专利名称：真空集热管的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是太阳能集热管领域，主要涉及带有波紋管的太阳能集热管领域。
背景技术：
目前国内玻璃-金属直通式太阳能真空集热管一般采用金属管上覆盖太阳能 吸收涂层，金属管外套玻璃管，玻璃管与金属管间抽真空。为了补偿升温后玻璃 管小于金属管的膨胀量，常用波紋管来补偿膨胀量差，波紋管与玻璃之间采用可 伐合金过渡联接。检索发表2006年7月25日申请的专利号为ZL 200620075347. 3，名为外膨 胀槽式太阳能真空集热管的专利，集热管包括表面覆盖太阳能吸收涂层的金属 管，所述金属管外套有玻璃管，所述玻璃管与金属管之间形成真空层，所述玻璃 管端与同样套在金属管外的波纹管的 一端通过可伐合金熔封，所述波紋管的另一 端与金属管连接，熔封接口处外加防护罩，所述金属管与玻璃管两端分别通过一 个波紋管连接。这种集热管有两个主要缺点 一是玻璃管与同样套在金属管外的 波紋管通过可伐合金熔封，增加了操作难度；二是波紋管+可伐合金结构所形成 的连接缝增多，增加了保持真空的难度。发明内容为了解决目前波紋管和玻璃管的连接要通过可伐合金熔封，增加操作难度， 连接缝多的缺点，本发明提出了一种波紋管与玻璃管直接连接的真空集热管，这 种真空集热管可以很好的解决波紋管和玻璃管连接难，接缝多的缺点。本发明的技术方案为一种真空集热管，包括表面覆盖太阳能吸收涂层的金属 管，所述金属管外设有玻璃管，所述玻璃管与金属管之间为真空层，所述玻璃管 与金属管之间的真空层内可以放置吸气剂以保持真空度，所述玻璃管的至少一端 设有波紋管，所述波紋管一端与玻璃管直接封接，所述波紋管的另一端与金属管连接，所述波紋管与金属管以及所述波紋管与玻璃管的接口处分别外设防护罩， 以更好的保护连接缝，所述波紋管采用线膨胀系数在3x10—6m/m. 'C至5x 1(Tm/m 'C的材料制成，这样因为线膨胀系数与玻璃接近可以直接与外设的玻璃 管封接，不需要通过可伐合金连接了 ，减少了接缝的数目，提高了管子的可靠性， 可以更好的保证真空度；当采用单端波紋管结构时，更是减少了一个波紋管，进 而减少了连接缝。所述的真空集热管，所述的波紋管与金属管通过法兰连接。在所述的金属管 与玻璃管之间还设有固定支座。在所述的金属管和玻璃管之间还设有翅片，翅片 上设有太阳能吸收层，所述的翅片为十字型、螺旋型或者一字型。所述的金属管 的另一端还可以再设一个波紋管，这样两个波紋管的存在可以更好的消化内外温 度差产生的膨胀量。本发明的有益效果为1.波紋管使用线膨胀系数和玻璃相接近的材料制造， 与玻璃管直接封接，不需要通过可伐合金再来连接了，减少连接缝，降低了成本， 提高了集热管的可靠性；2. 固定支座的设置使得整个管子的稳定性得到提高；3. 翅片的设置使金属管的太阳能吸收层的有效面积大大增加了 ，提高了吸收 效率，而且降低了聚光器的制造精度要求，还可以通过减小吸收管管径的方法降 低整个集热管的重量，进而降低整个系统的制造和运行成本。
下面结合附图对本发明作进一 步的说明。 图1为本发明一个实施例的结构示意图。其中1是法兰、2是波紋管、3是玻璃管、4是真空层、5是金属管、6是翅 片、7是太阳能吸收层、8是固定支座、9是防护罩、IO是吸气剂。图2是螺旋型翅片的实施例的示意图。图3是图1中A向放大图。图4是图1中B向剖视图。图5是图1中C-C向剖视放大图。
具体实施方式
实施例1如图1所示的真空集热管，包括表面覆盖太阳能吸收涂层7的金属管5，所 述金属管5外设有玻璃管3，所述玻璃管3与金属管5之间为真空层4,所述玻 璃管3与金属管5之间的真空层4内可以放置吸气剂10以保持真空度，所述玻 璃管3的两端设有波紋管2，当然也可以只在其中的一端设有波紋管2,所述波 紋管2 —端与玻璃管3直接封接，所述波紋管2的另一端与金属管5连接，所述 波紋管2与金属管5以及所述波紋管2与玻璃管3的接口处分别外设防护罩9， 以更好的保护连接缝，所述波紋管2采用线膨胀系数在3xl(T6m/m. 。C至5x 10—6m/m 。C的材料制成，这样因为线膨胀系数与玻璃接近可以直接与外设的玻璃 管封接，如图3所示，不需要通过可伐合金连接了，减少了接缝的数目，提高了 管子的可靠性，可以更好的保证真空度，而且接口可以耐更高的温度；当采用单 端波紋管结构时，更是减少了一个波紋管，进而减少了连接缝。如图l所示波紋 管2通过法兰1与金属管连接，形成法兰1+波紋管2+玻璃管3的封接结构，当 然波紋管2也可以直接和金属管连接，可以通过焊接来实现，如图2所示。在金 属管5和玻璃管3之间还设有翅片6,翅片6上也有太阳能吸收层7，翅片可以 是一字型、十字型或者如图2所示的螺旋型的。为了增加整个集热管的稳定性还 可以在金属管5外加装支撑在金属管5和玻璃管3之间的固定支座8,使金属管 5和玻璃管3更可靠的定位。如图4和图5所示，该固定支座8可以是由圆弧支 撑座、弹性撑片、抵触头构成，圆弧支撑座的圆弧半径与金属管外径相配，固定 在金属管外，弹性撑片由圓弧支撑座上向两侧伸展，通过端部的抵触头抵靠在玻 璃外管内定位。组装时，支撑件两件一组，分别固定在金属管两侧对称处。防护 罩9装在波紋管2与玻璃管3及金属管5的接缝外，可以防止聚焦光线直接照射 在接口处，延长集热管的寿命。工作时，反射镜将太阳光反射，使光线透过玻璃管与金属管间的真空，照射 在覆盖有太阳能吸收涂层的金属管和翅片上，被涂层表面吸收后，加热金属管内 的工质。由于翅片6的存在提高了太阳能的有效吸收面积，同时降低了对聚光器 的制造要求，得到相同能量的前提下使用本发明可以采用直径更小的金属管，有效降低了整体重量，节省了材料，使安装更方便。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变 换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.一种真空集热管，包括表面设有太阳能吸收层的金属管，在所述金属管外设有玻璃管，所述玻璃管与金属管之间为真空层，所述玻璃管的至少一端设有波纹管，所述波纹管一端与玻璃管连接，另一端与金属管连接，所述波纹管与金属管以及所述波纹管与玻璃管的连接处分别外设防护罩，其特征在于所述波纹管一端与玻璃管直接密封连接。
2. 如权利要求1所述的真空集热管，其特征在于所述波紋管采用线膨胀系数在 3 x 10—6m/m. 。C至5 x 10—6m/m. 'C的材料制成。
3. 如权利要求1所述的真空集热管，其特征在于所述的波紋管与金属管通过法 兰连接。
4. 如权利要求1所述的真空集热管，其特征在于所述的金属管与玻璃管之间还 设有固定支座。
5. 如权利要求1所述的真空集热管，其特征在于所述的金属管和玻璃管之间还 设有翅片，翅片上设有太阳能吸收层。
6. 如权利要求5所述的真空集热管，其特征在于所述的翅片为十字型。 7.,如权利要求5所述的真空集热管，其特征在于所述的翅片为螺旋型。
7. 如权利要求5所述的真空集热管，其特征在于所述的翅片为一字型。
8. 如权利要求1-5任一所述的真空集热管，其特征在于所述的金属管的另一 端也设有波紋管。
全文摘要
本发明涉及太阳能领域，主要涉及一种真空集热管，包括表面覆盖太阳能吸收涂层的金属管，所述金属管外设有玻璃管，所述玻璃管与金属管之间为真空层，所述玻璃管与金属管之间的真空层内可以放置吸气剂以保持真空度，所述玻璃管的至少一端设有波纹管，所述波纹管一端与玻璃管直接封接，所述波纹管的另一端与金属管连接，所述波纹管与金属管以及所述波纹管与玻璃管的接口处分别外设防护罩，以更好的保护连接缝，所述波纹管采用线膨胀系数在3×10<sup>-6</sup>m/m·℃至5×10<sup>-6</sup>m/m·℃的材料制成，这样因为线膨胀系数与玻璃接近可以直接与外设的玻璃管封接，不需要通过可伐合金连接了，减少了接缝的数目，提高了管子的可靠性，可以更好的保证真空度。
文档编号F24J2/05GK101270923SQ20081001964
公开日2008年9月24日 申请日期2008年3月11日 优先权日2008年3月11日
发明者军 王 申请人:东南大学