CN101256038A - 双层玻璃直通式真空集热管 - Google Patents

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王军
张耀明
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Abstract

本发明属于太阳能集热管领域，公开了一种双层玻璃直通式真空集热管，包括由玻璃内管和玻璃外管组成的真空套管，玻璃内管和玻璃外管间为真空层，所述真空套管内还设有金属吸收管，在所述金属吸收管上设有太阳能吸收涂层，所述金属吸收管与真空套管通过垫圈连接，所述真空套管两端开口，在所述真空套管上设有波纹管。所述的双层玻璃直通式真空集热管，可以在所述的真空套管的玻璃外管上设有一个或者两个波纹管。也可以在所述的玻璃内管上设有一个或者两个波纹管。设置的波纹管可以很好的消除由温度差而且产生的膨胀量差，防止爆管现象产生，原来没有波纹管的真空套管很容易在端部发生爆管现象。

Description

双层玻璃直通式真空集热管
技术领域
本发明涉及一种太阳能真空集热管，尤其是涉及一种双层玻璃热管式的真空集热管。
背景技术
目前市场上使用的集热管多为一端封闭的双层玻璃管结构，玻璃外管和玻璃内管之间为真空腔，玻璃内管的外表面涂有太阳能选择性吸收涂层。这种全玻璃真空集热管工作时，内外管温度差较大，易产生爆管；且这种集热管为单端开口结构，内管中的水只能凭借因温差引起的对流产生循环，换热效率不高。
专利号为ZL99221202.2，申请日为1999年6月10目的名为直通式玻璃真空太阳能集热管的专利提出了一种解决办法，其结构有外玻璃管和内玻璃管，内、外玻璃管间为夹层真空空间，将内玻璃管两端均改为敞口的，内玻璃管中间设有断开处，该断开处两边的玻璃管依次由膨胀合金管、金属波纹管、膨胀合金管连接。这种结构的集热管很好的消化了内、外管温度差引起的膨胀量差，从而解决了集热管受热后爆管的问题。但由于该种集热管内、外管皆由玻璃制成，不能承受高温、高压。
专利号为ZL200520076064.6的专利公开了一种双层玻璃直通式真空集热管，其结构是内、外面两层玻璃管形成真空玻璃套管，黑色流体充满真空玻璃套管的内管内的空腔，热管的加热段置于黑色流体内，热管与真空玻璃套管间用塞子封口。由于内外温差的原因，玻璃管还是容易产生爆管。
发明内容
本发明的目的在于：针对以上现有技术存在的由温度引起的膨胀量差不易消除易产生爆管的问题，提出一种封接可靠、使用安全、热效率高、并且可以耐受高温的双层玻璃直通式真空集热管。
本发明的技术方案为一种双层玻璃直通式真空集热管，包括由玻璃内管和玻璃外管组成的真空套管，玻璃内管和玻璃外管间为真空层，所述真空套管内还设有金属吸收管，在所述金属吸收管上设有太阳能吸收涂层，所述金属吸收管与真空套管通过垫圈连接，所述真空套管两端开口，在所述真空套管上设有波纹管。
所述的双层玻璃直通式真空集热管，可以在所述的真空套管的玻璃外管上设有一个或者两个波纹管。也可以在所述的玻璃内管上设有一个或者两个波纹管。设置的波纹管可以很好的消除由温度差而且产生的膨胀量差，防止爆管现象产生，原来没有波纹管的真空套管很容易在端部发生爆管现象。
所述的双层玻璃直通式真空集热管还可以在所述的金属吸收管上设有翅片，翅片上设有太阳能吸收层。这样可以增加太阳能吸收层的有效面积，从而减小集热管的直径，减轻整个装置的重量。
所述的双层玻璃直通式真空集热管还可以在所述的玻璃内管与金属吸收管间或者在真空套管内设有聚光反射元件，这样可以有效减小热损，提高热效率。
所述的双层玻璃直通式真空集热管其中所述的金属吸收管可以为波纹管或者直管，当为波纹管的时候，波纹管本身就可以消除一部分的膨胀量差，可以更好的保证整个装置的安全性。
本发明的有益效果为：1.由于双层玻璃形成的真空不会因时间长或受强热而发生泄漏，因此可以长久保持真空度；而内、外玻璃管上加上波纹管后，可以消化由于内、外管温度不同而引起的膨胀量差。
2.尤其是在玻璃内管内插入金属吸收管，工质在金属管内吸收热量，因此可以耐受高温、高压。
3.而且金属吸收管与真空玻璃套管间用垫圈封口，安装、维修均十分方便。本发明结构设计简单、合理，便于工业化生产，其性能安全、可靠，成本低廉，易于推广。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为实施例一的结构示意图。
图2为实施例二的结构示意图。
图3为实施例三的结构示意图。
图4为设有CPC型聚光板的本发明的剖面示意图。
图5为在真空套管内设有聚光反射元件的结构的剖视图。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示一种双层玻璃直通式真空集热管，包括由玻璃内管6和玻璃外管4组成的真空套管，玻璃内管6和玻璃外管4间为真空层5，所述真空套管内还设有金属吸收管1，在所述金属吸收管1上设有太阳能吸收涂层2，所述金属吸收管1与真空套管通过垫圈3密封连接，所述玻璃套管两端开口。金属吸收管1采用直管，在所述的玻璃内管6上设有一个波纹管7。设置的波纹管可以很好的消除由温度差而产生的膨胀量差，防止爆管现象产生。
实施例二
如图2所示，其余与实施例一同，就金属吸收管1上还设有翅片8，翅片上涂敷太阳能吸收层，这样可以增加太阳能吸收层的有效面积，可以减小金属吸收管的直径，有效降低整个装置的重量，更便于安装。
实施例三
如图3所示，其余与实施例一相同，就是将金属吸收管由直管换成波纹管，这样金属吸收管本身也可以消除一部分由温度差而产生的膨胀量。
实施例四
其余与实施例一同，就是在玻璃内管内还设有CPC型聚光板9，如图4所示，这样可以更好的提高吸收效率，降低热损。当然也可将聚光板设在真空套管内，如图5所示。
实施例五
机构基本同实施例一至四，就是玻璃内管中采用两个波纹管。
实施例六
机构基本同实施例一至四，就是玻璃内管不设置波纹管，而在玻璃外管上设置波纹管，可以是一个也可以两个波纹管。

Claims (9)

1.一种双层玻璃直通式真空集热管，包括由玻璃内管和玻璃外管组成的真空套管，玻璃内管和玻璃外管间为真空层，所述真空套管内还设有金属吸收管，在所述金属吸收管上设有太阳能吸收涂层，所述金属吸收管与真空套管通过垫圈连接，其特征在于所述真空套管上设有波纹管。
2.如权利要求1所述的双层玻璃直通式真空集热管，其特征在于在所述的真空套管的玻璃外管上设有两个波纹管。
3.如权利要求1所述的双层玻璃直通式真空集热管，其特征在于在所述的真空套管的玻璃内管上设有两个波纹管。
4.如权利要求1～3任一所述的双层玻璃直通式真空集热管，其特征在于所述的金属吸收管上还设有翅片，翅片上设有太阳能吸收层。
5.如权利要求4所述的双层玻璃直通式真空集热管，其特征在于所述的玻璃内管与金属吸收管间设有聚光反射元件。
6.如权利要求4所述的双层玻璃直通式真空集热管，其特征在于在所述的玻璃套管间设有聚光反射元件。
7.如权利要求1～3任一所述的双层玻璃直通式真空集热管，其特征在于所述的金属吸收管为波纹管。
8.如权利要求7所述的双层玻璃直通式真空集热管，其特征在于所述的玻璃内管与金属吸收管间设有聚光反射元件。
9.如权利要求7所述的双层玻璃直通式真空集热管，其特征在于在所述的玻璃套管间设有聚光反射元件。
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