太陽(yáng)能集熱管的偏心內(nèi)管支架及其安裝方法技術(shù)

一種太陽(yáng)能集熱管的偏心內(nèi)管支架及其安裝方法，涉及環(huán)保能源技術(shù)領(lǐng)域；所要解決的是集熱管內(nèi)管的偏心支架結(jié)構(gòu)及安裝的技術(shù)問(wèn)題；所述支架為軸對(duì)稱的帶狀長(zhǎng)條結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)帶的一端至另一端依次為內(nèi)管夾持段、支撐段、外管內(nèi)卡段、支撐段、內(nèi)管夾持段，其中二內(nèi)管夾持段為圓弧段，其圓弧長(zhǎng)度小于π×內(nèi)管的外圓半徑，用于夾持內(nèi)管；二支撐段為直線段，用于支撐內(nèi)管，使內(nèi)管能置于外管內(nèi)的偏心位置；外管內(nèi)卡段為圓弧段，其圓弧長(zhǎng)度為［１３π×外管內(nèi)壁圓弧半徑／１２］至［３π×外管內(nèi)壁圓弧半徑／２］，用于卡住外管的內(nèi)壁。本發(fā)明專利技術(shù)具有能使內(nèi)管固定于外管內(nèi)的偏心位置上，能有效減弱內(nèi)管與外管之間的熱傳導(dǎo)的，安裝時(shí)能避免擦傷外管內(nèi)壁反射膜的特點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及環(huán)保能源技術(shù)，特別是涉及一種太陽(yáng)能集熱管的偏心內(nèi)管支架及其安 裝技術(shù)。
技術(shù)介紹
太陽(yáng)能集熱管是太陽(yáng)能熱水器的特殊關(guān)鍵部分，它是收集太陽(yáng)能與常溫水進(jìn)行 熱交換的功能性部件，但傳統(tǒng)的太陽(yáng)能集熱管結(jié)構(gòu)，其集熱效益欠佳是顯而易見的， 即內(nèi)管外表面圓周上所鍍有的集熱膜，在實(shí)際應(yīng)用中，僅為朝陽(yáng)的那一邊能起到 集熱作用，而背陽(yáng)的一邊幾乎起不到集熱作用，是被擱置而白白的浪費(fèi)了。如何能使集熱的內(nèi)管外表面在360°方向上都能接受陽(yáng)光直接的和間接的照射，這是問(wèn)題的關(guān)鍵所在。在太陽(yáng)能集熱管背陽(yáng)的那一邊，假設(shè)安置一個(gè)平面性反射鏡，或許稍能改善一 些集熱效果，但因沒(méi)有聚焦效應(yīng)，集熱效果是不會(huì)處于最佳狀態(tài)。而且太陽(yáng)能熱水 器一般都安置在民用居住建筑物的頂層房頂外，通常人們是不會(huì)，也不易經(jīng)常去打 掃，清洗的，日久后外露反射鏡上積塵，使反射鏡也起不到應(yīng)有的作用，這就是說(shuō)， 想外設(shè)具有折射聚焦功能結(jié)構(gòu)的反射鏡，也是無(wú)濟(jì)于事的。原本傳統(tǒng)的太陽(yáng)能集熱管，外管是無(wú)色透明的玻璃管，它與外表面上鍍有集熱 膜的內(nèi)管之間是處于同心位置(見圖1)，并且相互間被密封，其間還抽為真空狀態(tài)。 這一切不僅起到了保護(hù)內(nèi)管r表面鍍膜層ir作用，也起到了內(nèi)管集熱后，其熱 量不易外傳反流的隔熱作用。人們?nèi)粘Ｉ钪兴玫臒崴浚錈崴磕懲鈱拥膬?nèi)表面就鍍有反射膜。如果將太陽(yáng)能集熱管的外管內(nèi)表面圓周的一部分(比如在180°范圍)也鍍有反射膜；由于該反射膜是處于圓弧凹面上，因此具有折射聚焦效應(yīng)， 用其收集陽(yáng)光，聚焦后對(duì)太陽(yáng)能集熱內(nèi)管背陽(yáng)的一邊輻照加熱，即可解決原先集熱 管背陽(yáng)面不起作用的弊病，從總體上可實(shí)現(xiàn)對(duì)集熱管全面集熱的效果，大大提高了 熱效率。為了能使外管的，半表面上鍍有反射膜21的弧形面，具有一定的受陽(yáng)光照 射的空間和最佳的折射聚焦效應(yīng)，則鍍有集熱膜11的內(nèi)管須置于偏心位置狀態(tài)(見 圖2)，即外管的中心01與內(nèi)管的中心02偏離一定的距離E。通過(guò)什么能將內(nèi)管處于外管內(nèi)的特定偏心位置上？這就需要至少有二個(gè)特殊的 支架，前后將內(nèi)管穩(wěn)固地托起夾持。為此對(duì)支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就有一定的要求，其要 點(diǎn)為1) 能使內(nèi)管被穩(wěn)固地支托起，不失位。2) 能使內(nèi)管與外管之間相互處于一個(gè)被設(shè)定的偏心位置上。3) 支架本質(zhì)上是個(gè)彈性構(gòu)件，這其中除了材質(zhì)因素外；從幾何學(xué)角度上必須是 具有良好的彈性要素。4) 支架結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量減弱熱傳導(dǎo)的可能性，即不要使內(nèi)管已集聚的熱量反傳導(dǎo) 給外管，而流失掉。5) 支架的結(jié)構(gòu)又能便于以后插置內(nèi)管和置入支架一次同時(shí)完成的可行性，即在 外管內(nèi)插(放)入內(nèi)管和支架時(shí)不會(huì)擦傷外管內(nèi)壁的反射膜。6) 支架自身的制造應(yīng)具有良好的工藝性，便于批量生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能使 內(nèi)管固定于外管內(nèi)的偏心位置上，能有效減弱內(nèi)管與外管之間的熱傳導(dǎo)的，安裝時(shí) 能避免擦傷外管內(nèi)壁反射膜的。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)所提供的一種太陽(yáng)能集熱管的偏心內(nèi)管支架，其特征在于，所述支架為軸對(duì)稱的帶狀長(zhǎng)條結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)帶的一端至另一端依次為內(nèi)管 夾持段、支撐段、外管內(nèi)卡段、支撐段、內(nèi)管夾持段，其中二內(nèi)管夾持段為圓弧(線) 段，其圓弧長(zhǎng)度小于^ XRa (內(nèi)管的外圓半徑)，用于夾持(固定)內(nèi)管；二支撐段為直線段，直線段的長(zhǎng)度為至 2，支撐段用于支撐內(nèi)管，使內(nèi) 管能置于外管內(nèi)的偏心位置；外管內(nèi)卡段為圓弧段，其圓弧長(zhǎng)度為13JtXRb (外管 內(nèi)壁圓弧半徑)/12至3n XRb (外管內(nèi)壁圓弧半徑)/2，用于卡(嵌)住外管的內(nèi) 壁。進(jìn)一步的，所述支架長(zhǎng)帶的二 (內(nèi)管夾持段)頂端設(shè)設(shè)有凸起結(jié)構(gòu)。 進(jìn)一步的，所述頂端的凸起結(jié)構(gòu)為沖制小凸包形式。 進(jìn)一步的，所述頂端的凸起結(jié)構(gòu)為三角形尖角彎頭。 進(jìn)一步的，所述頂端的凸起結(jié)構(gòu)為小矩形彎頭。本專利技術(shù)所述太陽(yáng)能集熱管的偏心內(nèi)管支架的安裝方法，其特征在于，內(nèi)管和支 架同時(shí)插入外管進(jìn)行安裝，安裝步驟如下1) 用可控夾具的收緊鎖片夾住支架的二支撐段，使支架的二內(nèi)管夾持段夾持(固 定)住內(nèi)管，使支架的外管內(nèi)卡段呈現(xiàn)一收縮弧形并小于外管內(nèi)壁的內(nèi)徑；2) 將內(nèi)管連同其上的多個(gè)已被可控夾具的收緊鎖片夾住支撐段的支架一起平行 插入外管內(nèi)，并確保不擦傷外管內(nèi)壁的反射膜；3) 待內(nèi)管到達(dá)設(shè)計(jì)位置后，放開可控夾具的收緊鎖片使支架的外管內(nèi)卡段(松) 彈開以卡(嵌)住外管的內(nèi)壁；然后抽出可控夾具，完成整個(gè)內(nèi)管和支架的安裝。利用本專利技術(shù)提供的，由于采用內(nèi)管 偏心放置，增加了集熱管的集熱效應(yīng)；當(dāng)內(nèi)管一起裝入外管后，內(nèi)管的偏心支架不 僅夾持了內(nèi)管，并且被牢牢地卡在外管內(nèi)壁上，能有效減弱內(nèi)管與外管之間的熱傳 導(dǎo)，使內(nèi)管已聚集的熱量不易反傳導(dǎo)給外管；而且安裝時(shí)能避免擦傷外管內(nèi)壁的反射膜，確保集熱管的正常使用。 附圖說(shuō)明圖1為現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)外管處于同心位置的太陽(yáng)能集熱管結(jié)構(gòu)示意圖2為內(nèi)管置于偏心位置的太陽(yáng)能集熱管結(jié)構(gòu)示意圖3為本專利技術(shù)實(shí)施例偏心內(nèi)管的支架的自然狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖4A、圖4B、圖4C、圖4D分別為本專利技術(shù)一實(shí)施例偏心內(nèi)管的支架的自然狀態(tài) 的結(jié)構(gòu)的主視圖、俯視圖、左視圖和立體圖5A、圖5B、圖5C、圖5D分別為本專利技術(shù)另一實(shí)施例偏心內(nèi)管的支架的自然狀 態(tài)的結(jié)構(gòu)的主視圖、俯視圖、左視圖和立體圖6A、圖6B、圖6C、圖6D分別為本專利技術(shù)又一實(shí)施例偏心內(nèi)管的支架的自然狀 態(tài)的結(jié)構(gòu)的主視圖、俯視圖、左視圖和立體圖7A為本專利技術(shù)實(shí)施例偏心內(nèi)管、支架和偏心插桿(可控夾具)插入外管時(shí)的剖 面示意圖7B為本專利技術(shù)實(shí)施例拔出偏心插桿(可控夾具)后偏心內(nèi)管和支架在外管內(nèi)的 剖面示意圖。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖說(shuō)明對(duì)本專利技術(shù)的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于 限制本專利技術(shù)，凡是采用本專利技術(shù)的相似結(jié)構(gòu)、方法及其相似變化，均應(yīng)列入本專利技術(shù)的 保護(hù)范圍。如圖3所示，本專利技術(shù)實(shí)施例所提供的一種集熱管的偏心內(nèi)管支架，其特征在于， 所述支架為軸對(duì)稱的帶狀長(zhǎng)條結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)帶的一端至另一端依次為內(nèi)管夾持段4、支 撐段5、外管內(nèi)卡段6、支撐段5、內(nèi)管夾持段4，其中二內(nèi)管夾持段4為圓弧(線)段，其圓弧長(zhǎng)小于兀XRa (內(nèi)管的外圓半徑)，本實(shí)施例中為n XRaX 13/18，用于 夾持(固定)內(nèi)管；二支撐段5為直線段，直線段的長(zhǎng)度小于2，直線段的長(zhǎng)度大于，支撐段用于支撐內(nèi)管，使內(nèi)管能置于外管內(nèi)的偏心位置；外 管內(nèi)卡段6為圓弧段，其圓弧長(zhǎng)為7nXRb (外管內(nèi)壁圓弧半徑)/6，用于卡(嵌) 住外管的內(nèi)壁；支架長(zhǎng)帶的二 (內(nèi)管夾持段)頂端設(shè)設(shè)有凸起結(jié)構(gòu)。綜合上述所需，支架自然狀態(tài)的結(jié)構(gòu)為圖3所示，當(dāng)內(nèi)管一起裝入外管后，它 不僅夾持了內(nèi)管，并且被牢牢地卡(嵌)在外管內(nèi)壁上，其形狀縮如圖4A。支架的 材質(zhì)選定為304不銹鋼，表面應(yīng)涂有特氟龍，不容易傳熱，使內(nèi)管已聚集的熱量不 易反傳導(dǎo)給外管。從圖3可見，支架是個(gè)對(duì)稱件，分別是有大小不等的圓弧段和直 線段所連成。對(duì)稱的圓弧R1、 R2是用來(lái)夾持內(nèi)管的，其圓弧半徑值為 R1=R2=0.95Ra Ra—內(nèi)管的外圓半徑值圓弧R3、 R4、 R5是主要彈性區(qū)，起到整個(gè)支架的彈性?shī)A持和卡(嵌)在外管內(nèi) 壁的關(guān)鍵作用，其中R3=R4"1.05Rb Rb—外管內(nèi)壁圓弧半徑 R5=2Rb直線段R6、 R7主要起到支托內(nèi)管作用，當(dāng)然對(duì)整個(gè)構(gòu)件而言，它自身不僅具有 本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種太陽(yáng)能集熱管的偏心內(nèi)管支架，其特征在于，所述支架為軸對(duì)稱的帶狀長(zhǎng)條結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)帶的一端至另一端依次為內(nèi)管夾持段、支撐段、外管內(nèi)卡段、支撐段、內(nèi)管夾持段，其中二內(nèi)管夾持段為圓弧段，其圓弧長(zhǎng)度小于π×內(nèi)管的外圓半徑，用于夾持內(nèi)管；二支撐段為直線段，直線段的長(zhǎng)度為［外管內(nèi)壁圓弧半徑－內(nèi)管的外圓半徑］至２［外管內(nèi)壁圓弧半徑－內(nèi)管的外圓半徑］，支撐段用于支撐內(nèi)管，使內(nèi)管能置于外管內(nèi)的偏心位置；外管內(nèi)卡段為圓弧段，其圓弧長(zhǎng)度為［１３π×外管內(nèi)壁圓弧半徑／１２］至［３π×外管內(nèi)壁圓弧半徑／２］，用于卡住外管的內(nèi)壁。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁鴻年，裴仁清，俞永祥，李峰，齊小屏，鄧鋼鋒，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海星派能源科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：31[中國(guó)|上海]