真空集熱管的製作方法

2023-05-27 04:48:41 2

專利名稱：真空集熱管的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是太陽能集熱管領域，主要涉及帶有波紋管的太陽能集熱管領域。
背景技術：
目前國內玻璃-金屬直通式太陽能真空集熱管一般採用金屬管上覆蓋太陽能 吸收塗層，金屬管外套玻璃管，玻璃管與金屬管間抽真空。為了補償升溫後玻璃 管小於金屬管的膨脹量，常用波紋管來補償膨脹量差，波紋管與玻璃之間採用可 伐合金過渡聯接。檢索發表2006年7月25日申請的專利號為ZL 200620075347. 3，名為外膨 脹槽式太陽能真空集熱管的專利，集熱管包括表面覆蓋太陽能吸收塗層的金屬 管，所述金屬管外套有玻璃管，所述玻璃管與金屬管之間形成真空層，所述玻璃 管端與同樣套在金屬管外的波紋管的 一端通過可伐合金熔封，所述波紋管的另一 端與金屬管連接，熔封接口處外加防護罩，所述金屬管與玻璃管兩端分別通過一 個波紋管連接。這種集熱管有兩個主要缺點 一是玻璃管與同樣套在金屬管外的 波紋管通過可伐合金熔封，增加了操作難度；二是波紋管+可伐合金結構所形成 的連接縫增多，增加了保持真空的難度。發明內容為了解決目前波紋管和玻璃管的連接要通過可伐合金熔封，增加操作難度， 連接縫多的缺點，本發明提出了一種波紋管與玻璃管直接連接的真空集熱管，這 種真空集熱管可以很好的解決波紋管和玻璃管連接難，接縫多的缺點。本發明的技術方案為一種真空集熱管，包括表面覆蓋太陽能吸收塗層的金屬 管，所述金屬管外設有玻璃管，所述玻璃管與金屬管之間為真空層，所述玻璃管 與金屬管之間的真空層內可以放置吸氣劑以保持真空度，所述玻璃管的至少一端 設有波紋管，所述波紋管一端與玻璃管直接封接，所述波紋管的另一端與金屬管連接，所述波紋管與金屬管以及所述波紋管與玻璃管的接口處分別外設防護罩， 以更好的保護連接縫，所述波紋管採用線膨脹係數在3x10—6m/m. 'C至5x 1(Tm/m 'C的材料製成，這樣因為線膨脹係數與玻璃接近可以直接與外設的玻璃 管封接，不需要通過可伐合金連接了 ，減少了接縫的數目，提高了管子的可靠性， 可以更好的保證真空度；當採用單端波紋管結構時，更是減少了一個波紋管，進 而減少了連接縫。所述的真空集熱管，所述的波紋管與金屬管通過法蘭連接。在所述的金屬管 與玻璃管之間還設有固定支座。在所述的金屬管和玻璃管之間還設有翅片，翅片 上設有太陽能吸收層，所述的翅片為十字型、螺旋型或者一字型。所述的金屬管 的另一端還可以再設一個波紋管，這樣兩個波紋管的存在可以更好的消化內外溫 度差產生的膨脹量。本發明的有益效果為1.波紋管使用線膨脹係數和玻璃相接近的材料製造， 與玻璃管直接封接，不需要通過可伐合金再來連接了，減少連接縫，降低了成本， 提高了集熱管的可靠性；2. 固定支座的設置使得整個管子的穩定性得到提高；3. 翅片的設置使金屬管的太陽能吸收層的有效面積大大增加了 ，提高了吸收 效率，而且降低了聚光器的製造精度要求，還可以通過減小吸收管管徑的方法降 低整個集熱管的重量，進而降低整個系統的製造和運行成本。


下面結合附圖對本發明作進一 步的說明。 圖1為本發明一個實施例的結構示意圖。其中1是法蘭、2是波紋管、3是玻璃管、4是真空層、5是金屬管、6是翅 片、7是太陽能吸收層、8是固定支座、9是防護罩、IO是吸氣劑。圖2是螺旋型翅片的實施例的示意圖。圖3是圖1中A向放大圖。圖4是圖1中B向剖視圖。圖5是圖1中C-C向剖視放大圖。
具體實施方式
實施例1如圖1所示的真空集熱管，包括表面覆蓋太陽能吸收塗層7的金屬管5，所 述金屬管5外設有玻璃管3，所述玻璃管3與金屬管5之間為真空層4,所述玻 璃管3與金屬管5之間的真空層4內可以放置吸氣劑10以保持真空度，所述玻 璃管3的兩端設有波紋管2，當然也可以只在其中的一端設有波紋管2,所述波 紋管2 —端與玻璃管3直接封接，所述波紋管2的另一端與金屬管5連接，所述 波紋管2與金屬管5以及所述波紋管2與玻璃管3的接口處分別外設防護罩9， 以更好的保護連接縫，所述波紋管2採用線膨脹係數在3xl(T6m/m. 。C至5x 10—6m/m 。C的材料製成，這樣因為線膨脹係數與玻璃接近可以直接與外設的玻璃 管封接，如圖3所示，不需要通過可伐合金連接了，減少了接縫的數目，提高了 管子的可靠性，可以更好的保證真空度，而且接口可以耐更高的溫度；當採用單 端波紋管結構時，更是減少了一個波紋管，進而減少了連接縫。如圖l所示波紋 管2通過法蘭1與金屬管連接，形成法蘭1+波紋管2+玻璃管3的封接結構，當 然波紋管2也可以直接和金屬管連接，可以通過焊接來實現，如圖2所示。在金 屬管5和玻璃管3之間還設有翅片6,翅片6上也有太陽能吸收層7，翅片可以 是一字型、十字型或者如圖2所示的螺旋型的。為了增加整個集熱管的穩定性還 可以在金屬管5外加裝支撐在金屬管5和玻璃管3之間的固定支座8,使金屬管 5和玻璃管3更可靠的定位。如圖4和圖5所示，該固定支座8可以是由圓弧支 撐座、彈性撐片、牴觸頭構成，圓弧支撐座的圓弧半徑與金屬管外徑相配，固定 在金屬管外，彈性撐片由圓弧支撐座上向兩側伸展，通過端部的牴觸頭抵靠在玻 璃外管內定位。組裝時，支撐件兩件一組，分別固定在金屬管兩側對稱處。防護 罩9裝在波紋管2與玻璃管3及金屬管5的接縫外，可以防止聚焦光線直接照射 在接口處，延長集熱管的壽命。工作時，反射鏡將太陽光反射，使光線透過玻璃管與金屬管間的真空，照射 在覆蓋有太陽能吸收塗層的金屬管和翅片上，被塗層表面吸收後，加熱金屬管內 的工質。由於翅片6的存在提高了太陽能的有效吸收面積，同時降低了對聚光器 的製造要求，得到相同能量的前提下使用本發明可以採用直徑更小的金屬管，有效降低了整體重量，節省了材料，使安裝更方便。除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡採用等同替換或等效變 換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護範圍。
權利要求
1.一種真空集熱管，包括表面設有太陽能吸收層的金屬管，在所述金屬管外設有玻璃管，所述玻璃管與金屬管之間為真空層，所述玻璃管的至少一端設有波紋管，所述波紋管一端與玻璃管連接，另一端與金屬管連接，所述波紋管與金屬管以及所述波紋管與玻璃管的連接處分別外設防護罩，其特徵在於所述波紋管一端與玻璃管直接密封連接。
2. 如權利要求1所述的真空集熱管，其特徵在於所述波紋管採用線膨脹係數在 3 x 10—6m/m. 。C至5 x 10—6m/m. 'C的材料製成。
3. 如權利要求1所述的真空集熱管，其特徵在於所述的波紋管與金屬管通過法 蘭連接。
4. 如權利要求1所述的真空集熱管，其特徵在於所述的金屬管與玻璃管之間還 設有固定支座。
5. 如權利要求1所述的真空集熱管，其特徵在於所述的金屬管和玻璃管之間還 設有翅片，翅片上設有太陽能吸收層。
6. 如權利要求5所述的真空集熱管，其特徵在於所述的翅片為十字型。 7.,如權利要求5所述的真空集熱管，其特徵在於所述的翅片為螺旋型。
7. 如權利要求5所述的真空集熱管，其特徵在於所述的翅片為一字型。
8. 如權利要求1-5任一所述的真空集熱管，其特徵在於所述的金屬管的另一 端也設有波紋管。
全文摘要
本發明涉及太陽能領域，主要涉及一種真空集熱管，包括表面覆蓋太陽能吸收塗層的金屬管，所述金屬管外設有玻璃管，所述玻璃管與金屬管之間為真空層，所述玻璃管與金屬管之間的真空層內可以放置吸氣劑以保持真空度，所述玻璃管的至少一端設有波紋管，所述波紋管一端與玻璃管直接封接，所述波紋管的另一端與金屬管連接，所述波紋管與金屬管以及所述波紋管與玻璃管的接口處分別外設防護罩，以更好的保護連接縫，所述波紋管採用線膨脹係數在3×10-6m/m·℃至5×10-6m/m·℃的材料製成，這樣因為線膨脹係數與玻璃接近可以直接與外設的玻璃管封接，不需要通過可伐合金連接了，減少了接縫的數目，提高了管子的可靠性，可以更好的保證真空度。
文檔編號F24J2/05GK101270923SQ20081001964
公開日2008年9月24日 申請日期2008年3月11日 優先權日2008年3月11日
發明者軍 王 申請人:東南大學