CN2585131Y - 一种贴合式承压无泄漏热管热能汇流装置 - Google Patents
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Abstract
一种贴合式承压无泄漏热管热能汇流装置，属于能源领域。它是在外力作用下紧密贴合、导热性能良好的固体接触面组合，太阳能热管集热元件的热能通过该固体接触面组合转移给载热流体管道或容器的壁面，再通过其内部界面换热将汇集的热能传递给载热流体。载热流体将热能送到储存容器或用热设施。免除所述管道或容器上与热能汇集相关的开孔、密封问题，从而免除载热流体通过该类开口密封结构泄漏的可能性。装置原理如附图所示。图中(1)为热管，(2)为热能汇集管或载热流体容器，(3)为接触传热面。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种通过界面贴合接触传热的承压无泄漏热管热能汇流装置，简称“贴合式承压无泄漏热管热能汇流装置”属于能源领域。
背景技术
目前，在各种热管式太阳能集热设备中，热管的热能汇集装置都离不开各种方式的***法，即将热管的热能输出段通过接口***储能水箱或连集管。所述***接口存在密封问题：或者不承压，容易泄漏，或者结构比较复杂，增大成本；而且，在热管的冷、热交变长期作用下，密封结构和材料容易发生变形、变质，造成意外泄漏；难以应用于不允许发生泄漏或者不便于检修的场合。
发明内容
为了克服***法热能汇集装置接口密封带来的问题，本实用新型提供一种通过接触面传热的热管热能汇集装置，不需要在载热流体容器或管路上开口，不再存在密封问题。从根本上排除泄漏可能性。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：使热管集热元件的热能通过紧密贴合接触的固体传热组合转移给载热流体管道或容器，载热流体管道或容器与其内部的载热流体之间，通过界面换热将汇集的热能传递给载热流体。上述紧密贴合接触的固体传热组合由材料导热性能好、平整光滑的两个表面在外力作用下紧密接触而构成。在所说的接触传热介面之间可以加入改善导热性能的物质，也可以不加。
本实用新型的有益效果是，从根本上免除载热流体管道或容器上与热能汇集相关的开孔、密封问题。与环套式接触传热相比，本实用新型免除了配合公差及与之相关的加工工艺问题，也可避免在长期使用过程中可能发生的热应力疲劳问题。金属与载热介质之间的换热面积得以扩大，
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明
图1——图4是本实用新型的4类结构示意图
图1——图4中，1为热管，2为载热流体容器或热流汇集管。3为贴合接触传热面
具体实施方式
在图1——图3的三类结构中，为了达到好的传热效果，必须加力使接触面紧密配合。加力装置可通过多种结构实现：
1、设计热管、汇流容器或热流汇集管时，预留凸缘或凸出点作为螺旋加力的支承。
2、夹板——螺旋加载，在热管外侧和热流汇集管的另一侧各置一块“夹板”，利用螺旋在二夹板之间加力。所加力度通过适当选择螺旋布局和旋紧力调控。
3、两侧夹板边缘折边压合，或者压合和螺旋加力两者同时应用，即两夹板的一侧边缘折边压合，另一侧用螺旋加力。
“夹板”还可起到增强热流汇集管承压稳定性或者辅助传热的作用。
在图1所示实施例中，热管的热能输出段上带有传热翅片，经该传热翅片与热流汇集管或载热介质容器表面接触传热。热管输出段上的传热翅片与热管输出段制造为一体，其厚度和宽度根据传热量和所用材质确定。压紧的加力点置于传热翅片上。
在图2所示实施例中，热管输出段的横截面轮廓设计为折线或折线与曲线相结合而围成，包括矩形、多边形或它们的园角、倒角变种，其中有一个平面制造成高度平整光滑，与热流汇集管或载热介质容器上的一个对应平面紧密贴合接触，热流通过该接触面从热管汇集到热流汇集管或载热介质容器。
在图3所示实施例中，热管输出段的横截面轮廓为曲线与直线相结合而围成，包括半圆管或半椭圆管，具备一个高度平整光滑的平面，该平面与热流汇集管或载热介质容器上的一个对应平面紧密贴合接触，热流通过该贴合接触面从热管汇集到热流汇集管或载热介质容器。
在图4所示实施例中，热管输出段与垂直于其顶端横向布置的热流汇集管之间，有一个双向贴合抱紧的曲面接触的中间传热体，将热流通过该中间传热体和接触面从热管汇集到热流汇集管。为降低热阻，该中间传热体，或者与热管或者与热流汇集管之间采取冶金结合。
上述图1——图4的实施例中，热流汇流管道或载热介质容器的截面形状不限于矩形，还包括园角矩形、半圆型、半椭圆形、各种其它多边形、它们的园角、倒角变种，以及不同形状组合的截面。
上述图1——图4的实施例中，热管本身的形状不限于园管，还包括矩形、园角矩形、椭圆型、半圆型、半椭圆型、其它多边形以及由几种图形组合的截面等。热管热能输出段的尺寸、形状可以与热管本体相同，也可以不同。
由于采用以上技术方案，从根本上免除载热流体管道或容器上与热能汇集相关的开孔、密封问题。与环套式接触传热相比，本实用新型免除了配合公差及与之相关的加工工艺问题，免除了在长期使用过程中可能发生的热应力疲劳问题。
Claims (5)
1，一种贴合式承压无泄漏热管热能汇流装置，其特征是由材料导热性能好、平整光滑的两个表面在外力作用下紧密接触而构成，使热管集热元件的热能通过紧密贴合接触的固体传热组合转移给载热流体管道或容器，载热流体管道或容器与其内部的载热流体之间，通过界面换热将汇集的热能传递给载热流体，在接触传热介面之间可以加入流动性适当可改善导热性能的物质，也可以不加；热管集热元件与载热流体管道或容器之间的热能转移通过固体传热组合进行，无***接口，不存在密封问题。
2，根据权利要求1所述的一种贴合式承压无泄漏热管热能汇流装置，其特征是以适当结构施加的外力压紧两个相互紧密接触的表面，获得好的传热效果，施加外力的结构是外加夹板、或集热元件与载热流体管道或容器上的加载凸缘、或局部凸出支撑点，加力方式是螺旋紧固加力或者夹板咬合压紧，或者两者同时使用。
3，权利要求1所述的贴合式承压无泄漏热管热能汇流装置，特征是：一个在热管的热能输出段上的传热翅片的平面，另一个在热能汇流容器或汇流管上的平面，热管的热能输出段上的传热翅片，与热管热能输出段一体成型或紧密结合、便于与热能汇流容器或汇流管上的平面贴合，热管本身截面形状不限于圆形，还包括矩形、园角矩形、椭圆型、半圆形、半椭圆形、梯形、多边形以及带园角、倒角的上述各种截面，由几种图形组合的截面，热管本体与其热能输出段的尺寸、形状可以相同，也可以不同，热能汇流容器或管道的截面形状不限于矩形，还包括园角矩形、半圆型、半椭圆形、各种其它多边形、它们的园角、倒角变种，以及由不同形状组合的截面。
4，根据权利要求1所述的贴合式承压无泄漏热管热能汇流装置，特征是：一个在热管的热能输出段上的平面，另一个在热能汇流容器或汇流管路上的平面，热管的热能输出段的截面形状为矩形、或园角矩形、或半圆形、或半椭圆形，其中具备一个平整光滑便于与热能汇流容器或汇流管上的平面贴合的表面，热管本体与其热能输出段的尺寸、形状可以相同，也可以不同，热能汇流容器或管道的截面形状不限于矩形，还包括园角矩形、半圆型、半椭圆形、各种其它多边形、它们的园角、倒角变种，以及不同形状组合的截面。
5，根据权利要求1所述的贴合式承压无泄漏热管热能汇流装置，特征是：在热管的热能输出段及与之垂直于其顶端横向布置的热流汇集管之间，有一个双向贴合抱紧的，或者，一端与热管热流输出段冶金结合为一体的曲面接触中间传热体，或称之为“抱管夹”，将热流从热管汇集到热流汇集管，热管本身截面形状不限于圆形，还包括矩形、菱形、多边形、椭圆型、半圆形、半椭圆形、梯形、以及带园角、倒角的上述各种截面，热管本体与其热能输出段的尺寸、形状可以相同，也可以不同，热能汇流管不限于园管，其截面形状还包括椭圆形、半圆型、半椭圆形、矩形和各种其它多边形以及它们的园角、倒角变种，不同形状组合的截面。
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| CN101067315B (zh) * | 2007-05-30 | 2010-09-15 | 肖文昭 | 一种太阳能建材和建筑一体化太阳能利用 |
| CN101943487A (zh) * | 2010-09-21 | 2011-01-12 | 芜湖贝斯特新能源开发有限公司 | 一种分体式太阳集热器 |
| CN103542558A (zh) * | 2012-07-17 | 2014-01-29 | 汪洪 | 一种太阳能集热板芯的连接结构 |
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