专利名称：一种中温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利用太阳能集热的装置，尤其涉及一种中温太阳能真空集热管。
背景技术：
太阳能作为一种清洁无污染的新能源，近年来受到人们越来越多的关注和使用。 目前常用的太阳能集热装置为太阳能真空集热管，它分为常温真空集热管、中温真空集热管和中高温真空集热管三种。其中，常温真空集热管价格低廉，但集热效率不高，工作温度也较低；高温真空集热管集热效率高，最高工作温度可达40(TC 450°C，但成本较高；中温真空集热管集热效率高，成本较中高温集热管低，适用于中温蒸汽锅炉等项目，故具有广泛的应用前景，市场潜力巨大。然而现有的中温太阳能真空集热管的最高温度为200 250°C，通常的应用范围仅为120°C 160°C之间，且生产工艺复杂，加工周期较长。
发明内容本实用新型的目的是提供一种工艺简单、太阳光利用率高、应用范围广的中温太阳能真空集热管。本实用新型的一种中温太阳能真空集热管，包括金属内管、带法兰的玻璃外管，所述金属内管套入玻璃外管之中，金属内管与玻璃外管的法兰通过金属波纹管连接，金属内管与玻璃外管之间形成密闭空腔，金属波纹管与玻璃外管的法兰之间设有可伐合金环，金属波纹管全部位于密闭空腔中。本实用新型的优点在于，所述的中温太阳能真空集热管，由于包括金属内管、带法兰的玻璃外管，金属内管套入玻璃外管之中，玻璃外管的法兰端与金属内管密封连接，金属内管与玻璃外管之间形成密闭空腔，集玻璃管和金属管的优点于一身，工艺简单、太阳光利用率高、应用范围广。
图1为本实用新型中温太阳能真空集热管的结构示意图。图中1-金属内管 2-金属过渡环 3-可伐合金环 4-金属压封丝5-玻璃外管 6-金属波纹管 7-连接法兰 8-长效吸气剂9-抽气口 10-吸收涂层 11-密闭空腔
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。本实用新型是一种中温太阳能真空集热管，较佳的具体实施方式
如图1所示，包括金属内管1、带法兰的玻璃外管5，所述金属内管1套入玻璃外管5之中，玻璃外管5的法兰端与金属内管1密封连接，金属内管1与玻璃外管5之间形成密闭空腔11。金属内管1 的两端分别设有连接法兰7，方便用于与其他设备或管路的连接。中温太阳能真空集热管工作时，集热介质在金属内管1内流动，太阳光透过玻璃外管5照射到金属内管1上，金属内管1吸收太阳能并转化为热能，传递给集热介质，玻璃外管5与密闭空腔11起到保温作用，为了使密闭空腔11起到有效的保温作用，密闭空腔11 内最好为真空。所以最好在玻璃外管5上设有抽气口 9，用于抽走密闭空腔11内部的气体， 使密闭空腔11为真空，抽气结束后，要把该抽气口 9密封。为了使密闭空腔11内保持较高的真空度，减小密闭空腔11内的空气密度，降低对流热损，密闭空腔11内最好设有长效吸气剂8。长效吸气剂8可以固定在金属管上，也可以固定于金属过渡环2上，主要用来吸收集热管内部的气体。所述的金属内管1与玻璃外管5的连接处设有金属波纹管6，金属波纹管6焊接在金属内管1上，金属波纹管1全部位于密闭空腔11中，金属波纹管6连接金属过渡环2，金属过渡环2连接可伐合金环3，可伐合金环3通过金属压封丝4与玻璃外管5的法兰端压封在一起，然后再与金属过渡环2进行激光密封焊接。本实用新型利用金属波纹管6的密闭性及可伸缩性，来保持密闭空腔11内的真空度及抵消部分由于热胀冷缩产生的应力。本实用新型采用可伐合金环3通过金属压封丝4与玻璃外管5的法兰端压封在一起，然后再与金属过渡环2进行激光密封焊接，在一定程度上解决了玻璃罩管5和可伐合金环3的热匹配问题，而且也保证了密闭空腔11良好的气密性。可伐合金环3的主要作用是实现玻璃和金属的匹配焊接过渡，保证集热管的密闭性。此种过渡方式可加大金属-玻璃的结合强度，大大提高该集热管的使用寿命和安全性。金属内管1上最好涂有耐高温吸收涂层10，耐高温的选择性吸收涂层10涂镀在金属内管1上，涂层的最高工作温度在600°c 800°C，远高于现有的涂层使用温度，可以使集热介质产生更高的温度。金属内管1最好采用耐腐蚀、高热导性及高寿命的金属材料制造，可以承受600°C 的高温，并且可以承受0. 1 压力的集热介质，应用范围广。所述的玻璃外管5为三段玻璃管对接成型，材料为3. 3高硼硅玻璃。本实用新型是一种金属-玻璃复合结构的中温太阳能真空集热管，集玻璃管和金属管的优点于一身，太阳光利用率高，工艺简单，应用广泛。在采用了波纹管内部放置等优良设计的基础上，又有所改进。区别于一般集热管的特点是增大了太阳光利用率，热转化效率得到大大提高。另外，由于玻璃法兰端采用了压封工艺，使玻璃罩管与金属内管的连接更加可靠，气密性更好，且压封速度快，加工效率高，成本低廉。最高使用温度为300°C，适用于蒸汽锅炉及其他类似的太阳能应用装置，具有广泛的市场前景和应用价值。
权利要求1.一种中温太阳能真空集热管，其特征在于，包括金属内管、带法兰的玻璃外管，所述金属内管套入玻璃外管之中，金属内管与玻璃外管的法兰通过金属波纹管连接，金属内管与玻璃外管之间形成密闭空腔，金属波纹管与玻璃外管的法兰之间设有可伐合金环，金属波纹管全部位于密闭空腔中。
2.根据权利要求1所述的一种中温太阳能真空集热管，其特征在于，金属波纹管焊接在金属内管上。
3.根据权利要求1所述的一种中温太阳能真空集热管，其特征在于，所述的金属波纹管连接金属过渡环，金属过渡环连接可伐合金环，可伐合金环通过金属压封丝与玻璃外管的法兰端压封在一起，然后再与金属过渡环进行密封焊接。
4.根据权利要求1所述的一种中温太阳能真空集热管，其特征在于，所述的玻璃外管上设有抽气口。
5.根据权利要求1所述的一种中温太阳能真空集热管，其特征在于，所述的密闭空腔为真空。
6.根据权利要求1所述的一种中温太阳能真空集热管，其特征在于，所述的密闭空腔内设有长效吸气剂。
7.根据权利要求1所述的一种中温太阳能真空集热管，其特征在于，所述的金属内管的两端分别设有连接法兰。
8.根据权利要求1所述的一种中温太阳能真空集热管，其特征在于，所述的玻璃外管为三段玻璃管对接成型，材料为3. 3高硼硅玻璃。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的一种中温太阳能真空集热管，其特征在于，所述的金属内管涂有耐高温吸收涂层。
专利摘要本实用新型公开了一种中温太阳能真空集热管，包括金属内管、带法兰的玻璃外管，金属内管套入玻璃外管之中，两端密封连接，连接处设有金属波纹管和可伐合金环，玻璃外管的法兰端与可伐合金环进行压封连接，玻璃外管和金属内管通过金属过渡环连接，形成一个密闭的真空状态的空间。吸热部分是在金属管上涂镀一层耐高温的选择性吸收涂层构成。集玻璃管和金属管的优点于一身，工艺简单，太阳光利用率高，最高使用温度为300℃，应用范围广，还可方便与其他设备或管路的连接。
文档编号F24J2/46GK201945073SQ20112003943
公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月16日 优先权日2011年2月16日
发明者刘荣, 刘雪莲, 张秀廷, 王淑芹, 王静, 范兵 申请人:北京天瑞星真空技术开发有限公司