專利名稱：一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管，屬于太陽能應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前的全玻璃太陽真空集熱管由于其結(jié)構(gòu)特性均無法承壓運行，管尾鋼卡散熱嚴(yán)重，而 玻璃金屬熱管則存在玻璃與金屬膨脹系數(shù)不一，長期運行熱脹冷縮，引起金屬疲勞，出現(xiàn)漏 真空的問題。而雙真空玻璃熱管則由于玻璃承壓能力小，不夠安全，且尾端熱損失嚴(yán)重，特 別是在太陽能工程方面， 一旦單管爆裂則整個系統(tǒng)癱瘓。無法滿足系統(tǒng)的承壓運行，不能很 好地使太陽真空換能熱管應(yīng)用于太陽能集熱工程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種安全性高，加工容易、高效集熱、熱啟動速度快、可承壓運 行的管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管，由一端管頭 玻璃焊接封閉，外表面為換能膜板的小管徑內(nèi)玻璃管，與一端管頭玻璃焊接封頭上設(shè)有排氣 管封嘴的大管徑外玻璃管，封頭同端通過消氣劑金屬彈卡支撐相互定位，套裝于一起，另一 端玻璃環(huán)形焊接封閉，其特征是熱管、導(dǎo)熱介質(zhì)安裝于換熱內(nèi)玻璃管中，玻璃環(huán)形焊接封 閉處的管頭上，有與其一體的用于密封定位安裝的玻璃定位管嘴，玻璃定位管嘴與大管徑外 玻璃管通過焊接銜接，與內(nèi)玻璃管熔合為一體，形成單層玻璃圓管密封安裝玻璃定位管嘴， 玻璃定位管嘴的表面上設(shè)有用于與其它裝置連接的螺紋或卡槽；太陽真空換能熱管的尾端設(shè) 有減少熱損失的隔熱裝置，其或安裝于小管徑內(nèi)玻璃管尾內(nèi)，或安裝于小管徑內(nèi)玻璃管尾外 ，小管徑內(nèi)玻璃管內(nèi)安裝有熱管，太陽真空換能熱管腔內(nèi)管壁與熱管之間填充有導(dǎo)熱介質(zhì)， 通過連接太陽真空換能熱管的玻璃定位管嘴與熱管上的封閉端蓋密封連接。
管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管，其大管徑外玻璃管上至少有兩個管徑，管徑與 管徑銜接處通過圓滑連接進(jìn)行變徑，變徑處或為安裝密封面，玻璃定位管嘴的管口為密封面 ，玻璃定位管嘴或內(nèi)面、或外面、或內(nèi)外面設(shè)有螺紋或卡槽，通過連接于熱管上的帶有螺紋 的封閉端蓋連接密封。
管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管，其熱管或為金屬管，或為玻璃管，或為其它導(dǎo) 熱性能良好的管，熱管上或設(shè)有帶螺紋的端蓋，端蓋開口為喇叭撇口密封面；熱管或復(fù)合連
接于聯(lián)箱上，與玻璃定位管嘴連接；熱管的頂部或設(shè)有吸盤、吸帽組成的壓力平衡承壓密封 組件，熱管頂部的吸盤或吸帽組成的壓力平衡承壓密封組件，安裝連接定位于聯(lián)箱的頂面。
管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管，其導(dǎo)熱介質(zhì)或為固體，或為液體，或為膏狀體 ,或為碳材料，或為金屬材料，或為導(dǎo)熱性能良好的其它液體材料，其中，液體材料沸點須 滿足極限工作狀態(tài)不沸騰的要求。
管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管，其太陽真空換能熱管的尾部真空腔內(nèi)安裝有保 溫隔套，保溫隔套內(nèi)壁通過內(nèi)金屬支撐彈卡與內(nèi)集熱管尾部封閉端頭支撐接觸，太陽真空換 能熱管尾部的外玻璃管封閉端頭內(nèi)壁通過外金屬支撐彈卡與保溫隔套外壁支撐接觸，形成互 相套裝通過保溫隔套過渡連接的安裝定位自由端。
管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管，其太陽真空換能熱管的內(nèi)集熱管的尾部安裝有 保溫管腔，形成內(nèi)集熱管與保溫管腔一體的安裝定位自由端，太陽真空換能熱管尾部的外玻 璃管封閉端頭內(nèi)壁與金屬支撐彈卡支撐接觸，金屬支撐彈卡與保溫管腔外壁支撐接觸。
管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管，其太陽真空換能熱管內(nèi)管尾部的導(dǎo)熱保溫器為 封閉的玻璃管腔內(nèi)充注有一定量的相變介質(zhì)材料，或封閉管腔內(nèi)置有一定濕度的配重材料， 封裝有配重材料的封閉管腔其整體重量大于等體積水的重量，封閉管腔的封閉端頭有一定的 承壓能力，封閉管腔管徑略小于適配真空集熱管腔內(nèi)徑，封閉管腔或為玻璃封閉管腔，玻璃 管封閉端頭為承壓圓弧面，玻璃封閉管腔內(nèi)或填充有導(dǎo)熱配重材料，封閉管腔內(nèi)的相變介質(zhì) 或為水，其水量視其工作壓力和溫度決定。
管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管，其一端管頭玻璃焊接封閉，外表面為換能膜板 的小管徑內(nèi)玻璃管，與一端管頭玻璃焊接封頭上設(shè)有排氣管封嘴的大管徑外玻璃管，或為同 心套裝，或為偏心套裝，管口的玻璃焊接密封玻璃定位管嘴與外玻璃管的銜接處有與玻璃定 位管嘴相同角度并在同一平面上的面，小管徑內(nèi)玻璃管與大管徑外玻璃管平行套裝于一起， 通過消氣劑金屬彈卡支撐相互定位；外玻璃管的截面或為圓，或為橢圓，或為曲線與圓弧線 的連接閉合線，外玻璃管有足夠的強(qiáng)度；外玻璃管的兩端的截面由或為橢圓，或為曲線與圓 弧線的連接閉合線的均漸變?yōu)閳A。
管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管，其外表面采光部位為換能膜板的小管徑內(nèi)玻璃 管其管外壁上的換能膜板或為光吸收干涉膜，或為光吸收漸變膜，或為玻璃面復(fù)合鍍膜金屬 板，或為玻璃面復(fù)合碳材料板，或為玻璃面復(fù)合金屬材料面，或為玻璃面復(fù)合碳材料面，或 為光伏電池與導(dǎo)熱材料的復(fù)合體，光伏電池通過玻璃封接導(dǎo)出。內(nèi)玻璃管外表面與復(fù)合導(dǎo)熱 體之間填充有導(dǎo)熱材料，通過密封裝置將其定位密封，導(dǎo)熱材料或為碳材料，或為金屬材料 ，或為其它導(dǎo)熱材料。
管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管，其外玻璃管上設(shè)有聚光裝置，聚光裝置或為設(shè) 于外玻璃管上的菲涅耳透鏡，或為安裝于外玻璃管上的菲涅耳透鏡，菲涅耳透鏡與外玻璃管 的結(jié)合處或通過對外玻璃管的燒熔壓塑焊接將菲涅耳透鏡定位；或通過其自身形變彈力撐裝 于外玻璃管安裝定位，或通過耐高溫粘接劑與玻璃外管結(jié)合處粘接安裝定位；菲涅耳透鏡的 聚焦線為表面是換能膜板的小管徑內(nèi)玻璃管，其管徑滿足入射光線的聚焦照射；聚光裝置或 為設(shè)于外玻璃管上的反射聚光鏡面，其中，反射聚光鏡面或為內(nèi)置反射聚光鏡面，或為玻璃 管壁反射聚光鏡面；內(nèi)置反射聚光鏡面或為金屬板反射聚光鏡面，或為玻璃板反射聚光鏡面 ;反射聚光鏡面的橫截面為曲線，玻璃反射聚光鏡面與外玻璃管的結(jié)合處或通過對外玻璃管 的燒熔壓塑焊接將玻璃反射聚光鏡面安裝定位；或通過其自身形變彈力撐裝于外玻璃管安裝 定位，或通過耐高溫粘接劑與玻璃外管結(jié)合處粘接安裝定位；反射聚光鏡面的聚焦線為表面 是換能膜板的小管徑內(nèi)玻璃管，其管徑滿足入射光線的聚焦照射；外玻璃管的曲面上或蒸鍍 有反射聚光鏡面，反射聚光鏡面的聚焦線為表面是換能膜板的小管徑內(nèi)玻璃管，其管徑滿足 入射光線的聚焦照射。
本發(fā)明的有益效果是管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管能夠?qū)崿F(xiàn)承壓運行，在太 陽能工程方面，不會出現(xiàn)單管爆裂則整個系統(tǒng)癱瘓的問題。安全性高，加工容易、高效集熱 、可靠、低尾耗。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明
圖l為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的管腔底部置有太陽真空換能熱管導(dǎo) 熱保溫器的剖面示意圖2為其安裝密封段橫向A-A剖面視圖； 圖3為其集熱段橫向B-B剖面視圖。 圖l、圖2、圖3同為第一實施例。
圖4為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的管腔底部置有太陽真空換能熱管導(dǎo) 熱保溫器，太陽真空換能熱管內(nèi)設(shè)有反射鏡面的剖面示意圖； 圖2為其安裝密封段橫向A-A剖面視圖； 圖5為其集熱段橫向B-B音価視圖。 圖2、圖4、圖5同為第二實施例。
圖6為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的管腔底部置有太陽真空換能熱管導(dǎo)
熱保溫器，太陽真空換能熱管內(nèi)安裝有反射鏡面的異形管的剖面示意圖9為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的管腔底部置有太陽真空換能熱管導(dǎo)
熱保溫器，太陽真空換能熱管內(nèi)安裝有反射鏡面的異形管的側(cè)視圖 圖7為其安裝密封段橫向A-A剖面視圖； 圖8為其集熱段橫向B-B剖面視圖。 圖6、圖7、圖8、圖9同為第三實施例。
圖10為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的底部真空腔中安裝有保溫隔套，太 陽真空換能熱管內(nèi)安裝有反射鏡面的異形管的剖面示意圖ll為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的底部真空腔中安裝有保溫隔套，太 陽真空換能熱管內(nèi)安裝有反射鏡面的異形管的側(cè)視圖12為其安裝密封段橫向A-A剖面視圖13為其集熱段橫向B-B剖面視圖。
圖10、圖ll、圖12、圖13同為第四實施例。
圖14為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的小管徑內(nèi)玻璃管底部封裝有保溫隔 腔，太陽真空換能熱管內(nèi)插裝反射鏡面的剖面示意圖15為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的小管徑內(nèi)玻璃管底部封裝有保溫隔 腔，太陽真空換能熱管內(nèi)插裝反射鏡面的側(cè)視圖16為其集熱段橫向B-B剖面視圖。
圖14、圖15、圖12、圖16同為第五實施例。
圖17為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的管腔底部置有太陽真空換能熱管導(dǎo) 熱保溫器，底部真空腔中安裝有保溫隔套，太陽真空換能熱管內(nèi)插裝反射鏡面的剖面示意圖
圖18為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的管腔底部置有太陽真空換能熱管導(dǎo) 熱保溫器，底部真空腔中安裝有保溫隔套，太陽真空換能熱管內(nèi)插裝反射鏡面的側(cè)視圖； 圖19為其安裝密封段橫向A-A剖面視圖； 圖20為其集熱段橫向B-B剖面視圖。 圖17、圖18、圖19、圖20同為第六實施例。
圖21為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的管腔底部置有太陽真空換能熱管導(dǎo) 熱保溫器，底部真空腔中安裝有保溫隔套，太陽真空換能熱管內(nèi)插裝反射鏡面的異形管剖面 示意圖22為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的管腔底部置有太陽真空換能熱管導(dǎo) 熱保溫器，底部真空腔中安裝有保溫隔套，太陽真空換能熱管內(nèi)插裝反射鏡面的異形管側(cè)視 圖23為其安裝密封段橫向A-A剖面視圖24為其集熱段橫向B-B剖面視圖。
圖21、圖22、圖23、圖24同為第七實施例。
圖25為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的換能膜板為玻璃面復(fù)合金屬材料板 ，小管徑內(nèi)玻璃管底部封裝有保溫隔腔的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖26為其集熱段橫向B-B剖面視圖。 圖25、圖26、圖12同為第八實施例。
圖27為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的管腔底部置有太陽真空換能熱管導(dǎo) 熱保溫器的剖面示意圖2為其安裝密封段橫向A-A剖面視圖； 圖3為其集熱段橫向B-B剖面視圖。 圖27、圖2、圖3同為第九實施例。
圖28為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的管腔底部置有太陽真空換能熱管導(dǎo)
熱保溫器，太陽真空換能熱管內(nèi)設(shè)有反射鏡面的剖面示意圖； 圖2為其安裝密封段橫向A-A剖面視圖； 圖5為其集熱段橫向B-B剖面視圖。 圖28、圖4、圖5同為第十實施例。
圖29為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的承壓管復(fù)合連接于聯(lián)箱上，與定位 管嘴連接的結(jié)構(gòu)示意圖。圖29為第十一實施例。
圖30為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的端蓋復(fù)合連接于聯(lián)箱上，與定位管 嘴連接，熱管的頂部安裝有壓力平衡承壓密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖30為第十二實施例。
圖31為一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管的小管徑內(nèi)玻璃管外壁上的換能膜板 為光伏電池與導(dǎo)熱材料的復(fù)合體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖31為第十三實施例。
圖中l(wèi)熱管放熱端、2外螺紋、3封閉端蓋、4密封面、5隔熱腔、6熱管、7導(dǎo)熱材料、 8小管徑內(nèi)玻璃管、9太陽真空換能熱管吸熱膜、IO外玻璃管、ll熱管腔、12絕熱真空腔、 13彈性金屬支撐卡、14相變介質(zhì)、15消氣劑、16排氣嘴、17密封圈、18縮徑管口、 19外螺紋 、20變徑曲面過渡管、21導(dǎo)熱保溫器、22聚光裝置、23保溫隔套、24內(nèi)彈性金屬支撐卡、25
保溫隔腔、26排氣孔、27金屬集熱板、28碳材料、29保溫層殼體、30聯(lián)箱、31保溫材料、32
聯(lián)箱腔體、33壓力平衡承壓密封組件、34光伏電池
具體實施例方式
第一實施例中 一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管包括縮徑管口18、變徑曲面 過渡管20、小管徑內(nèi)玻璃管8、外玻璃管IO、太陽真空換能熱管吸熱膜9、彈性金屬支撐卡 13、消氣劑15、排氣嘴16、熱管6、導(dǎo)熱材料7構(gòu)成，鍍有太陽真空換能熱管吸熱膜9的小管 徑內(nèi)玻璃管8的一端管頭玻璃焊接封閉，與一端管頭玻璃焊接封頭上設(shè)有排氣嘴16的大管徑 外玻璃管IO，封頭同端通過消氣劑15彈性金屬彈支撐卡13相互定位，套裝于一起，另一端與 外玻璃管10和變徑曲面過渡管20、縮徑管口18環(huán)形焊接，縮徑管口18上設(shè)有外螺紋19。通過 排氣嘴16對太陽真空換能管抽真空后封接，形成環(huán)形絕熱真空腔12,彈性金屬支撐卡13套裝 于小管徑內(nèi)玻璃管8上與導(dǎo)電的太陽真空換能熱管吸熱膜9緊密連接，通過對消氣劑15的蒸鍍 產(chǎn)生消氣鏡面，使太陽真空換能熱管的絕熱真空腔12高真空。太陽真空換能熱管的管腔底部 安裝有太陽真空換能熱管導(dǎo)熱保溫器21。抽真空后，充注有相變介質(zhì)14兩端封閉的熱管6插 裝于太陽真空換能熱管腔內(nèi)，熱管6與小管徑內(nèi)玻璃管8之間填充有導(dǎo)熱材料7，熱管6通過封 閉端蓋3與縮徑管口 18連接固定。
第二實施例中太陽真空換能熱管外玻璃管10的管壁鍍有聚光裝置22，其它等同于第一 實施例。
第三實施例中太陽真空換能熱管的外玻璃管10的截面為橢圓形的異形管。其它等同于 第二實施例。
第四實施例中太陽真空換能熱管的外玻璃管9的截面為"形的異形管，太陽真空換能 熱管的底部真空腔中安裝有保溫隔套23,保溫隔套23的內(nèi)壁通過內(nèi)金屬支撐彈卡24與內(nèi)玻璃 管8的尾部封閉端頭支撐接觸，太陽真空換能熱管尾部的外玻璃管10封閉端頭內(nèi)壁通過彈性 金屬支撐卡13與保溫隔套23外壁支撐固定。其它等同于第二實施例。
第五實施例中太陽真空換能熱管內(nèi)插裝有聚光裝置21，太陽真空換能熱管的小管徑內(nèi) 玻璃管8底部封裝有保溫隔腔25,其它等同于第二實施例。
第六實施例中太陽真空換能熱管的管腔底部置有太陽真空換能熱管導(dǎo)熱保溫器21，底 部絕熱真空腔12中安裝有保溫隔套23,太陽真空換能熱管內(nèi)插裝有聚光裝置21。其它等同于 第四實施例。
第七實施例中太陽真空換能熱管的外玻璃管10的截面為"。形狀，陽真空換能熱管 的小管徑內(nèi)玻璃管8底部封裝有保溫隔腔25。其它等同于第三實施例。第八實施例中小管徑內(nèi)玻璃管8表面與金屬集熱板28之間填充有碳材料27，上下兩端
通過密封裝置定位密封。其它等同于第三實施例。
第九實施例中熱管6的封閉端蓋3插裝于太陽真空換能熱管的管口中，封閉端蓋3與縮 徑管口18連接固定。其它等同于第一實施例。
第十實施例中熱管6的封閉端蓋3插裝于太陽真空換能熱管的管口中，封閉端蓋3與縮 徑管口18連接固定。其它等同于第二實施例。
第十一施例中介質(zhì)傳導(dǎo)玻璃管復(fù)合管承壓太陽真空換能熱管的熱管6復(fù)合連接于聯(lián)箱 30上，通過封閉端蓋3與縮徑管口18連接。其它等同于第一實施例。
第十二實施例中介質(zhì)傳導(dǎo)玻璃管復(fù)合管承壓太陽真空換能熱管的端蓋復(fù)合連接于聯(lián)箱 上，通過封閉端蓋3與縮徑管口18連接。熱管6的頂部安裝有壓力平衡承壓密封組件33其它等 同于第一實施例。
第十二實施例中介質(zhì)傳導(dǎo)玻璃管復(fù)合管承壓太陽真空換能熱管的小管徑內(nèi)玻璃管8外 壁上的換能膜板為光伏電池34與碳材料28的復(fù)合體，光伏電池34的導(dǎo)線通過玻璃封接導(dǎo)出。
權(quán)利要求
1.一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管，由一端管頭玻璃焊接封閉，外表面為換能膜板的小管徑內(nèi)玻璃管，與一端管頭玻璃焊接封頭上設(shè)有排氣管封嘴的大管徑外玻璃管，封頭同端通過消氣劑金屬彈卡支撐相互定位，套裝于一起，另一端玻璃環(huán)形焊接封閉，其特征是熱管、導(dǎo)熱介質(zhì)安裝于換熱內(nèi)玻璃管中，玻璃環(huán)形焊接封閉處的管頭上，有與其一體的用于密封定位安裝的玻璃定位管嘴，玻璃定位管嘴與大管徑外玻璃管通過焊接銜接，與內(nèi)玻璃管熔合為一體，形成單層玻璃圓管密封安裝玻璃定位管嘴，玻璃定位管嘴的表面上設(shè)有用于與其它裝置連接的螺紋或卡槽；太陽真空換能熱管的尾端設(shè)有減少熱損失的隔熱裝置，其或安裝于小管徑內(nèi)玻璃管尾內(nèi)，或安裝于小管徑內(nèi)玻璃管尾外，小管徑內(nèi)玻璃管內(nèi)安裝有熱管，太陽真空換能熱管腔內(nèi)管壁與熱管之間填充有導(dǎo)熱介質(zhì)，熱管通過封閉端蓋密封與太陽真空換能熱管的玻璃定位管嘴連接固定。
全文摘要
一種管尾低熱損介質(zhì)傳導(dǎo)太陽真空換能熱管，解決真空集熱管尾端散熱嚴(yán)重、效率低的問題。本發(fā)明為由一端管頭玻璃焊接封閉，外表面為換能膜板的小管徑內(nèi)玻璃管，與一端管頭玻璃焊接封頭上設(shè)有排氣管封嘴的大管徑外玻璃管套裝于一起，封頭同端相互定位，另一端玻璃環(huán)形焊接封閉，玻璃環(huán)形焊接封閉處的管頭上安裝玻璃定位管嘴，玻璃定位管嘴上設(shè)有螺紋或卡槽；換熱內(nèi)玻璃管中安裝有熱管，換熱內(nèi)玻璃管與熱管之間填充有導(dǎo)熱介質(zhì)，熱管通過封閉端蓋密封與太陽真空換能熱管的玻璃定位管嘴連接固定。太陽真空換能熱管的尾端設(shè)有減少熱損失的隔熱裝置，隔熱裝置或安裝于小管徑內(nèi)玻璃管尾內(nèi)，或安裝于小管徑內(nèi)玻璃管尾外。本發(fā)明裝置用于太陽能應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號F24J2/32GK101097096SQ200610200618
公開日2008年1月2日 申請日期2006年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月26日
發(fā)明者徐寶安 申請人:徐寶安