專利名稱：雙u型直通式太陽能真空集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種雙U型直通式太陽能真空集熱管結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，是太陽能熱能利用設(shè)備中的一種新型太陽能真空集熱管。
背景技術(shù)：
目前，太陽能真空集熱管分為兩類1、全玻璃太陽能真空集熱管現(xiàn)有全玻璃太陽能真空集熱管分為單端開口和雙端開口(直通)兩類。
專利號87210032是一種由內(nèi)外玻璃管封接抽真空而組成的單端開口全玻璃太陽能真空集熱管，內(nèi)管外層有太陽能選擇性吸收涂層，內(nèi)管的另一端作為自由端，其作用用來調(diào)節(jié)內(nèi)管因冷熱引起的長度變化，這種集熱管不能承受較高壓力，串聯(lián)使用不方便，只在低、中溫溫度中使用。
專利號99107429是一種雙端開口螺旋直流式全玻璃太陽能真空集熱管，該集熱管的玻璃內(nèi)管外層有太陽能選擇性吸收涂層，其兩端分別與玻璃外管的兩端封接抽真空組成，其中內(nèi)管的一端是玻璃螺旋管，其目的是試圖用它來調(diào)節(jié)內(nèi)管因其熱膨脹引起的長度變化，減小或消除應(yīng)力，由于玻璃是脆性材料，導(dǎo)致這種集熱管的破裂。
2、金屬——玻璃太陽能真空集熱管現(xiàn)有金屬——玻璃太陽能真空集熱管也分為單端開口和雙端開口(直通)兩類。
專利號00221101.7是一種單端開口的金屬——玻璃太陽能真空承壓集熱器，是在雙層真空玻璃管內(nèi)置有插入進(jìn)水管的金屬桶，金屬桶的外壁有太陽能選擇性吸收涂層。這種集熱管在金屬桶與雙層真空玻璃之間密封很難，會影響金屬桶外壁上太陽能選擇性吸收涂層的壽命。專利號01224848.7是一種雙端開口的金屬——玻璃直通式太陽能真空集熱管，該外管兩端分別與外管金屬帽熔封，該金屬內(nèi)管表面有太陽能選擇性吸收涂層，金屬內(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)金屬帽和外通管封接，外管與外通管之間金屬帽封接構(gòu)成真空夾層。這種集熱管能承受高壓介質(zhì)，串聯(lián)使用和除垢方便，但結(jié)構(gòu)和制造工藝復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雙端開口的雙U型直通式太陽能真空集熱管，能解決目前所有單端開口或雙開口的真空集熱管所存在的各種缺點(diǎn)。
本發(fā)明設(shè)計的一種雙端開口雙U型直通式太陽能真空集熱管分為二類第一類是全玻璃雙端開口雙U型直通式太陽能真空集熱管。其特征是將有太陽能選擇性吸收涂層的U型玻璃內(nèi)管與U型玻璃外管經(jīng)一定工藝流程封接并抽真空而組成的。U型玻璃內(nèi)管的一端為白由端，這樣既解決了U型玻璃內(nèi)管因冷熱引起的線性變化，又實(shí)現(xiàn)了雙U型直通式真空集熱管的每一個單根全玻璃真空集熱管為雙端開口的要求。
第二類是金屬——玻璃雙端開口雙U型直通式太陽能真空集熱管。其特征是將濺射太陽能選擇性吸收涂層帶金屬折翅翼的U型金屬內(nèi)管，用過度封接金屬聯(lián)接件、可伐環(huán)、玻璃法蘭經(jīng)一定工藝流程，與U型玻璃外管封接并抽真空而組成的。U型金屬內(nèi)管的一端為自由端，這樣既解決了U型金屬內(nèi)管因冷熱引起的線性變化，又實(shí)現(xiàn)了雙U型直通式真空集熱管的每一個單根金屬——玻璃真空集熱管為雙端開口的要求。
U型金屬內(nèi)管表面和金屬折翅翼表面都有太陽能選擇性吸收涂層。
U型金屬內(nèi)管表面和金屬折翅翼表面可以是光滑的；也可以是沖壓成粗糙的表面，增加吸熱面積，提高光熱轉(zhuǎn)換效率。
可伐環(huán)是一種線性膨脹系數(shù)與玻璃相匹配的金屬，因此，“可伐“材料就成為金屬與玻璃之間的過渡封接聯(lián)接件，實(shí)現(xiàn)金屬與玻璃之間的封接。
U型玻璃外管經(jīng)玻璃法蘭與可伐環(huán)之間的連接可采用熔封。
U型金屬內(nèi)管經(jīng)過渡封接金屬聯(lián)接件與可伐環(huán)之間的連接可采用氬弧焊。
U型金屬內(nèi)管材質(zhì)可根據(jù)通入不同介質(zhì)的要求去選擇。
U型金屬內(nèi)管的壁厚，可根據(jù)金屬內(nèi)管所要求承受壓力大小去選擇。
U型金屬內(nèi)管與外部聯(lián)接可采用快速接頭方式聯(lián)接。
可伐環(huán)與玻璃法蘭的封接部分，在可伐環(huán)上沖壓出有規(guī)律的圓形的，或其他形狀的孔，其目的提高封接面的牢固度，增加封接面的抗拉、抗壓強(qiáng)度。
本發(fā)明的效果本發(fā)明具有創(chuàng)新性、合理性、先進(jìn)性、通用性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將是一種現(xiàn)有太陽能真空集熱管的替代產(chǎn)品，為太陽能熱能利用提供了一種新型的真空集熱管。
從真空集熱管內(nèi)的傳熱介質(zhì)循環(huán)出發(fā)，本發(fā)明有利于提高真空集熱管的光熱轉(zhuǎn)換效率。
可以根據(jù)光熱轉(zhuǎn)換應(yīng)用系統(tǒng)的具體要求，去選用本發(fā)明的全玻璃雙U型直通式太陽能真空集熱管，或者選用金屬——玻璃雙U型直通式太陽能集熱管。
本發(fā)明將太陽能真空集熱管的應(yīng)用范圍從民用擴(kuò)展到工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域，從溫暖的南方地區(qū)擴(kuò)展到寒冷的北方地區(qū)。
本發(fā)明在光熱轉(zhuǎn)換應(yīng)用系統(tǒng)中，很方便地將雙U型直通式太陽能真空集熱管實(shí)行并聯(lián)型聯(lián)接和串聯(lián)型聯(lián)接。


圖1是本發(fā)明全玻璃雙U型直通式太陽能真空集熱管總體結(jié)構(gòu)示意圖1-U型玻璃外管(1-1是U型玻璃外管的玻璃直管；1-2是U型玻璃外管的玻璃半圓弧形管)2-U型玻璃內(nèi)管(2-1是U型玻璃內(nèi)管的玻璃直管；2-2是U型玻璃內(nèi)管的玻璃半圓弧形管)3-太陽能選擇性吸收涂層；4-真空夾層；5-彈簧片支承件；6-吸氣劑；7-真空排氣封口；8-雙U型直通式太陽能真空集熱管管端金屬固定件；圖2是本發(fā)明金屬-玻璃雙U型直通式太陽能真空集熱管總體結(jié)構(gòu)示意圖1-U型玻璃外管(1-1是U型玻璃外管的玻璃直管；1-2是U型玻璃外管的玻璃半圓弧形管)9-U型金屬內(nèi)管(9-1是U型金屬內(nèi)管的金屬直管；9-2是U型金屬內(nèi)管的金屬半圓弧形管)3-太陽能選擇性吸收涂層；4-真空夾層；
5-彈簧片支承件；6-吸氣劑；7-真空排氣封口；8-雙U型直通式太陽能真空集熱管管端金屬固定件；10-U型金屬內(nèi)管的金屬折翅翼；11-U型玻璃外管的玻璃法蘭；12-可伐環(huán)；13-可伐環(huán)與U型金屬內(nèi)管之間的過渡封接金屬聯(lián)接件；14-U型金屬內(nèi)管與外部聯(lián)接的快速接頭。
圖3是本發(fā)明雙U型直通式太陽能真空集熱管管端金屬固定件示意圖。
圖4是本發(fā)明U型金屬內(nèi)管的金屬直管和金屬折翅翼的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明金屬-玻璃雙U型直通式太陽能真空集熱管端部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明金屬-玻璃雙U型直通式太陽能真空集熱管可伐環(huán)展開結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
全玻璃雙U型直通式太陽能真空集熱管的實(shí)施步驟第一步將U型玻璃管內(nèi)管的玻璃半圓弧形管(2-2)的一端與其一根玻璃直管(2-1)的一端相熔接，退火、清洗，在其表面濺射太陽能選擇性吸收涂層；第二步將U型玻璃外管的玻璃半圓弧形管(1-2)套在U型玻璃內(nèi)管的玻璃半圓弧形管(2-2)的外面，并放入彈簧片支承件(5)和吸氣劑(6)，然后將另一根濺射太陽能選擇性涂層的玻璃直管(2-1)的一端與玻璃半圓弧形管(2-2)的另一端熔接、退火；第三步將兩根U型玻璃外管的玻璃直管(1-1)一端分別與玻璃半圓弧形管(1-2)的兩端熔接；第四步將二對玻璃直管(1-1)和(2-1)的另一端端部封口，最后排氣抽真空封口。
金屬-玻璃雙U型直通式太陽能真空集熱管的實(shí)施步驟第一步將U型金屬內(nèi)管的金屬半圓弧形管(9-2)的一端與其一根焊接金屬折翅翼(10)的金屬直管(9-1)的一端相對焊焊接，清洗，在其表面濺射太陽能選擇性吸收涂層。
第二步將U型玻璃外管的玻璃半圓弧形管(1-2)套在U型金屬內(nèi)管的金屬半圓弧形管(9-2)的外面，并放入彈簧片支承件(5)和吸氣劑(6)，然后將另一根濺射太陽能選擇性吸收涂層的焊接金屬折翅翼(10)的金屬直管(9-1)一端與金屬半圓弧形管(9-2)的另一端對焊焊接。
第三步將U型玻璃外管的兩根玻璃直管(1-1)玻璃法蘭(11)的一端熔接兩個可伐環(huán)(12)。
第四步將U型玻璃外管的兩根玻璃直管(1-1)的另一端，分別與其玻璃半圓形管(1-2)的兩端相熔接，退火。
第五步通過過渡封接金屬聯(lián)接件(13)將U型金屬內(nèi)管與可伐環(huán)之間進(jìn)行氬弧焊封接。
第六步將金屬-玻璃雙U型直通式太陽能真空集熱管排氣抽真空封口。
權(quán)利要求
1.一種雙U型直通式太陽能真空集熱管結(jié)構(gòu)，其特征是由U型外管和U型內(nèi)管相封接，在其夾層間排氣抽真空封口所組成，其U型內(nèi)管表面濺射太陽能選擇性吸收涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全玻璃雙U型直通式太陽能真空集熱管結(jié)構(gòu)，其特征是U型外管和U型內(nèi)管都是玻璃材質(zhì)制成的，在U型玻璃外管和U型玻璃內(nèi)管之間封口后，夾層間排氣抽真空封口，其U型玻璃內(nèi)管表面濺射太陽能選擇性吸收涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬——玻璃雙U型直通式太陽能真空集熱管結(jié)構(gòu)，其特征是U型外管是玻璃材質(zhì)，而U型內(nèi)管是金屬材質(zhì)，在U型金屬內(nèi)管表面焊接金屬折翅翼，并在其表面都濺射太陽能選擇性吸收涂層。U型金屬內(nèi)管與U型玻璃外管之間的封接是通過玻璃法蘭、可伐環(huán)以及可伐環(huán)與U型金屬內(nèi)管之間的過渡封接金屬聯(lián)接件來完成的，再排氣抽真空封口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙U型直通式太陽能真空集熱管端部，其特征是設(shè)置其管端金屬固定件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬——玻璃雙U型直通式太陽能真空集熱管U型金屬內(nèi)管和金屬折翅翼的表面，沖壓成粗糙表面，增加其吸熱面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在與玻璃法蘭封接部分的可伐環(huán)上，沖壓出有規(guī)律的圓形的或者其他形狀的孔。
全文摘要
雙U型直通式太陽能真空集熱管屬于太陽能真空集熱管設(shè)計領(lǐng)域，是太陽能利用設(shè)備中的一種創(chuàng)新性的新型太陽能真空集熱管。它是由U型內(nèi)管和U型外管經(jīng)一定工藝流程封接并抽真空而組成的。U型內(nèi)管的一端為自由端，這樣既解決了U型內(nèi)管因冷熱引起的線性變化，又實(shí)現(xiàn)了U型直通式太陽能真空集熱管的每一個單根真空集熱管為雙端開口的要求。本結(jié)構(gòu)可方便地使用于串聯(lián)聯(lián)接，使集熱管有更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號F24J2/24GK1877213SQ20051004365
公開日2006年12月13日 申請日期2005年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月6日
發(fā)明者沈洪嘉 申請人:沈曉莉