专利名称：真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管的制作方法
技术领域：
本发明属于太阳能集热器领域，涉及到利用多根u型毛细金属管实现承压
能力高、集热效率高、换热性能好的太阳能集热元件。
背景技术：
太阳能集热器是各种太阳能利用系统的关键设备，而太阳能集热管又是太 阳能集热器的核心。目前太阳能集热器有平板式集热器和真空管式集热器两大 类，而后者是国内应用最广泛、也最有可能实现高温集热器的一种集热器。现
有真空玻璃管集热器使用单根u型管，并且安装在带有肋片的金属翼上，金属翼 安装在真空玻璃管内。对于该类u型管真空玻璃管集热器，由于考虑到安装和热 膨胀的要求，金属翼和玻璃管之间、u型管与肋片之间存在很大的接触热阻，影 响了太阳能由外向内、向u型管内工质的传递效率。对于普通无u型管的真空玻
璃管集热器，则存在管内以水为介质、冬季容易冻裂玻璃管的问题，热水出水 温度不高，集热器承压不高、难以满足建筑供热系统承压要求等问题。随着我 国太阳能的应用和普及，高温高压型太阳能集热器已经成为太阳能开发利用领 域新的难题和技术攻关目标，因此，非常有必要幵发承压能力高、集热效率高、 导热效率好的太阳能集热技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可提高太阳能集热器承压能力、提高 太阳能集热器供热温度、提高太阳能集热器导热性能和集热效率的真空玻璃管 内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管。
本发明的技术方案如下
本发明真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管主要由第一翅片式 联箱管、第二翅片式联箱管、U型毛细金属管、外玻璃管、内玻璃管、金属翼、 绝热封头)和弹性支架组成。水、氟利昂或其它传热介质在U型毛细金属管内吸 收真空玻璃管的太阳能后被加热、汽化形成汽液相间的柱体并沿着U型毛细金 属管进入翅片式联箱管，被管外介质冷却、冷凝后，又流回到毛细管内，然后 再吸收太阳能被加热汽化，如此循环往复形成振荡流热管效应，在真空玻璃管 和外部冷却介质之间完成太阳能集热、输送热量的过程。
本发明真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管中的真空玻璃管由 外玻璃管、内玻璃管和弹性支架构成，在内玻璃管外表面喷涂太阳能选择性吸 收涂料，内外玻璃管之间抽真空。
本发明真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管中的金属翼沿轴向
开口，且由圆形筒状肋基和肋组成，肋的数量以8、 12或16个为宜，肋均匀分 布在肋基上。
本发明真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管中的U型毛细金属 管的内径为2 5mm，并与翅片式联箱管连接，每根U型毛细金属管安装在肋中 间(即每根U型毛细金属管有4个肋)，翅片式联箱管也可以用光管替代；U型毛 细金属管的长度以达到真空玻璃管密封端为限。
本发明真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管中的真空玻璃管开 口端装有绝热封头。
本发明真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管中的闭环毛细管内 的工质可以是水，也可以是氟利昂或其它传热介质。
本发明真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管中的真空玻璃管可 以采用硼硅玻璃制成，金属翼可以采用铜、铝或其它金属材料。
本发明的效果和益处是本发明真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集
热管采用多根内径为2~5mm的U型毛细金属管与翅片式联箱管相连接，不仅 在玻璃管内部有限空间内增大了换热面积，而且形成了封闭的振荡流热管循环 系统，提高了集热管的导热率；金属翼采用均匀分布的8、 12或16个肋片，提 高了金属翼的肋片效率和导热性能，降低了金属翼与U型毛细金属管之间的空 气热阻的影响；多根毛细金属管和多肋片的结构设计，有利于提高集热管的供 热温度；U型金属毛细管管径小，提高了集热管的承压能力。
附图1为真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管立面外形结构示 意图。
附图2为真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管A-A剖面图。
附图3为真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管B-B剖面图。
附图4为真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管C-C剖面图。
附图5为真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管管内毛细管结构 示意图。
附图l第一翅片式联箱管；2第二翅片式联箱管；3 U型毛细金属管；4 外玻璃管；5内玻璃管；6金属翼；7绝热封头；8弹性支架；9肋基；10肋。
具体实施例方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例。
本发明真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管主要由第一翅片式
联箱管1、第二翅片式联箱管2、 U型毛细金属管3、外玻璃管4、内玻璃管5、 金属翼6、绝热封头7和弹性支架8组成。第一翅片式联箱管1 、第二翅片式联 箱管2和U型毛细金属管3之间焊接连接。U型毛细金属管3安装在金属翼6 的肋片之间，形成一个整体并安装在真空玻璃管中，在真空玻璃管的上开口处 采用绝热封头7密封。内玻璃管5外表面喷涂太阳能选择性吸收涂料后，与外 玻璃管4焊接并抽真空，内外玻璃管之间装有弹性支架8。
U型毛细金属管3内充有水、氟利昂或其它传热介质；工作时传热介质吸 收真空玻璃管的太阳能后被加热、汽化形成汽液相间的柱体并沿着U型毛细金 属管3进入翅片式联箱管，被管外介质冷却、冷凝后，又流回到U型毛细金属 管3内，然后再吸收太阳能被加热汽化，如此循环往复形成振荡流热管效应， 在真空玻璃管和外部冷却介质之间完成太阳能集热、输送热量的过程。
权利要求
1. 一种真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管，包括第一翅片式联箱管(1)、第二翅片式联箱管(2)、毛细金属管(3)、外玻璃管(4)、内玻璃管(5)、金属翼(6)、绝热封头(7)和弹性支架(8)，其特征在于外玻璃管(4)、内玻璃管(5)和弹性支架(8)构成真空玻璃管；毛细金属管(3)的内径为2～5mm，并与翅片式联箱管连接，形成封闭的管路系统。
2. 根据权利要求1所述的真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管， 其特征还在于内玻璃管(5)外表面喷涂太阳能选择性吸收涂料。
3. 根据权利要求1所述的真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管， 其特征还在于金属翼(6)沿轴向幵口 ，且由圆形筒状肋基(9)和肋(10)组成。
4. 根据权利要求1所述的真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管， 其特征还在于毛细金属管安装在肋(10)中间，其长度以达到真空玻璃管密封端为 限。
5. 根据权利要求1所述的真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管， 其特征还在于翅片式联箱管用光管替代。
6. 根据权利要求1所述的真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管， 其特征还在于真空玻璃管幵口端装有绝热封头(7)。
7. 根据权利要求1所述的真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管， 其特征在于真空玻璃管采用硼硅玻璃制成，金属翼(8)采用铜或铝制成。
全文摘要
本发明公开了一种真空玻璃管内衬金属翼闭环毛细管太阳能集热管，属于太阳能集热器领域。其特征是该装置包括翅片式联箱管、毛细金属管、外玻璃管、内玻璃管、金属翼、绝热封头和弹性支架组成；真空玻璃管由外玻璃管、内玻璃管和弹性支架构成，在内玻璃管外表面喷涂太阳能选择性吸收涂料，内外玻璃管之间抽真空；金属翼由圆形筒状肋基和肋组成，肋的数量以8、12、16个为宜；毛细金属管的内径为2～5mm并与翅片式联箱管连接。本发明的效果和益处是采用多根毛细金属管在玻璃管有限空间内增大了工质的换热面积，提高了金属翼的肋片效率和导热性能，同时有利于提高集热管的供热温度。
文档编号F24J2/46GK101387448SQ200810228039
公开日2009年3月18日 申请日期2008年10月8日 优先权日2008年10月8日
发明者张吉礼, 马良栋 申请人:大连理工大学