自動感溫阻斷式防過熱熱管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動感溫阻斷式防過熱熱管，具有蒸發段和冷凝段，所述冷凝段內靠近蒸發段的位置設置有用于在系統溫度達到特定溫度時切斷蒸發段與冷凝段熱量傳遞的自動阻斷裝置。本實用新型從高溫產生源頭進行防過熱保護，有效解決客戶在氣溫相對較高的季節或地區使用、及客戶長期不使用太陽能熱水器系統時出現的系統過熱問題。
【專利說明】
自動感溫阻斷式防過熱熱管
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及一種自動感溫阻斷式防過熱熱管，屬于熱管結構結構設計領域。 【背景技術】
[0002]熱管(如圖1所示)是一種高效的被動傳熱元件，在航空、航天、電子、熱控制、工業節能等領域已得到廣泛的應用。近幾年，隨著能源緊張和節能要求的不斷提高，熱管在家用太陽能熱水器中的使用越來越受到重視，融合熱管技術的家用太陽能熱水器系統在近十年內逐漸興起。熱管式一體承壓太陽能熱水器、太陽能熱管集熱器較之普通型太陽能熱水器、 太陽能集熱器，具有可靠性高，集熱效率高等優勢，在氣溫相對較低的地區也可以正常使用，但是在氣溫相對較高的季節或者地區使用和客戶長期不使用太陽能熱水器時會導致太陽能會出現過熱現象。為了保證熱管式一體承壓太陽能熱水器、太陽能熱管集熱器的正常運行，系統防過熱是必須解決的問題，如果水箱溫度超過70°C，高溫不僅使得T/P閥經常打開浪費水資源，而且對分體系統的管道及附件長期高溫壽命影響也很大，更嚴重的是如果長期高溫下運作會使不銹鋼水箱及不銹鋼部件的壽命大大降低，對太陽能熱水器系統有不可逆轉的損傷，并且存在安全隱患。
[0003]為降低太陽能熱利用系統的運行溫度，減小過熱對太陽能熱水器系統造成的危害，保證系統的安全穩定運行，解決對客戶長期不使用導致太陽能熱水系統損壞等問題，目前行業中已有多種系統過熱保護措施，常用的防過熱措施有:加裝T/P閥的防過熱水箱，加大系統膨脹罐的容積，設置儲熱水箱和熱平衡水箱，電控遮陽，電控散熱器，防過熱功能太陽能集熱器等。但是這些措施都是“治標不治本”，沒有從產生高溫的源頭進行防過熱保護， 系統高溫過熱問題依然存在。【實用新型內容】
[0004]對此，本實用新型旨在提供一種結構更為合理的熱管，從高溫產生源頭進行防過熱保護，有效解決在氣溫相對較高的季節或地區使用、以及客戶長期不使用太陽能熱水器系統時容易出現的系統過熱問題。
[0005]實現本實用新型目的的技術方案是:
[0006]—種自動感溫阻斷式防過熱熱管，具有蒸發段和冷凝段，所述冷凝段內靠近蒸發段的位置設置有用于在系統溫度達到特定溫度時切斷蒸發段與冷凝段熱量傳遞的自動阻斷裝置。
[0007]上述技術方案中，所述自動阻斷裝置包括關閉帽、彈性部件、感溫變形部件和固定架，所述固定架固定在冷凝段內部，其上設有供熱媒通過的通道，所述關閉帽具有適于封堵所述通道的密封面，其通過活動桿活動安裝在固定架上，所述彈性部件部分或全部采用彈性金屬制成，所述感溫變形部件部分或全部采用形狀記憶合金制成，所述彈性部件和感溫變形部件設在活動桿上所述固定架兩側，兩者相配合為關閉帽開閉通道提供移動動力，所述特定溫度為所述形狀記憶合金的相變溫度。
[0008]上述技術方案中，所述彈性部件為螺旋形彈簧。
[0009]上述技術方案中，所述感溫變形部件由數個碗狀構件疊設構成，部分或全部碗狀構件采用形狀記憶合金制成。[〇〇1〇]本實用新型具有積極的效果:
[0011](1)本實用新型中通過設置自動阻斷裝置，在系統達到特定溫度時，自動阻斷裝置動作切斷蒸發段與冷凝段的熱量傳遞即阻斷熱媒由蒸發段1流入冷凝段流動，從根源解決系統過熱的問題，且無需人為控制，實現自動感溫阻斷，從而保護系統安全。
[0012](2)本實用新型中的自動阻斷裝置包括關閉帽、彈性部件、感溫變形部件和固定架，所述固定架固定在冷凝段內部，其上設有供熱媒通過的通道，所述關閉帽具有適于封堵所述通道的密封面，其通過活動桿活動安裝在固定架上，所述彈性部件部分或全部采用彈性金屬制成，所述感溫變形部件部分或全部采用形狀記憶合金制成，所述彈性部件和感溫變形部件設在活動桿上所述固定架兩側，兩者相配合為關閉帽開閉通道提供移動動力，所述特定溫度為所述形狀記憶合金的相變溫度，采用上述結構，當系統即太陽能熱水器水箱內溫度較低時，形狀記憶合金的實際溫度低于形狀記憶合金的相變溫度，感溫變形部件不發生變形，此時通道處于被打開狀態，蒸發段的熱量可以正常傳遞到冷凝段，當系統即太陽能熱水器水箱內溫度過高時，形狀記憶合金的實際溫度等于或高于形狀記憶合金的相變溫度(70°C以上)，形狀記憶合金發生伸縮變形，即所述感溫變形部件的長度發生了伸縮變化， 此時在感溫變形部件或者彈性部件的作用下帶動關閉帽移動將通道關閉，這時蒸發段的熱量就無法傳遞到冷凝段，無法給系統加熱，這樣就實現從根源上進行防過熱保護的目的，且整個過程無需人為控制，實現自動感溫阻斷，從而保護系統安全。而當系統經過使用或者散熱后溫度降低，形狀記憶合金又會變回原狀，此時活動桿與關閉帽移動復位將通道打開，熱管的蒸發段與冷凝段重新連通，繼續傳遞熱量。【附圖說明】
[0013]圖1為熱管的結構示意圖；
[0014]圖2為實施例1中第一種自動感溫阻斷式防過熱熱管的結構示意圖(通道打開狀態)；
[0015]圖3為實施例1中第一種自動感溫阻斷式防過熱熱管的結構示意圖(通道關閉狀態)；
[0016]圖4為實施例1中第二種自動感溫阻斷式防過熱熱管的結構示意圖(通道打開狀態)；
[0017]圖5為實施例1中第二種自動感溫阻斷式防過熱熱管的結構示意圖(通道關閉狀態)；
[0018]圖6為實施例2中自動感溫阻斷式防過熱熱管的結構示意圖(通道打開狀態)；
[0019]圖7為實施例2中自動感溫阻斷式防過熱熱管的結構示意圖(通道關閉狀態)。
[0020]圖中所示附圖標記為:1_蒸發段;2-冷凝段;3-關閉帽;31-密封面;4-彈性部件;5-感溫變形部件;6-固定架;61-通道;7-活動桿。【具體實施方式】
[0021]下面結合說明書附圖對本實用新型中的具體結構做以說明:
[0022]—種自動感溫阻斷式防過熱熱管，如圖所示，其具有蒸發段1和冷凝段2,所述冷凝段2內靠近蒸發段1的位置設置有用于在系統溫度達到特定溫度(如70°C以上)時切斷蒸發段1與冷凝段2熱量傳遞的自動阻斷裝置。通過設置自動阻斷裝置，在系統(水箱)達到特定溫度時，自動阻斷裝置動作切斷蒸發段1與冷凝段2的熱量傳遞即阻斷熱媒由蒸發段1流入冷凝段2流動，從根源解決系統過熱的問題，且無需人為控制，實現自動感溫阻斷，從而保護系統安全。
[0023]本實施例中，所述自動感溫阻斷裝置包括關閉帽3、彈性部件4、感溫變形部件5和固定架6,所述固定架6固定在冷凝段2內部，其上設有供熱媒通過的通道61，所述關閉帽3具有適于封堵所述通道61的密封面31，其通過活動桿7活動安裝在固定架6上，所述彈性部件4 部分或全部采用彈性金屬制成，所述感溫變形部件5部分或全部采用形狀記憶合金制成，所述彈性部件4和感溫變形部件5設在活動桿7上所述固定架6兩側，所述彈性部件4和感溫變形部件5相配合為關閉帽3開閉通道61提供移動動力，所述特定溫度為所述形狀記憶合金的相變溫度。本實施例中通過設置自動感溫阻斷裝置能在系統溫度達到特定溫度(70°C以上) 即溫度過高時，形狀記憶合金受熱變形，所述感溫變形部件5發生伸縮變形，關閉帽3被帶動移動從而通過其上密封面31將通道61關閉以切斷蒸發段1與冷凝段2間的熱量傳遞，從而從根源解決系統過熱的問題，且無需人為控制，實現自動感溫阻斷，從而保護系統安全。所述形狀記憶合金采用具有雙程記憶效應的記憶合金。
[0024]進一步，如圖2至圖5所示，本實施例中所述關閉帽3和彈性部件4設置在所述固定架6—側，感溫變形部件5設置在所述固定架6的另一側，系統溫度較低時，所述關閉帽3在所述彈性部件4的作用下與固定架6分開，從而使所述通道61處于打開狀態，這時蒸發段1可以正常傳遞熱量到冷凝段2,而當系統溫度過高時，形狀記憶合金受熱發生形變，感溫變形部件5長度伸長并克服所述彈性部件4的彈力帶動所述關閉帽3向固定架6移動使密封面31封堵所述通道61，從而切斷蒸發段1與冷凝段2間的熱量傳遞，從而從根源上進行防過熱保護的目的。而當系統經過使用或者散熱溫度降低后，形狀記憶合金變回原狀，此時活動桿7與關閉帽3在彈性部件4作用下復位將通道61打開，熱管蒸發段1與冷凝段2連通，繼續傳遞熱量。
[0025]本實施例中的所述彈性部件4為螺旋形彈簧，實踐操作中，所述彈性部件4還可選用其它結構的部件。
[0026]本實施例中所述感溫變形部件5由數個碗狀構件疊設構成，部分或全部碗狀構件采用形狀記憶合金制成，當然也可以采用其他形狀的構件，以使系統溫度達到形狀記憶合金的相變溫度時，軸向長度發生變化。
[0027]實施例2
[0028]本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于:如圖6和圖7所示，本實施例中所述感溫變形部件5和關閉帽3設置在固定架6的一側，所述彈性部件4設置在所述固定架6的另一側，采用這種結構，在系統溫度較低時，所述感溫變形部件5克服所述彈性部件4的彈力作用使關閉帽3與固定架6分開從而使通道61處于打開狀態，蒸發端1的熱量可以正常傳遞到冷凝端2，而當系統溫度過高時，形狀記憶合金受熱發生縮短形變，使感溫變形部件5長度縮短，所述彈性部件4失去感溫變形部件5的束縛后帶動所述關閉帽3靠近固定架6使其上密封面31封堵通道61，將蒸發段1與冷凝段2間的熱量傳遞切斷，從而從根源上進行防過熱保護的目的，而當系統經過使用或者散熱溫度降低后，形狀記憶合金伸長變回原狀，此時活動桿 7復位再次將通道61打開，熱管蒸發端1與冷凝端2連通，從而繼續傳遞熱量。[〇〇29]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本實用新型的實質精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種自動感溫阻斷式防過熱熱管，具有蒸發段(1)和冷凝段(2)，其特征在于，所述冷 凝段(2)內靠近蒸發段(1)的位置設置有用于在系統溫度達到特定溫度時切斷蒸發段(1)與 冷凝段(2)熱量傳遞的自動阻斷裝置;所述自動阻斷裝置包括關閉帽(3)、彈性部件(4)、感 溫變形部件(5)和固定架(6)，所述固定架(6)固定在冷凝段(2)內部，其上設有供熱媒通過 的通道(61)，所述關閉帽(3)具有適于封堵所述通道(61)的密封面(31)，其通過活動桿(7) 活動安裝在固定架(6)上，所述彈性部件(4)部分或全部采用彈性金屬制成，所述感溫變形 部件(5)部分或全部采用形狀記憶合金制成，所述彈性部件(4)和感溫變形部件(5)設在活 動桿(7)上所述固定架(6)兩側，兩者相配合為關閉帽(3)開閉通道(61)提供移動動力，所述 特定溫度為所述形狀記憶合金的相變溫度。2.根據權利要求1所述的自動感溫阻斷式防過熱熱管，其特征在于，所述彈性部件為螺 旋形彈簧。3.根據權利要求1所述的自動感溫阻斷式防過熱熱管，其特征在于，所述感溫變形部件 (5)由數個碗狀構件疊設構成，部分或全部碗狀構件采用形狀記憶合金制成。
【文檔編號】F28D15/06GK205718605SQ201620425534
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】俞海強
【申請人】浙江神太太陽能股份有限公司