专利名称：一种膨胀节内置槽式太阳能真空集热管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种真空集热管，尤其是一种应用在太阳能利用系统中的真空集 热管的结构改进，属于太阳能集热设施技术领域。
背景技术：
真空集热管是太阳能热利用系统中的核心器件。据申请人了解，目前国内玻 璃-金属直通式太阳能真空集热管的常规结构为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，两者之间采用可伐合金过渡封接。由于金属管的膨胀 系数远大于玻璃管，且内外管温度相差较大，因此当温度较高时，金属管的膨胀量远大于玻 璃管的膨胀量。经检索发现，中国实用新型专利ZL 200620076860. 4，“外膨胀槽式太阳能真空集 热管”，有效补偿了升温后玻璃管小于金属管的膨胀量。其采用的技术方案是在玻璃管上 通过可伐合金过渡后，装上膨胀节，再与金属管封接，玻璃管长度+膨胀节长度=金属管吸 热段长度。这种结构的太阳能真空集热管主要缺点是膨胀节遮蔽了部分太阳能光进入管 内，是无效长度，减少了真空集热管的入射太阳能，降低了真空集热管的效率。
实用新型内容本实用新型要解决技术问题是针对以上现有技术存在的缺点，提供一种膨胀节 内置槽式太阳能真空集热管，不仅妥善解决玻璃与金属热膨胀系数差异问题，并且提高真 空集热管有效长度。为了解决以上技术问题，本实用新型的膨胀节内置式太阳能真空集热管，包括外 表面涂覆吸热涂层的金属管、套装在所述金属管中部的玻璃管，金属管与玻璃管之间形成 真空层，所述金属管的两端附近分别套装膨胀节，其特征在于所述膨胀节位于玻璃管内， 膨胀节的内端与金属管焊接，外端与可伐合金过渡件焊接，再通过可伐合金与玻璃管端头 封接。本实用新型进一步的完善是，为了可以应用于太阳能热发电等高温场合，考虑到 可伐合金与玻璃管间的封接耐温性，在膨胀节内置式太阳能真空集热管的玻璃管与可伐封 接处部位加装防护罩。本实用新型妥善解决了玻璃管与金属管热膨胀量差问题，并且采用玻璃管长度大 于金属管吸热段长度，增加了真空集热管的入射太阳能，从而提高集热管的效率。膨胀节内 置式太阳能真空集热管强度高、刚性好、连接可靠，可以保持长期密封，从而满足大功率应 用场合的需要。工作时，太阳光透过玻璃管并穿过真空层，照射到涂覆有吸热涂层的金属管上，从 而加热金属管内的工质后输出。由于内管以金属管为主体，在自定心支撑的配合下，即使长 度再长，也可以具有足够的强度和刚性，便于系统安装集成，从而能够满足大功率集热的需 要。而外加防护罩后，可以防止聚焦光线直接照射在金属-玻璃封接处，适合于高温的太阳能热发电等场合。以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型实施例一的结构示意图。图2是
图1实施例的A向局部视图。图3是
图1实施例的B-B剖面图。图4是本实用新型实施例二的结构示意图。 图5是本实用新型实施例三的结构示意图。图6是本实用新型实施例四的结构示意图。图中的1是膨胀节、2是可伐合金、3是玻璃管、4是真空层、5是金属管、6是吸收太 阳光涂层、7是固定支座、8是吸气剂、9是防护罩、10环形支撑部件。
具体实施方式
实施例一本实施例的膨胀节内置式太阳能真空集热管如
图1所示，其结构为玻璃管3套在 中心的金属管5上，管内放置吸气剂8，以达到并保持管内真空度，形成真空层4。金属管5 表面涂有吸收太阳光涂层6。金属管5两端附近分别外套一个变径波形膨胀节1。该变径 波形膨胀节1的内端与金属管5焊接，另一端直接与可伐合金2焊接，该可伐合金2与玻 璃管5端头封接，从而实现补偿升温后玻璃管与金属管之间的膨胀差异。金属管5的中间 加装两自定心支撑7，其具体结构如图2和图3所示，该自定心支撑由圆弧支撑座7-3、弹性 撑片7-2、抵触头7-1构成，圆弧支撑座7-3的圆弧半径与金属管外径相配，固定在金属管5 夕卜，弹性撑片7-2由圆弧支撑座7-3上向两侧伸展，通过端部的抵触头7-1抵靠在玻璃管内 定位。组装时，自定心支撑两件一组，分别固定在金属管两端对称处，在金属管5和玻璃管 3之间起定心支撑作用，该结构可以消除热变形差异产生的应力，十分合理。玻璃管3与可伐合金2的封接可为熔封或融封，可伐合金2呈变径结构，口径大的 一端的圆环口与玻璃管3的相对端口之间封接，口径小的一端的圆环口与金属管焊接。防护罩9呈圆柱状，一端开孔穿插金属管外伸端后与之焊接，另一端开有大孔，套 罩在玻璃管外，遮住玻璃管与可伐合金封接处。实施例二本实施例的膨胀节内置式太阳能真空集热管如图4所示，其基本结构与实施例一 相同。不同之处在于，波形膨胀节1为筒状结构，两端口径一致。其它结构与以上实施例相 同，不另重复。实施例三本实施例的膨胀节内置式太阳能真空集热管如图5所示，其基本结构与实施例一 相同。不同之处在于，膨胀节内置式太阳能真空集热管两端，套装有一可在金属管5上滑动 的环形支撑部件10，环形支撑部件10与可伐合金2连接为一体，环形支撑部件10可起到支 撑作用。实施例四[0026]本实施例的膨胀节内置式太阳能真空集热管如图6所示，其基本结构与实施例二相同。不同之处在于，膨胀节内置式太阳能真空集热管两端，玻璃管3与可伐合金2封接后， 与一可在金属管5上滑动的环形支撑部件10连接，环形支撑部件10可起到支撑作用。实施例五本实施例的膨胀节内置式太阳能真空集热管如图5所示，其基本结构与实施例三 相同。不同之处在于，膨胀节内置式太阳能真空集热管两端，可伐合金2与环形支撑部件10 为一整体件，即环形支撑部件10也是可伐合金。实施例六本实施例的膨胀节内置式太阳能真空集热管如图6所示，其基本结构与实施例四 相同。不同之处在于，膨胀节内置式太阳能真空集热管两端，膨胀节内置式太阳能真空集热 管两端，可伐合金2与环形支撑部件10为一整体件，即环形支撑部件10也是可伐合金。实践证明，以上实施例的膨胀节内置式太阳能真空集热管，从各个方面妥善解决 里玻璃管与金属管的热变形差异问题，增加了真空集热管的入射太阳能，从而提高集热管 的效率。安装使用方便，具有足够的强度、刚性以及耐热性能，且工艺简单，成本经济，尤为 适合于高温的太阳能热发电等场合，与现有技术相比，具有显著的实质性特点和突出的进
止
少ο除上述实施例外，本实用新型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，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求一种膨胀节内置式太阳能真空集热管，包括外表面涂覆吸热涂层的金属管、套装在所述金属管中部的玻璃管，金属管与玻璃管之间形成真空层，所述金属管的两端附近分别套装膨胀节，其特征在于所述膨胀节位于玻璃管内，膨胀节的内端与金属管焊接，外端与可伐合金过渡件焊接，再通过可伐合金与玻璃管端头封接。
2.根据权利要求1所述膨胀节内置式太阳能真空集热管，其特征在于所述金属管外 伸段分别固定有遮住玻璃管与可伐合金封接部位的防护罩。
3.根据权利要求2所述膨胀节内置式太阳能真空集热管，其特征在于所述金属管与 玻璃管之间装有自定心支撑，所述自定心支撑两件一组，分别固定在金属管两侧对称处。
4.根据权利要求3所述膨胀节内置式太阳能真空集热管，其特征在于所述自定心支 撑由圆弧支撑座、弹性撑片、抵触头构成，所述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，所述弹性撑片由圆弧支撑座上向两侧伸展，通过端部的抵触头抵靠在玻 璃管内定位。
5.根据权利要求1-4任一项所述膨胀节内置式太阳能真空集热管，其特征在于所述 膨胀节为变径波形膨胀节或筒状波形膨胀节中的一种。
6.根据权利要求5所述膨胀节内置式太阳能真空集热管，其特征在于所述金属管两 端松套有环形支撑部件，所述环形支撑部件与可伐合金连接为一体。
7.根据权利要求6所述膨胀节内置式太阳能真空集热管，其特征在于所述环形支撑 部件与可伐合金为一整体件。
专利摘要本实用新型涉及一种膨胀节内置式太阳能真空集热管，属于太阳能集热设施技术领域。该太阳能真空集热管包括外表面涂覆吸热涂层的金属管、套装在所述金属管中部的玻璃管，金属管与玻璃管之间形成真空层，所述金属管的两端附近分别套装膨胀节，所述膨胀节位于玻璃管内，膨胀节的内端与金属管焊接，外端与可伐合金过渡件焊接，再通过可伐合金与玻璃管端头封接。本实用新型采用玻璃管长度大于金属管吸热段长度，增加了真空集热管的入射太阳能，从而提高集热管的效率；同时具有足够的强度和刚性，便于系统安装集成，特别适合于高温的太阳能热发电等场合。
文档编号F24J2/48GK201652954SQ20102017367
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月29日 优先权日2010年4月29日
发明者王军, 穆磊 申请人:南京嘉业新能源有限公司