TWI537534B - 非焊接式太陽能集熱器管體之結合結構 - Google Patents

Description

非焊接式太陽能集熱器管體之結合結構

本發明係有關於一種太陽能集熱器，尤指一種非焊接式太陽能集熱器管體之結合結構。

目前太陽輻射熱能的應用中，太陽能集熱器已是較為商業化且具經濟效益的產品。目前太陽能集熱器的結構設計係如第一圖所示；太陽能集熱器1a包含一組集管10a及複數排管20a，該些排管20a係穿接在該組集管10a側邊，並吸收太陽輻射熱能。使用該太陽能集熱器1a時，冷水係自一側集管10a的一端流入，再流經該些排管20a，水與該些排管20a進行熱交換，再從另一側集管10a的另一端流出，藉以匯集吸收熱能後的熱水並加以利用。

惟，前述太陽能集熱器1a之集管10a通常採用銅管，且其與20a的結合方式大多採用傳統的焊接方式，此焊接結合方式不但繁雜費時而不利大量生產，且在焊接處亦有滲漏的可能性，需要重工時相當繁瑣，後續維修也不方便，有待加以改良。

有鑑於此，本發明人為達到上述目的，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。

本發明之一目的，在於提供一種非焊接式太陽能集熱器管體之結合結構，其係採取對鎖密封的方式結合集管與排管，以取代習知焊接結合工序並保持集管與排管之間的密封性。

為了達成上述之目的，本發明係為一種太陽能集熱器，包括集管、穿接套筒及排管，集管具有管壁及由管壁所圍設而形成的容置空間，集管的一側邊設有未貫穿管壁的螺孔及位於螺孔中的貫孔，貫孔係連通容置空間；一穿接套筒包含設有穿孔的管柱，且管柱的外緣具有可供螺合在螺孔中的複數螺紋；排管為一中空管體，且排管的一端設置有靠抵在貫孔外側的環片，排管係穿設管柱，管柱的前端係靠抵環片；其中，排管係透過管柱螺合螺孔而結合在集管的側邊，且環片受管柱擠迫而靠抵在貫孔外。

本發明之另一目的，在於提供一種非焊接式太陽能集熱器管體之結合結構，其密封片可在穿接套筒抵擠集管管壁時保持穿接套筒及貫孔之間的密封性，以防止集管及排館內部的水外流。

相較於習知，本發明之太陽能集熱器係透過對鎖密封的方式，利用穿接套筒及密封片等元件而將排管緊密地結合在集管中，並維持兩者之間的密封性，據以簡化排管與集管之間結合方式，增加本發明之實用性。

1a‧‧‧太陽能集熱器

10a‧‧‧集管

20a‧‧‧排管

1、1’‧‧‧太陽能集熱器

20、20’‧‧‧集管

200‧‧‧容置空間

201‧‧‧出水口

202‧‧‧入水口

21‧‧‧管壁

211‧‧‧擋壁

22、22’‧‧‧螺孔

23‧‧‧貫孔

30、30’‧‧‧排管

31、31’‧‧‧集熱板

32‧‧‧環片

40、40’‧‧‧穿接套筒

41‧‧‧管柱

410‧‧‧穿孔

411‧‧‧螺紋

42‧‧‧旋鈕

50、50’‧‧‧密封片

60’‧‧‧密封套環

61’‧‧‧環套

62’‧‧‧環片

第一圖係為目前太陽能集熱器的結構設計；第二圖係為本發明之太陽能集熱器的立體外觀示意圖；第三圖係為本發明之集管與排管之組合結構的立體分解圖； 第四圖係為本發明之集管與排管之組合結構的剖視圖；第五圖係為本發明之集管與排管的組合剖視圖；第六圖係為本發明之集管與排管的組合剖視圖，第七圖係為本發明之太陽能集熱器的組合剖視圖；第八圖係為本發明之集管與排管組合第二實施例的分解圖，第九圖係為本發明之集管與排管組合第二實施例的組合示意圖；第十圖係為本發明之集管與排管組合第一實施例組合後的外觀示意圖。

有關本發明之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參照第二圖至第五圖，係分別為本發明之太陽能集熱器的立體外觀示意圖、集管與排管之組合結構的立體分解圖及其剖視圖、及集管與排管之組合剖視圖；本發明之太陽能集熱器1包括一集管20、一排管30、及一穿接套筒40。

本實施例中，該太陽能集熱器包含有二支集管20及設置在該二支集管20之間的複數支排管30。此外，各該排管30分別嵌固在一集熱板31上，其中，該集熱板31設置可增加該太陽能集熱器1的集熱效率，惟實際實施時亦可不設置集熱板31；更詳細說明該集管20、排管30及其結合方式如後。

該集管20具有一管壁21及由該管壁21所圍設而形成的一容置空間 200。該集管20的一側邊設有未貫穿該管壁21的一螺孔22及位於該螺孔22中的一貫孔23，該貫孔23係連通該容置空間200，且該貫孔23的孔徑係略大於該排管30的管徑，以供穿設該排管30。又，該管壁21係在該貫孔23的周緣向內凸伸形成一擋壁211，以供該排管30靠抵定位。

該穿接套筒40包含設有一穿孔410的一管柱41及連接該管柱41的一旋鈕42，且該管柱41的外緣具有可供螺合在該螺孔22中的複數螺紋411。該穿孔410係設置在該管柱41及該旋鈕42的中央，並貫穿該管柱41及該旋鈕42。

該排管30為一中空管體，且該排管30的一端具有靠抵在該貫孔23外側的一環片32。該排管30係穿設該管柱41，並令該管柱41的前端靠抵該環片32；於本實施例中，該環片32係自該排管30的端緣向外延伸且與該排管30一體成型。

承上，該穿孔410的孔徑係略大於該排管30的管徑，以將該排管30穿設在該管柱41中。組設時，將穿設有該穿接套筒40的排管30一端伸入該螺孔22，該排管30係透過該管柱41螺合該螺孔22而結合在該集管20的側邊，且該環片32受該管柱41擠迫而靠抵在該貫孔23的擋壁211外側；實際實施時，該螺孔22可設為具有內螺紋，該些螺紋411則對應設為外螺紋。

再者，該太陽能集熱器1更包括一密封片50，該密封片50係夾設在該貫孔23的擋壁211及該環片32之間，以增加該擋壁211及該環片32之間的密封性，防止該集管20及該排管30內的水滲出。

請續參照第六圖及第七圖，係顯示本發明之集管與排管的組合剖 視圖及太陽能集熱器的組合剖視圖；本實施例中，該太陽能集熱器1包含有二支集管20及設置在該二支集管20之間的複數支排管30，因此，各該排管30的二端分別穿置有一穿接套筒40，且該排管30的二端分別設置有一環片32。各該排管30利用該穿接套筒40而結合在該集管20的一側邊，亦即，該些排管30與該集管20之間係採用對鎖密封的結合方式，藉以取代習知的焊接結合。

使用該太陽能集熱器時，該二集管20分別具有相對設置的一出水口201及一入水口202。冷水自該入水口202流入其中一集管20內部並流經該些排管30，流經該排管30時，冷水會受到陽光照射，水流經排管30並與排管30進行熱交換，最後從該出水口201處流出。藉此設置方式來進行熱交換，達到該太陽集熱器1的集熱效果。

請再參照第八圖至第十圖，係為本發明之集管與排管的組合的第二實施例；本實施例與第一實施例大致相同，太陽能集熱器1，包括一集管20’及一排管30’、一穿接套筒40’及一密封片50’。本實施例與第一實施例不同的地方在於該太陽能集熱器1’更包括套設在該排管30’端緣上的一密封套環60’，且該密封套環60’係具有套合在該排管30’上的一環套61’及自該環套61’外緣向外延伸的一環片62’，該環套61’係套設在該排管30的外側，該環片62’則是靠抵在該穿接套筒40’的端面上，亦即，第一實施例中的環片在本實施例中係設置在該密封套環60’上，且該密封套環60’與該排管30’係為分離設置；實際實施時，該密封套環60’可利用焊接或熔接方式而結合在該排管30’上，以封填該環套61’與排管30’之間的間隙。

組設時可先將該密封套環60’熔焊在該排管30’上，接著再將該穿接套筒40’及該密封片50’套設在該排管30’上，再旋轉該穿接套筒40’將排管30’旋入該集管20’的螺孔22’中，該排管30’即緊密地結合在該集管20’的一側邊，並保持兩者之間的密封性。

值得注意的是，各該些排管30’亦可共同嵌固在同一個集熱板31’上或不帶集熱板31、31’，實際實施時可視使用狀況而調整。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以限定本發明之專利範圍，其他運用本發明之專利精神之等效變化，均應俱屬本發明之專利範圍。

1‧‧‧太陽能集熱器

20‧‧‧集管

21‧‧‧管壁

211‧‧‧擋壁

22‧‧‧螺孔

23‧‧‧貫孔

30‧‧‧排管

32‧‧‧環片

40‧‧‧穿接套筒

41‧‧‧管柱

410‧‧‧穿孔

411‧‧‧螺紋

42‧‧‧旋鈕

50‧‧‧密封片

Claims (7)

1. 一種非焊接式太陽能集熱器管體之結合結構，包括：二集管，每一該集管具有一管壁及由該管壁所圍設而形成的一容置空間，該集管的一側邊設有未貫穿該管壁的一螺孔及位於該螺孔中的一貫孔，該貫孔係連通該容置空間；複數穿接套筒，每一該穿接套筒包含設有一穿孔的一管柱，且該管柱的外緣具有可供螺合在該螺孔中的複數螺紋；複數排管，設置在該二集管之間，每一該排管為一中空管體，各該排管的二端分別穿置有一該穿接套筒，且該排管的一端設置有靠抵在該貫孔外側的一環片，該環片係自該排管的端緣向外延伸且與該排管一體成型，該排管係穿設該管柱，該管柱的前端係靠抵該環片；其中，各該排管係透過該管柱螺合該螺孔而結合在該集管的側邊，且該環片受該管柱擠迫而靠抵在該貫孔外。
2. 如請求項1所述之非焊接式太陽能集熱器管體之結合結構，其中該管壁係在該貫孔的周緣向內凸伸形成一擋壁。
3. 如請求項2所述之非焊接式太陽能集熱器管 體之結合結構，其更包括一密封片，該密封片係夾設在該擋壁及該環片之間。
4. 如請求項1所述之非焊接式太陽能集熱器管體之結合結構，其中該穿接套筒更包含連接該管柱的一旋鈕，該穿孔係貫穿該管柱及該旋鈕。
5. 如請求項1所述之非焊接式太陽能集熱器管體之結合結構，其中該穿孔的孔徑大於該排管的管徑。
6. 如請求項1所述之非焊接式太陽能集熱器管體之結合結構，其中各該排管係分別嵌固在一集熱板上。
7. 請求項1所述之非焊接式太陽能集熱器管體之結合結構，其中各該些排管係共同嵌固在同一個集熱板上。