一種帶金屬內膽的太陽能真空集熱保溫裝置的製作方法

2023-04-28 18:37:56

專利名稱：一種帶金屬內膽的太陽能真空集熱保溫裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於太陽能利用領域中利用真空技術對太陽能進行收集的裝置，它同時具有集熱、貯熱和保溫這三項功能，它涉及對現有裝置結構上的改進與性能上的提高。
採用真空技術收集太陽能是近幾年來發展起來的，為了提高此類產品的性能，先後推廣應用的產品有雙層全玻璃型真空管和單、雙層玻璃管與金屬封接的真空管這兩種類型。在玻璃--金屬結合的真空管類型中，有熱管式太陽能真空管和金屬翅片式太陽能真空管，這些太陽能真空集熱管肯有承受較高壓力，抗凍，空曬不易破碎和易安裝等優點。但是，這些太陽能真空管構成的太陽能熱水系統結構較複雜，需另安裝保溫貯水箱，循環泵和感溫控制元件，而且吸熱表面壁溫較高，在滯止(即無熱輸出)狀態下，超過200℃，在工作狀態下吸熱板也往往超過100℃，無論從設計和工藝上，還是熱效率和投資的效益上都不是最佳選擇。
本實用新型的目的正是針對上述產品所存在的不足而設計提供了一種新型結構的帶金屬內膽的太陽能真空集熱保溫裝置，它將集熱、貯熱和保溫功能集於一體，從而使整個太陽能熱水系統的結構變得簡單、緊湊，勿需安裝保溫貯水箱，不需要循環泵和感溫控制元件。
本實用新型的目的是通過以下措施來實現的該種帶金屬內膽的太陽能真空集熱保溫裝置主要是由玻璃管、金屬筒、上蓋、出水管、排氣管和進水管組成，其結構設計上的思路是，將一個金屬內膽和太陽能真空集熱管連接為一體，構成一個帶金屬內膽的保溫瓶型的太陽能真空集熱管，具體的技術方案是，將金屬筒作為一貯水容器置於玻璃管中，金屬筒柱面的外表面與玻璃管內壁之間形成一空氣夾層，上蓋與玻璃管焊封后使該空氣夾層形成一密閉的空間並將其抽成真空狀態，而金屬筒柱面的外表面一半為拋光面，一半為選擇性吸收塗層面。另外，在上蓋與玻璃管的焊封焊縫處預置一低溫玻璃焊料環並通過其進行對接焊封。它的作用的，不但能適用於膨脹係數相同的玻璃進行匹配焊封，也能夠對膨脹係數有差異的玻璃進行非匹配焊封，而且對玻璃不會產生新的封接應力，也不會在操作時破壞管內金屬筒上的塗層。
附圖的圖面說明如下


圖1為本實用新型的結構示意圖以下將結合附圖和實施例對本實用新型作進一步地詳述參見附
圖1所示，該種帶金屬內膽的太陽能真空集熱保溫裝置，它是主要由玻璃管1、金屬筒2、上蓋6、出水管8、排氣管9和進水管10組成，其結構設計上的思路是，將一個金屬內膽和太陽能真空集熱管連接為一體，構成一個帶金屬內膽的保溫瓶型的太陽能真空集熱管，具體結構為，將一圓柱形的金屬筒2先進行拋光處理，然後用功能鍍層工藝將選擇性吸收塗層鍍在金屬筒外表面的一半表面，使金屬筒外表面一半為拋光面4，一半為吸收塗層面3，將經過塗層處理後的金屬筒同時還作為一貯水容器置於玻璃管1中，金屬筒柱面的外表面與玻璃管內壁之間形成一空氣夾層，將下端為U型的金屬排氣管9和一根進水管10裝進一根大口徑的出水管8中，出水管8與金屬筒2相連通，排氣管9則與金屬筒壁上的開孔焊接連通，這樣，排氣管9通過金屬筒2的內腔就與密閉的夾層空間聯通以便將其抽成真空。另外，出水管8通過金屬密封環7與上蓋6的頸部開孔密封連接並從玻璃管1的上蓋6的頸部伸出。在上蓋6與玻璃管1的焊封焊縫處預置一低溫玻璃焊料環5，然後再進行對接焊封。它不但能適用於膨脹係數相同的玻璃進行匹配焊封，也能夠對膨脹係數有差異的玻璃進行非匹配焊封，而且用玻璃焊料環的熔封溫度較低，對玻璃不會產生新的封接應力，也不會在操作時破壞管內金屬筒上的塗層，熔封后集熱管可獲得高真空度及極低的漏率的要求。上蓋6與玻璃管1焊封后使該空氣夾層形成一密閉的空間，本實用新型裝置在使用過程中，主體部件金屬筒既是吸熱主體表面，又是貯存熱水的容器，本身溫度不太高，筒的上部一般約70-90℃，而筒的下部只有60-80℃，因此對金屬筒的向光的上半部外圓柱面只要進行拋光處理，採用技術設備較為簡單，用成本較低的功能鍍層工藝進行選擇性吸收塗層工藝就能滿足產品的技術要求，其吸熱表面可獲得α≥0.9及ε≤0.1的選擇性塗層性能，而下半部(紅外輻射)表面其ε值一般低於0.06，從而使該太陽能集熱裝置獲得低工藝成本和高熱效率的技術性能。另外，採用的金屬管排氣管消除了因玻璃排氣管易碎的危險，方便可靠。
本實用新型裝置與現有產品相比具有結構簡單，功能完整，使用方便和造價成本低的優點。
權利要求1．一種帶金屬內膽的太陽能真空集熱保溫裝置，它是由玻璃管(1)、金屬筒(2)、上蓋(6)、出水管(8)、排氣管(9)和進水管(10)組成，其特徵在於金屬筒(2)作為一貯水容器置於玻璃管(1)中，金屬筒柱面的外表面與玻璃管內壁之間形成一空氣夾層，上蓋(6)與玻璃管(1)焊封后使該空氣夾層形成一密閉的空間，而金屬筒柱面的外表面一半為拋光面，一半為選擇性吸收塗層面。
2．根據權利要求1所述的帶金屬內膽的太陽能真空集熱保溫裝置，其特徵在於排氣管(9)通過金屬筒(2)的內腔與密閉的夾層空間聯通。
3．根據權利要求1所述的帶金屬內膽的太陽能真空集熱保溫裝置，其特徵在於上蓋(6)與玻璃管(1)的焊封焊縫處預置一低溫玻璃焊料環(5)。
4．根據權利要求1所述的帶金屬內膽的太陽能真空集熱保溫裝置，其特徵在於出水管(8)通過金屬密封環(7)與上蓋(6)的頸部開孔密封連接。
專利摘要一種帶金屬內膽的太陽能真空集熱保溫裝置,屬於太陽能利用領域中利用真空技術對太陽能進行收集的裝置,它是由玻璃管、金屬筒、上蓋、出水管、排氣管和進水管組成,將金屬筒作為一貯水容器置於玻璃管中,金屬筒柱面的外表面與玻璃管內壁之間形成一空氣夾層,上蓋與玻璃管焊封后使該空氣夾層形成一密閉的空間並將其抽成真空狀態,而金屬筒柱面的外表面一半為拋光面,一半為選擇性吸收塗層面。本實用新型具有結構簡單,功能完整,使用方便優點。
文檔編號F24J2/05GK2342325SQ9820831
公開日1999年10月6日 申請日期1998年9月8日 優先權日1998年9月8日
發明者熊尚義 申請人:熊尚義