CN101089511A - 一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管 - Google Patents
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Abstract
一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，由外玻璃管、金属支撑弹卡、保温隔套、内集热管等组成。太阳真空集热管的尾部真空腔内安装有保温隔套，保温隔套内壁通过内金属支撑弹卡与内集热管尾部封闭端头支撑接触，太阳真空集热管尾部的外玻璃管封闭端头内壁通过外金属支撑弹卡与保温隔套外壁支撑接触，形成互相套装通过保温隔套过渡连接的安装定位自由端。本装置用于太阳能光热转化方面，在不影响真空集热管效率的同时，解决了尾端散热的问题。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，属于太阳能应用领域。
背景技术
目前，公知的太阳能真空集热管自诞生以来其尾部自由端都安装有一弹性金属支撑卡，它在完成支撑等功能的同时，也架起了散热的桥梁，此金属支撑卡与环境之间只要存在温差，它就不停地向外传递热量。温差越大、支撑点越多、金属支撑卡越厚、越宽热损失越多，使得真空管自身的热效率降低，极大的影响了太阳能集热元件的保温特性，使的太阳能热水器保温性能下降。
发明内容：
为了解决太阳能真空集热管弹性金属支撑卡散热的问题，发明了管尾带有保温隔套的太阳真空集热管。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，由外玻璃管、金属支撑弹卡、保温隔套、内集热管等组成，在太阳真空集热管的尾部真空腔内安装有保温隔套，保温隔套内壁通过内金属支撑弹卡与内集热管尾部封闭端头支撑接触，太阳真空集热管尾部的外玻璃管封闭端头内壁通过外金属支撑弹卡与保温隔套外壁支撑接触，形成互相套装通过保温隔套过渡连接的安装定位自由端。
一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其保温隔套为一端缩口或封闭的玻璃管头，玻璃保温管头具有低导热特性。
一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其保温隔套为一端缩口或封闭的陶瓷管头，陶瓷保温管头具有低导热特性。
一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其外金属支撑弹卡与内金属支撑弹卡相互交错布置安装于保温隔套上，要求内外金属支撑弹卡之间的接触点最远，实现其最佳绝热效果。
一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其内集热管封闭端头或为等径结构，或为缩径结构。
一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其内集热管或为玻璃管，或为金属管。
一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其内集热管的导电换能膜板上，有导电电极玻璃封接导出构成静电防结垢装置，金属弹卡为紧密包裹在内集热管外壁导电换能膜板上的弹性管箍，弹性管箍与导电电极电连接，导电电极从外玻璃管上玻璃封接导出。使用时，将导体接入直流电源，可使内集热管外壁与导电换能膜板表面接触处带上负电荷，通过感应，使集热管水腔内壁上带上正电荷而呈酸性，阻止金属离子在集热管内壁上结垢。
一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其内集热管的换能膜板为光伏电池与导热材料的复合体。光伏电池通过与其电连接的金属导线通过玻璃封接导出。实现真空集热管热电双效产出，并对光伏电池冷却。
一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其内集热管内壁上支撑安装有带支撑架的耐水、耐热、抗老化的管状物，管状物或为刚性，或为弹性材料，或为密封充气管制造。
一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其真空集热管的管口安装有玻璃定位管嘴，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；太阳真空集热管腔内安装有封闭的承压热管，承压热管中充注有相变介质，内集热管内壁与两端封闭的承压热管之间填充有导热介质，通过连接太阳真空集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。
本发明的有益效果是：本发明在真空集热管吸热的同时，实现尾端保温。这一技术可低成本且方便地大幅度降低真空管尾部热损耗，从而使所有用金属支撑卡支撑的太阳能真空集热管的热效率得到提高。
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为一种内集热管管尾带有缩径管头，安装有保温隔套的太阳真空集热管的结构示意图；
图2为一种内集热管管尾带有缩径管头，安装有保温隔套，真空集热管口带有定位管嘴的太阳真空集热管的结构示意图；
图3为一种内集热管管尾带有缩径管头，安装有保温隔套，真空集热管安装有反射镜面的变径太阳真空集热管的主剖面示意图；
图4为一种内集热管管尾带有缩径管头，安装有保温隔套，真空集热管安装有反射镜面的变径太阳真空集热管的侧视图；
图3、图4同为一实施例。
图5为一种内集热管管尾带有缩径管头，安装有保温隔套，真空集热管外玻璃管管尾为缩径结构，真空集热管插装有反射镜面的变径太阳真空集热管的主剖面示意图；
图6为一种内集热管管尾带有缩径管头，安装有保温隔套，真空集热管外玻璃管管尾为缩径结构，真空集热管插装有反射镜面的变径太阳真空集热管的侧视图；
图5、图6同为一实施例。
图7为一种真空集热管安装有保温隔套，真空集热管插装有反射镜面的变径太阳真空集热管的主剖面示意图；
图8为一种真空集热管安装有保温隔套，真空集热管插装有反射镜面的变径太阳真空集热管的侧视图；
图7、图8同为一实施例。
图9为一种真空集热管安装有保温隔套，真空集热管插装有反射镜面，并带有放热端的变径太阳真空集热管的主剖面示意图；
图10为一种真空集热管安装有保温隔套，真空集热管插装有反射镜面，并带有放热端的变径太阳真空集热管的侧视图；
图9、图10同为一实施例。
图11为一种真空集热管安装有保温隔套，真空集热管插装有反射镜面，并带有放热端和防爆安全阀的变径太阳真空集热管的主剖面示意图；
图12为一种真空集热管安装有保温隔套，真空集热管插装有反射镜面，并带有放热端和防爆安全阀的变径太阳真空集热管的侧视图；
图11、图12同为一实施例。
图13为一种真空集热管安装有保温隔套，内集热管为有金属热管并带有翅片，金属热管的冷凝段为变径结构的太阳真空集热管剖面示意图。
图14为一种真空集热管安装有保温隔套，内集热管为有金属热管并带有翅片的太阳真空集热管剖面示意图。
图15为一种管尾带有保温隔套，内集热管的导电换能膜板上，有导电电极玻璃封接导出的太阳真空集热管的结构示意图。
图16为一种管尾带有保温隔套，内集热管的导电换能膜板上，有导电电极玻璃封接导出，真空集热管口带有定位管嘴的太阳真空集热管的结构示意图。
图17为一种管尾带有保温隔套，内集热管的导电换能膜板上，有导电电极玻璃封接导出，真空集热管腔安置有导流器，真空集热管安装有反射镜面的变径太阳真空集热管的主剖面示意图；
图18为一种管尾带有保温隔套，内集热管的导电换能膜板上，有导电电极玻璃封接导出，真空集热管腔安置有导流器，真空集热管安装有反射镜面的变径太阳真空集热管的侧视图；
图17、图18同为一实施例。
图19为一种管尾带有保温隔套，内集热管的导电换能膜板上，有导电电极玻璃封接导出，真空集热管腔插装有传热热管，真空集热管安装有反射镜面的变径太阳真空集热管的主剖面示意图；
图20为一种管尾带有保温隔套，内集热管的导电换能膜板上，有导电电极玻璃封接导出，真空集热管腔插装有传热热管，真空集热管安装有反射镜面的变径太阳真空集热管的侧视图；
图19、图20同为一实施例。
图21为一种管尾带有保温隔套，内集热管的换能膜板为光伏电池与导热材料的复合体，真空集热管腔插装有传热热管，真空集热管安装有反射镜面的变径太阳真空集热管的主剖面示意图；
图22为一种管尾带有保温隔套，内集热管的换能膜板为光伏电池与导热材料的复合体，真空集热管腔插装有传热热管，真空集热管安装有反射镜面的变径太阳真空集热管的侧视图；
图21、图22同为一实施例。
图23为一种管尾带有保温隔套，内集热管的换能膜板为光伏电池与导热材料的复合体，真空集热管安装有反射镜面，并带有放热端和玻璃安全阀，外玻璃管变径安装的太阳真空集热管的主剖面示意图；
图24为一种管尾带有保温隔套，内集热管的换能膜板为光伏电池与导热材料的复合体，真空集热管安装有反射镜面，并带有放热端和玻璃安全阀，外玻璃管变径安装的太阳真空集热管的侧视图；
图21、图22同为一实施例。
图中：1内集热管、2绝热真空腔、3真空集热管换能膜、4真空集热管外玻璃管、5变径内集热管头、6外弹性金属支撑卡、7消气剂、8管尾护套、9内弹性金属支撑卡、10保温隔套、11缩径管口、12聚光镜面、13变径曲面过渡管、14真空集热管冷凝段、15节流热交换装置、16节流热交换装置定位弹卡、17相变介质、18玻璃安全阀、19注液封嘴、20导热颗粒、21金属热管、22金属热管吸热板、23导电电极、24导流器、25密封螺帽、26热管、27导热材料、28光伏电池、29金属玻璃封接点
具体实施方式：
如图1所示：一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，包括真空集热管内集热管1、真空集热管外玻璃管4、真空集热管换能膜3、弹性金属支撑卡、消气剂7、排气嘴、排气嘴管尾护套8构成，镀有真空集热管换能膜3的真空集热管内集热管1与真空集热管外玻璃管4环形焊接，真空集热管内集热管1的尾部安装有变径内集热管头5，太阳真空集热管的尾部真空腔内安装有保温隔套10，保温隔套10的内壁通过内金属支撑弹卡9与内集热管1尾部的变径内集热管头5支撑接触，太阳真空集热管尾部的外玻璃管4封闭端头的内壁通过外金属支撑弹卡6与保温隔套10外壁支撑接触。通过排气嘴抽真空后封接，形成环形绝热真空腔2，通过对安装在外弹性金属支撑卡6上的消气剂7蒸镀产生消气镜面，使真空管的环腔高真空。
如图2所示，真空集热管的管口处安装有缩径管口11，其它等同于图1。
如图3、图4所示：真空集热管的外玻璃管4为变径安装，太阳真空集热管的尾部真空腔内安装有保温隔套10，保温隔套10的内壁通过内金属支撑弹卡9与内集热管1的尾部封闭端头支撑接触，太阳真空集热管尾部的外玻璃管4封闭端头内壁通过外金属支撑弹卡6与保温隔套10外壁支撑接触，外玻璃管4上插装有聚光镜面12。其它等同于图2。
如图5、图6所示：真空集热管的外玻璃管4的管口通过变径曲面过渡管13与缩径管口11封接，外玻璃管4、内集热管1的管头为缩径结构，其它等同于图3、图4。
如图7、图8所示：真空集热管的外玻璃管4的管口通过变径曲面过渡管13与缩径管口11封接，其它等同于图3、图4。
如9、图10所示：一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，包括真空集热管外玻璃管4、真空集热管内集热管1、变径曲面过渡管13、真空集热管换能膜3、弹性金属支撑卡、消气剂7、排气嘴、节流热交换装置15、节流热交换装置定位弹卡16、相变介质17构成。两端玻璃焊接封头的真空集热管内集热管1的底部充注有相变介质17，节流热交换装置15通过节流热交换装置定位弹卡16同心定位于真空集热管内集热管1的集热段与放热段之间。真空集热管内集热管1的一端对应真空集热管外玻璃管4的封头端，真空集热管外玻璃管4开口通过变径曲面过渡管13与真空集热管内集热管1的外壁环形密封玻璃焊接，形成套装在一起的玻璃管环形腔体，依次为真空集热管外玻璃管4、绝热真空腔2、真空集热管内集热管1、导热工质玻璃管腔、节流热交换装置15的结构，玻璃密封环形焊接点分界线外的导热工质玻璃管为真空集热管冷凝段14，玻璃密封环形焊接点分界线内的导热工质玻璃管为其集热段，真空集热管外玻璃管4上插装有聚光镜面12，真空集热管内集热管1的外管壁镀有真空集热管换能膜3，太阳真空集热管的尾部真空腔内安装有保温隔套10，保温隔套10的内壁通过内金属支撑弹卡9与内集热管1的尾部封闭端头支撑接触，太阳真空集热管尾部的外玻璃管4封闭端头内壁通过外金属支撑弹卡6与保温隔套10外壁支撑接触，通过排气嘴抽真空后封接，形成环形绝热真空腔2，通过对安装在弹性金属支撑卡6上的消气剂7蒸镀产生消气镜面，使真空管的环腔高真空。
如图11、图12所示：一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，两端玻璃焊接封头的真空集热管内集热管1的集热段玻璃封头为玻璃安全阀18，在导热工质因温度高、压力高，超出其安全工作范围时，压力作用于玻璃安全阀上，定向爆裂，实现太阳真空集热管的安全卸压。其它等同于图9、图10。
如图13、图14所示：一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，真空集热管外玻璃管4通过变径曲面过渡管13与集热管冷凝段14焊接组成全玻璃外壳。导热颗粒14、金属热管21、金属热管吸热板22、注液封嘴19、金属支撑弹卡、吸气剂整体封装在全玻璃壳体内，玻璃集热管的两端为圆弧球状。金属热管吸热段上有吸热板22，热管冷凝端14的导热装置为导热颗粒20。太阳真空集热管的尾部真空腔内安装有保温隔套10，保温隔套10的内壁通过内金属支撑弹卡9与金属热管21的尾部封闭端头支撑接触，太阳真空集热管尾部的外玻璃管4封闭端头内壁通过外金属支撑弹卡6与保温隔套10外壁支撑接触，通过排气嘴抽真空后封接，形成环形绝热真空腔2，通过对安装在弹性金属支撑卡6上的消气剂7蒸镀产生消气镜面，使真空管的环腔高真空。
如图15所示：一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，内集热管1的导电换能膜3上安装有导电电极23，导电电极23通过玻璃封接导出，其它等同于图1。
如图16所示：一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，内集热管1的导电换能膜3上安装有导电电极23，导电电极23通过玻璃封接导出，其它等同于图3。
如图17、图18所示：一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，内集热管1的导电换能膜3上安装有导电电极23，导电电极23通过玻璃封接导出。导流器24通过弹性支撑固定于真空集热管腔内，形成环形流腔，减少真空集热管腔的流通面积和容积，使水流循环加快，换热效率增强，而且导流器24为弹性体，可随水压使导流器24的体积产生形变，消除自身的垢层，同时在冬季结冰时，可消除水因膨胀而产生的应力，起到防冻的作用。其它等同于图5、图6。
如图19、图20所示，一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，内集热管1的导电换能膜3，安装有导电电极23，导电电极23通过玻璃封接导出。充注有相变介质17两端封闭的热管26插装于太阳真空集热管腔内，热管26与内集热管1之间填充有导热材料27，管口处通过防漏密封胶泥、顶压挡圈、弹簧密封，热管21通过密封圈、定位支撑、密封螺帽25与缩径管口11连接固定。其它等同于图17、图18。
如图21、图22所示：一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，内集热管1的换能膜3为光伏电池28。光伏电池28的玻璃封接电极通过金属玻璃封接点29封接引出。可实现太阳电池的发电冷却、集热功能，效能更佳。其它等同于图19、图20。
如图23、图24所示：一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，内集热管1的换能膜3为光伏电池28。光伏电池28的玻璃封接电极通过金属玻璃封接点29封接引出。可实现太阳电池的发电冷却、集热功能，效能更佳。其它等同于图11、图12。
Claims (10)
1.一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，由外玻璃管、金属支撑弹卡、保温隔套、内集热管等组成，其特征是：太阳真空集热管的尾部真空腔内安装有保温隔套，保温隔套内壁通过内金属支撑弹卡与内集热管尾部封闭端头支撑接触，太阳真空集热管尾部的外玻璃管封闭端头内壁通过外金属支撑弹卡与保温隔套外壁支撑接触，形成互相套装通过保温隔套过渡连接的安装定位自由端。
2.根据权利要求1所述的一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其特征是：保温隔套为一端缩口或封闭的玻璃管头。
3.根据权利要求1所述的一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其特征是：保温隔套为一端缩口或封闭的陶瓷管头。
4.根据权利要求1所述的一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其特征是：外金属支撑弹卡与内金属支撑弹卡相互交错布置安装于保温隔套上。
5.根据权利要求1所述的一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其特征是：内集热管封闭端头或为等径结构，或为缩径结构。
6.根据权利要求1所述的一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其特征是：内集热管或为玻璃管，或为金属管。
7.根据权利要求1所述的一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其特征是：内集热管的导电换能膜板上，有导电电极玻璃封接导出。
8.根据权利要求1所述的一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其特征是：内集热管的换能膜板为光伏电池与导热材料的复合体。
9.根据权利要求1所述的一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其特征是：内集热管内壁上支撑安装有带支撑架的耐水、耐热、抗老化的管状物，管状物或为刚性，或为弹性材料，或为密封充气管制造。
10.根据权利要求1所述的一种管尾带有保温隔套的太阳真空集热管，其特征是：真空集热管的管口安装有玻璃定位管嘴，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；太阳真空集热管腔内安装有封闭的承压热管，承压热管中充注有相变介质，内集热管内壁与两端封闭的承压热管之间填充有导热介质，通过连接太阳真空集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。
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