CN103727691A - 一种太阳能真空管 - Google Patents

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马昭键
蒙献芳
梁红方
梁志坚
孟沪生
吴胜
马云
马广
韦信仕
甘卫平
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Abstract

本发明提供了一种太阳能真空管，包括将内管配置在外管的内部而成的双层管结构，所述外管的内壁和所述内管的外壁通过密封结构连接，所述外管内壁、所述内管外壁以及所述密封结构之间形成真空腔室；其中，所述外管外周面具有凸点；其内壁涂敷有反光膜；所述内管外壁的外周面由内向外设置有太阳能吸收层和减反膜。本发明所述太阳能真空管结构简单，制作方便，进一步提高了真空管的集热效果，增加了水的加热能量，继而提高了太阳能热水器水箱中水的加热速度，加热效果更加明显。

Description

一种太阳能真空管
技术领域
本发明涉及一种用于产生热能的太阳能装置，更具体地涉及一种具有高效吸收太阳光能的太阳能真空管。
背景技术
太阳能真空管是太阳能热利用采集太阳光的主要核心部件。太阳能真空管一般包括玻璃外管和内管，在内管的外壁上镀有选择性吸收涂层，内、外管夹层之间通过抽吸成高真空态。当太阳光通过外玻璃管照射到内管的吸收涂层上，转换为热能，加热内管中的传热流体。通常现有的太阳能真空管的外管是透明的玻璃材质，但通过外管照射在内管上的太阳光只有50％的吸收率，因为在内管上总有一半的背光面没有光线照射，另外内管上涂层的选择也会影响对光能的吸收，由此降低了内管吸收太阳辐射的能力，使得太阳能真空的吸热效率不能得到充分的发挥。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种太阳能真空管，包括将内管配置在外管的内部而成的双层管结构，所述外管的内壁和所述内管的外壁通过密封结构连接，所述外管内壁、所述内管外壁以及所述密封结构之间形成真空腔室；其中，所述外管具有光透性，其外壁沿光线延伸上游方向的外周面具有可透光的凸点；其内壁沿光线延伸下游方向的内周面上部分涂敷有反光膜；所述内管外壁的外周面由内向外依次设置有太阳能吸收层和减反膜。
优选地，所述外管的外周面上所述凸点之间还设置有凹点，所述凸点以及凹点均匀分布于所述外周边上。
优选地，所述外管内壁沿光线延伸下游方向的最低处设置光学反射件。
优选地，所述外管为玻璃外管，所述具有凸点的外壁外周面占所述外管外壁外周面的比例不少于1/2；所述反光膜占所述外管内壁内周面的比例为1/3-1/2。
优选地，所述太阳能吸收层为碳化硅-锂辉石复相吸热陶瓷，所述减反膜为SnO2薄膜。
优选地，光学反射件为直角形或者弧形反光板，其直角以及弧形的凸面靠近所述内管。
优选地，所述内管为金属内管或者玻璃内管。
本发明所述太阳能真空管具有以下优点：
1、在所述玻璃外管上设置有凸点，可以增加光能接收面积，同时所述凸点可以起到透镜聚集光线的作用，增加投射到所述内管上的太阳光能，从而为提高太阳能利用效率奠定基础。
2、所述内壁上的反光膜可以将光线反射到所述内管的背面，提高内管的采热面积，提高对光能的利用率，同时所述光学反射件的设置可以有效减少所述内管上接收不到光线的面积。
3、所述内管的外周面由内向外依次设置有碳化硅-锂辉石复相吸热陶瓷层和减反膜，所述碳化硅-锂辉石复相吸热陶瓷层提高所述内管对光能的吸收和利用，所述减反膜可以减少所述内管中热能的放射，减少热能损失，从而提高对光能的利用率。
本发明所述太阳能真空管结构简单，制作方便，，进一步提高了真空管的集热效果，增加了水的加热能量，继而提高了太阳能热水器水箱中水的加热速度，加热效果更加明显。
附图说明
图1为本发明其中一个实施例中所述太阳能真空管的沿径向截面结构示意图；
图2为本发明其中一个实施例中所述太阳能真空管的沿轴向截面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图所示，本发明所述太阳能真空管，包括将内管1配置在外管2的内部而成的双层管结构，所述外管2的内壁和所述内管1的外壁通过密封结构3连接，所述外管2内壁、所述内管1外壁以及所述密封结构3之间形成真空腔室；其中，所述外管2具有光透性，其外壁沿光线延伸上游方向的外周面具有可透光的凸点4；所述外管2的外周面上所述凸点4之间还设置有凹点7，所述凸点4以及凹点7均匀分布于所述外周边上。所述外管2的内壁沿光线延伸下游方向的内周面上部分涂敷有反光膜5；所述外管2的内壁沿光线延伸下游方向的内周面上部分涂敷有反光膜5；所述外管2内壁沿光线延伸下游方向的最低处设置光学反射件6。所述外管2为玻璃外管，所述具有凸点4的外壁外周面占所述外管2外壁外周面的比例不少于1/2；所述反光膜5占所述外管内壁内周面的比例为1/3-1/2。所述光学反射件6为直角形或者弧形反光板，其直角以及弧形的凸面靠近所述内管1。
所述内管1外壁的外周面由内向外依次设置有有太阳能吸收层11和减反膜12。所述太阳能吸收层11为碳化硅-锂辉石复相吸热陶瓷，所述减反膜12为SnO2薄膜。
所述内管1为金属内管或者玻璃内管。
实施例1
如图1所示，本发明所述太阳能真空管，包括将内管1配置在外管2的内部而成的双层管结构，其中所述内管1为金属内管；所述内管1外壁的外周面由内向外依次设置有有太阳能吸收层11和减反膜12。所述太阳能吸收层11为碳化硅-锂辉石复相吸热陶瓷层，所述减反膜12为SnO2薄膜。
所述外管2为玻璃外管，所述外管2的内壁和所述内管1的外壁通过密封结构3连接，所述密封结构3包括封严盖，所述封严盖设置于所述外管2的其中一端的内壁与所述内管1的其中一端的外壁之间，且所述封严盖与所述外管2的内壁以及所述内管1的外壁之间形成气密封连接；使所述外管2内壁、所述内管1外壁以及所述密封结构3之间形成真空腔室；
其中，所述玻璃外管2具有光透性，其外壁沿光线延伸上游方向的外周面具有可透光的凸点4。所述外管2的内壁沿光线延伸下游方向的内周面上部分涂敷有反光膜5；所述具有凸点4的外壁外周面占所述外管2外壁外周面的比例不少于1/2；所述反光膜占所述外管2内壁内周面的比例为1/2。所述外管2内壁沿光线延伸下游方向的最低处设置光学反射件6。所述光学反射件6为直角形，其直角顶端靠近所述内管1。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种太阳能真空管，其特征在于包括将内管配置在外管的内部而成的双层管结构，所述外管的内壁和所述内管的外壁通过密封结构连接，所述外管内壁、所述内管外壁以及所述密封结构之间形成真空腔室；其中，所述外管具有光透性，其外壁沿光线延伸上游方向的外周面具有可透光的凸点；其内壁沿光线延伸下游方向的内周面上部分涂敷有反光膜；所述内管外壁的外周面由内向外依次设置有太阳能吸收层和减反膜。
2.如权利要求1所述的太阳能真空管，其特征在于，所述外管内壁沿光线延伸下游方向的最低处设置光学反射件。
3.如权利要求1所述的太阳能真空管，其特征在于，所述外管为玻璃外管，所述具有凸点的外壁外周面占所述外管外壁外周面的比例不少于1/2；所述反光膜占所述外管内壁内周面的比例为1/3-1/2。
4.如权利要求1所述的太阳能真空管，其特征在于，所述太阳能吸收层为碳化硅-锂辉石复相吸热陶瓷，所述减反膜为SnO2薄膜。
5.如权利要求1所述的太阳能真空管，其特征在于，光学反射件为直角形或者弧形反光板，其直角以及弧形的凸面靠近所述内管。
6.如权利要求1所述的太阳能真空管，其特征在于，所述内管为金属内管或者玻璃内管。
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