內聚光單端太陽能中高溫集熱管的製作方法
2023-05-10 20:46:31 1
內聚光單端太陽能中高溫集熱管的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種內聚光單端太陽能中高溫集熱管，包括聚光反光板以及一端開口的外管和金屬吸熱管，外管和金屬吸熱管同軸心設置，其特徵在於：外管為玻璃管，外管開口端設有可軸向變形的金屬端蓋，外管的內部為真空密封腔；聚光反光板位於真空密封腔中，聚光反光板的聚焦點位於金屬吸熱管的中軸線；所述的金屬吸熱管內設有同軸心的導入管，金屬吸熱管的開口端伸出金屬端蓋；導熱介質由導入管進入金屬吸熱管，由導入管與金屬吸熱管之間的夾層吸熱後流出。
【專利說明】內聚光單端太陽能中高溫集熱管
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種集熱管，尤其是一種內聚光單端太陽能中高溫集熱管。
【背景技術】
[0002]熱散失從機理上解釋為氣體對流、物質傳導以及輻射三種方式。集熱管是一種太陽能集熱器中的關鍵部件，一般有複合玻璃集熱管、金屬集熱管以及由玻璃和金屬管複合的金屬真空集熱管。
[0003]CN102278832A號中國專利文獻公開了一種內聚光太陽能中高溫集熱管及其製作方法，它是將反射板3通過彈性託架8定位於真空腔中，吸熱管採用金屬套管5，結構相對複雜，加工交困難，它們雖然從理論上講具有較高的熱效率，實踐中我們發現，由於中高溫集熱管中真空腔的內層與高溫區接觸，外層位於外界自然空間，產品工作過程中，內外層溫差一般都在4一5倍以上，真空腔的內外層玻璃的極易在它們的結合部形成應力集中，使內外層玻璃的結合部破損，從而失去了通過真空阻止內部高溫區向外部擴散熱量的技術優勢。
[0004]CN202521925U中國專利文獻公開了一種內聚光承壓式太陽能中高溫集熱管，主要是針對反射板通過彈性託架定位於真空腔中的加工方法複雜，將反射板移至真空腔外的由玻璃外罩管構建的密封腔中，這種結構同樣沒有解決由於中高溫集熱管中內外層溫差一般都在4一5倍以上，極易在真空管內外層玻璃的結合部形成應力集中，使內外層玻璃的結合部破損的技術問題，以及吸熱管採用金屬套管，結構相對複雜，加工交困難的實際問題。
【發明內容】
[0005]本發明針對上述文獻涉及的技術方案存在的技術缺陷，從結構上加以改進，獲得一種新的內聚光單端太陽能中高溫集熱管。
[0006]本發明的目的是這樣實現的:一種內聚光單端太陽能中高溫集熱管，包括聚光反光板以及一端開口的外管和金屬吸熱管，外管和金屬吸熱管同軸心設置，其特徵在於:外管為玻璃管，外管開口端設有可軸向變形的金屬端蓋，外管的內部為真空密封腔；聚光反光板位於真空密封腔中，聚光反光板的聚焦點位於金屬吸熱管的中軸線；所述的金屬吸熱管內設有同軸心的導入管，金屬吸熱管的開口端伸出金屬端蓋；導熱介質由導入管進入金屬吸熱管，由導入管與金屬吸熱管之間的夾層吸熱後流出。
[0007]在本發明的技術方案中，所述的金屬端蓋通過熔合密封或熱壓密封的方式與外管開口部固為一體，金屬吸熱管伸出真空密封腔時與金屬端蓋的結合部通過焊接密封。
[0008]在本發明的技術方案中，所述的外管表面鍍AR膜，所述的金屬吸熱管上塗有吸收膜。
[0009]在本發明的技術方案中，所述的聚光反光板橫截面為兩片對稱的聚焦板拼合而成，兩聚焦板均聚焦於金屬吸熱管的中軸線。
[0010]在本發明的技術方案中，反射聚光板中聚焦板的斷面曲線為圓弧、拋物線、漸開線及它們之間的相互組合。
[0011]在本發明的技術方案中，外管一端的可軸向變形金屬端蓋為可閥材料。[0012]在本發明的技術方案中，外管開口端的可軸向變形的金屬端蓋包括金屬膨脹波紋管和可閥金屬管，所述的金屬膨脹波紋管的一端設有密封板，另一端通過可閥金屬管與外管連接，所述的密封板與伸出真空密封腔的金屬吸熱管焊接後密封。
[0013]本發明的優點在於:由於真空腔是由外管、金屬吸熱管(內管)採用不同材質，外管的開口端為可閥材料，或金屬膨脹波紋管，溫度較高的中心管吸熱端與溫度較低的外管交匯處通過可閥材料予以緩衝，吸收能量，不會導致它們的結合部開裂，確保真空隔熱效果；由於外管表面鍍AR膜，所述的金屬吸熱管上塗有吸收膜，可以提高外管的透光性和金屬吸熱管的吸熱能力；由於將反射聚光板設置於外管與金屬吸熱管之間的真空層中，在外管內壁與金屬吸熱管外壁之間預留足夠的距離，通過設計改變真空層中反射聚光板與金屬吸熱管直徑(指反射聚光板接收陽光的端面與中心管直徑的直徑)的尺寸比例，即可以形成目標聚焦比，不僅設備的結構緊湊，系統設計也比較簡單容易，金屬吸熱管可以獲得所需要的設計溫度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的一種實施例結構示意圖。
[0015]圖2是圖1的A-A截面示意圖。
[0016]圖3是本發明的另一種實施例結構示意圖。
[0017]圖中:1:金屬吸熱管；2:金屬端蓋；3:熔合密封或熱壓密封,4:聚光反光板；5:夕卜管；6.導入管；7:真空密封腔:8:金屬膨脹波紋管，9、可閥金屬管。
【具體實施方式】
[0018]附圖非限制性的公開了本發明實施例的具體結構，下面結合附圖對本發明作進一步地描述。
[0019]由圖1和圖2可見，一本發明包括聚光反光板4以及一端開口的外管5和金屬吸熱管1，外管5和金屬吸熱管1同軸心設置，外管5為玻璃管，外管5開口端設有可軸向變形的金屬端蓋2，外管1的內部為真空密封腔7 ;聚光反光板4位於真空密封腔7中，聚光反光板4的聚焦點位於金屬吸熱管1的中軸線；所述的金屬吸熱管1內設有同軸心的導熱介質的導入管6，金屬吸熱管1的開口端伸出金屬端蓋2 ;導熱介質由導入管6進入金屬吸熱管1，由導入管6與金屬吸熱管1之間的夾層吸熱後流出。
[0020]在本實施例中，所述的金屬端蓋2為可閥材料，它是通過熔合密封或熱壓密封3的方式與外管5開口部固為一體，金屬吸熱管1伸出真空密封腔7時與金屬端蓋2的結合部通過焊接密封。所述的聚光反光板4橫截面為兩片對稱的聚焦板拼合而成，兩聚焦板均聚焦於金屬吸熱管1的中軸線。
[0021]具體實施時，所述的外管5表面鍍AR膜，所述的金屬吸熱管1上塗有吸收膜。所述的反射聚光板4中聚焦板的斷面曲線為圓弧、拋物線、漸開線及它們之間的相互組合。
[0022]圖3的實施例與圖1的區別僅在於外管5開口端的可軸向變形的金屬端蓋2，由圖3可見，可軸向變形的金屬端蓋3包括金屬膨脹波紋管8和可閥金屬管9，所述的金屬膨脹波紋管8的一端設有密封板，另一端通過可閥金屬管9與外管5連接，所述的密封板與伸出真空密封腔7的金屬吸熱管1焊接後密封。
【權利要求】
1.一種內聚光單端太陽能中高溫集熱管，包括聚光反光板以及一端開口的外管和金屬吸熱管，外管和金屬吸熱管同軸心設置，其特徵在於:外管為玻璃管，外管開口端設有可軸向變形的金屬端蓋，外管的內部為真空密封腔；聚光反光板位於真空密封腔中，聚光反光板的聚焦點位於金屬吸熱管的中軸線；所述的金屬吸熱管內設有同軸心的導入管，金屬吸熱管的開口端伸出金屬端蓋；導熱介質由導入管進入金屬吸熱管，由導入管與金屬吸熱管之間的夾層吸熱後流出。
2.根據權利要求1所述的內聚光單端太陽能中高溫集熱管，其特徵在於:所述的金屬端蓋通過熔合密封或熱壓密封的方式與外管開口部固為一體，金屬吸熱管伸出真空密封腔時與金屬端蓋的結合部通過焊接密封。
3.根據權利要求1所述的內聚光單端太陽能中高溫集熱管，其特徵在於:所述的外管表面鍍AR膜，所述的金屬吸熱管上塗有吸收膜。
4.根據權利要求1所述的內聚光單端太陽能中高溫集熱管，其特徵在於:所述的聚光反光板橫截面為兩片對稱的聚焦板拼合而成，兩聚焦板均聚焦於金屬吸熱管的中軸線。
5.根據權利要求4所述的內聚光單端太陽能中高溫集熱管，其特徵在於:反射聚光板中聚焦板的斷面曲線為圓弧、拋物線、漸開線及它們之間的相互組合。
6.根據權利要求1-5之一所述的內聚光單端太陽能中高溫集熱管，其特徵在於:外管一端的可軸向變形金屬端蓋為可閥材料。
7.根據權利要求1-5之一所述的內聚光單端太陽能中高溫集熱管，其特徵在於:外管開口端的可軸向變形的金屬端蓋包括金屬膨脹波紋管和可閥金屬管，所述的金屬膨脹波紋管的一端設有密封板，另一端通過可閥金屬管與外管連接，所述的密封板與伸出真空密封腔的金屬吸熱管焊接後密封。
【文檔編號】F24J2/46GK103673353SQ201310742134
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】朱雷 申請人:南京誠遠太陽能科技有限公司, 朱雷