[发明专利]太阳能集热管的偏心内管支架及其安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保能源技术，特别是涉及一种太阳能集热管的偏心内管支架及其安 装技术。

背景技术

太阳能集热管是太阳能热水器的特殊关键部分，它是收集太阳能与常温水进行 热交换的功能性部件，但传统的太阳能集热管结构，其集热效益欠佳是显而易见的， 即：内管外表面圆周上所镀有的集热膜，在实际应用中，仅为朝阳的那一边能起到 集热作用，而背阳的一边几乎起不到集热作用，是被搁置而白白的浪费了。如何能 使集热的内管外表面在360°方向上都能接受阳光直接的和间接的照射，这是问题 的关键所在。

在太阳能集热管背阳的那一边，假设安置一个平面性反射镜，或许稍能改善一 些集热效果，但因没有聚焦效应，集热效果是不会处于最佳状态。而且太阳能热水 器一般都安置在民用居住建筑物的顶层房顶外，通常人们是不会，也不易经常去打 扫，清洗的，日久后外露反射镜上积尘，使反射镜也起不到应有的作用，这就是说， 想外设具有折射聚焦功能结构的反射镜，也是无济于事的。

原本传统的太阳能集热管，外管是无色透明的玻璃管，它与外表面上镀有集热 膜的内管之间是处于同心位置(见图1)，并且相互间被密封，其间还抽为真空状态。 这一切不仅起到了保护内管1’表面镀膜层11’作用，也起到了内管集热后，其热 量不易外传反流的隔热作用。人们日常生活中所用的热水瓶，其热水瓶胆外层的内 表面就镀有反射膜。如果将太阳能集热管的外管内表面圆周的一部分(比如在180 °范围)也镀有反射膜；由于该反射膜是处于圆弧凹面上，因此具有折射聚焦效应， 用其收集阳光，聚焦后对太阳能集热内管背阳的一边辐照加热，即可解决原先集热 管背阳面不起作用的弊病，从总体上可实现对集热管全面集热的效果，大大提高了 热效率。为了能使外管的一半表面上镀有反射膜21的弧形面，具有一定的受阳光照 射的空间和最佳的折射聚焦效应，则镀有集热膜11的内管须置于偏心位置状态(见 图2)，即外管的中心O1与内管的中心O2偏离一定的距离E。

通过什么能将内管处于外管内的特定偏心位置上？这就需要至少有二个特殊的 支架，前后将内管稳固地托起夹持。为此对支架的结构设计就有一定的要求，其要 点为：

1)能使内管被稳固地支托起，不失位。

2)能使内管与外管之间相互处于一个被设定的偏心位置上。

3)支架本质上是个弹性构件，这其中除了材质因素外；从几何学角度上必须是 具有良好的弹性要素。

4)支架结构上应尽量减弱热传导的可能性，即不要使内管已集聚的热量反传导 给外管，而流失掉。

5)支架的结构又能便于以后插置内管和置入支架一次同时完成的可行性，即在 外管内插(放)入内管和支架时不会擦伤外管内壁的反射膜。

6)支架自身的制造应具有良好的工艺性，便于批量生产。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能使 内管固定于外管内的偏心位置上，能有效减弱内管与外管之间的热传导的，安装时 能避免擦伤外管内壁反射膜的太阳能集热管的偏心内管支架及其安装方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种太阳能集热管的偏心内管支架， 其特征在于，所述支架为轴对称的带状长条结构，长带的一端至另一端依次为内管 夹持段、支撑段、外管内卡段、支撑段、内管夹持段，其中二内管夹持段为圆弧(线) 段，其圆弧长度小于π×Ra(内管的外圆半径)，用于夹持(固定)内管；二支撑段 为直线段，直线段的长度为[Rb(外管内壁圆弧半径)-Ra(内管的外圆半径)]至 2[Rb(外管内壁圆弧半径)-Ra(内管的外圆半径)]，支撑段用于支撑内管，使内 管能置于外管内的偏心位置；外管内卡段为圆弧段，其圆弧长度为13π×Rb(外管 内壁圆弧半径)/12至3π×Rb(外管内壁圆弧半径)/2，用于卡(嵌)住外管的内 壁。

进一步的，所述支架长带的二(内管夹持段)顶端设设有凸起结构。

进一步的，所述顶端的凸起结构为冲制小凸包形式。

进一步的，所述顶端的凸起结构为三角形尖角弯头。

进一步的，所述顶端的凸起结构为小矩形弯头。

本发明所述太阳能集热管的偏心内管支架的安装方法，其特征在于，内管和支 架同时插入外管进行安装，安装步骤如下：