CN201412987Y - 太阳能真空集热管 - Google Patents

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Abstract

本实用新型为一种太阳能真空集热管，该集热管包括真空玻璃管和套设于该真空玻璃管内的金属吸热体，所述金属吸热体包括铜管和与铜管焊接一体的铝板，在铝板上沿着与所述铜管焊接位置形成有焊道；所述铝板的焊道上设有多个能减少热膨胀量累积的间隔槽。本实用新型中，铝板上只有各个间隔槽两侧对应与铜管焊接在一体，该焊接没有如同现有结构一样沿着焊道形成连接焊接，而使形成间断式的焊接；并且由于铝板焊道上设有多个间隔槽，可以释放金属吸热体中铝板和铜管的热膨胀内应力；避免在铝板和铜管的焊接处存在过大的膨胀应力，可避免焊接处焊缝撕裂及金属吸热体弯曲，而使真空玻璃管破损影响换热效率。

Description

太阳能真空集热管
技术领域
本实用新型是关于一种太阳能热利用装置，尤其涉及一种太阳能真空集热管。
背景技术
如图1A～图1D所示，现有的太阳能真空集热管一般有直通式(图1A所示)、热管式(图1B所示)、U型管式(图1C所示)和直流式(图1D所示)等结构形式，该太阳能真空集热管包括真空玻璃管8和套设于该真空玻璃管8内的金属吸热体9，所述金属吸热体9包括铜管91和与铜管91焊接一体的铝板92(先前使用铜板与铜管91焊接，但是由于成本较高的问题，改用铝板92)，铝板92与铜管91焊接后形成管板结构；所述铝板92作为吸热板吸收太阳能量，铜管91作为流道其内可设有导热介质，所述铜管91可设置为热管式，直通式，U型管，直流式等结构形式；铝板92将吸收的太阳能传递给铜管91中的导热介质以传输热量。铝吸热板92和铜管91(传热流道)作为真空管集热器的金属吸热体，安装在真空玻璃管8内，真空玻璃管8两端或单端与金属吸热体9的铜管91(传热流道)真空封接，制作成所述太阳能真空集热管。
上述现有的太阳能真空集热管虽然能够吸收太阳能并进行能量转换，但是，该现有的太阳能真空集热管其中吸热铝板92为一平板状并且其焊道与铜管91的焊接结构为连接焊接结构，由于铜材和铝材的线膨胀系数不同，铜的线膨胀系数为165×10-5(1/℃)，铝的线膨胀系数为238×10-5(1/℃)，太阳能真空集热管的金属吸热体9的所处的温度在-30℃(冬季夜晚)到300℃(真空管空晒)之间，即：金属吸热体9的工作温度差最大约为300℃；太阳能真空集热管的长度通常为2m或4m；以长度为2m的太阳能真空集热管为例，当温差为300℃时，在2m长的金属吸热体9中，铜管91的线膨胀量为9.9mm，铝板92的线膨胀量为14.28mm，两者线膨胀量相差约4.38mm(如果是长度为4m的太阳能真空集热管，两者线膨胀量相差的数值将更大)；在真空管工作时，作为流道的铜管和作为吸热板的铝板的温度差有时也可达到200℃，铜管与铝板间线膨胀量相差约9.52mm。由于铜管91和铝板92间该累积膨胀量差值的存在(该累积膨胀量可为当天的膨胀量累加或连续几天的膨胀量累加)，将会造成金属吸热体9的弯曲，甚至造成铜管91与吸热铝板92的焊道撕裂，造成铝板92和铜管91局部分离，导致真空管吸热体的肋片效率降低，影响真空管效率，甚至造成真空玻璃罩管8破损。
因此，如何能够减小铝板和铜管的累积线膨胀量，避免在铝板和铜管的焊接处存在过大的膨胀应力，避免真空玻璃管破损而影响换热效率，是本领域亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种太阳能真空集热管，该集热管可以释放金属吸热体中铝板和铜管的热膨胀内应力，减小铝板和铜管的累积线膨胀量，避免在铝板和铜管的焊接处存在过大的膨胀应力，以避免真空玻璃管破损而影响换热效率。
本实用新型的目的是这样实现的，一种太阳能真空集热管，该集热管包括真空玻璃管和套设于该真空玻璃管内的金属吸热体，所述金属吸热体包括铜管和与铜管焊接一体的铝板，在铝板上沿着与所述铜管焊接位置形成有焊道；所述铝板的焊道上设有多个能减少热膨胀量累积的间隔槽。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述间隔槽由多个间隔设置的横向长孔构成。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述长孔为长方孔、长圆孔或椭圆孔。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述铝板的焊道两侧并位于铝板的边缘设有多个与所述横向长孔平行的凹凸压痕。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述间隔槽由多个横向间隔设置的第一凹凸压痕构成。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述铝板的焊道两侧并位于铝板的边缘设有多个与所述第一凹凸压痕平行的第二凹凸压痕。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述铝板由间隔设置的多个板条构成，所述各板条之间的间隙构成所述间隔槽。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述铝板上设有太阳光谱选择性吸收涂层。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述铝板与铜管采用超声波焊接、激光焊接、高频焊接或电阻焊接方式焊接为一体。
由上所述，在本实用新型中，所述铝板的焊道上设有多个能减少热膨胀量累积的间隔槽，当铜管与铝板的焊道焊接时，铝板上只有各个间隔槽两侧对应与铜管焊接在一体，因此，该焊接没有如同现有结构一样沿着焊道形成连接焊接，而使形成间断式的焊接；并且由于所述铝板焊道上设有多个间隔槽，可以释放金属吸热体中铝板和铜管的热膨胀内应力；当金属吸热体在工作温差为300℃时，所述间隔槽能够减小铝板和铜管的累积线膨胀量，避免在铝板和铜管的焊接处存在过大的膨胀应力，可避免焊接处焊缝撕裂及金属吸热体弯曲，而使真空玻璃管破损影响换热效率。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，
图1A～图1D：为现有太阳能真空集热管的结构示意图。
图2：为本实用新型太阳能真空集热管一实施例的结构示意图。
图3：为本实用新型太阳能真空集热管另一实施例的结构示意图。
图4：为本实用新型太阳能真空集热管又一实施例的结构示意图。
图5：为设有凹凸压痕的铝板的边缘侧视示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
实施方式1
如图2所示，一种太阳能真空集热管，该太阳能真空集热管包括真空玻璃管2和套设于该真空玻璃管2内的金属吸热体1，所述金属吸热体1包括铜管11和与铜管11焊接一体的铝板12，在铝板12上沿着与所述铜管11焊接位置形成有焊道；所述铝板12的焊道上设有多个能减少热膨胀量累积的间隔槽121。
在本实施方式中，铝板12与铜管11采用超声波焊接、激光焊接、高频焊接或电阻焊接方式进行焊接，两者焊接后形成管板结构的金属吸热体1；所述铝板12上设有太阳光谱选择性吸收涂层，该铝板12作为吸热板吸收太阳能量，铜管11作为流道可设置为热管式，直通式，U型管，直流式等结构形式；铝板12将吸收的太阳能传递给铜管11中的导热介质(图中未示出)以传输热量。吸热铝板12和铜管11传热流道作为集热管的金属吸热体1，安装在真空玻璃管2内，真空玻璃管2两端或单端与金属吸热体1的传热流道真空封接，制作成本实用新型的太阳能真空集热管。
由上所述，由于在本实施方式中，如图2所示，在所述铝板12的焊道上设有多个能减少热膨胀量累积的间隔槽121，当铜管11与铝板12的焊道焊接时，铝板12上只有各个间隔槽121两侧对应与铜管11焊接在一体，因此，该焊接没有如同现有结构一样沿着焊道形成连接焊接，而形成间断式的焊接；并且由于所述铝板12焊道上设有多个间隔槽121，可以释放金属吸热体1中铝板12和铜管11的热膨胀内应力；当金属吸热体1在工作温差为300℃时，所述间隔槽121能够减小铝板12和铜管11的累积线膨胀量，避免在铝板12和铜管11的焊接处存在过大的膨胀应力，可避免焊接处焊缝撕裂及金属吸热体1弯曲，而使真空玻璃管破损影响换热效率。
在本实施方式中，如图2所示，所述间隔槽121由多个间隔设置的横向长孔1211构成，当铜管11与铝板12的焊道焊接时，铝板12上只有各个长孔1211两侧对应与铜管11焊接在一体；所述长孔1211可为长方孔、长圆孔或椭圆孔。图2中所示的长孔1211为长圆孔。
进一步，如图2所示，所述铝板12的焊道两侧并位于铝板12的边缘还设有多个与所述横向长孔1211平行的凹凸压痕1212，该凹凸压痕1212可为波浪形，如图5所示，为设有凹凸压痕1212的铝板12的边缘侧视示意图。
实施方式2
本实施方式与实施方式1的基本结构和原理相同，其区别在于如图3所示，所述间隔槽121由多个横向间隔设置的第一凹凸压痕1213构成，当铜管11与铝板12的焊道焊接时，铝板12上只有各个第一凹凸压痕1213两侧对应与铜管11焊接在一体。
进一步，所述铝板12的焊道两侧并位于铝板12的边缘设有多个与所述第一凹凸压痕1213平行的第二凹凸压痕1214。
本实施方式的其他结构、工作原理和有益效果与实施方式1的相同，在此不再赘述。
实施方式3
本实施方式与实施方式1的基本结构和原理相同，其区别在于如图4所示，所述铝板12由间隔设置的多个板条122构成，所述各板条122之间的间隙123构成所述间隔槽121；当铜管11与铝板12的焊道焊接时，铝板12上只有各个板条122对应与铜管11焊接在一体，由于各个板条122之间存在间隙123，因此，形成不连续的焊接形式；且各个板条122之间的间隙123，可以释放金属吸热体1中铝板12和铜管11的热膨胀内应力，避免在铝板12和铜管11的焊接处存在过大的膨胀应力，可避免金属吸热体1弯曲，而使真空玻璃管破损而影响换热效率。
本实施方式的其他结构、工作原理和有益效果与实施方式1的相同，在此不再赘述。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (9)

1、一种太阳能真空集热管，该集热管包括真空玻璃管和套设于该真空玻璃管内的金属吸热体，所述金属吸热体包括铜管和与铜管焊接一体的铝板，在铝板上沿着与所述铜管焊接位置形成有焊道；其特征在于：所述铝板的焊道上设有多个能减少热膨胀量累积的间隔槽。
2、如权利要求1所述的太阳能真空集热管，其特征在于：所述间隔槽由多个间隔设置的横向长孔构成。
3、如权利要求2所述的太阳能真空集热管，其特征在于：所述长孔为长方孔、长圆孔或椭圆孔。
4、如权利要求2所述的太阳能真空集热管，其特征在于：所述铝板的焊道两侧并位于铝板的边缘设有多个与所述横向长孔平行的凹凸压痕。
5、如权利要求1所述的太阳能真空集热管，其特征在于：所述间隔槽由多个横向间隔设置的第一凹凸压痕构成。
6、如权利要求5所述的太阳能真空集热管，其特征在于：所述铝板的焊道两侧并位于铝板的边缘设有多个与所述第一凹凸压痕平行的第二凹凸压痕。
7、如权利要求1所述的太阳能真空集热管，其特征在于：所述铝板由间隔设置的多个板条构成，所述各板条之间的间隙构成所述间隔槽。
8、如权利要求1所述的太阳能真空集热管，其特征在于：所述铝板上设有太阳光谱选择性吸收涂层。
9、如权利要求1所述的太阳能真空集热管，其特征在于：所述铝板与铜管采用超声波焊接、激光焊接、高频焊接或电阻焊接方式焊接为一体。
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GR01 Patent grant
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Assignee: Langfang Chuangyibo Energy Co., Ltd.

Assignor: Beijing Jindu Solar Energy Tech. Co., Ltd.

Contract record no.: 2012990000664

Denomination of utility model: Method for forming light absorption membrane possessing mirroring option for solar powered vacuum heat collection bube

Granted publication date: 20100224

License type: Exclusive License

Record date: 20120912

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Granted publication date: 20100224

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