专利名称：太阳能集热装置的连接座的制作方法
技术领域：
太阳能集热装置的连接座技术领域[0001]本实用新型属于太阳能集热装置的技术领域，具体涉及一种太阳能集热装置的连接座。
背景技术：
[0002]太阳能集热装置常用的吸热构件是玻璃真空管，常用的吸热液体是水或导热油， 工作时水或导热油被引入到玻璃真空管中受热。玻璃真空管的生产制作已经标准化、产业化，市售的玻璃真空管规格(直径、长度)基本趋于标准化。[0003]玻璃真空管的吸热液体的流动方式主要有以下两种[0004]第一种是最传统的单根真空管内的循环流动方式，即将水直接装入玻璃真空管中，利用玻璃真空管内水的温差实现水在玻璃真空管中循环流动，例如普通民用太阳能热水器就是采用这种方式，这种方式中，各真空管只能分别与水箱连通(并联)，各真空管之间由于没有水压差，不能多级串联流动而实现逐步升温，意味着不能多级加热，而只能单级加热(所谓“多级加热”，就是将上一级真空管加热后的水送入与其串联的下一级真空管再加热，多级加热可以实现逐步升温；所谓“单级加热”，就是水由真空管后不再输送到下一级真空管进行加热)。在单级加热的情况下，按照现有市售普通的玻璃真空管的表面积及内腔体积，最高只能将水加热到80°C左右，而无法将水温提高100°C，因而通常只能利用太阳能制成热水器用于淋浴，而无法进行烧开水、烘烤、制暖、炊事等，用途受到限制。[0005]第二种吸热液体的流动方式是串联流动方式，由多节玻璃真空管串接起来形成串联管路，工作时冷水(或导热油等其它吸热液体)从串联管路的一端进入，经过串联管路逐级加热后变成热水(开水)或高温油从另一端流出，因此可以一边输入冷水一边流出开水， 实现冷水流经管路后就可变成开水利用，导热油则可以变为200度的高温油，所以称为“在线利用”。在这种方式中，为了避免玻璃真空管直接承受水压，一般在玻璃真空管内装入U字形金属管，并利用密封盖盖住玻璃真空管的端面，使真空管管腔与外界隔绝起来，工作时液体流入U字形金属管，而不与玻璃真空管直接接触。 图1、图2所示，上述U字形金属管3 的两端口靠近并伸出玻璃真空管2的管口，且在U字形金属管3靠近两端口的位置固定套接有一管套31，管套31紧密束紧在金属管3管壁周围，在现有技术中，管套的作用主要是将 U字形金属管从径向上定位在玻璃真空管的中央位置，如图3所示。[0006]但现有第二种方式在使用过程中仍存在以下不足一、相邻两节玻璃真空管的U 字形金属管之间的串接结构复杂，连接件结构复杂，连接件不便于制作，一般是采用现有市售的两通接头或三通接头进行组合；二、每相邻两节玻璃真空管之间的交界部位存在一个需要拧紧的接头，安装麻烦，而且当接头拧紧后，无法确保相邻两节玻璃真空管平行，如图 4所示，当接头按图4中弧形箭头方向绕中心轴线S拧紧后，第一节玻璃真空管2的中心轴线m和第二节玻璃真空管的中心轴线η很可能成为异面状态，而不是平行状态；三、连接部位需要采用橡胶密封圈进行密封，但橡胶密封圈处于高温环境而老化速度快，影响密封效果O实用新型内容[0007]本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供一种太阳能集热装置的连接座，它结 构简单，安装简便，接头密封性能好，而且可以确保各级节玻璃真空管安装后平行。[0008]其目的可以按以下方案实现一种太阳能集热装置的连接座，包括由金属材料一 体铸成的长条形座体，长条形座体上表面设有若干个向下凹陷而形成圆形凹坑，各圆形凹 坑沿长条形座体的长向依次分布，在每个圆形凹坑底部还形成有左右两个竖向凹孔，所述 竖向凹孔为上大下小的锥形孔，竖向凹孔上端的直径大于玻璃真空管内部的金属管管径， 竖向凹孔下端的直径小于玻璃真空管内部的金属管管径；在座体下部形成有左端横向孔、 右端横向孔以及N-1节中间横向通孔，其中N为圆形凹坑的数量；左端横向孔与最左端圆形 凹坑的左竖向凹孔连通，左端横向孔的开口朝向左边，左端横向孔为左端大右端小的锥形 孔；右端横向孔与最右端圆形凹坑的右竖向凹孔连通，右端横向孔的开口朝向右边，右端横 向孔为右端大左端小的锥形孔；在每相邻两个圆形凹坑之间，左边圆形凹坑的右竖向凹孔 与右边圆形凹坑的左竖向凹孔之间利用一节中间横向通孔连通而形成凹字形通道；左端横 向孔、右端横向孔位于同一直线上；在圆形凹坑的底部还形成有用于锁紧U字形金属管管 套的竖向小螺孔。[0009]本申请文件中，考虑各构件方位关系时，以圆形凹坑朝向上方时的状态进行考虑。[0010]本实用新型具有以下优点和效果[0011]一、本实用新型的连接座结构简单巧妙，外部轮廓形状呈规整长条形，而且所有的 流道都是由实心部位凹陷而形成通孔，不需要有凸出的管壁、连接构件、焊接部位，也没有 曲折的外形，因此非常便于由一体铸造而成，无需焊接、拧接等加工工序，加工工序简单，坚 固耐用，使用寿命长，装接方便。[0012]二、本实用新型使用时，只需利用圆形凹坑表面的竖向小螺孔将U字形金属管的 管套锁紧，将金属管端头压迫入锥形的竖向凹孔，U字形金属管管套的下表面还可紧贴圆 形凹坑上表面，而管套又紧密束紧在U字形金属管管壁外围，实现U字形金属管两端与连接 座之间的密封，因此每一个连接座串联的相邻两玻璃真空管之间不会形成接头，无需再外 加连接件，安装拆卸方面，不需拧动整个连接座，不需拧接，安装后可保持成排的玻璃真空 管相互平行，也无需使用橡胶密封圈，避免橡胶密封圈处于高温环境下容易老化的问题。[0013]三、由于左端横向孔、右端横向孔位于同一直线上，且左端横向孔、右端横向孔为 锥形孔，因此，在需要的情况下，本实用新型的连接座还可以多个左右拼接起来，实现更多 级的串联连通，拼接的级数可以根据需要灵活选定。拼接的方式可以是利用外界横向压迫 力将各连接座横向压紧(中间加入梭形连接件)，这样，相邻连接座之间的连接也不需拧接， 可以确保各级节玻璃真空管安装后平行；且连接座得串联之间也不需使用橡胶密封圈，因 此，本实用新型又能[0014]四、连接座的圆形凹坑可以对玻璃真空管进行定位并固定。
[0015]图1是与本实用新型具体实施例匹配的玻璃真空管形状示意图。[0016]图2是图1中的U字形金属管及管套的剖面结构示意图。L0017J图3是图1中C-C剖囬结构不蒽图。图4是现有技术中两节玻璃真空管的金属管连接方式示意图。图5是本实用新型一种具体实施例的立体结构示意图。图6是图1所示连接座从另一角度看到的立体结构示意图。图7是图6具体实施例局部切断后的结构示意图。图8是图6所示连接座的俯视示意图。图9是图6所示连接座的左视示意图。图10是图8中A-A剖面结构示意图。图11是图8中B-B剖面结构示意图。图12是单根玻璃真空管与本实用新型其中一个圆形凹坑的装配关系剖面示意 图。图13是玻璃真空管的U字形金属管管套与本实用新型座体的装配关系剖面示意 图。图14是一个连接座形成多级串联加热管路的示意图。图15是多个连接座左右拼接方法示意图。图16是多个连接座左右拼接过程使用的梭形连接件示意图。
具体实施方式
图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示的太阳能集热装置的连接座包括由金 属材料一体铸成的长条形座体1，长条形座体的水平投影轮廓形状呈矩形，长条形座体上表 面设有五个向下凹陷而形成的圆形凹坑10，各圆形凹坑沿长条形座体的长向(即左右方向) 依次分布。圆形凹坑10的直径与市售玻璃真空管的密封盖适配。在每个圆形凹坑底部还 形成有左竖向凹孔11、右竖向凹孔12，所述竖向凹孔11、12为上大下小的锥形孔，竖向凹孔 上端的直径大于玻璃真空管内部的金属管3管径，竖向凹孔下端的直径小于玻璃真空管内 部2的金属管3管径；在座体下部的左端形成有左端横向孔17，在座体下部的右端形成有 右端横向孔18,在座体下部还形成有四节中间横向通孔16 ;左端横向孔17与最左端圆形凹 坑10的左竖向凹孔11连通，左端横向孔17的开口朝向左边，左端横向孔为左端大右端小 的锥形孔；右端横向孔18与最右端圆形凹坑10的右竖向凹孔12连通，右端横向孔18的开 口朝向右边，右端横向孔为右端大左端小的维形孔；在每相邻两个圆形凹坑1之间，左边圆 形凹坑的右竖向凹孔12与右边圆形凹坑的左竖向凹孔11之间利用一节中间横向通孔16 连通而形成“凹”字形通道。左端横向孔17、右端横向孔18、中间横向通孔16位于同一直 线上；在圆形凹坑的底部还形成有用于锁紧U字形金属管管套的竖向小螺孔13。上述具体实施例的一个连接座可以将五节玻璃真空管串联连通起来。图12、图14 所示，安装时，在每一根玻璃真空管2的下端口安插在一个圆形凹坑1中，玻璃真空管U字 形金属管3的两端部分别安插在左竖向凹孔11、右竖向凹孔12中，安装后的一个圆形凹坑 和一根玻璃真空管2可以形成一级加热单元，共有五级加热单元，液体流动路径如图14箭 头所示。图1、图2、图3所示，与上述具体实施例的配合的玻璃真空管U字形金属管3在管 壁外围紧束有管套31，因此可以利用螺钉19与螺钉孔13配合，将管套31紧密锁紧在圆形 凹坑1上表面，将每节金属管3的两端端头压迫入锥形的竖向凹孔11、12，并使管套31紧贴圆形凹坑I上表面，如图12、图13所示。[0033]图5、图6、图15所示，上述实施例中，由于每一个连接座的进液口(即右端横向孔 18的开口，位于右端面)和出液口(即左端横向孔17的开口，位于左端面)位于同一直线上， 因此可以非常方便地将若干个连接座左右拼接起来，如图15所示，使各连接座的加热单元 又再进一步串联起来，使串联加热管路的级数成倍增加。在每相邻的两个连接座中，其中左 连接座的右端横向孔18对准相邻右连接座的左端横向孔17，并利用图16所示的梭形连接 件4进行连接。图16所示，梭形连接件4包括有铸成一体的左右两半部分，两头小而中间 大，其左右两半部分都是锥形管件，锥度分别与左端横向孔17、右端横向孔18匹配。连接 时，梭形连接件4的左半部分插入第一个连接座的右端横向孔18,梭形连接件4的右半部 分插入第二个连接座的左端横向孔17，利用外界横向压迫力将各连接座横向压紧(如图15 箭头所示)，就可以实现相邻两连接座的串联组合。上述各连接座横向压紧的其中一种方式 可以是将各连接座装入一个盒体中，盒体的长度与各连接座的长度之和形成紧配合，盒体 左右两盒壁就将各连接座横向压紧，横向压紧后还可以在各连接座外周浇注可凝结的保温 有机材料。[0034]上述实施例中，每一个连接座只示意出五级的加热单元，但本实用新型中，每一个 连接座串接的加热单元级数可以根据需要调整，各连接座之间串联的个数也可以根据需要设置。
权利要求1. 一种太阳能集热装置的连接座，其特征在于包括由金属材料一体铸成的长条形座体，长条形座体上表面设有若干个向下凹陷而形成圆形凹坑，各圆形凹坑沿长条形座体的长向依次分布，在每个圆形凹坑底部还形成有左右两个竖向凹孔，所述竖向凹孔为上大下小的锥形孔，竖向凹孔上端的直径大于玻璃真空管内部的金属管管径，竖向凹孔下端的直径小于玻璃真空管内部的金属管管径；在座体下部形成有左端横向孔、右端横向孔以及 N-1节中间横向通孔，其中N为圆形凹坑的数量；左端横向孔与最左端圆形凹坑的左竖向凹孔连通，左端横向孔的开口朝向左边，左端横向孔为左端大右端小的锥形孔；右端横向孔与最右端圆形凹坑的右竖向凹孔连通，右端横向孔的开口朝向右边，右端横向孔为右端大左端小的锥形孔；在每相邻两个圆形凹坑之间，左边圆形凹坑的右竖向凹孔与右边圆形凹坑的左竖向凹孔之间利用一节中间横向通孔连通而形成凹字形通道；左端横向孔、右端横向孔位于同一直线上；在圆形凹坑的底部还形成有用于锁紧U字形金属管管套的竖向小螺孔。
专利摘要一种太阳能集热装置的连接座，包括由金属材料一体铸成的长条形座体，长条形座体上表面设有若干个向下凹陷而形成圆形凹坑，在每个圆形凹坑底部还形成有左右两个竖向凹孔，所述竖向凹孔为上大下小的锥形孔，在座体下部形成有左端横向孔、右端横向孔以及N-1节中间横向通孔，其中N为圆形凹坑的数量；左端横向孔与最左端圆形凹坑的左竖向凹孔连通，右端横向孔与最右端圆形凹坑的右竖向凹孔连通；在每相邻两个圆形凹坑之间，左边圆形凹坑的右竖向凹孔与右边圆形凹坑的左竖向凹孔之间利用一节中间横向通孔连通而形成凹字形通道。本实用新型结构简单，安装简便，而且可以确保各级节玻璃真空管安装后平行。
文档编号F16L41/03GK202884340SQ20122059450
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者黄荣发, 黄仁雄 申请人:黄仁雄