CN103697611A - 真空聚光直通高温集热管 - Google Patents

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CN103697611A CN201310742135.0A CN201310742135A CN103697611A CN 103697611 A CN103697611 A CN 103697611A CN 201310742135 A CN201310742135 A CN 201310742135A CN 103697611 A CN103697611 A CN 103697611A
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朱雷
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    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Abstract

本发明涉及一种真空聚光直通高温集热管，包括外管、内管和聚光反光板，其特征在于：外管为玻璃管，同轴心设置的内管为吸热导热管，外管的一端设有可轴向变形的金属端盖，另一端设有含可阀金属管的封头，金属端盖和含可阀金属管的封头与外管端部密封连接后形成真空密封腔，吸热导热管的两端均伸出真空密封腔；聚光反光板位于真空密封腔中，聚光反光板的聚焦点位于吸热导热管的中轴线。

Description

真空聚光直通高温集热管
技术领域
本发明涉及一种高温集热管，尤其是一种真空聚光直通高温集热管。
背景技术
热散失从机理上解释为气体对流、物质传导以及辐射三种方式。集热管是一种太阳能集热器中的关键部件，一般有复合玻璃集热管、金属集热管以及由玻璃和金属管复合的金属真空集热管。
CN102278832A号中国专利文献公开了一种内聚光太阳能中高温集热管及其制作方法，它是将反射板3通过弹性托架8定位于真空腔中，吸热管采用金属套管5，结构相对复杂，加工交困难，它们虽然从理论上讲具有较高的热效率，实践中我们发现，由于中高温集热管中真空腔的内层与高温区接触，外层位于外界自然空间，产品工作过程中，内外层温差一般都在4—5倍以上，真空腔的内外层玻璃的极易在它们的结合部形成应力集中，使内外层玻璃的结合部破损，从而失去了通过真空阻止内部高温区向外部扩散热量的技术优势。
CN202521925U中国专利文献公开了一种内聚光承压式太阳能中高温集热管，主要是针对反射板通过弹性托架定位于真空腔中的加工方法复杂，将反射板移至真空腔外的由玻璃外罩管构建的密封腔中，这种结构同样没有解决由于中高温集热管中内外层温差一般都在4—5倍以上，极易在真空管内外层玻璃的结合部形成应力集中，使内外层玻璃的结合部破损的技术问题，以及吸热管采用金属套管，结构相对复杂，加工交困难的实际问题。
发明内容
本发明针对上述文献涉及的技术方案中存在的缺陷，从结构上加以改进，获得一种新的真空聚光直通高温集热管。
    本发明的目的是这样实现的：一种真空聚光直通高温集热管，包括外管、内管和聚光反光板，其特征在于：外管为玻璃管，同轴心设置的内管为吸热导热管，外管的一端设有可轴向变形的金属端盖，另一端设有含可阀金属管的封头，金属端盖和含可阀金属管的封头与外管端部密封连接后形成真空密封腔，吸热导热管的两端均伸出真空密封腔；聚光反光板位于真空密封腔中，聚光反光板的聚焦点位于吸热导热管的中轴线。
    在本发明的技术方案中，所述的金属端盖和封头中的可阀金属管通过熔合密封或热压密封的方式与外管端部固为一体，吸热导热管的两端伸出真空密封腔时与金属端盖或封头的结合部焊接后密封。
    在本发明的技术方案中，所述的外管表面镀AR膜，所述的吸热导热管为金属管，金属管上涂有吸收膜。
    在本发明的技术方案中，所述的聚光反光板横截面为两片对称的聚焦板拼合而成，两聚焦板均聚焦于中轴线。
    在本发明的技术方案中，反射聚光板中聚焦板的断面曲线为圆弧、抛物线、渐开线及它们之间的相互组合。
在本发明的技术方案中，外管一端的金属端盖为可阀金属管；所述的封头由可阀金属管和金属膨胀波纹管组成，金属膨胀波纹管的一端设有密封板，另一端通过可阀金属管与外管连接，所述的密封板与伸出真空密封腔的吸热导热管焊接后密封。
本发明的优点在于：由于真空腔是由外管、内管采用不同材质，真空腔的两端为可阀材料或含有可阀材料的封头，尤其是外管一端的金属端盖为可阀材料；含有可阀金属管的封头由可阀金属管和金属膨胀波纹管组成，金属膨胀波纹管的一端设有密封板，另一端通过可阀金属管与外管连接，所述的密封板与伸出真空密封腔的吸热导热管焊接后密封，温度较高的内管与温度较低的外管交汇处通过可阀材料予以缓冲，吸收能量，不会导致它们的结合部开裂，确保真空隔热效果；由于外管表面镀AR膜，所述的吸热导热管为金属管，金属管上涂有吸收膜，可以提高外管的透光性和吸热导热管吸热能力；由于将反射聚光板设置于外管与内管之间的真空层中，在外管内壁与内管外壁之间预留足够的距离，通过设计改变真空层中反射聚光板与吸热导热管直径（指反射聚光板接收阳光的端面与中心管直径的直径）的尺寸比例，即可以形成目标聚焦比，不仅设备的结构紧凑，系统设计也比较简单容易，吸热导热管可以获得所需要的设计温度。
附图说明
图1是本发明的实施例结构示意图。
图2是图1的A-A截面示意图。
图中：1：吸热导热管；2：聚光反光板；3：外管，4：真空密封腔；5：封头；6.熔合密封或热压密封；7：可阀金属管；8：金属端盖。
具体实施方式
附图非限制性的公开了本发明实施例的具体结构，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
由图1和图2可见：本发明包括外管3、内管和聚光反光板2，外管3为玻璃管，同轴心设置的内管为吸热导热管1，外管3的一端设有可轴向变形的金属端盖8，另一端设有含可阀金属管7的封头，金属端盖8和含可阀金属管7的封头与外管3端部密封连接后形成真空密封腔4，吸热导热管1的两端均伸出真空密封腔4；聚光反光板2位于真空密封腔中，聚光反光板2的聚焦点位于吸热导热管1的中轴线。所述的金属端盖8和封头5中的可阀金属管7通过熔合密封或热压密封6的方式与外管3端部固为一体，吸热导热管1的两端伸出真空密封腔时与金属端盖8或封头5的结合部焊接后密封。
在本实施例中，外管3一端的金属端盖8为可阀材料；所述的封头5为金属膨胀波纹管，金属膨胀波纹管的一端设有密封板，另一端通过可阀金属管7与外管3连接，所述的密封板与伸出真空密封腔的吸热导热管1焊接后密封。
    在本实施例中，所述的聚光反光板2横截面为两片对称的聚焦板拼合而成，两聚焦板均聚焦于吸热导热管1的中轴线。
具体实施时，所述的外管3表面镀AR膜，所述的吸热导热管1为金属管，金属管上涂有吸收膜。所述的反射聚光板1中聚焦板的断面曲线可以采用圆弧，或采用抛物线，或采用渐开线及它们之间的相互组合。

Claims (6)

1.一种真空聚光直通高温集热管，包括外管、内管和聚光反光板，其特征在于：外管为玻璃管，同轴心设置的内管为吸热导热管，外管的一端设有可轴向变形的金属端盖，另一端设有含可阀金属管的封头，金属端盖和含可阀金属管的封头与外管端部密封连接后形成真空密封腔，吸热导热管的两端均伸出真空密封腔；聚光反光板位于真空密封腔中，聚光反光板的聚焦点位于吸热导热管的中轴线。
2.根据权利要求1所述的真空聚光直通高温集热管，其特征在于：所述的金属端盖和封头中的可阀金属管通过熔合密封或热压密封的方式与外管端部固为一体，吸热导热管的两端伸出真空密封腔时与金属端盖或封头的结合部焊接后密封。
3.根据权利要求1所述的真空聚光直通高温集热管，其特征在于：所述的外管表面镀AR膜，所述的吸热导热管为金属管，金属管上涂有吸收膜。
4.根据权利要求1所述的真空聚光直通高温集热管，其特征在于：所述的聚光反光板横截面为两片对称的聚焦板拼合而成，两聚焦板均聚焦于吸热导热管的中轴线。
5.根据权利要求4所述的真空聚光直通高温集热管，其特征在于：反射聚光板中聚焦板的断面曲线为圆弧、抛物线、渐开线及它们之间的相互组合。
6.根据权利要求2-5之一所述的真空聚光直通高温集热管，其特征在于：外管一端的金属端盖为可阀材料；所述的封头为金属膨胀波纹管，金属膨胀波纹管的一端设有密封板，另一端通过可阀金属管与外管连接，所述的密封板与伸出真空密封腔的吸热导热管焊接后密封。
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