專利名稱：一種全玻璃熱管式真空太陽集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種全玻璃熱管式真空太陽集熱管，屬于太陽能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在《集熱管以及采用該集熱管的熱水裝置》專利中，公開了一種集熱管及其熱水裝置，集熱管的特征是將內(nèi)部封有液體的作用媒體的內(nèi)側(cè)玻璃管的一部分，插入在內(nèi)部保持為減壓狀態(tài)下的外側(cè)玻璃管內(nèi)，在所述外側(cè)玻璃管內(nèi)的區(qū)域使作用媒體氣化，在外側(cè)玻璃管外的區(qū)域使已氣化的作用媒體液化，在位于所述外側(cè)玻璃管內(nèi)區(qū)域的所述內(nèi)側(cè)玻璃管表面上，被覆形成有相對(duì)光的波長(zhǎng)進(jìn)行選擇性吸收光波的選擇性吸收膜。圖1是該集熱管的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1是外側(cè)玻璃管，2是內(nèi)側(cè)玻璃管，并分為蒸發(fā)部和冷凝部，P1-P1是剖視位置，圖2是P1-P1的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，其中3是選擇性吸收膜，4是真空間隙(專利ZL98101708.8說明書第二頁第3至7行，說明書附圖中的圖1和圖2)。根據(jù)上述的技術(shù)方案不難看出，這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是1.外側(cè)玻璃管端部與內(nèi)側(cè)玻璃管柱面之間的熔封工藝難度大，容易造成密封處有微漏和應(yīng)力不均勻，導(dǎo)致真空不易保持減少管子壽命，在規(guī)模生產(chǎn)時(shí)這個(gè)問題更加突出；2.傳熱工質(zhì)被加熱后，集熱管內(nèi)部封閉，氣體壓力很高，由于應(yīng)力位置的不確定性，整支集熱管任何一個(gè)部位都有可能炸裂，如果是集熱器水箱外部的集熱管部分炸裂，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)熱水器不能工作，甚至?xí)恕?br>
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了克服上述集熱管的缺點(diǎn)，制作一種加工工藝簡(jiǎn)單、適合大規(guī)模生產(chǎn)、安全可靠壽命長(zhǎng)、得熱量高的全玻璃熱管式真空太陽集熱管。
本實(shí)用新型所說的全玻璃熱管式真空太陽集熱管(采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17049-1997中的技術(shù)用語)包括由罩玻璃管、內(nèi)玻璃管、選擇性吸收涂層、真空夾層、吸氣劑和支承件組成的全玻璃真空太陽集熱管，其特征是在所說的全玻璃真空太陽集熱管開口端熔封一個(gè)同種玻璃的對(duì)接管，該對(duì)接管與內(nèi)玻璃管形成密閉空間并抽成真空，密閉空間有傳熱工質(zhì)，構(gòu)成熱管，對(duì)接管的排氣封離嘴周圍設(shè)有限壓薄壁，所說的全玻璃真空太陽集熱管為熱管的蒸發(fā)段，對(duì)接管為冷凝段。
為了使傳熱效率良好，并降低密閉空間內(nèi)的壓力，所說的全玻璃熱管式真空太陽集熱管內(nèi)傳熱工質(zhì)的體積為密閉空間容積的1/500～1/150。
所說的全玻璃熱管式真空太陽集熱管的對(duì)接管限壓薄壁的厚度是其它部分玻璃厚度的1/2～4/5，這樣既可以保證熱管式全玻璃太陽集熱管的強(qiáng)度，又有安全“出口”的限壓作用。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是集熱管由于采用對(duì)接熔封的結(jié)構(gòu)，使得加工工藝簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品壽命有保證；而且專門設(shè)置集熱管限壓薄壁，在使用時(shí)限壓薄壁位于水箱內(nèi)部，薄壁炸裂時(shí)集熱管照常工作，因此也保證集熱裝置可以正常工作，更不會(huì)造成人身傷害；由于管內(nèi)傳熱工質(zhì)的量少，可以限制密閉空間的最高壓力，而且熱容量小，能夠更有效的將太陽光轉(zhuǎn)化成的熱量傳遞到貯熱水箱中，從而提高熱水系統(tǒng)的有用得熱量。


圖1是原有熱管集熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是原有熱管集熱管P1-P1位置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是全玻璃熱管式真空太陽集熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型裝在熱水系統(tǒng)上的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖3給出了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，其中5是罩玻璃管，6是內(nèi)玻璃管，3是選擇性吸收涂層，4是真空夾層，7是支承件，8是蒸發(fā)段，9是冷凝段，10是吸氣劑，11是蒸發(fā)段的排氣封離嘴，12是具有傳熱工質(zhì)的密閉空間，13是玻璃對(duì)接管，14是冷凝段的排氣封離嘴，15是限壓薄壁。在本實(shí)施例中，先由罩玻璃管5、內(nèi)玻璃管6、選擇性吸收涂層3、支承件7和吸氣劑10組成包含無真空夾層4的全玻璃真空太陽集熱管，然后把玻璃對(duì)接管13熔封在集熱管的開口端，并進(jìn)行去應(yīng)力處理，然后對(duì)兩部分分別進(jìn)行抽真空處理，即全玻璃真空太陽集熱管得到真空夾層4，真空度控制在5×10-2Pa，并形成蒸發(fā)段排氣封離嘴11，玻璃對(duì)接管13與內(nèi)玻璃管之間形成真空密閉空間12，并形成冷凝段排氣封離嘴14真空度控制在5×10-1Pa，并充入可以抗凍并無毒的傳熱工質(zhì)，如純水或冰點(diǎn)低的水溶液，充入工質(zhì)的量是密閉空間12容積的1/200，玻璃對(duì)接管13的真空排氣封離嘴14周圍的限壓薄壁15厚度約是其它部分厚度的三分之二，真空密閉空間保證可以承受0.6MPa的壓強(qiáng)。
圖4給出了上述全玻璃熱管式真空太陽集熱管裝在熱水系統(tǒng)上的情況，圖中16是緊湊式結(jié)構(gòu)貯熱水箱，17是密封圈，18是全玻璃熱管式真空太陽集熱管。從圖中可以看出，蒸發(fā)段的開口端與水箱16之間用密封圈17密封，冷凝段全部在水箱內(nèi)，當(dāng)傳熱工質(zhì)被加熱后造成密閉空間超過0.6MPa的壓強(qiáng)時(shí)，會(huì)先使限壓薄壁破裂，即冷凝段破裂，殘片會(huì)留在水箱16底部，而整個(gè)蒸發(fā)段還可以作為普通全玻璃真空太陽集熱管使用，熱水器可以正常工作。這種結(jié)構(gòu)容易加工，并適合大規(guī)模生產(chǎn)，使用起來安全可靠。
權(quán)利要求1.一種全玻璃熱管式真空太陽集熱管，包括由罩玻璃管、內(nèi)玻璃管、選擇性吸收涂層、真空夾層、吸氣劑和支承件組成的全玻璃真空太陽集熱管，其特征是在所說的全玻璃真空太陽集熱管開口端熔封一個(gè)同種玻璃的對(duì)接管，該對(duì)接管與內(nèi)玻璃管形成密閉空間并抽成真空，密閉空間有傳熱工質(zhì)，構(gòu)成熱管，對(duì)接管的排氣封離嘴周圍設(shè)有限壓薄壁，所說的全玻璃真空太陽集熱管為熱管的蒸發(fā)段，對(duì)接管為冷凝段。
2.按照權(quán)利要求1所說的全玻璃熱管式真空太陽集熱管，其特征是所說的傳熱工質(zhì)的體積為所說的密閉空間容積的1/500～1/150。
3.按照權(quán)利要求1所說的全玻璃熱管式真空太陽集熱管，其特征是所說的對(duì)接管限壓薄壁的厚度是其它部分玻璃厚度的1/2～4/5。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種全玻璃熱管式真空太陽集熱管，屬于太陽能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括由罩玻璃管、內(nèi)玻璃管、選擇性吸收涂層、真空夾層、吸氣劑和支承件組成的全玻璃真空太陽集熱管，其特征是在所說的全玻璃真空太陽集熱管開口端熔封一個(gè)同種玻璃的對(duì)接管，該對(duì)接管與內(nèi)玻璃管形成密閉空間并抽成真空，密閉空間有傳熱工質(zhì)，構(gòu)成熱管，對(duì)接管的排氣封離嘴周圍設(shè)有限壓薄壁，所說的全玻璃真空太陽集熱管為熱管的蒸發(fā)段，對(duì)接管為冷凝段。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是加工工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)F24J2/32GK2720342SQ20042005093
公開日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月13日
發(fā)明者殷志強(qiáng), 李春梅 申請(qǐng)人:北京清華陽光能源開發(fā)有限責(zé)任公司