CN101025308A - 承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管 - Google Patents
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Abstract
一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，由一端管头玻璃焊接封闭的小管径内玻璃管与一端管头玻璃焊接封头上设有排气管封嘴的大管径外玻璃管套装于一起，玻璃环形焊接封闭处的管头上，有与其一体的用于密封定位安装的玻璃定位管嘴，玻璃定位管嘴与大管径外玻璃管通过焊接衔接，与内玻璃管熔合为一体，形成单层玻璃圆管密封安装玻璃定位管嘴，玻璃定位管嘴的表面上设有用于与其它装置连接的螺纹或卡槽。小管径内玻璃管中安装有封闭的承压热管，承压热管吸热端或为单管、或复合有翅片，承压热管吸热端复合有光热转化材料膜，承压热管中充注有相变介质，通过连接太阳真空换能热管的玻璃定位管嘴与承压热管之间的封闭端盖组件密封连接。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，属于太阳能应用领域
背景技术
目前的全玻璃太阳真空换能热管由于结构特性均无法承压，特别是在太阳能工程方面，一旦单管爆裂则整个系统瘫痪。无法满足系统的承压运行，不能很好地使太阳能太阳真空换能热管应用于太阳能集热工程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全性高，加工容易、高效集热、热启动速度快、可承压运行的承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管。
本发明的目的是这样实现的：一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，由一端管头玻璃焊接封闭的小管径内玻璃管与一端管头玻璃焊接封头上设有排气管封嘴的大管径外玻璃管，封头同端通过消气剂金属弹卡支撑相互定位，套装于一起，另一端玻璃环形焊接封闭组成太阳真空换能热管，小管径内玻璃管内插装有两端封闭的承压热管，其玻璃环形焊接封闭处的管头上，有与其一体的用于密封定位安装的玻璃定位管嘴，玻璃定位管嘴与大管径外玻璃管通过焊接衔接，与内玻璃管熔合为一体，形成单层玻璃圆管密封安装玻璃定位管嘴，玻璃定位管嘴的表面上设有用于与其它装置连接的螺纹或卡槽；小管径内玻璃管中安装有封闭的承压热管，承压热管吸热端或为单管、或复合有翅片，承压热管吸热端复合有光热转化材料膜，承压热管中充注有相变介质，通过连接太阳真空换能热管的玻璃定位管嘴与承压热管之间的封闭端盖组件密封连接。
承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其太阳真空换能热管的外壳玻璃管上至少有两个管径，管径与管径衔接处通过圆滑连接进行变径，变径处或为安装密封面，玻璃定位管嘴的管口为密封面，玻璃定位管嘴或内面、或外面、或内外面设有螺纹或卡槽，通过封闭端盖组件与承压管连接密封。
承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其承压热管为抽真空后管内充注有相变介质两端封闭的管，小管径内玻璃管内插装的承压热管至少为一支，承压热管或为金属管，或为玻璃管，或为其它导热性能良好的管，承压热管上或设有安装定位装置，承压热管或复合连接于联箱上，与定位管嘴连接；端盖或复合连接于联箱上，与定位管嘴连接。
承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其承压热管上复合的光热转化材料膜具有耐高温、抗氧化、化学性质稳定的特性，光热转化材料膜或为碳材料膜、或为黑色金属材料膜，或为化学性质稳定的化合物膜等。
承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其封闭端盖组件为带有内螺纹或外螺纹的有限位结构的端盖，端盖上配有密封圈，或配有弹簧及防漏挡圈。
承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其一端管头玻璃焊接封闭的小管径内玻璃管，与一端管头玻璃焊接封头上设有排气管封嘴的大管径外玻璃管，或为同心套装，或为偏心套装，管口的玻璃焊接密封玻璃定位管嘴与外玻璃管的衔接处有与玻璃定位管嘴相同角度并在同一平面上的面，小管径内玻璃管与大管径外玻璃管平行套装于一起，通过消气剂金属弹卡支撑相互定位；外玻璃管的截面或为圆，或为椭圆，或为曲线与圆弧线的连接闭合线，外玻璃管有足够的强度；外玻璃管的两端的截面由或为椭圆，或为曲线与圆弧线的连接闭合线的均渐变为圆。
承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其外玻璃管上设有聚光装置，聚光装置或为设于外玻璃管上的菲涅耳透镜，或为安装于外玻璃管上的菲涅耳透镜，菲涅耳透镜与外玻璃管的结合处或通过对外玻璃管的烧熔压塑焊接将菲涅耳透镜定位；或通过其自身形变弹力撑装于外玻璃管安装定位，或通过耐高温粘接剂与玻璃外管结合处粘接安装定位；菲涅耳透镜的聚焦线为表面是换能膜板的小管径内玻璃管，其管径满足入射光线的聚焦照射；聚光装置或为设于外玻璃管上的反射聚光镜面，其中，反射聚光镜面或为内置反射聚光镜面，或为玻璃管壁反射聚光镜面；内置反射聚光镜面或为金属反射聚光镜面，或为玻璃反射聚光镜面；反射聚光镜面的横截面为曲线，玻璃反射聚光镜面与外玻璃管的结合处或通过对外玻璃管的烧熔压塑焊接将玻璃反射聚光镜面安装定位；或通过其自身形变弹力撑装于外玻璃管安装定位，或通过耐高温粘接剂与玻璃外管结合处粘接安装定位；反射聚光镜面的聚焦线为表面是换能膜板的小管径内玻璃管，其管径满足入射光线的聚焦照射；外玻璃管的曲面上或蒸镀有反射聚光镜面，反射聚光镜面的聚焦线的小管径内玻璃管，其管径满足入射光线的聚焦照射。
承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的玻璃封结端，通过安装有消气剂的支撑金属弹卡与小管径内玻璃管玻璃封结端相互支撑定位，玻璃定位管嘴、玻璃变径曲面过渡管，外玻璃管、玻璃变径曲面过渡管、玻璃过渡密封管均为外玻璃管通过玻璃模具拉伸、赶制、吹制成型，制成一端封闭单通的变径玻璃管腔。
承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其压力平衡承压密封组件为设于承压热管顶部有吸盘或吸帽的管或支架，通过压力平衡承压密封组件顶部的吸盘或吸帽，安装连接定位于上联箱顶面。
承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其承压热管或为转轴，换热内玻璃管、外玻璃管等组成的玻璃环腔管或能围绕承压管转动。
本发明的有益效果是：承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管可实现承压运行，在太阳能工程方面，不会出现单管爆裂则整个系统瘫痪的问题。安全性高，加工容易、高效集热。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1为一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的剖面示意图；
图2为其安装密封段横向A-A剖面视图；
图3为其集热段横向B-B剖面视图。
图1、图2、图3同为第一实施例。
图4为一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管设置有反射镜面的剖面示意图；
图2为其安装密封段横向A-A剖面视图；
图5为其集热段横向B-B剖面视图。
图4、图2、图5同为第二实施例。
图6为一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的太阳真空换能热管外玻璃管壁镀有反射镜面的异形管的剖面示意图；
图9为一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的太阳真空换能热管外玻璃管壁镀有反射镜面的异形管的侧视图；
图7为其安装密封段横向A-A剖面视图；
图8为其集热段横向B-B剖面视图。
图6、图7、图8、图9同为第三实施例。
图10为一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的太阳真空换能热管外玻璃管壁镀有反射镜面的异形管的侧视图；
图11为其安装密封段横向A-A剖面视图；
图12为其集热段横向B-B剖面视图。
图6、图10、图11、图12同为第四实施例。
图6为一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的太阳真空换能热管内插装反射镜面的剖面示意图；
图13为一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的太阳真空换能热管内插装反射镜面的侧视图；
图14为其集热段横向B-B剖面视图。
图6、图11、图13、图14同为第五实施例。
图15为一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的承压热管复合吸热翅片的剖面示意图；
图16为其安装密封段横向A-A剖面视图；
图17为其集热段横向B-B剖面视图。
图15、图16、图17同为第六实施例。
图19为一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的承压热管复合吸热翅片，太阳真空换能热管外玻璃管壁镀有反射镜面的异形管的剖面示意图；
图16为其安装密封段横向A-A剖面视图；
图18为其集热段横向B-B剖面视图。
图19、图16、图18同为第七实施例。
图20为一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的承压热管复合吸热翅片，太阳真空换能热管外玻璃管壁镀有反射镜面的异形管的剖面示意图；
图23为一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的承压热管复合吸热翅片，太阳真空换能热管外玻璃管壁镀有反射镜面的异形管的侧视图；
图21为其安装密封段横向A-A剖面视图；
图22为其集热段横向B-B剖面视图。
图20、图21、图22、图23同为第八实施例。
图24为一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的承压热管复合吸热翅片，太阳真空换能热管外玻璃管壁镀有反射镜面的异形管的剖面示意图；
图25为其安装密封段横向A-A剖面视图；
图26为其集热段横向B-B剖面视图。
图24、图25、图26同为第九实施例。
图27为一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的承压热管复合吸热翅片，太阳真空换能热管内插装反射镜面的剖面示意图；
图25为其安装密封段横向A-A剖面视图；
图28为其集热段横向B-B剖面视图。
图27、图25、图28同为第十实施例。
图29为一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的承压管复合连接于联箱上，与定位管嘴连接的结构示意图。图29为第十一实施例。
图30为一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的端盖复合连接于联箱上，与定位管嘴连接，承压热管的顶部安装有压力平衡承压密封组件的结构示意图。图30为第十二实施例。
图中：1、承压热管放热端、2定位支撑、3密封螺帽、4缩径管口、5变径曲面过渡管、6承压热管、7碳材料、8小管径内玻璃管、9外玻璃管、10承压热管腔、11绝热真空腔、12弹性金属支撑卡、13相变介质、14消气剂、15排气嘴、16密封圈、17聚光镜面、18吸热翅片、19联箱腔、20保温材料、21保温层壳体、22联箱、23压力平衡承压密封组件
具体实施方式
第一实施例中：一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管包括缩径管口4、变径曲面过渡管5、小管径内玻璃管8、外玻璃管9、弹性金属支撑卡12、消气剂14、排气嘴15、承压热管6、碳材料7构成，小管径内玻璃管8与外玻璃管9和变径曲面过渡管5、缩径管口4环形焊接，排气嘴15抽真空后封接，形成环形绝热真空腔11，弹性金属支撑卡12套装于小管径内玻璃管8上，通过对消气剂14的蒸镀产生消气镜面，使太阳真空换能热管的绝热真空腔11高真空。抽真空后，充注有相变介质13两端封闭的承压热管6插装于太阳真空换能热管腔内，承压热管6的表面附着碳材料7，管口处通过密封螺帽3、定位支撑2、密封圈16与缩径管口4连接固定。
第二实施例中：太阳能真空换能管的外玻璃管9的管壁镀有聚光镜面17，其它等同于第一实施例。
第三实施例中：太阳真空换能管的外玻璃管9的截面为椭圆形的异形管。其它等同于第二实施例。
第四实施例中：太阳真空换能管的外玻璃管9的截面为曲线与圆弧线的连接闭合线。其它等同于第三实施例。
第五实施例中：太阳能真空换能管内插装有聚光镜面17，其它等同于第三实施例。
第六实施例中：承压热管6复合吸热翅片18，其它等同于第一实施例。
第七实施例中：太阳能真空换能管的外玻璃管9的管壁镀有聚光镜面17，其它等同于第六实施例。
第八实施例中：太阳真空换能管的外玻璃管9的截面为椭圆形的异形管。其它等同于第七实施例。
第九实施例中：太阳真空换能管的外玻璃管9的截面为曲线与圆弧线的连接闭合线。其它等同于第七实施例。
第十实施例中：太阳能真空换能管内插装有聚光镜面17。其它等同于第七实施例。
第十一实施例中：承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的承压热管6复合连接于联箱22上，通过密封螺帽2与缩径管口4连接。其它等同于第一实施例。
第十二实施例中：承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的端盖复合连接于联箱上，通过密封螺帽2与缩径管口4连接。承压热管6的顶部安装有压力平衡承压密封组件23其它等同于第一实施例。
Claims (10)
1.一种承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，由一端管头玻璃焊接封闭的小管径内玻璃管与一端管头玻璃焊接封头上设有排气管封嘴的大管径外玻璃管，封头同端通过消气剂金属弹卡支撑相互定位，套装于一起，另一端玻璃环形焊接封闭组成太阳真空换能热管，小管径内玻璃管内插装有两端封闭的承压热管，其特征是：玻璃环形焊接封闭处的管头上，有与其一体的用于密封定位安装的玻璃定位管嘴，玻璃定位管嘴与大管径外玻璃管通过焊接衔接，与内玻璃管熔合为一体，形成单层玻璃圆管密封安装玻璃定位管嘴，玻璃定位管嘴的表面上设有用于与其它装置连接的螺纹或卡槽；小管径内玻璃管中安装有封闭的承压热管，承压热管吸热端或为单管、或复合有翅片，承压热管吸热端复合有光热转化材料膜，承压热管中充注有相变介质，通过连接太阳真空换能热管的玻璃定位管嘴与承压热管之间的封闭端盖组件密封连接。
2.根据权利要求1所述的承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其特征是：太阳真空换能热管的外壳玻璃管上至少有两个管径，管径与管径衔接处通过圆滑连接进行变径，变径处或为安装密封面，玻璃定位管嘴的管口为密封面，玻璃定位管嘴或内面、或外面、或内外面设有螺纹或卡槽，通过封闭端盖组件与承压管连接密封。
3.根据权利要求1所述的承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其特征是：承压热管为抽真空后管内充注有相变介质两端封闭的管，小管径内玻璃管内插装的承压热管至少为一支，承压热管或为金属管，或为玻璃管，或为其它导热性能良好的管，承压热管上或设有安装定位装置，承压热管或复合连接于联箱上，与定位管嘴连接；端盖或复合连接于联箱上，与定位管嘴连接。
4.根据权利要求1所述的承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其特征是：承压热管上复合的光热转化材料膜具有耐高温、抗氧化、化学性质稳定的特性，光热转化材料膜或为碳材料膜、或为黑色金属材料膜，或为化学性质稳定的化合物膜等。
5.根据权利要求1所述的承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其特征是：封闭端盖组件为带有内螺纹或外螺纹的有限位结构的端盖，端盖上配有密封圈，或配有弹簧及防漏挡圈。
6.根据权利要求1所述的承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其特征是：一端管头玻璃焊接封闭的小管径内玻璃管，与一端管头玻璃焊接封头上设有排气管封嘴的大管径外玻璃管，或为同心套装，或为偏心套装，管口的玻璃焊接密封玻璃定位管嘴与外玻璃管的衔接处有与玻璃定位管嘴相同角度并在同一平面上的面，小管径内玻璃管与大管径外玻璃管平行套装于一起，通过消气剂金属弹卡支撑相互定位；外玻璃管的截面或为圆，或为椭圆，或为曲线与圆弧线的连接闭合线，外玻璃管有足够的强度；外玻璃管的两端的截面由或为椭圆，或为曲线与圆弧线的连接闭合线的均渐变为圆。
7.根据权利要求1所述的承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其特征是：外玻璃管上设有聚光装置，聚光装置或为设于外玻璃管上的菲涅耳透镜，或为安装于外玻璃管上的菲涅耳透镜，菲涅耳透镜与外玻璃管的结合处或通过对外玻璃管的烧熔压塑焊接将菲涅耳透镜定位；或通过其自身形变弹力撑装于外玻璃管安装定位，或通过耐高温粘接剂与玻璃外管结合处粘接安装定位；菲涅耳透镜的聚焦线为表面是换能膜板的小管径内玻璃管，其管径满足入射光线的聚焦照射；聚光装置或为设于外玻璃管上的反射聚光镜面，其中，反射聚光镜面或为内置反射聚光镜面，或为玻璃管壁反射聚光镜面；内置反射聚光镜面或为金属反射聚光镜面，或为玻璃反射聚光镜面；反射聚光镜面的横截面为曲线，玻璃反射聚光镜面与外玻璃管的结合处或通过对外玻璃管的烧熔压塑焊接将玻璃反射聚光镜面安装定位；或通过其自身形变弹力撑装于外玻璃管安装定位，或通过耐高温粘接剂与玻璃外管结合处粘接安装定位；反射聚光镜面的聚焦线为表面是换能膜板的小管径内玻璃管，其管径满足入射光线的聚焦照射；外玻璃管的曲面上或蒸镀有反射聚光镜面，反射聚光镜面的聚焦线的小管径内玻璃管，其管径满足入射光线的聚焦照射。
8.根据权利要求1所述的承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其特征是：承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管的玻璃封结端，通过安装有消气剂的支撑金属弹卡与小管径内玻璃管玻璃封结端相互支撑定位，玻璃定位管嘴、玻璃变径曲面过渡管，外玻璃管、玻璃变径曲面过渡管、玻璃过渡密封管均为外玻璃管通过玻璃模具拉伸、赶制、吹制成型，制成一端封闭单通的变径玻璃管腔。
9.根据权利要求1所述的承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其特征是：压力平衡承压密封组件为设于承压热管顶部有吸盘或吸帽的管或支架，通过压力平衡承压密封组件顶部的吸盘或吸帽，安装连接定位于上联箱顶面。
10.根据权利要求1所述的承压管上复合有光热转化膜的太阳真空换能热管，其特征是：承压热管或为转轴，换热内玻璃管、外玻璃管等组成的玻璃环腔管或能围绕承压管转动。
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