽面流道中的水溫較高、密度較小，而陰面流道中的水溫較低、密度較大的規律，使陽面流道中的水自然上升到熱水器的儲水箱中，而陰面流道中的水自下向上流道陽面流道，熱水器儲水箱中的水又補充到陰面流道，形成基于熱虹吸原理的自然對流循環，從而實現內管與熱水器儲水箱的換熱。

在長期工作實踐中，申請人經過不斷摸索發現：在一根內管中，水溫具有明顯的分層現象，即熱水在上、冷水在下。因此，只要適當引導，即使一根內管也可以產生基于熱虹吸的對流循環。在此發現基礎上，申請人提出了本發明的防爆裂太陽能集熱管：包括一端開口的玻璃夾層真空管和由開口處插裝在真空管中的換熱玻璃內管；所述玻璃內管的封閉端鄰近真空管的管底，相互之間通過彈性隔離圈定位；所述玻璃內管的開口端鄰近真空管的開口處，相互之間通過彈性隔離環隔離定位；所述玻璃內管內通過其開口端與熱水器換熱介質儲箱連通。

本發明的進一步完善是，所述彈性隔離環制有常壓下封閉的排氣孔。

本發明更進一步的完善是，所述玻璃內管外裝有金屬翅片。

由于本發明的防爆裂太陽能集熱管使用時，吸收太能光的熱能后，玻璃內管自身的陽面和陰面會產生溫差，因此只要其出口端高于封閉端，其中的換熱介質就會因為熱虹吸效應而與熱水器換熱介質儲箱形成自然對流循環，從而實現所需的熱交換。真空管不僅不承壓，而且與內管之間隔有彈性圈，不會承受內管的熱變形應力，因此可以有效避免“炸管”現象。顯然，其結構簡單，成本經濟。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1為本發明實施例一的結構示意圖。

圖2為圖1實施例的實際應用結構示意圖。

圖3為本發明實施例二的結構示意圖。

具體實施方式

實施例一