CN204879078U - 一种太阳能平板集热器的可滑动密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能平板集热器的可滑动密封结构，包括壁面带通孔的边框板、台阶型结构件，该台阶型结构件的前部穿过所述通孔且前部的外侧面与通孔周围的壁面留有间隙，后部的前表面贴附在所述通孔周围的壁面上并密封，该台阶型结构件的中央设置为管孔，太阳能平板集热器的主铜管穿设在所述管孔中并密封。它可使铜排管的热胀冷缩产生的长度变化量最终传递到台阶型结构件上，而台阶型结构件与穿孔的边框板有可滑动的间隙，使主铜管所受力得到释放，同时铜排管不会受力弯曲而始终水平，从而保证铜排管与吸热板焊接可靠，且吸热板与玻璃盖板始终保持在最优设计距离，既能长期保证平板集热器的热效率，又延长了平板集热器的使用寿命。

Description

一种太阳能平板集热器的可滑动密封结构

技术领域

本实用新型涉及太阳能平板集热器，特别是涉及一种太阳能平板集热器的可滑动密封结构。

背景技术

随着环境问题和能源日益短缺，太阳能作为一种清洁的可再生能源自然受到重视。在开发太阳能光热利用过程中，最关键器件是太阳能集热器。

太阳能集热器主要有真空管集热器和平板集热器。平板集热器可以做成阳台壁挂式，为城市高楼居民提供大部分的生活热水，其使用效果好，越来越受到消费者认可。然而，在使用过程中，太阳能平板集热器常遇到高温差情况，特别是在空晒时温差很大，这种高温差会使集热器板芯的铜排管伸长或缩短，铜排管的伸长和缩短可使两根主铜管的中心距离对应的增大或减小；而目前大多数平板集热是利用橡胶件来密封主铜管和铝型材边框之间的环形缝，在高温差下橡胶件的形变将不足以把缝完全密封住。若两根主铜管长期被固定住，而铜排管来回伸缩，将会使铜排管和主铜管之间的焊接处受力，长时间作用下导致焊接处破坏引起漏水，进而使平板集热器损坏；若两根主铜管固定且主铜管与铜排管的焊接处不损坏，则铜排管会在长期的伸长和缩短过程中不断地形变，使铜排管与吸热片的焊接产生破坏甚至脱离，从而大大降低平板集热器的效率。此外，铜排管变弯曲也会使吸热板距离与盖板玻璃距离产生变化，直接影响热效率。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种太阳能平板集热器的可滑动密封结构，以实现两根主铜管和边框板的密封，同时保证主铜管有一定的移动距离，避免主铜管和铜排管受力。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种太阳能平板集热器的可滑动密封结构，包括壁面带通孔的边框板、台阶型结构件，该台阶型结构件的前部穿过所述通孔且前部的外侧面与通孔周围的壁面留有间隙，后部的前表面贴附在所述通孔周围的壁面上并密封，该台阶型结构件的中央设置为管孔，太阳能平板集热器的主铜管穿设在所述管孔中并密封。

采用以上技术方案，当铜排管的热胀冷缩产生长度变化量时，所产生的长度变化量最终沿主铜管传递到连接在主铜管上的台阶型结构件上，由于台阶型结构件与穿孔的边框板有可滑动的间隙，会使主铜管所受力得到释放，同时铜排管不会受力弯曲而始终水平，从而保证铜排管与吸热板焊接可靠，吸热板与玻璃盖板始终保持在设计的最优距离，既能长期保证平板集热器的热效率，又大大延长平板集热器的使用寿命。

所述台阶型结构件的后部的前表面上设有用于使台阶型结构件与边框板相密封的板件密封圈。可实现台阶型结构件和边框板实现面密封，保证集热器的气密性。

所述管孔的壁面上设有用于使密封台阶型结构件与主铜管相密封的管件密封圈。可实现台阶型结构件和主铜管的密封，保证集热器的气密性。

所述台阶型结构件前部的外侧面上还设有用于夹紧主铜管的弹性卡扣。

本实用新型的优点是：结构简单、合理，可实现两根主铜管和边框板的密封，同时保证主铜管有一定的移动距离，避免主铜管和铜排管受力，从而保证铜排管与吸热板焊接可靠，保持吸热板与玻璃盖板始终处于最优设计距离，既能长期保证平板集热器的热效率，又大大延长平板集热器的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图之一；

图2是本实用新型结构示意图之二；

图3是本实用新型中台阶型结构件的结构示意图之一；

图4是本实用新型中台阶型结构件的结构示意图之二；

图5是本实用新型中板件密封圈和板孔为椭圆形的示意图；

图6是本实用新型中板件密封圈和板孔为圆形的示意图；

附图标记说明：1、台阶型结构件；2、板件密封圈；3、管件密封圈；4、弹性卡扣；5、边框板；6、间隙；7、主铜管。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例

如图1至图6所示，一种太阳能平板集热器的可滑动密封结构，包括壁面带通孔的边框板5、台阶型结构件1，该台阶型结构件1的前部穿过所述通孔且前部的外侧面与通孔周围的壁面留有间隙6，后部的前表面贴附在所述通孔周围的壁面上并密封，该台阶型结构件1的中央设置为管孔，太阳能平板集热器的主铜管7穿设在所述管孔中并密封。

通常，太阳能平板集热器的边框板5一般采用铝型材，对应地，本实用新型的台阶型结构件1的材质可选用塑料、铝、铝合金、黄铜、铜合金、铁、不锈钢等。

该太阳能平板集热器的可滑动密封结构则主要包括台阶型结构件1、穿孔铝型材(作边框板5)、铝型材密封用的大密封圈(即板件密封圈2)、主铜管密封用的小密封圈(即管件密封圈3)等。所述的穿孔铝型材与台阶型结构件1之间有可滑动的间隙6，穿孔铝型材的壁面与台阶型结构件1密封；同时，主铜管7密封用小密封圈把主铜管7和台阶型结构件1密封，且台阶型结构件1被固定在主铜管7上。

本实用新型中，铝型材5上的通孔比台阶型结构件1伸入孔的部分要大一些，产生可滑动空间的间隙6，铝型材5和台阶型结构件1之间的间隙6允许该台阶型结构件1左右滑动，而铝型材密封用大密封圈2紧贴铝型材5表平面，即使台阶型结构件1左右移动，也能把台阶型结构件1和铝型材5密封起来。

如图2、图5，给出了大密封圈2和穿孔铝型材5上的板孔为椭圆形的示例；如图6，给出了大密封圈2和穿孔铝型材5上的板孔为圆形的示例。在具体应用中，铝型材密封用大密封圈2的形状可以是跑道形、椭圆形、圆形、方形、三角形和不规则环形；对应地，穿孔铝型材5上的板孔的形状也可以是跑道形、椭圆形、圆形、方形、三角形和不规则环形等。

铝型材密封用大密封圈2和铜管密封用小密封圈3的材质可以是橡胶、弹性塑料、软金属等。用橡胶作密封圈可以很好地使台阶型结构件1和铝型材5实现面密封，保证集热器的气密性。

此外，台阶型结构件1前部的外侧面上还设有弹性卡扣4，可使台阶型结构件1更牢固的夹持在太阳能平板集热器的主铜管7上。

对比试验如下：板芯采用激光焊接工艺制作，玻璃盖板用超绒面双减反钢化玻璃，保温材料用超低吸水率聚酯棉加一层铝箔，外框上，第一套采用本实用新型的太阳能平板集热器可滑动密封结构，第二套用普通橡胶密封塞。刚制出的新产品测第一套瞬时效率为73.1％，热损为4.5W/m²·k，第二套瞬时效率为73.2％，热损为4.5W/m²·k。经过空晒一年后，再测试效率。第一套瞬时效率为72.9％，热损为4.5W/m²·k。第二套瞬时效率为70.3％，热损为4.9W/m²·k。经过对比测试，第一套瞬时效率下降0.3％，第二套瞬时效率下降2.9％，第一套热损保持不变，第二套热损增加了0.4W/m²·k。可见，采用了本实用新型的第一套装置明显要优于第二套。经检查，主要原因是第二套部分焊点脱落，而且铜排管变形，导致板芯与玻璃盖板距离增大，而本实用新型很好地解决了该问题。

综上，本实用新型的结构简单、合理，可实现两根主铜管7和边框板5的密封，同时保证主铜管7有一定的移动距离，避免主铜管7和铜排管受力，从而保证铜排管与吸热板焊接可靠，保持吸热板与玻璃盖板始终处于最优设计距离，既能长期保证平板集热器的热效率，又大大延长平板集热器的使用寿命。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (4)

1.一种太阳能平板集热器的可滑动密封结构，其特征在于：包括壁面带通孔的边框板、台阶型结构件，该台阶型结构件的前部穿过所述通孔且前部的外侧面与通孔周围的壁面留有间隙，后部的前表面贴附在所述通孔周围的壁面上并密封，该台阶型结构件的中央设置为管孔，太阳能平板集热器的主铜管穿设在所述管孔中并密封。

2.根据权利要求1所述的太阳能平板集热器的可滑动密封结构，其特征在于：所述台阶型结构件的后部的前表面上设有用于使台阶型结构件与边框板相密封的板件密封圈。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能平板集热器的可滑动密封结构，其特征在于：所述管孔的壁面上设有用于使密封台阶型结构件与主铜管相密封的管件密封圈。

4.根据权利要求3所述的太阳能平板集热器的可滑动密封结构，其特征在于：所述台阶型结构件前部的外侧面上还设有用于夹紧主铜管的弹性卡扣。