專利名稱：采用金屬吸熱管的真空集熱管的制作方法
采用金屬吸熱管的真空集熱管
所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種太陽能真空集熱管，特別是采用金屬吸熱管的真空集熱管。
技術(shù)背景 一般真空吸熱管采用由玻璃外管和玻璃內(nèi)管構(gòu)成的全玻璃結(jié)構(gòu)，這種
結(jié)構(gòu)在太陽能熱水器等低溫太陽能利用中是很適合的，但在采用槽形反光鏡進(jìn)行聚光的中
溫太陽能利用中，用玻璃內(nèi)管作為吸熱管便難以承受更高的溫度和壓力。 發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種采用金屬吸熱管的真空集熱管，不僅能承受
更高的溫度和壓力，而且還很方便的把其連接在載熱工質(zhì)的循環(huán)管路當(dāng)中。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的采用金屬吸熱管的真空集熱管包括玻璃外管和其中的
金屬吸熱管，玻璃外管的一端為密封端，在露出玻璃外管的金屬吸熱管外側(cè)設(shè)有側(cè)面的工
質(zhì)進(jìn)入管和中心位置的工質(zhì)流出管，插入玻璃外管中的金屬吸熱管的內(nèi)端為密閉結(jié)構(gòu)，并
通過彈簧卡子將內(nèi)端支撐在玻璃外管的內(nèi)表面，玻璃外管的另一端與金屬吸熱管外側(cè)所套
的熔接接頭熔接相連，該熔接接頭與金屬吸熱管隔開一定的間隙、其外側(cè)形成收縮段后與
金屬吸熱管焊接相連，讓玻璃外管與金屬吸熱管之間形成真空夾層；在工質(zhì)流出管外面包
裹一層絕熱材料后套上中層管，然后把中層管的內(nèi)端與其中的工質(zhì)流出管的內(nèi)端焊接相
連，再把帶有工質(zhì)流出管的中層管插進(jìn)金屬吸熱管內(nèi)、并讓中層管的外端與金屬吸熱管的
外端焊接相連，讓中層管與外圍的金屬吸熱管之間形成工質(zhì)流動(dòng)層，該工質(zhì)流動(dòng)層與金屬
吸熱管外側(cè)的工質(zhì)進(jìn)入管相連通。 在真空集熱管的具體結(jié)構(gòu)中，金屬吸熱管上所套的熔接接頭經(jīng)一個(gè)過渡折環(huán)再與 焊接在金屬吸熱管上的收縮段相連。在所述插入玻璃外管內(nèi)的熔接接頭的內(nèi)端加工出一圈 尖型的較密排列的梳形齒。在所述的各梳形齒上再形成一或二道向外的毛剌或弧形凸起。
為改善載熱工質(zhì)進(jìn)入金屬吸熱管的流動(dòng)特性。所述的工質(zhì)進(jìn)入管沿切線方向連接 在金屬吸熱管上，或者讓金屬吸熱管的外端經(jīng)蝸殼與其中的中層管的外端相連，工質(zhì)進(jìn)入 管沿切線方向連接在蝸殼上。 為改善載熱工質(zhì)在金屬吸熱管內(nèi)的流動(dòng)特性，在所述的工質(zhì)流動(dòng)層中設(shè)有排列成 環(huán)狀的導(dǎo)流片，各導(dǎo)流片焊接在中層管上，這種環(huán)狀排列的導(dǎo)流片在中層管上按一定的間 隔排列成若干組。 本發(fā)明還可采用另外的方法把真空集熱管抽成真空，在真空集熱管被裝在集熱器
組中的各集熱器上后，在各真空集熱管的過渡折環(huán)外側(cè)設(shè)有一抽氣管，各抽氣管再分別與
所設(shè)的總抽氣管連通，當(dāng)用氣泵從總抽氣管的出氣端抽完氣后，該出氣端隨即被密封。 由于采用金屬材料作為真空集熱管的吸熱管，讓吸熱管能承受更高的溫度和壓
力，從而使本發(fā)明的這種真空集熱管能較好的用于聚光型太陽能集熱器當(dāng)中，也可把其直
接連接在載熱工質(zhì)的循環(huán)管路上，以便能從集熱器中獲得更多的太陽能。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明 圖1是本發(fā)明采用金屬吸熱管的真空集熱管結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2是圖1中帶梳形齒的熔接接頭放大剖視圖。 圖3是沿圖1中A-A線的剖視圖
圖4是金屬吸熱管通過蝸殼與工質(zhì)進(jìn)入管相連接的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖5是沿圖4中B-B線的剖視圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明采用金屬吸熱管的真空集熱管結(jié)構(gòu)如圖l所示，包括玻璃 外管2和其中的金屬吸熱管5，玻璃外管2的一端為密封端，插入玻璃外管2中的金屬吸熱 管5的內(nèi)端也為密閉結(jié)構(gòu)，并通過彈簧卡子3將內(nèi)端支撐在玻璃外管2的內(nèi)表面，在露出玻 璃外管的金屬吸熱管5外側(cè)設(shè)有側(cè)面的工質(zhì)進(jìn)入管9和中心位置的工質(zhì)流出管10。玻璃外 管2的另一端與金屬吸熱管5外側(cè)所套的熔接接頭13熔接相連，該熔接接頭與金屬吸熱管 隔開一定的間隙、其外側(cè)形成收縮段16后與金屬吸熱管5焊接相連，使玻璃外管與金屬吸 熱管之間形成真空夾層4。讓玻璃外管2通過熔接接頭13與金屬吸熱管5相連，可讓玻璃 外管所包裹的熔接接頭因離開金屬吸熱管5—定的間隙，使熔接接頭13所受的冷熱膨脹變 化相應(yīng)變?nèi)?，以避免其外圍的玻璃外?外端因受應(yīng)力過大而開裂。為了進(jìn)一步減少熔接 接頭13的脹膨變化，圖1中金屬吸熱管5上所套的熔接接頭還經(jīng)一個(gè)過渡折環(huán)14后再與 焊接在金屬吸熱管5上的收縮段16相連。不僅如此，為讓玻璃外管2外端與金屬的熔接接 頭13在熔接時(shí)有一個(gè)過渡段，在插入玻璃外管2內(nèi)的熔接接頭13的內(nèi)端還加工出一圈尖 型的較密排列的梳形齒17。如有必要，也可如圖2所示，在各梳形齒17上再形成一或二道 向外的毛剌15(或弧形凸起，圖中未畫)，以增加與玻璃外管外端的熔合接觸面積，盡可能 防止玻璃外管的開裂。 由于工質(zhì)流出管10設(shè)在金屬吸熱管5的中心，實(shí)際中為防止被太陽加熱了的工質(zhì) 熱量向外散出，在工質(zhì)流出管10的外面要先包裹一層絕熱材料11后再套上外面的中層管 6，然后把中層管的內(nèi)端與其中的工質(zhì)流出管10的內(nèi)端焊接相連在一起，之后，再把帶有工 質(zhì)流出管的中層管6插進(jìn)金屬吸熱管5內(nèi)，并讓中層管6的外端與金屬吸熱管5的外端焊 接相連，讓中層管6與外圍的金屬吸熱管5之間形成工質(zhì)流動(dòng)層18。在中心位置設(shè)置工質(zhì) 流出管10后，工質(zhì)進(jìn)入管9便設(shè)在了金屬吸熱管5的外部側(cè)面，讓其與金屬吸熱管內(nèi)的工 質(zhì)流動(dòng)層18相連通。 因金屬吸熱管內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)層18的徑向尺寸較小，為改善從工質(zhì)進(jìn)入管9流進(jìn)的載 熱工質(zhì)的流通特性，如圖3所示，工質(zhì)進(jìn)入管9是沿切線方向連接在金屬吸熱管5上的。在 圖4和圖5的進(jìn)一步改進(jìn)中，金屬吸熱管5的外端還經(jīng)一個(gè)蝸殼8與其中的中層管6的外 端相連，工質(zhì)進(jìn)入管9沿切線方向連接在蝸殼8上。工質(zhì)進(jìn)入管9這樣設(shè)置后，由于工質(zhì)從 工質(zhì)進(jìn)入管9進(jìn)入工質(zhì)流動(dòng)層18時(shí)，會讓工質(zhì)繞中層管6的外圍旋轉(zhuǎn)流動(dòng)前行，為讓工質(zhì) 能保持這種流動(dòng)特性，以便讓外圍的金屬吸熱管5所受的熱應(yīng)力更為均衡，在工質(zhì)流動(dòng)層 18中設(shè)有排列成環(huán)狀的導(dǎo)流片7，各導(dǎo)流片焊接在中層管6上，并且，這種環(huán)狀排列的導(dǎo)流 片在中層管6上按一定的間隔排列成若干組。 本發(fā)明的真空集熱管可以象全玻璃集熱管那樣在玻璃外管的端部進(jìn)行真空抽氣， 但在把本發(fā)明的這種集熱管裝在集熱器組中的各集熱器上面后，也可在各真空集熱管1的 過渡折環(huán)14外側(cè)設(shè)有抽氣管20，并把各抽氣管分別與所設(shè)的總抽氣管(未畫)連通，這樣， 因集熱器組中的各真空集熱管已經(jīng)與總抽氣管接通，只要用氣泵從總抽氣管的出氣端抽完 氣后，隨后把出氣端進(jìn)行密封，就可完成對各真空集熱管的真空抽氣。若干年后當(dāng)總抽氣管 內(nèi)的真空度降低時(shí)，還可再用氣泵重新抽氣，以便讓集熱器組中的真空集熱管仍能保持較 好的絕熱性能。
權(quán)利要求
一種采用金屬吸熱管的真空集熱管，包括玻璃外管(2)和其中的金屬吸熱管(5)，玻璃外管(2)的一端為密封端，在露出玻璃外管的金屬吸熱管(5)外側(cè)設(shè)有側(cè)面的工質(zhì)進(jìn)入管(9)和中心位置的工質(zhì)流出管(10)，其特征在于插入玻璃外管(2)中的金屬吸熱管(5)的內(nèi)端為密閉結(jié)構(gòu)，并通過彈簧卡子(3)將內(nèi)端支撐在玻璃外管(2)的內(nèi)表面，玻璃外管(2)的另一端與金屬吸熱管(5)外側(cè)所套的熔接接頭(13)熔接相連，該熔接接頭與金屬吸熱管隔開一定的間隙、其外側(cè)形成收縮段(16)后與金屬吸熱管(5)焊接相連，讓玻璃外管(2)與金屬吸熱管(5)之間形成真空夾層(4)；在工質(zhì)流出管(10)外面包裹一層絕熱材料(11)后套上中層管(6)，然后把中層管的內(nèi)端與其中的工質(zhì)流出管(10)的內(nèi)端焊接相連，再把帶有工質(zhì)流出管的中層管(6)插進(jìn)金屬吸熱管(5)內(nèi)、并讓中層管(6)的外端與金屬吸熱管(5)的外端焊接相連，讓中層管與外圍的金屬吸熱管之間形成工質(zhì)流動(dòng)層(18)，該工質(zhì)流動(dòng)層與金屬吸熱管外側(cè)的工質(zhì)進(jìn)入管(9)相連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空集熱管，其特征在于金屬吸熱管(5)上所套的熔接接 頭(13)經(jīng)一個(gè)過渡折環(huán)(14)再與焊接在金屬吸熱管上的收縮段(16)相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空集熱管，其特征在于在所述插入玻璃外管(2)內(nèi) 的熔接接頭(13)的內(nèi)端加工出一圈尖型的較密排列的梳形齒(17)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空集熱管，其特征在于在所述的各梳形齒(17)上再形成 一或二道向外的毛剌(15)或弧形凸起。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空集熱管，其特征在于所述的工質(zhì)進(jìn)入管(9)沿切線方 向連接在金屬吸熱管(5)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的真空集熱管，其特征在于金屬吸熱管(5)的外端經(jīng)蝸殼(8) 與其中的中層管(6)的外端相連，工質(zhì)進(jìn)入管(9)沿切線方向連接在蝸殼(8)上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1、4、5或6所述的真空集熱管，其特征在于在所述的工質(zhì)流動(dòng)層 (18)中設(shè)有排列成環(huán)狀的導(dǎo)流片(7)，各導(dǎo)流片焊接在中層管(6)上，這種環(huán)狀排列的導(dǎo)流 片在中層管上按一定的間隔排列成若干組。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空集熱管，其特征在于在真空集熱管(1)被裝在集熱器 組中的各集熱器上后，在各真空集熱管的過渡折環(huán)(14)外側(cè)設(shè)有一抽氣管(20)，各抽氣管 再分別與所設(shè)的總抽氣管連通，當(dāng)用氣泵從總抽氣管的出氣端抽完氣后，該出氣端隨即被 密封。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種采用金屬吸熱管的真空集熱管，它包括玻璃外管(2)和其中的金屬吸熱管(5)，玻璃外管(2)通過熔接接頭(13)與金屬吸熱管(5)相連，以避免其外圍的玻璃外管外端因受應(yīng)變力過大而開裂。另外，因設(shè)在金屬吸熱管(5)內(nèi)的工質(zhì)流出管(10)外面還包裹著一層絕熱材料(11)，從而避免了被太陽加熱的工質(zhì)熱量散到工質(zhì)流動(dòng)層(18)。由于本發(fā)明的真空集熱管采用了金屬材料作為玻璃外管內(nèi)的吸熱管，并且還利用絕熱材料防止工質(zhì)的熱量向其它部位散發(fā)，從而使其能承受較高的溫度和壓力，也方便把其直接連接在載熱工質(zhì)的循環(huán)管路上，也很適合用于聚光型中溫集熱器中。
文檔編號F24J2/48GK101776339SQ20101000024
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月5日
發(fā)明者韓培洲 申請人:韓培洲