金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管的製作方法
2023-10-24 12:47:32 1
專利名稱：金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管的製作方法
技術領域：
金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管技術領域[0001]本實用新型涉及一種太陽能集熱管，特別涉及全玻璃熱管式太陽能集熱管。
背景技術：
[0002]目前，市場上熱管式真空太陽集熱管主要有兩種[0003]一種是全玻璃熱管式真空太陽集熱管，該集熱管在非承壓太陽能熱水系統上得到了很好的應用，但由於冷凝端為玻璃結構，雖然能夠很好的與罩玻璃管和內管實現一體化熔封，但不適合於承壓式熱水系統的應用。主要原因為I)現有非承壓直插式的密封結構不適合與承壓運行；2)若採用在冷凝端外部套裝一個承壓金屬帽的結構，則雖然能夠實現承壓的目的，但玻璃和金屬之間若採用剛性接觸，則容易炸管，若採用柔性密封則導熱性能很差，造成實際安裝過程中玻璃熱管的破損率很高，集熱性能很差。[0004]另一種則是玻璃金屬封接結構的金屬熱管翅片式真空集熱管，該集熱管由於採用金屬熱管結構，金屬冷凝端容易實現密封和換熱，承壓性能和集熱、換熱性能良好，但這種玻璃金屬熔封結構的金屬熱管翅片式真空集熱管的成本很高，難於市場推廣。 發明內容[0005]鑑於上述因素，本實用新型提供一種金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管，通過採用玻璃金屬熔封結構，使其兼具上述兩種結構形式的太陽能熱管的優點。[0006]為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是[0007]—種金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管，所述太陽能集熱管具有罩玻璃管和玻璃內管蒸發端，所述罩玻璃管與玻璃內管蒸發端之間具有真空夾層，其特徵在於還包括金屬冷凝端，所述金屬冷凝端的埠與所述玻璃內管蒸發端密封連接並構成封閉腔體，所述密封腔體內抽真空並放置換熱工質。[0008]在所述罩玻璃管和玻璃內管蒸發端的埠位置熔封固定一個金屬法蘭，所述金屬冷凝端的埠再與所述金屬法蘭中心位置處的通孔氣密連接。[0009]所述金屬冷凝端伸入所述玻璃內管蒸發端的部分還由埠延伸出一個喇叭口狀的擋流板。[0010]所述擋流板的最大直徑部分與所述玻璃內管蒸發端的內壁相接。[0011 ] 所述玻璃內管蒸發端與所述罩玻璃管熔接而構成所述真空夾層，所述金屬冷凝端的內徑與外徑均與所述玻璃內管蒸發端相等，所述金屬冷凝端的埠與所述玻璃內管蒸發端的埠直接熔封連接。[0012]所述玻璃內管蒸發端的埠與所述罩玻璃管環封熔接而構成所述真空夾層，所述金屬冷凝端的內徑與外徑均與所述罩玻璃管相等，所述金屬冷凝端的埠與所述罩玻璃管的埠直接熔封連接。[0013]所述金屬冷凝端的埠的軸向截面上設有V字形凸尖，所述玻璃內管蒸發端的埠對應形成V字形槽。[0014]所述金屬冷凝端的埠插入所述玻璃內管蒸發端內，並與所述玻璃內管蒸發端的內壁熔封連接。[0015]所述玻璃內管蒸發端的埠與所述罩玻璃管環封熔接而構成所述真空夾層，所述金屬冷凝端的埠套設在所述罩玻璃管的埠外，並與所述罩玻璃管的外壁熔封連接。[0016]在所述玻璃內管蒸發端的埠處外側壁上固定有一個或數個支撐件，所述支撐件頂抵在所述玻璃內管蒸發端與所述罩玻璃管之間。[0017]與現有技術相比較，採用上述技術方案的本實用新型具有的優點在於由於金屬冷凝端採用金屬柱狀結構，可以根據需要將金屬冷凝端直徑變小。這樣在滿足金屬冷凝端換熱的條件下，有利於金屬冷凝端承壓和密封設計。而玻璃內管蒸發端仍然採用常規集熱管內管結構，這樣既實現玻璃金屬熔封結構的金屬熱管翅片式真空集熱管所具有的良好的換熱和承壓性能，又具有全玻璃熱管式真空太陽集熱管低成本和良好的集熱性能等優點， 更具有市場競爭力。
[0018]圖I的結構示意圖[0019]圖2[0020]圖3 的結構示意圖[0021]圖4[0022]圖5 的結構示意圖[0023]圖6[0024]圖7 的結構示意圖[0025]圖8 的結構示意圖[0026]圖9是本實用新型提供的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管的第一個實施例是圖I所示實施例的改進結構示意圖；是本實用新型提供的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管的第二個實施例是圖3所示實施例所採用的熔封接口示意圖；是本實用新型提供的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管的第三個實施例是圖5所示實施例所採用的熔封接口示意圖；是本實用新型提供的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管的第四個實施例是本實用新型提供的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管的第五個實施例是在圖8所示的實施例上進行改進的結構示意圖。
具體實施方式
[0027]如圖I所示，是本實用新型提供的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管的第一個實施例的結構示意圖，所述太陽能集熱管具有罩玻璃管I、玻璃內管蒸發端2、金屬法蘭3和金屬冷凝端4，在所述罩玻璃管I和玻璃內管蒸發端2的埠位置熔封固定所述金屬法蘭 3，使所述罩玻璃管I與玻璃內管蒸發端2之間具有真空夾層5，所述金屬冷凝端4的埠再與所述金屬法蘭3中心位置處的通孔氣密連接，以使所述金屬冷凝端4的埠與所述玻璃內管蒸發端2密封連接並構成封閉腔體，所述密封腔體抽真空後放置換熱工質6。其中所述金屬法蘭3的材質可選銅或不鏽鋼，所述金屬冷凝端4的材質可選銅或不鏽鋼。[0028]由於金屬冷凝端4採用金屬柱狀結構，可以根據需要將金屬冷凝端4直徑變小。這樣在滿足金屬冷凝端4換熱的條件下，有利於金屬冷凝端4承壓和密封設計。而玻璃內管4蒸發端2仍然採用常規集熱管內管結構，這樣既實現玻璃金屬熔封結構的金屬熱管翅片式真空集熱管所具有的良好的換熱和承壓性能，又具有全玻璃熱管式真空太陽集熱管低成本和良好的集熱性能等優點，更具有市場競爭力。[0029]請參閱圖2所示,其是圖I所示實施例的改進結構,所述金屬冷凝端4伸入所述玻璃內管蒸發端2的部分還由埠延伸出一個喇機口狀的擋流板41,所述擋流板41的最大直徑部分最好與所述玻璃內管蒸發端2的內壁相接，以使氣化的換熱工質6容易進入金屬冷凝端4，並便於液化的換熱工質6回流至玻璃內管蒸發端2中。[0030]還請參閱圖3所示，是本實用新型提供的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管的第二個實施例的結構示意圖，其與圖I所示的第一個實施例的區別在於，所述玻璃內管蒸發端2與所述罩玻璃管I熔接而構成所述真空夾層5，所述金屬冷凝端4的內徑與外徑均與所述玻璃內管蒸發端2相等，因此，取消了上述金屬法蘭3，所述金屬冷凝端4的埠與所述玻璃內管蒸發端2的埠直接熔封連接。[0031]請參閱圖4所示,是圖3所示實施例所採用的熔封接口示意圖，由圖可知,所述金屬冷凝端4的埠的軸向截面上設有V字形凸尖42，使所述玻璃內管蒸發端2的埠在熔封時能夠形成對應的V字形槽，從而保證所述金屬冷凝端4的埠與所述玻璃內管蒸發端 2穩固結合。[0032]再請參閱圖5所示，是本實用新型提供的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管的第三個實施例的結構示意圖，其與圖3所示的第二個實施例的區別在於，所述金屬冷凝端4 的埠插入所述玻璃內管蒸發端2內，並與所述玻璃內管蒸發端2的內壁熔封連接。[0033]請參閱圖6所示,是圖5所示實施例所採用的熔封接口示意圖，由圖可知,所述金屬冷凝端4的埠外壁與所述玻璃內管蒸發端2的內壁貼合併熔封連接。[0034]還請參閱圖7所示，是本實用新型提供的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管的第四個實施例的結構示意圖，其與圖I所示的第一個實施例的區別在於，所述玻璃內管蒸發端2的埠與所述罩玻璃管I環封熔接而構成所述真空夾層5，所述金屬冷凝端4的內徑與外徑均與所述罩玻璃管I相等，因此，取消了上述金屬法蘭3，所述金屬冷凝端4的埠與所述罩玻璃管I的埠直接熔封連接。至於所述熔封連接的細部結構，仍如圖4所示，在此不予贅述。[0035]請參閱圖8所示，是本實用新型提供的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管的第五個實施例的結構示意圖，其與圖7所示的第四個實施例的區別在於，所述金屬冷凝端4的埠套設在所述罩玻璃管I的埠外，並與所述罩玻璃管I的外壁熔封連接。具體熔封結構如圖6所示，在此不予贅述。[0036]接著請參閱圖9所示，其是在圖8所示的第五個實施例的基礎上進行改進，在所述玻璃內管蒸發端2的埠處外側壁上固定有一個或數個支撐件7，所述支撐件7頂抵在所述玻璃內管蒸發端2與所述罩玻璃管I之間。由於所述支撐件7 —般為金屬、玻璃、陶瓷等固體材料構成，其形狀可以環形結構、薄片結構、彈簧結構等，可達到提高剛性或彈性支撐的目的。[0037]上述所有實施例中，所述金屬冷凝端4長度可選為所述集熱管總長度的1°/Γ40% ； 所述金屬冷凝端4的外徑可選為所述罩玻璃管I的外徑的59TllO%。[0038]以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管，所述太陽能集熱管具有罩玻璃管和玻璃內管蒸發端，所述罩玻璃管與玻璃內管蒸發端之間具有真空夾層，其特徵在於還包括金屬冷凝端，所述金屬冷凝端的埠與所述玻璃內管蒸發端密封連接並構成封閉腔體，所述密封腔體內抽真空並放置換熱工質。
2.根據權利要求I所述的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管，其特徵在於在所述罩玻璃管和玻璃內管蒸發端的埠位置熔封固定一個金屬法蘭，所述金屬冷凝端的埠再與所述金屬法蘭中心位置處的通孔氣密連接。
3.根據權利要求2所述的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管，其特徵在於所述金屬冷凝端伸入所述玻璃內管蒸發端的部分還由埠延伸出一個喇叭口狀的擋流板。
4.根據權利要求3所述的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管，其特徵在於所述擋流板的最大直徑部分與所述玻璃內管蒸發端的內壁相接。
5.根據權利要求I所述的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管，其特徵在於所述玻璃內管蒸發端與所述罩玻璃管熔接而構成所述真空夾層，所述金屬冷凝端的內徑與外徑均與所述玻璃內管蒸發端相等，所述金屬冷凝端的埠與所述玻璃內管蒸發端的埠直接熔封連接。
6.根據權利要求I所述的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管，其特徵在於所述玻璃內管蒸發端的埠與所述罩玻璃管環封熔接而構成所述真空夾層，所述金屬冷凝端的內徑與外徑均與所述罩玻璃管相等，所述金屬冷凝端的埠與所述罩玻璃管的埠直接熔封連接。
7.根據權利要求5或6所述的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管，其特徵在於所述金屬冷凝端的埠的軸向截面上設有V字形凸尖，所述玻璃內管蒸發端的埠對應形成 V字形槽。
8.根據權利要求I所述的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管，其特徵在於所述金屬冷凝端的埠插入所述玻璃內管蒸發端內，並與所述玻璃內管蒸發端的內壁熔封連接。
9.根據權利要求I所述的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管，其特徵在於所述玻璃內管蒸發端的埠與所述罩玻璃管環封熔接而構成所述真空夾層，所述金屬冷凝端的埠套設在所述罩玻璃管的埠外，並與所述罩玻璃管的外壁熔封連接。
10.根據權利要求9所述的金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管，其特徵在於在所述玻璃內管蒸發端的埠處外側壁上固定有一個或數個支撐件，所述支撐件頂抵在所述玻璃內管蒸發端與所述罩玻璃管之間。
專利摘要本實用新型提供一種金屬冷凝端玻璃熱管式太陽能集熱管，所述太陽能集熱管具有罩玻璃管、玻璃內管蒸發端和金屬冷凝端，所述罩玻璃管與玻璃內管蒸發端之間具有真空夾層，所述金屬冷凝端的埠與所述玻璃內管蒸發端密封連接並構成封閉腔體，所述密封腔體內抽真空並放置換熱工質。由於金屬冷凝端採用金屬柱狀結構，可以根據需要將金屬冷凝端直徑變小。這樣在滿足金屬冷凝端換熱的條件下，有利於金屬冷凝端承壓和密封設計。而玻璃內管蒸發端仍然採用常規集熱管內管結構，這樣既實現玻璃金屬熔封結構的金屬熱管翅片式真空集熱管所具有的良好的換熱和承壓性能，又具有全玻璃熱管式真空太陽集熱管低成本和良好的集熱性能等優點，更具有市場競爭力。
文檔編號F24J2/46GK202747673SQ20122040749
公開日2013年2月20日 申請日期2012年8月16日 優先權日2012年8月16日
發明者黃哲林, 李旭光, 韓成明, 陳華林 申請人:北京清華陽光能源開發有限責任公司, 北京華業陽光新能源有限公司, 河南華順陽光新能源有限公司