專(zhuān)利名稱(chēng)：U形列管式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種列管式換熱器，尤其涉及全玻璃真空太陽(yáng)集熱管
內(nèi)置u形管束換熱器的結(jié)構(gòu)，屬于太陽(yáng)能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的u形管式是在集熱管內(nèi)置單一u形銅管換熱，這種單一u
形銅管，由于管徑較小，直接參與流體對(duì)流傳熱管壁面積即傳熱面積 小，根據(jù)傳熱原理，同等陽(yáng)光輻照下，傳熱面積小，熱效能就低。
現(xiàn)有u形管式是多個(gè)串聯(lián)組合成單元集熱塊使用的，相鄰的u形
管之間連接需在制造廠整體焊接成單元集熱塊。如以1800X058X20 支集熱管組成的單元集熱塊為例，其長(zhǎng)度為1.8m，橫向?qū)挾葹?1.597m，如此大的面積，剛性又差，需整體捆綁起來(lái)運(yùn)輸，此狀況給 運(yùn)輸、安裝與維修都帶來(lái)十分困難。顯然現(xiàn)有的U形管式并不能真正 滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有U形管式存在的上述不足，提供一種 高效能，并且密封可靠、承壓高，運(yùn)輸、安裝與維護(hù)簡(jiǎn)單方便的U形 列管式換熱器。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，U形列管式換熱器，包括集熱管，其特征 是設(shè)有U形管束和流道室，U形管束和流道室合為一體，設(shè)置在集熱 管內(nèi)，流道室與集熱管口之間采用耐高溫的硅膠圈密封；所述的U形管束是在鋁合金體上縱向設(shè)有多個(gè)平行通孔，通孔內(nèi)襯銅管或鋁管， 每?jī)筛艿囊欢瞬捎肬形管彎頭焊接構(gòu)成的多組U形管；所述的流道 室由帶通孔的花板和端蓋構(gòu)成，花板和端蓋之間構(gòu)成空腔，設(shè)有0形 圈密封，空腔中部設(shè)有隔板將其分為兩室，U形管束的進(jìn)、出口焊接 在花板通孔內(nèi)與兩室連通，端板上設(shè)有進(jìn)出口管。
所述的U形管束由鋁合金材料整體加工而成，U形管束外周邊設(shè) 有傳熱翅片。
所述的U形管束橫向截面管孔排列成對(duì)稱(chēng)的多邊形，多邊形為正 六邊形或平行六邊形或矩形。
所述的進(jìn)出口管上設(shè)有用于連接的球面管接頭。
所述的球面管接頭設(shè)有球面管接頭體、其兩端設(shè)有錐形套管和壓 緊螺帽，壓緊螺帽與球面管接頭體采用螺紋連接，錐形套管被壓緊固 定在球面管接頭體兩端的球面上形成線接觸密封。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊合理簡(jiǎn)單，生產(chǎn)制造容易。在集熱管內(nèi)設(shè)置u形
管束，在有限的空間內(nèi)安置較大的傳熱面積，可加快集熱管內(nèi)的高溫
傳熱介質(zhì)的熱能傳遞出來(lái)，傳熱效能提高。u形列管式換熱器是由至 少兩組或多組u形管組成的u形管束進(jìn)行傳熱的，其傳熱面積是現(xiàn)有 單一u形管式傳熱面積的兩倍以上。本換熱器u形管束的管徑相對(duì)較 小，而增加u形管束的u形管數(shù)量，可達(dá)到增加傳熱面積的目的。而
就同量流體而言，管徑愈小，流體流速愈高，則流體的給熱系數(shù)愈大， 換熱效率愈高。且管徑較小，承壓能力更高。
流道室的花板與端蓋采用o形圈端面密封，將集熱管內(nèi)高溫傳熱
介質(zhì)和U形管束內(nèi)的傳熱介質(zhì)隔開(kāi)；流道室的外圓面與集熱管開(kāi)口端
的內(nèi)管之間隙采用耐高溫的硅膠圈密封，使集熱管內(nèi)高溫傳熱介質(zhì)的 熱能不外泄，進(jìn)一步提高傳熱效能。U形列管式換熱器的進(jìn)出口連接管上設(shè)有球面管接頭，球面管接 頭體兩端與錐形套管形成線接觸密封，錐形套管與球面管接頭體采用 螺紋連接，將錐形套管與球面管接頭體壓緊固定?？梢苑奖悻F(xiàn)場(chǎng)施工、 安裝維修，密封可靠，連接方便、快捷?？朔爽F(xiàn)有的U形管式連接 需要焊接，給運(yùn)輸、安裝維修帶來(lái)許多不便和困難的問(wèn)題。
本U形列管式換熱器與現(xiàn)有的U形管式相比，結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱快，
換熱效率高；密封可靠，承壓高，使用壽命長(zhǎng)。既適合單戶(hù)家庭熱水 系統(tǒng)使用，更適合系統(tǒng)要求壓力高的大面積太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)使用。 說(shuō)明書(shū)附圖


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2A為本發(fā)明的U形管束的管孔排列成正六邊形的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2B為本發(fā)明的U形管束的管孔排列成平行六邊形的結(jié)構(gòu)示意
圖2C為本發(fā)明的U形管束的管孔排列成矩形的結(jié)構(gòu)示意圖3A為本發(fā)明的流道室結(jié)構(gòu)示意圖3B為圖3A中A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明的球面管接頭結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明用于太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)工作運(yùn)行示意圖。
圖中1集熱管、2U形管束、3流道室、4硅膠圈、5球面管接頭、 6傳熱翅片、7壓緊螺帽、8花板、9隔板、IO端蓋、11 0形圈、12 壓緊螺帽、13球面管接頭體、14錐形套管、15熱水泵、16熱水箱。
具體實(shí)施例方式
如圖中所示，流道室3由帶通孔的花板8和端蓋IO構(gòu)成，花板 和端蓋中間構(gòu)成空腔，花板和端蓋之間設(shè)置0形圈11密封，空腔中 部設(shè)有隔板9將其分為左、右兩室?；ò?與壓緊螺帽7采用螺紋連接，并將端蓋10與花板8壓緊密封固定。端蓋上設(shè)進(jìn)出口連接管。
流道室3設(shè)置在集熱管口 ，流道室與集熱管口之間采用耐高溫的硅膠 圈4密封。每?jī)筛叫泄茏右欢瞬捎肬形管彎頭焊接構(gòu)成U形管，采 用三組U形管構(gòu)成的U形管束2，管孔排列成正六邊形，U形管束外 周邊設(shè)置傳熱翅片6。 U形管束2采用鋁合金材料整體加工，內(nèi)襯銅 管。U形管束設(shè)置在集熱管1內(nèi)，U形管束2的進(jìn)出口 (所有U形管 的進(jìn)出口)悍接在流道室3的花板上的通孔內(nèi)與兩室相通。端蓋10 進(jìn)出口連接管上設(shè)有連接的球面管接頭5。所述的球面管接頭是由球 面管接頭體兩端設(shè)置錐形套管和壓緊螺帽構(gòu)成，壓緊螺帽12與球面 管接頭體13采用螺紋連接，錐形套管14被壓緊固定在球面管接頭體 兩端。球面管接頭體與錐形套管成線接觸密封。
本發(fā)明用于太陽(yáng)能集熱器的熱交換工作原理參見(jiàn)圖5。太陽(yáng)輻射 產(chǎn)生的熱能使集熱管內(nèi)的傳熱介質(zhì)(氣體)升溫至200-300° C，高溫 介質(zhì)(氣體)含有的熱能經(jīng)換熱器的U形管束的管壁傳至給流動(dòng)的冷 流體水。冷流體水從太陽(yáng)熱水系統(tǒng)的熱水箱16內(nèi)經(jīng)熱水泵15輸送至 流道室端蓋上的進(jìn)口連接管進(jìn)入流道室的左室(冷室)換熱管內(nèi)，然 后經(jīng)U形彎管回流至流道室的右室(熱室)匯合后，從端蓋上的出口 連接管流出到熱水箱內(nèi)。如此強(qiáng)制循環(huán)換熱，使集熱管內(nèi)由太陽(yáng)產(chǎn)生 的輻射光熱能源源不斷地傳遞出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)熱水箱內(nèi)的水溫逐漸升 高。
權(quán)利要求
1、一種U形列管式換熱器，包括集熱管，其特征是設(shè)有U形管束和流道室，U形管束和流道室合為一體，設(shè)置在集熱管內(nèi)，流道室與集熱管口之間采用耐高溫的硅膠圈密封；所述的U形管束是在鋁合金體上縱向設(shè)有多個(gè)平行通孔，通孔內(nèi)襯銅管或鋁管，每?jī)筛艿囊欢瞬捎肬形管彎頭焊接構(gòu)成的多組U形管；所述的流道室由帶通孔的花板和端蓋構(gòu)成，花板和端蓋之間構(gòu)成空腔，設(shè)有O形圈密封，空腔中部設(shè)有隔板將其分為兩室，U形管束的進(jìn)、出口焊接在花板通孔內(nèi)與兩室連通，端板上設(shè)有進(jìn)出口管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的U形列管式換熱器，其特征是所述的U形管束 由鋁合金材料整體加工而成，U形管束外周邊設(shè)有傳熱翅片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的U形列管式換熱器，其特征是所述的U形管朿 橫向截面管孔排列成對(duì)稱(chēng)的多邊形，多邊形為正六邊形或平行六邊形或矩形。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的U形列管式換熱器，其特征是所述的進(jìn)出口宵 上設(shè)有用于連接的球面管接頭。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的U形列管式換熱器，其特征是所述的球面管接 頭設(shè)有球面管接頭體、其兩端設(shè)有錐形套管和壓緊螺帽，壓緊螺帽與球面管 接頭體采用螺紋連接，錐形套管被壓緊固定在球面管接頭體兩端的球面J二形 成線接觸密封。
全文摘要
U形列管式換熱器，屬于太陽(yáng)能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。包括集熱管，其特征是設(shè)有U形管束和流道室，U形管束和流道室合為一體，設(shè)置在集熱管內(nèi)，流道室與集熱管口之間采用耐高溫的硅膠圈密封；所述的U形管束是在鋁合金體上縱向設(shè)有多個(gè)平行通孔，每?jī)筛艿囊欢瞬捎肬形管彎頭焊接構(gòu)成的多組U形管；所述的流道室由帶通孔的花板和端蓋構(gòu)成，花板和端蓋之間構(gòu)成空腔，空腔中部設(shè)有隔板將其分為兩室，U形管束的進(jìn)、出口焊接在花板通孔內(nèi)與兩室連通。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊合理，換熱效率高，密封可靠，承壓高，使用壽命長(zhǎng)，生產(chǎn)制造容易。既適合單戶(hù)家庭熱水系統(tǒng)使用，更適合系統(tǒng)要求壓力高的大面積太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的使用。
文檔編號(hào)F24J2/46GK101629764SQ20091018422
公開(kāi)日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者蔣立本 申請(qǐng)人:蔣立本