專利名稱：直通式真空太陽集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于太陽真空集熱管結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有太陽真空集熱管分為兩類1.全玻璃太陽真空集熱管現(xiàn)有全玻璃太陽真空集熱管分為單端開口和雙端開口(直通)兩類。
專利號87210032涉及到的是由玻璃外管和玻璃內(nèi)管組成的單端開口的太陽真空集熱管，內(nèi)管的外壁有太陽吸收涂層，內(nèi)管的另一端是自由端，其夾層抽成真空。這種集熱管適合在低、中溫使用，加熱介質(zhì)多為水。該集熱管無法直接串聯(lián)使用，內(nèi)管內(nèi)臂上沉積的垢污不易清除，給使用者帶來不便。
專利號99107429涉及到的一種螺旋直流式全玻璃真空太陽能集熱管，該集熱管的內(nèi)管兩端分別與外管的兩端封接，其中一端是玻璃螺旋管，試圖用玻璃螺旋管調(diào)整內(nèi)管因熱膨脹引起的長度變化，減小或消除應(yīng)力。但是由于玻璃是脆性材料，不可能達到上述目的，容易導(dǎo)致集熱管的炸裂。
此外，上述無論是單端還是雙端開口的全玻璃真空集熱管的共同缺點是它們在與任何管道和箱體連接時僅可以使用橡皮密封，其中的介質(zhì)也不可能是高壓蒸汽，否則從橡皮密封處泄漏。
2.玻璃—金屬結(jié)構(gòu)集熱管專利號99241883.6敘述了一種玻璃—金屬結(jié)構(gòu)集熱管，該集熱管的外管是玻璃21，其內(nèi)的吸熱體是正、反面鍍有選擇性吸收涂層22、23的金屬平板24或凸、凹半圓弧板25、26，分別如


圖1a、
圖1b、
圖1c所示。該吸熱體的一端與玻璃外管封接，熱量通過細(xì)的金屬熱管與待加熱的介質(zhì)進行熱交換，這種集熱管是單端開口無法串聯(lián)使用，很難得到高溫(或蒸汽)狀態(tài)的介質(zhì)，使用受到限制。
本實用新型的目的是針對以上兩類集熱管的缺點，設(shè)計了一種直通式玻璃—金屬結(jié)構(gòu)真空太陽集熱管。該集熱管是雙端開口，與外連接件之間可以采用金屬密封，承受高壓介質(zhì)；不僅可以串聯(lián)使用，更可方便地清除管內(nèi)的污垢，有更廣的應(yīng)用范圍。
本實用新型設(shè)計的一種直通式玻璃—金屬結(jié)構(gòu)真空太陽集熱管玻璃真空太陽集熱管，其特征在于，包括玻璃外管和吸熱金屬內(nèi)管，該外管的兩端分別與外管金屬帽熔封，該金屬內(nèi)管表面鍍或涂覆選擇性吸收涂層，內(nèi)管的一端通過波紋管及內(nèi)管金屬帽與外通管封接，波紋管用來調(diào)節(jié)內(nèi)管因冷熱引起的長度變化；內(nèi)管的另一端僅通過內(nèi)管金屬帽和外通管封接。在內(nèi)管的至少一端安裝有非蒸散型吸氣劑；所說的內(nèi)管、外管與外通管之間通過金屬帽封接構(gòu)成真空夾層。
所說的內(nèi)管外表面可為拋光表面，該內(nèi)管可采用各種不銹鋼管、各類銅及銅合金管、各類鎳及鎳合金管及所有與通入介質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)的又具可封接性能的管材料。
所說的內(nèi)管金屬帽材料可采用各種不銹鋼、各類銅及銅合金、各類鎳及鎳合金，及所有可封接性能的材料。
所說的波紋管材料可采用各種不銹鋼、各類銅及銅合金、各類鎳及鎳合金材料。
所說的外通管可采用各類不銹鋼、各類銅及銅合金、各類鎳及鎳合金，及所有與通入介質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)的又具有可封接性能的材料。
所說的外管金屬帽材料的熱膨脹系數(shù)與選用玻璃的熱膨脹系數(shù)相匹配。
所說的波紋管、金屬帽、外通管相互之間的連接可采用釬銲工藝。
所說的內(nèi)管與波紋管可采用氬弧焊熔封。
所說的內(nèi)管上的金屬帽與外管上的金屬帽采用氬弧焊熔封。
本實用新型的效果本實用新型的結(jié)構(gòu)可以承受比全玻璃管高得多的壓力(大于6Mpa)，可以根據(jù)需要將多支管串聯(lián)使用，獲得高溫、高壓的介質(zhì)，而且還可以方便地清除管子內(nèi)部的污垢，它可以將太陽真空集熱管的應(yīng)用范圍從僅僅民用擴大到工業(yè)領(lǐng)域。
附圖簡要說明
圖1是已有的一種玻璃—金屬結(jié)構(gòu)集熱管的外管與其內(nèi)的三種結(jié)構(gòu)的吸熱體示意圖，其中，
圖1a、
圖1b、
圖1c的吸熱體分別為金屬平板、凸半圓弧板、凹半圓弧板。
圖2是本實用新型集熱管實施例總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實施例的組件1結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實施例的組件2結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實施例的組件3結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實施例的組件4結(jié)構(gòu)示意圖。
本實用新型設(shè)計的一種直通式玻璃—金屬結(jié)構(gòu)真空太陽集熱管玻璃真空太陽集熱管實施例，如圖2、3、4、5、6所示，結(jié)合各圖詳細(xì)說明如下本實施例的總體結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括玻璃外管2和吸熱金屬內(nèi)管9，該外管的兩端分別與外管金屬帽1、5、6熔封，該金屬內(nèi)管9表面鍍或涂覆選擇性吸收涂層13，內(nèi)管的一端通過波紋管7內(nèi)管、金屬帽8與外通管3封接，波紋管7用來調(diào)節(jié)內(nèi)管因冷熱引起的長度變化；內(nèi)管9的另一端僅通過內(nèi)管金屬帽10和外通管4封接。在內(nèi)管的一端安裝有非蒸散型吸氣劑12；所說的內(nèi)管、外管與外通管之間通過金屬帽封接構(gòu)成真空夾層14，其一端連有排氣管11。
本實施例的制作過程包括以下步驟1.本實施例采用玻璃車床或高頻熔封的方法將金屬帽1與玻璃外管2封接，構(gòu)成組件1，結(jié)構(gòu)如圖3。封后撿漏，保證焊縫真空壓強低于1*10-2Pa；2.金屬帽6與排氣管11及外通管4之間，外通管4與金屬帽10之間同時進行釬銲，構(gòu)成組件2，結(jié)構(gòu)如圖4。銲接時應(yīng)有相應(yīng)的模具，封接后進行撿漏，真空壓強低于10-2Pa；3.波紋管7與金屬帽8之間，波紋管7與金屬帽5與外通管3之間，同時進行釬銲，構(gòu)成組件3，如圖5。為保證銲接質(zhì)量，銲接時應(yīng)有相應(yīng)的模具，封接后進行撿漏，真空壓強低于10-2Pa；4.內(nèi)管9外壁拋光、清洗、烘干、涂復(fù)選擇性吸收涂層；用氬弧焊將內(nèi)管9的兩端分別與組件2中的金屬帽10和組件3中的金屬帽8熔封，構(gòu)成內(nèi)管組件4，如圖6。撿漏并保證真空壓強低于10-2Pa；在組件4中的內(nèi)管兩端點焊消氣劑；5.將內(nèi)管組件4裝入組件1中，并將內(nèi)管組件4中的金屬帽5，6分別與組件1中的金屬帽1用氬弧焊熔封，形成圖2所示的整管；6.在真空排氣臺進行烘烤排氣，烘烤溫度及保溫時間按集熱管的使用條件及選擇的內(nèi)管材料進行設(shè)定，應(yīng)高于400℃，保溫1小時以上，之后進行封離，并保證真空夾層的真空壓強不高于1×10-2Pa。
權(quán)利要求1.一種直通式結(jié)構(gòu)真空太陽集熱管，其特征在于，包括玻璃外管和金屬內(nèi)管，該外管的兩端分別與外管金屬帽熔封，該金屬內(nèi)管表面鍍或涂覆選擇性吸收涂層，內(nèi)管的一端通過波紋管及內(nèi)管金屬帽與外通管封接，內(nèi)管的另一端僅通過內(nèi)管金屬帽和外通管封接。在內(nèi)管的至少一端安裝有非蒸散型吸氣劑；所說的內(nèi)管、外管與外通管之間通過金屬帽封接構(gòu)成真空夾層。
2.如權(quán)利要求1所說的直通式玻璃—金屬太陽真空集熱管，其特征在于所說的內(nèi)管的外表面為拋光表面。
專利摘要直通式真空太陽集熱管屬于太陽真空集熱管設(shè)計領(lǐng)域。包括玻璃外管和吸熱金屬內(nèi)管,該外管的兩端分別與外管金屬帽熔封,該金屬內(nèi)管表面有選擇性吸收涂層,內(nèi)管的一端通過波紋管及內(nèi)管金屬帽與外通管封接,另一端僅通過內(nèi)管金屬帽和外通管封接。在內(nèi)管的至少一端安裝有吸氣劑;內(nèi)管、外管與外通管之間通過金屬帽封接構(gòu)成真空夾層。本結(jié)構(gòu)與外連接件之間可采用金屬密封,承受高壓介質(zhì);可串聯(lián)使用,更可方便地清除管內(nèi)的污垢,有更廣的應(yīng)用范圍。
文檔編號F24J2/05GK2490505SQ01224848
公開日2002年5月8日 申請日期2001年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月29日
發(fā)明者史月艷, 李臻, 劉文閣 申請人:清華大學(xué), 三河燕郊華冉科技有限公司