专利名称：聚光防曝全玻璃热管式太阳能集热管的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能光热转换元件的技术领域。
背景技术：
利用太阳能光热转换原理制成的太阳能制热装置近年来已从家用扩大至 热水工程和海水淡化等技术领域。但是，由于现有的全玻璃热管式太阳能集 热器中的用于传递热量的玻璃热管与外层玻璃外管同心，为了增大接受光照 的辐照面积，人们将玻璃热管的直径尽可能地增大，以致玻璃热管的壁厚必 须相应加厚才能保证足够的耐压强度，同时也必须相应增加工质的体积量， 既浪费材料又降低传热速度和传热效率。
发明内容
本发明目的在于设计一种无需加厚玻璃管壁、通过小管径就能大量地吸 收转化光能为热能的聚光防曝全玻璃热管式太阳能集热管。
本发明包括玻璃外管和内置工质的、由冷凝段和蒸发段组成的玻璃热管， 所述玻璃热管的蒸发段封接在玻璃外管内，其特征是所述玻璃热管蒸发段的
外径为玻璃外管内径的1/6 1/2，在玻璃外管和玻璃热管蒸发段之间设置反 射件。
本发明应用非成象聚光，无需跟踪太阳即可实现聚光效果。为了保障较 佳的聚光效果，本发明的内玻璃管的外径不小于外玻璃管外径的1/6。为了 达到较大的聚光比和减少内玻璃管内的传热介质，获得较高的输出温度、传 热速度和传热效率，本发明的内玻璃管的外径不大于外玻璃管外径的1/2。
本发明在反射件的作用下，可以充分利用太阳的反射光，由此获得较高 的输出温度和热效率。通过以上设计的较细型玻璃热管蒸发段，不但可加快热量的传递，而且由于细型玻璃热管蒸发段的设计，无须加厚壁厚就可保证 足够的耐压强度，使用安全性以得有效保障，同时节省材料，提高了输出温 度、传热速度和传热效率，可以广泛应用于太阳能制热、制冷、海水淡化等 相关领域中。
本发明玻璃热管蒸发段的外径为玻璃外管内径的1/3为更佳选择，既有 较佳的聚光效果，又有较大的聚光比以及较少的传热介质，获得较高的输出 温度、传热速度和传热效率。
为了实现较佳的聚光效果，本发明所述玻璃热管蒸发段偏心布置在玻璃 外管内。
另，本发明所述玻璃热管的冷凝段内径大于蒸发段内径，可增加换热面 积，提高热量的传热速度和传热效率。
由于上述设计后，玻璃热管的蒸发段可方便地偏心布置在冷凝段上，而 更可方便地将所述玻璃热管的冷凝段与玻璃外管同心布置，利于连接。
为了方便生产，本发明的反射件为反射膜，可直接设置在玻璃外管的内 表面。
本发明的反射件也可为反射板，设置在玻璃外管和玻璃热管蒸发段之间 的空腔中。
为了提高反射效果，所述反射板的横截面的反射面呈co形。
为了避免接触导热，所述(D形的中心交叉点与玻璃热管的蒸发段的外表
面之间的最小距离为1 10mm。
为了实现较佳的聚光效果，本发明所述Q)形可以为以玻璃热管的蒸发段 的外表面为基圆的双圆渐开线，也可以为双抛物线，也可以为内侧为双圆渐 开线、外侧为抛物线，还可以为由三段不同的抛物线组成。
图1为本发明的一种结构示意图。图2为图1的左侧向图。 图3为图1的A-A断面图。 图4为本发明的另一种结构示意图。 图5为图4的左侧向图。 图6为图4的B-B断面图。 图7为图4的另一种B-B断面图。 图8为反射板的一种结构示意图。 图9为反射板的第二种结构示意图。 图IO为反射板的第三种结构示意图。 图11为反射板的第四种结构示意图。
具体实施例方式
如图1、 2、 3所示，本发明主要由玻璃外管1、玻璃热管2和反射板3 组成，玻璃热管2内置工质，且分为冷凝段2-l和蒸发段2-2，且蒸发段2-2 外表面涂设吸热膜层。
冷凝段2-1和蒸发段2-2等径，且相互偏心布置。玻璃热管2的外径为 玻璃外管1内径的1/6 1/2，本图中为1/3。玻璃热管2的蒸发段2-2偏心地 封接在玻璃外管l内。
反射板3的横截面的反射面呈co形，布置在玻璃外管1和玻璃热管2的 蒸发段2-2之间的空腔中，并使w形反射板的中心交叉点与玻璃热管的蒸发 段的外表面之间的最小距离a为1 10mm。
如图4、 5、 6所示，本发明主要由玻璃外管l、玻璃热管2和反射板3 组成，玻璃热管2内置工质，且分为冷凝段2-l和蒸发段2-2，且蒸发段2-2
外表面涂设吸热膜层。
冷凝段2-l内径大于和蒸发段2-2内径，且蒸发段2-2偏心于冷凝段2-l 布置。玻璃热管2蒸发段2-2的外径为玻璃外管1内径的1/3,冷凝段2-1外
径略小于玻璃外管1内径。玻璃热管2的冷凝段2-1同心封接在玻璃外管1 上端，玻璃热管2的蒸发段2-2偏心地布置在玻璃外管1内。
反射板3的横截面的反射面呈(D形，布置在玻璃外管1和玻璃热管2的 蒸发段2-2之间的空腔中，并使co形的中心交叉点与玻璃热管的蒸发段的外 表面之间的最小距离(J为1 10mm。
如图7所示，反射膜3'固定连接在玻璃外管1的内表面，反射膜3'可 以是镀铝或镀银层。
如图8所示，反射板的反射面的co形为以玻璃热管的蒸发段的外表面为 基圆的双圆渐开线。
如图9所示，反射板的反射面的co形为双抛物线。
如图10所示，反射板的反射面的co形为内侧为双圆渐开线外侧，在双 圆渐开线的两个外侧分别连续抛物线。
如图ll所示，反射板的反射面的co形为对称形，每侧由三段不同的抛 物线组成。
权利要求
1、聚光防曝全玻璃热管式太阳能集热管，包括玻璃外管和内置工质的、由冷凝段和蒸发段组成的玻璃热管，所述玻璃热管的蒸发段封接在玻璃外管内，其特征在于所述玻璃热管蒸发段的外径为玻璃外管内径的1/6～1/2，在玻璃外管和玻璃热管蒸发段之间设置反射件。
2、 根据权利要求1所述聚光防曝全玻璃热管式太阳能集热管，其特征 在于玻璃热管蒸发段的外径为玻璃外管内径的1/3。
3、 根据权利要求1所述聚光防曝全玻璃热管式太阳能集热管，其特征 在于所述玻璃热管蒸发段偏心布置在玻璃外管内。
4、 根据权利要求1所述聚光防曝全玻璃热管式太阳能集热管，其特征 在于所述玻璃热管的冷凝段内径大于蒸发段内径。
5、 根据权利要求4所述聚光防曝全玻璃热管式太阳能集热管，其特征 在于所述玻璃热管的冷凝段与玻璃外管同心布置。
6、 根据权利要求1或2或3或4或5所述聚光防曝全玻璃热管式太阳 能集热管，其特征在于所述反射件为反射膜，设置在玻璃外管的内表面。
7、 根据权利要求1或2或3或4或5所述聚光防曝全玻璃热管式太阳 能集热管，其特征在于所述反射件为反射板，布置在玻璃外管和玻璃热管蒸 发段之间的空腔中。
8、 根据权利要求7所述聚光防曝全玻璃热管式太阳能集热管，其特征 在于所述反射板的横截面的反射面呈ш形。
9、 根据权利要求8所述聚光防曝全玻璃热管式太阳能集热管，其特征 在于所述co形的中心交叉点与玻璃热管的蒸发段的外表面之间的最小距离为 1 10mm。
10、 根据权利要求8或9所述聚光防曝全玻璃热管式太阳能集热管，其特 征在于所述Q)形为以玻璃热管的蒸发段的外表面为基圆的双圆渐开线，或双抛 物线，或内侧为双圆渐开线、外侧为抛物线，或由三段不同的抛物线组成。
全文摘要
聚光防曝全玻璃热管式太阳能集热管，涉及太阳能光热转换元件的技术领域。包括玻璃外管和内置工质的、由冷凝段和蒸发段组成的玻璃热管，所述玻璃热管的蒸发段封接在玻璃外管内，其特征是所述玻璃热管蒸发段的外径为玻璃外管内径的1/6～1/2，在玻璃外管和玻璃热管蒸发段之间设置反射件。本发明充分利用太阳的反射光，由此获得较高的输出温度和热效率。通过以上设计的较细型玻璃热管蒸发段，不但可加快热量的传递，而且由于细型玻璃热管蒸发段的设计，无须加厚壁厚就可保证足够的耐压强度，使用安全性以得有效保障，同时节省材料，提高了传热速度和传热效率，可以广泛应用于太阳能制热、制冷、海水淡化等相关领域中。
文档编号F24J2/32GK101344331SQ200810196278
公开日2009年1月14日 申请日期2008年8月27日 优先权日2008年8月27日
发明者周必安, 黄永定 申请人:黄永定