專利名稱：一種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)明涉及一種集熱管，特別是一種直通式太陽能真空集熱管，它主要適用于家庭、寫 字樓、廠房及其相應(yīng)場所。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能真空集熱管大多是單向?qū)?，即外管的上端與內(nèi)管的上端封接，內(nèi) 管和外管的下端均封頭，內(nèi)管與外管之間形成的腔進行抽排氣形成真空。由于使用時內(nèi)管結(jié) 存的水無法排出，長期使用會導(dǎo)致水變質(zhì)，管內(nèi)結(jié)存大量污染物，水質(zhì)很差，使用不衛(wèi)生。 為改變水質(zhì)，有人曾設(shè)計過內(nèi)外、上下直通連接的集熱管，但使用時由于內(nèi)、外管之間溫差 很大，當(dāng)真空集熱管升溫至100oC以上時，內(nèi)管會受熱膨脹，而外管沒有同時膨脹，從而內(nèi) 管膨脹使管子產(chǎn)生的力向外管延伸；由于內(nèi)、外管上下兩端都連接在一起，從而導(dǎo)致炸管。
中國發(fā)明專利申請?zhí)?00810116133X公開了 "一種直通式太陽能集熱管"，它在現(xiàn)有玻 璃管和金屬吸熱管的基礎(chǔ)上，增加了以下技術(shù)特征在玻璃管和金屬吸熱管之間的空隙兩端 分別設(shè)置了波紋管，以增加集熱效率和使用壽命。但由于該波紋管為金屬管，它與玻璃管的 連接在工藝上較為復(fù)雜，并極易在兩者的連接處造成漏氣。
中國發(fā)明專利申請?zhí)?008100196401公開了 "直通式雙層玻璃真空太陽能集熱管"，其 主要技術(shù)特征是在集熱管玻璃內(nèi)、外管的端部上密封連接有伸縮節(jié)，該伸縮節(jié)為U形截面 的圓環(huán)狀，且該伸縮節(jié)由線膨脹系數(shù)在3x10—6m/m oC至5xl0—6m/m oC的材料制成。但由于 該伸縮節(jié)為金屬材料，它與玻璃管的連接處極易漏氣；同時，該發(fā)明申請的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計較 為復(fù)雜。
中國發(fā)明專利申請?zhí)?008100196473公開了 "雙層玻璃直通式真空集熱管"，其主要技 術(shù)特征是該集熱管可在玻璃內(nèi)管或外管上設(shè)置一個或兩個波紋管，以防爆管。盡管該波紋 管是用玻璃制成的，但由于其結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，該波紋管無任何彈性，不能伸縮，起不到防 爆管的作用；同時，該波紋管在實踐中也做不出來；此外，該集熱管包括有金屬管和玻璃管 ，結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計復(fù)雜，不實際，可行性差。
此外，還有其它一些真空集熱管的發(fā)明和實用新型專利申請，但它們的結(jié)構(gòu)設(shè)計更不合 理。同時，以上結(jié)構(gòu)還不能簡單組合，否則更容易導(dǎo)致炸管，或者導(dǎo)致集熱效果不好，或者導(dǎo)致成本很高，或者導(dǎo)致無法實施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的因內(nèi)、外管不同脹力而引起真空集熱管炸管的 難題，并提供一種既結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、又集熱效果好不會炸管、且能夠雙向?qū)ǖ闹蓖ㄊ教?能真空集熱管。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該直通式太陽能真空集熱管包括玻璃內(nèi) 管、玻璃外管、抽排氣尾端、金屬卡子和消氣片，所述的玻璃內(nèi)管和玻璃外管均為中空管， 所述玻璃內(nèi)、外管的中心線重合，抽排氣尾端設(shè)置在玻璃外管上，消氣片與金屬卡子相連， 其結(jié)構(gòu)特點是
(1) 所述玻璃外管的上端與玻璃內(nèi)管的上端熔接，但不封接；以便能夠雙向?qū)ā?br> (2) 所述的玻璃內(nèi)管在軸線方向短于玻璃外管，由此在玻璃內(nèi)管的下部與玻璃外管的 下部之間形成一空腔；以便可以安裝彈性玻璃盤管，使玻璃內(nèi)管受熱膨脹時可以延伸。
(3) 還設(shè)置有與玻璃內(nèi)、外管材料相同的彈性玻璃盤管，該彈性玻璃盤管位于所述的 空腔內(nèi)，且其管子為中空管。由于彈性玻璃盤管的材料與玻璃內(nèi)、外管的材料相同，使得兩 者的熔接不會造成漏氣；同時，彈性玻璃盤管為中空的管子，使得其具有較好的彈性，能夠 承受玻璃內(nèi)管的受熱延伸量。并使彈性玻璃盤管的中空部分能與玻璃內(nèi)管的中空部分相通。
(4) 所述彈性玻璃盤管的兩端部為直管，其軸線方向與玻璃外管的軸線方向相同；由 此使得玻璃內(nèi)管因延伸所產(chǎn)生的力能盡可能地垂直作用于彈性玻璃盤管的兩端部；同時，彈 性玻璃盤管的兩端部也更容易與玻璃內(nèi)、外管固定。
(5) 所述彈性玻璃盤管的一端熔接在玻璃內(nèi)管軸線方向的外端，且其與玻璃內(nèi)管相通
;另一端熔接在玻璃外管軸線方向的內(nèi)端。由此使玻璃內(nèi)管受熱延伸后，可以將延伸量直接 作用于彈性玻璃盤管上，即玻璃內(nèi)管的延伸量等于彈性玻璃盤管的壓縮量。
以上技術(shù)方案使得本發(fā)明同時滿足了以下四個條件 一是結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單；二是集熱效果 好且不會炸管；三是能夠雙向?qū)ǎ凰氖强梢詫嵤?br> 本發(fā)明所述的彈性玻璃盤管的形狀在盤繞方向為圓形，且其盤繞為連續(xù)結(jié)構(gòu)。以使本發(fā) 明的結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計更合理、簡單。
本發(fā)明所述彈性玻璃盤管的盤繞數(shù)在3-8之間。以便能滿足玻璃內(nèi)管的伸縮量，又能使 玻璃內(nèi)管有足夠的長度，達到最佳集熱效果又不會炸管的目的。
本發(fā)明所述彈性玻璃盤管在其直管的軸線方向被彈性伸縮。以滿足玻璃內(nèi)管的伸縮量， 使之不會炸管。本發(fā)明所述彈性玻璃盤管的彈性伸縮量在l-5mm之間。以使彈性玻璃盤管在被伸縮時不 至于被損壞；當(dāng)然，以上范圍外也不是彈性玻璃盤管必然會被損壞。
本發(fā)明所述彈性玻璃盤管的管子壁厚在l. 5-1. 8mm之間，彈性玻璃盤管的管子內(nèi)徑在 4-8mm之間。以便使彈性玻璃盤管既能方便盤繞，又能具有最佳的彈性，達到工藝性好、不 炸管和能實施的目的。
本發(fā)明所述的彈性玻璃盤管為用硼硅制成的玻璃盤管。以便與玻璃內(nèi)、外管的材料完全 相同。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，簡單，可行；玻璃盤管具 有一定的彈性，能調(diào)節(jié)內(nèi)管膨脹時的脹力，克服了內(nèi)、外管因不同脹力而引起真空集熱管炸 管的難題；并使真空集熱管中的水能夠雙向上下導(dǎo)通，從而使管內(nèi)不結(jié)污，有效地提高了水 質(zhì)；同時，真空集熱管采用雙向?qū)ê螅瑹峤粨Q好，提高了熱效率；且其成本低，具有較好 的經(jīng)濟效益和社會效益。


圖l是本發(fā)明實施例l的結(jié)構(gòu)示意主視圖。
圖2是圖1中彈性玻璃盤管的俯視結(jié)構(gòu)放大示意圖。
圖3是圖2的A處結(jié)構(gòu)放大示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意主視圖。
圖5是圖4中彈性玻璃盤管的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。 實施例l:
參見圖l-圖3，本實施例主要由玻璃內(nèi)管l、玻璃外管2、抽排氣尾端3、金屬卡子4、消 氣片5和彈性玻璃盤管6組成。
本發(fā)明的玻璃內(nèi)管1和玻璃外管2均為中空管，玻璃內(nèi)管1位于玻璃外管2內(nèi)，所述玻璃內(nèi) 管1和玻璃外管2的內(nèi)、外管中心線ll、 22重合；該玻璃內(nèi)、外管l、 2內(nèi)均抽真空；抽排氣尾 端3設(shè)置在玻璃外管2上，消氣片5與金屬卡子4相連，金屬卡子4位于玻璃內(nèi)管1與玻璃外管2 之間并靠近玻璃內(nèi)管l的下部。其中金屬卡子4用于防止玻璃內(nèi)管1偏心；消氣片5用于消除 真空管內(nèi)的殘余氣體，提高真空集熱管的真空度，保證真空管的質(zhì)量。
本發(fā)明的玻璃外管2的上端與玻璃內(nèi)管1的上端熔接；玻璃內(nèi)管1在軸線即中心線11方向 短于玻璃外管2，由此在玻璃內(nèi)管1的下部與玻璃外管2的下部之間形成一空腔21。本發(fā)明的彈性玻璃盤管6為用硼硅制成的玻璃盤管，具體材料型號俗稱為"硼管33"，它 與玻璃內(nèi)、外管l、 2的材料相同。該彈性玻璃盤管6位于所述的空腔21內(nèi)，且其管子為中空 管61，以使彈性玻璃盤管6的中空部分與玻璃內(nèi)管1的中空部分相通。該彈性玻璃盤管6的兩 端部均為直管62，其軸線63的方向與玻璃外管2的軸線即外管中心線22的方向相同；在本實 施例中，該直管62的軸線63與玻璃外管2的軸線即外管中心線22重合。
所述彈性玻璃盤管6的一端熔接在玻璃內(nèi)管1軸線方向的外端，且與玻璃內(nèi)管l相通；另 一端熔接在玻璃外管2軸線方向的內(nèi)端。
所述彈性玻璃盤管6的盤繞數(shù)在3-8之間，彈性玻璃盤管6在其直管62的軸線63方向被彈 性伸縮，彈性伸縮量在l-5mm之間，彈性玻璃盤管6的管子壁厚H在1.5-1.8mm之間，彈性玻璃 盤管6的管子內(nèi)徑①l在4-8mm之間。以上各范圍內(nèi)的數(shù)值可以在其具體數(shù)值中相互匹配組合 ，該組合本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可以實施，不再一一祥述。
本實施例以常溫下玻璃內(nèi)管l的長度(內(nèi)管中心線ll方向)為1496mm為例，當(dāng)溫度上升 至370oC時，玻璃內(nèi)管1的長度為1497. 5mm，即彈性玻璃盤管6在其直管62的軸線63方向被彈 性壓縮了1.5mm。此時，彈性玻璃盤管6的盤繞數(shù)為8，彈性玻璃盤管6的管子壁厚H為1. 5mm， 彈性玻璃盤管6的管子內(nèi)徑①1為5mm，彈性玻璃盤管6的管子外徑①2為8mm。
實踐中，當(dāng)彈性玻璃盤管6的盤繞數(shù)為8時，彈性玻璃盤管6在其直管62的軸線63方向最 大可以被彈性壓縮5mm。而當(dāng)彈性玻璃盤管6的盤繞數(shù)為3時，彈性玻璃盤管6在其直管62的軸 線63方向最大可以被彈性壓縮1. 5mm。
在本實施例中，彈性玻璃盤管6的形狀在盤繞方向即從圖2俯視方向看為圓形，且其盤繞 為連續(xù)結(jié)構(gòu)，即為連續(xù)盤繞。
使用時，可以將本發(fā)明安裝到太陽能熱水器或者相關(guān)聯(lián)的設(shè)備中。由于受太陽光的照射 ，玻璃內(nèi)管1和玻璃外管2的溫差很大，玻璃內(nèi)管l的溫度甚至空曬時可以達到200oC以上，此 時的玻璃內(nèi)管l便會在其長度方向受熱膨脹；由于設(shè)置有彈性玻璃盤管6，玻璃內(nèi)管l所產(chǎn)生 的伸縮量可以通過彈性玻璃盤管6來調(diào)節(jié)，從而避免真空集熱管因玻璃內(nèi)、外管l、 2溫差所 產(chǎn)生的應(yīng)力而炸管。
本文所說的盤繞數(shù)是指以彈性玻璃盤管6的軸線63為準(zhǔn)， 一圈為一個盤繞數(shù)。而直通式 或雙向?qū)ㄓ捎诒绢I(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員已熟知，不再解釋。 實施例2:
參見圖4-圖5，本實施例主要也由玻璃內(nèi)管l、玻璃外管2、抽排氣尾端3、金屬卡子4、 消氣片5和彈性玻璃盤管6組成。
6所述彈性玻璃盤管6的兩端部均為直管62、 65，其軸線的方向也與玻璃外管2的軸線即外 管中心線22的方向相同；但在本實施例中，該直管62、 65的軸線621、 651不與玻璃外管2的 軸線即外管中心線22重合，而是位于玻璃外管2的外管中心線22的側(cè)面，并與玻璃外管2的外 管中心線22平行。
當(dāng)然，該彈性玻璃盤管6兩端部的直管62、 65的軸線也可以不在同一軸線上，但必須與 玻璃外管2的軸線即外管中心線22的方向相同。即彈性玻璃盤管6兩端部的直管62、 65的軸線 必須滿足以下條件之一(1)與玻璃外管2的軸線即外管中心線22重合；(2)與玻璃外管2 的外管中心線22平行。
本實施例中的其它結(jié)構(gòu)及使用均與實施例l相同或等同，不再重復(fù)。
本說明書中所描述的具體實施例，只要其零件未說明具體形狀和尺寸的，則該零件可以 為與其結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的任何形狀和尺寸；同時，零件所取的名稱也可以不同。凡依本發(fā)明專利 構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直通式太陽能真空集熱管，包括玻璃內(nèi)管、玻璃外管、抽排氣尾端、金屬卡子和消氣片，所述的玻璃內(nèi)管和玻璃外管均為中空管，所述玻璃內(nèi)、外管的中心線重合，抽排氣尾端設(shè)置在玻璃外管上，消氣片與金屬卡子相連，其特征在于(1)所述玻璃外管的上端與玻璃內(nèi)管的上端熔接；(2)所述的玻璃內(nèi)管在軸線方向短于玻璃外管，由此在玻璃內(nèi)管的下部與玻璃外管的下部之間形成一空腔；(3)還設(shè)置有與玻璃內(nèi)、外管材料相同的彈性玻璃盤管，該彈性玻璃盤管位于所述的空腔內(nèi)，且其管子為中空管；(4)所述彈性玻璃盤管的兩端部為直管，其軸線方向與玻璃外管的軸線方向相同；(5)所述彈性玻璃盤管的一端熔接在玻璃內(nèi)管軸線方向的外端，且其與玻璃內(nèi)管相通；另一端熔接在玻璃外管軸線方向的內(nèi)端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的直通式太陽能真空集熱管，其特征在于所 述的彈性玻璃盤管的形狀在盤繞方向為圓形，且其盤繞為連續(xù)結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直通式太陽能真空集熱管，其特征在于 :所述彈性玻璃盤管的盤繞數(shù)在3-8之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直通式太陽能真空集熱管，其特征在于所 述彈性玻璃盤管在其直管的軸線方向被彈性伸縮。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的直通式太陽能真空集熱管，其特征在于所 述彈性玻璃盤管的彈性伸縮量在l-5mm之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直通式太陽能真空集熱管，其特征在于所 述彈性玻璃盤管的管子壁厚在l. 5-1. 8mm之間，彈性玻璃盤管的管子內(nèi)徑在4-8mm之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的直通式太陽能真空集熱管，其特征在于所 述的彈性玻璃盤管為用硼硅制成的玻璃盤管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直通式太陽能真空集熱管，它主要適用于家庭、寫字樓和廠房。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別是玻璃外管的上端與玻璃內(nèi)管的上端熔接；玻璃內(nèi)管在軸線方向短于玻璃外管，由此形成了一空腔；還設(shè)置有與玻璃內(nèi)、外管材料相同的彈性玻璃盤管，該彈性玻璃盤管位于所述的空腔內(nèi)，且其管子為中空管；彈性玻璃盤管的兩端部為直管，其軸線方向與玻璃外管的軸線方向相同；彈性玻璃盤管的一端熔接在玻璃內(nèi)管軸線方向的外端，且與玻璃內(nèi)管相通；另一端熔接在玻璃外管軸線方向的內(nèi)端。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，簡單，可行；能調(diào)節(jié)內(nèi)管膨脹時的張力，并能雙向?qū)?，使管?nèi)不結(jié)污，提高了水質(zhì)，且熱交換效率高。
文檔編號F24J2/46GK101660848SQ20091030635
公開日2010年3月3日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者王來雨 申請人:王來雨