CN2903801Y - 一种金属热管与集热器联集器的密封连接结构 - Google Patents
一种金属热管与集热器联集器的密封连接结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种金属热管与集热器联集器的密封连接结构，应用于太阳能集热器上，属于太阳能热利用技术领域。本实用新型包括密封胶圈(8)、联集器主管道(13)、金属热管(4)和进出水口(12)，其特征在于联集器主管道(13)为圆柱形，在联集器主管道(13)轴向上等间距地密实焊接有与联集器主管道(13)连通的支管接头(14，19)，支管接头(14，19)未焊接一端有螺纹，金属热管(4)在其冷凝段与蒸发段交界处密实焊接有一金属垫片(18)，另外还有一个锁紧丝堵(15，20)与支管接头(14，19)的螺纹相配，联集器主管道(13)、支管接头(14，19)、密封胶圈(8)、金属垫片(18)和锁紧丝堵(15，20)依次相连，将金属热管(4)与联集器主管道(13)连接在一起。优点是热启动快，能承压运行且外形美观。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种金属热管与集热器联集器的密封连接结构，应用于太阳能集热器上，属于太阳能热利用技术领域。
背景技术
在中国专利200420007023.7中公开了一种相变热导管与热水器之间的密封结构，热管与热水器贮热水箱之间的密封连接结构如图1所示：图中1是全玻璃真空太阳集热管(以下简称集热管)，2是保温层，3是压帽，4是金属热管(以下简称热管)，5是接头底座，6是贮热水箱外壳，7是贮热水箱内胆，8是密封胶圈，9是金属垫圈。这种结构比较适合热管与贮热水箱之间的连接。真空管太阳热水器或集热器所使用的金属热管，其长度通常超过1200mm，为了保证良好的换热效果，热管的冷凝段通常要超过120mm左右。上述专利的这种密封连接结构中，由于贮热水箱本身的内胆直径通常都在300mm以上，所以热管的冷凝段完全可以做到120-150mm左右以保证良好的换热效果同时又适用于热水器贮热水箱的径向尺寸，而没有因为热管对冷凝段长度有要求而对贮热水箱的径向尺寸有特别的要求。
如果将这种密封连接结构用在集热器中，仍要保证热管的冷凝段达到120-150mm，就要求集热器联集器纵向尺寸相对应超过140-170mm以上。图2和图3给出了采用上述专利密封连接结构时集热器联集器的结构。图2中1是集热管，2是保温层，3是压帽，4是热管，5是接头底座，8是密封胶圈，9是金属垫圈，11是联集器内胆(也称联集器主管道)，10是联集器外壳，12是进出水口，17是挡风圈。图3是图2中A-A截面的剖视图，图3中1是集热管，2是保温层，3是压帽，4是热管，5是接头底座，8是密封胶圈，9是金属垫圈，10是联集器外壳，11是联集器内胆，12是进出水口，17是挡风圈，其中进出水口12、联集器外壳10、保温层2和联集器内胆11构成集热器的联集器，在进出水口12和联集器内胆11中有传热工质。图2和图3给出的就是采用上述专利中公开的连接密封结构的集热器，那么在联集器截面宽度不变的情况下，联集器的纵向截面尺寸就要超过金属热管4冷凝段的长度，即超过140mm，尺寸加大必然带来联集器中存水量的增加，存水量多意味着集热器的热负荷大，热启动的速度相对较慢，且联集器的表面积也会相应增大，一是增加联集器内胆、外壳以及保温材料的使用量，另外表面积大会增加热损，联集器过大，集热器的外观也不美观。图2和图3中集热器的联集器截面是长方形结构，因此不能够承压运行，如果要实现联集器能够承压运行，联集器内胆必须是圆形的，就类似热水器的贮热水箱了，这样联集器的体积会更大，以上所说的各种缺点会更加明显。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是设计一种集热器的联集器与金属热管的密封连接结构，使得联集器体积减小，联集器内存水量减少，降低热损，节省材料，同时该结构可以承压运行。
本实用新型包括密封胶圈(8)、联集器主管道(13)、金属热管(4)和进出水口(12)，其特征在于联集器主管道(13)为圆柱形，在联集器主管道(13)轴向上等间距地密实焊接有与联集器主管道(13)连通的支管接头(14，19)，支管接头(14，19)未焊接一端有螺纹，金属热管(4)在其冷凝段与蒸发段交界处密实焊接有一金属垫片(18)，另外还有一个锁紧丝堵(15，20)与支管接头(14，19)的螺纹相配，联集器主管道(13)、支管接头(14，19)、密封胶圈(8)、金属垫片(18)和锁紧丝堵(15，20)依次相连，将金属热管(4)与联集器主管道(13)连接在一起。
所说的支管接头(14)未焊接一端的螺纹为外螺纹，锁紧丝堵(15)有内螺纹与支管接头(14)的外螺纹相配。
所说的支管接头(19)未焊接一端的螺纹为内螺纹，锁紧丝堵(20)有外螺纹与支管接头(19)的内螺纹相配。
结合附图对本实用新型内容作近一步说明。图4给出本实用新型的一种基本结构示意图，图中4是金属热管、12是进出水口、13是联集器主管道，14是支管接头，15是锁紧丝堵。图5是图4中I部分的局部放大示意图，可以看出支管接头14与锁紧丝堵15相配合的详细结构，图5中4是金属热管，8是密封胶圈，14是支管接头，15是锁紧丝堵，18是金属垫片。联集器主管道13采用圆柱形结构，从图4和图5中可以看到：进出水口12连接在联集器主管道13的两端，在联集器主管道13轴向上等间距地密实焊接有支管接头14并相通，支管接头14未焊接一端带有外螺纹，在金属热管4冷凝段与蒸发段交界处密实焊接有一金属垫片18，另外还有一个锁紧丝堵15有内螺纹与支管接头14的外螺纹相配，联集器主管道13、支管接头14、密封胶圈8、金属垫片18和锁紧丝堵15依次相连，将金属热管4与联集器主管道13连接在一起。通过这种密封连接结构，在集热器中，进出水口12、联集器主管道13和支管接头14中有传热工质，并且不会渗漏。
图6给出本实用新型的另一种基本结构示意图，图中4是金属热管、12是进出水口、13是联集器主管道，19是支管接头，20是锁紧丝堵。图7是图6中II部分的局部放大示意图，可以看出支管接头19与锁紧丝堵20相配合的详细结构，图7中4是金属热管，8是密封胶圈，19是支管接头，20是锁紧丝堵，18是金属垫片。联集器主管道13采用圆柱形结构，从图6和图7中可以看到：进出水口12连接在联集器主管道13的两端，在联集器主管道13轴向上等间距地密实焊接有支管接头19并相通，支管接头19未焊接一端带有内螺纹，在金属热管4冷凝段与蒸发段交界处密实焊接有一金属垫片18，另外还有一个锁紧丝堵20有外螺纹与支管接头19的内螺纹相配，联集器主管道13、支管接头19、密封胶圈8、金属垫片18和锁紧丝堵20依次相连，将金属热管4与联集器主管道13连接在一起。通过这种密封连接结构，在集热器中，进出水口12、联集器主管道13和支管接头19中有传热工质，并且不会渗漏。
本实用新型的优点是：1、联集器主管道截面为圆形，可以进行承压运行；2、减小金属热管在联集器中的长度，将热管大部分冷凝段放置在支管接头内，减小联集器体积，因而减少管道内的存水量，加快集热器的热启动速度，同时减少联集器的用料成本；3由于减小了集热器联集器的纵向尺寸，使得集热器在外形上协调美观。
附图说明
图1是原有技术热管与热水器贮热水箱的密封连接结构示意图。
图2是用原有技术用于热管与集热器联集器的密封连接结构示意图。
图3是图2中A-A线的剖视图。
图4是本实用新型一种基本结构示意图。
图5是图4中I部分的局部放大图。
图6是本实用新型另一种基本结构示意图。
图7是图6中II部分的局部放大图。
图8是本实用新型具体实施例中集热器结构示意图。
图9是图6中B-B线的剖视图。
图10是图7中结构一种变形。
图11是图7中结构的另一种变形。
具体实施方式
图8和图9给出了本实用新型的一个具体实施方式。图8给出这种密封连接结构用于集热器中的形式，图中1是全玻璃真空太阳集热管，2是保温层，4是金属热管，8是密封胶圈，12是进出水口，13是联集器主管道，14是支管接头，15是锁紧丝堵，16是联集器外壳，17是挡风圈，18是金属垫片。其中，进出水口12、联集器外壳16、保温层12、联集器主管道13和支管接头14构成集热器的联集器。图9是图6中B-B线剖视图，图中1是全玻璃真空太阳集热管，2是保温层，4是金属热管，8是密封胶圈，13是联集器主管道，14是支管接头，15是锁紧丝堵，16是联集器外壳，17是挡风圈，18是金属垫片。
从图8和图9可以看到，联集器主管道13截面采用圆形，整体呈圆柱状，在联集器主管道13轴向上等间距地密实焊接有多个支管接头14并相通，支管接头14未焊接一端带有外螺纹，在金属热管4的冷凝段与蒸发段交界处密实焊接有一金属垫片18。装配时是这样：先将密封胶圈8穿过金属热管4的冷凝段放在焊好的金属垫片18上，然后将装有密封胶圈8的金属热管4插入联集器主管道13上的支管接头14中，支管接头14未焊接一端刚好对在密封胶圈8上，这时再将锁紧丝堵15从金属热管4的底部套入，与支管接头14未焊接一端的外螺纹拧好锁紧。这样，就将金属热管4与联集器主管道13密封连接在一起。在进出水口12、联集器主管道13和支管接头14中有传热工质。
图8和图9分别对比图2和图3，就是本实用新型结构与已公开专利技术相比较显示出明显的不同。下面通过计算近一步说明二者结构带来的变化。如果保证热管冷凝段长度为150mm，结构改进前，即采用背景技术中专利技术的联集管的截面为尺寸为170mm×50mm，经计算，联集器的内水量约为8-5kg；而采用本实用新型的结构，按照联集器主管道13的直径为30mm计算，联集器主管道13内的水量约为0.7kg，加上支管接头14中的水量约0.4kg，水量总计约为1.1kg。通过集热器联集器中的水量计算结果，明显看出本实用实型的联集器内的传热工质量大大减少。传热工质量相对少，集热器的热启动负荷相对就小，集热器就会启动较快。同时，减小了联集器主管道13的尺寸，就减少联集器的整体尺寸，因而减少了联集器外壳16、保温层2的材料成本，即减少了整个联集器的材料成本，并且联集器表面积减小，热损也相应减小。因为联集器主管道13和支管接头14均为圆柱形，因此可以承压较大的压力(通常可以达到3bar以上)，使集热器承压运行成为可能。另外，联集器的纵向尺寸减小，集热器整体尺寸比例协调，达到外形美观的目的。
图10和图11给出了支管接头19一端为内螺纹、锁紧丝堵20有外螺纹相配的两种结构变形，其原理同上述具体实施方式，在此不再详述。
本实用新型还可以有一些结构变形，在此不再赘述。
Claims (3)
1、一种金属热管与集热器联集器的密封连接结构，包括密封胶圈(8)、联集器主管道(13)、金属热管(4)和进出水口(12)，其特征在于联集器主管道(13)为圆柱形，在联集器主管道(13)轴向上等间距地密实焊接有与联集器主管道(13)连通的支管接头(14，19)，支管接头(14，19)未焊接一端有螺纹，金属热管(4)在其冷凝段与蒸发段交界处密实焊接有一金属垫片(18)，另外还有一个锁紧丝堵(15，20)与支管接头(14，19)的螺纹相配，联集器主管道(13)、支管接头(14，19)、密封胶圈(8)、金属垫片(18)和锁紧丝堵(15，20)依次相连，将金属热管(4)与联集器主管道(13)连接在一起。
2、根据权利要求1所说的金属热管与集热器联集器的密封连接结构，其特征在于所说的支管接头(14)未焊接一端的螺纹为外螺纹，锁紧丝堵(15)有内螺纹与支管接头(14)的外螺纹相配。
3、根据权利要求1所说的金属热管与集热器联集器的密封连接结构，其特征在于所说的支管接头(19)未焊接一端的螺纹为内螺纹，锁紧丝堵(20)有外螺纹与支管接头(19)的内螺纹相配。
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