TWM492423U - 真空集熱管及使用該真空集熱管之太陽能高溫集熱器 - Google Patents

Description

真空集熱管及使用該真空集熱管之太陽能高溫集熱器

本創作係與真空集熱管有關，特別是有關於一種使用該真空集熱管之太陽能高溫集熱器。

按，隨著現代工業快速發展而導致能源短缺，越來越多人開始尋找替代能源之方法，如使用太陽能集熱器以將水加熱，最後導入用水裝置以供人們洗澡或是其它用途使用。

因此，有必要提供一種新穎且具有進步性之太陽能高溫集熱器，以解決上述之問題。

本創作之主要目的在於提供一種真空集熱管及使用該真空集熱管之太陽能高溫集熱器，本創作之工作流體係為熱媒油，熱媒油相較於水之沸點較高，可具有較好之傳熱效率，更適合作為加熱之工作流體。並且，該等真空集熱管包括一內管及一外管，該外管與該內管之間的空間實質上係為真空狀態，以避免該內管之熱能散失於該外管之外部。

並且，該匯流管之構造簡單，該工作流體可於該匯流管內流動順暢，且製造簡單可降低成本。

為達成上述目的，本創作提供一種真空集熱管及使用該真空 集熱管之太陽能高溫集熱器。該真空集熱管包括一內管、一外管及多數導熱鰭片。該內管之一端為封閉而另一端為供與一匯流管之一組接孔組接之開放端，內部容設有一工作流體，該工作流體具有高於水之沸點。該外管套設於該內管且一端組接於該匯流管，該外管與該內管之間的空間實質上係為真空狀態。該等導熱鰭片設於該內管外部且位於該內管與該外管之間。

該太陽能高溫集熱器包括如上述之真空集熱管及一匯流管。該匯流管包括至少一組接孔、一入口端及一出口端，該至少一組接孔與該開放端組接，該出口端供與該匯流管外部連接，該入口端供與該匯流管外部連接。

本創作另提供一種太陽能高溫集熱器，其包括如上述之該等真空集熱管、一該匯流管及一管路。該匯流管包括該至少一組接孔、一入口端及一出口端，該至少一組接孔與該開放端組接。該管路之二端與該入口端及該出口端連通而形成一循環結構。

1‧‧‧真空集熱管

2‧‧‧內管

3‧‧‧外管

32‧‧‧第二密封環件

33‧‧‧管身

34‧‧‧蓋件

4‧‧‧導熱鰭片

5‧‧‧匯流管

6‧‧‧工作流體

7‧‧‧太陽能高溫集熱器

7A‧‧‧太陽能高溫集熱器

8‧‧‧管路

11‧‧‧空間

21‧‧‧開放端

22‧‧‧第一密封環件

31‧‧‧封閉端

341‧‧‧墊片

41‧‧‧U型槽

51‧‧‧組接孔

52‧‧‧入口端

53‧‧‧出口端

81‧‧‧循環結構

82‧‧‧桶件

83‧‧‧待加熱流體

84‧‧‧儲水桶

圖1為本創作真空集熱管一較佳實施例之示意圖。

圖2為本創作真空集熱管一較佳實施例之分解圖。

圖3為本創作真空集熱管一較佳實施例之剖面圖。

圖4為本創作太陽能高溫集熱器一較佳實施例之示意圖。

圖5為本創作太陽能高溫集熱器一較佳實施例之另一態樣示意圖。

圖6為圖5之局部側視圖。

以下將藉由較佳實施例說明本創作之結構特徵及其預期達成之功效，惟非用以限制本創作所欲保護之範疇，合先敘明。

請參考圖1至3，其顯示本創作之一較佳實施例，本創作之真空集熱管1包括一內管2、一外管3及多數導熱鰭片4。

該內管2之一端為封閉而另一端為供與一匯流管5之一組接孔51組接之開放端21，該內管2之內部容設有一工作流體6，該工作流體6具有高於水之沸點。值得一提的是，由於物質之間的傳熱效率係與溫度差成正相關，因此該工作流體6之沸點比水高可增加傳熱效率，於本創作之該工作流體6係為熱煤油，熱媒油具有沸點比水高、常溫常壓下比水穩定之特性，因此比水更適合作為本創作之該工作流體6，於其它實施例中亦可以其它沸點高於水之液體作為該工作流體6。

較佳地，本創作可另包括一第一密封環件22，該第一密封環件22係設於該內管2與該組接孔51之孔壁之間，可防止該工作流體6自該內管2與該組接孔51之間的縫隙溢出。

該外管3套設於該內管2且一端組接於該匯流管5，該外管3與該內管2之間的空間11實質上係為真空狀態，以避免該內管2及該等導熱鰭片4之熱能散失於該外管3之外部。同樣較佳地，本創作可另包括一第二密封環件32，該第二密封環件32係設於該外管3與該匯流管5之外管壁之間而可防止該工作流體6溢出。另外，於本實施例中該外管3之一末端係為可拆卸的封閉端31，詳細的說，該外管3包括一管身33及一蓋設於該管身33之一端的蓋件34，利用該外管3具有該蓋件34之一端可較方便維修及更換該內管2及該等導熱鰭片4，且該管身33與該蓋件34之間另 設有一墊片341，以防止氣體或液體自該管身33與該蓋件34之間的細縫流入。

該等導熱鰭片4設於該內管2外部且位於該內管2與該外管3之間。該等導熱鰭片4包括一U型槽41，該U型槽41之形狀大小係對應該內管2之外周壁輪廓，該U型槽41係附著於該內管2之外周壁，於本實施例中該U型槽41與該內管2係為焊接方式，於其它實施例中可為其它附著方式，該等導熱鰭片4可增加太陽照射之受熱面積，且熱能可傳遞至該內管2而加熱容設於該內管2內部之該工作流體6，可加快該工作流體6之加熱效率。較佳地該等導熱鰭片4可另包括一吸熱層，該吸熱層可加快該等導熱鰭片4之受熱效率。

另外，由於相同的流體於高溫時之密度係小於低溫時密度。因此較佳地各該真空集熱管1與該匯流管5連接之一端的水平高度係高於另一端，可使該熱媒油被太陽照射而加熱後更容易流入該匯流管5，以增加該工作流體6之加熱效率。可理解的是，為了使該等真空集熱管1內之該工作流體6對流順暢，較佳地該等真空集熱管1係為圓形直管。

請進一步參考圖4，本創作另提供一種太陽能高溫集熱器7，該太陽能高溫集熱器7包括上述之該真空集熱管1及一該匯流管5。該匯流管5包括該至少一組接孔51、一入口端52及一出口端53，於本實施例中該真空集熱管1之數量係為多數個，該組接孔51之數量係對應該真空集熱管1之數量，該等組接孔51分別與各該開放端21組接，該出口端53供與該匯流管5之外部連接，受太陽照射而加熱過之該工作流體6(如箭頭方向所示)可流至該匯流管5外部以供加熱其它物質之使用，該入口端52 供與該匯流管5外部連接，使用過後之該工作流體6即可自該匯流管5之外部經由該入口端52流回該匯流管5。

請進一步配合參考圖5至6，於本創作之另一實施例中之太陽能高溫集熱器7A可另包括一管路8。該管路8之二端與該入口端52及該出口端53連通而形成一循環結構81。具體而言，當該工作流體6於該等真空集熱管1受熱而溫度上升後，該工作流體6(如箭頭方向所示)即自該等真空集熱管1流入該匯流管5且經由該出口端53進入該管路8，於本實施例中可另包括一供容設一待加熱流體83(如箭頭方向所示)之桶件82，與本實施例中該待加熱流體83係為水，該管路8之一部分包含於該桶件82中並與該待加熱流體83接觸，由於該工作流體6之溫度遠高於該待加熱流體83，該待加熱流體83即與該工作流體6進行熱交換過程，因此該待加熱流體83之溫度即可升高。較佳地本實施例可另包括一儲水桶84，該儲水桶84與該桶件82內部連通，因此與該工作流體6進行熱交換後而溫度上升之該待加熱流體83即流入該儲水桶84儲存以供使用，而溫度下降後之該工作流體6即自該管路8經由該入口端52流入該匯流管5，最後自該匯流管5流入各該真空集熱管1受太陽照射加熱。

可理解的是，本創作於其它實施例中可另包括一桶件，該桶件之內部與該管路相連通而該工作流體可容設於該桶件中，一待加熱管路穿設過該桶件並與該工作流體接觸，且同樣地可另包括一儲水桶，該儲水桶與該待加熱管路連通，與該工作流體進行熱交換後而溫度上升之該待加熱流體即流入該儲水桶儲存以供使用，其餘部分與上述實施例相同故不多加敘述。

綜上，本創作之該工作流體係為熱媒油，該熱媒油具有高於水之沸點，由於物質之間的傳熱效率係與溫度差成正相關，因此該工作流體之沸點比水高可增加傳熱效率，比水更適合作為該太陽能高溫集熱器之工作流體。

另外，該等真空集熱管具有一內管及一外管，該外管與該內管之間的空間實質上係為真空狀態，以避免該內管之熱能散失於該外管之外部。

並且，各該真空集熱管之該等導熱鰭片包括一U型槽，該U型槽之形狀大小係對應該內管之外周壁輪廓，該U型槽係附著於該內管之外周壁，該等導熱鰭片可增加受太陽照射之面積，且熱能可傳遞至該內管而加熱容設於該內管內部之該工作流體，可加快該工作流體之加熱效率。

綜上所述，本創作之整體結構設計、實用性及效益上，確實是完全符合產業上發展所需，且所揭露之結構創作亦是具有前所未有的創新構造，所以其具有「新穎性」應無疑慮，又本創作可較之習知結構更具功效之增進，因此亦具有「進步性」，其完全符合我國專利法有關新型專利之申請要件的規定，乃依法提起專利申請，並敬請 鈞局早日審查，並給予肯定。

1‧‧‧真空集熱管

5‧‧‧匯流管

7A‧‧‧太陽能高溫集熱器

8‧‧‧管路

52‧‧‧入口端

53‧‧‧出口端

81‧‧‧循環結構

82‧‧‧桶件

84‧‧‧儲水桶

Claims (12)

1. 一種真空集熱管，包括：一內管，其一端為封閉而另一端為供與一匯流管之一組接孔組接之開放端，內部容設有一工作流體，該工作流體係為熱媒油，該熱媒油具有高於水之沸點；一外管，套設於該內管且一端組接於該匯流管，該外管與該內管之間的空間實質上係為真空狀態；多數導熱鰭片，設於該內管外部且位於該內管與該外管之間。
2. 如請求項1所述的真空集熱管，其中該導熱鰭片包括一U型槽，該U型槽之形狀大小係對應該內管之外周壁輪廓，該U型槽係附著於該內管之外周壁。
3. 如請求項1所述的真空集熱管，另包括一第一密封環件，該第一密封環件係設於該內管與該組接孔之孔壁之間。
4. 如請求項1所述的真空集熱管，另包括一第二密封環件，該第二密封環件係設於該外管與該匯流管之外管壁之間。
5. 如請求項1所述的真空集熱管，其中該外管之一末端係為可拆卸的封閉端。
6. 如請求項5所述的真空集熱管，其中該外管包括一管身及一蓋設於該管身之一端的蓋件。
7. 如請求項6所述的真空集熱管，其中該管身與該蓋件之間另設有一墊片。
8. 如請求項1所述的真空集熱管，其中各該真空集熱管與該匯流管連接之 一端的水平高度係高於另一端。
9. 一種太陽能高溫集熱器，包括如請求項1至8其中任一項所述的真空集熱管，更包括：一匯流管，包括至少一組接孔、一入口端及一出口端，該至少一組接孔與該開放端組接，該出口端供與該匯流管之外部連接，該入口端供與該匯流管之外部連接。
10. 一種太陽能高溫集熱器，包括如請求項1至8其中任一項所述的真空集熱管，更包括：一匯流管，包括至少一組接孔、一入口端及一出口端，該至少一組接孔與該開放端組接；一管路，其二端與該入口端及該出口端連通而形成一循環結構。
11. 如請求項10所述的太陽能高溫集熱器，另包括一供容設一待加熱流體之桶件，該管路之一部分包含於該桶件中並與該待加熱流體接觸。
12. 如請求項11所述的太陽能高溫集熱器，另包括一儲水桶，該儲水桶與該桶件內部連通。