通過式太陽能真空管集熱器及加工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種工藝簡單、成本低廉的通過式太陽能真空管集熱器和加工方法，結(jié)構(gòu)包括一組上下設置的集熱箱，在上下集熱箱之間并列連排設置的通過式太陽能真空集熱管與上下集熱箱連通，上下集熱箱再與換熱儲水器相連構(gòu)成集熱和換熱回流通道，上下集熱箱內(nèi)封裝傳熱介質(zhì)，創(chuàng)新點是通過式太陽能真空集熱管的玻璃內(nèi)管長于玻璃外管，在內(nèi)外管兩端設置階梯形橡膠密封圈連接、密封和固定，階梯形橡膠密封圈內(nèi)側(cè)設置有與玻璃內(nèi)外管對應的粘合劑環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)填充耐高溫玻璃粘合劑。本發(fā)明具有集熱效率高、循環(huán)升溫速度快、使用壽命長、利于清洗等優(yōu)點。
【專利說明】
通過式太陽能真空管集熱器及加工方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種通過式太陽能真空管集熱器及加工方法，屬于太陽能集熱換熱技術及裝備領域。
【背景技術】
[0002]太陽能熱水器作為一種提供廉價熱源的生活用品深受廣大公眾喜愛，目前玻璃真空集熱管已廣泛應用于太陽能熱水器。普通太陽能真空集熱管的結(jié)構(gòu)是一端開口，一端密封。所有循環(huán)通道都設置在開口端。這種結(jié)構(gòu)的固有缺陷:一是水中污垢存積在真空管密封端無法清除，污垢物吸熱后不循環(huán)，使真空管集熱效率越用越低。二是冷熱不同的傳熱介質(zhì)從真空管的同一端進或出，不分流不分層，傳熱介質(zhì)換熱效率低。三是真空管中的水不能徹底放空，冬季容易凍裂真空管。如果太陽能真空管結(jié)構(gòu)為兩端通透，即可避免上述問題。
[0003]目前，兩端通透的太陽能真空管主要有兩類，第一類是內(nèi)外均為玻璃管，用玻璃膨脹節(jié)解決內(nèi)外玻璃管因工作溫差造成的膨脹變形差，缺點是補償軸向變形差作用太小。第二類是外層玻璃管，內(nèi)層金屬管，用焊接在金屬管上的波紋管解決軸向變形差，用一端焊接在波紋管上，另一端熔接在玻璃管上的可伐合金連接件，解決金屬管和玻璃管徑向變形差。缺點是需要特殊專用設備，工藝非常復雜，造價會增加幾十倍。不適合在一般太陽能熱水器或熱水工程中推廣應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種工藝簡單、成本低廉的通過式太陽能真空管集熱器和加工方法，以適應更廣泛太陽能熱水工程市場。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是:
[0006]這種通過式太陽能真空管集熱器，結(jié)構(gòu)包括一組上下設置的集熱箱，在上下集熱箱之間并列連排設置的通過式太陽能真空集熱管與上下集熱箱連通，上下集熱箱再與換熱儲水器相連構(gòu)成集熱和換熱回流通道，上下集熱箱內(nèi)封裝傳熱介質(zhì)，創(chuàng)新點是通過式太陽能真空集熱管的玻璃內(nèi)管長于玻璃外管，在內(nèi)外管兩端設置階梯形橡膠密封圈連接、密封和固定，階梯形橡膠密封圈內(nèi)側(cè)設置有與玻璃內(nèi)外管對應的粘合劑環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)填充耐高溫玻璃粘合劑。
[0007]所述的通過式太陽能真空管集熱器，所述階梯形橡膠密封圈設置有安裝止口。
[0008]所述通過式太陽能真空管集熱器的加工方法，其特征包括:
[0009]A、外玻璃管切齊，外玻璃管接排氣嘴，退火，清洗烘干；
[0010]B、內(nèi)玻璃管切齊，退火，清洗烘干，外表面真空濺射沉積吸收層；
[0011 ] C、內(nèi)外玻璃管之間加入吸氣劑后裝階梯形橡膠密封圈；
[0012]D、烘烤玻璃管中部排氣抽真空；
[0013]E、蒸散吸氣劑；
[0014]F、組裝上下集熱箱與真空集熱管。
[0015]本發(fā)明所產(chǎn)生的技術進步效果在于:通過式太陽能真空集熱管內(nèi)外玻璃管因工作溫度造成的徑向膨脹變形差，靠密封圈的彈性變形補償，可大幅度減少真空管的破損率;同時極大改善真空管集熱器的對流循環(huán)效率，具有集熱效率高、循環(huán)升溫速度快、使用壽命長、利于清洗等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0017]圖1是本發(fā)明通過式太陽能真空管結(jié)構(gòu)示意圖
[0018]圖2是本發(fā)明通過式太陽能真空管集熱器結(jié)構(gòu)示意圖
[0019]圖3是本發(fā)明太陽能真空管集熱器生產(chǎn)工藝流程
[0020]圖4是現(xiàn)有普通太陽能真空管集熱器生產(chǎn)工藝流程
[0021]圖中:
[0022]1、通過式太陽能真空管2、玻璃內(nèi)管3、玻璃外管
[0023]4、真空抽氣口5、階梯形真空密封圈6、粘合劑環(huán)槽
[0024]7、上集熱箱8、上集熱箱流體出口 9、下集熱箱
[0025]10、下集熱箱流體出口 11、換熱儲水箱
【具體實施方式】
[0026]圖2給出本發(fā)明通過式太陽能真空管集熱器的具體結(jié)構(gòu)應用實例，包括一組上下設置的集熱箱7，9，在上下集熱箱之間并列連排設置通過式太陽能真空集熱管I，上下集熱箱再與換熱儲水箱11相連構(gòu)成集熱和換熱回流通道。
[0027]圖1給出本發(fā)明通過式太陽能真空集熱管I的具體結(jié)構(gòu):通過式太陽能真空集熱管的玻璃內(nèi)管2長于玻璃外管3，在內(nèi)外管兩端設置階梯形橡膠密封圈5連接、密封和固定。階梯形橡膠密封圈選擇耐高溫的高分子材料制造，內(nèi)側(cè)設置有與玻璃內(nèi)外管對應的粘合劑環(huán)槽6，環(huán)槽內(nèi)填充耐高溫玻璃粘合劑(市售AD90耐高溫玻璃膠)。粘合劑固化在玻璃管表面后，形成環(huán)形凸棱，可阻止玻璃管形變時密封圈與玻璃管之間的滑動位移。
[0028]階梯形橡膠密封圈5還設置有安裝止口與上下集熱箱連接。
[0029]圖3和圖4比較了本發(fā)明與現(xiàn)有真空管生產(chǎn)工藝流程的不同之處，本發(fā)明的通過式太陽能真空管集熱器的加工方法，包括如下步驟:
[0030]A、外玻璃管切齊，外玻璃管接排氣嘴，退火，清洗烘干；
[0031 ] B、內(nèi)玻璃管切齊，退火，清洗烘干，外表面真空濺射沉積吸收層；
[0032]C、內(nèi)外玻璃管之間加入吸氣劑后裝階梯形橡膠密封圈；
[0033]D、烘烤玻璃管中部排氣抽真空；
[0034]E、蒸散吸氣劑；
[0035]F、組裝上下集熱箱與真空集熱管。
[0036]本發(fā)明與圖4所示現(xiàn)有普通太陽能真空管工藝流程不同之處在于:一是內(nèi)外玻璃管切斷后，內(nèi)管不需要一端燒圓頭。二是階梯形橡膠密封圈對玻璃內(nèi)外管起到支撐定位作用，玻璃內(nèi)外管之間不需要放置支撐彈簧卡子組件。本發(fā)明的加工方法簡化了傳統(tǒng)真空管的工藝流程，減少了燒熔玻璃的熱能消，提高了勞動生產(chǎn)率。
【主權(quán)項】
1.通過式太陽能真空管集熱器，結(jié)構(gòu)包括一組上下設置的集熱箱(7，9)，在上下集熱箱之間并列連排設置通過式太陽能真空集熱管(I)，上下集熱箱再與換熱儲水箱(11)相連構(gòu)成集熱和換熱回流通道，其特征在于:通過式太陽能真空集熱管(I)的玻璃內(nèi)管(2)長于玻璃外管(3)，在內(nèi)外管兩端設置階梯形橡膠密封圈(5)連接、密封和固定，階梯形橡膠密封圈(5)內(nèi)側(cè)設置有與玻璃內(nèi)外管對應的粘合劑環(huán)槽(6)，環(huán)槽內(nèi)填充耐高溫玻璃粘合劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過式太陽能真空管集熱器，其特征包括:所述階梯形橡膠密封圈(5)設置有安裝止口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述通過式太陽能真空管集熱器的加工方法，其特征包括: A、外玻璃管切齊，外玻璃管接排氣嘴，退火，清洗烘干； B、內(nèi)玻璃管切齊，退火，清洗烘干，外表面真空濺射沉積吸收層； C、內(nèi)外玻璃管之間加入吸氣劑后裝階梯形橡膠密封圈； D、烘烤玻璃管中部排氣抽真空； E、蒸散吸氣劑； F、組裝上下集熱箱與真空集熱管。
【文檔編號】F24J2/05GK105841361SQ201610315582
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】崔建偉, 吳曉飛, 童琳
【申請人】河北省光熱產(chǎn)業(yè)技術研究院