專利名稱：罩玻璃管放熱的真空循環(huán)集熱元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及罩玻璃管放熱的真空循環(huán)集熱元件。
背景技術：
真空插管太陽熱水器可在冬季提供生活熱水，但集熱管內(nèi)存水熱沉大、得熱少、抗 凍性差、會炸管、單管破損會跑水、水質劣化細菌超標。采用熱管集熱元件可以制造管內(nèi)無 水的熱水器，但銅——水熱管造價高、容易凍壞、有的還存在明顯的性能衰退現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供罩玻璃管放熱的真空循環(huán)集熱元件。本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案用一個閉合的罩玻璃管、置于罩玻璃 管內(nèi)的吸收體和一個由上行管、下行管及放熱端構成的一個自然循環(huán)流道組成一個罩玻璃 管放熱的真空循環(huán)集熱元件。自然循環(huán)流道內(nèi)部灌裝但不充滿液態(tài)熱媒。自然循環(huán)流道的 上行管與置于真空隔熱層內(nèi)的吸收體低熱阻連接或者與吸收體一體制作。自然循環(huán)流道的 放熱端與罩玻璃管之間含有一個彈性傳熱件。本發(fā)明的有益效果包括對于可傾斜或垂直安置的場合，循環(huán)傳熱無需配備動力、 啟動快、抗凍、不炸管、單管損壞仍然能集熱、可制造水質符合衛(wèi)生標準、得熱多、保溫性能 優(yōu)異的太陽集熱裝置；換熱界面設計自由、對真空度不敏感、可半永久性穩(wěn)定工作在20 500°C范圍、可用低碳鋼和鋁代替銅、過熱保護的集熱元件能防止空曬事故。
以下結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是一個罩玻璃管放熱真空循環(huán)集熱元件結構示圖。圖2是一個過熱保護罩玻璃管放熱真空循環(huán)集熱元件結構示圖。圖中1.罩玻璃管；2.吸收體；3.上行管；4.下行管；5.放熱端；6.真空隔熱層； 7.縮頸段；8.自由端爪；9.熱力元件。
具體實施例方式圖1中，采用一個閉合的罩玻璃管1、置于罩玻璃管1內(nèi)的吸收體2和一個由上行 管3、下行管4及放熱端5構成的一個自然循環(huán)流道組成一個罩玻璃管放熱真空循環(huán)集熱元 件。自然循環(huán)流道的上行管3與置于真空隔熱層6內(nèi)的吸收體2—體制作。自然循環(huán)流道 的管狀放熱端5與罩玻璃管1縮頸段7之間墊有一個彈性傳熱件以改善傳熱，管狀放熱端 5通過彈性傳熱件和縮頸段7放熱。圖1實施例罩玻璃管放熱的真空循環(huán)集熱元件在陽光下作放熱端5高置的傾斜安 裝，使斜虛線所示的熱媒液面呈水平狀態(tài)。陽光透過罩玻璃管1在吸收體2上轉換為熱能， 熱能經(jīng)吸收體2傳給上行管3內(nèi)的熱媒并使熱媒受熱膨脹通過上行管3上浮，在自然循環(huán)流道的管狀放熱端5處，熱媒放出熱能溫度降低下沉進入下行管4，下沉到底后再次進入上 行管3被加熱并上浮。如此沿帶箭頭曲線所示途徑周而復始循環(huán)集熱。自然循環(huán)流道灌裝熱媒前應除氣，灌裝完畢應進行封閉。自然循環(huán)流道的設計和 熱媒的選擇及其灌裝量應滿足1)自然循環(huán)的建立；幻熱媒性能穩(wěn)定不容易熱分解、飽和 蒸汽壓低、不與自然循環(huán)流道發(fā)生化學反應；3)自然循環(huán)流道內(nèi)保有熱媒膨脹空間使熱媒 凝固或者空曬體積膨脹時不對有關零部件產(chǎn)生有害影響；4)放熱端工況良好。本發(fā)明的自然循環(huán)流道還可以用玻璃制造。通過罩玻璃管及其縮頸段放熱可以省略可伐密封連接件、密封性好、耐腐蝕。有時，與集熱元件配合的負載容器也需要集熱元件有這樣一個縮頸段。在罩玻璃管非受光區(qū)域內(nèi)表面涂制紅外反射材料譬如鋁膜，可有效減少集熱元件 的輻射熱損。圖2中，用上行管3、下行管4和管狀放熱端5構成一個自然循環(huán)流道，自然循環(huán)流 道的上行管3與置于真空隔熱層6內(nèi)的吸收體2 —體制作，在真空隔熱層6內(nèi)設置與下行 管4低熱阻連接、帶有自由端爪8的雙金屬片熱力元件9，組成一個過熱保護罩玻璃管放熱 真空循環(huán)集熱元件。正常工作溫度下，管狀放熱端5通過彈性傳熱件和罩玻璃管1縮頸段7放熱。雙 金屬片熱力元件9的自由端爪8不與罩玻璃管1接觸。當集熱元件空曬內(nèi)部溫度過高時，雙金屬片熱力元件9的自由端爪8受熱外翻至 虛線所示位置與罩玻璃管1接觸，部分熱能通過這些自由端爪8和罩玻璃管1散發(fā)到環(huán)境， 使集熱元件的溫度降低實現(xiàn)過熱保護。過熱保護以后能自動解除。熱力元件9也可與吸收體2低熱阻連接；還可采用記憶合金制造熱力元件。
權利要求
1.罩玻璃管放熱的真空循環(huán)集熱元件，用一個閉合的罩玻璃管、置于罩玻璃管內(nèi)的吸 收體和一個由上行管、下行管及放熱端構成的一個自然循環(huán)流道組成，自然循環(huán)流道內(nèi)部 灌裝但不充滿液態(tài)熱媒，其特征在于自然循環(huán)流道的上行管與置于真空隔熱層內(nèi)的吸收體 低熱阻連接或者與吸收體一體制作，自然循環(huán)流道的放熱端與罩玻璃管之間含有一個彈性 傳熱件。
2.根據(jù)權利要求1所述的集熱元件，其特征在于罩玻璃管含有一個縮頸段，自然循環(huán) 流道的管狀放熱端與罩玻璃管縮頸段之間含有一個彈性傳熱件。
3.根據(jù)權利要求1所述的集熱元件，其特征在于真空隔熱層內(nèi)含有與吸收體或者下行 管低熱阻連接、帶有自由端爪的雙金屬片熱力元件。
4.根據(jù)權利要求1所述的集熱元件，其特征在于含有一個玻璃制造的自然循環(huán)流道。
5.根據(jù)權利要求1所述的集熱元件，其特征在于罩玻璃管非受光區(qū)域內(nèi)表面涂制有紅 外反射材料。
全文摘要
罩玻璃管放熱的真空循環(huán)集熱元件，用一個閉合的罩玻璃管、置于罩玻璃管內(nèi)的吸收體和一個由上行管、下行管及放熱端構成的一個自然循環(huán)流道組成，其特征在于自然循環(huán)流道的上行管與置于真空隔熱層內(nèi)的吸收體低熱阻連接或者與吸收體一體制作，放熱端與罩玻璃管之間含有一個彈性傳熱件。本發(fā)明的有益效果包括對于可傾斜或垂直安置的場合，循環(huán)傳熱無需配備動力、啟動快、抗凍、不炸管、單管損壞仍然能集熱、可制造水質符合衛(wèi)生標準、得熱多、保溫性能優(yōu)異的太陽集熱裝置；換熱界面設計自由、對真空度不敏感、可半永久性穩(wěn)定工作在20～500℃范圍、可用低碳鋼和鋁代替銅、過熱保護的集熱元件能防止空曬事故。結合附圖給出兩個實施例。
文檔編號F24J2/46GK102052785SQ20091019864
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月11日 優(yōu)先權日2009年11月11日
發(fā)明者施國梁 申請人:徐利明