一种防垢管、防垢管总成、真空管和太阳能集热器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种防垢管、防垢管总成、真空管和太阳能集热器，所述防垢管可防止真空管内的水和集热箱内的水对流循环，避免真空管内积存水垢；并能阻止集热箱内的水在重力作用下流入真空管，有效解决真空管和水因温差过大而引起真空管炸裂损坏问题。所述防垢管能和集热真空管口部的管口塞连接并能置于太阳能集热箱内，所述防垢管以正通道、转折通道、反通道顺序连接构成，转折通道位于反通道和正通道的连接处，正通道和反通道平行或成夹角设置。所述防垢管结构简单，成本低廉。本发明还涉及由所述防垢管构成的防垢管总成、使用了所述防垢管的真空管和太阳能集热器。
【专利说明】一种防垢管、防垢管总成、真空管和太阳能集热器
[0001]【技术领域】本申请属于太阳能热利用领域，涉及一种防垢管、防垢管总成、真空管和太阳能集热器。
[0002]【背景技术】公知的紧凑式太阳能集热器的集热箱或太阳能集热工程的真空管连集箱都是以集热真空管的开口端置于太阳能集热箱或真空管连集箱内。真空管内腔和集热箱内腔直接连通，当集热箱内的水位高过真空管开口时，集热箱的水会在重力作用下自然流入真空管内并对流循环，容易在真空管内积存水垢和其他固体杂质，影响真空管集热效率；当真空管温度较高，进入集热箱的水温度较低时，真空管和温差较大的水接触会炸裂损坏。为防止上述不利因素，现有的改进方案是在真空管开口处安装管口塞，阻止集热箱的水流入真空管，通过管口塞上的通孔或导管使真空管内的压强与大气压平衡，并传导真空管热量。为更好吸收太阳热量，真空管和水平面成一定夹角设置，真空管口部在集热箱内倾斜向上，水中的钙离子受热形成水垢后以微粒状态由上向下降落，少量水垢通过管口塞的通孔或导管进入真空管，并积附在管口塞或导管表面，不仅使管口塞或导管导热性能降低，更甚者会使通孔或导管堵塞，导致真空管内因压强过高而爆裂损坏，因此现有真空管的防垢效果尚不完善，现有太阳能集热器防垢功能有待改进。
[0003]
【发明内容】
本申请在于提供一种防垢管，它能防止真空管内的水和集热箱内的水对流循环，避免真空管内积存水垢；并阻止集热箱内的水在重力作用下流入真空管，有效解决真空管和温差过大的水接触引起的真空管损坏问题；本申请还提供一种具有防垢功能的防垢管总成、一种具有防垢效果的真空管，以及具有防止真空管积存水垢的太阳能集热器。
[0004]一种防垢管，能置于太阳能集热箱内并能和真空管口部的管口塞连接，管口塞能和真空管内壁或外壁连接，管口塞有通孔或导管，其中:所述防垢管以正通道、转折通道、反通道依次连接构成，正通道有能和管口塞的通孔或导管连接的连接件，转折通道位于反通道和正通道的连接处，反通道和正通道平行或成夹角设置，所述反通道有呼吸口。
[0005]所述反通道、转折通道和正通道连接成字母M形、T形形状；或字母U形、V形、L形或J形的倒置形状；或者是:所述反通道或正通道呈盘管状弯曲。
[0006]所述防垢管是有上封闭端、下端以开口或通孔作呼吸口的平面体或曲面体状有空腔的腔体，置于防垢管空腔内的导管作正通道，反通道是导管和防垢管的管壁之间的空隙，转折通道是导管的上开口或上呼吸口和防垢管的上封闭端之间的空隙，防垢管的管壁连接有能和管口塞的导管或通孔连接的连接件；
[0007]或者是:所述正通道有能容纳反通道的平面体或曲面体状空腔，正通道能和管口塞的通孔或导管连通，反通道的上开口或上呼吸口和正通道封闭端之间的空隙为转折通道，反通道的呼吸口伸出正通道外。
[0008]一种防垢管总成，使用了所述防垢管，能置于太阳能集热箱内和真空管口部，包括能和真空管内壁或外壁连接的管口塞，管口塞有通孔或导管，其中:防垢管、导管、管口塞顺序连接构成防垢管总成，所述防垢管以正通道、转折通道、反通道依次连接构成，防垢管有能和管口塞的通孔或导管连接的连接件，转折通道位于反通道和正通道的连接处，反通道和正通道平行或成夹角设置，所述反通道有呼吸口。[0009]防垢管开口处的管壁和管口塞固定连接或一体连接，防垢管或管口塞的空腔内有能和导管连接的隔板、或者有能和导管连接的封闭端。
[0010]一种真空管，使用了所述防垢管总成，真空管由内管和罩玻璃管里外套叠构成，两管间有真空层，真空管有开口，管口塞和真空管内壁或外壁连接，管口塞有通孔或导管，其中:防垢管、导管、管口塞顺序连接，所述防垢管以正通道、转折通道、反通道依次连接构成，正通道有能和管口塞的通孔或导管连接的连接件，转折通道位于反通道和正通道的连接处，反通道和正通道平行或成夹角设置，所述反通道有呼吸口。
[0011]所述防垢管和管口塞连接，真空管罩玻璃管或内管连接有能显示所述呼吸口位置的标签。
[0012]所述导管或通孔连接有呼吸管，呼吸管置于真空管内，所述真空管内设置有管芯，所述管芯为曲面体或平面体状的容积管芯或占空管芯，容积管芯或占空管芯的表面和真空管内壁之间有空隙。
[0013]一种使用了所述真空管的太阳能集热器，包括集热箱、支架、真空管，集热箱由内胆、保温层、外壳、进出管接口 ；真空管以内管和罩玻璃管里外套叠构成，两管之间有真空层，真空管有开口，真空管开口处有管口塞，管口塞有通孔或导管，集热箱内胆的真空管插入孔有密封圈，真空管开口置于集热箱内，其中:由防垢管、导管、管口塞构成的防垢管总成和真空管口部连接并置于集热箱内，所述防垢管以正通道、转折通道、反通道依次连接构成，正通道有能和管口塞的通孔或导管连接的连接件，转折通道位于反通道和正通道的连接处，反通道和正通道平行或成夹角设置，所述反通道有呼吸口。
[0014]所述密封圈连接有防护管，防护管有能和管口塞表面或防垢管表面连接的管壁或凸缘。
[0015]本申请有益效果是:集热箱内的水不能在重力作用下自然流入真空管内，集热箱的冷水不能和高温的真空管直接接触，有效保护真空管，防止真空管炸裂损坏；真空管的水和集热箱的水不能对流循环，真空管内不结水垢，不需清洗；构造简单，成本低，不需改造现有产品结构，可直接安装使用。
[0016]下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。
[0017]【专利附图】
【附图说明】图1是类似字母“J”形的管状防垢管倒置后和管口塞构成的防垢管总成。
[0018]图2为导管和有缩口的防垢管连接示意图，图3为图2所示防垢管缩口处的横截面图。
[0019]图4是“T”形导管和防垢管的纵剖面图，图5是图4的横截面图。
[0020]图6是纵剖面为喇叭形的防垢管和导管连接示意图，图7是图6的横截面图。
[0021]图9为防垢管和两个导管、一个超导热管构成的防垢管总成，图8为图9的横截面图。
[0022]图10为上下端封闭的圆柱体状防垢管和管口塞构成的防垢管总成。
[0023]图11是有螺纹的连接件和锥台状防垢管的上下开口端连接示意图。
[0024]图12为圆筒状防垢管和圆筒状管口塞焊接组成的防垢管总成。
[0025]图13为防垢管的连接件和导管通过卡箍紧固连接的防垢管总成。
[0026]图15是横截面为枣核形防垢管和导管焊接连接的纵剖面图，图14为图15的横截面图。
[0027]图17是防垢管以弧形薄片和管口塞连接图，图16是图17所示防垢管的立体示意图。
[0028]图19是长方体状防垢管纵剖面图，图18是图19所示的防垢管局部III的放大图，图20是图19所示防垢管波浪状管壁的横截面图。
[0029]图22是由两种材料的金属片连接构成的防垢管总成剖面图，图21是图22的横截面图。
[0030]图23是一体连接的正通道和管口塞构成的防垢管总成与真空管连接示意图。
[0031]图24是以凹槽作反通道的防垢管纵剖面示意图，图25是图24所示防垢管的右视图。
[0032]图26是呈“U”形弯曲的反通道和正通道构成的防垢管示意图。
[0033]图27是与容积管芯一体连接的防垢管和真空管连接示意图。
[0034]图29是正通道和反通道并列设置构成的防垢管总成示意图，图28是图29所示防垢管横截面示意图。
[0035]图31是正通道和反通道并列设置构成的又一个防垢管总成示意图，图30是图31所示防垢管横截面示意图。
[0036]图32是防垢管总成和真空管构成的纵剖面图，图33是图32所示真空管横截面图。
[0037]图34是具有防垢功能的“U”形导管和真空管连接示意图。
[0038]图36是能显示防垢管呼吸口位置的真空管结构图，图35是图36的防垢管横截面图。
[0039]图37是带有防护管的密封圈和真空管连接示意图。
[0040]图39是“M”形防垢管和真空管连接示意图，图38是图39所示防垢管的横截面图。
[0041]图40是带有管芯的真空管结构图，图41是图40所示的真空管横截面图。
[0042]图42是真空管纵剖面图，图43是图42所示防垢管的缩颈部位横截面放大图，图44是图42所示真空管横截面图，图45是图42所示防垢管局部II的放大图。
[0043]图46是倒置的“J”形防垢管和真空管构成的太阳能集热器示意图。
[0044]图47是由锥台状防垢管和真空管连接构成的太阳能集热器示意图。
[0045]【具体实施方式】图1所示的防垢管总成包括弯曲成字母“J”形的管状防垢管1、导管2、管口塞3，防垢管I由正通道12、转折通道11和反通道10连接构成，反通道10和正通道12平行设置，防垢管I的最大横向尺寸小于所连接的真空管的最大外径，以方便防垢管I置入集热箱内；反通道10的内径为I厘米、长度为3厘米，当真空管以任何角度倾斜安装时，反通道应有足够长度，以保证反通道10内的水面始终低于转折通道11，防止集热箱内的水越过转折通道11进入正通道12内；反通道10的呼吸口 8向下，防止水垢在下落过程中积聚在呼吸口 8和反通道10内，导管2的外径和通孔32的内径过盈配合固定连接，硅橡胶管口塞3表面有和真空管内壁过盈配合的环形突起6，不锈钢导管2在防垢管I和管口塞3之间有4厘米的长度当作导热管以传递热量，管状连接件9的内径和导管2的外径过盈配合而固定连接，导管2的下端口伸出管口塞10厘米的长度值于所连接的真空管内。
[0046]弯管形防垢管的正通道12和反通道10可以平行设置，也可以成夹角设置，夹角大小应根据防垢管所连接的真空管的倾斜角度确定，以保证呼吸口 8的开口向下设置，避免水垢下落时积存在呼吸口或反通道内，若呼吸口 8开口方向朝水平方向设置、或呼吸口 8和转折通道11同高度设置，集热箱的水会以较慢速度越过转折通道11进入正通道12，也不会影响防垢效果。正通道12、转折通道11和反通道10连接后的形状可以类似于英文字母M形、T形，或英文字母U形、V形、L形或J形倒置的形状。
[0047]图2中，防垢管I是由圆筒和圆筒两端的球冠状端盖连接构成上端封闭、下端有缩口的曲面体容器，防垢管I的轴向长度为6厘米，外径3.6厘米，导管2位于防垢管I内，导管2的管腔为正通道12，导管2和防垢管I内壁间的间隙为反通道10，导管2的上开口 99与防垢管封闭端的缝隙为转折通道11，防垢管下端缩口的通孔为呼吸口 8，图3为图2所示防垢管下端缩口处的横截面图，导管2位于轮毂状连接件9中间，轮辐46间的通孔为呼吸Π 8。
[0048]图4所示的硅橡胶防垢管I由横置的圆管和长方体形腔体连接构成，横置的圆管作为连接件9，“T”形导管2由横管39和竖管垂直连接构成，竖管和防垢管I侧壁间的空间为反通道10，横管39的外径和连接件9的内径过盈配合，横管39的两个端口和连接件9的两端分别留有空隙作转折通道，横管39的两个端口有橡胶进气阀31和排气阀30，图5为图4的横截面图，防垢管I上部横置的圆管作连接件9，横管39的外径和连接件9的内径过盈配合稳定连接，防垢管I下部的长方体形腔体侧壁和导管2之间的空间为反通道10。
[0049]图6所示防垢管由上部的扁管形腔体和下部的扩口连接成纵剖面为喇叭状腔体，防垢管下部扩口的内壁连接有管状连接件9，导管2外径和连接件9内径过盈配合，连接件9内壁的突起6和导管2的环形凹槽啮合连接，防止防垢管和导管发生位移；防垢管上封闭端内侧的限位块43可使导管2的上开口 99和防垢管I的封闭端保持空隙，以使空气或水流过，图7是图6的横截面示意图，导管2的上半部分被夹持在防垢管I的两弧形侧壁44中，与图6所示的连接件9共同配合使导管2稳固在防垢管I内。
[0050]在图9所示的防垢管总成示意图中，防垢管I是由3个圆筒相邻的侧壁两两相通连接构成，位于两侧的圆筒内各安置一个导管2，中间的圆筒内有超导热管36，超导热管36充有超导液体，以快速传递真空管的热量，其中一个导管2的下开口安装进气阀31作进气管，另一个导管的上开口有排气阀30作排气管，图8为图9的横截面示意图，防垢管I两侧的两个圆筒中各有一个导管2，超导热管36位于中间圆筒中。
[0051]图10中，防垢管I是中空的圆柱体，其两端有轴向伸出的短管作连接件9，导管2的下开口和管口塞3的通孔32连接，导管2的上封闭端伸出连接件9约2厘米的长度作导热体，防垢管I伸出的两个短管状连接件9分别被“C”形卡箍33包绕在导管2上固定，位于防垢管I空腔内的导管2有通孔作为上呼吸口 22，上呼吸口 22和防垢管上封闭端的空隙为转折通道，导管2和防垢管I侧壁间的空隙为反通道10，导管2的管腔为正通道，在防垢管I下端面还有通孔作呼吸口 8。
[0052]图11中，尼龙防垢管I是有上、下开口的圆锥台形，瓶盖形端盖和防垢管I的上开口通过螺纹连接构成上封闭端，瓶盖形端盖有伸向防垢管空腔的短管作连接件9，连接件9和导管2上端以螺纹连接；防垢管I下开口处的侧壁有内螺纹和轮毂状的连接件9连接，导管2和连接件9中间的通孔连接，防垢管下开口处的连接件还有能使水流过的通孔作为呼吸口 8，在距离导管2上端口 I厘米处有通孔作上呼吸口 22，防垢管的外表面有环形凸肋63，以使厚度只有0.6毫米的防垢管侧壁有足够强度。
[0053]图12中，圆筒状防垢管I下开口和不锈钢管口塞3的外表面焊接连接，管口塞3的上封闭端作为隔板88位于防垢管I的空腔内，使防垢管I和管口塞3的空腔互不连通，导管2和隔板88的通孔焊接连接，在高于隔板88上方I厘米处的防垢管管壁上有多个通孔作呼吸口 8，导管2的上开口 99和防垢管I的上封闭端有间隙，管口塞3的圆周面有可置入“〇”形密封圈34的环形凹槽，导管2的下开口和硅橡胶呼吸管35连接，呼吸管35的下端口到管口塞的长度不大于管口塞所连接的真空管长度的五分之一，卡箍33的一端和导管2点焊连接，另一端挤压在呼吸管35的外表面，使呼吸管35和导管2固定连接。
[0054]图13中管状连接件9和防垢管I的上封闭端整体连接，其下端口伸出防垢管I的开口和导管2的上端口里外套叠连接，连接件9有通孔作为上呼吸口 22，连接件9的外表面有圆筒形卡箍33，卡箍33经模具挤压变形使连接件9和导管2紧固连接，卡箍33与公知的油管或水管所用的锁紧卡箍类同，导管2和管口塞3 —体连接，管口塞3还设有楔形密封圈34。
[0055]图14是图15所示的防垢管I的横截面示意图，其形状呈枣核形，导管2和防垢管I的弧形管壁连接，图15中，防垢管I采用不锈钢和铜复合的双金属片材制造，防垢管I的上封闭端有向防垢管空腔凹陷的突起6，突起6可防止导管2的上开口和防垢管封闭端的空隙过小。防垢管采用双金属材料和弧形形状，容易使防垢管表面的水垢脱落。
[0056]图17中，管口塞3有两个直径不等的圆筒上下连接成“凸”字形，其上部凸台的表面有能增大散热面积的环形突起6，管口塞3连接有横截面形状为矩形的密封圈34，防垢管I开口处有弧形连接件9，连接件9和管口塞3的上部凸台焊接连接；弧形连接件位于防垢管一侧，当防垢管如图倾斜时，弧形连接件9可覆盖导管2，遮挡由上向下降落的水垢，防止水垢沉积在导管表面和防垢管开口处，如图16所示的防垢管I的立体图中，弧形连接件9和防垢管管壁一体连接。
[0057]图19中，防垢管I下部为长方体形腔体，防垢管I的上端连接有能使导管2的扩口 86置入的腔室82，腔室82和防垢管I的空腔通过缩颈85连通，图18是图19所示腔室82局部III的放大图，导管的扩口 86位于腔室82内，扩口 86的外径大于缩颈85的内径，腔室82内壁表面有若干条沟槽81，沟槽81和缩颈85的反通道10连通，图20为图19所示防垢管I的横截面图，防垢管I的腔体横截面呈矩形，并有波浪形侧壁，导管2和防垢管I的管壁之间的空隙为反通道。
[0058]图22所示防垢管是由平板状的不锈钢片61和铜质弧形片60连接而成，导管2在防垢管空腔内和铜质弧形片60焊接连接，导管2的下端口伸出管口塞；图21为图22的防垢管横截面图，铜质弧形片60和平板状不锈钢片61连接，铜质弧形片60和导管2焊接连接；防垢管采用膨胀系数不同的金属制作，可使防垢管壁产生微小变形使表面水垢脱落。
[0059]图23中，防垢管I和管口塞3 —体连接构成凸台型防垢管总成，防垢管I的空腔作为正通道12和管口塞3的空腔直接连通，“L”形反通道10位于正通道12内，反通道10的上开口 99和正通道12的上封闭端的间隙作为转折通道11，反通道10的呼吸口 8伸出正通道12外侧，反通道10与正通道12管壁焊接连接。
[0060]图24中，防垢管I的侧壁经冲压工艺形成长条形凹槽，凹槽上端和防垢管管壁分离形成较宽的缝隙作上呼吸口 22，弧形盖板89的边缘焊接在防垢管I的管壁上覆盖凹槽，使凹槽作为反通道10，弧形盖板89的下边缘与凹槽下端形成I厘米的缝隙作呼吸口 8，防垢管I的空腔作为正通道12，凹槽上部的上呼吸口 22连通反通道10和正通道12，上呼吸口 22和反通道12的封闭端的空间为转折通道11，正通道12通过通孔32和管口塞的空腔连通；此外，也可采用圆环形硅橡胶圈代替弧形盖板，把硅橡胶圈套在防垢管外表面覆盖凹槽形成反通道10，图25为图24所示防垢管I的右视图，凹槽被弧形盖板89覆盖作为反通道10，呼吸口 8是弧形盖板89下边缘和凹槽下端之间的空隙，上呼吸口 22位于反通道10的上端。
[0061]图26中，反通道10采用细长圆管弯曲成字母“U”形置于正通道12内，反通道10的上开口 99与正通道12封闭端的空隙作转折通道，另一开口端伸出反通道12外作呼吸口8，呼吸口 8和转折通道的高度齐平。
[0062]图27中，防垢管I和容积管芯16是一体连接的两端封闭的薄壁铜质圆筒，总长度为32厘米，其上部有6厘米长度位于真空管外面作防垢管1，下部有16厘米长度置于真空管15内作容积管芯16，防垢管I的空腔为正通道12，正通道12内有“L”形反通道10，反通道10的呼吸口 8伸出防垢管外，反通道10的上端口与正通道12的上封闭端连接，反通道10的管壁有通孔作上呼吸口 22，容积管芯16的通孔32处于管口塞3的封闭端下方，当集热箱的水通过反通道10进入正通道12后，会顺着管壁在容积管芯16内积聚，当水位高过通孔32后才能流入真空管；当容积管芯16温度过高时，容积管芯16内的水迅速蒸发汽化，真空管内压强快速升高而大于大气压强，阻止集热箱的水进入真空管，防止真空管和水温差过大而损坏，有效保护真空管。
[0063]图29中，反通道10和正通道12为两个独立的腔体,正通道12有上开口、下端和管口塞3 —体连接，管口塞3连接有导管2，导管2位于正通道12的空腔内，反通道10为倒置的字母“L”形，反通道10的下端开口为呼吸口 8，另一开口和正通道12的上开口套叠连接成防垢管总成，转折通道11位于正通道12和反通道10的上部，如图28中，反通道10和正通道12横截面均为矩形，硅橡胶材料的反通道10和正通道12的上端口里外套叠连接。
[0064]图31中，正通道12和管口塞3 —体连接，反通道10和正通道12为两个并行设置的独立腔体，两者通过腔体上端侧壁伸出的直径不同的圆管套叠连接构成防垢管总成，两圆管的通孔作为上呼吸口 22，呼吸口 8为斜坡形，图30是图31所述防垢管的横截面示意图，正通道12横截面形状为长方形，反通道10的横截面呈正方形，反通道10和正通道12通过两个直径不等的圆管套叠固定连接，相互套叠的两圆管为上呼吸口 22。
[0065]图32中，导管2和作为反通道10的螺旋形热交换盘管连接成防垢管，管口塞3和真空管缩口处的外壁连接，导管2下端口置入容积管芯16的空腔28内，空腔28有便于导管2下端口置入的喇叭口状开口 ；容积管芯16以泡沫硅橡胶或发泡玻璃等低密度材料制作，容积管芯16和真空管15内壁间有空隙26，导管2的下端口置入空腔28内，空腔28的容积大于空隙26的蓄水量，当集热箱内的水通过导管2进入真空管时，首先会流入空腔28内，而不和真空管内壁接触；容积管芯16下部还有气囊内腔55，当真空管进水后，在水压作用下细长管40内存有一定高度的水，气囊内腔55内的空气被细长管40内的水封堵在气囊内腔55内，采用气囊内腔55可减少容积管芯16的材料用量，降低制造成本。图33是图32的横截面示意图，容积管芯16的横截面为六边形，中间有空腔28，容积管芯16的棱和真空管内壁过盈配合，其侧面和内壁之间的空隙26为蓄水空间。容积管芯可有效降低真空管的实际盛水量，降低真空管重量，减少支架的承重压力，加快真空管升温速度，大幅提高太阳能集热器能效。
[0066]图36所示防垢管I和管口塞3 —体连接位于真空管口部，防垢管I有弧形缝隙作呼吸口 8，隔板88位于呼吸口 8的下方，隔板88使原本贯通的空腔被分为上下两个独立的空腔:上部为防垢管空腔，下部为管口塞空腔；导管2和隔板88的通孔连接，导管2的上下两个端口分别置于所述的上下空腔内；真空管的罩玻璃管表面粘贴具有标示功能的纸质或塑料片标签9，标签9表面印有箭头、“上”或商标名称等字符或图形，标签9也可采用涂料刷涂、印刷或激光刻蚀等工艺制作在内管或罩玻璃管表面，以显示呼吸口 8所处的位置，便于安装真空管时，能确保呼吸口 8斜向下；尤其在太阳能集热工程中，真空管水平安装在真空管连集箱上，通过标签9的显示，可方便识别呼吸口 8是否向下，显著提高工作效率。图35为图36所示防垢管I的横截面示意图，呼吸口 8的弧长约占防垢管圆周长的三分之一，当把本例所示的防垢管和真空管共同置入集热箱时，只要使标签69向上，即可保证呼吸口8向下设置。由于呼吸口 8向下，水垢在下沉过程便不会落在呼吸口里面或防垢管空腔内。
[0067]图34中，“U”形导管2的两个端口分别位于两个相同的防垢管I内，置于真空管内的“U”形导管2连接有吸热面积大的吸热片21，密封圈23的凹槽嵌入集热箱内胆68的真空管插入孔上，密封圈23和圆锥形防护管18—体连接，管口塞3外表面和防护管18的内壁过盈配合密封连接形成防护屏障，使真空管开口部和集热箱的水不能接触，防止真空管和集热箱的水因温差过大而损毁，有效保护真空管。
[0068]图37中，防垢管I为硅橡胶材料的圆锥台形，其封闭端连接有管状连接件9，连接件9有作为上呼吸口 22的通孔,导管2的上端口置入管状连接件9内，销钉66穿过连接件9和导管2的管壁使两者牢固连接，导管2和导热管27里外套叠连接，两者管壁间的空隙26可充入酒精等低沸点的导热介质，导热管27置于管口塞的通孔内，密封圈23和集热箱内胆68的真空管插入孔连接，密封圈23有轴向伸出的防护管18，防护管18还有径向伸出能和管口塞圆周面过盈配合连接的止水板29，管口塞、止水板29和防护管18共同形成防护体使集热箱内的水和真空管15隔离，防止高温的真空管和低温水接触引起炸管。
[0069]图38是图39所示的防垢管横截面图，防垢管的4个圆管形反通道10通过连接横管和管状连接件呈“十”字形一体连接，导管2和管状连接件连接。在图30所示的真空管剖面图中，防垢管的纵剖面形状类似字母“M”，反通道10通过连接横管和管状连接件9 一体连接，导管2上开口插入管状连接件9内，真空管内分别装有容积管芯16和占空管芯20，导管2的下端位于容积管芯16的空腔28内，占空管芯20是有空腔的玻璃封闭体，其空腔被抽成真空，由于腔体封闭，水不能进入占空管芯20的空腔内，容积管芯16与占空管芯20都可占据空间以减少真空管盛水量，占空管芯20的外壁包绕有环形弹性硅橡胶圈19，硅橡胶圈19表面有能使水流过的沟槽，沟槽和真空管内表面形成空隙26，占空管芯20依靠硅橡胶圈19和真空管内壁过盈配合产生的摩擦力在真空管内固定。当真空管内的水结冰时，弹性硅橡胶圈能缓冲水结冰时产生的膨胀力，防止真空管被损坏。
[0070]图40所示的防垢管I由圆筒和圆锥台连接构成，橡胶塞96和导管2上开口的内壁连接成封闭端，导管2的上封闭端伸出2厘米的长度作为散热体，散热体的外壁套有铜导热管91，铜导热管91的外表面有12片呈环形分布的散热片90 ;导管2和管状连接件9有相互啮合的凹槽和凸起，导管2下开口穿过管口塞3的通孔，置于容积管芯16的空腔28内，容积管芯16的外壁有锥形突起6，锥形突起6的尖端和真空管15的内壁抵触而使容积管芯16定位在真空管内，容积管芯16的外壁和真空管15的内壁之间有2毫米的间隙作空隙26，容积管芯16内有填充料36，填充料是密度低、耐高温、价格低的无机或有机轻质材料，如发泡水泥、发泡玻璃、水蛭石或珍珠岩，填充料36径向伸出的齿37能嵌入容积管芯16侧壁内，防止填充材料在容积管芯内位移。图41为图40所示真空管横截面图，容积管芯16有填充料36，容积管芯16的锥形突起6和真空管15的内壁连接，容积管芯16的外壁和真空管15的内壁有空隙26作蓄水空间。
[0071]图42中，玻璃占空管芯20固定于容积管芯16内，容积管芯16以开孔或闭孔的发泡硅橡胶制作，玻璃占空管芯20是封闭的玻璃空腔体，空腔内抽成真空，占空管芯20能减少容积管芯16的材料成本；容积管芯16表面设置有相互连通的纵向和环形沟槽，沟槽和真空管内表面形成空隙26，不锈钢弹性卡98 —端置于容积管芯16内，另一弯曲端和真空管内壁接触使容积管芯16定位在真空管内；硅橡胶防垢管I的下开口边缘和铜质管口塞3的上开口边缘咬口连接而使两者空腔连通，导管2和管口塞3的下封闭端59连接，防垢管I的顶部有能使导管2的翻边80置入的腔室82，腔室82和防垢管I的空腔通过缩颈85和导管2之间的间隙连通，翻边80的外径大于缩颈85的内径而被锁定在腔室82内，图43是图42所示的缩颈85的横截面放大图，导管2的外表面和缩颈85的管壁接触固定，缩颈85可当作连接件，导管2和缩颈85的空隙为反通道10，反通道10使图36所述的腔室82和防垢管的下部空腔连通。图44是图42所示真空管的横截面图，容积管芯16有空腔28，容积管芯
16表面的沟槽和真空管内壁间有空隙26，容积管芯16还设有弹性卡98，弹性卡98和真空管内壁接触使容积管芯16定位在真空管内。图45是图42所示腔室82的局部II放大图，导管的翻边80位于腔室82内，翻边80外径大于缩颈85的内径，腔室82的内表面有若干条沟槽81，沟槽81和缩颈85的反通道10连通。
[0072]图46所示的太阳能集热器包括集热箱14、支架13、真空管15，真空管口部有管口塞3，真空管15通过密封圈和集热箱内胆密封连接，防垢管I类似于热交换设备中使用的蛇形盘管或由多个“S”形弯曲管构成的盘管，防垢管1、导管2和管口塞3构成防垢管总成和真空管口部连接并位于集热箱14内，导管2的下端口穿过管口塞3置于真空管内。本实施例是真空管不受太阳照射的示意图，真空管内恒温不变，管内压强等于大气压强，防垢管的呼吸口位置低于转折通道，因此，集热箱内的水不会由低向高从呼吸口流入防垢管I的正通道。只要真空管内温度不变，集热箱的水就不会进入真空管。
[0073]图47所示的太阳能集热器中，真空管口部有管口塞3，集热箱内胆的真空管插入孔有密封圈，密封圈连接有锥台状防护管18，防垢管I的上下端封闭，防垢管的管壁有呼吸口，防护管18和呼吸口下方的防垢管管壁连接以阻挡集热箱的水与真空管接触，所以即使集热箱的水和真空管温差达到250°C，真空管也不会损坏。导管2的上端口置于防垢管I内，导管2的下部穿过管口塞3置入于真空管内作为呼吸管35，真空管内设有容积管芯16，容积管芯16有上下两个独立的空腔，上部空腔为蓄水空腔，下部的气囊内腔55可封存空气。在本实施例所述的太阳能集热器初次进水并受太阳照射时，真空管内无水空晒温度升高，真空管内的空气受热膨胀通过导管2和防垢管I的呼吸口排出；在真空管不受太阳照射温度降低后，真空管内压强低于大气压强，集热箱的水在大气压作用下通过防垢管I的呼吸口、导管2进入真空管，进入真空管内的水首先流入容积管芯16上部的蓄水空腔内，蓄水空腔水满溢出，流入容积管芯16和真空管内壁间的空隙26内；与导管2 —体的呼吸管35在真空管内的长度为20厘米，当真空管温度升高，真空管内压强大于大气压强时，只有低于呼吸管35下端口的空气才会排出，管口塞3和呼吸管35下端口之间的空气不会被排出；当真空管进入水后，管口塞3和呼吸管35下端口之间的空腔内充满水蒸气和空气的混合物56 ;同理，在真空管排出空气时，气囊内腔55内也会有部分空气排出，真空管内的水会把剩余的空气封存在气囊内腔55内，气囊内腔55内同样充满水蒸气和空气的混合物。当真空管内的压强和大气压强相等时，集热箱的水停止流入真空管。由于防垢管I存在转折通道，温度升高的水只会在导管和真空管内对流循环，而不会与集热箱的水对流交换，真空管的水通过管口塞3、导管2和防垢管I的导热使集热箱的水加热，这样即可解决真空管的水和集热箱的水因对流循环产生的积存水垢问题。
[0074] 上述实施方式为本申请较佳的实施方式，但本申请的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本申请的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本申请的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种防垢管，能置于太阳能集热箱内并能和真空管口部的管口塞(3)连接，管口塞(3)能和真空管(15)内壁或外壁连接，管口塞(3)有通孔(32)或导管(2)，其特征是:防垢管(I)以正通道(12)、转折通道(11)、反通道(10)依次连接构成，正通道(12)有能和管口塞⑶的通孔(32)或导管⑵连接的连接件(9)，转折通道(11)位于反通道(10)和正通道(12)的连接处，反通道(10)和正通道(12)平行或成夹角设置，所述反通道(10)有呼吸口⑶。
2.根据权利要求1所述防垢管，其特征是:所述反通道(10)、转折通道(11)和正通道(12)连接成字母M形、T形形状、或字母U形、V形、L形或J形的倒置形状；或者是:所述反通道(10)或正通道(12)呈盘管状弯曲。
3.根据权利要求1所述防垢管，其特征是:所述防垢管(I)是有上封闭端、下端以开口或通孔作呼吸口(8)的平面体或曲面体状有空腔的腔体，置于防垢管(I)空腔内的导管(2)作正通道(12)，反通道(10)是导管(2)和防垢管(I)的管壁之间的空隙，转折通道(11)是导管⑵的上开口(99)或上呼吸口(22)和防垢管⑴的上封闭端之间的空隙，防垢管(I)的管壁连接有能和管口塞的导管⑵或通孔(32)连接的连接件(9)； 或者是:所述正通道(12)有能容纳反通道(10)的平面体或曲面体状空腔，正通道(12)和管口塞(3)的通孔(32)或导管⑵连通，反通道(10)的上开口(99)或上呼吸口(22)和正通道封闭端之间的空 隙为转折通道(11)，反通道(10)的呼吸口(8)伸出正通道(12)外。
4.一种防垢管总成，使用了权利要求1或3所述防垢管，能置于太阳能集热箱内和真空管口部，包括能和真空管(15)内壁或外壁连接的管口塞(3)，管口塞(3)有通孔(32)或导管(2)，其特征是:防垢管(I)、导管(2)、管口塞(3)顺序连接构成防垢管总成，防垢管(I)以正通道(12)、转折通道(11)、反通道(10)依次连接构成，防垢管(I)有能和管口塞(3)的通孔(32)或导管(2)连接的连接件(9)，转折通道(11)位于反通道(10)和正通道(12)的连接处，反通道(10)和正通道(12)平行或成夹角设置，所述反通道(10)有呼吸口(8)。
5.根据权利要求3或4所述防垢管总成，其特征是:防垢管(I)开口处的管壁和管口塞(3)固定连接或一体连接，防垢管(I)或管口塞(3)的空腔内有能和导管(2)连接的隔板(88)、或者有能和导管(2)连接的封闭端。
6.一种真空管，使用了权利要求4所述防垢管总成，真空管(15)由内管和罩玻璃管里外套叠构成，两管间有真空层，真空管有开口，管口塞(3)和真空管(15)内壁或外壁连接，管口塞(3)有通孔(32)或导管(2)，其特征是:防垢管(I)、导管(2)、管口塞(3)顺序连接，防垢管⑴以正通道(12)、转折通道(11)、反通道(10)依次连接构成，防垢管⑴有能和管口塞⑶的通孔(32)或导管⑵连接的连接件(9)，转折通道(11)位于反通道(10)和正通道(12)的连接处，反通道(10)和正通道(12)平行或成夹角设置，所述反通道(10)有呼吸口(8)。
7.根据权利要求6所述真空管，其特征是:所述防垢管⑴和管口塞(3)连接，真空管的罩玻璃管或内管连接有能显示所述呼吸口(8)位置的标签(9)。
8.根据权利要求6所述真空管，其特征是:所述导管(2)或通孔(32)连接有呼吸管(35)，呼吸管(35)置于真空管(15)内，所述真空管(15)内设置有管芯，所述管芯为曲面体或平面体状的容积管芯(16)或占空管芯(20)，容积管芯(16)或占空管芯(20)的表面和真空管(15)内壁之间有空隙(26)。
9.一种使用了权利要求6所述真空管的太阳能集热器，包括集热箱(14)、支架(13)、真空管(15)，集热箱(14)由内胆、保温层、外壳、进出管接口 ；真空管(15)以内管和罩玻璃管里外套叠构成，两管之间有真空层，真空管(15)有开口，真空管(15)开口处有管口塞(3)，管口塞⑶有通孔(32)或导管(2)，集热箱(14)内胆的真空管插入孔有密封圈(23)，真空管(15)开口置于集热箱内，其特征是:由防垢管(I)、导管(2)、管口塞(3)构成的防垢管总成和真空管(15) 口部连接并置于集热箱(14)内，防垢管(I)以正通道(12)、转折通道(11)、反通道(10)依次连接构成，防垢管(I)有能和管口塞(3)的通孔(32)或导管(2)连接的连接件(9)，转折通道(11)位于反通道(10)和正通道(12)的连接处，反通道(10)和正通道(12)平行或成夹角设置，所述反通道(10)有呼吸口(8)。
10.根据权利要求9所述太阳能集热器，其特征是:所述密封圈(23)连接有防护管(18)，防护管(18)有能和管口塞(3)表面或防垢管(I)表面连接的管壁或凸缘(29)。
【文档编号】F24J2/46GK103743134SQ201310756339
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】丁力 申请人:丁力