专利名称：双流道防冻裂太阳能真空集热管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双流道防冻裂太阳能真空集热管，主要用于全玻璃真空集热管太阳能热水器上。
背景技术：
目前，太阳能热水器真空集热管存在冬季易被冻裂和冷热水在对流交换时彼此影响，互相干扰的问题。影响了对流换热，降低了真空集热管的换热效率。因此，解决真空集热管冬季结冰冻裂及上升的热水和下降的冷水相互干扰的问题，对提高真空集热管的换热效率显得尤为重要。同时由于真空集热管通水面积较大，水上升速度较慢，水垢不容易随水流上升到水箱，而容易沉积到真空集热管底部，这样长期积存，将影响真空集热管的换热效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双流道防冻裂太阳能真空集热管，使其有防冻功能且兼具解决上升的热水和下降的冷水相互干扰的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是双流道防冻裂太阳能真空集热管，是在太阳能真空集热管管腔内，安装固定有将太阳能真空集热管管腔间隔为两端连通的两个冷热水对流管腔，间隔装置复合连接有能调节水、冰转化引起体积变化的，具有一定体积的弹缩变形体装置，其装置具有无毒、在水中性能稳定、耐热、抗老化等特性，与弹缩变形体装置复合的隔管或隔板具有与弹缩变形体装置相同的理化特性，隔管或隔板安装有固定连接件。
双流道防冻裂太阳能真空集热管的隔管或隔板或为玻璃、或为金属、或为塑胶、或为陶瓷等材料制造。
双流道防冻裂太阳能真空集热管的弹缩变形体装置安装固定在隔管或隔板上，弹缩变形体或为闭孔塑胶发泡体，或为封闭弹性气囊，或为通过进排气管与水浮子连接的具有开口弹性外壁的气囊；弹性气囊或为塑胶、或为金属等材料制造。
双流道防冻裂太阳能真空集热管内和弹缩变形体装置复合的隔管或隔板与太阳能真空集热管管腔内壁之间安装有弹性固定支架。
双流道防冻裂太阳能真空集热管的隔管或隔板与弹缩变形体之间安装有弹性固定装置，弹缩变形体与太阳能真空集热管管腔内壁之间或安装有弹性固定装置。
双流道防冻裂太阳能真空集热管的运行原理是冷水密度大，沿管的下部下流，热水密度小，当水被加热后，沿管的上壁上升。冷水通过太阳能真空集热管管口的下部进入下侧管腔，由底部管口排出，然后沿上侧管腔加热上升，从真空集热管口的上部将热水排出，形成冷热水互无干扰的良性对流循环。同时，由于弹缩变形体占居了管腔的较大流通面积，使冷热水流通面积减少，流速增加，使真空集热管内的水垢颗粒被带到水箱中，这样便可防止真空集热管内积存水垢。当温度降低，真空集热管受冷结冰时，具有弹缩特性的本装置内的气体遇冷收缩压力变小，在结冰膨胀的压力下，进一步收缩，吸收了水在零度附近膨胀所产生的应力，保护了真空集热管不被冻裂。当真空集热管内结冰的水受热温度升高时，真空集热管内部的冰被融化，水被加热，本装置回复原有形状。
本发明的有益效果是双流道防冻裂太阳能真空集热管，由于弹缩变形体有较大的体积，使真空集热管容水量大大减少，受热后温升加快，提高了真空集热管的集热效率。并从根本上解决了真空集热管结冰冻裂的问题，提高了真空集热管热循环起动速度，使真空集热管可以在任何的环境中使用。而不会因单支真空集热管冻裂损坏而使整个太阳能热水器损坏。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
图1是双流道防冻裂太阳能真空集热管第1个实施例的主视剖面构造图；图2是双流道防冻裂太阳能真空集热管第1个实施例的俯视剖面构造图；图1、图2为同一实施例。
图3是双流道防冻裂太阳能真空集热管第2个实施例的主视剖面构造图；图4是双流道防冻裂太阳能真空集热管第2个实施例的俯视剖面构造图；图3、图4为同一实施例。
图5是双流道防冻裂太阳能真空集热管第3个实施例的主视剖面构造图；图6是双流道防冻裂太阳能真空集热管第3个实施例的俯视剖面构造图；图5、图6为同一实施例。
图7是双流道防冻裂太阳能真空集热管第4个实施例的主视剖面构造图；图8是双流道防冻裂太阳能真空集热管第4个实施例的俯视剖面构造图；图7、图8为同一实施例。
图9是双流道防冻裂太阳能真空集热管第5个实施例的主视剖面构造图；图10是双流道防冻裂太阳能真空集热管第5个实施例的俯视剖面构造图；图9、图10为同一实施例。
图11是双流道防冻裂太阳能真空集热管第6个实施例的主视剖面构造图；
图12是双流道防冻裂太阳能真空集热管第6个实施例的俯视剖面构造图；图11、图12为同一实施例。
图13是双流道防冻裂太阳能真空集热管第7个实施例的主视剖面构造图；图14是双流道防冻裂太阳能真空集热管第7个实施例的俯视剖面构造图；图13、图14为同一实施例。
图15是双流道防冻裂太阳能真空集热管第8个实施例的主视剖面构造图；图16是双流道防冻裂太阳能真空集热管第8个实施例的俯视剖面构造图；图15、图16为同一实施例。
图中1集热管排气尾管封接头、2集热管金属托卡、3集热管管腔、4集热管外管壳、5集热管真空腔、6集热管内管壳、7弹缩变形体、8弹缩变形体固定卡、9弹缩变形体内腔、10弹缩变形体固定连接件、11隔管(或隔板)、12隔管(或隔板)紧固连接件、13弹缩变形体进排气管、14水浮子具体实施方式
在图1、图2组成的第一实施例中，由集热管外管壳4、集热管内管壳6、集热管金属托卡2组成的具有集热管真空腔5、集热管排气尾管封接头1、集热管管腔3的单通太阳能真空集热管，在其集热管管腔3内通过弹缩变形体固定卡8，将隔板11与复合弹缩变形体7紧固连接为一体，并通过弹缩变形体固定连接件10将隔板11、安装固定在集热管管腔3的集热管内管壳6的内壁上，组成双流道防冻裂太阳能真空集热管。当太阳能热水器水箱充有水时，冷水沿太阳能热水器水箱底部进入本装置下侧取水口，进入弹缩管道，下流到本装置下出水口排出，被真空集热管的上侧内壁加热上升。由于通水的流通面积较小，水的上升速度较快，水在被加热过程中分解产生的碳酸钙垢被向上带出，到达真空集热管管口处，热水从真空集热管上侧排出，上升到热水器水箱上部，构成互不干扰的对流循环。当冬季结冰时，真空集热管首先从管口处结冰封死，管内的水温度逐步降低膨胀，本装置腔体内的气体温度降低，体积收缩。同时，在膨胀压力的作用下被压缩，体积变小，将水结冰产生的应力吸收，实现了真空集热管防冻裂的目的。
在图3、图4组成的第二实施例中，由集热管外管壳4、集热管内管壳6、集热管金属托卡2组成的具有集热管真空腔5、集热管排气尾管封接头1、集热管管腔3的单通太阳能真空集热管，在其集热管管腔3内通过弹缩变形体固定卡8，将隔管11与复合弹缩变形体7紧固连接为一体，并通过隔管紧固连接件12将隔管11、安装固定在集热管管腔3的集热管内管壳6的内壁上，组成双流道防冻裂太阳能真空集热管。当太阳能热水器水箱充有水时，冷水沿太阳能热水器水箱底部进入本装置下侧取水口，进入弹缩管道，下流到本装置下出水口排出，被真空集热管的上侧内壁加热上升。由于通水的流通面积较小，水的上升速度较快，水在被加热过程中分解产生的碳酸钙垢被向上带出，到达真空集热管管口处，热水从真空集热管上侧排出，上升到热水器水箱上部，构成互不干扰的对流循环。当冬季结冰时，真空集热管首先从管口处结冰封死，管内的水温度逐步降低膨胀，本装置腔体内的气体温度降低，体积收缩。同时，在膨胀压力的作用下被压缩，体积变小，将水结冰产生的应力吸收，实现了真空集热管防冻裂的目的。
在图5、图6组成的第三实施例中，由集热管外管壳4、集热管内管壳6、集热管金属托卡2组成的具有集热管真空腔5、集热管排气尾管封接头1、集热管管腔3的单通太阳能真空集热管，在其集热管管腔3内通过弹缩变形体固定卡8，将隔板11、弹缩变形体7为一体的隔离装置紧固连接为一体，并通过弹缩变形体固定连接件10将隔板11、安装固定在集热管管腔3的集热管内管壳6的内壁上，组成双流道防冻裂太阳能真空集热管。其它等同于第一实施例。
在图7、图8组成的第四实施例中，由集热管外管壳4、集热管内管壳6、集热管金属托卡2组成的具有集热管真空腔5、集热管排气尾管封接头1、集热管管腔3的单通太阳能真空集热管，在其集热管管腔3内通过与弹缩变形体7翅板连接的弹缩变形体固定卡8，将隔管11与复合弹缩变形体7紧固连接为一体，并通过隔管紧固连接件12将隔管11、安装固定在集热管管腔3的集热管内管壳6的内壁上，组成双流道防冻裂太阳能真空集热管。其它等同于第二实施例。
在图9、图10组成的第五实施例中，弹性变形体连接有弹缩变形体进排气管13、水浮子14。其它等同于第一实施例。
在图11、图12组成的第六实施例中，弹性变形体连接有弹缩变形体进排气管13、水浮子14。其它等同于第二实施例。
在图13、图14组成的第七实施例中，弹性变形体连接有弹缩变形体进排气管13、水浮子14。其它等同于第三实施例。
在图15、图16组成的第八实施例中，弹性变形体连接有弹缩变形体进排气管13、水浮子14。其它等同于第四实施例。
权利要求
1.双流道防冻裂太阳能真空集热管，其特征是在太阳能真空集热管管腔内，安装固定有将太阳能真空集热管管腔间隔为两端连通的两个冷热水对流管腔，间隔装置复合连接有能调节水、冰转化引起体积变化的，具有一定体积的弹缩变形体装置，其装置具有无毒、在水中性能稳定、耐热、抗老化等特性，与弹缩变形体装置复合的隔管或隔板具有与弹缩变形体装置相同的理化特性，隔管或隔板安装有固定连接件。
2.根据权利要求1所述的双流道防冻裂太阳能真空集热管，其特征是隔管或隔板或为玻璃、或为金属、或为塑胶、或为陶瓷等材料制造。
3.根据权利要求1所述的双流道防冻裂太阳能真空集热管，其特征是弹缩变形体装置安装固定在隔管或隔板上，弹缩变形体或为闭孔塑胶发泡体，或为封闭弹性气囊，或为通过进排气管与水浮子连接的具有开口弹性外壁的气囊；弹性气囊或为塑胶、或为金属等材料制造。
4.根据权利要求1所述的双流道防冻裂太阳能真空集热管，其特征是和弹缩变形体装置复合的隔管或隔板与太阳能真空集热管管腔内壁之间安装有弹性固定支架。
5.根据权利要求1所述的双流道防冻裂太阳能真空集热管，其特征是隔管或隔板与弹缩变形体之间安装有弹性固定装置，弹缩变形体与太阳能真空集热管管腔内壁之间或安装有弹性固定装置。
全文摘要
双流道防冻裂太阳能真空集热管是在太阳能真空集热管管腔内，安装固定有将太阳能真空集热管管腔间隔为两端连通的两个冷热水对流管腔，间隔装置复合连接有能调节水、冰转化引起体积变化的，具有一定体积的弹缩变形体装置，其装置具有无毒、在水中性能稳定、耐热、抗老化等特性，与弹缩变形体装置复合的隔管或隔板具有与弹缩变形体装置相同的理化特性，隔管或隔板安装有固定连接件。由于弹缩变形体有较大的体积，使真空集热管容水量大大减少，受热后温升加快，提高了真空集热管的集热效率。并从根本上解决了真空集热管结冰冻裂的问题，提高了真空集热管热循环起动速度，且不会因单支真空集热管冻裂损坏而使整个太阳能热水器损坏。
文档编号F24J2/46GK1763458SQ20041015538
公开日2006年4月26日 申请日期2004年10月19日 优先权日2004年10月19日
发明者徐婧, 徐宝安 申请人:徐婧