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专利名称:太阳能收集器卡子及太阳能收集器组件的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种太阳能收集器组件,用于将太阳能辐射转换为热量并且以最高可能的效率将热量传递至流体传热装置(例如水或空气),由此,热量可以被用于家用或工业应用,例如用于加热家用热水或中央供暖系统。本实用新型还涉及一种太阳能收集器卡子。
背景技术:
典型地,太阳能收集器包括多个细长管,细长管包含用于吸收太阳能辐射的辐射吸收板,辐射吸收板与将要被加热的流体可以经过的或者在其里面包含用于将热量传递至将要被加热的流体的工作流体的管接触。辐射吸收板以及管的至少一部分被封装在抽空的福射透明罩内以防止热损失。
在已知为直流型的一种类型的太阳能收集器中,将要被加热的流体流经与板接触的管,用于在板和流体之间直接进行热传导。在一种类型的直流型收集器中,将要被加热的流体以同心的方式流经细长管。太阳能收集器还包括热收集歧管,热收集歧管包含将要被加热的流体并且在其内具有至少一个太阳能管接收孔用于插入每个细长管的一端,以使将要被加热的流体能够流进和流出每个细长管的管。歧管典型地被提供有进口和出口连接。在一种情况下,输入的将要被加热的流体沿外部同心腔流至细长管的远端,并且在输出到歧管流动腔的地方沿内部同心流动路径返回。在另一种情况下,输入的液流沿内部同心腔流至远端,在远端其在输出到歧管流动腔内的地方沿外部同心流动路径返回。
对于太阳能收集器来说,需要单独的细长管和热收集歧管容易装配到位并且能够吸收所需的公差,而没有损坏或泄漏的危险。另外,必须使部件零件容易地可替换。
实用新型内容
根据本实用新型,提供了一种太阳能收集器组件,包括
具有抽空的辐射透明罩的太阳能吸收管;
所述太阳能吸收管内的辐射吸收器;
用于传热介质的细长外管,其延伸穿过所述太阳能吸收管并且与所述辐射吸收器热接触;
内管,其延伸穿过所述外管,并且被定位于所述细长外管内,从而限定出用于传热介质流动的细长内部流动通路;
歧管,其具有被加热的流体的通路和冷流体通路;
所述外管具有延伸到所述歧管内的端部区域,以使在所述外管和所述内管之间限定的通路与所述歧管的冷流体通路流体连通;
所述内管延伸到所述外管的端部区域外面进入所述歧管的被加热的流体的通路内;以及
卡子,用于将所述内管保持于与所述外管的端部区域相隔开的关系,所述卡子包括接合所述外管的端部区域的内表面的大致圆形基部,所述基部具有接合所述内管的外壁的多个向内延伸的齿,所述齿至少部分是弹性的,并且,各齿之间具有允许热交换流体从中经过的间隔。
本实用新型还提供了一种卡子,用于将内管保持于与外管的端部区域相隔开的关系,所述卡子包括接合外管的端部区域的内表面的大致圆形基部,所述基部具有接合内管的外壁的多个向内延伸的齿,所述齿至少部分是弹性的,并且,各齿之间具有允许热交换流体从中经过的间隔。
在一个实施例中,所述齿被关于所述基部的圆周向内倾斜。
在优选的实施例中,所述基部具有纵向延伸的外壁。所述外壁优选是大致圆柱形的。
在一个实施例中,所述齿在所述外壁的一端向内延伸。
在一个实例中,具有三个等间隔齿。在另一个实例中,具有四个等间隔齿。
在一个实施例中,至少一些所述齿的厚度在其内部自由端被减小。
所述卡子可以是不锈钢材料的卡子。
在本实用新型中,内部同心腔通过弹性星形卡子在外部同心腔内保持于同心位置。弹性星形夹还被提供有多个保持齿或突部,这些保持齿或突部的尺寸被设置成使它们提供与内部同心
腔的坚固干涉配合并且提供切口,而且还使所述星形夹另外提供多个不限制传热流体的流动路径。
另外,弹性星形夹被提供有外围壁,所述外围壁对卡子被插入其内的较软的波纹管材料提供附加的结构支撑。
卡子的基部与外管的端部区域的内表面接合,以保证防止内管在纵向方向上的任何移动。
从下面参考附图仅通过示例给出的描述中将更清楚地理解本实用新型,其中
图1是管状太阳能收集器的***图;
图2是直流型太阳能收集器管的图1的线I1-1I的断面图;
图3是示出了保持卡子和内管道(液流管)的分解***图;
图4是示出了附接到内流管上的卡子的***图;
图5至8是卡子的放大***图;
图9是卡子的端部平面图;
图10是卡子和内流管组件的端部平面图,突出显示了穿过组件的流体流动管道;
图11是使用卡子的直流型太阳能收集器管的端接头的分解***图;
图12是直流型太阳能收集器管的端接头的分解***图,示出卡子被附接到内腔细长管上;
图13是使用卡子的直流型太阳能收集器管的端接头的***图;
图14是装配前卡子和内流管的平面图;
图15是装配后卡子和内流管的平面图;
图16是插入太阳能管端接头前卡子和内流管的平面图;[0038]图17是插入太阳能管端接头后卡子和内流管的平面图;
图18是卡子和外流管的端部区域的分解图;
图19是卡子装配到位的外流管的端部区域的视图;以及
图20是图19的组件的拐角细节的放大图。
具体实施方式
如图1中所示,直流型太阳能收集器组件包括太阳能吸收管1,太阳能吸收管I包括封装吸收部分9的抽空的辐射透明罩8、用于吸收太阳能辐射的辐射吸收板10以及细长管11,细长管11包含工作流体(传热介质),与辐射吸收板10热接触。细长管11包含同心定位的内管12,由此形成用于将要被加热的流体流动的两个同心的内部流动通路13、14。细长管11伸出太阳能吸收管I的一端并且伸入端接头5,其中,细长管11的环形外部通路13在歧管2的歧管腔3内与冷水入口流连通,并且细长管11的内部通路14在歧管腔3内与热水出口流连通,水从环形外部通路13经由设置于细长管11的远端的流动路径流到内部通路14。端接头5被插入歧管凸缘7以便于环形外部通路13和内部通路14在歧管2的歧管腔3内分别与冷水入口流和热水出口流连通。弹性卡子
6被用于将管固定到其安装位置并且用于在操作环境中将管保持于其安装位置。
内管12延伸到外管11的端接头5外面进入歧管2的被加热的流体的通路。用于将内管12保持于与外管11的端接头5相隔开关系的卡子20包括大致圆形基部24,基部24与外管11的端接头5的内表面接合。基部24具有多个接合内管12的外壁的向内延伸的等间隔齿23。等间隔齿23至少部分是弹性的并且被间隔开以允许热交换流体经过等间隔齿23之间。等间隔齿23被关于基部24的周围向内倾斜。
在特别优选的实施例中,圆形基部24具有纵向延伸的外壁22。外壁22优选是大体圆柱形。等间隔齿23在外壁22的一端向内延伸。
优选地,具有三个等间隔齿23。在本实例中,具有四个等间隔齿23。至少一些等间隔齿23的厚度在其内部自由端被减小。卡子可以是不锈钢材料的卡子。
卡子20被附接到内管12上并且通过等间隔齿23与内管12的外表面之间的干涉配合保持在位。卡子20的等间隔齿23在优选的方向上成一角度,以便于在优选的方向上容易装配但阻止在另一方向上拆除。
由卡子20附接到内管12上而组成的组件被插入外管11内,并且弹性卡子20抵靠在一件式挠性波纹管组件31的内表面上的内部周向突部41上。卡子20将内管12保持于同心的位置,并且保证内管
12的远端不接触外管11的远端,从而保证加热流体的流动。
卡子20的圆柱壁22提供了加强的周向基部,在卡子20的外径周围形成支撑结构。卡子20还被提供有多个接合突部或齿23,它们当被压在内管12上时与内管12形成干涉配合。
等间隔齿23被设计成使它们被折叠而形成内部圆形间隙,间隙的直径尺寸小于卡子20被附接于其上的内管的外径。卡子20被通过等间隔齿23与内管12之间的干涉固定到内管12上。当卡子20被附接于内管12上时,卡子20中的切口25提供流体通道,以允许热流体经过并且有助于环形外部通路13与歧管腔3的冷流体通路连通。同心定位的内管12有助于环形内部通路14与歧管腔3的热流体通路连通。[0050]卡子20被定位于从内管12的端部定义的距离处,以保证环形内部通路14与歧管腔3中的环形内流管连通,并且环形外部通路13与歧管腔3中的外流管连通。
图11至图13是直流型太阳能吸收管I的端接头的***图,示意出使用弹性卡子20的优选装配方法。
在优选实施例中,如果是直流型,太阳能吸收管I的端接头5包括一件式挠性波纹管组件31、弹性保持卡子30和位于挠性波纹管组件31的转圈中的多个0型密封件29。
图11是装配前卡子20和太阳能管端接头5的分解***图。图12示出了附接到内管12上的卡子20。图13示出了完全装配到太阳能管端接头
5内时卡子20和内管12的组件。
图14至图17以平面图的形式示意出卡子20到内管12上的装配以及插入太阳能管端接头5中的装配。图14示出了装配前的卡子20和内管12。卡子20的等间隔齿23被成角度设置以便于容易附接至内管12。
图15示意出卡子20与内管12的接合。等间隔齿23在卡子20和内管12之间产生干涉配合,并且成角度设置的等间隔齿23用于保证卡子20和内管12之间的牢固接合。
图16示意出插入太阳能管端接头5前的卡子20和内管12的组件。太阳能管端接头5被提供有挠性波纹管组件31,挠性波纹管组件31具有内部周向突部41,如图17所示,当卡子20处于完全静止位置时卡子20接合于突部41上。
卡子20和内管12组件被同心地插入太阳能管端接头5上的挠性波纹管组件31内。
图18至20示意出没有管道12的组件。图18示意出插入端接头5前的卡子20。
图19和20示意出完成的组件,并且卡子20通过接合挠性波纹管组件31的内部周向突部41而停靠在其最终位置上。周向边缘42周向接合挠性波纹管组件31的内部周向突部41。另外,卡子20的延伸的侧壁周向接合挠性波纹管组件31的内壁以对挠性波纹管组件3提供附加的刚性和牢固性,从而在系统安装过程中对挠性波纹管组件31的损坏最小。
卡子的基部与外管的端部区域的内表面接合,以保证防止内管在纵向方向上的任何移动。
对于本领域的技术人员来说,在不偏离由附加的权利要求
所限定的本实用新型的范围的情况下,本实用新型的被描述实施例的各种修改和变异都是很显然的。虽然本实用新型已经关于特别优选的实施例进行了描述,但应理解本实用新型的权利要求
并不被限制于这些特殊实施例。
本实用新型并不限制于前面关于附图所描述的实施例,而是可以在结构和细节上进行改变。
权利要求
,其特征在于,包括具有抽空的辐射透明罩的太阳能吸收管;所述太阳能吸收管内的辐射吸收器;用于传热介质的细长外管,其延伸穿过所述太阳能吸收管并且与所述辐射吸收器热接触;内管,其延伸穿过所述外管,并且被定位于所述细长外管内,从而限定出用于传热介质流动的细长内部流动通路;歧管,其具有被加热的流体的通路和冷流体通路;所述外管具有延伸到所述歧管内的端部区域,以使在所述外管和所述内管之间限定的通路与所述歧管的冷流体通路流体连通;所述内管延伸到所述外管的端部区域外面进入所述歧管的被加热的流体的通路内;以及卡子,用于将所述内管保持于与所述外管的端部区域相隔开的关系,所述卡子包括接合所述外管的端部区域的内表面的大致圆形基部,所述基部具有接合所述内管的外壁的多个向内延伸的齿,所述齿至少部分是弹性的,并且,各齿之间具有允许热交换流体从中经过的间隔。
1所述的太阳能收集器组件,其特征在于,所述齿被关于所述基部的圆周向内倾斜。
1或2所述的太阳能收集器组件,其特征在于,所述基部具有纵向延伸的外壁。
3所述的太阳能收集器组件,其特征在于,所述外壁是大致圆柱形的。
3所述的太阳能收集器组件,其特征在于,所述齿在所述外壁的一端向内延伸。
1或2所述的太阳能收集器组件,其特征在于,包括三个等间隔齿。
1或2所述的太阳能收集器组件,其特征在于,包括四个等间隔齿。