建筑物及其模块、真空集热管组件及全玻璃真空集热管的制作方法

本实用新型涉及真空集热管以及构造建筑物的建筑模块。

背景技术：

太阳能真空集热管是对太阳能光热利用的有效方式，其基本结构通常由有透光作用的玻璃外管、布置有太阳能吸热膜的内管、内外管间的真空夹层等组成。在实用新型人提出的专利申请号为“CN200920214074.X”、“201310220062.9”的专利文献中有相关记载。

该集热管具备成本低、效率高，有利于普及的技术特点。然而，太阳能真空集热管之间的连接由于需要考虑绝热保温因素，通常采用发泡保温的集箱结构或对连接处布置厚度为3-5公分厚度的保温材料。这样的连接方式导致施工不方便，成本高，而且安装在建筑外表面时，影响建筑的美观。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种直通型全玻璃真空集热管，其容许两两集热管之间以接头尺寸小的方式连接。

本实用新型的另一目的在于提供建筑物及其模块、真空集热管组件，其包含前述全玻璃真空集热管。

一种直通型全玻璃真空集热管包括管本体，所述管本体包括内管、外管以及位于内管、外管之间的真空夹层，外管可透过阳光，内管的外表面或内部布置有吸收太阳辐射的太阳能集热材料，其中，所述真空集热管端部还包括在所述管本体的至少一端延伸设置的连接管口，所述连接管口的形状为缩口或扩口状。

在所述的直通型全玻璃真空集热管的一个实施方式中，所述连接管口包括由内管、外管、真空夹层分别延伸出的内管延伸部、外管延伸部以及夹层延伸部。

在所述的直通型全玻璃真空集热管的一个实施方式中，所述连接管口为单层玻璃。

一种真空集热管组件，包括多根直通型全玻璃真空集热管，该多根中的至少部分为任一项前述的直通型全玻璃真空集热管，所述至少部分的两两该真空集热管之间的连接结构为：

一个真空集热管的缩口状的连接管口插入到另一集热管的匹配管口；或者

一个真空集热管的扩口状的连接管口套在另一集热管的匹配管口的外周；

其中，该连接管口和所述匹配管口之间由密封材料密封。

一种建筑模块，包括并列连接在一起的多根直通型全玻璃真空集热管，该多根中的至少部分为任一前述的直通型全玻璃真空集热管。

在所述的建筑模块的一个实施方式中，所述多根直通型全玻璃真空集热管背面布置有密封防水的屋面材料，所述屋面材料与所述多根直通型全玻璃真空集热管形成屋面瓦片结构。

在所述的建筑模块的一个实施方式中，所述真空集热管之间保持有至少2毫米的间隔。

在所述的建筑模块的一个实施方式中，该多根直通型全玻璃真空集热管的至少一侧的端部均具有缩口状或扩口状的连接管口。

在所述的建筑模块的一个实施方式中，该建筑模块还包括将多根直通型全玻璃真空集热管连接在一起的连接装置，所述连接装置包括竖直方向延展的支撑板，所述支撑板具有多个安装孔，所述安装孔的孔径大于呈缩口装的所述连接管口的外径且小于集热管的管本体的外径。

一种建筑物，至少部分由中任一所述的建筑模块铺设而成，两两所述建筑模块之间的真空集热管之间的连接结构为：

一个真空集热管的缩口状的连接管口插入到另一集热管的匹配管口；或者

一个真空集热管的扩口状的连接管口套在另一集热管的匹配管口的外周；

其中，该连接管口和所述匹配管口之间由密封材料密封。

在所述的建筑物的一个实施方式中，所述建筑模块在真空集热管轴线方向相对水平方向倾斜布置，位于上侧的连接管口内径大于位于下侧的匹配管口的外径。

在所述的建筑物的一个实施方式中，所述连接结构的外周侧套有环形保护套。

在所述的建筑物的一个实施方式中，该建筑物还包括支撑板，所述支撑板具有多个安装孔，在所述支撑板的上、下侧分别在竖直方向上布置有所述建筑模块，所述安装孔的孔径大于所述支撑板下侧的所述连接管口的外径且小于所述支撑板上侧的匹配管口的外径。

根据本实用新型的真空集热管，能实现简单可靠的流道连接，并能避免采用厚大的保温材料结构可以大大降低成本，并能提高太阳能集热器与建筑结合的整体美观度。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是直通型全玻璃真空集热管之间连接结构的第一实施方式的局部剖视图。

图2是直通型全玻璃真空集热管之间连接结构的第二实施方式的局部剖视图。

图3是直通型全玻璃真空集热管之间连接结构的第三实施方式的局部剖视图。

图4是直通型全玻璃真空集热管之间连接结构的第四实施方式的局部剖视图。

图5是太阳能建筑模块的第一实施方式的立体图。

图6是太阳能建筑模块的第二实施方式的立体图。

图7是图6中I处的局部放大视图。

图8是图6中II处的局部放大视图。

图9是图6所示太阳能建筑模块的主视图。

图10是图9中III处的局部放大视图。

图11是图6所示太阳能建筑模块的侧视图。

图12是太阳能建筑模块的第三实施方式的立体图。

图13是图5所示的太阳能建筑模块拼接的示意图。

图14示出一种应用太阳能建筑模块的建筑物的示意图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本实用新型的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

如图1所示，直通型全玻璃真空集热管(在后面简称真空集热管)1、2连接。真空集热管2包括管本体21，管本体21包括内管220、外管200以及位于内管220、外管200之间的真空夹层210，外管200可透过阳光，内管220的外表面或内部布置有吸收太阳辐射的太阳能集热材料(在图中未示出)，真空集热管2的端部还包括在管本体21的至少一端延伸设置的连接管口21，连接管口21的形状为缩口，另一端的管口22为匹配管口，与缩口状的连接管口相匹配。在图1中真空集热管1、2是相同结构，例如真空集热管1包括管本体11，管本体11包括内管120、外管100以及位于内管120、外管100之间的真空夹层110，左端为连接管口13而右端为匹配管口12。在另一实施方式中，真空集热管1、2的结构有差别，例如真空集热管1两端均为直管口。

如图1所示，缩口状的连接管口21插入匹配管口22，连接管口21和匹配管口22之间设置有密封元件3，密封元件3可以固定在连接管口21外周，或者固定在匹配管口22的内周侧。密封元件3可以采用聚氟四乙烯。连接管口21为单层玻璃材质。缩口状的连接管口21一方面不会实质性地影响真空集热管的通径，缩口状的连接管口21对通径的影响大概在3-5mm之间，另一方面在两真空集热管的连接处不会有影响视觉效果的厚度呈现出来。

与图1所示的实施方式不同的是，在图2所示的实施方式中，连接管口21包括由内管220、外管200、真空夹层210分别延伸出的内管延伸部220A、外管延伸部200A以及夹层延伸部210A。连接管口21也为缩口形状。同样地，缩口状的连接管口21一方面不会实质性地影响真空集热管的通径，另一方面在两真空集热管的连接处不会有影响视觉效果的厚度呈现出来。

图3示出了真空集热管1、2之间的第三实施方式，真空集热管2包括管本体21，管本体21包括内管220、外管200以及位于内管220、外管200之间的真空夹层210，外管200可透过阳光，内管220的外表面或内部布置有吸收太阳辐射的太阳能集热材料(在图中未示出)，真空集热管2的端部还包括在管本体21的至少一端延伸设置的连接管口21，连接管口21的形状为扩口，另一端的管口22为匹配管口，与缩口状的连接管口相匹配，其为直管口。在图3中真空集热管1、2是相同结构，例如真空集热管1包括管本体11，管本体11包括内管120、外管100以及位于内管120、外管100之间的真空夹层110，真空集热管1的左端为扩口状的连接管口13而右端为匹配管口12。在另一实施方式中，真空集热管1、2的结构有差别，例如真空集热管1两端均为直管口。

如图3所示，扩口状的连接管口21套在匹配管口22外周侧，连接管口21和匹配管口22之间设置有密封元件3，密封元件3可以固定在连接管口21内周，或者固定在匹配管口22的外周侧。密封元件3可以采用聚氟四乙烯。连接管口21为单层玻璃材质。扩口状的连接管口21一方面不会实质性地影响真空集热管的通径，另一方面在两真空集热管的连接处不会有影响视觉效果的厚度呈现出来，由于扩口而影响到的连接厚度大概在3mm左右。

与图3所示的实施方式不同的是，在图4所示的实施方式中，连接管口21包括由内管延伸部220、外管200、真空夹层210分别延伸出的内管延伸部220A、外管延伸部200A以及夹层延伸部210A。连接管口21也为扩口形状。同样地，扩口状的连接管口21一方面不会实质性地影响真空集热管的通径，另一方面在两真空集热管的连接处不会有影响视觉效果的厚度呈现出来。

图5示出了太阳能建筑模块的一个实施方式，其可以用作遮阳板，用于搭建遮阳篷、遮阳顶等等。该太阳能建筑模块包括多根真空集热管4，真空集热管4具有图1至图4中示出的任一真空集热管结构，例如，在该建筑模块的一侧的所有真空集热管的管口为缩口状或扩口状的连接管口，或者部分为匹配管口，而部分为连接管口，即部分为缩口状或扩口状的连接管口，而部分为匹配这些缩口状或扩口状的连接管口的匹配管口，该建筑模块的另一侧的管口同样如此。在图5中扩口状或缩口状的结构由于其尺寸相对于整体长度较小，因此从视觉上看没有显示出来。在该建筑模块中，在真空集热管4的两端分别通过模块连接装置5连接，模块连接装置5例如为连接在一起的多个抱箍，抱箍内侧壁设置有橡胶垫片。如图13所示，两太阳能建筑模块对接，对接处的连接结构如图1至图4中任一连接方式，密封元件可连接在一起，形成密封接头3’，以简化安装步骤，此外，如前所述密封元件可以预先固定在对接的连接管口或者匹配管口。在另一实施方式中，该多根真空集热管4之间设置有防雨密封材料，这样其还可用于遮雨棚。

图6示出了太阳能建筑模块的第二实施方式，整体屋面瓦片结构，可用于铺设屋顶，在图6中两该太阳能建筑模块对接组装在一起。该太阳能建筑模块包括多根并列设置的真空集热管1或2，该真空集热管采用如图1至图4中示出的任一种集热管结构形式，如图6和图11所示，这些真空集热管1或2铺设在基层8上，基层8采用防水建筑材料制成，其与真空集热管1或2之间采用可拆卸或不可拆卸的方式固定连接。如图7、和图8、图9、图10所示，建筑模块的一端的管口为缩口状的连接管口，其与另一建筑模块的管口即匹配管口插接。缩口状的连接管口上固定套有密封元件。除了图7和图8所示的实施方式外，两建筑模块的对接结构可以是图1至图4中示出的任一种连接结构。通过屋面瓦片结构的太阳能建筑模块，可直接替代传统的屋面瓦片，即太阳能集热模块与建筑模块融合为一个整体。如前所述，由于集热管连接处的连接厚度在视觉上不会明显增加，采用此类太阳能建筑模块铺设的屋顶与传动的屋面瓦片从外观上看，不存在不利影响。

如图14所示，图6至图10中示出的太阳能建筑模块在屋顶倾斜布置，在南墙成为建筑遮阳结构或者屋顶结构6。

而图5示出的太阳能建筑模块在东墙或西墙竖直布置成为另一类建筑遮阳结构7。

在图6示出的实施方式中，还可以考虑一些具体的设计，例如在各个建筑模块中，真空集热管之间保持2毫米以上间隔。再如，在管口连接处设置环形保护套。又如，在真空集热管背面布置如沥青等屋面材料对真空集热管进行定位和密封真空集热管间的间隙，沿轴线倾斜的瓦面在前述管口连接处采用上大下小的连接顺序，即位于斜上方上侧的建筑模块的管口口径要大于位于斜下方的建筑模块的管口口径，这样可以有效避免雨水在连接处汇集。

同样地，在图5示出的实施方式中，也可以考虑一些具体的结构设计，例如当将图5所示的建筑模块拼装成南墙遮阳结构或东墙和西墙竖直遮阳结构时，在集热管间保留间隙，间隙例如为2mm，集热管间通过前述夹紧装置5连接和固定，太阳能建筑模块安装在墙体支持结构上，并相互间插接连接，插接连接处可以布置有装饰和辅助支撑的环形外套。

图12示出了太阳能建筑模块的第三实施方式，其安装方式为壁挂连接方式，该太阳能建筑模块包括多根并列设置的集热管4，这些集热管4由模块连接装置8连接在一起，模块连接装置8包括水平延伸的壁挂板81和竖直延伸的支撑板82，支撑板82连接在壁挂板81上，在支撑环板82上设置多个安装孔83，安装孔83的孔径小于集热管4的管本体的外径，而大于缩口状连接管口的外径，如此支撑板即可以起到支撑作用，也可以方便集热管的插接。壁挂板81安装在竖直的建筑体上，例如竖直墙壁上。集热管4的重量传递到支撑板82，支撑板82再将整体重量传递到壁挂板81上，由壁挂板81安装在竖直的建筑体上。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。