专利名称：金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管的制作方法
技术领域：
金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管技术领域[0001]本实用新型涉及一种太阳能集热管，特别涉及全玻璃热管式太阳能集热管。
背景技术：
[0002]目前，市场上热管式真空太阳集热管主要有两种[0003]一种是全玻璃热管式真空太阳集热管，该集热管在非承压太阳能热水系统上得到了很好的应用，但由于冷凝端为玻璃结构，虽然能够很好的与罩玻璃管和内管实现一体化熔封，但不适合于承压式热水系统的应用。主要原因为I)现有非承压直插式的密封结构不适合与承压运行；2)若采用在冷凝端外部套装一个承压金属帽的结构，则虽然能够实现承压的目的，但玻璃和金属之间若采用刚性接触，则容易炸管，若采用柔性密封则导热性能很差，造成实际安装过程中玻璃热管的破损率很高，集热性能很差。[0004]另一种则是玻璃金属封接结构的金属热管翅片式真空集热管，该集热管由于采用金属热管结构，金属冷凝端容易实现密封和换热，承压性能和集热、换热性能良好，但这种玻璃金属熔封结构的金属热管翅片式真空集热管的成本很高，难于市场推广。 发明内容[0005]鉴于上述因素，本实用新型提供一种金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管，通过采用玻璃金属熔封结构，使其兼具上述两种结构形式的太阳能热管的优点。[0006]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是[0007]—种金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管，所述太阳能集热管具有罩玻璃管和玻璃内管蒸发端，所述罩玻璃管与玻璃内管蒸发端之间具有真空夹层，其特征在于还包括金属冷凝端，所述金属冷凝端的端口与所述玻璃内管蒸发端密封连接并构成封闭腔体，所述密封腔体内抽真空并放置换热工质。[0008]在所述罩玻璃管和玻璃内管蒸发端的端口位置熔封固定一个金属法兰，所述金属冷凝端的端口再与所述金属法兰中心位置处的通孔气密连接。[0009]所述金属冷凝端伸入所述玻璃内管蒸发端的部分还由端口延伸出一个喇叭口状的挡流板。[0010]所述挡流板的最大直径部分与所述玻璃内管蒸发端的内壁相接。[0011 ] 所述玻璃内管蒸发端与所述罩玻璃管熔接而构成所述真空夹层，所述金属冷凝端的内径与外径均与所述玻璃内管蒸发端相等，所述金属冷凝端的端口与所述玻璃内管蒸发端的端口直接熔封连接。[0012]所述玻璃内管蒸发端的端口与所述罩玻璃管环封熔接而构成所述真空夹层，所述金属冷凝端的内径与外径均与所述罩玻璃管相等，所述金属冷凝端的端口与所述罩玻璃管的端口直接熔封连接。[0013]所述金属冷凝端的端口的轴向截面上设有V字形凸尖，所述玻璃内管蒸发端的端口对应形成V字形槽。[0014]所述金属冷凝端的端口插入所述玻璃内管蒸发端内，并与所述玻璃内管蒸发端的内壁熔封连接。[0015]所述玻璃内管蒸发端的端口与所述罩玻璃管环封熔接而构成所述真空夹层，所述金属冷凝端的端口套设在所述罩玻璃管的端口外，并与所述罩玻璃管的外壁熔封连接。[0016]在所述玻璃内管蒸发端的端口处外侧壁上固定有一个或数个支撑件，所述支撑件顶抵在所述玻璃内管蒸发端与所述罩玻璃管之间。[0017]与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于由于金属冷凝端采用金属柱状结构，可以根据需要将金属冷凝端直径变小。这样在满足金属冷凝端换热的条件下，有利于金属冷凝端承压和密封设计。而玻璃内管蒸发端仍然采用常规集热管内管结构，这样既实现玻璃金属熔封结构的金属热管翅片式真空集热管所具有的良好的换热和承压性能，又具有全玻璃热管式真空太阳集热管低成本和良好的集热性能等优点， 更具有市场竞争力。
[0018]图I的结构示意图[0019]图2[0020]图3 的结构示意图[0021]图4[0022]图5 的结构示意图[0023]图6[0024]图7 的结构示意图[0025]图8 的结构示意图[0026]图9是本实用新型提供的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管的第一个实施例是图I所示实施例的改进结构示意图；是本实用新型提供的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管的第二个实施例是图3所示实施例所采用的熔封接口示意图；是本实用新型提供的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管的第三个实施例是图5所示实施例所采用的熔封接口示意图；是本实用新型提供的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管的第四个实施例是本实用新型提供的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管的第五个实施例是在图8所示的实施例上进行改进的结构示意图。
具体实施方式
[0027]如图I所示，是本实用新型提供的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管的第一个实施例的结构示意图，所述太阳能集热管具有罩玻璃管I、玻璃内管蒸发端2、金属法兰3和金属冷凝端4，在所述罩玻璃管I和玻璃内管蒸发端2的端口位置熔封固定所述金属法兰 3，使所述罩玻璃管I与玻璃内管蒸发端2之间具有真空夹层5，所述金属冷凝端4的端口再与所述金属法兰3中心位置处的通孔气密连接，以使所述金属冷凝端4的端口与所述玻璃内管蒸发端2密封连接并构成封闭腔体，所述密封腔体抽真空后放置换热工质6。其中所述金属法兰3的材质可选铜或不锈钢，所述金属冷凝端4的材质可选铜或不锈钢。[0028]由于金属冷凝端4采用金属柱状结构，可以根据需要将金属冷凝端4直径变小。这样在满足金属冷凝端4换热的条件下，有利于金属冷凝端4承压和密封设计。而玻璃内管4蒸发端2仍然采用常规集热管内管结构，这样既实现玻璃金属熔封结构的金属热管翅片式真空集热管所具有的良好的换热和承压性能，又具有全玻璃热管式真空太阳集热管低成本和良好的集热性能等优点，更具有市场竞争力。[0029]请参阅图2所示,其是图I所示实施例的改进结构,所述金属冷凝端4伸入所述玻璃内管蒸发端2的部分还由端口延伸出一个喇机口状的挡流板41,所述挡流板41的最大直径部分最好与所述玻璃内管蒸发端2的内壁相接，以使气化的换热工质6容易进入金属冷凝端4，并便于液化的换热工质6回流至玻璃内管蒸发端2中。[0030]还请参阅图3所示，是本实用新型提供的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管的第二个实施例的结构示意图，其与图I所示的第一个实施例的区别在于，所述玻璃内管蒸发端2与所述罩玻璃管I熔接而构成所述真空夹层5，所述金属冷凝端4的内径与外径均与所述玻璃内管蒸发端2相等，因此，取消了上述金属法兰3，所述金属冷凝端4的端口与所述玻璃内管蒸发端2的端口直接熔封连接。[0031]请参阅图4所示,是图3所示实施例所采用的熔封接口示意图，由图可知,所述金属冷凝端4的端口的轴向截面上设有V字形凸尖42，使所述玻璃内管蒸发端2的端口在熔封时能够形成对应的V字形槽，从而保证所述金属冷凝端4的端口与所述玻璃内管蒸发端 2稳固结合。[0032]再请参阅图5所示，是本实用新型提供的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管的第三个实施例的结构示意图，其与图3所示的第二个实施例的区别在于，所述金属冷凝端4 的端口插入所述玻璃内管蒸发端2内，并与所述玻璃内管蒸发端2的内壁熔封连接。[0033]请参阅图6所示,是图5所示实施例所采用的熔封接口示意图，由图可知,所述金属冷凝端4的端口外壁与所述玻璃内管蒸发端2的内壁贴合并熔封连接。[0034]还请参阅图7所示，是本实用新型提供的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管的第四个实施例的结构示意图，其与图I所示的第一个实施例的区别在于，所述玻璃内管蒸发端2的端口与所述罩玻璃管I环封熔接而构成所述真空夹层5，所述金属冷凝端4的内径与外径均与所述罩玻璃管I相等，因此，取消了上述金属法兰3，所述金属冷凝端4的端口与所述罩玻璃管I的端口直接熔封连接。至于所述熔封连接的细部结构，仍如图4所示，在此不予赘述。[0035]请参阅图8所示，是本实用新型提供的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管的第五个实施例的结构示意图，其与图7所示的第四个实施例的区别在于，所述金属冷凝端4的端口套设在所述罩玻璃管I的端口外，并与所述罩玻璃管I的外壁熔封连接。具体熔封结构如图6所示，在此不予赘述。[0036]接着请参阅图9所示，其是在图8所示的第五个实施例的基础上进行改进，在所述玻璃内管蒸发端2的端口处外侧壁上固定有一个或数个支撑件7，所述支撑件7顶抵在所述玻璃内管蒸发端2与所述罩玻璃管I之间。由于所述支撑件7 —般为金属、玻璃、陶瓷等固体材料构成，其形状可以环形结构、薄片结构、弹簧结构等，可达到提高刚性或弹性支撑的目的。[0037]上述所有实施例中，所述金属冷凝端4长度可选为所述集热管总长度的1°/Γ40% ； 所述金属冷凝端4的外径可选为所述罩玻璃管I的外径的59TllO%。[0038]以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管，所述太阳能集热管具有罩玻璃管和玻璃内管蒸发端，所述罩玻璃管与玻璃内管蒸发端之间具有真空夹层，其特征在于还包括金属冷凝端，所述金属冷凝端的端口与所述玻璃内管蒸发端密封连接并构成封闭腔体，所述密封腔体内抽真空并放置换热工质。
2.根据权利要求I所述的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管，其特征在于在所述罩玻璃管和玻璃内管蒸发端的端口位置熔封固定一个金属法兰，所述金属冷凝端的端口再与所述金属法兰中心位置处的通孔气密连接。
3.根据权利要求2所述的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管，其特征在于所述金属冷凝端伸入所述玻璃内管蒸发端的部分还由端口延伸出一个喇叭口状的挡流板。
4.根据权利要求3所述的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管，其特征在于所述挡流板的最大直径部分与所述玻璃内管蒸发端的内壁相接。
5.根据权利要求I所述的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管，其特征在于所述玻璃内管蒸发端与所述罩玻璃管熔接而构成所述真空夹层，所述金属冷凝端的内径与外径均与所述玻璃内管蒸发端相等，所述金属冷凝端的端口与所述玻璃内管蒸发端的端口直接熔封连接。
6.根据权利要求I所述的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管，其特征在于所述玻璃内管蒸发端的端口与所述罩玻璃管环封熔接而构成所述真空夹层，所述金属冷凝端的内径与外径均与所述罩玻璃管相等，所述金属冷凝端的端口与所述罩玻璃管的端口直接熔封连接。
7.根据权利要求5或6所述的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管，其特征在于所述金属冷凝端的端口的轴向截面上设有V字形凸尖，所述玻璃内管蒸发端的端口对应形成 V字形槽。
8.根据权利要求I所述的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管，其特征在于所述金属冷凝端的端口插入所述玻璃内管蒸发端内，并与所述玻璃内管蒸发端的内壁熔封连接。
9.根据权利要求I所述的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管，其特征在于所述玻璃内管蒸发端的端口与所述罩玻璃管环封熔接而构成所述真空夹层，所述金属冷凝端的端口套设在所述罩玻璃管的端口外，并与所述罩玻璃管的外壁熔封连接。
10.根据权利要求9所述的金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管，其特征在于在所述玻璃内管蒸发端的端口处外侧壁上固定有一个或数个支撑件，所述支撑件顶抵在所述玻璃内管蒸发端与所述罩玻璃管之间。
专利摘要本实用新型提供一种金属冷凝端玻璃热管式太阳能集热管，所述太阳能集热管具有罩玻璃管、玻璃内管蒸发端和金属冷凝端，所述罩玻璃管与玻璃内管蒸发端之间具有真空夹层，所述金属冷凝端的端口与所述玻璃内管蒸发端密封连接并构成封闭腔体，所述密封腔体内抽真空并放置换热工质。由于金属冷凝端采用金属柱状结构，可以根据需要将金属冷凝端直径变小。这样在满足金属冷凝端换热的条件下，有利于金属冷凝端承压和密封设计。而玻璃内管蒸发端仍然采用常规集热管内管结构，这样既实现玻璃金属熔封结构的金属热管翅片式真空集热管所具有的良好的换热和承压性能，又具有全玻璃热管式真空太阳集热管低成本和良好的集热性能等优点，更具有市场竞争力。
文档编号F24J2/46GK202747673SQ20122040749
公开日2013年2月20日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者黄哲林, 李旭光, 韩成明, 陈华林 申请人:北京清华阳光能源开发有限责任公司, 北京华业阳光新能源有限公司, 河南华顺阳光新能源有限公司