CN203719205U - 利用太阳能真空聚光的热管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用太阳能真空聚光的热管，包括热管的集热端和放热端，其特征在于：集热端包括聚光反光板以及一端开口的外管和中心管，冷媒置于密封的中心管中，外管为玻璃管，外管开口端设有可轴向变形的金属端盖，外管的内部为真空密封腔，中心管与外管同轴心设置，且一端伸出真空密封腔，真空密封腔内的中心管为热管的吸热端，真空密封腔外的一段中心管为放热端，中心管的放热端置于导热管道的介质中；聚光反光板位于真空密封腔中，聚光反光板的聚焦点位于中心管吸热端的中轴线。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热管，尤其是一种利用太阳能真空聚光的热管。
背景技术
热散失从机理上解释为气体对流、物质传导以及辐射三种方式。集热管是一种太阳能集热器中的关键部件，一般有复合玻璃集热管、金属集热管以及由玻璃和金属管复合的金属真空集热管。
虽然金属真空集热管可以作为热管的吸热端的一种理想热源，但是，目前公开的高效金属真空集热管也存在一些技术缺陷，例如：
CN102278832A号中国专利文献公开了一种内聚光太阳能中高温集热管及其制作方法，它是将反射板3通过弹性托架8定位于真空腔中，吸热管采用金属套管5，结构相对复杂，加工交困难，它们虽然从理论上讲具有较高的热效率，实践中我们发现，由于中高温集热管中真空腔的内层与高温区接触，外层位于外界自然空间，产品工作过程中，内外层温差一般都在4—5倍以上，真空腔的内外层玻璃的极易在它们的结合部形成应力集中，使内外层玻璃的结合部破损，从而失去了通过真空阻止内部高温区向外部扩散热量的技术优势。
CN202521925U中国专利文献公开了一种内聚光承压式太阳能中高温集热管，主要是针对反射板通过弹性托架定位于真空腔中的加工方法复杂，将反射板移至真空腔外的由玻璃外罩管构建的密封腔中，这种结构同样没有解决由于中高温集热管中内外层温差一般都在4—5倍以上，极易在真空管内外层玻璃的结合部形成应力集中，使内外层玻璃的结合部破损的技术问题，以及吸热管采用金属套管，结构相对复杂，加工交困难的实际问题。
发明内容
本实用新型针对上述文献涉及的技术方案应用到热管中，必然存在的上述缺陷的实际问题，从结构上加以改进，获得一种新的利用太阳能真空聚光的热管。
本实用新型的目的是这样实现的：一种利用太阳能真空聚光的热管，包括热管的集热端和放热端，其特征在于：集热端包括聚光反光板以及一端开口的外管和中心管，冷媒置于密封的中心管中，外管为玻璃管，外管开口端设有可轴向变形的金属端盖，外管的内部为真空密封腔，中心管与外管同轴心设置，且一端伸出真空密封腔，真空密封腔内的中心管为热管的吸热端，真空密封腔外的一段中心管为放热端，中心管的放热端置于导热管道的介质中；聚光反光板位于真空密封腔中，聚光反光板的聚焦点位于中心管吸热端的中轴线。
在本实用新型的技术方案中，所述的金属端盖通过熔合密封或热压密封的方式与外管开口部固为一体，中心管伸出真空密封腔时与金属端盖的结合部通过焊接密封。
在本实用新型的技术方案中，所述的外管表面镀AR膜，所述的中心管为金属管，中心管的吸热端上涂有吸收膜。
在本实用新型的技术方案中，所述的聚光反光板横截面为两片对称的聚焦板拼合而成，两聚焦板均聚焦于中心管吸热端的中轴线。
在本实用新型的技术方案中，反射聚光板中聚焦板的断面曲线为圆弧、抛物线、渐开线及它们之间的相互组合。
在本实用新型的技术方案中，外管开口端的可轴向变形的金属端盖为可阀材料。
在本实用新型的技术方案中，外管开口端的可轴向变形的金属端盖包括金属膨胀波纹管和可阀金属管，所述的金属膨胀波纹管的一端设有密封板，另一端通过可阀金属管与外管连接，所述的密封板与伸出真空密封腔的中心管焊接后密。
本实用新型的优点在于：由于真空腔是由外管、中心管采用不同材质，外管的开口端为可阀材料，或金属膨胀波纹管，温度较高的中心管吸热端与温度较低的外管交汇处通过可阀材料予以缓冲，吸收能量，不会导致它们的结合部开裂，确保真空隔热效果；由于外管表面镀AR膜，所述的中心管为金属管，中心管吸热端上涂有吸收膜，可以提高外管的透光性和中心管吸热端的吸热能力；由于将反射聚光板设置于外管与中心管之间的真空层中，在外管内壁与中心管外壁之间预留足够的距离，通过设计改变真空层中反射聚光板与中心管直径（指反射聚光板接收阳光的端面与中心管直径的直径）的尺寸比例，即可以形成目标聚焦比，不仅设备的结构紧凑，系统设计也比较简单容易，吸热导热管可以获得所需要的设计温度。
附图说明
图1是本实用新型的一种实施例结构示意图。
图2是图1的A-A截面示意图。
图3是本实用新型的另一种实施例结构示意图。
图中：1：导热管道；2：放热端；3：金属端盖，4：熔合密封或热压密封；5：聚光反光板；6.外管；7：吸热端：8：冷媒，9、真空密封腔，10、金属膨胀波纹管，11、可阀金属管，12、介质。
具体实施方式
附图非限制性的公开了本实用新型实施例的具体结构，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。
由图1和图2可见，本实用新型包括热管的集热端和放热端2，其中：集热端包括聚光反光板5以及一端开口的外管6和中心管，冷媒8置于密封的中心管中，外管6为玻璃管，外管6开口端设有可轴向变形的金属端盖3，外管6的内部形成真空密封腔9，中心管与外管6同轴心设置，且一端伸出真空密封腔9，真空密封腔9内的中心管为热管的吸热端7，真空密封,9外的一段中心管为放热端2，中心管的放热端2置于导热管道1的介质12中；聚光反光板5位于真空密封腔9中，聚光反光板5的聚焦点位于中心管吸热端7的中轴线。
在本实施例中，所述的金属端盖3通过熔合密封或热压密封4的方式与外管6开口部固为一体，中心管伸出真空密封腔9时与金属端盖3的结合部通过焊接密封。 所述的聚光反光板5横截面为两片对称的聚焦板拼合而成，两聚焦板均聚焦于中心管吸热端7的中轴线。所述的外管6开口端的可轴向变形的金属端盖3为可阀材料。
具体实施时，所述的外管6表面镀AR膜，所述的中心管为金属管，中心管的吸热端7上涂有吸收膜。
具体实施时，反射聚光板5中聚焦板的断面曲线为圆弧、抛物线、渐开线及它们之间的相互组合。
图3的实施例与图1的区别仅在于外管6开口端的可轴向变形的金属端盖3，由图3可见，可轴向变形的金属端盖3包括金属膨胀波纹管10和可阀金属管11，所述的金属膨胀波纹管10的一端设有密封板，另一端通过可阀金属管11与外管6连接，所述的密封板与伸出真空密封腔9的中心管焊接后密封。
Claims (7)
1.一种利用太阳能真空聚光的热管，包括热管的集热端和放热端，其特征在于：集热端包括聚光反光板以及一端开口的外管和中心管，冷媒置于密封的中心管中，外管为玻璃管，外管开口端设有可轴向变形的金属端盖，外管的内部为真空密封腔，中心管与外管同轴心设置，且一端伸出真空密封腔，真空密封腔内的中心管为热管的吸热端，真空密封腔外的一段中心管为放热端，中心管的放热端置于导热管道的介质中；聚光反光板位于真空密封腔中，聚光反光板的聚焦点位于中心管吸热端的中轴线。
2.根据权利要求1所述的利用太阳能真空聚光的热管，其特征在于：所述的金属端盖通过熔合密封或热压密封的方式与外管开口部固为一体，中心管伸出真空密封腔时与金属端盖的结合部通过焊接密封。
3.根据权利要求1所述的利用太阳能真空聚光的热管，其特征在于：所述的外管表面镀AR膜，所述的中心管为金属管，中心管的吸热端上涂有吸收膜。
4.根据权利要求1所述的利用太阳能真空聚光的热管，其特征在于：所述的聚光反光板横截面为两片对称的聚焦板拼合而成，两聚焦板均聚焦于中心管吸热端的中轴线。
5.根据权利要求4所述的利用太阳能真空聚光的热管，其特征在于：反射聚光板中聚焦板的断面曲线为圆弧、抛物线、渐开线及它们之间的相互组合。
6.根据权利要求1-5之一所述的利用太阳能真空聚光的热管，其特征在于：外管开口端的可轴向变形的金属端盖为可阀材料。
7. 根据权利要求1-5之一所述的利用太阳能真空聚光的热管，其特征在于：外管开口端的可轴向变形的金属端盖包括金属膨胀波纹管和可阀金属管，所述的金属膨胀波纹管的一端设有密封板，另一端通过可阀金属管与外管连接，所述的密封板与伸出真空密封腔的中心管焊接后密封。
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