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1、(10)申请公布号 CN 103884114 A (43)申请公布日 2014.06.25 CN 103884114 A (21)申请号 201410130141.5 (22)申请日 2014.04.01 F24J 2/24(2006.01) F24J 2/05(2006.01) F24J 2/46(2006.01) (71)申请人 王其庆 地址 224302 江苏省盐城市射阳县耦耕镇兴 东街 111 号 (72)发明人 王其庆 王思慧 (54) 发明名称 太阳能热气管 (57) 摘要 本发明涉及一种将太阳能直接给空气加热的 太阳能热气管。其特征在于 ： 在内管 （2） 上设有使 内管腔 （8。
2、） 与外管 （1） 的管体外导通的空心连接 管 （4） 。本发明扩大了太阳能使用范围、 提高了太 阳能的使用效率， 本太阳能热气管经测试， 在 3 月 下旬上午7点半左右太阳能管内空气高于100， 输出能量的时间， 能与人们工作、 生活时间同步， 可作热源向外供能， 如用于供暖、 烘干、 给水加热 到沸腾， 以及向其他生产、 生活等方面需要热能的 场所供能量， 实现一器多用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103884114 A。
3、 CN 103884114 A 1/1 页 2 1. 一种太阳能热气管， 包括上端开口、 下端封密， 内管 （2） 配在外管 （1） 的内腔中， 在外 管 （1） 的内壁与内管 （2） 的外壁之间设有保温真空腔 （7） ， 在内管 （2） 的外壁底部与外管 （1） 的内壁底部之间设有支撑架 （3） ， 其特征在于 ： 在内管 （2） 上设有使内管腔 （8） 与外管 （1） 的 管体外导通的空心连接管 （4） 。 2.根据权利要求1所述的一种太阳能热气管， 其特征在于 ： 所述连接管 （4） 呈弹簧状或 弧线状， 连接管 （4） 材料的线膨胀系数与外管 （1） 、 内管 （2） 材料的线膨胀系数。
4、相同或相近。 权 利 要 求 书 CN 103884114 A 2 1/3 页 3 太阳能热气管 技术领域 0001 本发明涉及一种太阳能加热器， 尤其是一种将太阳能直接给空气加热的太阳能热 气管。 背景技术 0002 目前市场上销售使用的太阳能热水器品种繁多， 而其关键部件是太阳能管 ； 一种 上端开口、 下端封闭的太阳能管使用最为普及， 这种太阳能管工作时管内盛满水， 利用光照 后管内的水吸热升温自动对流， 使水箱中水的温度升高集热储备 ； 主要优缺点 优点 ： 利用太阳能管对光能吸收效率高的特性， 将光能转变成水的热能储存， 使用户获 得热水使用， 方便了生产、 生活， 为节约能源、 减。
5、少污染做出了贡献 ； 缺点 ： 人类主要是以熟食类物品为主食， 而现已普及、 使用多年的太阳能热水器只能提 供热水， 不能煮沸， 所供热水因没有煮沸过， 故不能直接饮用， 实属热水器产品缺陷 ； 在冬季 人们需要取暖却不能供暖， 也是件憾事 ； 再则从提供热水的时间上看， 不能和白天人们工作 的时间同步， 不能和人们上午做饭时间同步， 形成能量使用上的浪费。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种能扩大太阳能使用范围的、 让阳光直接对太阳能管内 空气加热的、 使管内空气在较短时间内达 100以上的、 便于将管内热空气向待加热物体循 环释放热量的一种太阳能热气管 ； 为实现上述目的， 本发。
6、明所采用的技术方案为 ： 该种太阳能热气管， 包括上端开口、 下 端封密， 内管配在外管的内腔中， 在外管的内壁与内管的外壁之间设有保温真空腔， 在内管 的外壁底部与外管的内壁底部之间设有支撑架， 其特征在于 ： 在内管上设有使内管腔与外 管的管体外导通的空心连接管 ； 所述的一种太阳能热气管， 其特征在于 ： 所述连接管呈弹簧状或弧线状， 连接管材料的 线膨胀系数与外管、 内管材料的线膨胀系数相同或相近。 0004 本发明与现有技术相比的有益效果 ： 本发明扩大了太阳能的使用范围、 提高了太阳能的使用效率， 经测试， 在 3 月下旬上午 7 点半左右太阳能管内空气高于 100， 输出能量的时。
7、间， 能与人们工作、 生活时间同步， 可 作热源向外供能， 如用于供暖、 烘干、 给水加热到沸腾， 以及向其他生产、 生活等方面需要热 能的场所供能， 实现一器多用。 0005 附图说明 ： 图 1 是根据本发明一个实例的剖视图 ； 图 2 是本发明另一个实例的局部剖视图 ； 图 3 是本发明第三个实例的局部剖视图 ； 图中 ： 说 明 书 CN 103884114 A 3 2/3 页 4 1. 外管， 2. 内管， 3. 支撑架， 4. 连接管， 5. 管出口， 6 管进口， 7. 真空腔， 8. 内管腔。 0006 具体实施方式 ： 为了进一步说明本发明的上述目的、 技术方案和效果， 以下。
8、通过实施例结合附图及有 关公知的技术知识来说明本发明 ： 如图 1 所示， 本发明在现有技术太阳能管构造的基础上， 如 ： 包括上端开口、 下端封密， 内管 2 配在外管 1 的内腔中， 在外管 1 的内壁与内管 2 的外壁之间设有保温真空腔 7， 在内 管 2 的外壁底部与外管 1 的内壁底部之间设有支撑架 3 ； 创新在于 ： 在内管 2 的底部设有使 内管腔 8 与外管 1 管体外相导通的空心连接管 4 ； 所述连接管4呈弹簧状， 具有弹性， 连接管4材料的线膨胀系数与外管1、 内管2材料的 线膨胀系数相同或相近 ； 如外管 1、 内管 2 均采用高硼硅玻璃材料制成， 该空心连接管 4 。
9、也 是采用高硼硅玻璃材料制成的 ； 连接管 4 上的管出口 5、 管进口 6， 分别与内管 2、 外管 1 相连接有多种连接实施方式 ； 如图 1 所示的为本发明的一个实施例， 连接管 4 配在内管 2 底部的支撑架 3 中心孔内， 连接管 4 的管出口 5 穿过内管 2 底部后与内管腔 8 相连通， 管出口 5 与内管 2 在连接处密 封 ； 连接管 4 的管进口 6 穿过外管 1 底部与外管 1 管体外相导通， 管进口 6 与外管 1 在连接 处密封 ； 如图2、 图3所示的为本发明的第二、 第三个实施例， 连接管4的一头配在内管2底部内 腔的两管壁上， 并使连接处密封为一体， 在内管 2。
10、 内腔中的连接管 4 上设有管出口 5 ； 连接 管 4 的管进口 6 穿过外管 1 与外管 1 管体外相导通， 并在连接处密封为一体 ； 综上所述， 连接管4与太阳能管的外管1、 内管2管壁相连接的方法及形式有多种， 只要 是将连接管 4 的两端分别与太阳能管的外管 1、 内管 2 管壁分别密封相连， 让外管 1 管体外 空气经连接管 4 流入内管 2 的内管腔 8 接法均可， 均在本专利申请公开的范围之内 ； 相关要求、 结构功能描述 ： 1） 连接管 4 的材料 制造连接管 4 材料的线膨胀系数应与制造太阳能管材料的线膨胀系数相同或相近， 确 保太阳能管在温度变化过程中内、 外管与连接管。
11、 4 在连接处不出现破裂、 炸裂现象 ； 2） 连接管 4 具有弹性 实验证明， 对连接管4分别施加工作状态的拉力和压力时， 连接管4就会被拉长和被压 短， 当外力撤销时， 连接管 4 恢复原长， 连接管 4 不会损坏 ； 3） 连接管 4 长度变化量应大于太阳能内管 2 长度变化量 即呈弹簧状的连接管 4 在其弹簧的两端， 受到拉力和压力时的长度增加量和长度减小 量， 都应大于内管 2 在温度变化过程中所产生的长度缩短最大值和长度增加最大值， 确保 太阳能管在使用过程中不会出现外管 1、 内管 2、 连接管 4 的断裂、 破裂现象 ； 例如 ： 外管 1 管外温度是 50， 受光照后内管 2。
12、 内温度增至 300， 管内、 外温差是 t = 350， 在这一过程中内管 2 因升温而致的长度增量为 ： l 1 =1700 3.3 10- 6350 = 1.96 ， 这时所选用连接管 4 的弹性范围应大于 1.96 ， 即应留有足够的余量， 以确保使用中质量安全 ； 上述l 1的计算依据是线膨胀长度增量公式ltl0 = l0t， 式中的1700是 581800 太阳能管内管 2 的长度， 3.3106是制造太阳能管材料高硼硅玻璃的线热膨胀 说 明 书 CN 103884114 A 4 3/3 页 5 系数 ； 如采用外径是 7-9 、 壁厚 1-2 的高硼硅玻璃管绕制六圈弹簧状连接管 。
13、4， 连接管 4 的弹簧外径为45左右， 弹簧相邻两圈对应点在中径上的轴向距离节距为9左右可满足 上述要求 ； 4） 太阳能管外管 1、 内管 2 的管壁均能承受连接管 4 的反作用力 经实验 ： 在太阳能管的外管 1、 内管 2 侧面管壁上分别加上 245N 相向与相反方向作用 力各三十天， 太阳能管完好如初未损坏 ； 工作原理 ： 太阳能管受到光照后管内空气温度升高自动上移， 同时管外温度较低的空气经连接管 4 流入太阳能管内管 2 底部， 新流进的空气在徐徐上升的过程中得到加热逐渐升温， 达到设 定温度后被输出给指定物体加热 ； 有关热空气温度的设定、 如何循环输出热空气使用， 本专利不作叙述。 说 明 书 CN 103884114 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103884114 A 6 2/2 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 103884114 A 7 。