CN201740293U - 玻璃-金属封接式太阳能真空集热管 - Google Patents
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Abstract
玻璃-金属封接式太阳能真空集热管，涉及玻璃和金属封接式太阳能集热管的结构技术领域。玻璃管的至少一端固定连接可伐合金金属连接部件，可伐合金金属连接部件上穿置并密封连接金属管，金属管的部分布置在玻璃管内，玻璃管内的金属管上固定连接涂有选择性吸收涂层的吸热板；与可伐合金金属连接部件连接的玻璃管端部外径小于中部外径。本实用新型减小了玻璃管与可伐合金金属连接部件封接环的直径和面积，缩小了封接处的金属和玻璃随着温度的变化产生膨胀或收缩的绝对差异，降低封接面的应力，使封接面的牢固性、气密性更可靠、更耐久，方便生产制造，提高生产正品率，减少了可伐合金金属连接部件的材料使用量，降低了集热管的生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能热利用技术领域，特别是玻璃和金属封接式太阳能集热管的结构技术领域。
背景技术
玻璃-金属封接式太阳能集热管，封接方法一般分为两种：
一、采用火焰封接技术，将被封接的金属和玻璃熔封在一起，该技术封接质量可靠。但该技术要求被封接的金属和玻璃之间的膨胀系数非常匹配(相互差值小于10％)，金属和玻璃的选择受到了极大限制，同时工艺难度大，生产效率也低。
二、利用热压封接技术，在较低的温度下，对被封接的金属和玻璃之间通过金、铅或铝等焊料进行固态封接，即在焊接材料保持在固态的状况下通过适当加压，使其封接在一起。该技术要求被封接的金属和玻璃之间的膨胀系数的匹配性要求相对低，金属和玻璃的选择范围相对大，工艺难度相对小，生产效率也相对高。
目前玻璃-金属封接式太阳能集热管中，高温集热管(工作温度250℃-800℃)多采用火焰封接技术，低温集热管(工作温度40℃-80℃)、中温集热管(工作温度80℃-250℃)多采用热压封接技术。整根玻璃管为等径设计，即玻璃管与可伐合金金属连接部件封接端的直径与管径一样大，焊接难度大，成品率难以提高，而且由于可伐合金金属连接部件材料价格昂贵，使集热管生产成体居高不下。
实用新型内容
本实用新型目的在于设计一种能使质量更稳定、成本进一步降低的玻璃-金属封接式太阳能真空集热管。
本实用新型包括抽真空的玻璃管，在所述玻璃管的至少一端固定连接可伐合金金属连接部件，在所述可伐合金金属连接部件上穿置并密封连接金属管，所述金属管的部分布置在玻璃管内，玻璃管内的金属管上固定连接涂有选择性吸收涂层的吸热板；其特点是：与可伐合金金属连接部件连接的所述玻璃管端部外径小于所述玻璃管中部外径。
因金属与玻璃的膨胀系数不同，可伐合金金属连接部件与玻璃管封接处的两种材料——金属和玻璃随着温度的变化产生膨胀或收缩的差异，而对封接面产生应力。减少封接面的应力，是保证封接面的牢固性和气密性的关键。
本实用新型采用封接处直径缩小的玻璃管与可伐合金金属连接部件封接的方法，减小了玻璃管与可伐合金金属连接部件封接环的直径和面积，缩小了封接处的金属和玻璃随着温度的变化产生膨胀或收缩的绝对差异，降低了该差异所产生的封接面的应力，不但使封接面的牢固性、气密性更可靠、更耐久，方便生产制造，提高生产正品率，同时也大大减少了可伐合金金属连接部件的材料使用量，从而大大降低了集热管的生产成本。另外，由于端部的玻璃管小于中间部分，在组装太阳能热水器和集热器模块时，利于缩小集热管之间间距。
本实用新型可以广泛应用于太阳能制热、制冷、海水淡化等相关领域中。
本实用新型玻璃管的抽真空可直接在玻璃管上形成，为了方便生产、安装，也可在可伐合金金属连接部件上连接真空抽气管。
本实用新型的具体产品可以是热管式玻璃-金属封接式太阳能真空集热管，即所述金属管为由冷凝段和蒸发段构成的金属热管，所述金属热管的冷凝段布置在所述玻璃管外，所述金属热管的蒸发段布置在所述玻璃管内。
本实用新型的具体产品也可以是普通的玻璃-金属封接式太阳能集热管，即所述金属管为金属直流管。在金属直流管内设置与热水箱连通的介质——水。
所述金属直流管可以为U型管。可加速集热管内热量与水箱内水的热交换。
所述金属直流管可以为两根同轴且相互套置的直形金属内管和直形金属外管，所述直形金属外管位于玻璃管内的一端为盲端。可加速玻璃管内热量与水箱内水的热交换。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图。
图2为本实用新型的另一种结构示意图。
图3为本实用新型的第三种结构示意图。
图4为本实用新型的第四种结构示意图。
具体实施方式
例一：如图1所示，本例中，金属管为由冷凝段1-1和蒸发段1-2构成的金属热管。
本实用新型设有一根抽真空的玻璃管4，其抽真空可直接在玻璃管4的后端形成。玻璃管4的前端外径小于玻璃管4中部外径，玻璃管4的前端固定封接可伐合金金属连接部件2。
在可伐合金金属连接部件2上穿置并密封焊接金属热管，并使金属热管的冷凝段1-1布置在玻璃管4外，蒸发段1-2布置在玻璃管4内。蒸发段1-2上固定连接涂有选择性吸收涂层的吸热板3。
例二：如图2所示，本例中，金属管为金属直管。
本实用新型设有一根抽真空的玻璃管4，玻璃管4的两个端部外径小于玻璃管4中部外径，玻璃管4的两端分别固定封接可伐合金金属连接部件2。
一根金属直管1分别穿置并密封焊接在两个可伐合金金属连接部件2上，金属直管1的中部同心布置在玻璃管4内，在玻璃管4内的金属直管1上固定连接涂有选择性吸收涂层的吸热板3。
在其一个可伐合金金属连接部件2上连接真空抽气管5。
例三：如图3所示，本例中，金属管为两根同轴且相互套置的直形金属内管1-2和直形金属外管1-1。
本实用新型设有一根抽真空的玻璃管4，玻璃管4的前端外径小于玻璃管4中部外径，玻璃管4的前端固定封接可伐合金金属连接部件2。
直形金属外管1-1的一个端部穿置并密封焊接在可伐合金金属连接部件2上，直形金属外管1-1位于玻璃管4内的一端为盲端。
在玻璃管4内的直形金属外管1-1上固定连接涂有选择性吸收涂层的吸热板3。
例四：如图4所示，本例中，金属管为U型金属管。
本实用新型设有一根抽真空的玻璃管4，玻璃管4的前端外径小于玻璃管4中部外径，玻璃管4的前端固定封接可伐合金金属连接部件2。
一根U型金属管1的两个端部穿置并密封焊接在可伐合金金属连接部件2上，U型金属管1的中部布置在玻璃管4内，在玻璃管4内的U型金属管1上固定连接涂有选择性吸收涂层的吸热板3。
Claims (6)
1.玻璃-金属封接式太阳能真空集热管，包括抽真空的玻璃管，在所述玻璃管的至少一端固定连接可伐合金金属连接部件，在所述可伐合金金属连接部件上穿置并密封连接金属管，所述金属管的部分布置在玻璃管内，玻璃管内的金属管上固定连接涂有选择性吸收涂层的吸热板；其特征在于与可伐合金金属连接部件连接的所述玻璃管端部外径小于所述玻璃管中部外径。
2.根据权利要求1所述玻璃-金属封接式太阳能真空集热管，其特征在于所述金属管为由冷凝段和蒸发段构成的金属热管，所述金属热管的冷凝段布置在所述玻璃管外，所述金属热管的蒸发段布置在所述玻璃管内。
3.根据权利要求1所述玻璃-金属封接式太阳能真空集热管，其特征在于所述金属管为金属直流管。
4.根据权利要求3所述玻璃-金属封接式太阳能真空集热管，其特征在于所述金属直流管为两根同轴且相互套置的直形金属内管和直形金属外管，所述直形金属外管位于玻璃管内的一端为盲端。
5.根据权利要求4所述玻璃-金属封接式太阳能真空集热管，其特征在于所述金属直流管为U型管。
6.根据权利要求1所述玻璃-金属封接式太阳能真空集热管，其特征在于在所述可伐合金金属连接部件上连接真空抽气管。
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|---|---|---|---|---|
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| CN103629836A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-12 | 中国科学院电工研究所 | 一种真空集热管 |
| CN106766247A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 东南大学 | 一种金属式真空集热管 |
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