專利名稱：貫通式真空套裝太陽(yáng)能集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由玻璃真空管與金屬管套裝并經(jīng)扦接組合成的太陽(yáng)能液體加熱器技術(shù)，在目前的太陽(yáng)能液體加熱技術(shù)中，只有真空玻璃管有透過(guò)光能并阻止熱對(duì)流的特殊功能，在國(guó)外，以美國(guó)的一些公司為代表，它們?cè)谡婵詹ＡЧ苤蟹馊虢饘偌療峁?，使液體在流徑或短時(shí)停留在真空部位的金屬管時(shí)被光能加熱。單個(gè)的玻璃金屬集熱管可連接組合成為有一定效能的太陽(yáng)能加熱器。它的缺點(diǎn)是，在玻璃管在真空中封入金屬管時(shí)封接工藝比較困難，成本高，真空不易保證。在國(guó)內(nèi)以清華大學(xué)太陽(yáng)能電子廠研制的“全玻璃真空太陽(yáng)能集熱管”為代表(專利技術(shù)，據(jù)清華大學(xué)出版社出版的“太陽(yáng)能熱利用”一書第40頁(yè)，岑幻霞編著，書號(hào)ISBN7-302-02357-3/TK)這項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)是玻璃管的真空封閉工藝中投有金屬材料，所以真空封閉較為容易并且可靠。它的缺點(diǎn)是1、它在真空管的內(nèi)層玻璃表面進(jìn)行離子濺射沉積鍍膜，用以增加光的吸收效果，這樣的設(shè)計(jì)制造成本高、工藝?yán)щy，而且玻璃屬不良導(dǎo)體、鍍膜層收集到的熱量，通過(guò)玻璃層傳導(dǎo)到工質(zhì)水中的效率不夠理想。2、這項(xiàng)技術(shù)的玻璃管，設(shè)計(jì)為單口，尤如暖水瓶狀。這就使得管與管之間不可能直接組合，它必須依附于專用的水箱和導(dǎo)管才能工作，當(dāng)水箱與真空管在室外工作時(shí)，真空管的高收集率高保溫優(yōu)勢(shì)，被水箱以及導(dǎo)管等器材的無(wú)收集能力，低保溫性能所平抑，利用太陽(yáng)能的總效果不夠理想。這種真空管與水箱依附工作的唯一性，使它在向高效能、低成本、商品化程度方向的發(fā)展已不可能。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種，真空玻璃管與金屬管套裝，并且在設(shè)計(jì)型式上采用首尾貫通的雙開口方法，以便使件與件之間能夠連接并組合成為一種不依附水箱或集管的太陽(yáng)能液體加熱器。套裝集熱管的外層部份是真空玻璃管，不做任何涂鍍處理，內(nèi)層套入表面鍍黑鉻金屬管與玻璃管之間以硅橡膠圈作軟連接，金屬管兩端設(shè)計(jì)成錐型扦接口。真空套裝集熱管、包括一個(gè)首尾貫通的直線型管和一個(gè)首尾相通的園弧型管(最大角度180度)。使用專用接扦頭即可將直管和弧型管組合任何規(guī)模的線陣或面陣集熱器。當(dāng)太陽(yáng)光透過(guò)玻璃和真空層，到達(dá)金屬管表面管鍍黑鉻層時(shí)被充分吸收，轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽蓪?dǎo)熱性能優(yōu)良的、金屬管壁，傳送到待加熱的工質(zhì)水中，使工質(zhì)水升溫。此時(shí)，管壁表面折出的熱能通過(guò)對(duì)流及幅射反向傳到玻璃管內(nèi)層，隨即被真空層阻擋，不能通過(guò)對(duì)流向外層玻璃和空間散失。由于采用了玻璃真空管與金屬管套裝，首先被免了在玻璃中封入金屬管的工藝?yán)щy，又能同時(shí)發(fā)揮兩種不同材料的優(yōu)勢(shì)功能。集熱器全機(jī)都處在真空層的控制下工作。本發(fā)明的結(jié)果，可導(dǎo)致太陽(yáng)液體加熱器的裝置現(xiàn)狀，離開臺(tái)、架、板的限制，而在房頂、車頂、墻面等環(huán)境中大量鋪設(shè)。
下面結(jié)合附圖作詳細(xì)說(shuō)明附

圖1 真空套裝管結(jié)構(gòu)剖視。
附圖2 真空套裝管的弧型管剖視。
附圖3 由真空套裝管組裝成的太陽(yáng)能集熱器示意。
圖1、3是硼硅玻璃真空管，首尾貫通。功能特點(diǎn)是透光和真空保溫。1是套裝在玻璃真空管里面的金屬管，其外表有鍍黑鉻層，首尾貫通，并制造成錐型扦接口。功能特點(diǎn)是吸收光能，將光轉(zhuǎn)變的熱能傳送至工質(zhì)水中。當(dāng)組合成一定規(guī)模的集熱器時(shí)，金屬管即成為工質(zhì)水的容器和循環(huán)管道。當(dāng)玻璃管某一段被損壞時(shí)金屬管保持工作狀態(tài)，系統(tǒng)不會(huì)因漏水而停止工作。2是硅橡膠固定圈，分別裝入玻璃管與金屬管之間的兩端，它可使兩管不接觸而提高保溫效能，并且阻止灰塵和水汽等雜物進(jìn)入管壁之間發(fā)生誤損。圖2是真空套裝的弧型管結(jié)構(gòu)。最大角度180度。圖3示例為一套強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能集器。5是出口接頭，有測(cè)溫裝置，材質(zhì)為橡膠、塑料、陶瓷等導(dǎo)熱系數(shù)低的材料。4是真空套裝管，3是專用接扦頭，同時(shí)作為管的支架使用。2是真空套裝管的弧型管。1是進(jìn)口接頭裝小型電磁控制閥。當(dāng)工質(zhì)水通過(guò)電磁閥，充滿真空套裝管組合，由接頭5裝置的測(cè)溫計(jì)，測(cè)量，并按設(shè)定的數(shù)值發(fā)出控制信號(hào)，使接頭1電磁閥停止工作。此時(shí)全系統(tǒng)除接頭和接扦頭處，全部處于真空套裝管的真空層控制加熱工作狀態(tài)。當(dāng)工質(zhì)水溫升至設(shè)定值時(shí)，測(cè)溫計(jì)發(fā)出控制信號(hào)，電磁閥開啟，低溫水時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)，將熱水頂出，并通過(guò)管道進(jìn)入裝設(shè)在室內(nèi)的保溫水箱中待用。
權(quán)利要求
用套裝法制成的“真空套裝太陽(yáng)能集熱管”，具備一般玻璃真空管太陽(yáng)能集熱管，高收集率、高保溫性能的特點(diǎn)。并且在功能材料的運(yùn)用，制造裝配工藝和設(shè)計(jì)型式上作了相應(yīng)的改進(jìn)，避免了現(xiàn)有玻璃真空管集熱器技術(shù)中的多種缺陷。套裝管由外層的玻璃真空管和內(nèi)層的高導(dǎo)熱率，表面鍍黑金屬管組合裝成。外層真空管，只作為透過(guò)光線，并阻檔內(nèi)層熱能向外擴(kuò)散的保溫層，內(nèi)層的金屬管在吸收光能后，可高效率地將轉(zhuǎn)換成的熱能傳導(dǎo)到工質(zhì)液體中。套裝管的內(nèi)外層管，采用分別制造成成品，然后套疊組合裝配的方法裝配完成，工藝簡(jiǎn)便易行，真空封閉可靠。為使管件與管件之間具備插接組合成一定規(guī)模的太陽(yáng)能集熱器的條件，套裝管的玻璃真空管和金屬管，均設(shè)計(jì)為兩端開口的貫通型式，和便于插接的錐型口，不需要水箱或集管的配合，即可插接組成太陽(yáng)能集熱器，而且集熱器的全部工作部份都處在真空管高效率保溫層的控制下。套裝管的組合，包括一個(gè)直線型管和一個(gè)園弧型管(最大角度不＞180°)其特征都是，在兩端開口，貫通的抽真空管內(nèi)孔中，用硅橡膠圈作隔離和防滑層，套裝入表面鍍黑層，并兩端開口，貫通的金屬管，組成“貫通式真空套裝太陽(yáng)能集熱管”。套裝管經(jīng)插接組合，即可成為任何規(guī)模的線陣和面陣太陽(yáng)能集熱器。
全文摘要
本發(fā)明是將透明玻璃真空管1,表面鍍黑有高導(dǎo)熱率的金屬管3均制成兩端開口的,貫通形式,再將金屬管套裝入真空管內(nèi),成為貫通式真空套裝太陽(yáng)能集熱管。由于套裝管是兩端開口,管與管之間便具備了插接組合的條件。用直線和圓弧兩種管可組合成任何規(guī)模的太陽(yáng)能集熱器。套裝管的內(nèi)外層經(jīng)分別制造后,組裝完成。制造和裝配工藝簡(jiǎn)便易行,真空可靠,外層的真空管與內(nèi)層的金屬管都可充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)功能。套裝管組成的太陽(yáng)能集熱器,全部工作部分都可處在高效率的真空保溫層控制下工作。
文檔編號(hào)F24J2/05GK1191295SQ9810501
公開日1998年8月26日 申請(qǐng)日期1998年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月27日
發(fā)明者叢臨江 申請(qǐng)人:叢臨江