具有搪瓷內膽的儲熱式真空管的製作方法
2023-05-30 20:39:56
專利名稱：具有搪瓷內膽的儲熱式真空管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能利用的集熱裝置，特別是一種具有搪瓷內膽的儲熱式真空管。
採用真空管收集太陽能是近年來發展起來而應用較廣的技術，最先利用真空管收集太陽能的產品是一種雙層玻璃真空管。這種真空管的結構包括有內外兩層玻璃管，並於兩層玻璃管之間為真空狀態。其工作原理是在內層玻璃管內裝有加熱的水，當太陽照射在玻璃管上時，即可對內層玻璃管內的水進行加熱，加熱後的水利用虹吸的原理逐漸吸出，而冷水再自動注入玻璃管內，周而復始，完成加熱過程。
這種全玻璃管式真空管，結構簡單，並採用直接加熱的方式，所以熱阻小，熱效率高。但在應用中發現，由於玻璃管強度低，不承壓，抗熱衝擊能力差，所以在使用時常發生內層玻璃管破碎的情況，因此這種結構型式的真空管僅能適用於容積較小的加熱器中，而且不能對其內層包容的水進行強制性循環。
針對上述全玻璃真空管的缺點，我們的在先專利96244124.4中公開了一種金屬吸熱體儲熱式真空管，該管的外層為一玻璃管(稱作外膽)，該玻璃管內設有一呈容器狀，且直徑略小於玻璃管內徑的不鏽鋼吸熱體(標為內膽)，玻璃管的一端壓封一端蓋，玻璃管內不鏽鋼吸熱體之間呈真空狀態，該不鏽鋼吸熱體設有一開口，該開口伸出於玻璃管端蓋之外，另在不鏽鋼吸熱體尾端設有一支撐組件。這種具有不鏽鋼吸熱體的真空管的優點是具有吸熱效率高，耐壓和抗熱衝擊、抗凍，且不易破碎。
由於不鏽鋼的焊接性能較差，再加上(吸熱體)內膽較薄且又由數段對接連接構成，因此，必須採用氬弧焊對接才行，而在進行氬弧焊接時，因其溫度較高，焊點處金屬結構很易被破壞，金屬結構被破壞後，很易腐蝕、導致使用壽命降低。另外，氬弧焊焊接要求高，故其成本也高，再加上不鏽鋼材質本身價格就高，致使內膽成本偏高。而且，採用對接焊接連接的可靠性及強度偏低。
本實用新型的目的就在於克服現有技術的上述缺點和不足，而提供一種既具有金屬內膽的良好承壓抗衝擊性，又具有成本低、製造容易、耐腐蝕、壽命長特點的具有搪瓷內膽的儲熱式真空管。
本實用新型的目的是通過下面的技術方案實現的一種具有搪瓷內膽的儲熱式真空管，有一玻璃外膽、玻璃外膽的前埠與金屬大蓋熱壓封連接，在玻璃外膽內間隔設置有塗有吸熱塗層的吸熱內膽，玻璃外膽與吸熱內膽之間為一真空空間，在吸熱內膽尾部設有支撐組件，其特徵在於在碳鋼製成的整體吸熱內膽內外表面均塗施有一層搪瓷釉層，在吸熱內膽的膽徑外周與金屬大蓋之間由一不鏽鋼過渡環連接。
本實用新型的目的還可由如下措施實現的碳鋼製成的開口封頭與碳鋼製成的直管段靠子口相插套並滾焊連接在一起，碳鋼製成的直管段的後端孔與內凹的碳鋼製成的下封頭的周緣翻邊吻疊靠貼後滾焊連接在一起。階梯狀的過渡環外周與金屬大蓋間氬弧焊連接，過渡環內周孔與吸熱內膽的膽徑外周面滾焊連接處塗施有搪瓷釉層。吸熱內膽的膽口處設有內翻邊。
由上可見，本實用新型的顯著效果如下1、由於內膽各部位採用碳鋼材料插套並靠滾焊連接而成，因此，其連接較原不鏽鋼內膽的對接氬弧焊接更牢固可靠。
2、由於碳鋼內膽既具有承壓能力、耐冷熱衝擊性能好的優點，比較不鏽鋼內膽又具有焊接加工容易、成本低的特點，其成本遠低於不鏽鋼內膽。
3、由於在碳鋼內膽的內外層塗施有搪瓷釉層，使得其耐腐蝕性能好，而使用壽命增加，尤其是免除了不鏽鋼內膽在採用氬弧焊接時因溫度過高對材質性能的破壞和改變、而導致的結構破壞，氣密性下降及易腐蝕的弊端。
4、過渡環的採用，既可以保證與金屬大蓋的連接、又可不破壞搪瓷內膽釉層，保證了搪瓷層的完整性。
5、開口封頭敞口端的內翻邊具有加強內膽管口強度的作用。
圖1本實用新型的結構示意圖。
下面將結合附圖對本實用新型的具體結構進行詳細的說明本實用新型有一玻璃外膽1、玻璃外膽1的前埠與金屬大蓋3熱壓封連接，在玻璃外膽1內間隔設置有塗有吸熱塗層的吸熱內膽2，玻璃外膽1與吸熱內膽2之間為一真空空間，在吸熱內膽2尾部設有支撐組件5，其特徵在於在碳鋼製成的整體吸熱內膽2內外表面均塗施有一層耐腐蝕的搪瓷釉層24和25，在吸熱內膽2的膽徑26外周與金屬大盤3之間有一連接用不鏽鋼過渡環4。參見
圖1。
碳鋼製成的開口封頭22與碳鋼製成的直管段21靠子口相插套並滾焊連接在一起，碳鋼製成的直管段21的後端孔與內凹的碳鋼製成的下封頭23的周緣翻邊吻疊靠貼後滾焊連接在一起。參見
圖1。
階梯狀的過渡環4外周與金屬大蓋3相氬弧焊接，過渡環4內周孔與吸熱內膽2的膽徑26外周面滾焊後再塗施搪瓷釉層。參見
圖1。
吸熱內膽2的膽口處設有提高強度的內翻邊27。參見
圖1。
搪瓷內膽儲熱式真空管的主要特徵是用內外塗有搪瓷層的金屬內膽作為吸熱體，其承壓性能和抗冷熱衝擊性能遠優於玻璃吸熱體，而其製造成本又遠低於不鏽鋼吸熱體。
採用搪瓷內膽提高吸熱體的抗水鏽性能及使用壽命，改善儲水質量，降低了吸熱體成本(低於不鏽鋼吸熱體，與玻璃管吸熱體相當)。
搪瓷內膽採用塗搪兩遍底釉，確保釉層平整、光滑、緻密、不露鐵、無鱗爆。搪瓷層的完整將進一步增強焊縫的氣密性。
吸熱內膽的外表面由於具有平整光滑的搪瓷層，即可保證在其上濺射選擇性吸收塗層的具有較小的發射比(小於0.08)，又可簡化磁化濺射的前處理工藝。其上選擇性塗層的太陽吸收比大於0.93。
權利要求1.一種具有搪瓷內膽的儲熱式真空管，有一玻璃外膽(1)、玻璃外膽(1)的前埠與金屬大蓋(3)熱壓封連接，在玻璃外膽(1)內間隔設置有塗有吸熱塗層的吸熱內膽(2)，玻璃外膽(1)與吸熱內膽(2)之間為一真空空間，在吸熱內膽(2)尾部設有支撐組件(5)，其特徵在於在碳鋼製成的整體吸熱內膽(2)內外表面均施有一層搪瓷釉層(24)和(25)，在吸熱內膽(2)的膽徑(26)外周與金屬大蓋(3)之間由一不鏽鋼過渡環(4)連接。
2.按照權利要求1所述的一種具有搪瓷內膽的儲熱式真空管，其特徵在於碳鋼製成的開口封頭(22)與碳鋼製成的直管段(21)靠子口相插套並滾焊連接在一起，碳鋼製成的直管段(21)的後端孔與內凹的碳鋼製成的下封頭(23)的周緣翻邊吻疊靠貼後滾焊連接在一起。
3.按照權利要求1所述的一種具有搪瓷內膽的儲熱式真空管，其特徵在於階梯狀的過渡環(4)外周與金屬大蓋(3)間氬弧焊連接，過渡環(4)內周孔與吸熱內膽(2)的膽徑(26)外周面滾焊連接處塗施有搪瓷釉層。
4.按照權利要求1所述的一種具有搪瓷內膽的儲熱式真空管，其特徵在於吸熱內膽(2)的膽口處設有內翻邊(27)。
專利摘要本實用新型提供了一種具有搪瓷內膽的儲熱式真空管,它有一玻璃外膽,玻璃外膽前端與金屬大蓋熱壓封連接而成,在玻璃外膽內間隔設置有塗有選擇性塗層的吸熱內膽,內膽與外膽間為真空空間,在內膽中插入有冷水管,在外膽尾部設有支撐組件,其特徵在於:在內膽徑口外周與金屬大蓋間設有一過渡環,在碳鋼製成的內膽的內外層各塗設有一搪瓷釉層,內膽敞口端設有內翻邊。
文檔編號F24J2/05GK2348321SQ9820800
公開日1999年11月10日 申請日期1998年9月7日 優先權日1998年9月7日
發明者江希年, 葛洪川 申請人:北京市太陽能研究所