CN103133692A - 热管式太阳能集热器及其密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种热管式太阳能集热器及其密封结构，包括热交换管体、密封结构及热管，热交换管体具有容置空间，且热交换管体设置有螺孔及连通容置空间的至少一贯孔，密封结构包含穿接套筒及密封塞环，穿接套筒包含设有穿孔的管柱，穿孔中穿设有热管，管柱的外缘面具有多个螺纹，并螺合在螺孔中，密封塞环包含套合在热管上的环套及自环套的外缘向外延伸的环片，环片受管柱挤迫而靠抵贯孔，热管的一端通过密封结构而安置在热交换管体中；据此保持热交换管体与热管结合时的密封性，并提升热交换效果。

Description

热管式太阳能集热器及其密封结构
技术领域
本发明涉及一种太阳能集热器，尤其涉及一种热管式太阳能集热器的密封结构。
背景技术
目前太阳辐射热能的应用中，太阳能集热器已是较为商业化且具经济效益的产品，为了提升太阳辐射热能的转换效率，将具有优良热传导能力的热管应用在太阳能集热器中，以作为传递热量的元件，已获致不错的成效。
请参照图1及图2，分别为目前热管式太阳能集热器的使用示意图及剖视图；图1中，热管式太阳能集热器的密封结构1a包含一热交换管体10a、插接在该热交换管体10a中的多个分管20a、及穿接在该些分管20a内的多个热管30a。使用该热管式太阳能集热器的密封结构1a时，冷水是自热交换管体10a的一端流入后，会流经该些热管30a并带走该些热管30a的热，再从热交换管体10a的另一端流出。
组设热管式太阳能集热器1a时，需先在该热交换管体10a开设多个贯穿孔11a，接着，将该些分管20a焊接在该些贯穿孔11a中，最后，再于该些分管20a内壁涂布导热介质40a，据以将该些热管30a紧密地穿接在该贯穿孔11a中。
上述热管式太阳能集热器1a的组设方式不但繁杂费时，且在焊接处也有渗漏的可能性，此外，由于该些热管30a进行热交换时并非直接接触热交换管体10a内的水，而是通过该些分管20a再间接传导至热交换管体10a内，故在热传导效率上大打折扣，有待加以改进。
发明内容
本发明的一目的，在于提供一种热管式太阳能集热器及其密封结构，以保持热交换管体与热管结合时的密封性，并提升热交换效果。
本发明的另一目的，在于提供一种热管式太阳能集热器及其密封结构，因其密封结构具有O型环，故穿接套筒系抵挤密封塞环的环片及O型环，藉此保持穿接套筒及贯孔之间的密封性，以防止热交换管体内部的水外流。
为达到上述目的，本发明提供一种热管式太阳能集热器的密封结构，用以结合一热交换管体及一热管，该热交换管体的一侧面设有未贯穿其管壁的一螺孔及位于该螺孔中的一贯孔，其特征在于，该密封结构包括；
一穿接套筒，包含设有一穿孔的一管柱，该穿孔中穿设有所述热管，该管柱的外缘面具有多个螺纹，并螺合在所述螺孔中；以及
一密封塞环，包含套合在所述热管上的一环套及自该环套的外缘向外延伸的一环片，该环片受该管柱挤迫而靠抵该贯孔；
其中，所述热管的一端穿过该穿接套筒及该密封塞环而安置在所述热交换管体中。
上述的热管式太阳能集热器的密封结构，其中，还包括一O型环，该O型环夹设在该贯孔及该环片之间。
上述的热管式太阳能集热器的密封结构，其中，该环套塞设在该穿孔中，并位在该管柱的内壁面及该热管的外壁面之间，该环片则是靠抵在该O型环上。
上述的热管式太阳能集热器的密封结构，其中，该O型环的内径大于所述热管的管径，该环套塞设在该O型环的内侧，该环片则是靠抵在该管柱的端面上。
上述的热管式太阳能集热器的密封结构，其中，该穿接套筒还包含连接该管柱的一旋钮，该穿孔为贯穿该管柱及该旋钮。
上述的热管式太阳能集热器的密封结构，其中，该穿孔的孔径大于所述热管的管径。
上述的热管式太阳能集热器的密封结构，其中，该穿孔设置在该管柱及该旋钮的中央。
上述的热管式太阳能集热器的密封结构，其中，该密封塞环利用焊锡或熔接而固定在所述热管上。
为达到上述目的，本发明还提供一种热管式太阳能集热器，其特征在于，包括；
一热交换管体，具有一容置空间，且该热交换管体的一侧面设置有未贯穿其管壁的一螺孔及由该螺孔连通该容置空间的至少一贯孔；
一穿接套筒，包含设有一穿孔的一管柱，该管柱的外缘面具有多个螺纹，并螺合在所述螺孔中；
一密封塞环，包含套合在所述热管上的一环套及自该环套的外缘向外延伸的一环片，该环片受该管柱挤迫而靠抵该贯孔；以及
至少一热管，该热管的一端穿过该穿接套筒的所述穿孔及该密封塞环而安置在该热交换管体中。
上述的热管式太阳能集热器，其中，还包括一集热架，该热交换管体及该热管固定在该集热架上。
上述的热管式太阳能集热器，其中，还包括至少一集热板，该热管嵌固在该集热板上。
上述的热管式太阳能集热器，其中，还包括一O型环，该O型环夹设在该贯孔及该环片之间。
上述的热管式太阳能集热器，其中，该环套塞设在该穿孔中，并位在该管柱的内壁面及该热管的外壁面之间，该环片则是靠抵在该O型环上。
上述的热管式太阳能集热器，其中，该O型环的内径大于所述热管的管径，该环套塞设在该O型环的内侧，该环片则是靠抵在该管柱的端面上。
上述的热管式太阳能集热器，其中，该穿接套筒还包含连接该管柱的一旋钮，该穿孔为贯穿该管柱及该旋钮。
上述的热管式太阳能集热器，其中，该贯孔的孔径大于该热管的管径。
上述的热管式太阳能集热器，其中，该穿孔的孔径大于该热管的管径。
上述的热管式太阳能集热器，其中，该密封塞环利用焊锡或熔接而固定在该热管上。
相较于现有技术，本发明的集热器是通过密封结构而将热管紧密地结合在热交换管体中，并维持两者之间的密封性，并通过穿接套筒的设置，可简化将热管结合在热交换管体的结合方式；此外，由于密封结构包含有密封塞环，据以提供紧密地密封效果，确保密封性而有效地防止渗漏；再者，相较于现有热管是利用间接传导而传热，本发明的热管是直接接触热交换管体内的水，故热传导效率高且集热效果佳，更增加本发明的实用性。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为目前热管式太阳能集热器的使用示意图；
图2为目前热管式太阳能集热器的剖视图；
图3为本发明的热管式太阳能集热器的使用示意图；
图4为本发明的密封结构与热管的立体分解图；
图5为本发明的密封结构与热管的组合示意图；
图6为本发明的热交换管体与热管的立体组合示意图；
图7本发明的热交换管体与热管的剖视图；
图8本发明的热管式太阳能集热器的组合剖视图；
图9为本发明的密封结构与热管第二实施例的组合示意图；
图10为本发明的密封结构与热管第二实施例的组合剖视图。
其中，附图标记
1a     集热器
10a    热交换管体  11a    穿孔
20a    分管        30a    热管
40a    导热介质
1      集热器
10     集热架      20     热交换管体
200    容置空间    201    出水口
202    入水口      21     螺孔
22     贯孔        30     密封结构
31     穿接套筒    310    穿孔
311    管柱        312    旋钮
32     密封塞环    321    环套
322    环片        33O    型环
40     热管        41     本体
42    工作流体
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而所附的附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
请参照图3，为本发明的热管式太阳能集热器的使用示意图；本发明的热管式太阳能集热器1(以下简称集热器)包括一集热架10、一热交换管体20、一密封结构30、至少一热管40、及至少一集热板50。
本实施例中，该集热架10为一三角型的架体，但不以此为限，该热交换管体20及该热管40固定在该集热架10上，且该热交换管体20设置在该集热架10的高处，该热管40嵌固在该集热板50上。
请续参照图4至图7，分别为本发明的密封结构与热管的立体分解图、组合示意图、热交换管体与热管的立体组合示意图与其剖视图；本发明的密封结构用以结合热交换管体20及热管40。
该热交换管体20具有一容置空间200，且该热交换管体20的一侧面设置有未贯穿其管壁的一螺孔21及由该螺孔21连通该容置空间200的至少一贯孔22，该贯孔22的孔径略大于该热管40的管径。
该密封结构30包括一穿接套筒31、一密封塞环32及一O型环33。该穿接套筒31包含设有一穿孔310的一管柱311及连接该管柱311的一旋钮312，该穿孔310设置在该管柱311及该旋钮312的中央，并贯穿该管柱311及该旋钮312，且该穿孔310的孔径略大于该热管40的管径，也即，该穿孔310中穿设有该热管40，该管柱311的外缘面具有多个螺纹3111，该穿接套筒31(管柱311)是通过该些螺纹3111而螺合在该热交换管体20的螺孔21中，实际实施时，该螺孔21可设有内螺纹，该些螺纹3111则对应设为外螺纹。
该密封塞环32包含套合在该热管40上的一环套321及自该环套321的外缘向外延伸的一环片322，本实施例中，该环套321塞设在该穿接套筒31的穿孔310中，也即，该环套321是位在该管柱311的内壁面及该热管40的外壁面之间，且该环片322受该管柱311的挤迫而靠抵该贯孔22，以令该环片322完全封合该贯孔22；实际实施时，该密封塞环32可利用锡焊或熔接等结合方式而固定在该热管40上，以封填该环套321与热管40之间的间隙。
该O型环33也套设在该热管40上，该O型环33是设置在该密封塞环32的外侧，且被夹设在该热交换管体20的贯孔22及该密封塞环32的环片322之间，也即，该环片322是靠抵在该O型环33上，据以保持该穿接套筒31及该贯孔22之间的密封性。
如图6及图7所示，该热管40的一端穿过该密封结构30(该穿接套筒31、该密封塞环32及该O型环33)而安置在该热交换管体20的容置空间200中。
组设前，密封塞环32已熔焊在热管40上。组设时，将该穿接套筒31及该O型环33套设在该热管40上，再旋转该旋钮312，将具有该密封结构30的热管40旋入该螺孔21，并穿过该贯孔22，该热管40即通过该密封结构30而紧密地结合在该热交换管体20上，并维持两者之间的密封性。
请续参照图8，显示本发明的集热器的组合剖视图；待热管40利用该穿接套筒31而旋转结合至该热交换管体20后，该穿接套筒31的管柱311是抵挤该环片322及该O型环33，藉此保持该穿接套筒31及该贯孔22之间的密封性，以防止该热交换管体20内部的水外流。又，本实施例中，该热管40包含一本体41及设置在该本体41内的工作流体42。请同时参照图3，该热交换管体20具有相对设置的一出水口201及一入水口202，冷水自该入水口202流入该热交换管体20内部并流经该热管40，流经该热管40的水会带走该热管40的热，再从该出水口201流出，据此，该热管40即可通过工作流体42的相变化来进行热交换，以达到该集热器1的集热效果。
请再参照图9及图10，为本发明的密封结构与热管的第二实施例；本实施例与第一实施例不同的地方在于该密封塞环32的设置方向，同样地，该密封塞环32包含套合在该热管40上的一环套321及自该环套321的外缘向外延伸的一环片322，本实施例中，该环套321是为反向设置，也即，该O型环33的内径略大于该热管40的管径，该环套321是塞设在该O型环33的内侧，该环片322则是靠抵在该管柱311的端面上。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (18)

1.一种热管式太阳能集热器的密封结构，用以结合一热交换管体及一热管，该热交换管体的一侧面设有未贯穿其管壁的一螺孔及位于该螺孔中的一贯孔，其特征在于，该密封结构包括；
一穿接套筒，包含设有一穿孔的一管柱，该穿孔中穿设有所述热管，该管柱的外缘面具有多个螺纹，并螺合在所述螺孔中；以及
一密封塞环，包含套合在所述热管上的一环套及自该环套的外缘向外延伸的一环片，该环片受该管柱挤迫而靠抵该贯孔；
其中，所述热管的一端穿过该穿接套筒及该密封塞环而安置在所述热交换管体中。
2.根据权利要求1所述的热管式太阳能集热器的密封结构，其特征在于，还包括一O型环，该O型环夹设在该贯孔及该环片之间。
3.根据权利要求2所述的热管式太阳能集热器的密封结构，其特征在于，该环套塞设在该穿孔中，并位在该管柱的内壁面及该热管的外壁面之间，该环片则是靠抵在该O型环上。
4.根据权利要求2所述的热管式太阳能集热器的密封结构，其特征在于，该O型环的内径大于所述热管的管径，该环套塞设在该O型环的内侧，该环片则是靠抵在该管柱的端面上。
5.根据权利要求1所述的热管式太阳能集热器的密封结构，其特征在于，该穿接套筒还包含连接该管柱的一旋钮，该穿孔为贯穿该管柱及该旋钮。
6.根据权利要求1或5所述的热管式太阳能集热器的密封结构，其特征在于，该穿孔的孔径大于所述热管的管径。
7.根据权利要求6所述的热管式太阳能集热器的密封结构，其特征在于，该穿孔设置在该管柱及该旋钮的中央。
8.根据权利要求1所述的热管式太阳能集热器的密封结构，其特征在于，该密封塞环利用焊锡或熔接而固定在所述热管上。
9.一种热管式太阳能集热器，其特征在于，包括；
一热交换管体，具有一容置空间，且该热交换管体的一侧面设置有未贯穿其管壁的一螺孔及由该螺孔连通该容置空间的至少一贯孔；
一穿接套筒，包含设有一穿孔的一管柱，该管柱的外缘面具有多个螺纹，并螺合在所述螺孔中；
一密封塞环，包含套合在所述热管上的一环套及自该环套的外缘向外延伸的一环片，该环片受该管柱挤迫而靠抵该贯孔；以及
至少一热管，该热管的一端穿过该穿接套筒的所述穿孔及该密封塞环而安置在该热交换管体中。
10.根据权利要求9所述的热管式太阳能集热器，其特征在于，还包括一集热架，该热交换管体及该热管固定在该集热架上。
11.根据权利要求9或10所述的热管式太阳能集热器，其特征在于，还包括至少一集热板，该热管嵌固在该集热板上。
12.根据权利要求9所述的热管式太阳能集热器，其特征在于，还包括一O型环，该O型环夹设在该贯孔及该环片之间。
13.根据权利要求12所述的热管式太阳能集热器，其特征在于，该环套塞设在该穿孔中，并位在该管柱的内壁面及该热管的外壁面之间，该环片则是靠抵在该O型环上。
14.根据权利要求12所述的热管式太阳能集热器，其特征在于，该O型环的内径大于所述热管的管径，该环套塞设在该O型环的内侧，该环片则是靠抵在该管柱的端面上。
15.根据权利要求9所述的热管式太阳能集热器，其特征在于，该穿接套筒还包含连接该管柱的一旋钮，该穿孔为贯穿该管柱及该旋钮。
16.根据权利要求9所述的热管式太阳能集热器，其特征在于，该贯孔的孔径大于该热管的管径。
17.根据权利要求9所述的热管式太阳能集热器，其特征在于，该穿孔的孔径大于该热管的管径。
18.根据权利要求9所述的热管式太阳能集热器，其特征在于，该密封塞环利用焊锡或熔接而固定在该热管上。
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