专利名称：一种生产太阳能接收管的方法以及生产得到的管的制作方法
技术领域：
本发明目的是提出组成太阳能接收管的各个不同部件的组装流程和组装得到的管。
背景技术：
太阳热能技术的总的原理是基于将太阳辐射集中起来一般用来产生蒸汽的概念，产生的蒸汽然后用在标准发电厂中。具有较低密度的太阳能收集是开发太阳热电厂的最大挑战之一。有两种类型的太阳能聚光器线聚光器和点聚光器。线聚光器由于自由度较低比较容易安装，但是聚光系数较低，因此低于点聚光技术达到的温度。因此要努力在线聚光中使用的接收管的开发上取得进步，试图増加其中取得的聚光系数并减少损失，以使聚光厂的整体性能提高。我们面前的这个发明解释了根据相对于现有技术来说改进的技术组装这些接收管之一的流程以及组装得到的管。通常，接收管由两个同轴管构成，这两个管之间产生真空。内管由金属制成，加热的流体从中流过，外管由通常是硼硅酸盐的玻璃制成。在该金属管和该玻璃管之间，管的两端安装了一系列元件或装置，每个都有特定的功能。最通用的是膨胀补偿装置或波纹管、蒸散型吸气剂或真空检测器、非蒸散型吸气剂或真空加强系统、以及这些装置之间必须有的不同连接元件。对于这种类型的流程的背景根本不值ー提，随着要制造的具体的管子的各部件不同，组装流程应当会以不同方式进行。作为该管的ー个例子，可以提到SCHOTT的专利US20070209658，只是具有不同设计的元件并在不同位置，但本文的目的不是详细描述它们。
发明内容
该发明包括开发ー种对用在太阳能线聚光器中的接收管之一进行有效组装的流程，这些线聚光器不是抛物槽聚光器就是菲涅尔聚光器。构成接收管的主要部件是 ·膨胀补偿系统或波纹管·盖·容器·玻璃/金属过渡元件或可伐环·非蒸散型吸气剂环和封闭系统·连接到夹子上的蒸散型吸气剂 硼硅酸盐管·金属管
这些都是独立的元件，例外的是膨胀补偿装置组件或波纹管将所有的膨胀补偿机械组件的制造集中在独立的组装处理中，并加入蒸散型与非蒸散型吸气剂和它们的辅助支撑件。对于非蒸散型吸气剂或真空加强系统，该支撑件由缆线构成，其中吸气剂材料丸剂通过设置在中心的钻孔插入。缆线具有封闭件，封闭件具有在丸剂插入时相结合的凹陷部分和凸起部分。对于蒸散型吸气剂或真空检测器，该支撑件由具有圆形末端的夹子构成，蒸散型吸气剂材料丸剂从该圆形末端中引入。因此，接收管的完整制造过程包括如下步骤i.生产(一般是由钢制成的)金属管的过程ii.生产玻璃管(有三个，中央的一个管的长度大致3. 6m，两端的两个管的长度大致O. 2m)的过程iii.生产可伐环的过程iv.将可伐环焊接到这些管上的过程V.生产波纹管组件(有两个波纹管组件，管的每端各设有ー个波纹管组件)的过程。随后安装这个组件的步骤将在优选实施例中详细描述。vi.组装上述产品vii.在玻璃管和金属管之间的中间区域制造真空，向焊接处施加阳极氧化喷雾。下面借助附图，提供对该流程各步骤包括的各个阶段进行更详细的解释。
为了完成描述并且目的是有助于更好地理解该发明，參照ー组起图示说明作用而非限制作用的附图，提出如下图I :生产波纹管组件的过程的步骤I和得到的产品I。图2 :生产波纹管组件的过程的步骤2和得到的产品2。图3 :生产波纹管组件的过程的步骤3和得到的产品3。图4 :生产波纹管组件的过程的步骤4和得到的产品4。图5 :生产波纹管组件的过程的步骤5和得到的产品5。图6 :生产波纹管组件的过程的步骤6和得到的产品6。图7 :生产波纹管组件的过程的步骤7和得到的产品7。图8 :生产波纹管组件的过程的步骤8和得到的产品8。图9 :生产波纹管组件的过程的步骤9和得到的产品9。图10:固定钳。图11:完整的管子的末端，该管具有用来产生真空的连接头。图12 :完整的接收管的透视图。附图标记列表( I)膨胀补偿装置或波纹管
(2)容器(3)盖子
(4)固定桥( 5 )蒸散型吸气剂的夹式支撑件(6)蒸散型吸气丸剂(7)非蒸散型吸气剂的封闭件、凹陷部分；(7’)凸起部分(8)非蒸散型吸气丸剂(9)非蒸散型吸气剂缆线 (10)固定钳(11)用来制造真空的连接头(olive)
具体实施例方式为了更好地理解该发明，下面将描述根据优选实施例的制造流程。如前所述，该流程包括一系列主要步骤(i-vii)，下面将研究这些步骤的各个阶段。i.生产金属管的过程在优选实施例中这些是被磨光、清洗和通过溅射技术进行选择性涂层的钢管。加热该钢管以使其获得外部氧化层，将要在该层上施加不同层。ii.生产玻璃管的过程作为ー个整体的玻璃管由三个硼硅酸盐管组成位于中间的一个管的长度为
3.6m，位于两端的两个管的长度为O. 2m。两端的两个管之ー还具有连接头(olive)用来通
过泵制造真空。iii.生产可伐环的过程可伐环是实现钢与玻璃相结合的过渡元件，由于它是ー种具有非常接近玻璃的热膨胀系数的鉄、钴和镍的合金。iv.将可伐环焊接到这些管上的过程。一旦收到这三个玻璃管，此刻可以将这些玻璃管以如下方式清洗并焊接到可伐片上·将长度为O. 2m的第一个玻璃管从其一端焊接(玻璃_金属焊接)到可伐片上。·将长度为O. 2m的第二个玻璃管从其一端焊接(玻璃_金属焊接)到可伐片上。然后在这两个长度较短的管所连接的可伐片的这些自由端和长度为3. 6m的管的两端之间进行玻璃-玻璃焊接。一旦上述过程完成，就将该管输送到溶胶站(抗反射涂层)，在此通过水洗或超声洗来清洗该管，使其干燥并浸于大桶中以便进行抗反射处理。接着出于加固该溶胶层并释放玻璃由焊接导致的应カ的目的而将该管引入烤炉。这个为释放应カ进行的热处理还可能在刚刚完成玻璃-金属焊接之后并在将该管输送到溶胶站之前就进行。然后降低该管的温度而且提供疏水处理从而获得防水表面。接下来通过加热或空气来干燥该管。V.生产波纹管组件的过程这些是波纹形状的膨胀补偿装置(I)加上所有连到它们上的元件，比如蒸散型吸气剂和非蒸散型吸气剂连同它们的支撑件。
对于蒸散型吸气剂，该支撑件由圆形末端的夹式支撑件(5)构成,蒸散型吸气材料丸剂(6)设置到该夹式支撑件(5)的圆形末端。对于非蒸散型吸气剂，该支撑件由缆线(9)构成，吸气材料丸剂(8)通过设置在中心的钻孔引入该缆线中，该缆线具有封闭件，该封闭件具有所有丸剂(8)都在缆线中时相连结的凹陷部(7)和凸起部(7’)依据从图I至图12连续编号的附图，这个过程的各步骤是-步骤I:波纹管(I)焊接到容器(2)上一产品I-步骤2:盖子(3)焊接到产品I上一产品2-步骤3:在产品2的底部焊接蒸散型吸气剂的固定桥(4)—产品3-步骤4:将蒸散型吸气丸剂(6)设置到夹式支撑件(5)—产品4-步骤5:将产品4组装在产品3中一产品5-步骤6:缆线(9)和非蒸散型吸气剂缆线的封闭件的凹陷部分(7)组装起来一产品6-步骤7:产品6和非蒸散型吸气丸剂(8)组装起来一产品7-步骤8:产品7和非蒸散型吸气剂缆线的封闭件的凸起部分(7’ )组装起来一产品8-步骤9:产品5和产品8组装起来一产品9-步骤10:组装非蒸散型吸气剂的多个固定钳(10)—产品10或整个组件vi.上述各组件的组装有如下选项I)将金属吸收管放在玻璃管里面，然后在两端焊接波纹管组件(产品10)。为此，容器(2)通过焊接与该金属吸收管的侧壁接合(波纹管组件或产品10接合到该吸收管上)而且盖(3)与可伐环接合(波纹管组件或产品10接合到该玻璃管上)。2)通过将盖(3)焊接到玻璃管的可伐环上，在管两端接合波纹管组件或产品10，然后该金属吸收管从任一端引入该组件里面，构成波纹管组件或产品10 —部分的容器(2)从两端焊接到该金属吸收管的侧壁上。3)在玻璃管一端，波纹管组件或产品10通过其盖(3)焊接到可伐环上，然后将该金属吸收管从另一端引入，将该金属吸收管焊接到该第一端上的波纹管组件或产品10的盖(3)上，然后在该玻璃管的另一端吸收管和容器(2)焊接起来，该玻璃管的可伐环和盖
(3)焊接起来。4)波纹管组件或产品10通过其容器(2)焊接到金属吸收管的第一端，玻璃管从另一端引入并且波纹管组件或产品10的盖(3)焊接到玻璃管的第一端上的可伐环。将波纹管组件或产品10放在另一端，容器(2)和吸收管焊接起来而且盖(3)和可伐环焊接起来。要指出的是任何ー种上述的组装过程都是完成波纹管组件的预加载所期望的，而不是必须的，之后进行所述组件与金属管间的焊接。这个预加载有一系列优点，比如修复有可能出现的制造偏差，使膨胀补偿装置得以放置到位用来接收拉-压负载，它可以用于预紧玻璃管并确保工作过程中变形较小，而且还保证在组装、运输等特殊情况下性能更好。 为了完成这种预加载，应当指出的是所有所述的组装过程具有将波纹管组件焊接到金属管上的步骤，该步骤通过将两个波纹管同时焊接或先焊接ー侧然后焊接另一侧到金属管上。后ー种程序的缺点在于为了将预加载引入这些波纹管，所有对应于这两个波纹管的预加载都必须先引入它们中的ー个(这意味着波纹管支撑的预加载是标称的两倍)，然后继续焊接另ー个波纹管，以致预加载直到第二个波纹管放好才在两者之间分担。所以，如果将预加载引入这些波纹管，则在这些波纹管组件的位置根据金属管的位置互相独立地进行调整以使这些波纹管不受到过度负载时，使用这些组件会便利些。vii.在玻璃管和金属管之间的中间区域制造真空井向焊接处施加阳极氧化喷雾。图11示出用来制造这个真空的连接头(olive) 11。接收管组装在太阳能聚集厂中，获得最終的产品。这个系统尤其适用于利用太阳能技术的接收管的组装，但不排除延伸到需要相似特点的其他エ业领域。
权利要求
1.一种生产太阳能接收管的方法，这种太阳能接收管包括外部玻璃管、流过换热流体的内部金属吸收管、以及其中产生真空的中间区域，该方法包括如下步骤 1.生产金属管； .生产玻璃管即位于中间的一个较长的玻璃管和位于两端的两个较短的玻璃管； iii.生产可伐环或玻璃-金属过渡元件的过程； iv.将可伐环焊接到这些管上的过程； V.生产波纹管或膨胀补偿装置组件的过程； vi.将上述操作中获得的产品组装起来； vii.制造真空并阳极氧化焊接处。
2.如权利要求I所述的生产太阳能接收管的方法，其特征在于，生产金属管的过程包括如下阶段 -磨光该管； -清洗该管； -通过溅射技术进行选择性涂层； -加热该金属管以使其获得外部氧化层，在该层上将施加不同的层。
3.如权利要求I所述的生产太阳能接收管的方法，其特征在于，两端的两个玻璃管之一将有连接头(11)，用来通过泵制造真空。
4.如权利要求I所述的生产太阳能接收管的方法，其特征在于，可伐环由具有非常接近玻璃的热膨胀系数的鉄、钴和镍的合金制成。
5.如权利要求4所述的生产太阳能接收管的方法，其特征在于，这些玻璃管通过如下方式焊接到可伐片上 将位于一端处的第一个较短的玻璃管从其一端焊接到可伐片上(玻璃-金属焊接); 将位于另一端处的第二个较短的玻璃管从其一端焊接到可伐片上(玻璃-金属焊接)； 在这两个长度较短的管所连接的可伐片的这些自由端和较长的玻璃管的两端之间进ィ丁玻璃_玻璃焊接。
6.如权利要求5所述的生产太阳能接收管的方法，其特征在于，一旦这些玻璃管焊接到可伐环上，就将它们输送到溶胶站(抗反射涂层)，在此通过水洗或超声洗来清洗该管，使其干燥并浸于大桶中以便进行抗反射处理；接着出于加固该溶胶层并释放玻璃由焊接导致的应カ的目的而将该管引入烤炉；这个为释放应カ进行的热处理还可能在刚刚完成玻璃-金属焊接之后并在将该管输送到溶胶站之前就进行；然后降低该管的温度而且提供疏水处理从而获得防水表面；最后通过加热或空气来干燥该管。
7.如权利要求6所述的生产太阳能接收管的方法，其特征在于，用来释放应力的热处理可以在完成玻璃-金属焊接之后、并且在将该管输送到溶胶站之前进行。
8.如权利要求I所述的生产太阳能接收管的方法，其特征在于，波纹管组件或膨胀补偿装置包括波纹管形状的膨胀补偿装置(I)、容器(2)、盖子(3)、具有支撑件(5)的蒸散型吸气剂(6)以及具有支撑件的非蒸散型吸气剂(8)，该非蒸散型吸气剂的支撑件由缆线(9)构成，蒸散型吸气丸剂(8)引入缆线中而且缆线(9)具有封闭件，该封闭件具有当所有丸剂(8)都在缆线(9)中时相结合的凹陷部分(7)和凸起部分(8);对于非蒸散型吸气剂，该支撑件由具有圆形末端的夹子(5)构成，蒸散型吸气材料丸剂(6)设置到该夹子的圆形末端。
9.如权利要求8所述的生产太阳能接收管的方法，其特征在干，生产膨胀补偿装置或波纹管的过程包括如下步骤 -步骤I :波纹管(I)焊接到容器(2)上得到产品I ; -步骤2 :盖子(3)焊接到产品I上得到产品2 ； -步骤3 :在产品2的底部焊接蒸散型吸气剂的固定桥(4)得到产品3 ； -步骤4 :将蒸散型吸气丸剂(6)设置到夹式支撑件(5)得到产品4 ； -步骤5 :将产品4组装在产品3中得到产品5 ； -步骤6:缆线(9)和非蒸散型吸气剂缆线的封闭件的凹陷部分(7)组装起来得到产品6 ； -步骤7 :产品6和非蒸散型吸气丸剂(8)组装起来得到产品7 ； -步骤8 :产品7和非蒸散型吸气剂缆线的封闭件的凸起部分(7’ )组装起来得到产品8 ； -步骤9 :产品5和产品8组装起来得到产品9 ； -步骤10 :组装多个固定钳(10)得到产品10或整个组件。
10.如权利要求1-9所述的生产太阳能接收管的方法，其特征在于，具有组装上述各组件的第一选项，该选项包括将金属吸收管放在该玻璃管里面，然后在两端焊接波纹管组件(产品10);为此，容器(2)通过焊接与该金属吸收管的侧壁接合(波纹管组件或产品10接合到该吸收管上)而且盖(3)与可伐环接合(波纹管组件或产品10接合到该玻璃管上)。
11.如权利要求1-9所述的生产太阳能接收管的方法，其特征在于，具有组装上述各组件的第二选项，该选项包括通过将盖(3)焊接到玻璃管的可伐环上在管两端接合有波纹管组件或产品10，然后该金属吸收管从任一端引入该组件里面，构成波纹管组件或产品10一部分的容器(2)从两端焊接到该金属吸收管的侧壁上。
12.如权利要求1-9所述的生产太阳能接收管的方法，其特征在于，具有组装上述各组件的第三选项，该选项包括在玻璃管一端，波纹管组件或产品10通过其盖(3)焊接到可伐环上，然后将该金属吸收管从另一端引入，将该金属吸收管焊接到该第一端上的波纹管组件或产品10的盖(3)上，然后在该玻璃管的另一端吸收管和容器(2)焊接起来，该玻璃管的可伐环和盖(3)焊接起来。
13.如权利要求1-9所述的生产太阳能接收管的方法，其特征在于，具有组装上述各组件的第四选项，该选项包括波纹管组件或产品10通过其容器(2)焊接到金属吸收管的第一端，玻璃管从另一端引入并且波纹管组件或产品10的盖(3)焊接到玻璃管的第一端上的可伐环；将波纹管组件或产品10放在另一端，容器(2)和吸收管焊接起来而且盖(3)和可伐环焊接起来。
14.如权利要求10-13所述的生产太阳能接收管的方法，其特征在于，波纹管组件或膨胀补偿装置的预加载步骤处于将所述组件焊接到金属管上之前。
15.太阳能接收管，包括外部玻璃管、流过换热流体的内部金属吸收管、以及中间真空区域，其特征在干，该太阳能接收管根据上述权利要求中所述的制造方法而制成。
全文摘要
本发明涉及一种生产太阳能接收管的方法和生产得到的管，这种类型的太阳能接收管包括外部玻璃管、流过换热流体的内部金属吸收管、以及其中产生真空的中间区域。该方法包括如下步骤i.生产金属管；ii.生产玻璃管即位于中间的一个较长的玻璃管和位于两端的两个较短的玻璃管；iii.生产可伐环或玻璃-金属过渡元件的过程；iv.将可伐环焊接到这些管上的过程；v.生产波纹管或膨胀补偿装置组件的过程；vi.将上述操作中获得的产品组装起来；vii.制造真空，并阳极氧化焊接处。
文档编号F24J2/46GK102648380SQ201080050178
公开日2012年8月22日 申请日期2010年10月4日 优先权日2009年10月5日
发明者J·A·里科·桑切斯, J·佩雷斯·福贝里达, J·阿森西亚·佩雷兹·阿雷韦瑞, N·马丁内斯·桑斯索, P·J·布姆宾·奥泰格 申请人:阿文戈亚太阳能新技术公司