通过式太阳能真空管集热器及加工方法
【专利摘要】本发明涉及一种工艺简单、成本低廉的通过式太阳能真空管集热器和加工方法，结构包括一组上下设置的集热箱，在上下集热箱之间并列连排设置的通过式太阳能真空集热管与上下集热箱连通，上下集热箱再与换热储水器相连构成集热和换热回流通道，上下集热箱内封装传热介质，创新点是通过式太阳能真空集热管的玻璃内管长于玻璃外管，在内外管两端设置阶梯形橡胶密封圈连接、密封和固定，阶梯形橡胶密封圈内侧设置有与玻璃内外管对应的粘合剂环槽，环槽内填充耐高温玻璃粘合剂。本发明具有集热效率高、循环升温速度快、使用寿命长、利于清洗等优点。
【专利说明】
通过式太阳能真空管集热器及加工方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种通过式太阳能真空管集热器及加工方法，属于太阳能集热换热技术及装备领域。
【背景技术】
[0002]太阳能热水器作为一种提供廉价热源的生活用品深受广大公众喜爱，目前玻璃真空集热管已广泛应用于太阳能热水器。普通太阳能真空集热管的结构是一端开口，一端密封。所有循环通道都设置在开口端。这种结构的固有缺陷:一是水中污垢存积在真空管密封端无法清除，污垢物吸热后不循环，使真空管集热效率越用越低。二是冷热不同的传热介质从真空管的同一端进或出，不分流不分层，传热介质换热效率低。三是真空管中的水不能彻底放空，冬季容易冻裂真空管。如果太阳能真空管结构为两端通透，即可避免上述问题。
[0003]目前，两端通透的太阳能真空管主要有两类，第一类是内外均为玻璃管，用玻璃膨胀节解决内外玻璃管因工作温差造成的膨胀变形差，缺点是补偿轴向变形差作用太小。第二类是外层玻璃管，内层金属管，用焊接在金属管上的波纹管解决轴向变形差，用一端焊接在波纹管上，另一端熔接在玻璃管上的可伐合金连接件，解决金属管和玻璃管径向变形差。缺点是需要特殊专用设备，工艺非常复杂，造价会增加几十倍。不适合在一般太阳能热水器或热水工程中推广应用。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、成本低廉的通过式太阳能真空管集热器和加工方法，以适应更广泛太阳能热水工程市场。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:
[0006]这种通过式太阳能真空管集热器，结构包括一组上下设置的集热箱，在上下集热箱之间并列连排设置的通过式太阳能真空集热管与上下集热箱连通，上下集热箱再与换热储水器相连构成集热和换热回流通道，上下集热箱内封装传热介质，创新点是通过式太阳能真空集热管的玻璃内管长于玻璃外管，在内外管两端设置阶梯形橡胶密封圈连接、密封和固定，阶梯形橡胶密封圈内侧设置有与玻璃内外管对应的粘合剂环槽，环槽内填充耐高温玻璃粘合剂。
[0007]所述的通过式太阳能真空管集热器，所述阶梯形橡胶密封圈设置有安装止口。
[0008]所述通过式太阳能真空管集热器的加工方法，其特征包括:
[0009]A、外玻璃管切齐，外玻璃管接排气嘴，退火，清洗烘干；
[0010]B、内玻璃管切齐，退火，清洗烘干，外表面真空溅射沉积吸收层；
[0011 ] C、内外玻璃管之间加入吸气剂后装阶梯形橡胶密封圈；
[0012]D、烘烤玻璃管中部排气抽真空；
[0013]E、蒸散吸气剂；
[0014]F、组装上下集热箱与真空集热管。
[0015]本发明所产生的技术进步效果在于:通过式太阳能真空集热管内外玻璃管因工作温度造成的径向膨胀变形差，靠密封圈的弹性变形补偿，可大幅度减少真空管的破损率;同时极大改善真空管集热器的对流循环效率，具有集热效率高、循环升温速度快、使用寿命长、利于清洗等优点。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0017]图1是本发明通过式太阳能真空管结构示意图
[0018]图2是本发明通过式太阳能真空管集热器结构示意图
[0019]图3是本发明太阳能真空管集热器生产工艺流程
[0020]图4是现有普通太阳能真空管集热器生产工艺流程
[0021]图中:
[0022]1、通过式太阳能真空管2、玻璃内管3、玻璃外管
[0023]4、真空抽气口5、阶梯形真空密封圈6、粘合剂环槽
[0024]7、上集热箱8、上集热箱流体出口 9、下集热箱
[0025]10、下集热箱流体出口 11、换热储水箱
【具体实施方式】
[0026]图2给出本发明通过式太阳能真空管集热器的具体结构应用实例，包括一组上下设置的集热箱7，9，在上下集热箱之间并列连排设置通过式太阳能真空集热管I，上下集热箱再与换热储水箱11相连构成集热和换热回流通道。
[0027]图1给出本发明通过式太阳能真空集热管I的具体结构:通过式太阳能真空集热管的玻璃内管2长于玻璃外管3，在内外管两端设置阶梯形橡胶密封圈5连接、密封和固定。阶梯形橡胶密封圈选择耐高温的高分子材料制造，内侧设置有与玻璃内外管对应的粘合剂环槽6，环槽内填充耐高温玻璃粘合剂(市售AD90耐高温玻璃胶)。粘合剂固化在玻璃管表面后，形成环形凸棱，可阻止玻璃管形变时密封圈与玻璃管之间的滑动位移。
[0028]阶梯形橡胶密封圈5还设置有安装止口与上下集热箱连接。
[0029]图3和图4比较了本发明与现有真空管生产工艺流程的不同之处，本发明的通过式太阳能真空管集热器的加工方法，包括如下步骤:
[0030]A、外玻璃管切齐，外玻璃管接排气嘴，退火，清洗烘干；
[0031 ] B、内玻璃管切齐，退火，清洗烘干，外表面真空溅射沉积吸收层；
[0032]C、内外玻璃管之间加入吸气剂后装阶梯形橡胶密封圈；
[0033]D、烘烤玻璃管中部排气抽真空；
[0034]E、蒸散吸气剂；
[0035]F、组装上下集热箱与真空集热管。
[0036]本发明与图4所示现有普通太阳能真空管工艺流程不同之处在于:一是内外玻璃管切断后，内管不需要一端烧圆头。二是阶梯形橡胶密封圈对玻璃内外管起到支撑定位作用，玻璃内外管之间不需要放置支撑弹簧卡子组件。本发明的加工方法简化了传统真空管的工艺流程，减少了烧熔玻璃的热能消，提高了劳动生产率。
【主权项】
1.通过式太阳能真空管集热器，结构包括一组上下设置的集热箱(7，9)，在上下集热箱之间并列连排设置通过式太阳能真空集热管(I)，上下集热箱再与换热储水箱(11)相连构成集热和换热回流通道，其特征在于:通过式太阳能真空集热管(I)的玻璃内管(2)长于玻璃外管(3)，在内外管两端设置阶梯形橡胶密封圈(5)连接、密封和固定，阶梯形橡胶密封圈(5)内侧设置有与玻璃内外管对应的粘合剂环槽(6)，环槽内填充耐高温玻璃粘合剂。2.根据权利要求1所述的通过式太阳能真空管集热器，其特征包括:所述阶梯形橡胶密封圈(5)设置有安装止口。3.根据权利要求1所述通过式太阳能真空管集热器的加工方法，其特征包括: A、外玻璃管切齐，外玻璃管接排气嘴，退火，清洗烘干； B、内玻璃管切齐，退火，清洗烘干，外表面真空溅射沉积吸收层； C、内外玻璃管之间加入吸气剂后装阶梯形橡胶密封圈； D、烘烤玻璃管中部排气抽真空； E、蒸散吸气剂； F、组装上下集热箱与真空集热管。
【文档编号】F24J2/05GK105841361SQ201610315582
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】崔建伟, 吴晓飞, 童琳
【申请人】河北省光热产业技术研究院