CN110388759A - 控制流体流动的歧管 - Google Patents

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李纯明
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Abstract

本公开涉及一种控制流体流动的歧管，作为配备到集热部分并引起流体流动的歧管，其包括：歧管主体，所述歧管主体的相对侧端部开口以允许所述流体进入，并且形成为插有热管的冷凝器的多个排热孔在所述歧管主体上彼此分开地布置；端盖，所述端盖连接到所述歧管主体的开口的相对侧端部的至少一侧，其中流体通道形成在所述端盖的侧表面的一部分中；以及流动控制构件，所述流动控制构件配备在所述歧管主体的内部，同时安放在形成为朝向所述流体通道的外侧突出的底座部分上，以便控制所述歧管主体内的所述流体流动，其中，所述流动控制构件制造为扭曲的形式，因此使得在所述歧管主体内流动的流体产生涡流。

Description

控制流体流动的歧管
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年4月20日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0046153的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及一种歧管。特别地，本公开涉及一种控制流体流动的歧管，其主动地控制歧管内的流体流动。
背景技术
太阳能收集器通常是指利用太阳能获得太阳热量然后将热能施加到水中以产生热水的装置。它主要由集热部分、热水箱和支架构成。
这里，集热部分是设置有太阳能然后将其转换成热能的元件。热水箱是利用从集热部分获得的热能产生热水的元件。
特别地，集热部分的内部配备有歧管组件，传热介质在此处流动。歧管组件由一对主管和多个子管构成，其中各个主管配备在集热部分的相对侧，并且传热介质从中流入和流出，并且多个子管连接两个主管。
此时，主管和子管配备为在子管的一端穿过主管时彼此内部联通，然后通过焊接将主管和子管连接并固定。
然而，由于在未考虑子管的穿透深度的情况下实现上述主管和子管的连接结构，显然存在子管的实际穿透深度各有不同的问题。
也就是说，由于子管的穿透深度不均匀，在子管相对过度穿透的区域中传输介质几乎不能平稳地流动，因为干扰很大程度上根据传热介质的流动而产生影响。此外，发生相对短的穿透的区域，存在关于相应区域损坏的问题。
另外，上述主管和子管的常规连接结构，当子管以朝向穿透孔的一侧倾斜的状态连接到形成在主管上的穿透孔时，还存在关于具有相对极小尺寸的焊接区域的点的损坏的问题。
此外，在上述主管和子管的连接结构中，子管的传热介质流出侧应朝向主管的中心区域配备，以便传热介质可以以平稳的流速流动。然而，在这种情况下，由于主管成为阻挡传热介质流动的形式，因此存在另外的问题，即它作为抵抗实质传热流动的阻力。
相关技术文献
专利文献
(专利文献1)韩国实用新型注册No.20-0453485(发明名称：歧管组件的用于收集太阳能的装置)
发明内容
技术问题
因此，提供本公开以克服上述问题。本公开旨在提供一种控制流体流动的歧管，其具有使歧管中的流体均匀地流动或产生涡流的功能。
同时，本公开的技术问题不限于上述问题。从以下描述中，本领域普通技术人员将清楚地理解未涵盖的其它问题。
为了改进上述问题，本公开提供了一种歧管，其配备在集热器上并引起流体流动。具体地，控制流体流动的歧管可以包括：歧管主体，所述歧管主体的相对侧端部开口以允许所述流体进入，并且形成为插有热管的冷凝器的多个排热孔在所述歧管主体上彼此分开地布置；端盖，所述端盖连接到所述歧管主体的开口的相对侧端部的至少一侧，其中流体通道形成在所述端盖的侧表面的一部分中；以及流动控制构件，所述流动控制构件配备在所述歧管主体的内部，同时安放在形成为朝向所述流体通道的外侧突出的底座部分上，以便控制所述歧管主体内的所述流体流动，其中，所述流动控制构件制造为扭曲的形式，因此使得在所述歧管主体内流动的流体产生涡流。
另外，当单独地配备所述流动控制构件中的一个时，可以形成具有1.5个或更少节距的扭曲(twist)。
另外，一个至四个所述流动控制构件通过连接环在相同方向上连接以形成三角形形状，以便成对地安放在所述底座部分上，并且可以通过尺寸变化来控制扭曲节距。
另外，当配备三个所述流动控制构件时，可以形成具有2个或更少节距的扭曲
另外，四个所述流动控制构件通过连接环在相同方向上连接以形成方形形状，以便成对地安放在所述底座部分上，并且可以通过尺寸变化来控制扭曲节距。
另外，当配备四个所述流动控制构件时，可以形成具有2个或更多节距的扭曲。
另外，一个至四个所述流动控制构件通过所述连接环在相同方向上连接以形成竖直形状，以便成对地配备在所述歧管主体内部的所述排热孔之间。
另外，当配备三个所述流动控制构件时，可以形成具有1个节距的扭曲。
另外，所述流体通道可以以偏心状态形成在所述端盖上。
另外，所述流动控制构件的材料可包含金属或合成树脂。
另外，形成在所述歧管主体上的所述排热孔可以被设置为彼此呈锯齿形。
根据本公开的一个示例性实施例，扭曲形状的流动控制构件配备在所述歧管内部，从而产生涡流并提高传热效率。
另外，多个各种流动控制构件配备在所述歧管主体的预定区域，从而精确地控制流体流动。
同时，本公开的效果不限于上述效果。从以下描述中，本领域普通技术人员将清楚地理解未涵盖的其它效果。
附图说明
本说明书的附图描绘了本公开的优选示例性实施例。通过以下详细描述，这些附图将有助于理解本公开的技术范围。因此，它们不应被视为对本公开的限制。
图1是根据本公开的一个示例性实施例的控制流体流动的歧管的整体概念图。
图2A和2B是示出单独配备有流动控制构件中的一个的歧管的视图。
图3A、3B和3C是示出配备有一个至四个流动控制构件的歧管的视图。
图4A和4B是示出配备有四个流动控制构件的歧管的视图。
图5A和5B是示出一个至四个流动控制构件配备在排热孔之间的视图。
图6是示出歧管主体和端盖的视图。
图7是示出排热孔彼此呈锯齿形设置在歧管主体上的视图。
具体实施方式
参考以下附图，将详细描述本公开的示例性实施例，以便由本公开所属领域的普通技术人员容易地实现。然而，由于本公开的该描述仅仅是关于用于结构或功能说明的示例性实施例，因此这里描述的示例性实施例不应被视为限制本公开的正确范围。也就是说，由于示例性实施例能够被修改并且可以具有各种形式，因此本公开的正确范围应该被理解为包括能够实现本公开的技术构思的等同物。另外，由于本公开的目的和效果并不意味着特定示例性实施例应该包括它们全部或仅包括效果，因此不应将它们理解为限制本公开的正确范围。
本公开中使用的术语将被如下理解。
诸如“第一”和“第二”的术语用于将一个元件与任何其他元件区分开，因此，它们不局限于本公开的正确范围。例如，第一元件可以被命名为第二元件，并且类似地，第二元件也可以被命名为第一元件。当提到元件连接到任何其他元件时，应该理解它可以直接连接到任何其他元件或者在它们之间还可以存在另外的其他元件。另一方面，当提及元件直接连接到任何其他元件时，应该理解，在它们之间不存在任何另外的其他元件。同时，应该以与上述相同的方式理解用于解释元件之间的关系的其他表达，诸如“在…之间”和“仅在…之间”，或“与…相邻”和“与…直接相邻”。
如本文所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式。还应该理解，诸如“包括”和/或“包含”的术语旨在表示所描述的特征、数字、步骤、操作、元件、部分或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个特征、数字、步骤、操作、元件、部分或它们的组合。
除非另外定义，否则本文使用的所有术语的含义与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。还应该理解，诸如在通用词典中定义的那些术语的含义应被解释为与其在相关领域的上下文中的含义一致，并且不被解释为理想化或过于正式的意义，除非在本文中明确地定义。
图1是根据本公开的一个示例性实施例的控制流体流动的歧管的整体概念图。图2A和2B是示出单独配备有流动控制构件中的一个的歧管的视图。图3A、3B和3C是示出配备有一个至四个流动控制构件的歧管的视图。图4A和4B是示出配备有四个流动控制构件的歧管的视图。图5A和5B是示出一个至四个流动控制构件配备在排热孔之间的视图。图6是示出歧管主体和端盖的视图。图7是示出排热孔彼此呈锯齿形设置在歧管主体上的视图。
如图1至7所示，歧管配备在集热器上并引起流体流动。根据本公开的歧管可包括歧管主体100、端盖200和流动控制构件300。由于主要配备到太阳能收集器，它可以引起有效的流体流动。
歧管主体100可以是这样的结构，其中其相对侧端部开口以允许流体进入，并且形成为插有热管的冷凝器的多个排热孔30在内部中心彼此分开地布置。具体地，排热孔30形成为与歧管主体100的端部相距45mm，其中，弯曲部分的内径为67.4mm，而排热孔30的内径和外径分别为24.5mm和26.5mm，并且歧管主体通过螺钉(screw)与端盖200连接的深度为6mm。
端盖200可以是这样的结构，其中它连接到歧管主体100的开口的相对侧端部中的至少一个(例如，入口侧)，并且流体通道50形成在其侧表面的一部分中。另外，端盖200可以连接到歧管主体100的各自打开的相对侧端部。具体地，端盖200的弯曲部分的外径和内径分别是71mm和67.4mm，从中心到弯曲部分的纵向长度是19.75mm，弯曲部分的整体宽度是59mm，流体通道50的直径是25mm，并且底座部分70的长度是31mm。端盖的侧表面的长度为43mm。
由于流动控制构件300配备在歧管主体100内部，同时安放在形成为朝向流体通道50的外侧突出的底座部分70上，以便控制在歧管主体100内流动的流体的流动。
流动控制构件300制造为扭曲的形式并且可以使歧管主体100内流动的流体产生涡流。具体地，当单独配备流动控制构件中的一个时，可以形成具有68mm的整体长度和1.5个或更少节距的扭曲。通常，节距是用于描述以规则间隔布置的重复元件之间的距离的度量，在螺钉的情况下，其被称为相邻螺纹的两个点之间的距离，其中该距离是平行于轴线测量的。
一个至四个流动控制构件300通过连接环在相同方向上连接以形成三角形形状，以便成对地安放在底座部分70上，并且可以通过尺寸变化来控制扭曲节距。具体地，当配备有一个至四个流动控制构件300时，可以形成具有2个或更少节距的扭曲，其中整体长度是68mm，相应的流动控制构件的直径是11.6mm并且整体直径是23.8mm。
根据本发明的另一示例性实施例，四个流动控制构件300通过连接环在相同方向上连接以形成方形形状，以便成对地安放在座位部分70上，并且可以通过尺寸变化来控制扭曲节距。具体地，当配备四个流动控制构件300时，可以形成具有2个或更多节距的扭曲，其中整体长度是68mm，并且相应的流动控制构件的直径是10.36mm。
一个至四个流动控制构件300通过连接环在相同方向上连接以形成竖直形状，以便成对地配备在歧管主体100内部的排热孔30之间。具体地，当将一个至四个流动控制构件配备到歧管主体100的内部时，可以形成具有1个节距的扭曲，其中整体长度是84.71mm，并且相应的流动控制构件的直径是21.3mm。
另外，多个流动控制构件300配备在多个排热孔30之间，以便有效地产生涡流。
流体通道50可以以偏心状态形成在端盖200上。由于端盖200的偏心流体通道形成在上部，这是为了防止流体在歧管主体100内部的上部周围流动的现象，并且为了引起从下部流动的流体的更多流动，以便在歧管主体100内产生均匀的流体流动。
流动控制构件300的材料可包括金属或合成树脂。用作流体控制构件300的材料的合成树脂包括酚醛树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、尿素/三聚氰胺树脂、硅树脂等。
歧管主体的长度为2m，其中大约18个排热孔形成在歧管主体上，并且在歧管主体内流动的流体的流速可以是大约V＝5L/min。
形成在歧管主体100上的排热孔可以被设置为围绕中心彼此呈锯齿形。具体地，排热孔30设置为呈锯齿形，以便彼此不排成行。或者，几个排热孔的束(bundles)可以设置为呈锯齿形和直线。
根据本公开，扭曲形状的流动控制构件300配备在歧管10内部，从而使流体产生涡流并控制流体均匀地流动。
另外，多个各种流动控制构件300配备在歧管主体100的预定区域，从而精确地控制流体流动。
如上所述，提供了对本公开的优选示例性实施例的详细描述，以便由本领域技术人员构思和实现。以上参考示例性实施例描述了本公开。然而，应该理解，本领域普通技术人员可以在本公开的范围内进行各种修改。例如，本领域普通技术人员可以通过前述示例性实施例中描述的各个元件的组合来使用本公开。因此，本公开不旨在限于这些实施例，而是为了确保对应于本文公开的理论和新颖特征的最大范围。
本公开可以实现为该构思及其基本特征内的其他形式。因此，以上详细描述不应在每个方面被有限地理解，而应将其视为示例。本公开的范围应当通过对所附要求保护的发明的合理解释来确定，并且在本公开的等同范围内的每个修改都包括在其范围内。本公开不旨在限于所述实施例，而是为了确保对应于本文公开的理论和新颖特征的最大范围。另外，在要求保护的发明的范围内没有明确引用关系的权利要求可以彼此组合以配置实施例，或者可以在提交申请之后通过修改被包括为新的权利要求。
附图标记
10：歧管
20：热管
30：排热孔
50：流体通道
70：底座部分
100：歧管主体
200：端盖
300：流动控制构件

Claims (11)

1.一种控制流体流动的歧管，包括：
歧管主体，所述歧管主体的相对侧端部开口以允许所述流体进入，并且形成为插有热管的冷凝器的多个排热孔在所述歧管主体上彼此分开地布置；
端盖，所述端盖连接到所述歧管主体的开口的相对侧端部的至少一侧，其中流体通道形成在所述端盖的侧表面的一部分中；以及
流动控制构件，所述流动控制构件配备在所述歧管主体的内部，同时安放在形成为朝向所述流体通道的外侧突出的底座部分上，以便控制所述歧管主体内的所述流体流动，
其中，所述流动控制构件制造为扭曲的形式，因此使得在所述歧管主体内流动的流体产生涡流。
2.根据权利要求1所述的控制流体流动的歧管，其中，当单独地配备所述流动控制构件中的一个时，形成具有1.5个或更少节距的扭曲。
3.根据权利要求1所述的控制流体流动的歧管，其中，一个至四个所述流动控制构件通过连接环在相同方向上连接以形成三角形形状，以便成对地安放在所述底座部分上，并且通过尺寸变化来控制扭曲节距。
4.根据权利要求3所述的控制流体流动的歧管，其中，当配备三个所述流动控制构件时，形成具有2个或更少节距的扭曲。
5.根据权利要求3所述的控制流体流动的歧管，其中，四个所述流动控制构件通过连接环在相同方向上连接以形成方形形状，以便成对地安放在所述底座部分上，并且通过尺寸变化来控制扭曲节距。
6.根据权利要求5所述的控制流体流动的歧管，其中，当配备四个所述流动控制构件时，形成具有2个或更多节距的扭曲。
7.根据权利要求3所述的控制流体流动的歧管，其中，一个至四个所述流动控制构件通过所述连接环在相同方向上连接以形成竖直形状，以便成对地配备在所述歧管主体内部的所述排热孔之间。
8.根据权利要求7所述的控制流体流动的歧管，其中，
当配备三个所述流动控制构件时，形成具有1个节距的扭曲。
9.根据权利要求1所述的控制流体流动的歧管，其中，所述流体通道以偏心状态形成在所述端盖上。
10.根据权利要求1所述的控制流体流动的歧管，其中，所述流动控制构件的材料包含金属或合成树脂。
11.根据权利要求1所述的控制流体流动的歧管，其中，形成在所述歧管主体上的所述排热孔被设置为彼此呈锯齿形。
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