CN1176313C - 玻璃金属副过渡连接装置及其在太阳能真空集热管中的应用 - Google Patents
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Abstract
一种玻璃金属副过渡连接装置，由玻璃连接件和金属连接件构成，该玻璃连接件和金属连接件至少设有一个相应的通孔，并沿该通孔的周边封接在一起；该玻璃金属副过渡连接装置应用于太阳能真空集热管中，太阳能真空集热的玻璃管与玻璃连接件封接，金属吸热体与金属连接件封接。利用该过渡连接结构，可简化真空集热管的玻璃与金属的封接工艺及其生产设备，降低制造成本，并使真空集热管的规格以及结构的变化更为简单易行，同时又能降低废品损失率。
Description
所属领域
本发明涉及一种玻璃金属封接技术，具体地讲是一种针对太阳能真空集热管的玻璃金属封接。
背景技术
太阳能是一种取之不尽的绿色能源。在太阳能的利用中，通常采用一种太阳能真空集热管，将太阳能的热量有效地收集起来。这种太阳能真空集热管包括有玻璃管，该玻璃管内设有金属吸热体，最佳的技术方案将玻璃管内呈真空状态，以最大限度地减少热能的损失。金属吸热体至少有一端伸出于玻璃管的外端，并连接于热能所需的装置，如水箱等。为保持玻璃管内的真空状态，必须解决玻璃管与金属吸热体的伸出端的密封连接问题。
传统的玻璃金属封接一般采用火焰封接的方法，将被封接的玻璃和金属熔接在一起。该方法要求被封接的玻璃和金属之间的膨胀系数非常匹配，相互间的差值小于6％。为了满足这一条件，在封接时需对玻璃进行高温加热，然后再对玻璃进行退火，以消除熔接时造成的热应力。但是，利用这种常规的封接方法，应用于太阳能真空集热管两端进行封接时则造成极大的困难。因为，在进行火焰热封时，必须对较长的玻璃管进行整体加热，由于玻璃管较长，对玻璃管的加热处理不仅工艺过于复杂，而且能源消耗极大，生产效率也受到限制。由于该工艺技术成熟，目前大多数的国家的生产厂家一般均采用此种封接的方法。
上述火焰封接的方法是基于玻璃与金属的热膨胀系数相对接近的情况，因此对玻璃管材和金属材料的选择要求较高。目前，在国内现有的玻璃管生产厂家所能提供的玻璃管材料未能找到能够满足与其匹配的金属材料，所以还不能采用上述熔封的工艺生产太阳能真空集热管。为此，北京市太阳能研究所经多年的研究提出一种热压封技术，即中国发明专利93101627.4。该专利公开了一种热压封技术，利用该技术，可以在较低的温度下，对集热管的玻璃法兰端面与金属端盖间通过一种铅基进行固态的封接，即在焊接材料保持因态的状态下通过适当的加压，使其封接在一起。这样，不仅使工艺大大简化，同时也解决了玻璃管材料和与之封接的金属材料之间膨胀系数不匹配所造成的困难。
热压封技术是属于材料固态焊接技术中的一种特殊的焊接方法，解决问题的关键是对封接件进行加热和加压，使其在连接处产生微量的塑性变形，进而发生原子间的相互扩散来实现封接的。缘此，热压封技术要解决的一个关键性的问题，是在对封接部位进行加热之后，向玻璃管封接的端面施加一40-150kg/cm2的冲击压力，一般情况下冲击时间为0.5s。由于玻璃管的长、径比较大，要使细长状玻璃管不被压碎，必须对该冲击压力进行精确控制，另外，对玻璃管的形状也有极其严格要求。该专利所采用的解决方法是，将玻璃管的端面制成法兰形式，在该法兰的下端面设定支撑，使得该冲击压力完全由法兰承接，从而减少了对玻璃管本身的形状要求。这个关键问题的解决使得热压封技术成为当前太阳能真空集热管生产的最佳方案。但使用实践证明，这种热压封技术还存在有如下缺陷：
一、生产设备复杂。为实现大批量的生产，采用如前所述两种的方法必须由特殊的专用生产线完成。太阳能真空集热管是一种细长的管子，无论采用热压封技术，还是采用火焰熔接技术，所生产集热管均是在事先加工好的玻璃管上进行封接，因此，生产过程中必须将玻璃管小心地传送至各个不同的工位，由于玻璃管易碎的特性，所以其所需的生产线是极其庞大的而且结构复杂，这样使得集热管的生产成本因此而被提升。
二、真空集热管的长度受限制，在采用热压封技术时，必须垂直于玻璃管端面的对玻璃管的施压，目前所采用的方法是在生产线的施压工位是向地下延伸，因此，必须在该工位处具有一个向地下延伸的至少与玻璃管等长的深度。这样，不仅增加了生产线的复杂性，而最重要的是因此限制了真空集热管的长度，目前采用热压封技术生产太阳能集管的最大长度为2米。随着太阳能的大规模利用，这种长度的集热管是远远不能满足使用需求的。
三、产品的规格受到限制，从另外一个角度讲，由生产线制造的产品所具有的共同缺陷是规格单一，即当制造生产线确定后，其产品的直径、长度规格以及结构即被确定，或者被限制在一个较小的范围内，而很难再进行规格和结构上的的改变或者增加。
四、废品损失大，由于在整个加工的过程都是在预先加工好的玻璃管上完成的，因此，在热压封时出现废品则会使得整个玻璃管随之报废，无形中增大了废品的损失。
通过分折不难看出，上述缺陷实质上是由玻璃管与金属端盖间的直接连接结构所造成的。而这些缺陷使得太阳能真空集热管的制造难度增大了，也是目前太阳能技术利用的和推广的一个重要的障碍。
发明概述
本发明的目的在于提供一种玻璃金属副过渡连接装置，利用该过渡连接结构，大大地简化真空集热管的玻璃与金属的封接工艺，简化其生产设备，并因此降低真空集热管制造成本。
本发明的另一目的则在于提供一种玻璃金属副过渡连接装置，通过该过渡连接结构的规格以及结构的变化，使得真空集热管的规格以及结构的变化更为简单易行，同时又能极大地降低真空集热管的废品损失率。
本发明的目的是这样实现的；一种玻璃金属副过渡连接装置，由玻璃连接件和金属连接件构成，该玻璃连接件和金属连接件至少设有一个相应的通孔，并沿该通孔的周边封接在一起；玻璃连接件设有可与玻璃管封接的连接端，金属连接件设有可于金属吸热体封接的连接端。
本发明的玻璃连接件和金属连接件的封接方式可实施为热压封和火焰熔接两种。玻璃连接件可为适合于与玻璃管封接的不同形状。金属连接件可为适合于与吸热体封接的不同形状。
如上述，太阳能真空集热管基本构造包括有外层的玻璃管，该玻璃管内设有金属吸热体，该金属吸热体将其所吸收的热量由该伸出端传通于玻璃管外。为防止热量的流失，玻璃管内必须呈真空状态，因此，解决的金属管与玻璃管之间的封接构成制造真空集热管的关键问题。而本发明利用一个结构极其简单的的玻璃金属副过渡装置，使得真空管制造过程中的玻璃与金属之间的封接难题转变成金属与金属、玻璃与玻璃之间的同种材料的封接，而且这种金属与金属、玻璃与玻璃之间的封接可采用常规的技术即可实现，从而大大地简化了真空集热管的生产工艺，而不必再需要庞大而复杂的生产线，使得太阳能利用技术的推广成为可能。
首先，本发明中的玻璃金属副过渡连接件结构极其简单，其玻璃连接件相对于玻璃管形状要简单得多，体积也小得多，因此可采用现有各种金属、玻璃封接技术，而不需要复杂的生产工艺和庞大的生产线。当采用火焰熔封技术时，仅对该小体积的玻璃连接件的材料进行选择，而不必对整个玻璃管进行材料选择；当采用热压封技术时，基本上呈盘状的玻璃连接件结构本身即是最佳的承压结构，对加热和加压的要求均不高，而且由于其体积小，也极容易控制，所以本发明的玻璃金属副过渡连接装置的制造不必依赖于复杂的生产线。
由于本发明的玻璃金属副过渡连接装置结构简单，制造容易。依据玻璃连接件，利用常规的玻璃熔接技术直接封接于玻璃管，而不再需要在玻璃管上加工出承受冲压力的法兰，简化了玻璃管的结构，而且在操作时不必将玻璃管竖直放置，所以，玻璃管的长度可依需要延长，制造成本被降低了，这会更加有利于扩大太阳能利用的规模。
另外，由于本发明的玻璃金属副过渡连接装置结构简单，制造容易，对其进行改型设计十分方便，因此也极容易在不增加任何附加成本的条件下，对真空集热管进行改型设计，可以满足不同的使用需求。
本发明中，在真空集热管的制造中的金属与玻璃管间的封接难题，转换成金属连接件与玻璃连接件之间的封接，因此由封接造成的废品损失被大大地降低了。
附图简要说明
图1本发明实施例1第一种实施方式示意图；
图2本发明实施例1另一种实施方式示意图；
图3本发明实施例1第三种实施方式示意图；
图4本发明实施例2的示意图；
图5本发明实施例3第一种实施方式示意图；
图6本发明实施例3第二种实施方式示意图；
图7本发明实施例3第三种实施方式示意图；
图8本发明实施例3第四种实施方式示意图；
图9本发明实施例4的示意图；
图10本发明实施例5第一种实施方式示意图；
图11本发明实施例5第二种实施方式示意图；
图12本发明实施例5第三种实施方式示意图；
图13本发明实施例6第一种实施方式示意图；
图14本发明实施例6第二种实施方式示意图；
图15本发明实施例6第三种实施方式示意图；
图16本发明实施例6第四种实施方式示意图；
图17本发明实施例7第一种实施方式示意图；
图18本发明实施例7第二种实施方式示意图；
图19本发明实施例7第三种实施方式示意图；
图20本发明实施例8示意图；
图21本发明实施例9的结构示意图；
图22本发明实施例10的结构示意图；
图23本发明实施例11的结构示意图；
图24本发明实施例12的结构示意图；
图25本发明实施例13的结构示意图；
图26本发明实施例14的结构示意图；
图27本发明实施例15的结构示意图；
图28本发明实施例16的结构示意图；
实施本发明的方式
实施例1
请参见图1至图3所示，本发明的玻璃金属副过渡连接装置，由玻璃连接件1和金属连接件2封接而成，该玻璃连接件1至少设有一个的通孔11，该金属连接件2设有相应的通孔21，该玻璃连接件1与金属连接件2封接在一起；玻璃连接件1设有可与玻璃管4封接的连接端，金属连接件2设有可于金属吸热体5封接的连接端。
为使金属连接件2与玻璃连接件1的封接面上漏率达到真空集热管的使用需求，沿玻璃连接件1的通孔11的周边设有一平面12，金属连接件2相对应地设有平面22，当玻璃连接件1和金属连接件2沿该通孔11和21的周边平面处封接后，在本发明的玻璃金属副过渡连接装置上构成一个可供金属吸热体5穿入的通孔。
本发明的玻璃金属副过渡连接装置中的玻璃连接件1的形状可根据玻璃管的截面形状设计，本实施例中，金属连接件2的金属连接端可以为沿通孔21周边的管状颈部23，其与玻璃连接件1封接的封接端可以为圆盘体24，吸热体5的伸出端可沿周边焊封于该管状颈部24。具有一定长度的管状颈部24有利于吸热体5的定位并形成对吸热体5稳定的支撑。玻璃连接件1的玻璃连接端为沿周边向下的凸缘13，可由该玻璃连接件1的凸缘13与玻璃管4端面封接。
如图1所示，在本实施例中，金属连接件2与玻璃连接件1可采用常规的热压封接的方法进行封接，所述的玻璃连接件1的平面12与金属连接件2的平面22通过焊料3热压封在一起。由于玻璃连接件1基本呈体积较小的盘状体，这种结构加热方便，同时具有极好的承压能力，因此对热压封的工艺要求相对现有技术中的对玻璃管的热压封的工艺要求低得多。
本实施例还可实施为如图2所示的方式，所述的玻璃连接件1的平面12设于玻璃连接件1的下端面，玻璃连接件1的通孔11的直径应大于金属连接件2管状颈部23的外径，该管状颈部23穿设于通孔11内，玻璃连接件1的平面12与金属连接件2的平面22通过焊料3热压封在一起，从而完成对玻璃连接件1与金属连接件2的封接。
如图3所示，本实施例中，金属连接件2与玻璃连接件1还可采用常规的火焰熔接的方法进行封接。本实施方式中，玻璃连接件1的通孔11的直径较大，可将金属连接件2的圆盘体24穿入该通孔11内，并沿该圆盘体24的周边火焰熔接于所述的通孔11内。
本发明的玻璃金属副过渡连接装置主要应用于太阳能真空集热管的制造，当其连接于玻璃管4开口端时，由玻璃连接件1的凸缘13作为玻璃连接端与玻璃管4进行封接。本发明还可采用上述溶接方法进行实现，但由于玻璃连接件1的体积远远小于玻璃管4的体积，使得其熔接后对玻璃连接件1的退火也相对地容易。而玻璃管4内的吸热体5的金属管则由本装置的金属连接件2的通孔21伸出，并与之封接。
这样，通过本发明，由现有技术中的玻璃与金属间的封接转化成玻璃与玻璃、金属与金属间的同种材料的封接，而这种封接完全可以利用成熟的常规技术实现，从而使得真空集热管的制造工艺被大大地简化了，而不再需要庞大复杂的生产线。
现有太阳能真空集热管的设计长度，以及结构改型均受到其制造设备以及制造工艺的限制，但由于本发明的玻璃金属副过渡连接装置的结构简单、制造容易，其改型设计极其容易，使得真空集热管的设计长度以及直径均可依需求延长或增大，对真空管内部的结构的改进设计也简单易行。
实施例2
请参见图4所示，本实施例中的玻璃金属副过渡连接装置的结构原理与实施例1相同，主要由玻璃连接件1和金属连接件2封接成一体，玻璃连接件1和金属连接件2对应地设有通孔11和21，并沿该通孔11和21的周边进行封接。本实施例的使用状态以及所产生的有益效果与实施例1中的图1相同，在此不再赘述。
本实施例的主要区别在于，金属连接件2的金属连接端为沿周边向上的凸缘25；该金属连接件1沿该凸缘25的周边与一金属盖焊接在一起，所述的金属吸热体5的伸出端密封于该金属盖内。
实施例3
请参见图5至图8所示，本实施例中的玻璃金属副过渡连接装置的结构原理与上述实施例相同，主要由玻璃连接件1和金属连接件2封接成一体，玻璃连接件1和金属连接件2对应地设有通孔11和21，并沿该通孔11和21的周边进行封接。本实施例的使用状态以及所产生的有益效果与实施例1相同，在此不再赘述。
本实施例的与实施例1的区别在于，金属连接件2的金属连接端为沿周边向上的凸缘25；该金属连接件1沿该凸缘25的周边与一金属盖焊接在一起，所述的金属吸热体5的伸出端密封于该金属盖内。玻璃连接件1的基本呈一平板状。
如图5所示，玻璃连接件1的玻璃连接端的下端面可设有凸出的凸环14；该凸环14的外径可以小于玻璃管4的内径，当玻璃连接件1与玻璃管4封接时，玻璃管4套于该凸环14外定位并与玻璃连接件1熔接在一起。
如图6所示，本实施例还可实施为如下形式，该凸环14的内径可以大于玻璃管4的外径，当玻璃连接件1与玻璃管4封接时，玻璃管4卡于该凸环14内定位并与玻璃连接件1熔接在一起。
如图7所示，在本实施例中，玻璃连接件1的盘状体周边可设有凹入的止口15，玻璃管4的端口插入该止口15内定位并与该玻璃连接件1封接在一起。
如图8所示，在本实施例中，玻璃连接件1还可以为具有一定厚度的玻璃环，该玻璃环的一个端面16与金属连接件2的平面22通过焊料3热压封在一起，该玻璃环的另一端面17可与玻璃管4封接。
实施例4
请参见图9所示，本实施例中的玻璃金属副过渡连接装置的结构原理与实施例1相同，主要有玻璃连接件1和金属连接件2封接成一体，玻璃连接件1和金属连接件2对应地设有通孔11和21，并沿该通孔11和21的周边进行封接。本实施例的使用状态以及所产生的有益效果与实施例1中的图1相同，在此不再赘述。
本实施例与实施例1中的第一种实施方式的区别在于，在本实施例中，玻璃连接件1可以为具有一定厚度的玻璃环，该玻璃环的一个端面16与金属连接件2的平面22通过焊料3热压封在一起，该玻璃环的另一端面17可与玻璃管4封接。本实施例的金属连接件2和金属连接端仍由颈状部23构成。
实施例5
本实施例的结构请参见图10至图12所示，本实施例中的玻璃金属副过渡连接装置的结构原理基本上与上述实施例相同，主要由玻璃连接件1和金属连接件2封接成一体，玻璃连接件1设有通孔11，而金属连接件2对应地设有通孔21，并沿该通孔11和21的周边进行封接。本实施例的使用状态以及所产生的有益效果与上述实施例相同，在此不再赘述。
本实施例与上述实施例的区别在于，在本实施例中，金属连接件2可以为具有一定厚度的金属环；金属吸热体5的伸出端可穿过该金属环的通孔21并沿周边焊接于该通孔21内。本实施例还可由没该金属环的周边或者上端面焊接有金属盖。
如图10所示，本实施例中，玻璃连接件1的玻璃连接端的下端面可设有凸出的凸环14构成所述的玻璃连接端；该凸环14的外径可以小于玻璃管4的内径，当玻璃连接件1与玻璃管4封接时，玻璃管4套于该凸环14外定位并与玻璃连接件1封接在一起。
如图11所示，本实施例还可实施为如下形式，该凸环14的内径可以大于玻璃管4的外径，当玻璃连接件1与玻璃管4封接时，玻璃管4卡于该凸环14内定位并与玻璃连接件1熔接在一起。
如图12所示，在本实施例中，玻璃连接件1还可以为具有一定厚度的玻璃环，该玻璃环的一个端面16与金属连接件2的平面22通过焊料3热压封在一起，该玻璃环的另一端面17构成玻璃连接端与玻璃管4封接。
实施例6
本实施例的结构请参见图13至图16所示，本实施例中的玻璃金属副过渡连接装置的结构原理基本上与上述实施例相同，主要由玻璃连接件1和金属连接件2封接成一体，玻璃连接件1设有通孔11，而金属连接件2对应地设有通孔21，并沿该通孔11和21的周边封接。本实施例的使用状态以及所产生的有益效果与上述实施例相同，在此不再赘述。
本实施例与上述实施例的区别在于，在本实施例中，玻璃连接件1的盘状体周边可设有向上的凸缘18构成玻璃连接端，当玻璃连接件1与玻璃管4封接时，所述的玻璃管4端口可于该凸缘18处定位并封接在一起。
如图13所示，在本实施例中，金属连接件2可实施为金属连接端为沿周边向上的凸缘25的结构；该金属连接件2沿该凸缘25的周边与一金属盖焊接在一起构成金属连接端，所述的金属吸热体5的伸出端密封于该金属盖内。
如图14至图16所示，在本实施例中，金属连接件2还可实施为如下结构，金属连接件2的金属连接端可以为沿通孔21周边的管状颈部23，其与玻璃连接件1封接的封接端可以为圆盘体24，吸热体5的伸出端可沿周边焊接于该管状颈部24。金属连接件2与玻璃连接件1可采用在玻璃连接件1的上端面或下端面热压封；也可采用如图16所示，金属连接件2穿与玻璃连接件1的通孔11内，在通孔11内进行火焰熔接的方式；其金属连接件2与玻璃连接件1的具体封接方法可参照实施例1所述，在此不再赘述。
实施例7
请参见图17至图19所示，本实施例中的玻璃金属副过渡连接装置的结构原理基本上与实施例1相同，主要有玻璃连接件1和金属连接件2封接成一体，玻璃连接件1和金属连接件2对应地设有通孔11和21，并沿该通孔11和21的周边进行封接。本实施例的使用状态以及所产生的有益效果与实施例1中的图1相同，在此不再赘述。
本实施例与上述实施例区别在于，在本实施例中，金属连接件2与玻璃连接件1采用热压封的方式封接，在玻璃连接件1的上端面与下端面均设有平面19和平面20，两个金属连接件2可分别热压封于平面19和平面20，以使封接结构更为可靠。
如图17所示，在本实施例中，上下金属连接件2分别热压封于平面19和平面20。上下金属连接件2的金属连接端可以为沿通孔21周边的管状颈部23，其与玻璃连接件1封接的封接端可以为圆盘体24，吸热体5的伸出端可沿周边焊接于上下管状颈部24的内壁。
如图18所示，在本实施例中，上下金属连接件2可均为金属环的形状，分别热压封于平面19和平面20。吸热体5可穿过上下金属连接件2的通孔21及玻璃连接件1的通孔11，分别沿上下金属连接件2的通孔21的周边焊接于通孔内。
如图19所示，在本实施例中，上下金属连接件2也可为如下形状，上金属连接件2的金属连接端为沿周边向上的凸缘25；该金属连接件1沿该凸缘25的周边与一金属盖焊接在一起，金属吸热体5的伸出端密封于该金属盖内。下金属连接件2为金属环形状。金属吸热体5的伸出端沿该金属环的中间通孔21的周边焊接于金属环。
在本实施例中，玻璃连接件1的形状可变化为上述实施例中的其他形状，并可组合有不同结构的金属连接件，在此不再详述。
实施例8
本实施的结构请参见图20所示，本实施例中的玻璃金属副过渡连接装置的结构原理基本上与实施例1相同，主要有玻璃连接件1和金属连接件2封接成一体，玻璃连接件1和金属连接件2对应地设有通孔11和21，并沿该通孔11和21的周边进行封接。本实施例的使用状态以及所产生的有益效果与实施例1中的图1相同，在此不再赘述。
本实施例中，玻璃连接件1是一个玻璃环，该玻璃环由一段玻璃管19构成，金属连接件2则由一金属盖26构成，该玻璃管19的上端面与金属盖26的周边封接。在本实施例中，金属盖26上设有两个通孔21匀可与玻璃管19的内孔导通，集热管内的吸热体的两个伸出端5由该两个通孔伸出，并与之焊接。玻璃管19与金属盖26间可采用如图1所示的热压封结构，通过焊料3封接在一起。玻璃管19的另一端则构成玻璃连接端与集热管的玻璃管4封接在一起。本实施例的玻璃管19与金属盖26间也可采用火焰封结构。本实施例的特点是结构更为简单。
上述各实施例中的玻璃连接件1和金属连接件2还可设有两个或者两个以上的通孔11、21。
上述实施例仅用于说明本发明的玻璃金属副过渡连接装置，而非用于限定本发明的玻璃金属副过渡连接装置。本发明的玻璃金属副过渡连接装置依据与上述实施例相同的结构原理还可根据使用需求设计成其它的形状，在此将不再详述。
实施例9
请参见图21所示，本发明的玻璃金属副过渡连接装置主要应用于太阳能真空集热管中。本实施例所示出的本发明的玻璃金属副过渡连接装置的第一种应用实施例。
如图21所示，本发明的太阳能真空集热管，包括有一玻璃管4，玻璃管4内设有由金属吸热体5。在本实施例中，金属吸热体5由热管51和吸热板52构成，该吸热板52焊接于沿玻璃管4的中心设置的热管51上，吸热板52上附设有吸热层，热管51内充有介质，把吸热板52吸收的来太阳能的热量从玻璃管4中导出。
本实施例中，玻璃管4有一端呈封闭端，另一端呈开口端41，于该开口端41连接有玻璃金属副过渡连接装置。该玻璃金属副过渡连接装置的结构如上述实施例1所示，由玻璃连接件1和金属连接件2封接而成，该玻璃连接件1的玻璃连接端为沿周边向下的凸缘13，可由该玻璃连接件1的凸缘13与玻璃管4端面封接。该玻璃连接件1设有一通孔11。金属连接件2则封接于玻璃连接件1的通孔11的周边的平面12上。该金属连接件2设有通孔21与玻璃连接件1的通孔11对应。金属连接件2设有平面22与玻璃连接件1的通孔11的周边的平面12封接。两者间的封接即可采用火焰熔接，也可采用热压封接。
本发明中玻璃管4由其开口端41封接于玻璃连接件1的凸缘13的周边，而金属吸热体5中的热管51则封接于金属连接件2，将玻璃管4内抽真空。玻璃连接件1与玻璃管4的封接，以及金属连接件2与金属热管4的封接均是同种材料间的封接，完全可利用成熟的常规技术实现，在此不再多加以说明。
本发明的太阳能真空集热管的金属与玻璃间的封接结构是利用玻璃金属副过渡连接装置实现的，因此真空管本身的制造工艺被大大地简化了，而不再需要复杂庞大的生产线，而且对玻璃管4的制造难度被大大地降低了。本实施例中的玻璃金属副过渡连接装置还可采用本发明所限定的其它结构。
实施例10
请参见图22所示，本实施例与实施例9的区别在于，玻璃管4内的金属吸热体5由金属管53和吸热板52构成，该金属管53是由内管531和外管532组合而成，所述的吸热板52则连接于外管532上。本实施例的其它结构与实施例9相同，在此不再赘述。
本实施例的工作原理是，传热介质由所述的金属管53的内管531流入，再由外管532流出，在此过程中将由吸热板52吸收的太阳能热量通过传热介质导出玻璃管4。
本实施例主要是将玻璃金属副过渡连接装置的通孔的的孔径进行适当的扩大，这种简单的改型设计，即可实现本实施例的真空集热管的结构改进。
由于本实施例的结构与实施例9基本相同，因此本实施例也同样具有实施例1所述的有益效果。
本实施例中的玻璃金属副过渡连接装置还可采用本发明所限定的其它结构。
实施例11
本实施例的真空集热管的结构如图23所示。本实施例中，玻璃管4的直径被扩大，一端呈封闭状，另一开口端41则与本发明的玻璃金属副过渡连接装置封接。在玻璃管4内的金属吸热体5是由一吸热贮水筒54构成，该吸热贮水筒54的上端设有金属管541，由该金属管541与玻璃过渡装置中的金属连接件2封接，吸热贮水筒54的另一端可由支撑件6支撑于玻璃管4的内壁。
本实施例中对玻璃金属副过渡连接装置的凸缘13的面积适当地扩大，即可选择直径较大的玻璃管4，从而形成一种闷晒式真空集热管的太阳能热水器。
本实施例的其它结构及有益效果与实施例9相同，在此不再赘述。
本实施例中的玻璃金属副过渡连接装置还可采用本发明所限定的其它结构。
实施例12
本实施例的真空集热管的基本结构与实施例11相同，其不同之处在于，如图24所示，本实施例中，玻璃管4具有两个开口端41，该两个开口端41上均可封接有本发明的玻璃金属副过渡连接装置，该两个玻璃金属副过渡连接装置上的通孔基本设于同一轴线上。
本实施例的设于真空玻璃管4内的金属吸热体5同样由一吸热贮水筒54构成，而该吸热贮水筒54的两端均设有金属管541，由该金属管541与玻璃过渡装置中的金属连接件2封接，一端的金属管541为导热介质的入口，另一端金属管541可为导热介质的出口。导热介质从入口端进入尔后再由另一端流出，从而将吸热板52吸收的太阳能的热量导出。
本实施例中的玻璃金属副过渡连接装置还可采用本发明所限定的其它结构。
由于本发明不存在玻璃管4与金属件间的封接，而是利用玻璃金属副过渡连接装置5将真空集热管的的封接工艺大大地简化，因此，本实施例可利用极简单的封接技术即可实现玻璃管4的双端封接，这种结构的真空集热管中的玻璃管4的结构可被进一步简化。
实施例13
本实施例的真空集热管的结构请参见图25所示。在本实施例中，玻璃管4具有两个开口端41，该两个开口端41上均可封接有本发明的玻璃金属副过渡连接装置，该两个玻璃金属副过渡连接装置上的通孔基本设子同一轴线上。
本实施例的设于真空玻璃管内的金属吸热体5同样由金属管53和吸热板52构成，而金属管53则设有两个出口，一端为导热介质的入口，另一端可为导热介质的出口。金属管53中的导热介质从入口端进入尔后再由另一端流出，从而将吸热板52吸收的太阳能的热量导出。
本实施例中的玻璃金属副过渡连接装置还可采用本发明所限定的其它结构。
由于本发明不存在玻璃管4与金属件间的封接，而是利用玻璃金属副过渡连接装置5将真空集热管的的封接工艺大大地简化，因此，本实施例可利用极简单的封接技术即可实现玻璃管的双端封接，这种结构的真空集热管中的玻璃管4的结构可被进一步简化。
实施例14
请参见图26所示，本实施例中的真空集热管包括有玻璃管4，该玻璃管4的一端呈封闭状态，另一端为玻璃管4的开口端41，于该开口端41处封接有本发明的玻璃金属副过渡连接装置。
本实施例中的玻璃管4内的金属吸热体5是由一U型金属管55和吸热板52组成。该U型的金属管55设有两个出口端，该两个出口端均由玻璃金属副过渡连接装置伸出。该U型的金属管55的一端为导热介质的入口，另一端可为导热介质的出口。金属管55中的导热介质从入口端进入尔后再由另一端流出，从而将吸热板52吸收的太阳能的热量导出。本实施例中所采用的玻璃连接件1设有两个通孔11，该两个通孔的结构可由两个金属连接件2封接于玻璃连接件1的两个通孔11的周边。
本实施例主要是将玻璃金属副过渡连接装置增加通孔的数量，这种简单的改型设计，即可实现本实施例的真空集热管的结构上的重大改进，而且这种针地真空集热管结构的改进不需要依赖于对真空集热管制造生产线。
实施例15
本实施例的结构如图27所示，本实施例中，所述的玻璃管4有一端呈封闭端，另一端呈开口端41，于该开口端41连接有玻璃金属副过渡连接装置。所述的金属吸热体5由热管51和吸热板52构成，该吸热板52焊接于的热管51上，吸热板52上附设有吸热层，热管51内充有介质，把吸热板52吸收的来太阳能的热量从玻璃管4中导出。该金属吸热体5的轴线偏离玻璃管4的中心线，因此在本实施例中，封接于玻璃管4一开口端的玻璃金属副过渡连接装置通孔也偏离于其中心线。
在玻璃管4内的金属吸热体5靠近一侧的玻璃管4的内壁上覆设有反射聚光层7，形成一种内壁反射聚光式热管真空管太阳能集热器。
实施例16
本实施例的结构如图28所示，在本实施例中，玻璃管4具有两个开口端41，该两个开口端41上均可封接有本发明的玻璃金属副过渡连接装置，玻璃管4内的金属吸热体5是由金属管53和吸热板52构成。该金属吸热体5的轴线偏离玻璃管4的中心线，因此在本实施例中，封接于玻璃管4一开口端的玻璃金属副过渡连接装置4上的通孔也偏离于其中心线。该金属管53同样设有两个出口，一端为导热介质的入口，另一端可为导热介质的出口。金属管53中的导热介质从入口端进入尔后再由另一端流出，从而将吸热板52吸收的太阳能的热量导出。
在玻璃管4内的金属吸热体4靠近一侧的玻璃管4的内壁上覆设有反射聚光层7，形成一种内壁反射聚光直通式真空管太阳能集热器。
综上所述的各种真空集热管结构中的玻璃金属副过渡连接装置可采用如前所述的各种不同的结构。
由于本发明在太阳能真空集热管中采用了一种结构极其简单、制造极其容易玻璃金属副过渡连接装置，因此可方便地对真空集热管进行不同结构，不同规格的设计制造，能满足不同的使用需求，更有利于太阳能技术的推广利用。
Claims (33)
1、一种玻璃金属副过渡连接装置，由玻璃连接件和金属连接件构成，其特征在于，该玻璃连接件和金属连接件至少设有一个相应的通孔，并沿该通孔的周边封接在一起；玻璃连接件设有可与玻璃管封接的连接端，金属连接件设有可于金属吸热体封接的连接端。
2、根据权利要求1所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于所述的金属连接件封接于玻璃连接件的上端面。
3、根据权利要求1所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于所述的金属连接件封接于玻璃连接件的下端面。
4、根据权利要求2或3所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于至少沿玻璃连接件的通孔的周边设有一平面，所述的金属连接件至少设有一平面与该通孔的周边的平面处封接。
5、根据权利要求4所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于沿玻璃连接件通孔的周边设有一平面可以是凸出的平面或者是凹入的平面。
6、根据权利要求2或3所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于所述的金属连接件热压封接于玻璃连接件。
7、根据权利要求1所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于所述的金属连接件的金属连接端可以为沿通孔周边的管状颈部。
8、根据权利要求7所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于所述的金属连接件的封接端可以为圆盘体。
9、根据权利要求8所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于所述的金属连接件由圆盘体的周缘处火封连接于玻璃连接件的通孔内。
10、根据权利要求1所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于所述的玻璃连接件的玻璃连接端为沿周边向上或向下的凸缘。
11、根据权利要求1所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于所述的玻璃连接件的玻璃连接端的下端面可设有凹入的环状止口。
12、根据权利要求1所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于所述的玻璃连接件的玻璃连接端的下端面可设有凸出的凸环。
13、根据权利要求1所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于所述的玻璃连接件可以为具有一定厚度的玻璃环，该玻璃环的一个端面连接于所述的金属连接件，并与该金属连接件封接在一起。
14、根据权利要求1所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于所述的金属连接件的金属连接端为沿周边向上或向下的凸缘。
15、根据权利要求1所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于所述的金属连接件可以为具有一定厚度的金属环。
16、根据权利要求15所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于所述的金属连接件可以同时封接于玻璃连接件的上下端面。
17、根据权利要求1所述的玻璃金属副过渡连接装置，其特征在于所述金属连接件的金属连接端由金属连接件的通孔构成。
18、一种采用如权利要求1的玻璃金属副过渡连接装装置的太阳能真空集热管，包括有一玻璃管，玻璃管内设有由金属吸热体，该金属吸热体设有一管状伸出端，其特征在于所述的玻璃管至少有一端连接有一玻璃金属副过渡连接装置，该玻璃金属副过渡连接装置由玻璃连接件和金属连接件封接而成，该玻璃连接件和金属连接件至少设有一个相应的通孔，并沿该通孔的周边封接在一起；玻璃连接件设有可与玻璃管封接的连接端，金属连接件设有可于金属吸热体封接的连接端；所述的玻璃管封接于该玻璃连接件，所述的金属吸热体则封接于该金属连接件。
19、根据权利要求18所述的太阳能真空集热管，其特征在于至少沿玻璃连接件的通孔的周边设有一平面，所述的金属连接件至少设有一平面与该通孔的周边的平面处封接。
20、根据权利要求18所述的太阳能真空集热管，其特征在于所述的金属连接件热压封接于玻璃连接件的上端面或下端面。
21、根据权利要求18所述的太阳能真空集热管，其特征在于所述的金属连接件的金属连接端可以为沿通孔周边的管状颈部，所述的金属吸热体的伸出端沿周边焊接于该管状颈部。
22、根据权利要求18所述的太阳能真空集热管，其特征在于所述的金属连接件的封接端可以为圆盘体，金属连接件由该圆盘体的周缘处火封连接于玻璃连接件的通孔内。
23、根据权利要求18所述的太阳能真空集热管，其特征在于所述的玻璃连接件的玻璃连接端为沿周边向上或向下的凸缘；所述的玻璃管熔接于该凸缘处。
24、根据权利要求18所述的太阳能真空集热管，其特征在于所述的玻璃连接件连接端的下端面可设有凹入的环状止口；所述的玻璃管端口插入该止口内定位并与之封接。
25、根据权利要求18所述的太阳能真空集热管，其特征在于所述的玻璃连接件的玻璃连接端的下端面可设有凸出的凸环；所述玻璃管端口熔接于该凸环的下端面。
26、根据权利要求18所述的太阳能真空集热管，其特征在于所述的玻璃连接件的玻璃连接端的下端面可设有凸出的凸环；所述玻璃管套于该凸环外或凸环内定位并与玻璃连接件熔接在一起。
27、根据权利要求18所述的太阳能真空集热管，其特征在于所述的玻璃连接件可以为具有一定厚度的玻璃环，该玻璃环的一个端面连接于所述的金属连接件，并与该金属连接件封接在一起，所述的玻璃管封接于该玻璃环的另一端面。
28、根据权利要求18所述的太阳能真空集热管，其特征在于所述的金属连接件的金属连接端为沿周边向上的凸缘；该金属连接件沿该凸缘的周边与一金属罩焊接在一起，所述的金属吸热体的伸出端密封于该金属罩内。
29、根据权利要求18所述的太阳能真空集热管，其特征在于所述的金属连接件可以为具有一定厚度的金属环；所述的金属吸热体的伸出端可穿过该金属环的通孔并沿周边焊接于该通孔内。
30、根据权利要求29所述的太阳能真空集热管，其特征在于所述的金属连接件可以同时封接于玻璃连接件的上下端面；所述的金属吸热体的伸出端穿过上下金属连接件的通孔，并分别沿通孔周边与上下金属连接件焊接在一起。
31、根据权利要求18所述的太阳能真空集热管，其特征在于所述的玻璃金属副过渡连接装置可设有两个通孔，金属吸热体中的金属管呈U型，其两端口与该两个通孔封接。
32、根据权利要求18所述的太阳能真空集热管，其特征在于所述的金属吸热体设有吸热板，该吸热板连接于金属管上。
33、根据权利要求18所述的太阳能真空集热管，其特征在于所述的金属吸热体为吸热中空筒，该吸热中空筒至少有一端连接于金属管上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BEIJING OUKENENG SOLAR ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD Free format text: FORMER OWNER: GE HONGCHUAN Effective date: 20070608 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20070608 Address after: 100083 conference room 30, conference center, University of science and technology, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road 1202 Patentee after: Oukeneng Solar Energy Technology Co., Ltd., Beijing Address before: 100007, Beijing, Beixinqiao, China, Dongcheng District three, No. 1, 100007 Patentee before: Ge Hongchuan |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: DACHANG VIESSMANN HEATING TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: OUKENENG SOLAR ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD., BEIJING Effective date: 20150202 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100083 HAIDIAN, BEIJING TO: 065302 LANGFANG, HEBEI PROVINCE |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150202 Address after: 065302 No. 1 Industrial South Road, Qi Zhuang County, Dachang Hui Autonomous County, Hebei Province Patentee after: Dachang Viessmann Heating Technology Co. Ltd. Address before: 100083 conference room 30, conference center, University of science and technology, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road 1202 Patentee before: Oukeneng Solar Energy Technology Co., Ltd., Beijing |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20041117 |
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| CX01 | Expiry of patent term |