专利名称：一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管，属于太阳能应用领域。
目前的太阳能真空集热管，主要有两种，一种为全玻璃真空集热管，另一种为真空玻璃复合热管。
全玻璃真空集热管存在结垢、冻裂及单支管破损，整个太阳能热水器瘫痪及热启动慢等缺陷。而热管式太阳能真空集热管存在制作费用高、结垢、真空度难以保持、加工工艺难度大等缺陷。
本实用新型的目的在于提供一种造价低、加工容易，真空度高、单支管破损而不会导致太阳能热水器瘫痪的外壳全玻璃真空太阳热管集热管。
外壳全玻璃真空太阳热管集热管可实现发电、高效集热、热启动速度快，抗冻、真空度高、可承压运行等诸多优点。
本实用新型的目的是这样实现的一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管，包括全玻璃封闭容器外壳、热管等组成。
热管整体封装在真空的全玻璃壳体容器内，热管由密闭相变传热剂金属管容器、相变传热剂、热管吸热端、热管放热端、热管放热端与热管吸热端连接喉部组成；热管吸热端与全玻璃封闭容器外壳对应结合组成外壳全玻璃热管真空集热管吸热端，热管放热端的金属导热装置与全玻璃封闭容器外壳对应结合组成外壳全玻璃热管真空集热管的放热端，热管吸热端与热管放热端的连接喉部与全玻璃封闭容器外壳相对应，组成一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管的安装密封面；热管上固定有吸气剂，或热管上连接有导电引出线，导电引出线通过玻璃封接，形成密封导电电极；或光伏电池复合连接在热管上，整体封装在真空的全玻璃壳体容器内，热管由密闭相变传热剂金属管容器、相变传热剂、热管吸热端、热管放热端、热管放热端与热管吸热端连接喉部组成；热管吸热端与全玻璃封闭容器外壳对应结合组成外壳全玻璃真空太阳热管集热管吸热端，热管放热端的金属导热装置或碳材料导热装置与全玻璃封闭容器外壳对应结合组成外壳全玻璃真空太阳热管集热管的放热端，热管吸热端与热管放热端的连接喉部与全玻璃封闭容器外壳相对应，组成一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管的安装密封面；光伏电池和热管良好连接，光伏电池的正负电极通过玻璃封接从全玻璃封闭容器外壳上引出，热管上固定有吸气剂。
全玻璃封闭容器外壳截面为管状全封闭真空容器，全玻璃封闭容器外壳截面为等径圆管，截面或为非等径复合连接圆管，截面或为椭圆管，截面或为圆管与椭圆管复合连接管，截面或为矩形管，截面或为其它闭环几何形状，管的两端为有承压能力的几何形状，或为圆弧承压面。
热管的吸热端上有吸热板，弹性金属支撑卡或支柱将吸热板固定于全玻璃封闭容器外壳上，并将吸热板和玻璃外壳隔开，构成外壳全玻璃热管真空集热管的吸热端，热管放热端上的金属导热装置与玻璃壳体紧密接触构成外壳全玻璃热管真空集热管的放热端，热管的放热端与吸热端之间的连接喉部与玻璃外壳间隔一定距离，热管连接喉部径向对应的玻璃外壳为安装密封面；或热管的吸热端上有吸热板，光伏电池复合连接于吸热板上，弹性金属支撑卡或支柱将复合连接有光伏电池的吸热板固定于全玻璃封闭容器外壳上，并将复合连接有光伏电池的吸热板和玻璃外壳隔开，构成外壳全玻璃真空太阳热管集热管的吸热端，热管放热端上的金属导热装置或碳材料导热装置与玻璃壳体紧密接触构成外壳全玻璃真空太阳热管集热管的放热端，热管的放热端与吸热端之间的连接喉部与玻璃外壳间隔一定距离，热管连接喉部径向对应的玻璃外壳为安装密封面。
热管吸热端由吸热板和密闭相变传热剂金属管容器结合组成，吸热板为金属导体材料制造，其形状可是平板、或是弧形板、或是丁字形板、或是十字形板等形状的吸热面，其密闭相变传热剂金属管容器固定于吸热板上，可通过焊接、金属挤出、胀接、栓接、压接等方式紧密与吸热板结构在一起，吸热板的光吸收涂层可为干涉膜或渐变膜，可单面镀膜或双面镀膜；或热管吸热端由吸热板和密闭相变传热剂金属管容器结合组成，金属管容器为单管或有多根肋管联通于主管之上，金属管容器内或有毛吸材料，吸热板为金属导体材料，或碳材料制造，其形状可是平板、或是弧形板、或是丁字形板、或是十字形板、或其它几何形状的吸热面，其密闭相变传热剂金属管容器固定于吸热板上，可通过焊接、金属挤出、胀接、栓接、压接、粘接等方式紧密与吸热板结构在一起，吸热板的光吸收涂层为具有一定耐热特性的光伏电池，其电极通过焊接或粘接与热管吸热板低热阻连接，吸热板可单面或双面安装连接光伏电池。
热管放热端上的金属或碳制品导热装置与玻璃壳体紧密接触，导热装置为与密闭相变传热剂金属管容器紧密结合为一体的金属翅片或碳制品与弹性金属复合连接的导热面，其形状可为一只以上沿一定方向呈螺旋放射状的翅片，可为一个或一个以上花瓣状的金属闭环翅片，可为具有弹性的大于真空管直径的，呈放射状的弹性金属或碳材料丝或片，或为螺旋互字状通过压缩可使直径变小的翅片，翅片可靠自身弹力或弹簧弹力，使其紧密结合于玻璃传导面上，其传热面上可镀有熔点较低的金属，焊接限位金属翅片，所选的金属可为锡、锌、铝、铅、铜、银等低熔点的金属合金，密闭相变传热剂金属管容器与带导热翅片的导热装置紧密结合为一体组成热管放热端，与导热光伏电池吸热板紧密结合为一体组成热管吸热端。
全玻璃封闭容器外壳由吸热端、放热端、安装密封面组成，其成形过程是将放热端玻璃管一端齐头，退火；放热端玻璃管另一端加热拉成承压圆弧形状的封头，退火；并在封头上焊接排气尾管；吸热端玻璃管一端齐头，退火；吸热端玻璃管另一端加热拉成承压圆弧形状的密封头，退火；将复合连接有光伏电池的热管吸热端放置于吸热端玻璃管内，将光伏电池的正负电极引线通过玻璃封接工艺将其导出，然后将放热端玻璃管套装于热管放热端上，在热管放热端与吸热端之间的喉部将吸热端玻璃管和放热端玻璃管焊接成形，退火；或放热端玻璃管与吸热端玻璃管不等径，须增加焊接玻璃管过渡端头，玻璃管过渡端头将细的放热端玻璃管与粗的吸热端玻璃管过渡连接，其过程可先将细玻璃管连接于过渡玻璃端头上，然后玻璃管过渡端头与吸热端玻璃管端头等径玻璃焊接连接，或过渡玻璃管端头先与吸热端玻璃管端头等径玻璃焊接连接，然后，将放热端玻璃管套装于热管放热端上，在其热管喉部进行玻璃焊接，焊接好的全玻璃外壳须经过退火处理，通过排气台连接的玻璃管与排气尾管焊接连接于一起，进行加热排气，在加热的过程中，将热管放热端的限位金属焊点熔化，使其翅片弹性膨胀，与放热端玻璃管良好低热阻接触，封接排气尾管将其下台，然后通过烤硝实现全玻璃光伏电池热管真空集热管高度真空，烤硝可通过高频线圈加热，也可通过聚光加热，实现挥发金属的烤硝过程；安装密封面玻璃管的放热端与吸热端之间的玻璃管安装密封面可连接有其它材料的法兰，此法兰与玻璃壳体有对应连接面，通过加热压铸、浇铸、或胶合剂粘接实现彼此的密封连接，法兰上可设有方便其固定的密封螺帽，螺帽上有便于旋转的齿孔，法兰上安装有密封面，法兰可由金属材料、高分子材料、陶瓷、玻璃等可满足机械强度的材料制作。
热管吸热端与热管放热端连接喉部由放热翅片与吸热板之间的密闭相变传热剂金属管容器为两者之间的连接喉部，可以通过焊接、胀接、铆接、粘接等工艺连接在一起；或是一根带金属翅片的挤出金属管道上将金属翅片分割并将其整形成放热翅片；或是一根管道上焊接、胀接、铆接、粘接等工艺将金属翅片和吸热板固定在密闭相变传热剂金属管容器上，金属管容器内可放置毛吸导热芯；吸热板的材料可为铜、不锈钢、铝合金、钢等有一定强度的金属制成，或为碳材料制造。
一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管的放热端的顶部可设有一增强放热端强度的保护帽，保护帽为金属材料、高分子材料、陶瓷、玻璃等与法兰材料相同的材料制造，吸气剂安装于外壳全玻璃真空太阳热管集热管的放热端热管的端部，并可同时安装长效吸气剂。
热管的封口两端可设有保护帽，热管放热端端部固定有吸气剂；热管吸热端端部或连接有导电引出线，导电引出线通过玻璃封接形成密封导电电极，通过连接于集热管玻璃外壳端部的保护帽与玻璃封接导电电极组成电连接插件；热管吸热板上或连接的光伏电池的电极引线通过玻璃封接从全玻璃外壳空腔中引出；或玻璃管端部有与热管连接通过玻璃封接引出的导电电极，置于换热装置外部的保护帽上，设有便于电极安装、封接和引出的电接插件，其中玻璃封接电极为一弹性体的导线接触到热管导电的保护帽上构成回路，其弹性体可为弹簧状或弹片状，所用的材料为钨丝、钨片、钨丝钼片钼杆、钼丝钼片钼杆等耐高温金属材料与玻璃封接引出。
热管吸热端的吸热板上可设有孔，支撑柱固定于孔中，与玻璃管壁接触，支撑体可为玻璃管或柱或陶瓷管或柱等材料制造，玻璃管或柱的两端可设有接触垫圈，其中椭圆管或其它几何形状的管中的吸热板上设有垂直于吸热板的不良导热支撑，其支撑可以是点，或是线，吸热板的边缘设有弹性支撑，弹性支撑于玻璃管上，使吸热板与玻璃管壳有一定间隙，并使吸热板置于玻璃管的直径处，弹性支撑可为焊接或铆接在吸热板上的金属或碳材料弹垫，也可为通过冲压使吸热板自身形成的弹性支撑件。
一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管的有益效果是由于其外壳为全玻璃，可实现其内部的高真空，可将其制造成防结垢型，可将其制造成电热复合型，可充分利用光伏电池转化为电能后剩余的热量。造价较同功能常规太阳热管低，而且性能佳，代表了太阳能应用未来的发展方向。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明图中1玻璃集热管放热端保护帽、2玻璃集热管放热端玻璃壳、3玻璃集热管放热端玻璃壳与金属放热翅片结合面、4传热翅片放热面、5热管传热翅筋、6热管吸热板、7玻璃集热管吸热端玻璃壳、8热管支撑弹卡、9热管腔、10热管吸热尾端保护盖、11玻璃集热管吸热端保护帽、12玻璃集热管保护帽粘接密封胶、13玻璃集热管真空腔、14热管吸热板支撑安装孔、15热管吸热板支撑、16热管吸热板支撑垫圈、17热管喉部管壁、18玻璃集热管喉部密封护套法兰盘、19玻璃集热管喉部护套密封胶、20玻璃集热管喉部与热管喉部真空间隙、21密封护套法兰盘紧固螺帽、22热管放热尾端保护盖、23吸气剂、24玻璃集热管排气关尾管封口、25光伏电池正极、26光伏电池P形半导体、27光伏电池N形半导体、28光伏电池负电极、29电极玻璃封接点、30玻璃封接引出电极、31热管电连接导线、32玻璃集热管金属玻璃封接电极、33玻璃封接电极接插件、34玻璃集热管保护帽电极绝缘密封胶第1实施例中
图1为一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为管状实施例的纵向剖面视图；图2为其吸热端横剖面视图；图3为其放热端横剖面视图。
图1、图2、图3为同一实施例。
图中外壳全玻璃真空太阳热管集热管分两部分构成，一部分为全玻璃封闭容器外壳、另一部分为热管等组成。实施例中所使用的全玻璃管为玻璃集热管吸热端椭圆玻璃管7与玻璃集热管放热端细圆玻璃管2焊接组成的全玻璃外壳。传热翅片放热面4、热管传热翅筋5、热管吸热板6、热管支撑弹卡8、热管腔9、热管吸热尾端保护盖22、热管喉部管壁17、热管吸热板支撑安装孔14、热管吸热板支撑15、热管吸热板支撑垫圈16、吸气剂23互相组合制成热管，整体封装在全玻璃壳体玻璃集热管真空腔13内，玻璃集热管的两端为圆弧球状。
热管吸热端上有吸热板6，热管支撑弹卡8或带支撑垫圈16的热管吸热板支撑15将吸热板6固定于全玻璃封闭容器外壳上，并将吸热板6和椭圆玻璃管7隔开，不与外壁玻璃接触。
热管放热端的金属导热装置传热翅片放热面4、热管传热翅筋5、与玻璃集热管放热端玻璃壳2对应结合组成外壳全玻璃真空太阳热管集热管的放热端，传热翅片放热面4、热管传热翅筋5，其形状为四只沿一定方向呈螺旋放射状的翅片，翅片可靠自身弹力或弹簧弹力及传热面上镀有的熔点较低的金属，使玻璃集热管放热端玻璃壳与金属放热翅片结合面3紧密结合于玻璃传导面上。
热管喉部管壁17对应处玻璃为密封件连接处，玻璃集热管喉部与热管喉部真空间隙20，使其放热端与连接固定装置有良好的绝热条件，防止放热端的管将热量传导到紧固元件上。玻璃集热管喉部密封护套法兰盘18，通过玻璃集热管喉部护套密封胶19将玻璃集热管喉部与护套法兰盘18密封结合，构成玻璃集热管喉部密封护套法兰盘，密封护套法兰盘紧固螺帽21与玻璃集热管喉部密封护套法兰盘结合构成外壳全玻璃真空太阳热管集热管紧固组件。
热管的封口两端可设有保护盖，热管放热端端部固定有吸气剂。热管放热尾端保护盖22上固定有吸气剂23。
真空集热管的放热端的顶部设有玻璃集热管排气尾管封口24，为增强放热端的强度，设有玻璃集热管放热端保护帽1。
真空集热管的吸热端的底部设有玻璃集热管圆弧球封头，为增强放热端圆弧球封头的强度，玻璃集热管帽粘接密封胶12将玻璃集热管吸热端保护帽11与管粘接。
第2实施例中图4为一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为管状实施例的纵向剖面视图；图5为其吸热端横剖面视图；图6为其放热端横剖面视图。
图4、图5、图6为同一实施例。
图中实施例中所使用的全玻璃管为玻璃集热管吸热端粗圆玻璃管7与玻璃集热管放热端细圆玻璃管2组成的全玻璃外壳。金属翅片放热面4、金属热管传热翅筋5、金属热管吸热板6、金属热管吸热尾端保护盖10、金属热管支撑弹卡8、金属热管腔9、金属热管放热尾端保护盖19、金属热管喉部管壁14、吸气剂20互相组合制成金属热管，整体封装在全玻璃壳体玻璃集热管真空腔13内。其它工艺等同于第1实施例。
第3实施例中图7为一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为管状实施例的纵向剖面视图；图8为其吸热端横剖面视图；图9为其放热端横剖面视图。
图7、图8、图9为同一实施例。
图中实施例中所使用的全玻璃管为玻璃集热管吸热端圆玻璃管7与玻璃集热管放热端圆玻璃管2等径组成全玻璃外壳。金属翅片放热面4、金属热管传热翅筋5、金属热管吸热板6、金属热管支撑弹卡8、金属热管腔9、金属热管吸热尾端保护盖19、金属热管喉部管壁14、吸气剂20互相组合制成金属热管，整体封装在全玻璃壳体玻璃集热管真空腔13内。其它工艺等同于第1实施例。
第4实施例中
图10为一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为管状实施例的纵向剖面视图；
图11为其吸热端横剖面视图；
图12为其放热端横剖面视图。
图10、
图11、
图12为同一实施例。
图中实施例中所使用的全玻璃管为玻璃集热管吸热端粗圆玻璃管7与玻璃集热管放热端细圆玻璃管2焊接组成全玻璃外壳。金属翅片放热面4、金属热管传热翅筋5、金属热管吸热板6、金属热管支撑弹卡8、金属热管腔9、金属热管吸热尾端保护盖18、金属热管喉部管壁14、吸气剂19互相组合制成金属热管，整体封装在全玻璃壳体玻璃集热管真空腔13内。因此外壳全玻璃真空太阳热管集热管为直插式，所以不设有紧固螺帽。其它工艺等同于第1实施例。
第5实施例中
图13为一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为管状实施例的纵向剖面视图；
图14为其吸热端横剖面视图；
图15为其放热端横剖面视图。
图13、
图14、
图15为同一实施例。
图中外壳全玻璃真空太阳热管集热管由全玻璃封闭容器外壳、热管、玻璃封接导电电极等组成。实施例中所使用的全玻璃管为玻璃集热管吸热端椭圆玻璃管7与玻璃集热管放热端细圆玻璃管2焊接组成的全玻璃外壳。传热翅片放热面4、热管传热翅筋5、热管吸热板6、热管吸热尾端保护盖10、热管支撑弹卡8、热管腔9、热管吸热尾端保护盖22、热管喉部管壁17、热管吸热板支撑安装孔14、热管吸热板支撑15、热管吸热板支撑垫圈16、吸气剂23互相组合制成热管，整体封装在全玻璃壳体玻璃集热管真空腔13内，玻璃集热管的两端为圆弧球状。
热管吸热端上有吸热板6，热管支撑弹卡8或带支撑垫圈19的支撑18将吸热板6固定于全玻璃封闭容器外壳上，并将吸热板6和椭圆玻璃管7隔开，不与外壁玻璃接触。
热管放热端的金属导热装置传热翅片放热面4、热管传热翅筋5与玻璃集热管放热端玻璃壳2，对应结合组成外壳全玻璃真空太阳热管集热管的放热端，传热翅片放热面4、热管传热翅筋5，其形状为四只沿一定方向呈螺旋放射状的翅片，翅片可靠自身弹力或弹簧弹力及传热面上镀有的熔点较低的金属，使玻璃集热管放热端玻璃壳与金属放热翅片结合面3紧密结合于玻璃传导面上。
热管喉部管壁17对应处玻璃为密封件连接处，玻璃集热管喉部与热管喉部真空间隙20，使其放热端与连接固定装置有良好的绝热条件，防止放热端的管将热量传导到紧固元件上。玻璃集热管喉部密封护套法兰盘18，通过玻璃集热管喉部护套密封胶19将玻璃集热管喉部与护套法兰盘18密封结合，构成玻璃集热管喉部密封护套法兰盘，密封护套法兰盘紧固螺帽21与玻璃集热管喉部密封护套法兰盘结合构成外壳全玻璃真空太阳热管集热管紧固组件。
热管吸热尾端保护盖10与热管的电连接导线31电连接，并通过玻璃焊封接由金属钨丝上烧制玻璃珠制成的玻璃集热管金属玻璃封接电极32。通过玻璃集热管帽电极绝缘密封胶34与玻璃集热管吸热端保护帽11、玻璃封接电极接插件33胶合密封形成集热管玻璃外壳端部的保护帽电连接插件。
热管的封口两端可设有保护盖，热管放热端端部固定有吸气剂。热管放热尾端保护盖22上固定有吸气剂23。
真空集热管的放热端的顶部设有玻璃集热管排气尾管封口24，为增强放热端的强度，设有玻璃集热管放热端保护帽1。
第6实施例中
图16为一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为管状实施例的纵向剖面视图；
图17为其吸热端横剖面视图；
图18为其放热端横剖面视图。
图16、
图17、
图18为同一实施例。
图中实施例中所使用的全玻璃管为玻璃集热管吸热端粗圆玻璃管7与玻璃集热管放热端细圆玻璃管2组成的全玻璃外壳。金属翅片放热面4、金属热管传热翅筋5、金属热管吸热板6、金属热管支撑弹卡8、金属热管腔9、金属热管吸热尾端保护盖22、金属热管喉部管壁17、吸气剂23互相组合制成金属热管，整体封装在全玻璃壳体玻璃集热管真空腔16内。金属热管吸热尾端保护盖10与金属热管的电连接导线31电连接，并通过玻璃焊封接由金属钼片焊接钼杆，通过氩气保护玻璃加热压封制成的玻璃集热管金属玻璃封接电极32。通过玻璃集热管帽电极绝缘密封胶34与玻璃集热管吸热端保护帽13、玻璃封接电极接插件33胶合密封形成集热管玻璃外壳端部的保护帽电连接插件。其它工艺等同于第5实施例。
第7实施例中
图19为一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为管状实施例的纵向剖面视图；图20为其吸热端横剖面视图；图21为其放热端横剖面视图。
图19、图20、图21为同一实施例。
图中实施例中所使用的全玻璃管为玻璃集热管吸热端圆玻璃管7与玻璃集热管放热端圆玻璃管2等径组成全玻璃外壳。金属翅片放热面4、金属热管传热翅筋5、金属热管吸热板6、金属热管支撑弹卡8、金属热管腔9、金属热管吸热尾端保护盖22、金属热管喉部管壁17、吸气剂23互相组合制成金属热管，整体封装在全玻璃壳体玻璃集热管真空腔16内。金属热管吸热尾端保护盖10与金属热管的电连接导线31电连接，并通过玻璃焊封接由金属钨片上烧制玻璃珠制成的玻璃集热管金属玻璃封接电极32。通过玻璃集热管帽电极绝缘密封胶34与玻璃集热管吸热端保护帽13、玻璃封接电极接插件33胶合密封形成集热管玻璃外壳端部的保护帽电连接插件。其它工艺等同于第5实施例。
第8实施例中图22为一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为管状实施例的纵向剖面视图；图23为其吸热端横剖面视图；图24为其放热端横剖面视图。
图22、图23、图24为同一实施例。
图中实施例中所使用的全玻璃管为玻璃集热管吸热端粗圆玻璃管7与玻璃集热管放热端细圆玻璃管2焊接组成全玻璃外壳。金属翅片放热面4、金属热管传热翅筋5、金属热管吸热板6、金属热管支撑弹卡8、金属热管腔9、金属热管吸热尾端保护盖22、金属热管喉部管壁17、吸气剂23互相组合制成金属热管，整体封装在全玻璃壳体玻璃集热管真空腔16内。金属热管吸热尾端保护盖10与金属热管的电连接导线31电连接，并通过玻璃焊封接由金属钨片上烧制玻璃珠制成的玻璃集热管金属玻璃封接电极32。通过玻璃集热管帽电极绝缘密封胶34与玻璃集热管吸热端保护帽13、玻璃封接电极接插件33胶合密封形成集热管玻璃外壳端部的保护帽电连接插件。因此外壳全玻璃真空太阳热管集热管为直插式，所以不设有紧固螺帽。其它工艺等同于第5实施例。
第9实施例中图25是本实用新型一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为管状实施例的纵向剖面视图；图26是图25的吸热端横剖面视图；图27是图25的放热端横剖面视图；图28是图25的光伏电池板纵向剖面视图。
图25、图26、图27、图28为同一实施例。
热管为金属热管，吸热端为金属板复合光伏电池构成，放热端为螺旋金属翅片。全玻璃外壳吸热端为椭圆玻璃管，放热端为圆玻璃管。
图中外壳全玻璃真空太阳热管集热管，包括全玻璃封闭容器外壳、热管、光伏电池等部分构成。一部分为全玻璃封闭容器外壳、另一部分为热管等组成。光伏电池复合连接在热管上，整体封装在真空的全玻璃壳体容器内。实施例中所使用的全玻璃管为玻璃集热管吸热端椭圆玻璃管7与玻璃集热管放热端细圆玻璃管2焊接组成的全玻璃外壳。金属翅片放热面4、热管传热翅筋5、热管吸热板6、热管支撑弹卡8、热管腔9、热管吸热尾端保护盖22、热管喉部管壁17、热管吸热板支撑安装孔14、热管吸热板支撑15、热管吸热板支撑垫圈16、吸气剂23、光伏电池负电极25、光伏电池N形半导体26、光伏电池P形半导体27、光伏电池正极28互相组合制成热管，整体封装在全玻璃壳体玻璃集热管真空腔13内，玻璃集热管的两端为圆弧球状。热管吸热端上有吸热板6，光伏电池负电极25、光伏电池N形半导体26、光伏电池P形半导体27、光伏电池正极28，热管支撑弹卡8或带支撑垫圈16的热管吸热板支撑15将吸热板6固定于全玻璃封闭容器外壳上，并将吸热板6和椭圆玻璃管7隔开，不与外壁玻璃接触。
热管放热端的金属导热装置金属翅片放热面4、热管传热翅筋5、与玻璃集热管放热端玻璃壳2对应结合组成外壳全玻璃真空太阳热管集热管的放热端，金属翅片放热面4、热管传热翅筋5，其形状为四只沿一定方向呈螺旋放射状的翅片，翅片可靠自身弹力或弹簧弹力及传热面上镀有的熔点较低的金属，使玻璃集热管放热端玻璃壳与金属放热翅片结合面3紧密结合于玻璃传导面上。
热管喉部管壁17对应处玻璃为密封件连接处，玻璃集热管喉部与热管喉部真空间隙20，使其放热端与连接固定装置有良好的绝热条件，防止放热端的管将热量传导到紧固元件上。光伏电池负电极25、光伏电池正极28通过电极玻璃封接点29导出，形成玻璃封接引出电极30。
玻璃集热管喉部密封护套法兰盘18，通过玻璃集热管喉部护套密封胶19将玻璃集热管喉部与护套法兰盘18密封结合，构成玻璃集热管喉部密封护套法兰盘，密封护套法兰盘紧固螺帽21与玻璃集热管喉部密封护套法兰盘结合构成外壳全玻璃真空太阳热管集热管紧固组件。
热管的封口两端可设有保护盖，热管放热端端部固定有吸气剂。热管放热尾端保护盖22上固定有吸气剂23。
真空集热管的放热端的顶部设有玻璃集热管排气尾管封口24，为增强放热端的强度，设有玻璃集热管放热端保护帽1。
真空集热管的吸热端的底部设有玻璃集热管圆弧球封头，为增强放热端圆弧球封头的强度，玻璃集热管帽粘接密封胶12将玻璃集热管吸热端保护帽11与管粘接。
第10实施例中图29是本实用新型一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为管状实施例的纵向剖面视图；图30是图29的吸热端横剖面视图；图31是图29的放热端横剖面视图；图32是图29的光伏电池板纵向剖面视图；图33是图29的光伏电池板纵向剖面视图。
图29、图30、图31、图32、图33为同一实施例。
热管为金属复合碳材料热管，吸热端为三叉结构的碳材料板双面复合光伏电池构成，放热端为螺旋金属翅片复合碳材料。全玻璃外壳吸热端为粗圆玻璃管，放热端为细圆玻璃管。其它工艺等同于第9实施例。
第11实施例中图34是本实用新型一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为管状实施例的纵向剖面视图；图35是图34的吸热端横剖面视图；图36是图34的放热端横剖面视图；图37是图34的光伏电池板纵向剖面视图；图38是图34的光伏电池板纵向剖面视图。
图34、图35、图36、图37、图38为同一实施例。
热管为金属复合碳材料热管，吸热端为十字结构的碳材料板复合光伏电池构成，放热端为花瓣金属翅片。全玻璃外壳吸热端与放热端为等径圆玻璃管。其它工艺等同于第9实施例。
第12实施例中图39是本实用新型一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为管状实施例的纵向剖面视图；图40是图39的吸热端横剖面视图；图41是图39的放热端横剖面视图；图42是图39的光伏电池板纵向剖面视图；图43是图39的光伏电池板纵向剖面视图。
图39、图40、图41、图42、图43为同一实施例。
热管为金属热管，吸热端为金属板复合光伏电池构成，放热端为金属翅片，放热面为传热翅筋。全玻璃外壳吸热端为粗圆玻璃管，放热端为细圆玻璃管焊接组成全玻璃外壳。其它工艺等同于第9实施例。
第13实施例中图44是本实用新型一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为管状实施例的纵向剖面视图；图45是图44的吸热端横剖面视图；图46是图44的放热端横剖面视图；图47是图44的光伏电池板纵向剖面视图。
图44、图45、图46、图47为同一实施例。
热管为金属热管，吸热端为金属板复合光伏电池构成，放热端为双椭圆金属翅片。全玻璃外壳吸热端为椭圆玻璃管，放热端为圆玻璃管。其它工艺等同于第9实施例。
第14实施例中图48是本实用新型一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为管状实施例的纵向剖面视图；图49是图48的吸热端横剖面视图；图50是图48的放热端横剖面视图；图51是图48的光伏电池板纵向剖面视图；图52是图48的光伏电池板纵向剖面视图。
图48、图49、图50、图51、图52为同一实施例。
热管为金属热管，吸热端为圆弧结构的金属板复合光伏电池构成，放热端为圆弧结构的金属翅片。全玻璃外壳吸热端与放热端为等径圆玻璃管。其它工艺等同于第9实施例。
第15实施例中图53是本实用新型一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为板状实施例的纵向剖面视图；图54是图53的光伏电池板纵向剖面视图；图55是图53的光伏电池板纵向剖面视图。
图53、图54、图55为同一实施例。
热管为金属热管，吸热端为金属板复合光伏电池构成，放热端为金属翅片，放热面为传热翅筋。全玻璃外壳吸热端为平板玻璃管，放热端为细圆玻璃管，平板玻璃管与细圆玻璃管焊接组成全玻璃外壳。其它工艺等同于第9实施例。
第16实施例中图56是本实用新型一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为板状实施例的纵向剖面视图；图57是图56的光伏电池板纵向剖面视图；图58是图56的光伏电池板纵向剖面视图。
图56、图57、图58为同一实施例。
热管为金属热管，吸热端为金属板复合光伏电池构成，放热端为金属翅片，放热面为传热翅筋。全玻璃外壳吸热端为平板玻璃管，放热端为双细圆玻璃管，平板玻璃管与双细圆玻璃管焊接组成全玻璃外壳。其它工艺等同于第9实施例。
第17实施例中图59是本实用新型一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为板状实施例的纵向剖面视图；图60是图59的光伏电池板纵向剖面视图；图61是图59的光伏电池板纵向剖面视图。
图59、图60、图61为同一实施例。
热管为金属复合碳材料热管，吸热端为平板结构的碳材料板复合光伏电池构成，放热端为金属翅片，放热面为传热翅筋。全玻璃外壳吸热端为宽平板玻璃管，放热端为窄平板玻璃管，宽平板玻璃管与窄平板玻璃管焊接组成全玻璃外壳。其它工艺等同于第9实施例。
第18实施例中图62是本实用新型一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管为板状实施例的纵向剖面视图；图63是图62的光伏电池板纵向剖面视图；图64是图62的光伏电池板纵向剖面视图。
图62、图63、图64为同一实施例。
热管为金属复合碳材料热管，吸热端为平板结构的碳材料板复合光伏电池构成，放热端为金属翅片，放热面为传热翅筋。全玻璃外壳吸热端为宽平板玻璃管，放热端为细圆玻璃管，宽平板玻璃管与细圆玻璃管焊接组成全玻璃外壳。其它工艺等同于第9实施例。
权利要求1.一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管，包括全玻璃封闭容器外壳、热管等组成，其特征是热管整体封装在真空的全玻璃壳体容器内，热管由密闭相变传热剂金属管容器、相变传热剂、热管吸热端、热管放热端、热管放热端与热管吸热端连接喉部组成；热管吸热端与全玻璃封闭容器外壳对应结合组成外壳全玻璃热管真空集热管吸热端，热管放热端的金属导热装置与全玻璃封闭容器外壳对应结合组成外壳全玻璃热管真空集热管的放热端，热管吸热端与热管放热端的连接喉部与全玻璃封闭容器外壳相对应，组成一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管的安装密封面；热管上固定有吸气剂，或热管上连接有导电引出线，导电引出线通过玻璃封接，形成密封导电电极；或光伏电池复合连接在热管上，整体封装在真空的全玻璃壳体容器内，热管由密闭相变传热剂金属管容器、相变传热剂、热管吸热端、热管放热端、热管放热端与热管吸热端连接喉部组成；热管吸热端与全玻璃封闭容器外壳对应结合组成外壳全玻璃真空太阳热管集热管吸热端，热管放热端的金属导热装置或碳材料导热装置与全玻璃封闭容器外壳对应结合组成外壳全玻璃真空太阳热管集热管的放热端，热管吸热端与热管放热端的连接喉部与全玻璃封闭容器外壳相对应，组成一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管的安装密封面；光伏电池和热管良好连接，光伏电池的正负电极通过玻璃封接从全玻璃封闭容器外壳上引出，热管上固定有吸气剂。
2.根据权利要求1所述的一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管，其特征是全玻璃封闭容器外壳截面为管状全封闭真空容器，全玻璃封闭容器外壳截面为等径圆管，截面或为非等径复合连接圆管，截面或为椭圆管，截面或为圆管与椭圆管复合连接管，截面或为矩形管，截面或为其它闭环几何形状，管的两端为有承压能力的几何形状，或为圆弧承压面。
3.根据权利要求1所述的一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管，其特征是热管的吸热端上有吸热板，弹性金属支撑卡或支柱将吸热板固定于全玻璃封闭容器外壳上，并将吸热板和玻璃外壳隔开，构成外壳全玻璃热管真空集热管的吸热端，热管放热端上的金属导热装置与玻璃壳体紧密接触构成外壳全玻璃热管真空集热管的放热端，热管的放热端与吸热端之间的连接喉部与玻璃外壳间隔一定距离，热管连接喉部径向对应的玻璃外壳为安装密封面；或热管的吸热端上有吸热板，光伏电池复合连接于吸热板上，弹性金属支撑卡或支柱将复合连接有光伏电池的吸热板固定于全玻璃封闭容器外壳上，并将复合连接有光伏电池的吸热板和玻璃外壳隔开，构成外壳全玻璃真空太阳热管集热管的吸热端，热管放热端上的金属导热装置或碳材料导热装置与玻璃壳体紧密接触构成外壳全玻璃真空太阳热管集热管的放热端，热管的放热端与吸热端之间的连接喉部与玻璃外壳间隔一定距离，热管连接喉部径向对应的玻璃外壳为安装密封面。
4.根据权利要求1、3所述的一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管，其特征是热管吸热端由吸热板和密闭相变传热剂金属管容器结合组成，吸热板为金属导体材料制造，其形状可是平板、或是弧形板、或是丁字形板、或是十字形板等形状的吸热面，其密闭相变传热剂金属管容器固定于吸热板上，可通过焊接、金属挤出、胀接、栓接、压接等方式紧密与吸热板结构在一起，吸热板的光吸收涂层可为干涉膜或渐变膜，可单面镀膜或双面镀膜；或热管吸热端由吸热板和密闭相变传热剂金属管容器结合组成，金属管容器为单管或有多根肋管联通于主管之上，金属管容器内或有毛吸材料，吸热板为金属导体材料，或碳材料制造，其形状可是平板、或是弧形板、或是丁字形板、或是十字形板、或其它几何形状的吸热面，其密闭相变传热剂金属管容器固定于吸热板上，可通过焊接、金属挤出、胀接、栓接、压接、粘接等方式紧密与吸热板结构在一起，吸热板的光吸收涂层为具有一定耐热特性的光伏电池，其电极通过焊接或粘接与热管吸热板低热阻连接，吸热板可单面或双面安装连接光伏电池。
5.根据权利要求1、3所述的一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管，其特征是热管放热端上的金属或碳制品导热装置与玻璃壳体紧密接触，导热装置为与密闭相变传热剂金属管容器紧密结合为一体的金属翅片或碳制品与弹性金属复合连接的导热面，其形状可为一只以上沿一定方向呈螺旋放射状的翅片，可为一个或一个以上花瓣状的金属闭环翅片，可为具有弹性的大于真空管直径的，呈放射状的弹性金属或碳材料丝或片，或为螺旋互字状通过压缩可使直径变小的翅片，翅片可靠自身弹力或弹簧弹力，使其紧密结合于玻璃传导面上，其传热面上可镀有熔点较低的金属，焊接限位金属翅片，所选的金属可为锡、锌、铝、铅、铜、银等低熔点的金属合金，密闭相变传热剂金属管容器与带导热翅片的导热装置紧密结合为一体组成热管放热端，与导热光伏电池吸热板紧密结合为一体组成热管吸热端。
6.根据权利要求1所述的一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管，其特征是全玻璃封闭容器外壳由吸热端、放热端、安装密封面组成，其成形过程是将放热端玻璃管一端齐头，退火；放热端玻璃管另一端加热拉成承压圆弧形状的封头，退火；并在封头上焊接排气尾管；吸热端玻璃管一端齐头，退火；吸热端玻璃管另一端加热拉成承压圆弧形状的密封头，退火；将复合连接有光伏电池的热管吸热端放置于吸热端玻璃管内，将光伏电池的正负电极引线通过玻璃封接工艺将其导出，然后将放热端玻璃管套装于热管放热端上，在热管放热端与吸热端之间的喉部将吸热端玻璃管和放热端玻璃管焊接成形，退火；或放热端玻璃管与吸热端玻璃管不等径，须增加焊接玻璃管过渡端头，玻璃管过渡端头将细的放热端玻璃管与粗的吸热端玻璃管过渡连接，其过程可先将细玻璃管连接于过渡玻璃端头上，然后玻璃管过渡端头与吸热端玻璃管端头等径玻璃焊接连接，或过渡玻璃管端头先与吸热端玻璃管端头等径玻璃焊接连接，然后，将放热端玻璃管套装于热管放热端上，在其热管喉部进行玻璃焊接，焊接好的全玻璃外壳须经过退火处理，通过排气台连接的玻璃管与排气尾管焊接连接于一起，进行加热排气，在加热的过程中，将热管放热端的限位金属焊点熔化，使其翅片弹性膨胀，与放热端玻璃管良好低热阻接触，封接排气尾管将其下台，然后通过烤硝实现全玻璃光伏电池热管真空集热管高度真空，烤硝可通过高频线圈加热，也可通过聚光加热，实现挥发金属的烤硝过程；安装密封面玻璃管的放热端与吸热端之间的玻璃管安装密封面可连接有其它材料的法兰，此法兰与玻璃壳体有对应连接面，通过加热压铸、浇铸、或胶合剂粘接实现彼此的密封连接，法兰上可设有方便其固定的密封螺帽，螺帽上有便于旋转的齿孔，法兰上安装有密封面，法兰可由金属材料、高分子材料、陶瓷、玻璃等可满足机械强度的材料制作。
7.根据权利要求1所述的一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管，其特征是热管吸热端与热管放热端连接喉部由放热翅片与吸热板之间的密闭相变传热剂金属管容器为两者之间的连接喉部，可以通过焊接、胀接、铆接、粘接等工艺连接在一起；或是一根带金属翅片的挤出金属管道上将金属翅片分割并将其整形成放热翅片；或是一根管道上焊接、胀接、铆接、粘接等工艺将金属翅片和吸热板固定在密闭相变传热剂金属管容器上，金属管容器内可放置毛吸导热芯；吸热板的材料可为铜、不锈钢、铝合金、钢等有一定强度的金属制成，或为碳材料制造。
8.根据权利要求1所述的一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管，其特征是一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管的放热端的顶部可设有一增强放热端强度的保护帽，保护帽为金属材料、高分子材料、陶瓷、玻璃等与法兰材料相同的材料制造，吸气剂安装于外壳全玻璃真空太阳热管集热管的放热端热管的端部，并可同时安装长效吸气剂。
9.根据权利要求1所述的一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管，其特征是热管的封口两端可设有保护帽，热管放热端端部固定有吸气剂；热管吸热端端部或连接有导电引出线，导电引出线通过玻璃封接形成密封导电电极，通过连接于集热管玻璃外壳端部的保护帽与玻璃封接导电电极组成电连接插件；热管吸热板上或连接的光伏电池的电极引线通过玻璃封接从全玻璃外壳空腔中引出；或玻璃管端部有与热管连接通过玻璃封接引出的导电电极，置于换热装置外部的保护帽上，设有便于电极安装、封接和引出的电接插件，其中玻璃封接电极为一弹性体的导线接触到热管导电的保护帽上构成回路，其弹性体可为弹簧状或弹片状，所用的材料为钨丝、钨片、钨丝钼片钼杆、钼丝钼片钼杆等耐高温金属材料与玻璃封接引出。
10.根据权利要求1所述的一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管，其特征是热管吸热端的吸热板上可设有孔，支撑柱固定于孔中，与玻璃管壁接触，支撑体可为玻璃管或柱或陶瓷管或柱等材料制造，玻璃管或柱的两端可设有接触垫圈，其中椭圆管或其它几何形状的管中的吸热板上设有垂直于吸热板的不良导热支撑，其支撑可以是点，或是线，吸热板的边缘设有弹性支撑，弹性支撑于玻璃管上，使吸热板与玻璃管壳有一定间隙，并使吸热板置于玻璃管的直径处，弹性支撑可为焊接或铆接在吸热板上的金属弹垫，也可为通过冲压使吸热板自身形成的弹性支撑件。
专利摘要一种外壳全玻璃真空太阳热管集热管，包括全玻璃封闭容器外壳、热管等组成。热管整体封装在真空的全玻璃壳体容器内，热管由密闭相变传热剂金属管容器、相变传热剂、热管吸热端、热管放热端、热管放热端与热管吸热端连接喉部组成。热管吸热端与全玻璃封闭容器外壳对应结合组成外壳全玻璃真空太阳热管集热管吸热端，热管放热端的导热装置与全玻璃封闭容器外壳对应结合组成外壳全玻璃真空太阳热管集热管的放热端，热管连接喉部与玻璃外壳相对应，组成安装密封面。或热管上通过玻璃封接连接有导电引出线，形成密封导电电极。光伏电池或可复合连接在热管上，光伏电池和热管良好连接，光伏电池的正负电极通过玻璃封接从全玻璃封闭容器外壳上引出。
文档编号F24J2/48GK2800174SQ200420001990
公开日2006年7月26日 申请日期2004年1月11日 优先权日2004年1月11日
发明者徐宝安 申请人:徐宝安