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波纹管组件及太阳能集热器

阅读:1027发布:2020-05-28

专利汇可以提供波纹管组件及太阳能集热器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 申请 涉及 太阳能 设备技术领域,尤其是涉及一种 波纹管 组件及 太阳能集热器 ,波纹管组件包括:波纹管以及缓冲连接件;其中,波纹管为S型结构,且波纹管的一端与缓冲连接件的一端相连接,波纹管的另一端用于连接太阳能集热器的内金属管,缓冲连接件的另一端用于连接太阳能集热器的外玻璃管。本波纹管组件采用S型结构波纹管,避免了传统形态波纹管 刚度 大、弹性小、补偿能 力 小等缺点,有效补偿了太阳能集热器的内金属管由于热胀冷缩效应产生的位移,延长了太阳能集热器的使用寿命,保障了太阳能集热器的工作效率,且结构简单,易于加工,成本较低。,下面是波纹管组件及太阳能集热器专利的具体信息内容。

1.一种波纹管组件,其特征在于,包括:波纹管以及缓冲连接件;其中,所述波纹管为S型结构,且所述波纹管的开口呈渐收状;所述波纹管的一端与所述缓冲连接件的一端相连接,所述波纹管的另一端用于连接太阳能集热器的内金属管,所述缓冲连接件的另一端用于连接所述太阳能集热器的外玻璃管。
2.根据权利要求1所述的波纹管组件,其特征在于,所述波纹管组件还包括第一直边段、第二直边段以及连接段;所述波纹管的数量为至少一个,当所述波纹管的数量为一个时,所述波纹管的一端与所述第一直边段相连接,且所述第一直边段与所述缓冲连接件相连接;所述波纹管的另一端通过所述连接段与所述第二直边段相连接,且所述第二直边段与所述内金属管相连接;
当所述波纹管的数量为多个时,多个所述波纹管顺次相连接,多个所述波纹管中靠近所述缓冲连接件的所述波纹管的一端与所述第一直边段相连接;多个所述波纹管中远离所述缓冲连接件的所述波纹管的一端通过所述连接段与所述第二直边段相连接,且所述第二直边段与所述内金属管相连接。
3.根据权利要求2所述的波纹管组件,其特征在于,所述波纹管、所述第一直边段、所述第二直边段以及所述连接段为一体式结构。
4.根据权利要求1所述的波纹管组件,其特征在于,所述波纹管为金属波纹管。
5.根据权利要求2所述的波纹管组件,其特征在于,所述缓冲连接件包括缓冲部以及连接部,且所述连接部与所述缓冲部的一端相连接;所述缓冲部为半圆环结构,所述缓冲部用于消除所述波纹管的弹性应
6.根据权利要求5所述的波纹管组件,其特征在于,所述连接部为条形结构,所述缓冲部与所述波纹管通过所述连接部相连接;所述连接部远离所述缓冲部的一端与所述第一直边段相连接,且所述连接部与所述第一直边段相贴合。
7.根据权利要求5所述的波纹管组件,其特征在于,所述波纹管组件还包括连接件,所述连接件的一端与所述缓冲部的一端相连接,所述连接件的另一端与所述外玻璃管相连接。
8.根据权利要求7所述的波纹管组件,其特征在于,所述连接件为可伐金属连接件。
9.根据权利要求2所述的波纹管组件,其特征在于,所述波纹管组件还包括法兰环,所述第二直边段与所述内金属管通过所述法兰环相连接。
10.一种太阳能集热器,其特征在于,包括权利要求1至9中任一项所述的波纹管组件。

说明书全文

波纹管组件及太阳能集热器

技术领域

[0001] 本申请涉及太阳能设备技术领域,尤其是涉及一种波纹管组件及太阳能集热器

背景技术

[0002] 目前,太阳能集热器作为太阳能的核心器件,得到了广泛的应用,而波纹管起到补偿集热器工作过程中,内金属管与外玻璃管的膨胀差的作用,因此,波纹管作为太阳能集热器的重要组成部分也被广泛研究及应用,而现有技术及市面上流通的波纹管补偿能有限,且刚度大、弹性差以及耐压能力差,在使用过程中很容易受压损坏,寿命短,影响太阳能的集热效率。实用新型内容
[0003] 本申请的目的在于提供一种波纹管组件及太阳能集热器,以解决现有技术中存在的波纹管补偿能力有限且刚度大导致耐压能力差的技术问题。
[0004] 本申请提供了一种波纹管组件,包括:波纹管以及缓冲连接件;其中,所述波纹管为S型结构,且所述波纹管的开口呈渐收状;所述波纹管的一端与所述缓冲连接件的一端相连接,所述波纹管的另一端用于连接太阳能集热器的内金属管,所述缓冲连接件的另一端用于连接所述太阳能集热器的外玻璃管。
[0005] 在上述技术方案中,进一步地,所述波纹管组件还包括第一直边段、第二直边段以及连接段;所述波纹管的数量为至少一个,当所述波纹管的数量为一个时,所述波纹管的一端与所述第一直边段相连接,且所述第一直边段与所述缓冲连接件相连接;所述波纹管的另一端通过所述连接段与所述第二直边段相连接,且所述第二直边段与所述内金属管相连接;
[0006] 当所述波纹管的数量为多个时,多个所述波纹管顺次相连接,多个所述波纹管中靠近所述缓冲连接件的所述波纹管的一端与所述第一直边段相连接;多个所述波纹管中远离所述缓冲连接件的所述波纹管的一端通过所述连接段与所述第二直边段相连接,且所述第二直边段与所述内金属管相连接。
[0007] 在上述任一技术方案中,进一步地,所述波纹管、所述第一直边段、所述第二直边段以及所述连接段为一体式结构。
[0008] 在上述任一技术方案中,进一步地,所述波纹管为金属波纹管。
[0009] 在上述任一技术方案中,进一步地,所述缓冲连接件包括缓冲部以及连接部,且所述连接部与所述缓冲部的一端相连接;所述缓冲部为半圆环结构,所述缓冲部用于消除所述波纹管的弹性应力
[0010] 在上述任一技术方案中,进一步地,所述连接部为条形结构,所述缓冲部与所述波纹管通过所述连接部相连接;所述连接部远离所述缓冲部的一端与所述第一直边段相连接,且所述连接部与所述第一直边段相贴合。
[0011] 在上述任一技术方案中,进一步地,所述波纹管组件还包括连接件,所述连接件的一端与所述缓冲部的一端相连接,所述连接件的另一端与所述外玻璃管相连接。
[0012] 在上述任一技术方案中,进一步地,所述连接件为可伐金属连接件。
[0013] 在上述任一技术方案中,进一步地,所述波纹管组件还包括法兰环,所述第二直边段与所述内金属管通过所述法兰环相连接。
[0014] 本申请还提供了一种太阳能集热器,包括上述任一技术方案所述的波纹管组件,因而,具有该装置的全部有益技术效果,在此,不再赘述。
[0015] 与现有技术相比,本申请的有益效果为:
[0016] 本申请提供的波纹管组件,包括:波纹管以及缓冲连接件;其中,波纹管为S型结构,且波纹管的开口呈渐收状,使得从波峰到波谷或者波谷到波峰的部分波纹管呈收腰状,进而使得采用此结构波纹管的太阳能集热器能够利用S型波纹管的弹性作用,有效地吸收内金属管在温度变化时由于热胀冷缩效应产生的位移,避免外玻璃管炸裂,且波纹管的数量为多个时,多个波纹管顺次相连接进而使得波纹管为多个连续的S型结构,弹性作用显著增强;且波纹管的一端与缓冲连接件的一端相连接,波纹管的另一端与太阳能集热器的内金属管相连接,缓冲连接件的另一端与太阳能集热器的外玻璃管相连接,使得波纹管受到内金属管由于热胀冷缩效应产生应力时,能够得到缓冲连接件的缓冲支持,波纹管与太阳能集热器的外玻璃管之间通过缓冲连接件进行连接,避免波纹管直接与太阳能集热器的外玻璃管相接触,使得波纹管与太阳能集热器的外玻璃管之间的连接处产生应力集中,导致太阳能集热器的外玻璃管破损。
[0017] 具体地,本申请提供的波纹管组件在使用时,太阳能集热器的金属管进行集中热量,由于热胀冷缩效应,太阳能集热器的内金属管体积出现膨胀,内金属管会对波纹管施加拉力,此时,沿与内金属管的长度方向延伸的具有S型结构的波纹管由于自身弹性会进行受力拉伸,吸收内金属管热膨胀产生的位移,避免外玻璃管受到拉力破损;当太阳能集热器的内金属管停止进行集中热量时,内金属管遇冷体积收缩,内金属管会对波纹管施加压力,此时,沿与内金属管的长度方向延伸的具有S型结构的波纹管受力压缩,吸收内金属管遇冷收缩产生的位移,进而避免外玻璃管受到压力破损;本波纹管组件提供的沿平行于内金属管的延伸方向呈S型结构分布的波纹管具有弹性大、灵敏度高、轴向位移大等特点,能够迅速、有效地吸收内金属管对波纹管施加的力,使得太阳能集热器的外玻璃管不受力,避免破损;且波纹管与太阳能集热器的外玻璃管之间通过缓冲连接件进行连接,使得缓冲连接件能够进一步抵消波纹管对外玻璃管产生的应力。
[0018] 可见,本波纹管组件采用S型结构的波纹管,具有刚度小、弹性大、灵敏度高、轴向位移大以及可塑性好的特点,避免了传统形态的波纹管刚度大、弹性小,补偿能力小等缺点,本申请提供的波纹管组件有效补偿了太阳能集热器的内金属管由于热胀冷缩效应产生的位移,延长了太阳能集热器的使用寿命,保障了太阳能集热器的工作效率,且结构简单,易于加工,成本较低。
[0019] 本申请提供的太阳能集热器,包括上述所述的波纹管组件,因而,通过本波纹管组件能够有效延长太阳能集热器的使用寿命,且结构简单、易于加工,具有很好的实用性。附图说明
[0020] 为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021] 图1为本申请实施例提供的波纹管组件的结构示意图;
[0022] 图2为本申请实施例提供的波纹管组件的又一结构示意图;
[0023] 图3为本申请实施例提供的波纹管组件的部分结构示意图;
[0024] 图4为本申请实施例提供的波纹管组件的又一部分结构示意图;
[0025] 图5为图1提供的波纹管组件在A处的放大结构示意图。
[0026] 附图标记:
[0027] 1-波纹管,2-缓冲连接件,201-缓冲部,202-连接部,3-第一直边段,4-第二直边段,5-连接段,6-内金属管,7-外玻璃管,8-连接件,9-法兰环。

具体实施方式

[0028] 下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0029] 通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。
[0030] 基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0031] 在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0032] 在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0033] 下面参照图1至图5描述根据本申请一些实施例所述的波纹管组件及太阳能集热器。
[0034] 参见图1至图5所示,本申请的实施例提供了一种波纹管组件,包括:波纹管1以及缓冲连接件2;其中,波纹管1为S型结构,且波纹管1的开口呈渐收状,使得从波峰到波谷或者波谷到波峰的部分波纹管呈收腰状,进而使得采用此结构波纹管1的太阳能集热器能够利用S型波纹管1的弹性作用,有效地吸收内金属管6在温度变化时由于热胀冷缩效应产生的位移,避免外玻璃管7炸裂,且波纹管1的数量为多个时,多个波纹管1顺次相连接进而使得波纹管1为多个连续的S型结构,弹性作用显著增强;且波纹管1的一端与缓冲连接件2的一端相连接,波纹管1的另一端与太阳能集热器的内金属管6相连接,缓冲连接件2的另一端与太阳能集热器的外玻璃管7相连接,使得波纹管1受到内金属管6由于热胀冷缩效应产生应力时,能够得到缓冲连接件2的缓冲支持,波纹管1与太阳能集热器的外玻璃管7之间通过缓冲连接件2进行连接,避免波纹管1直接与太阳能集热器的外玻璃管7相接触,使得波纹管1与太阳能集热器的外玻璃管7之间的连接处产生应力集中,导致太阳能集热器的外玻璃管
7破损。
[0035] 具体地,本申请提供的波纹管组件在使用时,太阳能集热器的金属管进行集中热量,由于热胀冷缩效应,太阳能集热器的内金属管6体积出现膨胀,内金属管6会对波纹管1施加拉力,此时,沿与内金属管6的长度方向延伸的具有S型结构的波纹管1由于自身弹性会进行受力拉伸,吸收内金属管6热膨胀产生的位移,避免外玻璃管7受到拉力破损;当太阳能集热器的内金属管6停止进行集中热量时,内金属管6遇冷体积收缩,内金属管6会对波纹管1施加压力,此时,沿与内金属管6的长度方向延伸的具有S型结构的波纹管1受力压缩,吸收内金属管6遇冷收缩产生的位移,进而避免外玻璃管7受到压力破损;本波纹管组件提供的沿平行于内金属管6的延伸方向呈S型结构分布的波纹管1具有弹性大、灵敏度高、轴向位移大等特点,能够迅速、有效地吸收内金属管6对波纹管1施加的力,使得太阳能集热器的外玻璃管7不受力,避免破损;且波纹管1与太阳能集热器的外玻璃管7之间通过缓冲连接件2进行连接,使得缓冲连接件2能够进一步抵消波纹管1对外玻璃管7产生的应力。
[0036] 可见,本波纹管组件采用S型结构的波纹管1,具有刚度小、弹性大、灵敏度高、轴向位移大以及可塑性好的特点,避免了传统形态的波纹管刚度大、弹性小、补偿能力小等缺点,本申请提供的波纹管组件有效补偿了太阳能集热器的内金属管6由于热胀冷缩效应产生的位移,延长了太阳能集热器的使用寿命,保障了太阳能集热器的工作效率,且结构简单,易于加工,成本较低。
[0037] 其中,可选地,波纹管1与缓冲连接件2之间的连接方式为焊接,当然,不仅限于此。
[0038] 其中,可选地,波纹管1与太阳能集热器的内金属管6之间的连接方式为焊接,当然,不仅限于此。
[0039] 在本申请的一个实施例中,优选地,如图1至图5所示,波纹管组件还包括第一直边段3、第二直边段4以及连接段5;波纹管1的数量为至少一个,当波纹管1的数量为一个时,波纹管1的一端与第一直边段3相连接,且第一直边段3与缓冲连接件2相连接;波纹管1的另一端通过连接段5与第二直边段4相连接,且第二直边段4与内金属管6相连接;
[0040] 当波纹管1的数量为多个时,多个波纹管1顺次相连接,多个波纹管1中靠近缓冲连接件2的波纹管1的一端与第一直边段3相连接;多个波纹管1中远离缓冲连接件2的波纹管1的一端通过连接段5与第二直边段4相连接,且第二直边段4与内金属管6相连接。
[0041] 在该实施例中,当波纹管1的数量为一个时,波纹管1的一端与第一直边段3的一端相连接,第一直边段3的另一端与缓冲连接件2的一端相连接,且第一直边段3与缓冲连接件2紧密贴合,使得第一直边段3与缓冲连接件2之间受力均匀,避免第一直边段3以及缓冲连接件2局部受力过大导致损坏;波纹管1的另一端通过连接段5与第二直边段4的一端相连接,使得波纹管1的S型结构得到延伸,进而使得波纹管1的另一端与第二直边段4圆滑过渡连接,避免连接处产生尖点,易受力破损,第二直边段4的另一端与法兰环9相连接,且第二直边段4与法兰环9紧密贴合,使得第二直边段4与法兰环9之间受力均匀,避免局部受力不均导致第二直边段4以及法兰环9损坏;
[0042] 当波纹管1数量为多个时,多个波纹管1顺次相连接,使得波纹管1形成连续S型结构,进而使得波纹管1的弹性显著提高,对内金属管6由于热胀冷缩效应引起的位移的补偿效果也显著增强,最大程度的避免了外玻璃管7受力炸裂,最大程度的延长了太阳能集热器的使用寿命并降低了维护成本,此时,第一直边段3与最靠近缓冲连接件2的波纹管1的一端相连接,第二直边段4与最靠近内金属管6的波纹管1的一端相连接。
[0043] 其中,可选地,连接段5为钩型结构,包括弧形部与延伸部,且弧形部与延伸部为一体式结构;其中,延伸部远离弧形部的一端与波纹管1相连接,弧形部远离延伸部的一端与第二直边段4相连接,使得波纹管1的S型结构得到延伸,进而使得波纹管1与第二直边段4通过连接段5进行圆滑过渡连接,能够避免连接处产生尖点,进而避免连接处受力破损。
[0044] 在本申请的一个实施例中,优选地,如图1至图5所示,波纹管1、第一直边段3、第二直边段4以及连接段5为一体式结构。
[0045] 在该实施例中,波纹管1、第一直边段3、第二直边段4以及连接段5为一体式结构,无连接点,使得在承受应力时,不会出现连接点受力断裂的情况,保障了波纹管组件的弹性。
[0046] 在本申请的一个实施例中,优选地,如图1至图5所示,波纹管1为金属波纹管。
[0047] 在该实施例中,金属波纹管相比非金属波纹管具有良好的可塑性以及耐热性,且易于与内金属管6进行连接,金属波纹管能够及时传导内金属管6集中的热量,避免连接处局部受热变形甚至断裂,导致太阳能集热器无法正常工作。
[0048] 在本申请的一个实施例中,优选地,如图1至图5所示,缓冲连接件2包括缓冲部201以及连接部202,且连接部202与缓冲部201的一端相连接;缓冲部201为半圆环结构,缓冲部201用于消除波纹管1的弹性应力。
[0049] 在该实施例中,波纹管1通过第一直边段3连接部202远离缓冲部201的一端相连接,当波纹管1受到内金属管6由于热胀冷缩效应产生的应力时,波纹管1会对第一直边段3以及连接部202产生相应的力,第一直边段3与连接部202紧密贴合,使得连接部202受力均匀,避免连接部202受损。
[0050] 其中,可选地,连接部202与缓冲部201为一体式结构,使得连接部202与缓冲部201之间无连接点,能够有效避免连接点处断裂。
[0051] 在本申请的一个实施例中,优选地,如图1至图5所示,连接部202为条形结构,连接部202用于连接缓冲部201以及波纹管1,且连接部202远离缓冲部201的一端与第一直边段3相连接,且连接部202与第一直边段3相贴合。
[0052] 在该实施例中,连接部202远离缓冲部201的一端为结构,且连接部202远离缓冲部201的一端的水平端面与第一直边段3相贴合,并在贴合处进行焊接,使得焊接接口处圆滑过渡,不会产生应力集中,避免连接部202与第一直边段3的连接处受力破损,且此时通过缓冲部201的半圆环结构能够抵消掉连接部202所受到的力,避免外玻璃管7受力破损,导致太阳能集热器无法正常工作。
[0053] 其中,可选地,第一直边段3的端口外径比连接部202的端面大2mm,使得第一直边段3具有足够的焊接位置与连接部202进行焊接。
[0054] 在本申请的一个实施例中,优选地,如图1至图5所示,波纹管组件还包括连接件8,连接件8的一端与缓冲部201的一端相连接,连接件8的另一端与外玻璃管7相连接。
[0055] 在该实施例中,连接件8的一端与缓冲部201远离连接部202的一端相连接,连接件8的另一端与外玻璃管7相连接,且连接件8与缓冲部201之间的连接方式为对接焊接,比角焊接的焊接方式焊接的更加牢靠,且应力集中程度较小,密封性也更好。
[0056] 在本申请的一个实施例中,优选地,如图1至图5所示,连接件8为可伐金属连接件。
[0057] 在该实施例中,可伐金属连接件具有与外玻璃管7相近的线膨胀系数,且具有良好的可塑性,使得可伐金属连接件能够与外玻璃管7进行高效封接。
[0058] 其中,可选地,可伐金属连接件呈筒状,且可伐金属连接件的直径略小于外玻璃管7的直径,可伐金属连接件能够插接至外玻璃管7内,并与外玻璃管7进行高效封接,连接强度大且密封效果好。
[0059] 在本申请的一个实施例中,优选地,如图1至图5所示,波纹管组件还包括法兰环9,第二直边段4与内金属管6通过法兰环9相连接。
[0060] 在该实施例中,法兰环9与第二直边段4相贴合,使得比常规连接方式连接的更紧密,连接强度大,且接口处圆滑细致,不会产生集中应力。
[0061] 其中,可选地,法兰环9与第二直边段4之间的连接方式为焊接,当然,不仅限于此。
[0062] 其中,可选地,法兰环9为现有技术中常见的法兰环,本领域技术人员完全可以理解,在此不再赘述。
[0063] 本申请的实施例还提供一种太阳能集热器,包括上述任一实施例所述的波纹管组件,因而,具有该装置的全部有益技术效果,在此,不再赘述。
[0064] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
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