專利名稱：一種可發(fā)電的直流式太陽能熱電真空管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可發(fā)電的直流式太陽能熱電真空管，屬于太陽能熱電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽能熱電行業(yè)中，既能發(fā)電，又能產(chǎn)生熱水的集熱器很少，大多數(shù)是以單純發(fā)電而設(shè)計的，這種設(shè)計，用大規(guī)模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽熱能，通過換熱裝置提供蒸汽，結(jié)合傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機(jī)的工藝，從而達(dá)到發(fā)電的目的，都是建立在太陽能的中高溫利用上，成本比較高，并且無熱水產(chǎn)生，常見的太陽能熱發(fā)電形式有槽式，塔式，碟式三種系統(tǒng)這三種系統(tǒng)，共同的特征是占地面積大，都需要較大面積的空間，并且能夠具備良好的光照條件，另外，還有其它一些問題，比如說，槽式發(fā)電系統(tǒng)的高溫太陽能真空管，一旦安裝好后，是不能再拆卸的，后期的維護(hù)比較麻煩；這三種發(fā)電系統(tǒng)也很難小型化，所以不能設(shè)計為單用戶單系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的是針對現(xiàn)有技術(shù)提供一種可發(fā)電的直流式太陽能熱電真空管，是一種能小型化的熱電發(fā)電裝置，不同于傳統(tǒng)的太陽能真空管，它在提供熱水的同時，還能提供電能，另外，安裝簡單快捷，拆卸方便，密封效果好，真空度壽命更長。本實用新型為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:一種可發(fā)電的直流式太陽能熱電真空管，包括玻璃管、熱水管和冷水管，熱水管的外部套裝有玻璃管，且熱水管的一端封閉，熱水管的開口端設(shè)于玻璃管的開口端，兩者密封連接，熱水管的內(nèi)部套有冷水管， 所述的熱水管的外面套裝有第一支撐翅片，在第一支撐翅片上設(shè)有DBC陶瓷基板，在DBC陶瓷基板上設(shè)有若干隔斷，在每個隔斷的兩側(cè)各設(shè)一個熱電材料P和熱電材料N，相鄰熱電材料P和熱電材料N構(gòu)成一對，在每對熱電材料P和熱電材料N的上面連接有第二支撐翅片；所有熱電材料P和熱電材料N依次串聯(lián)，串聯(lián)后末端的熱電材料N和第一個熱電材料P分別通過導(dǎo)線引到玻璃管口的正負(fù)電極。所述的熱水管的管口設(shè)置有波紋管，在管腿上設(shè)有過渡法蘭，過渡法蘭上設(shè)有熱水管孔與翻邊，分別用于熱水管的焊接和大法蘭焊接，波紋管便于整個熱電真空管與集熱器上的主管連接。所述的大法蘭上設(shè)有過渡法蘭孔、玻璃電極孔和翻邊，過渡法蘭孔用于焊接過渡法蘭，玻璃電極孔用于焊接玻璃電極，且翻邊與玻璃管的封接環(huán)焊接。所述的玻璃電極焊接在大法蘭上，且玻璃電極包括玻璃座、兩個可伐絲和一個可伐管，所述的兩個可伐絲穿過玻璃座，玻璃座的外面套裝可伐管，且兩個可伐絲用作兩個電極分別與熱電材料P和熱電材料N相連，玻璃座用來固定和絕緣兩個電極，可伐管便于與大法蘭焊接。所述的DBC陶瓷基板分為三層，從上到下依次為:金屬層、陶瓷層和金屬層，分別起導(dǎo)電、絕緣和導(dǎo)熱的作用。所述第一支撐翅片脹接在熱水管上，且第一支撐翅片包括一個立翅、兩個側(cè)翅和一個熱水管筒，熱水管筒便于熱水管穿入，一個立翅的兩面都鍍有吸收太陽能的膜層，這樣能夠吸收更多的太陽能熱量，其中兩個側(cè)翅上設(shè)有卡槽，卡槽與DBC陶瓷基板配合，用于安裝焊接DBC陶瓷基板。所述大法蘭上設(shè)有過渡法蘭孔、玻璃電極孔和翻邊，過渡法蘭孔用于焊接過渡法蘭，玻璃電極孔用于焊接玻璃電極，翻邊的設(shè)計便于與封接環(huán)進(jìn)行焊接；玻璃電極焊接在大法蘭上，由玻璃座、可伐絲和可伐管組成，兩個可伐絲用作兩個電極，玻璃座用來固定和絕緣兩個電極，可伐管便于與大法蘭進(jìn)行焊接。所述DBC陶瓷基板、熱電材料和支撐翅片共同組成了熱電器件，DBC陶瓷基板分為三層，從上到下依次為:金屬層、陶瓷層和金屬層，分別起導(dǎo)電、絕緣和導(dǎo)熱的作用，DBC陶瓷基板中間位置，在上面的金屬層上設(shè)有隔斷，這個隔斷是為了防止電路短路，熱電材料P和熱電材料N分別焊接在這個隔斷的兩側(cè)，熱電材料P和熱電材料N上面焊接有支撐翅片，這是系統(tǒng)中比較核心的部件。所述封接環(huán)設(shè)計有薄邊，這樣便于和玻璃管進(jìn)行燒結(jié)，封接環(huán)和玻璃燒接在一起；這樣組成了一個罩玻璃管，對真空管內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，使其正常工作；銅管支架是用來支撐熱水管及其上面的全部器件，安裝在熱水管與玻璃管之間；鋁帽用來保護(hù)玻璃管。在熱水管的外面連接有熱管支架，支架的兩端與玻璃管的內(nèi)壁相連，在尾部的支架上連接有蒸散型吸氣劑。在所述的玻璃管的尾部設(shè)有鋁帽。本實用新型的原理是:當(dāng)太陽光照射到第一支撐翅片和第二支撐翅片上面時，第二支撐翅片特有的藍(lán)色吸收膜 層，能夠有效的吸收95 %的太陽光能量，這些能量被吸收后，通過膜層下面的銅片向中心方向傳導(dǎo)，整個支撐翅片的中心區(qū)域并排分布著熱電材料P和熱電材料N，這兩個熱電的轉(zhuǎn)換與熱量的傳導(dǎo)部件，在這里就分成了兩個部分，先說熱的部分，熱量由這兩個熱電材料傳導(dǎo)下來，到了 DBC陶瓷基板，再由DBC陶瓷基板傳導(dǎo)到第一支撐翅片，第一支撐翅片再把熱量傳導(dǎo)到熱水管上面，這樣熱水管就能把其管內(nèi)的工作介質(zhì)加熱，通過循環(huán)與熱交換把藍(lán)色吸收膜層吸收的太陽光熱量以熱能的形式傳遞出去，可以為用戶提供熱水等；再說熱電的部分，熱電的產(chǎn)生是離不開熱水的，當(dāng)?shù)谝恢纬崞樟颂柟饩€的能量，其表面溫度會升高，同時，由于熱量也被慢慢的傳走，所以就在熱電材料P和熱電材料N的上表面與下表面形成一定的溫差,上表面為熱端,下表面為冷端，這樣，就在熱電材料P、熱電材料N、第一支撐翅片與DBC陶瓷基板之間形成了電流，從而產(chǎn)生了熱電，這些電量通過玻璃管內(nèi)的導(dǎo)線，被傳遞到外面的儲存設(shè)備中。本實用新型的有益效果是:本實用新型的可發(fā)電的直流式太陽能熱電真空管，是一種能小型化的熱電發(fā)電裝置，不同于傳統(tǒng)的太陽能真空管，它在提供熱水的同時，還能提供電能，另外，安裝簡單快捷，拆卸方便，密封效果好，真空度壽命更長。

圖1本實用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；[0020]圖2本實用新型的熱電器件側(cè)面視圖；圖3本實用新型的熱電器件斷面視圖；圖4本實用新型的玻璃電極主視圖；圖5本實用新型的熱水管組件主視圖；圖6本實用新型的罩玻璃管主視圖；圖7本實用新型的支撐翅片斷面視圖；圖8本實用新型的DBC陶瓷基板主視圖；圖9本實用新型的過渡法蘭主視圖；圖10本實用新型的銅管支架主視圖；圖11本實用新型的大法蘭主視圖。
圖中，1、熱水管；2、冷水管；3、過渡法蘭；4、大法蘭；5、封接環(huán)；6、玻璃電極；7、玻璃管；8、波紋管；9、正極導(dǎo)線；10、負(fù)極導(dǎo)線；11、銅管支架；12、第一支撐翅片；13、DBC陶瓷基板；14、熱電材料P ;15、熱電材料N;16、第二支撐翅片；17、鋁帽；18、蒸散型吸氣劑；19、封接環(huán)的薄邊；20、玻璃尾管；21、DBC陶瓷基板上層金屬；22、DBC陶瓷基板中間陶瓷；23、DBC陶瓷基板下層金屬；24、隔斷；25、過渡法蘭上的熱水管孔；26、過渡法蘭上的翻邊；27、過渡法蘭孔；28、玻璃電極孔；29、翻邊；30、立翅；31、熱水管筒；32、卡槽；33、側(cè)翅；34、可伐絲；35、可伐管；36、玻璃座；37、底支腿；38、熱水管座；39、側(cè)支腿；42、熱水管組件；43、罩玻璃管。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖1-11對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明:一種可發(fā)電的直流式太陽能熱電真空管，包括熱水管1、冷水管2、過渡法蘭3、大法蘭4、封接環(huán)5、玻璃電極6、玻璃管7、波紋管8、正極導(dǎo)線9、負(fù)極導(dǎo)線10、銅管支架11、第一支撐翅片12、DBC陶瓷基板13、熱電材料P14、熱電材料N15、第二支撐翅片16、鋁帽17、蒸散型吸氣劑18。熱水管I的外部套裝有玻璃管7，且熱水管I的一端封閉，熱水管I的開口端設(shè)于玻璃管7的開口端，兩者密封連接，熱水管I的內(nèi)部套有冷水管2，所述的熱水管I的外面套裝有第一支撐翅片12，在第一支撐翅片12上設(shè)有DBC陶瓷基板13，在DBC陶瓷基板13上設(shè)有若干隔斷24，在每個隔斷24的兩側(cè)各設(shè)一個熱電材料P14和熱電材料N15，在每對熱電材料P14和熱電材料N15的上面連接有第二支撐翅片16 ;每個熱電材料P14和熱電材料NI5依次串聯(lián)，最后的熱電材料NI5和第一個熱電材料P14分別通過正極導(dǎo)線9和負(fù)極導(dǎo)線10引到玻璃管7 口的正負(fù)電極。所述的熱水管I的管口設(shè)置有波紋管8，在管腿上設(shè)有過渡法蘭3，過渡法蘭3上設(shè)有熱水管I孔與翻邊，分別用于熱水管I的焊接和大法蘭4焊接，波紋管8便于整個熱電真空管與集熱器上的主管進(jìn)行連接。所述的大法蘭4上設(shè)有過渡法蘭孔27、玻璃電極孔28和翻邊29，過渡法蘭孔27用于焊接過渡法蘭，玻璃電極孔28用于焊接玻璃電極6，且翻邊29與玻璃管7的封接環(huán)5進(jìn)行焊接。所述的玻璃電極6焊接在大法蘭4上，且玻璃電極6包括玻璃座36、兩個可伐絲34和一個可伐管35，所述的兩個可伐絲34穿過玻璃座36，玻璃座36的外面套裝可伐管35，且兩個可伐絲34用作兩個電極分別與熱電材料P和熱電材料N相連，玻璃座36用來固定和絕緣兩個電極，可伐管35便于與大法蘭4進(jìn)行焊接。所述的DBC陶瓷基板13分為三層，從上到下依次為:DBC陶瓷基板上層金屬21 ；DBC陶瓷基板中間陶瓷22 ；DBC陶瓷基板下層金屬23，分別起導(dǎo)電、絕緣和導(dǎo)熱的作用。所述第一支撐翅片12脹接在熱水管I上，且第一支撐翅片12包括一個立翅30、兩個側(cè)翅33和一個熱水管筒31，熱水管筒31便于熱水管I穿入，一個立翅30的兩面都鍍有吸收太陽能的膜層，這樣能夠吸收更多的太陽能熱量，其中兩個側(cè)翅33上設(shè)有卡槽32，卡槽32與DBC陶瓷基板13配合，用于安裝焊接DBC陶瓷基板13。熱水管放置在支架上，且支架包括底支腿37 ;熱水管座38和側(cè)支腿39，具體裝置如圖10所示。實施步驟如下:熱電器件41的制作:先將DBC陶瓷基板13上層金屬層21隔斷24的兩側(cè)涂抹上一層錫膏，這是一層焊接材料，再把電材料P14和熱電材料N15分別兩側(cè)涂抹有錫膏的上面，然后再把支撐翅片16的底面涂抹上錫膏，放到電材料P14和熱電材料N15上面，放到加熱平臺進(jìn)行焊接，焊接好以后，把DBC陶瓷基板13最兩端的電材料P14和熱電材料N15兩偵牝分別焊接好正極導(dǎo)線9和負(fù)極導(dǎo)線10，最后再把兩組這樣的器件的DBC陶瓷基板下層金屬層23放入到第一支撐翅片12上的卡槽32內(nèi)，進(jìn)行焊接，熱電器件41完成；見圖2和圖3。玻璃電極6的制作:先將可伐絲34固定的工裝內(nèi)，再用可伐管35將可伐絲34套在其內(nèi)部，加以固定，倒入玻璃粉，放到加熱平臺進(jìn)行加熱，直到玻璃粉熔化，最后慢慢冷卻，形成玻璃座36，玻璃電極6完成；見圖4。
·[0043]熱水管組件42的制作:先將熱水管I穿進(jìn)過渡法蘭3上的熱水管孔25，進(jìn)行焊接，熱水管I與過渡法蘭3焊接在一起，再把玻璃電極6穿進(jìn)大法蘭4的玻璃電極孔28，進(jìn)行焊接，焊接完成后，再把過渡法蘭上3的翻邊26對齊大法蘭4的過渡法蘭孔27進(jìn)行焊接，這樣熱水管1、過渡法蘭3、玻璃電極6和大法蘭4就組成了熱水管組件42，熱水管組件42完成；見圖5罩玻璃管43的制作:先將玻璃管7燒結(jié)上一個玻璃尾管20，再把封接環(huán)的薄邊19燒結(jié)上一層玻璃，最后把封接環(huán)5的薄邊玻璃層與玻璃管7燒結(jié)在一起，這樣玻璃管7、玻璃尾管20和封接環(huán)5就組成了罩玻璃管43，罩玻璃管43完成；見圖6。組裝:先將熱水管組件42的熱水管I穿進(jìn)第一支撐翅片12的熱水管筒31，用脹管機(jī)把它兩脹接在一起，分別用正極導(dǎo)線9和負(fù)極導(dǎo)線10連接到玻璃電極6的兩個可伐絲34上，再把銅管支架11上的熱水管座38套到熱水管I上去，間隔一定的距離安裝一個，把蒸散型吸氣劑18焊接到熱水管I尾部的一個支架11上去，然后把它們一起裝進(jìn)罩玻璃管43，把大法蘭的翻邊29與封接環(huán)5焊接好，用抽真空設(shè)備連接好玻璃尾管20，抽成真空，這樣罩玻璃管內(nèi)形成了一個真空層，最后粘好鋁帽17，把冷水管2放入熱水管I內(nèi)，組裝完成，且冷水管2的兩端開口。
權(quán)利要求1.一種可發(fā)電的直流式太陽能熱電真空管，其特征在于:包括玻璃管、熱水管和冷水管，熱水管的外部套裝有玻璃管，且熱水管的一端封閉，熱水管的開口端設(shè)于玻璃管的開口端，兩者密封連接，熱水管的內(nèi)部套有冷水管，所述的熱水管的外面套裝有第一支撐翅片，在第一支撐翅片上設(shè)有DBC陶瓷基板，在DBC陶瓷基板上設(shè)有若干隔斷，在每個隔斷的兩側(cè)各設(shè)一個熱電材料P和熱電材料N，相鄰熱電材料P和熱電材料N構(gòu)成一對，在每對熱電材料P和熱電材料N的上面連接有第二支撐翅片；所有熱電材料P和熱電材料N依次串聯(lián)，串聯(lián)后末端的熱電材料N和第一個熱電材料P分別通過導(dǎo)線引到玻璃管口的正負(fù)電極。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可發(fā)電的直流式太陽能熱電真空管，其特征在于:所述的熱水管的管口設(shè)置有波紋管，在管腿上設(shè)有過渡法蘭，過渡法蘭上設(shè)有熱水管孔與翻邊，所述的熱水管孔與翻邊分別與熱水管和大法蘭焊接，波紋管便于整個熱電真空管與集熱器上的主管連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種可發(fā)電的直流式太陽能熱電真空管，其特征在于:所述的大法蘭上設(shè)有過渡法蘭孔、玻璃電極孔和翻邊，過渡法蘭孔用于焊接過渡法蘭，玻璃電極孔用于焊接玻璃電極，且翻邊與玻璃管的封接環(huán)焊接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種可發(fā)電的直流式太陽能熱電真空管，其特征在于:所述的玻璃電極焊接在大法蘭上，且玻璃電極包括玻璃座、兩個可伐絲和一個可伐管，所述的兩個可伐絲穿過玻璃座，玻璃座的外面套裝可伐管，且兩個可伐絲用作兩個電極分別與熱電材料P和熱電材料N相連。
5.如權(quán)利 要求1所述的一種可發(fā)電的直流式太陽能熱電真空管，其特征在于:所述的DBC陶瓷基板分為三層，從上到下依次為:金屬層、陶瓷層和金屬層。
6.如權(quán)利要求1所述的一種可發(fā)電的直流式太陽能熱電真空管，其特征在于:所述第一支撐翅片脹接在熱水管上，且第一支撐翅片包括一個立翅、兩個側(cè)翅和一個熱水管筒，熱水管筒便于熱水管穿入，一個立翅的兩面都鍍有吸收太陽能的膜層，這樣能夠吸收更多的太陽能熱量，其中兩個側(cè)翅上設(shè)有卡槽，卡槽與DBC陶瓷基板配合，用于安裝焊接DBC陶瓷基板。
7.如權(quán)利要求1所述的一種可發(fā)電的直流式太陽能熱電真空管，其特征在于:在熱水管的外面連接有熱管支架，支架的兩端與玻璃管的內(nèi)壁相連，在尾部的支架上連接有蒸散型吸氣劑。
8.如權(quán)利要求1所述的一種可發(fā)電的直流式太陽能熱電真空管，其特征在于:在所述的玻璃管的尾部設(shè)有鋁帽。
專利摘要本實用新型具體公開了一種可發(fā)電的直流式太陽能熱電真空管，包括玻璃管、熱水管和冷水管，熱水管的外部套裝有玻璃管，且熱水管的一端封閉，熱水管的開口端設(shè)于玻璃管的開口端，兩者密封連接，熱水管的內(nèi)部套有冷水管，所述的熱水管的外面套裝有支撐翅片，在支撐翅片上設(shè)有DBC陶瓷基板，在DBC陶瓷基板上設(shè)有若干隔斷，在每個隔斷的兩側(cè)各設(shè)一個熱電材料P和熱電材料N，在每對熱電材料P和熱電材料N的上面連接有支撐翅片；每個熱電材料P和熱電材料N依次串聯(lián)，最后的熱電材料N和第一個熱電材料P通過導(dǎo)線引到玻璃管口的正負(fù)電極。
文檔編號F24J2/46GK203100252SQ20132004636
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者董吉斌, 羅震 申請人:山東聚力科技有限公司