CN1171049C

CN1171049C - 真空集热管

Info

Publication number: CN1171049C
Application number: CNB001014641A
Authority: CN
Inventors: 罗桂荣
Original assignee: 罗桂荣
Current assignee: Beijing sunshine solar energy science and Technology Co Ltd
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2020-01-20
Also published as: CN1306185A

Abstract

本发明公开了新一代真空集热管，适用于组装太阳能热水器特别是太阳能热水工程系统，为家庭和单位提供洗澡和洗涤用热水，在锅炉预热，工业用热水，中央空调、光热发电、抽水喷灌、太阳房、蔬菜和花卉大棚、海水淡化等领域，用作全天候太阳能集热元器件。其特点是继承了全玻璃真空集热管全部优点，克服了其严重缺点，从而不炸管，不漏水，能确保太阳能热水工程系统可靠运行，不结水垢，热效率不会日渐衰退，在-18℃～-40℃下高寒地区不冻裂、四季能用。

Description

真空集热管

本发明涉及一种真空集热管，特别是新一代真空集热管，适用于组装太阳能热水器特别适用于组装太阳能热水工程系统，为公用浴室和千家万户提供洗澡和生活洗涤用热水。在锅炉预热、工业用热水、抽水喷灌、光热发电、中央空调、制冷、采暖、蔬菜大棚、花卉大棚、水果大棚、温室、暖房、烘干脱水、海水淡化等领域用作全天候太阳能集热元器件。

现有的全玻璃真空集热管，真空绝热、太阳吸收比大、发射比小、效率高，但由于使用时，全玻璃真空集热管的口部与太阳能热水器的水箱内胆或太阳能集热器的联集管内胆之孔用橡胶圈直接密封连接，因而从结构上带来以下严重缺点：

(一)用户中午用完热水后，立即上冷水，会炸管，耐冷热水冲击性能较差。

(二)若真空集热管炸裂破碎一支会严重漏水，致使太阳能热水工程系统或太阳能热水器不能继续运行，阻碍了太阳能热水工程领域广泛推广应用。

(三)全玻璃真空集热管内会产生水垢，累积尘埃，使热效率日渐衰退。

(四)在-18℃至-40℃高寒地区，真空集热管会冻裂，冬季不能使用。

本发明的任务是要提供新一代真空集热管，它不但要继承全玻璃真空集热管的全部优点，并且要克服全玻璃真空集热管所存在的严重缺点，而且比供太阳能热水工程使用的各种真空集热管与金属管组合的集热器件其造价大幅度降低。

本发明是这样实现的：它由全玻璃真空集热管二次开发研制成，通过连接套管其下部台阶的内孔与全玻璃真空集热管的口部密封连接；连接套管其上部的内孔与金属长管下端口部密封连接而构成。

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

图1是金属长管上端开口的新一代真空集热管结构图。

图2是金属长管上端带安全阀的新一代真空集热管结构图。

图3是金属长管上端带单向阀的新一代真空集热管结构图。

图4是金属长管上端装有带底的橡皮管的新一代真空集热管结构图。

图5是金属长管上端封闭且内胆装有管芯的新一代真空集热管结构图。

图6是直通式新一代真空集热管结构图。

图7是新一代真空集热管安装于太阳能水箱内局部结构图。

图8是新一代真空集热管安装于带有双层联集管的太阳能集热器结构示意图。

新一代真空集热管是由全玻璃真空集热管[1]、金属长管[5]和分案申请的连接套管[2]组成，通过连接套管[2]其下部台阶[3]带有环形凸起的内孔与全玻璃真空集热管[1]的口部密封连接，其上部台阶[4]带有环形凸起的内孔与金属长管[5]的下端口部密封连接，连接套管[2]的上部台阶[4]其外径是按太阳能热水器[22]其水箱内胆[21]之孔[20]或太阳能集热器[30]其联集管内胆[33]之孔[32]过盈配制，使之能密封连接，连接套管[2]上部台阶[4]与下一台阶之间的端面[31]平整、光滑，并能与太阳能水箱内胆[21]之孔[20]或与联集管内胆[33]之孔[32]其端面紧贴、复盖并密封，而连接套管[2]是用硅橡胶制成，其外形呈圆柱形台阶式形状，其下部台阶[3]有与全玻璃真空集热管[1]口部外壁密封连接的内孔，其上部台阶[4]有与金属长管[5]其下部外壁密封连接的内孔，其上下两孔连通，连接套管[2]其下部台阶[3]有与太阳能热水器[22]其水箱内胆[21]之孔[20]或太阳能集热器[30]其联集管内胆[33]之孔[32]过盈配制密封连接的圆柱形外壁，连接套管[2]其上、下台阶[4]与[3]之间有环形台肩[31]。

这种新一代真空集热管除通过连接套管[2]下部台阶[3]其内孔与全玻璃真空集热管[1]的口部密封连接，其上部台阶[4]的内孔与金属长管[5]的下端口部密封连接外，或通过连接套管[2B]下部台阶[3]插入在全玻璃真空集热管[1]的口部内孔里密封连接，其上部台阶[4]插入在金属长管[5]下部内孔里密封连接，其中间台阶[3′]外径是按太阳能水箱内胆[21]或联集管内胆[33]之孔其直径过盈配制，使其能密封连接，或其上部台阶[4]其内孔与金属长管[5]的下端口部外壁密封连接，其下部台阶[3]的内孔与全玻璃真空集热管[1]其口部外壁密封连接，其上部台阶[4]的外壁与太阳能水箱内胆[21]或联集管内胆[33]之孔密封连接，而连接套管[2B]是用硅橡胶制成，外形呈圆柱形台阶式形状，其下部台阶[3]有与真空集热管[1]的口部外壁密封连接的内孔，其上部台阶[4]有与金属长管[5]下端口部内孔密封连接的圆柱形外壁，或其上部台阶[4]有与金属长管[5]其下端口部外壁密封连接的内孔，其上部台阶[4]有与太阳能水箱内胆[21]或联集管内胆[33]之孔密封连接的圆柱形外壁，上下台阶[4]与[3]之间有台肩[3′]。

这种新一代真空集热管的金属长管[5]其长度是按其用途要求来设计确定的，例如南方冬季不结冰地区使用的太阳能热水器，则金属长管[5]其长度伸至溢流管[23]水平中心线，又例如北方-18℃至-40℃高寒地区使用的太阳能热水工程系统，其金属长管[5]的长度伸出太阳能集热器[30]的冷热水联集管[34]，并伸至防冻、导热液态工质的联集管内腔[35]其出液管[36]的水平中心线。

这种新一代真空集热管的金属长管[5]除采用上、下直径相等的直通式金属长管[5A]外，或采用直径不等的台阶式金属长管[5B]。

这种新一代真空集热管其金属长管[5]上端口部除开口外或在金属长管[5]口部通过螺纹连接或焊接有由阀体[6]、橡皮薄膜[7]、阀盖[8]组成的安全阀[9]，或连接有阀体[10]、阀门[13]、弹簧[12]和阀盖[11]组成的单向阀[14]，橡皮用薄膜[7]的耐压强度为(0.8～0.9Mpa)·F，F为阀体[10]之孔的断面积。

这种新一代真空集热管亦可将其金属长管[5C]的上端口部夹扁、烧焊或安装带底的橡皮套[15]，并于夹扁封闭前，在新一代真空集热管内充装导热、防冻、高沸点的液态工质(例如甲醇、乙醇、水、导热油等单一物质、混合物或溶液，并在管内其液面上，留有当夏季温空晒时，液态工质体积膨胀所需储有蒸汽的空间。

这种新一代真空集热除采用单口式全玻璃真空集热管[1A]外，或采用直通式全玻璃真空集热管[1B]，其上端通过连接套管[2]与金属长管[5]密封连接，且其下端口部也通过连接套管[2]仅与一根金属短管[5D]密封连接。

这种新一代真空集热管在全玻璃真空集热管[1]内，除不装有两端封闭的管芯，形成圆柱形内腔外，或通过圆片支架[16]在全玻璃真空集热管[1]内装有两端封闭的管芯[17]，并形成环形内腔，用以减少在-18℃至-40℃高寒地区使用的新一代真空集热管内充装导热、防冻、液态工质的充装数量。

Claims

1.一种真空集热管，其特征是由全玻璃真空集热管[1]、金属长管[5]和连接套管[2]组成，通过连接套管[2]其下部台阶[3]的内孔与全玻璃真空集热管[1]的口部外壁密封连接，其上部台阶[4]的内孔与金属长管[5]的下端口部外壁密封连接，组合成新一代真空集热管，而连接套管[2]是用硅橡胶制成，其外形呈圆柱形台阶式，其下部台阶[3]有与全玻璃真空集热管[1]其口部密封连接的内孔，其上部台阶[4]有与金属长管[5]其下部外壁密封连接的内孔，其上、下两孔连通，连接套管[2]其下部台阶[3]有与太阳能热水器[22]其水箱内胆[21]之孔[20]或太阳能集热器[30]其联集管内胆[33]之孔[32]过盈配制密封连接的圆柱形外壁，连接套管[2]其上、下台阶[4]与[3]之间有环形台肩[31]。

2.根据权利要求1所规定的真空集热管，其特征是通过连接套管[2B]下部台阶[3]其外壁与全玻璃真空集热管[1]的口部内孔密封连接，其上部台阶[4]的外壁与金属长管[5]的下部内孔密封连接，或上部台阶[4]的内孔与金属长管[5]的下部外壁密封连接，而连接套管[2]是用硅橡胶制成，外形呈圆柱形台阶式，其下部台阶[3]有与全玻璃真空集热管[1]口部内孔密封连接的外壁，其上部台阶[4]有与金属长管[5]下部内孔或外壁密封连接的外壁或内孔，上部台阶[4]有与太阳能热水器[22]之孔[20]或太阳能集热器[30]其内胆[33]之孔[32]密封连接的圆柱形外壁，上下台阶[4]与[3]之间有台肩[3′]。

3.根据权利要求1或2所规定的真空集热管，其特征是金属长管[5]是直径不等的台阶式金属长管[5B]。

4.根据权利要求1或2所规定的真空集热管，其特征是金属长管[5]上端口部通过螺纹连接装有由阀体[6]、橡皮薄膜[7]、阀盖[8]组成的安全阀[9]。

5.根据权利要求1或2所规定的真空集热管，其特征是金属长管[5]上端口部通过螺纹连接装有由阀体[10]、阀门[13]、弹簧[12]、阀盖[11]组成的单向阀[14]。

6.根据权利要求1或2所规定的真空集热管，其特征是金属长管[5]上端口部有烧焊夹扁封闭的头部短管，并于封闭前，在全玻璃真空集热管[1]和金属长管[5]内充装有防冻、导热、高沸点的液态工质，且在管内其液面上留有当夏季空晒时，液态工质体积膨胀所需储有蒸汽的空间。

7.根据权利要求1或2所规定的真空集热管，其特征是在金属长管[5]上端口部侧面开有小孔，并装有带底的橡皮套管[15]。

8.根据权利要求1或2所规定的真空集热管，其特征是真空集热管是单口式全玻璃真空集热管[1A]，或是直通式全玻璃具空集热管[1B]，其上端口部通过连接套管[2]密封连接有金属长管[5]，其下端口部通过连接套管[2]仅与一根金属短管[5D]密封连接。

9.根据权利要求1或2所规定的真空集热管，其特征是通过圆片支架[16]在全玻璃真空集热管[1]内固定有两端封闭的管芯[17]，形成环形内腔。