專利名稱：一種熱管式雙玻璃真空管集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種集熱裝置，特別涉及一種用于太陽能系統(tǒng)中的熱管式雙玻璃真空管集熱器。
太陽能集熱器是太陽能系統(tǒng)中的核心部位，它的工作性能及生產(chǎn)成本直接影響到太陽能系統(tǒng)的運行性能和總體價格，因此，不斷提高太陽能集熱器的技術(shù)性能指標(biāo)對于太陽能的應(yīng)用具有重要的意義。
國內(nèi)外生產(chǎn)真空管集熱器已有近20年的歷史，生產(chǎn)出的產(chǎn)品可大致分為兩類。一類為帶有熱管的熱管式真空管集熱器，它通過熱管對換熱液體進行加熱，另一類為不帶熱管的真空管集熱器，它直接對換熱液體進行加熱。不帶熱管的真空管集熱器結(jié)構(gòu)比較簡單，如清華大學(xué)生產(chǎn)的全玻璃真空管集熱器，見圖3所示，它有一個雙層同心玻璃管8，雙層同心玻璃管8由內(nèi)管和外管組成，內(nèi)管和外管之間為真空狀態(tài)，在內(nèi)管的外壁上涂有選擇性涂層，形成吸熱器。使用時，雙層同心玻璃管8的開口端與太陽能系統(tǒng)相接，換熱液體直接進入雙層同心玻璃管8的內(nèi)管中進行加熱。這種真空管集熱器雖然結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，但耐低溫性能差，在零下18℃時，管內(nèi)的換熱液體(一般為水)會結(jié)冰，造成玻璃管破裂，而一支真空管集熱器損壞整個太陽能系統(tǒng)就不能工作，降低了太陽能系統(tǒng)運行的可靠性，而且換熱液體在加熱后會在雙層同心玻璃管8的內(nèi)管中結(jié)垢，降低傳熱效果，另外，雙層同心玻璃管8的外徑尺寸公差較大，一般為±1毫米，在與太陽能系統(tǒng)相接時容易漏水，密封性能較差。
熱管式真空管集熱器主要由熱管和玻璃管組成，如北京太陽能所和菲爾克艾達利亞那公司生產(chǎn)的真空管集熱器，如圖4、圖5所示，它由熱管9、吸熱板10和單層玻璃管11組成，其吸熱板10連接在熱管9上，并置于玻璃管11內(nèi)，熱管9的換熱端與玻璃管11之間熱壓密封，玻璃管11內(nèi)為真空狀態(tài)。由于金屬與玻璃的屬性不同，因此，熱管9與玻璃管11之間不能采用常規(guī)的方法密封，而熱壓密封不僅生產(chǎn)工藝復(fù)雜，而且要在專用的設(shè)備上進行，生產(chǎn)成本較高；另外，由于金屬和玻璃的熱膨脹性能不同，在外界溫度周期性變化的作用下，熱管9與玻璃管11之間的封接處難免會發(fā)生漏氣，因此，這種真空管集熱器保持真空度的可靠性不高，而真空度的下降，不僅會降低集熱器的熱效率，甚至?xí)斐杉療崞鞯膱髲U；還有，該真空管集熱器靠吸熱板10吸收熱量，當(dāng)陽光照射的角度不同時，吸熱板10吸收的熱量也不同，因而集熱器的熱效率將會隨著陽光的傾斜而降低。
本實用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生產(chǎn)工藝簡單、防凍性能好，生產(chǎn)成本低，工作可靠的熱管式雙玻璃真空管集熱器。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的它有一個玻璃管，玻璃管為雙層同心玻璃管，雙層同心玻璃管又外管和內(nèi)管組成，外管與內(nèi)管之間為封閉的真空狀態(tài)，在內(nèi)管的外壁上涂有選擇性涂層，形成吸熱器，在玻璃管的內(nèi)管中裝有熱管，在內(nèi)管的內(nèi)口處裝有密封圈，從而在內(nèi)管中形成封閉的空間，在密封圈的外端裝有封蓋，在內(nèi)管的封閉空間中充有防凍導(dǎo)熱工質(zhì)，利用防凍導(dǎo)熱工質(zhì)將吸熱器吸收的熱量傳遞給熱管，熱管再將熱量傳出。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1、在內(nèi)管中充有防凍導(dǎo)熱工質(zhì)，該防凍導(dǎo)熱工質(zhì)具有凝固點低，沸點高，不結(jié)垢等特點，在零下50℃時，雙層同心玻璃管不凍裂，大大提高了防凍性能。
2、吸熱器吸收的熱量通過熱管傳遞給太陽能系統(tǒng)的換熱液體，防凍導(dǎo)熱工質(zhì)與換熱液體不接觸，因此，一支玻璃管的損壞不影響整個太陽能系統(tǒng)的工作，提高了太陽能系統(tǒng)運行的可靠性。
3、制造工藝簡單，內(nèi)管內(nèi)口的密封及熱管的固定用密封圈和封蓋來實現(xiàn)，避免了金屬與玻璃之間的封接，內(nèi)管中既不抽真空，也無正壓力，采用傳統(tǒng)工藝即可將防凍導(dǎo)熱工質(zhì)密封住，不僅裝配方法簡單，而且大幅度的降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品的性能價格比。
4、吸熱器為圓柱形，吸收的熱量值僅與陽光照射的強度有關(guān)，不隨陽光照射的角度而變化，因而提高了產(chǎn)品的熱效率。
以下結(jié)合附圖提供本實用新型的實施例


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是
圖1的A-A剖視圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中全玻璃真空管集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中熱管式真空管集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的B-B剖視圖。
如
圖1、圖2所示，本實用新型有一個玻璃管，玻璃管為雙層同心玻璃管，雙層同心玻璃管由外管4和內(nèi)管5組成，外管4與內(nèi)管5之間為真空狀態(tài)，形成封閉的真空環(huán)道；在內(nèi)管5的外壁上涂有選擇性涂層，形成吸熱器；在玻璃管的內(nèi)管5中裝有熱管1，熱管1的吸熱端位于內(nèi)管5之中，熱管1的換熱端位于內(nèi)管5之外，熱管1可自行加工，也可以采用規(guī)格合適的定型產(chǎn)品；在內(nèi)管5的內(nèi)口處裝有密封圈3，從而在內(nèi)管5中形成一個封閉的空間，在密封圈3的外端裝有封蓋2，封蓋2用膠粘貼在雙層同心玻璃管的端部，封蓋2與熱管1之間焊接在一起，使熱管1的位置固定，在內(nèi)管5的封閉空間中充有液態(tài)防凍導(dǎo)熱工質(zhì)6，用來傳遞吸熱器吸收的熱量，所述的防凍導(dǎo)熱工質(zhì)6可采用油類，也可以采用添加防凍劑的水，在熱管1的端部安裝有彈性支撐件7，以便于熱管1在內(nèi)管5中保持合適的位置，所述的彈性支撐件7采用耐油氟橡膠制成，彈性支撐件7也可以用鋼絲繞制而成。
權(quán)利要求1.一種熱管式雙玻璃真空管集熱器，包括玻璃管和裝在玻璃管中的熱管(1)，其特征在于所述的玻璃管為雙層同心玻璃管，雙層同心玻璃管由外管(4)和內(nèi)管(5)組成，外管(4)與內(nèi)管(5)之間為真空狀態(tài)，在內(nèi)管(5)的外壁上涂有選擇性涂層，在內(nèi)管(5)的內(nèi)口處裝有密封圈(3)，在密封圈(3)的外端裝有封蓋(2)，在內(nèi)管(5)中充有防凍導(dǎo)熱工質(zhì)(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱管式雙玻璃真空管太陽能集熱器，其特征在于，在熱管(1)的端部安裝有彈性支撐件(7)。
專利摘要本實用新型涉及用于太陽能系統(tǒng)中的一種熱管式雙玻璃真空管集熱器，它有一個玻璃管，玻璃管為雙層同心玻璃管，雙層同心玻璃管由外管和內(nèi)管組成，在內(nèi)管的外壁上涂有選擇性涂層，形成吸熱器，在玻璃管的內(nèi)管中裝有熱管，在內(nèi)管的內(nèi)口處裝有封閉圈，在密封圈的外端裝有封蓋，在內(nèi)管的封閉空間中充有防凍導(dǎo)熱工質(zhì)。通過以上設(shè)置，本實用新型達到了結(jié)構(gòu)簡單、防凍能力強、提高熱效率的目的，可廣泛應(yīng)用于太陽能產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)、制造領(lǐng)域。
文檔編號F24J2/05GK2921704SQ20052008275
公開日2007年7月11日 申請日期2005年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月25日
發(fā)明者徐煥民, 于治軍 申請人:諸城龍光天旭太陽能有限公司