專利名稱：太陽能收集管的制作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能的收集，尤其涉及一種太陽能收集管。
背景技術：
隨著為進行加熱和冷卻而使用的傳統燃料和能量的價格的不斷上漲，越來越多的注意力已經投向是否可將陽光用作一種加熱能源的方向。目前，已經有許多種太陽能熱水系統可供使用。例如，一些傳統的太陽能熱水系統包括一個箱體，該箱體將一個透明的玻璃板用作頂面。在該箱體內，多個圓形的黑色PVC管成蛇形往復穿過該箱體。其它傳統的太陽能熱水系統包括一個容納有水的黑色圓形管，該管通過太陽輻射而被加熱，而且該管位于一個由太陽能收集器限定的空間的中心位置上。
上述類型的傳統太陽能熱水系統被安裝在一個暴露在陽光下的位置上，例如屋頂；而且多個水管，例如后院水池中的水管，與圓形管道網絡的兩端相連接。當太陽穿過位于箱體頂部上的玻璃或穿過太陽能收集器時，箱體內部的黑管或收集器就會吸收熱能。這樣，熱能就被傳遞給在管道內流動的水，從而最終將水加熱。
但是，這些傳統的太陽能熱水系統存在一些缺陷。傳統的系統在能量收集方面效率較低。就是說，這些傳統的系統沒有將太陽能直接、有效地收集起來并傳遞給水。這樣，不論太陽能吸收部件采用何種結構形式(例如，容納有水的黑色管道)，其本身的效率都很低，而且公知的對流、傳導和輻射機構還會將已經吸收的大部分能量不斷損失掉。這些熱損耗機構限制了由吸收器傳遞給內部鄰接流體的能量數量和流體可以達到的最高溫度。
傳統的系統不僅制造成本高，而且難以安裝，而且在現場安裝過程中，需要花費大量的勞動力，這樣就會導致該系統難于維修且維修成本高。例如，傳統的管道和箱式系統非常巨大(即12英尺×24英尺×8英寸)，而且通常覆蓋著受熱結構的大部分，另外價格較高(即$6000-$10000)。箱體的尺寸導致許多問題的發生。安裝這些部件必須提供大量的空間。此外，由于這些部件一般較量，因此通常必須對支承結構進行加固，以適合于支承這些重量過大的部件。
為克服這些體積上的缺陷，已經有人開發出其它類型的太陽能收集器系統，其目的在于不再使用上述的大型扁管和箱式系統。但是，這些太陽能收集器系統通常在縮小其尺寸時需要將一些結構不同的部件組裝到一起，而結構不同的部件一般成本較高，而且結構也復雜。這樣就會出現結合前述大型扁管和箱式系統提及的許多缺陷。

發明內容
因此，在本領域內，就需要提供一種易于制造和裝配、易于維修和保養并由低成本材料制成的高效太陽能收集器，以克服傳統太陽能加熱系統中存在的上述缺陷。本發明的多個實施例通過提供一種能夠直接輸送受熱流體并將太陽能直接有效地收集、傳遞給內部流體的太陽能收集管來解決上述問題，這樣就會增加傳遞給內部流體的能量并提高流體可達到的最高溫度。
在本發明的一個實施例中，太陽能收集管包括一個用于將太陽能導入太陽能收集管內的透明部分。在該太陽能收集管的內部設置有一個用于吸收太陽能的吸收部分。此外，還包括一個導管部分，該導管部分上包括一個反射表面，該反射表面用于將通過透明部分接收到的太陽能反射到吸收部分上。該透明部分、導管部分和吸收部分一起限定了至少一個用于輸送流體的流體通道。
因此，本發明的太陽能收集管就需要許多優點，其中一個優點就是高效。就是說，通過使該透明部分和(具有一個內部反射表面的)導管部分具有一定的形狀，例如拋物線形，就能夠以合適方式將太陽能引向吸收部分，尤其是在其沿太陽能收集管的垂直中心軸定位時。這樣，太陽能收集管內的流體就能夠被通過透明部分傳遞進來、由導管部分之反射表面進行反射并通過吸熱部分進行熱傳遞的太陽能直接加熱。此外，本發明的太陽能收集管成本較低，而且易于制造、安裝、保養和維修。
在本發明的具體實施例中，太陽能收集管內的流體被容納在一個設置在該太陽能收集管內的導管中，該導管與該太陽能收集管的吸熱部分一體制成，而不是支承在該收集管的反射部分上。這樣，從具有較大面積的太陽能收集管反射回來的熱能就可以聚集在較少量的水上，而且可以將熱量有效傳遞給水。在本發明的其它實施例中，內管支承在太陽能收集管的兩個吸熱部分之間并被一個具有合適形狀的卡具所固定。此外，還可以采用與本發明其它實施例相似的端蓋、連接器和固定托架。
本領域的技術人員通過參照附圖結合下面對本發明的詳細說明可以清楚本發明的上述特征和優點及其它特征和優點。


下面將接合附圖對本發明加以說明，其中相同的附圖標記表示相同的部件。
圖1為本發明的太陽能收集管的一個實施例沿圖13中的剖面線1-1的端部剖視圖；圖2為圖1所示的太陽能收集管的剖視圖，圖中示出了對太陽能收集管的入射角、太陽能的光徑和太陽能在一個L形吸熱部分上的反射情況；圖3為根據本發明設置有一T形吸熱部分的太陽能收集管的實施例的端部剖視圖；圖4為根據本發明的一個實施例，設置有一Y形吸熱部分的太陽能收集管的端部剖視圖；圖5為根據本發明的另一實施例，設置有一個鎖定凸舌結構的太陽能收集管的端部剖視圖；圖6為本發明的一個安裝托架的實施例的端部平面圖，該安裝托架能夠可拆卸地安裝到一個根據本發明一個實施例制成的太陽能收集管上；
圖7為一個與圖6相似的視圖，圖中示出了本發明的另一安裝托架的實施例，但該安裝托架構形成可在多個角度之間進行調節的結構形式；圖8為一個與圖6類似的視圖，圖中示出了本發明又一安裝托架的實施例，而且該安裝托架設置有一個定位在22.5°角度位置上的底座；圖9為一個與圖6類似的視圖，圖中示出了本發明再一安裝托架的實施例，而且該安裝托架設置有一個定位在45°角度位置上的底座；圖10為本發明的一個管道連接器的實施例的端部正視圖，該管道連接器構形成能夠和兩個根據本發明之實施例制成的太陽能收集管相配套；圖11為圖10所示的管道連接器之實施例沿圖10中的剖面線11-11的剖視圖，圖中示出了與該管道連接器及根據本發明一個實施例制成的兩個太陽能收集管相互配合的凸舌和溝槽結構；圖12為根據本發明的管道連接器的另一實施例的端部平面圖，該管道連接器構形成能夠將本發明的一個太陽能收集管的實施例和一個圓筒形管連接起來的結構形式；圖13為本發明的太陽能收集系統的實施例與一個泵連接在一起的頂部平面圖；圖14為本發明的太陽能收集系統的另一實施例的平面側視圖，該系統被安裝在一個殼體上，該殼體帶有一個熱循環系統；圖15為一個與圖1類似的剖視圖，但該實施例中的太陽能收集管設置有一個用于容納流體并支承在兩個吸熱肋片上的內管；圖16為一個與圖15相似的端部剖視圖，但該實施例設置有一個用于容納流體并支承在三個吸熱肋片上的內管；圖17為一個與圖15相似的端部剖視圖，但圖中示出了根據本發明一個實施例的內管支承在一個由兩個部分組成的支架上；圖18為一個可用于由多個部分組成的太陽能收集管(例如圖17所示的太陽能收集管)上的固定夾的實施例；圖19為用于由兩個部分組成的支架上的本發明的端蓋實施例的前視圖，其中該支架用于支承內管(例如圖17所示的內管)；圖20為圖19所示的端蓋實施例的側視圖；
圖21為根據本發明一個實施例設置有一個內管的太陽能收集管的側面剖視圖，圖中示出了從管道流過的流體；圖22為根據本發明一個實施例的太陽能收集管的側視圖，該太陽能收集管設置有一個內管，而且在該內管上還設置有一個端蓋，圖中示出了從管道流過的流體流；圖23為根據本發明的一個實施例的端蓋的前視圖，這種端蓋可用于設置有內管的本發明之實施例上。
具體實施例方式
參照圖1至4，盡管本發明可以很容易地應用到太陽能收集管的很多種實施例上，但是仍可將太陽能收集管1用作本發明的太陽能收集管的一個實例。本領域的技術人員應該清楚本發明并非局限于在附圖中示出的具體結構。
太陽能收集管1直接對要加熱的內部流體20進行輸送，而且將太陽能有效、直接地收集起來并傳導給流體20，這樣就能夠提高傳遞給流體20的能量并提高流體20可以達到的最高溫度。太陽能收集管1包括透明部分5，該透明部分用于將太陽能導入太陽能收集管1內。用于吸收太陽能的吸收部分10設置在太陽能收集管1的內部。此外，還包括一個導管部分15，而且該導管部分15上還包括反射表面16，該反射表面用于將通過透明部分5接收到的太陽能反射到吸收部分10上。在一個實施例中，太陽能收集管1的整體尺寸約為4英寸高、4英寸寬。但是，太陽能收集管1的其它實施例可根據具體的應用條件而采用其它較小和較大的尺寸，而且太陽能收集管1的各個組成部分也可以具有任意的尺寸。
透明部分5可以采用任意的形狀，但在本發明的具體實施例中，分別采用了橫截面為弧形、拱形、拋物線形、垂曲線形和半橢圓形的透明部分。如圖1至4所示，為了對構思進行示例性的說明，該透明部分5的橫截面為拱形。
如圖1至2所示，出于對發明構思的示例性說明，吸收部分10位于該太陽能收集管的垂直中心軸線上，其中吸收部分10基本是垂直的，而且為I形。該吸收部分10的下部與反射表面16相接觸，該吸收部分10的上部12則與透明部分5相接觸。
盡管這樣，但是吸收部分10仍然有許多種其它形式的實施例。在某些實施例中，吸收部分10設置在太陽能收集管1的任意位置上并能夠接收太陽輻射，因此，吸收部分10并非僅限于定位在太陽能收集管1的垂直中心軸線上。此外，在另一實施例中，吸收部分10包括多個吸收部分。在圖3和4所示的實施例中，吸收部分10的上部12分別為T形和Y形。即使如此，上部12，或吸收部分10本身仍然可以采用任何其它能夠接收太陽輻射的形狀。此外，在圖3和4所示的實施例中，吸收部分10的上部12沒有與透明部分5相互接觸，但其其它實施例中該上部12卻與透明部分5相互接觸。
導管部分15包括相對的壁部分17、18和一個反射表面16，這兩個壁部分分別位于太陽能收集管1之垂直中心軸線的兩側。導管15可以采用任何形狀，但在本發明的多個具體實施例中，相對的壁部分17和18一起形成了具有下述橫截面形狀之一的結構尖拱形、下垂的尖拱形、等邊的尖拱形、柳葉狀尖拱形、弧形、微凸形、拋物線形、垂曲線形、半橢圓形的結構。如圖1至4所示，為對本發明的構思進行示例性說明，導管部分15的橫截面為下垂的尖拱形。
反射表面16可與導管部分15一體或整體制成。或者，該反射表面16可一體式地連接到導管部分15上并包括導管部分15的內表面或外表面；或者，該反射表面16可與導管部分15的內表面或外表面連接在一起。這樣，導管部分15就可以包括一個一體的內部反射表面或外部反射表面。
如圖5所示，圖中示出了具有方形或矩形底座的導管部分15，對側的壁部分17包括鎖定凸舌22和底座表面24，該鎖定凸舌22從對側的壁部分17的鄰接表面25向外伸出。對側的壁部分18包括底座表面26和鄰接表面27，在該鄰接表面27內沿向里的方向限定了至少一個對側凸舌槽23。鄰接表面25和底座表面24、鄰接表面27和底座表面26分別形成了一個直角，這樣，導管部分15的方形或矩形底座就可通過平面支承在建筑物上。或者，也可以采用傾斜的底座，以與傾斜的建筑物相匹配。鎖定凸舌22、凸舌槽23、鄰接表面25和27及底座表面24和25可在太陽能收集管1的整個長度范圍內延伸，或者也可構成一系列不連續的部分，而且這些不連續的部分沿太陽能收集管1的長度方向分別定位在不同的位置上。盡管如此，這些沿太陽能收集管1的整個長度范圍延伸的部件或以一系列不連續的部分存在的部件可與相對的壁部分17和18整體連接在一起，如圖5所示，或與相對的壁部分17和18相連接。
至少一個對側的凸舌槽23按照下述方式進行構造使其能夠以可拆卸的嚙合方式容納一個設置在不同太陽能收集管之對側壁部分上的鎖定凸舌23，從而使各個太陽能收集管的鄰接表面至少通過多個部分相互抵靠在一起。但是，如圖5所示，至少一個對側凸舌槽23可包括多個凸舌槽23，每個凸舌槽都按照下述方式進行設計使其能夠以可拆卸的嚙合方式容納設置在另一太陽能收集管之對側壁部分上的鎖定凸舌23，從而使不同的太陽能收集管可以定位在角度不同的建筑物上。此外，相對的壁部分17和18可由能夠消除傳導性熱損失和對流性熱損失的多種不同絕緣材料制成。或者，相對的壁部分17和18內可分別限定一個可裝滿絕緣材料的內部空間，該材料例如硬化泡沫。
透明部分5可由多種允許太陽輻射透過的材料制成，例如玻璃和透明的復合材料、聚合物、聚碳酸酯、聚苯乙烯，或本領域公知的其它塑性材料。吸收部分10可由多種太陽能吸收材料制成，例如暗色或黑色玻璃、復合材料、聚合物、聚碳酸酯、聚苯乙烯或本領域公知的其它塑性材料，或由粘土和各種助熔劑制成的玻璃狀陶瓷材料。或者，吸收部分10上還可具有一個暗色或黑色的涂層，例如鉻黑。導管部分15可由多種易于加工成形并可輸送流體的材料制成，例如復合材料、聚合物、聚碳酸酯、聚苯乙烯或本領域公知的其它塑性材料；或由粘土和各種助熔劑制成的玻璃狀陶瓷材料；金屬，例如象鋅或鎂這樣的耐腐蝕金屬；或合金，例如鋁。反射表面16可由多種不同的太陽能反射材料制成，例如Al、Cu、Pb、Ag或Au。反射表面16可用由上述材料制成的曲線狀拋光薄板或柔性箔構成，而且拋光薄板或柔性箔可設置在導管部分15的內表面或外表面上；或者，該反射表面16也可以是設置在導管部分15之內表面或外表面上并由上述材料構成的涂層。或者，制造反射表面16所用的材料可與制成導管部分15所用的材料整體混合在一起。
構成本發明任一實施例之太陽能收集管的部件可以單獨制成，然后將這些部件裝配到一起。但是，這些部件也可同時制成并相互連接成一體。單獨或同時制成這些零部件可能涉及到擠壓、注塑、鑄造、銑削等工序。如果所有的部件都是單獨制成的，那么可以通過本領域公知的任何一種方法(例如通過粘接劑或焊接)將其密封連接在一起，具體方法要根據制成各個部件所用的特定材料而定。因此，如圖1和2中的實施例所示，透明部分5與導管部分15接合成一個整體。但，如圖3中的實施例所示，該透明部分5和導管部分15的相對壁部分17、18是多個密封連接在一起的獨立部分。或者，如圖4的實施例所示，透明部分5和導管部分15為密封連接到一起的兩個獨立部分。參照圖2所示的實施例，吸收部分10與透明部分5及導管部分15連成一體，而在圖4所示的實施例中，吸收部分10僅與導管部分15連接成一個整體。但是，在圖1所示的實施例中，吸收部分10與透明部分5及導管部分15密封接合，但在圖3所示的實施例中，吸收部分10僅與導管部分15密封接合。或者，吸收部分10可以是一個設置在太陽能收集管1內的插件。例如，吸收部分10可以通過凸舌和溝槽結構被連接到設置在太陽能收集管1的內部并位于導管部分15和透明部分5上的對置溝槽內。
本發明的太陽能收集管的實施例用于改善流體20的加熱方法并提高對流體20的加熱效率。該方法包括提高本發明的太陽能收集管對要加熱的流體20進行輸送，其中本發明的太陽能收集管構形成能夠提高透明部分5將太陽能導入流體20中的結構形式。在太陽能收集管1內輸送的流體可以是任何一種所需的保溫流體，例如空氣、水、油、凝膠、食品防凍混合劑或上述流體的任意組合。這樣，當通過太陽能收集管對要加熱的流體20進行輸送時，如果反射表面16與導管部分15的內表面按照上述方式連成一體或相互連接時，流體20就可以與吸收部分10的至少一部分和反射表面16的至少一部分直接接觸。或者，如果反射表面16按照上述方式與導管部分15的外表面相接合，那么流體20可與吸收部分10的至少一部分及導管部分15的至少一部分直接接觸。這樣，太陽能就能夠通過透明部分5導入太陽能收集管1內，而還可以通過兩種直接的方式對流體20進行加熱直接反射的方式和傳動的方式。
具體而言，為對發明構思進行示例性說明，內部流體20與反射表面16的至少一部分及吸收部分10的至少一部分直接接觸，如圖4的實施例所示，其中反射表面16與導管部分15的內表面接合在一起。盡管如此，但是流體20仍然可以與透明部分5的至少一部分直接接觸，或者完全充滿太陽能收集管1，如圖2和3所示，從而能夠與透明部分5、吸收部分10及反射表面16直接接觸。流體20是以直接的方式得以加熱的直接反射式和傳動式，但一般通過所有的三種方式進行加熱。這樣，太陽能收集管1的效率就很高，因為該太陽能收集管1能夠將太陽能收集起來并有效傳遞給內部流體20，從而增加傳遞給內部流體20的能量數量并提高流體20可以達到的最高溫度。
現具體參照圖2，圖中示出了一天中的不同時間點及相關的太陽高度角、太陽能(例如在圖2中分別位于45°、90°和180°的角度位置上的光線29)的入射和反射模式。通過該收集管1，就可以在一個從東到西基本延伸180°的方向范圍內收集太陽能，即使太陽能收集管1處于一種固定不動的結構中。這樣，就可以保證從上午很早到下午很晚的時間段內有效收集太陽能。此外，在早上的頭幾個小時和下午的最后幾個小時內，收集到的大部分太陽能直接照射在吸收部分10上，而且照射的角度有利于實現預期的加熱作用。很清楚，沿太陽能收集管1的垂直中心軸線設置的吸收部分10僅對入射的太陽能進行一次反射。“入射”或“收集到”的太陽能在反射表面16上的照射方向一般不包括0度和入射位置垂直于反射表面16的角度，這樣收集到的太陽能就不會向外反射。此外，沒有直接照射到吸收部分10上的太陽能一般會在經過一次反射后到達該吸收部分，這樣就可以提高加熱效率。此外，流體20還被用作透鏡，這樣就能夠對通過流體20照射進來的太陽能折射并分布到吸收部分10上，從而再次提高加熱效率。
現參照圖6至9，本發明還包括一個安裝托架，該安裝托架用于可本發明的太陽能收集管可拆卸地安裝到一個建筑物上，目的是通過使太陽能收集管在不同的角度位置上和不同的地理位置上直接面向太陽而最大限度地暴露在太陽能作用下。通過本發明的安裝托架，就可以很容易地將本發明的太陽能收集管安裝到具有各種傾角的屋頂上，垂直的墻壁上，其它支承結構上，等等。
為對本發明進行示例性的說明，如圖6至9所示實施例的安裝托架30構形成能夠可拆卸地安裝太陽能收集管1的結構形式。安裝托架30整體上包括底座32，該底座32用于將安裝托架30可拆卸地連接到一個建筑物上。相對而置的接合部件34、35分別設置在安裝托架30之垂直中心軸線的兩側并組合在一起構成了一種具有下述形狀的結構尖拱形、下垂的尖拱形、等邊的尖拱形、柳葉狀尖拱形、弧形、微凸形、拋物線形、垂曲線形、半橢圓形。如圖6至9所示，為對本發明進行示例性的說明，相對而置的接合部件34、35一起形成了一種下垂的尖拱形結構。相對而置的接合部件34、35與底座32連接在一起或與底座32連成一體，而且構形成能夠可拆卸地安裝太陽能收集管1的結構形式。
安裝托架30的對置型接合部件34和35包括上部保持部分36和37，這兩個保持部分分別沿朝向安裝托架30的垂直中心軸線方向向里延伸。上部保持部分36和37按照下述方式制成當對置的接合部件34和35將太陽能收集管1可拆卸地安裝到位時，使其能夠可拆卸地保持該太陽能收集管1。就是說，上部保持部分36和37卡在太陽能收集管1的邊緣上，該邊緣設置在相對的壁部分17、18與透明部分5相交的位置上。雖然如此，但是本發明的安裝托架的其它實施例也可不包括上部保持部分36和37。
本發明的安裝托架的各種實施例通過使本發明的太陽能收集管正確定位來提高太陽能的收集效率和/或太陽能的強度。這種太陽能收集管無需調整傾角就能夠有效地操作。因此，圖6、8和9所示的安裝托架30的實施例能夠使太陽能收集管1沒有傾斜的垂直定位。安裝托架30的底座32可相對安裝托架30的下部水平軸線定位在任意角度位置上，例如從0°到90°的角度范圍內；而且，還可以使太陽能收集管1保持在無傾斜的垂直定位狀態下。例如，如圖8的實施例所示，底座32相對安裝托架30的下部水平軸線定位在22.5°的位置上。作為另一實例，底座32相對安裝托架30的下部水平軸線定位在45°的位置上，如圖8的實施例所示。如圖8和9的實施例所示，底座32的角度反映出了傳統的屋頂傾角。
或者，太陽能收集管1以可以移動的方式進行設置，從而使其能夠隨著太陽的位置而回轉，這樣就能夠使太陽輻射具有最佳的入射角。為實現這種必要的性能，安裝托架30的接合部件34和35可在其下部部分連成一體，從而形成一個整體式的接合部件33，如圖7中的實施例所示。在底座32上，可在多個角度位置之間對一體式的接合部件33進行調節。在圖7所示的實施例中，一體式的接合部件33可圍繞例如螺釘的緊固件39回轉。就是說，一體式接合部件33的頂點定位在一個安裝槽內，該安裝槽又由底座32的頂面向里延伸。緊固件39穿過底座32上的孔和一體式接合部件33的頂點延伸，從而能夠使該一體式接合部件33轉動所需的角度并能夠可拆卸地安裝到位。這樣，如圖7所示實施例的安裝托架30就能夠間歇性地改變太陽能收集管1的方位。盡管如此，這種一體式的接合部件33仍然可通過必要的傳感器、控制和電機驅動機構連續定向。
在安裝托架30的另一實施例中，安裝托架30包括一個方形或矩形的底座，該實施例與圖5中導管部分15的方形或矩形底座實施例相似。具體而言，在該安裝托架30的實施例中，圖6中的對置接合部件34還包括一個鎖定凸舌和一個底座表面，該鎖定凸舌從對置接合部件34的一個鄰接表面向外伸出。圖6所示的對置接合部件35還包括一個底座表面和一個鄰接表面，其中鄰接表面上限定了至少一個向里延伸的對置凸舌槽。各個鄰接表面和底座表面一起構成了一個直角，從而使方形或矩形的底座實施例能夠呈平面狀支承在一個建筑物上。或者，可利用傾斜的底座來適應傾斜的建筑物。這種鎖定凸舌、凸舌槽、鄰接表面和底座表面可與對置的接合部件34和35一體制成或連接在一起。
至少一個對置的凸舌槽按照下述方式進行設計能夠以可拆卸的接合方式容納一個設置在另一安裝托架上的對置接合部件，從而使每個安裝托架的鄰接表面至少通過多個部分相互抵靠在一起。但是，至少一個對置凸舌槽可包括多個凸舌槽，每個凸舌槽都被設計成能夠以可拆卸的接合方式容納一個設置在另一安裝托架上的對置接合部件的結構形式，這樣就可以根據建筑物角度的不同而采用不同的安裝托架。此外，該方形或矩形實施例中的對置接合部件34、35可由能夠消除傳導性熱損失和對流性熱損失的多種不同絕緣材料制成，例如由硬化泡沫制成。或者，對置的接合部件34和35內也可分別限定一個能夠裝滿絕緣材料的空間，該材料例如硬化泡沫。
本發明的安裝托架可由易于制造成形的任何材料制成，例如復合材料、聚合物、聚碳酸酯、聚苯乙烯，或本領域公知的其它塑性材料，由粘土和各種助熔劑制成的玻璃狀陶瓷材料；金屬，例如象鋅或鎂這樣的耐腐蝕金屬；或合金，例如鋁；或具有足夠彈性和足夠剛性的材料，具有足夠彈性的目的在于能夠利用上部保持部分36將太陽能收集管1卡在接合部件34、35內的材料，具有足夠剛性的目的在于能夠將太陽能收集管1可靠地保持到位。
安裝托架的零部件可同時制成并連接成一體。這些零部件可通過擠壓、注塑、鑄造、銑削等工序制成。安裝托架可被切割成或制造成多個能夠沿太陽能收集管1的長度方向安裝在選定位置上的獨立部分。這些獨立部分的寬度可約為1”，但其寬度也可以更小或更大。可根據制成安裝托架所用的材料和建筑物所用材料的不同，而通過使用粘接劑、焊接、緊固件(例如螺釘、釘、螺栓等)或其它連接機構將安裝托架與該結構連接在一起。如果需要采用螺釘，如圖6至9的實施例所示，那么可在方便的角度和位置上鉆出多個穿過底座32的螺釘孔38。
本發明還包括一種用于本發明之太陽能收集管上的管道連接器。現參照圖10至13，管道連接器的實施例40、41和43及其它管道連接器的實施例整體上包括一個管道連接器主體42，該主體包括至少一個內部通孔44和三個壁部分46、47和48。壁部分46構成了一種弧形、拱形、拋物線形、垂曲線形和半橢圓形的結構。如圖10和12所示，為對本發明進行示例性說明，壁部分46為拱形。壁部分47和48在管道連接器的垂直中心軸線的兩側彼此相對而置并組合在一起形成了一種尖拱形、下垂的尖拱形、等邊的尖拱形、柳葉狀尖拱形、弧形、微凸形、拋物線形、垂曲線形、半橢圓形的結構。如圖10和12所示，為對該構思進行示例性的說明，壁部分47和48一起形成了一種下垂的尖拱形。此外，還包括至少兩個孔，即分別用于允許流體進入主體42內的入口和允許流體從主體42內流出的出口孔，，其中至少兩個孔中的至少一個構形成能夠與本發明的太陽能收集管相互配合的結構形式。但是，上述的至少兩個孔可構形成能夠與本發明的太陽能收集管相互配合的結構形式，例如圖10、11和13所示的管道連接器的實施例40、43，其中孔50和51分別構形成能夠與太陽能收集管1相互配合的結構形式。
現參照圖10至11，圖中示出了一個180°的首尾相接的管道連接器的實施例40。該管道連接器40包括一個管道連接器主體42，該主體42又包括一個內部通孔44和三個壁部分46、47和48。壁部分46形成了一種拱形的結構。壁部分47和48在管道連接器40的垂直中心軸線的兩側相對而置并組合在一起形成了一個下垂的尖拱形。此外，還包括兩個孔50和51，這兩個孔分別被用作允許流體進入主體42的入口和允許流體從主體42內流出的出口；而且，孔50和51分別構形成能夠與太陽能收集管1的一端通過凸舌和溝槽結構相互配合的結構形式。具體而言，壁部分46、47和48在孔50和51處限定了多個向里延伸的溝槽。如圖11所示，兩個太陽能收集管1的端部定位在位于孔50和51處的溝槽內。或者，管道連接器40可包括連接在管道連接器40后端上或與該后端連成一體的凸起56，該凸起構形成能夠將管道連接器40可拆卸地安裝在一個結構上的結構形式。
盡管如此，在本發明的其它管道連接器的實施例中，主體42可以構成一種在0度(例如圖13所示的管道連接器43)到180度(例如圖10至11所示的管道連接器40)的范圍內延伸的角形結構。但是，主體42也可構成其它的形狀。例如，在一個實施例中，連接器的主體42為T形，其中至少一個內孔44分岔延伸形成了兩個分別與三個開口流體連通的內孔。在另一實施例中，連接器的主體42形成了一種Y形結構，在該結構中，至少一個內孔44分岔延伸形成了三個分別與三個開口流體連通的內孔。此外，上述至少兩個開口中的至少一個可構形成能夠與太陽能收集管1的一端通過其它結構相互配合的結構形式，例如通過一種臂和套管結構。就是說，上述至少兩個開口中的至少一個可構成一個套管，太陽能收集管1的一端可插裝在該套管內。例如，如圖12中的管道連接器的實施例41所示，開口52形成了一個圓筒形的套管，以用于將一個圓筒形管道的一端插裝到該套管內。
管道連接器的實施例40、41和43及其它管道連接器的實施例均可由易于制造成形的材料制成，例如復合材料、聚合物、聚碳酸酯、聚苯乙烯或本領域公知的其它塑性材料；由粘土和各種助熔劑制成的玻璃狀陶瓷材料；金屬，例如象鋅或鎂這樣的耐腐蝕金屬；或合金，例如鋁；或其它可用于輸送流體的材料。
構成管道連接器實施例40、41和43及其它管道連接器實施例的零部件可以單獨制成，然后將其組裝到一起；或者，也可以同時制成成形并連接成一體。這些零部件的制造可分別或同時從擠壓、注塑、鑄造、銑削等工序開始。如果這些零部件是分別制成的，那么就可利用本領域公知的方式將其密封連接到一起，例如套管粘接劑或焊縫，這要根據構成各個零部件所用的材料來決定。本領域的技術人員可以為選定的應用條件和材料的不同而選擇合適的制造技術和連接技術。
圖15示出了太陽能收集管1的另一實施例，該實施例與圖1至4所示的太陽能收集管的實施例相似，但該實施例包括一個導管71，該導管71用于在太陽能收集管70內運送流體，而且可與吸熱支架72一體制成。與圖1至4所示的太陽能收集管的實施例相似，該實施例中的太陽能收集管70包括一個用于將太陽能導入太陽能收集管70內的透明部分73和一個導管部分74，該導管部分74包括相對的壁部分75和76，每個壁部分都在其內表面上設置有一個反射表面77。與圖1至4所示的實施例不同，在圖15的實施例中，在太陽能收集管70內運送的流體78可在內管71內被運送，而不是在導管部分74內被運送；或者，除了在導管部分74內運送的流體外，還在內管71中運送流體78。內管71的尺寸被加工成可以容易地與現有的管道固定件(即，直徑為1/2英寸，3/4英寸，1英寸等)相互接合的結構形式。
內管71受到吸熱支架72的支承。該吸熱支架72可在太陽能收集管70的整個長度范圍內連續延伸，或者，也可以出于對內管71進行支承的需要，而在太陽能收集管70的多個部分上周期性地間隔分布。該內管71可用相同的吸熱材料與吸熱支架72一體制成，或者也可與內管71分別制成，而且僅僅是支承著內管71。例如，內管7171可以是傳統的黑色PVC管，該管被安裝在位于太陽能收集管70內的吸熱支架72上。還可以考慮將傳統的銅或鋁制金屬管用作內管71。通過將該內管71與吸熱支架72一體制成，例如通過同一擠壓工藝，或通過將內管71安裝在能夠與吸熱支架72直接接觸的位置上，就可以使熱量更加容易地從吸熱支架72傳遞給內管71。如圖16所示，該吸熱支架72還可被制造成三個或更多吸熱支架的結構形式，這些支架可具有任意的結構，只要這種結構能夠比圖15所示的兩個支架提供更多的支承并提高吸熱性能。
如果該內管71用于運送流體78，而不是象前述實施例那樣利用導管部分74的兩個相對的側面75和76來運送流體，那么就會產生許多優點。首先，與僅僅設置有導管部分74的實施例相比，內管78更容易與在市場上可以買到的現有管路固定件可靠連接在一起。而且，可以利用傳統的接頭將將現有的管道系統與內管71的一端連接在一起。其次，如果流體僅在內管71內，而不是裝在導管部分74內，那么收集到的太陽能可以用來對較小體積的流體進行加熱，這樣就能夠使被加熱的流體達到一個較高的溫度。第三，當較小體積的流體從內管流過時，太陽能收集管70在裝有流體后的總重量將輕于其它的實施例。第四，還可以提高熱傳導效率。
在設置有內管71的本發明之實施例中，將太陽能收集管70內除內管71外的那部分容積抽成真空并進行真空密封，以提高通過熱能的反射和折射傳遞給吸熱支架72和內管71的熱傳導效率。本領域的技術人員可在太陽能收集管70的制造過程中在將太陽能收集管70抽空后通過利用氣密密封件對已被排氣的太陽能收集管70進行密封并使內管延伸到太陽能收集管70的端部之外的方式而實現這一點。或者，為了使太陽能收集系統的安裝人員在安裝過程中對一個特定的太陽能收集管70進行切割后更加容易地將太陽能收集管70的體積79抽空，可在該太陽能收集管70的端蓋上設置一個抽氣口(見圖22和23)。在端蓋上安裝有氣密密封件后，可利用真空泵將太陽能收集管抽成真空。
圖17示出了由兩個部分組成的太陽能收集管80，其第一部分81和第二部分82安裝在一個獨立的內管71上。與前述的實施例相同，內管71可以是一個標準的PVC管、銅管、鋁管或其它可從市場上買到的管子。通過使用傳統的金屬管，就可以降低由于熱應力反復作用于管子上而使管子產生泄漏的可能性，從而延長了管道的使用壽命。另外，將傳統的管子用作內管71還便于將太陽能收集管系統應用到現有的管道系統上。太陽能收集管80的各個部分81、82的吸熱部分72其尺寸和形狀可被加工成能夠以滑動配合安裝在內管71上的結構形式，以實現最佳的熱傳導，但這并非是本發明的必要技術特征。為實現太陽能加熱，采用一種由兩個部分組成的太陽能收集管80就可以對某些現有的管道系統進行改進，而無需將現有的管道系統拆卸下來。或者，也可以采用由三個或更多部分組成的太陽能收集管，如果這種結構對特定的實施例有利的話。
圖18示出了一種夾緊裝置83，該夾緊裝置用于將如圖17中的實施例所示的太陽能收集管80的兩個部分81和82固定在一起。該夾緊裝置83可由任何可以或能夠被制造成所需形狀的材料制成。可成形的材料例如包括金屬和復合材料，塑料，橡膠，硅等。在本發明的一個具體實施例中，該夾緊裝置83包括兩個側面部分88和89，這兩個部分在底部被一個鉸鏈84連接在一起并在頂部被一個螺栓86和螺母87連接在一起，這樣就可以在連接口85處將夾緊裝置83的兩個側面88和89連接起來。其它夾緊裝置、連接件和鉸鏈對于本領域的技術人員而言都是公知的，而且本領域的技術人員可用這些公知的部件替換圖18所示的夾緊裝置。例如，鉸鏈84可被制造成夾緊裝置83的一個柔性部分，該柔性部分能夠彎曲，從而使夾緊裝置83能夠圍繞太陽能收集管80延伸，接著，在將其連接到頂部上之前，彎回到合適的位置上。此外，在夾緊裝置的頂部連接在一起的螺栓86和螺母87還可被一個開口銷、一個鎖定托架或本發明其它實施例中所用的部件所替代。
如圖19和20所示，圖中示出了用于由兩個部分組成的太陽能收集管80(圖17)上的局部端蓋90。該部分端蓋90包括一個前表面91和一個開口，該前表面的形狀基本與由兩個部分組成的太陽能收集管80的局部橫截面相同，而內管可穿過該開口延伸。或者，端蓋90可構形成能夠與內管71的一端相接合的結構形式，而且還可設置有一個由端蓋90的表面伸出的接頭(未示出)，該接頭能夠與另一管道固定件(例如管子)連接起來。端蓋90的背面包括一個凸起部分92，該部分的尺寸和形狀確定成能夠以滑動配合的方式安裝到太陽能收集管部分80的端部內。與前述的太陽能收集管的實施例相同，該實施例的太陽能收集管也可被抽成真空，以提高其導熱性。本領域的技術人員應該清楚太陽能收集管的正面92其尺寸遠大于太陽能收集管的橫截面，而且其形狀不同于太陽能收集管的橫截面形狀。在本發明的一個特殊實施例中，正面91設置有應該方形底座，當將該方形底座連接到太陽能收集管上時，該方形底座被用作太陽能收集管的支架。端蓋90可通過摩擦、螺釘、粘接劑或其它本領域公知的連接部件與太陽能收集管連接起來。
通過內管71流動的流體已經在圖21中示出。圖22和23示出了設置有一內管71和一端蓋92的太陽能收集管80的實施例。該端蓋92包括一個隆起部分93，該隆起部分從其背面伸出，而且其尺寸和形狀確定成能夠通過滑動配合安裝在太陽能收集管80的一個端部內和/或安裝在其整個端部上。內管71穿過端蓋92延伸并用于與相鄰的管道、其它太陽能收集管或類似部件相連接。該端蓋92還可構形成可通過沿垂直于隆起部分93的方向在該隆起部分上設置一個溝槽并使該溝槽的寬度足以將各個部分81和82(圖17)的吸熱部分72安裝在該溝槽內而能夠對由兩個部分或更多部分構成的太陽能收集管(例如圖17所示的實施例)的端部進行固定的結構形式。合適的粘接劑、焊縫、螺釘或本領域公知的其它方法也可用于將端蓋92安裝到位。穿過端蓋92可包括有一個抽氣口94，該抽氣口用于當在端蓋92、太陽能收集管80和內管71之間已經形成其它形式的氣密密封時將太陽能收集管80抽空。一旦利用合適的真空泵將太陽能收集管80抽空后，該抽氣口94就可被一個合適的密封件堵住或以其它方式將該口94封住，以保持太陽能收集管80內的真空狀態。
根據本發明該實施例的太陽能收集管還可安裝在一個太陽能收集系統及其實施例中。盡管本發明可以容易地應用到太陽能收集系統的不同實施例中，參照圖13和14，但是太陽能收集系統60只是本發明的太陽能收集系統的一個實例。太陽能收集系統60包括至少兩個彼此流體連通的太陽能收集管1，以用于輸送要加熱的流體并用于將已經加熱的流體移走，但是至少兩個太陽能收集管可包括多個太陽能收集管1。接著，來自太陽能收集系統60的已加熱流體，例如熱空氣或熱水，就可用于對一個生活空間內的空氣進行調節，而且可以提供適用于多種環境條件的家用熱水并對其它流體(例如游泳池中的水)或類似物進行加熱。
上面已經對太陽能收集管1作出了說明。本領域的技術人員可以用本文所述的太陽能收集管的其它實施例來替代示例性和非限制性的太陽能收集管1。這樣，太陽能收集管60的至少兩個太陽能收集管1大體分別包括透明部分5，太陽能可透過該透明部分進行照射；設置在收集管1內的吸熱部分10，該部分用于吸收太陽能；和導管部分15，該導管部分上包括有反射表面16，反射表面16又用于將通過透明部分接收到的太陽能反射到吸熱部分上。透明部分5、導管部分15和吸熱部分10一起限定了至少一個用于輸送流體的流體通道。
盡管如此，在本發明的太陽能收集系統的另一實施例中，多個太陽能收集管1以固定不動的方式連接在一起并形成一個整體。這種整體式的太陽能收集系統可用于任何領域，只要能夠按照上述方式或下述方式對太陽能收集系統60進行使用。每個整體結構中的每個太陽能收集管1都包括透明部分5、吸熱部分10和導管部分15，這些部件與上述的太陽能收集系統60的零部件相似。對于每個整體而言，連接到一起的太陽能收集管1包括一個與導管部分15一體成形的下部部件和一個與封蓋部分5一體成形的頂部部件。
構成一個整體結構的頂部部件和下部部件可被分別制成，然后將其裝配到一起；或者，也可同時制成并連成一體。單獨或同時制成這些部件可能包括擠壓、注塑、鑄造、銑削或類似工序。如果這些部件是單獨制成的，那么就可按照本領域公知的方式將其密封連接到一起，例如利用粘接劑或焊縫，這主要決定于制成這些部件所用的材料。
太陽能收集系統60還可包括至少一個如上所述的安裝托架30，其用于將太陽能收集系統60的至少兩個太陽能收集管1可拆卸地安裝到一個構件上。這樣，至少一個安裝托架30就可以相對至少一個安裝托架30的下部水平軸線定位在22.5°或45°的位置上。而且，作為另一實例，可在多個角度位置之間對至少一個安裝托架30進行調節。
太陽能收集系統60還可包括至少一個管道連接器，例如管道連接器40、41和43及如上所述的其它管道連接器的實施例。因此，上述的至少一個管道連接器就可以將太陽能收集系統60的至少兩個太陽能收集管1以流體連通的方式連接到一起(例如圖13中的管道連接器40和43)。此外，上述的至少一個管道連接器還可將太陽能收集系統60的至少兩個太陽能收集管1之一與圓筒形管62或64以流體連通的方式連接到一起(例如，圖13中的管道連接器41)。
太陽能收集系統60還可包括一個加熱系統，該加熱系統可以流體連通的方式與該太陽能收集系統60連接在一起。該加熱系統可對來自太陽能收集系統60的已加熱流體進行利用，目的是對某一區域進行加熱，例如建筑物內的一個房間、游泳池等。太陽能收集系統60涉及到能夠對被太陽能加熱的流體進行利用的所有加熱系統裝置的公知實施例。
因此，加熱系統可包括一個蓄熱器部件，其用于存儲已被太陽能收集系統60加熱后的流體，例如熱水加熱水箱、滌氣水箱(gas watertank)、保溫水箱或類似部件。該蓄熱器可與加熱系統和太陽能收集系統60以流體連通的方式直接或間接連接在一起。該加熱系統還可包括一個用于使流體在太陽能收集系統60和加熱系統內循環流動的泵。該泵以流體連通的方式與加熱系統及太陽能收集系統60連接在一起，而且可以是用于使流體循環流動的任何泵，例如水池泵、熱力泵、用于輻射式地板加熱系統的串聯凈化泵等。該加熱系統還可包括一個設置在要加熱區域內的熱循環系統，該熱循環系統可與加熱系統以流體連通的方式相互連接。這種熱循環系統可以是嵌在建筑物地板內的輻射式地板加熱(循環加熱)管、空氣導管等等。
對于某些裝置而言，將已被加熱的流體存放在一個位于地面高度，而不是屋頂高度上的保溫容器中是最便利的。因此，可以方便地采用一個由傳感器控制的流體泵使熱交換流體以適當的方式循環流動。許多簡單的標準電路用于對水箱內的流體溫度和太陽能收集系統60內的流體溫度進行對比，而且僅在需要時才使泵工作。顯然，該程序的優點就在于可將該太陽能收集系統60修改成現有的熱水系統。本發明的實施例無需提供一個新型的熱水水箱，而且無需進一步的修改就能夠將現有的氣體或電氣系統用作備用設備。與太陽能收集系統60組合到一起的傳感器控制型泵能夠比傳統的平板式收集器產生和存儲更熱的水，這樣就能夠使太陽能熱水系統可以僅采用一種小于常規推薦容量的熱水蓄熱器。
在圖13所示的裝置中，太陽能收集系統60可與入口管62和出口管64相連接，而該入口管和出口管又分別與一個熱循環系統相連接，例如輻射型地板加熱裝置(未示出)。在圖中，泵66與入口管62連接在一起，但泵66也可以與出口管64連接在一起。泵66能夠使要加熱的流體(熱水或食品級防凍混合劑)通過嵌入式管道在太陽能收集系統60內循環流動，從而使混凝土的熱質量得以升溫并對位于地板上方的區域進行加熱。
參照圖13，作為另一種輻射式地板加熱裝置，太陽能收集系統60內的已加熱流體可通過熱虹吸管作用在嵌入式的管道內流動，從而使混凝土的熱質量升溫并對地板上方的區域進行加熱。熱虹吸管現象是水因受熱而產生的自然流動，這種自然流動作為循環設計的一部分允許水流在一個封閉回路型的輻射式地板加熱系統中通過對流而上升。例如，在太陽能收集系統60內被加熱的水將自然上升，這樣就會有效地推動和拉動較涼的水循環流動，從而將已經被加熱的水從太陽能收集系統60移動到管道內，以備使用。但是，被設計成能夠對通過熱虹吸管作用而循環流動并被太陽能加熱的水進行利用的加熱和循環系統容易被氣泡堵塞。因此，泵66可以是一個小型的串聯泵66，其用于凈化和清理堵塞物。在該實施例中，泵66將使水通過管道以足以將氣泡移走的速度循環流動。一般情況下，清洗泵66僅當系統堵塞時才工作，而且，當恢復循環流動時，泵66停止工作。
下面將參照圖14對太陽能收集系統60的使用和安裝加以說明。在圖14中示出了太陽能收集系統60與房屋80的一側連接在一起。盡管如此，但是太陽能收集系統60還可安裝在房屋80的屋頂上或安裝在其它建筑物的屋頂上，例如車庫、走廊、水池圍欄等，以增加太陽能收集系統60暴露于太陽能下的時間。太陽能收集系統60與一個包括有一進氣孔67和一出氣孔70的加熱系統連接在一起。來自太陽能收集系統60的已加熱空氣70通過對流而上升并通過出氣孔68排出。就是說，在太陽能收集系統60內被加熱的空氣70將自然上升，這樣就可以通過進氣孔67以循環模式對較冷的空氣69進行推動和拉動，從而將熱空氣70從太陽能收集系統60移動到房間72內并對房間內的空氣進行調節。或者，可將一個吹風機、風扇、泵或類似部件安裝到加熱系統中，以使較冷的空氣69和已加熱的空氣70通過太陽能收集系統60循環流動，從而對房間72內空氣進行調節。
因此，本發明的太陽能收集管克服了傳統太陽能加熱系統的上升缺陷。該太陽能收集管易于制造和安裝并便于對已經損壞的部件進行維修和更換，而且還可由價格低廉的材料制成。例如，根據本發明特定實施例的太陽能收集管系統因為沒有噴頭而比傳統的噴灑系統更易于裝配。此外，太陽能收集管可直接對要加熱的流體進行輸送，而且將太陽能收集起來并有效、直接地傳遞給內部流體，從而使傳導給內部流體的能量最多，而且還可以提高流體可以達到的最高溫度。具體而言，通過使太陽能收集管的透明部分和導管部分(設置在該導管部分上的反射表面)具有一定的形狀，例如拋物線形，就能夠將太陽能正確地導向吸熱部分，尤其是在該吸熱部分設置在太陽能收集管的垂直中心軸線上時。這樣，太陽能收集管內的流體就能夠被通過透明部分傳導的太陽能及來自導管部分之反射表面的反射能和從吸熱部分傳遞出來的熱量直接加熱。
上面已經給出了一些實施例和實例，目的在于更好地解釋本發明及其應用領域并使本領域的技術人員能夠制造和使用本發明。但是，本領域的技術人員應該知道上面給出的說明和實例僅是說明和實例。上述的說明并非窮盡的，或者并非是對本發明的具體限制。在由所附權利要求書限定的保護范圍和構思范圍內，可對本發明作出多種修改和變化。因此，無需贅述，在附圖和說明書中示出的本發明的所有零部件都是可用零部件的實例，而并非是一種限制。同樣，除非另有說明，否則在本文中提及的本發明之方法的所有步驟或各個步驟的順序僅是可用步驟的實例或可用步驟的順序，而并非是一種限制。
權利要求
1.一種用于輸送要加熱的流體并用于將已經被加熱的流體移走的太陽能收集管，該太陽能收集管包括透明部分，該部分用于將太陽能導入太陽能收集管內；至少一個吸收部分，所述吸收部分設置在太陽能收集管的內部并用于吸收太陽能；內部導管，所述內部導管設置在太陽能收集管內并用于輸送流體；和相對設置的太陽能收集管壁，所述管壁分別設置在一個垂直的中心軸線的兩側，該壁上包括反射表面，該反射表面用于將通過透明部分接收到的太陽能反射到吸收部分和內部導管上；其中，所述相對設置的太陽能收集管壁一起構成了橫截面形狀為下述形狀的結構之一尖拱形、下垂的拱形、等邊的拱形和柳葉狀拱形。
2.根據權利要求1所述的太陽能收集管，其特征在于所述透明部分與導管部分連成一體。
3.根據權利要求1所述的太陽能收集管，其特征在于所述透明部分的橫截面形狀為下述形狀中的一種弧形、曲面形、拋物線形、懸鏈線形和半橢圓形。
4.根據權利要求1所述的太陽能收集管，其特征在于第一吸收部分的下部與反射表面相接觸，而第二吸收部分的上部與透明部分相接觸。
5.根據權利要求1所述的太陽能收集管，其特征在于至少一個吸收部分與透明部分連成一體，而至少一個吸收部分與太陽能收集管壁連成一體。
6.根據權利要求1所述的太陽能收集管，其特征在于至少三個吸收部分與內部導管接觸并支承著該內部導管。
7.根據權利要求1所述的太陽能收集管，其特征在于所述導管部分還包括位于太陽能收集管的垂直中心軸線的兩側的相對設置的壁部分，所述壁部分又包括從第一對置的壁部分伸出的鎖定凸舌；和至少一個由第二對置的壁部分限定而成的凸舌槽，其中至少一個對置的凸舌槽構形成能夠以可拆卸的接合方式容納設置在不同的太陽能收集管上的鎖定凸舌的結構。
8.根據權利要求7所述的太陽能收集管，其特征在于至少一個對置的凸舌槽包括多個凸舌槽，這些凸舌槽構形成能夠以可拆卸的接合方式容納不同的太陽能收集管上的鎖定凸舌的結構形式，從而能夠以不同的結構角度將不同的太陽能收集管定位。
9.根據權利要求1所述的太陽能收集管，其特征在于其還包括端蓋，該端蓋具有從中通過的導管孔，該端蓋的尺寸和形狀確定成能夠密封太陽能收集管的一端的結構形式。
10.根據權利要求9所述的太陽能收集管，其特征在于所述端蓋還包括抽氣口。
11.根據權利要求1所述的太陽能收集管，其特征在于所述太陽能收集管是被排氣的太陽能收集管。
12.一種用于輸送要加熱的流體并用于將已被加熱的流體移走的太陽能收集管，該太陽能收集管包括至少兩個部分，每個部分都包括透明部分，該部分用于將太陽能導入太陽能收集管部分內；第一壁，該第一壁上設置有用于在所述部分內吸收太陽能的吸收部分和凹入部分，該凹入部分的尺寸和形狀確定成能夠將部分導管安裝并抵靠在該凹入部分內的結構形式；第二壁，該第二壁上包括反射表面，該表面用于將通過透明部分接收到的太陽能反射到吸收部分上；其中，所述至少兩個部分以其相應的第一壁相互抵靠在一起的方式進行定向，導管可被封裝在所述壁的凹入部分內，以將熱能從吸收部分傳遞給該導管。
13.根據權利要求12所述的太陽能收集管，其特征在于所述第二壁由一種吸熱材料制成。
14.根據權利要求12所述的太陽能收集管，其特征在于其還包括端蓋，該端蓋具有從中通過的端蓋孔，該端蓋的尺寸和形狀確定成能夠密封太陽能收集管的一端的結構形式。
15.根據權利要求14所述的太陽能收集管，其特征在于其還包括抽氣口。
16.根據權利要求12所述的太陽能收集管，其特征在于所述太陽能收集管的每個部分是被排氣的太陽能收集管部分。
17.根據權利要求12所述的太陽能收集管，其特征在于其還包括夾緊裝置，該夾緊裝置構形成能夠將第一和第二部分固定到一起的結構形式。
18.一種用于輸送要加熱的流體并用于將已經加熱的流體移走的太陽能收集管，該太陽能收集管包括流體導管，該流體導管包括設置在流體導管的外表面上的透明部分，該透明部分具有第一端和第二端，而且其橫截面形成了下述形狀中的一種弧形、曲面形、拋物線形、懸鏈線形和半橢圓形；導管部分，該導管部分包括第一對置壁和第二對置壁，第一對置壁設置有第一端，該第一端與透明部分的第一端連接在一起，第二對置壁設置有第一端，該第一端與透明部分的第二端連接在一起，第一和第二對置壁分別設置有連接在一起的第二端并組合在一起形成了一種在太陽能收集管之垂直中心軸線的任意一側的橫截面形狀為下述形狀之一的結構尖拱形、下垂的尖拱形、等邊的尖拱形和柳葉狀尖拱形；相對設置的壁上包括反射表面，該反射表面用于將通過透明部分接收到的太陽能反射到太陽能收集管的垂直中心軸線上；以及吸收部分，該部分設置在流體導管的內部并沿中心垂直軸線的至少部分范圍內延伸。
全文摘要
一種太陽能收集管(15)包括一個用于將太陽能導入太陽能收集管內的透明部分(5)。在太陽能收集管(15)內設置有一個用于吸收太陽能的吸收部分(10，12)。此外，該太陽能收集管還包括一個導管部分(20)，而且該導管部分上還包括一個用于將通過透明部分(5)接收到的太陽能反射到吸收部分(10，12)上的反射表面(16)。在本發明的多個實施例中，透明部分(5)、導管部分(20)和吸收部分(10，12)一起限定了至少一個用于輸送流體的流體通道(20)。在本發明的其它實施例中，一個內管(71)限定了至少一條用于輸送流體的通道(78)。該內管(71)支承在太陽能收集管(80)內并受到吸收部分(72)的支承，或者該內管可被安裝在兩個太陽能收集管部分(81，82)之間，從而形成一個有一內管(78)從中穿過延伸的太陽能收集管。
文檔編號F24J2/10GK1585877SQ02822360
公開日2005年2月23日 申請日期2002年9月11日 優先權日2001年9月11日
發明者馬納·格拉, T·史密斯 申請人:馬納·格拉