CN208588097U - 一种太阳能集热管 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于太阳能集热管领域，具体地说，涉及一种太阳能集热管，包括：玻璃外管和金属内管，玻璃外管的两端均设有管状的封接件，封接件的一端与玻璃外管固定连接，所述金属内管设置在玻璃外管内，所述金属内管的两端分别自管状的封接件内穿出，所述金属内管的两端均设有波纹管，所述波纹管套在金属内管上，波纹管的第一端与金属内管固定连接，第二端与封接件的另一端可拆卸连接，所述金属内管、玻璃外管、封接件和波纹管共同围成密封腔。本实用新型的有益效果为玻璃外管与金属内管之间设置波纹管，波纹管与玻璃外管通过封接件可拆卸连接，使膨胀系数不同的金属内管和玻璃外管更好的匹配，减少应力集中造成的断裂。

Description

一种太阳能集热管

技术领域

本实用新型属于太阳能集热管领域，具体地说，涉及一种太阳能集热管。

背景技术

太阳能集热管，是太阳能热开发利用的重要装备。在太阳能热发电装备工程中，数以万计的太阳能集热管，扮演着将光能转变为热能的重要角色。

而太阳能集热管的优选结构，要求将用来输送聚热介质的钢质金属内管与具有极好透光效果的玻璃外管组装起来，且在两者之间构成真空区层，以谋求理想的最大化集热效率。

而合金管状封接件，就是钢质金属内管与玻璃玻璃外管组装成集热管的中间连接件。目前使用的中高温太阳能真空集热管，玻璃玻璃外管通过可伐合金与金属金属内管熔封固接在一起，会存在加工应力和材料本身性能不一直而导致的后期使用过程中的温度变化带来的内部结构应力，崩裂的风险很大，一旦玻璃玻璃外管损坏，需要更换整条集热管，而集热管价格高昂，致使发电成本大大增高。不论金属和玻璃以何种方式熔接，均存在成本高，容易损坏的问题。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种太阳能集热管，通过在玻璃外管与金属内管之间设置波纹管，波纹管与玻璃外管通过封接件可拆卸连接，使膨胀系数不同的金属内管和玻璃外管更好的匹配，减少应力集中造成的断裂，同时，波纹管与玻璃外管通过封接件可拆卸连接，即使玻璃外管损坏也无需更换波纹管，节约成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种太阳能集热管，包括：玻璃外管和金属内管，玻璃外管的两端均设有管状的封接件，封接件的一端与玻璃外管固定连接，所述金属内管设置在玻璃外管内，所述金属内管的两端分别自管状的封接件内穿出，所述金属内管的两端均设有波纹管，所述波纹管套在金属内管上，波纹管的第一端与金属内管固定连接，第二端与封接件的另一端可拆卸连接，所述金属内管、玻璃外管、封接件和波纹管共同围成密封腔。

所述封接件包括与玻璃外管同轴设置的第一封接管和第二封接管，第二封接管套在所述波纹管外，所述第一封接管的一端与玻璃外管固定连接，另一端与所述第二封接管装配将波纹管的第二端密封夹持在二者之间。

所述第一封接管上设有环形凸台，所述第二封接管与第一封接管装配，将所述波纹管的第二端夹持在环形凸台和第二封接管的端部之间。

所述环形凸台设置在所述第一封接管的内壁上，并与所述金属内管同轴，所述第二封接管的一端插入第一封接管内将波纹管的第二端夹持在环形凸台和第二封接管的端部之间。

所述环形凸台为所述第一封接管上靠近玻璃外管中部的一端的边沿向其中轴线方向延伸而成。

所述波纹管的第二端的边沿向远离波纹管中轴线方向延伸形成环形凸缘，所述环形凸缘的外径不小于第二封接管的插入端的外径和环形凸台的内径，环形凸缘的两侧分别与环形凸台和第二封接管的插入端的端面相抵。

所述第一封接管上设有第一安装部，所述第二封接管上设有与第一安装部配合的第二安装部，第一安装部和第二安装部插接、卡接或者螺纹连接。

第一安装部为设置在第一封接管内壁上的内螺纹，所述第二安装部为设置在第二封接管外壁上的与所述第一封接管上的内螺纹相匹配的外螺纹，第一安装部与第二安装部螺纹连接。

还包括密封结构，所述密封结构设置在环形凸台和/或第二封接管的插入端的端面上，用于将环形凸缘密封夹持在环形凸缘和第二封接管的插入端的端面之间。

所述第一封接管与玻璃外管插接，所述第一封接管和玻璃外管之间设置用于将二者粘结在一起的粘结层。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、玻璃外管与金属内管之间设置波纹管，波纹管与玻璃外管通过封接件可拆卸连接，使膨胀系数不同的金属内管和玻璃外管更好的匹配，减少应力集中造成的断裂；

2、通过在第一封接管和玻璃外管之间设置粘结层，使玻璃外管与第一封接管之间弹性匹配，互相之间没有直接的作用力和反作用力；

3、该结构优化了制造环节，减少了玻璃外管和金属内管的熔封问题的出现，提高制造效率和合格率；

4、由于玻璃外管易于损坏，在玻璃外管破损时，只需将第一封接管和第二封接管拆开即可更换玻璃外管，波纹管和金属内管的使用不受影响，更加节约成本。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本实用新型立体结构示意图；

图2是本实用新型图1的主视图；

图3是本实用新型波纹管与封接件连接结构立体示意图；

图4是本实用新型图3的主视图；

图5是本实用新型图4的A-A剖视图；

图6是本实用新型图5的俯视图；

图7是本实用新型图5的仰视图。

图中：1、玻璃外管2、金属内管3、波纹管4、第一封接管5、第二封接管6、环形凸台7、环形凸缘8、密封圈9、外螺纹10、内螺纹11、插入端的端面12、尾嘴。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例一

如图1-7所示，一种太阳能集热管，包括：玻璃外管1和金属内管2，玻璃外管1的两端均设有管状的封接件，封接件的一端与玻璃外管1固定连接，所述金属内管2设置在玻璃外管1内，所述金属内管2的两端分别自管状的封接件内穿出，所述金属内管2的两端均设有波纹管3，所述波纹管3套在金属内管2上，波纹管3的第一端与金属内管2固定连接，第二端与封接件的另一端可拆卸连接，所述金属内管2、玻璃外管1、封接件和波纹管3共同围成密封腔。

由于玻璃外管1与金属内管2直接连接时，由于二者的膨胀系数不同，使玻璃外管1容易损坏，通过设置波纹管3和封接件，将金属内管2与玻璃外管1连接，减少玻璃外管1损坏的概率，但是如果波纹管3与玻璃外管1直接通过热熔的方式固定连接或者通过封接件固定连接，一旦玻璃外管1损坏，波纹管3也需要一起更换，造成成本的提高。

通过在玻璃外管1的两端设置封接件，利用封接件将玻璃外管1与波纹管3可拆卸连接，一方面解决了玻璃外管1与金属内管2连接时的应力集中问题，另一方面，当玻璃外管1损坏时，只需对玻璃外管1进行更换，减少波纹管3的浪费，降低成本。

玻璃外管1和金属内管2之间的夹层和波纹管3以及封接件共同形成密封腔，在玻璃外管1的外壁上设置与夹层连通的排气嘴，使密封腔与外部真空泵连接，可将密封腔内的空气抽出形成真空。

进一步的方案，所述封接件包括与玻璃外管1同轴设置的第一封接管4和第二封接管5，第二封接管5套在所述波纹管3外，所述第一封接管4的一端与玻璃外管1固定连接，另一端与所述第二封接管5装配将波纹管3的第二端密封夹持在二者之间。

通过第一封接管4和第二封接管5的装配，将波纹管3与玻璃外管1连接，便于安装和更换。

实施例二

如图1-7所示，本实施例为对实施例一的进一步限定，所述第一封接管4上设有环形凸台6，所述第二封接管5与第一封接管4装配，将所述波纹管3的第二端夹持在环形凸台6和第二封接管5的端部之间。设置环形凸台6，使第二端与第一封接管4面接触，夹持更稳定、而且不易损坏。

一种实施方案，所述环形凸台6设置在所述第一封接管4内壁上，并与所述金属内管2同轴，所述第二封接管5的一端插入第一封接管4内将波纹管3的第二端夹持在环形凸台6和第二封接管5的端部之间。

环形凸台6设置在所述第一封接管4内壁上，第二封接管5的一端插入第一封接管4内，波纹管3位于第二封接管5内，波纹管3中部不具有夹持在第一封接管4和第二封接管5之间的部分，波纹管3不易损坏，使用寿命长。

进一步的方案，所述环形凸台6为所述第一封接管4上靠近玻璃外管1中部的一端的边沿向其中轴线方向延伸而成。该结构便于加工，使用方便。

进一步地，所述波纹管3的第二端的边沿向远离波纹管3中轴线方向延伸形成环形凸缘7，所述环形凸缘7的外径不小于第二封接管5的插入端的外径和环形凸台6的内径，环形凸缘7的两侧分别与环形凸台6和第二封接管5的插入端的端面11相抵。通过增设环形凸缘7，使波纹管3的第二端与环形凸台6和第二封接管5的插入端的端面11呈现面面接触，更加稳定。

其中，所述波纹管3的第二端的半径大于第二封接管5的插入端的端部半径，波纹管3的第二端的管壁夹持在环形凸台和第二封接管5的插入端的端面11之间，也可实现增大接触面积的效果。

进一步的方案，所述第一封接管4上设有第一安装部，所述第二封接管5上设有与第一安装部配合的第二安装部，第一安装部和第二安装部插接、卡接或者螺纹连接。

所述第二封接管5的一端插入第一封接管4，另一端设有法兰片。法兰片上设有安装孔。

方案一，第一安装部为设置在第一封接管4内壁上的内螺纹10，所述第二安装部为设置在第二封接管5外壁上的与所述第一封接管4上的内螺纹10相匹配的外螺纹9，第一安装部与第二安装部螺纹连接。

方案二，第一封接管4的内壁上设有凸起，第二封接管5的外壁上设有与所述凸起配合的凹部，第一封接管4与第二封接管5通过凸部与凹部的配合卡接。

由于密封腔内抽真空压力小于外界压力，因此设计成插接方式也可。

进一步的方案，还包括密封结构，所述密封结构设置在环形凸台6和/或第二封接管5的插入端的端面11上，用于将环形凸缘7密封夹持在环形凸台6和第二封接管5的插入端的端面11之间。

如，所述环形凸台6上靠近波纹管3的一侧设有环形凹槽，所述密封结构为密封圈8，所述密封圈8设置在环形凹槽内。

进一步的方案，所述第一封接管4与玻璃外管1插接，所述第一封接管4和玻璃外管1之间设置用于将二者粘结在一起的粘结层。

通过在第一封接管4和玻璃外管1之间设置粘结层，使玻璃外管1与第一封接管4之间弹性匹配，互相之间没有直接的作用力和反作用力。

另一种实施方案，环形凸台6设置在第一封接管4的外壁上，第二封接管5的一端的边沿向远离其中轴线方向延伸形成与环形凸台6相配合的法兰片，波纹管3的一端与金属内管2固定密封连接，另一端的管壁位于第一封接管4的管壁和第二封接管5的管壁之间，第一封接管和第二封接管5装配，将波纹管3的环形凸缘7夹持在环形凸台6和法兰片之间。环形凸台6和法兰片可以通过螺栓或卡箍连接。

实施例三

如图1-7所示，本实施例为实施例一和实施例二的一种具体方案，一种太阳能集热管，包括，玻璃外管1和金属内管2，所述金属内管2设置在玻璃外管1内，玻璃外管1和金属内管2同轴且二者之间间隔一定间距形成夹层。

玻璃外管1的两端均设有与玻璃外管1同轴设置的第一封接管4和第二封接管5，第一封接管4的一端插入玻璃外管1内，第一封接管4的外壁与玻璃外管1的内壁贴合，且二者之间设置粘结层，将第一封接管4密封连接在玻璃外管1上。第一封接管4插入玻璃外管1的插入端边缘向第一封接管4的中轴线方向延伸形成环形凸台6。环形凸台6与金属内管2同轴，并环绕所述的金属内管2，环形凸台6上与玻璃外管1中心相背离的一侧设有环形凹槽，环形凹槽内设有密封圈8。第一封接管4的内壁上设有内螺纹10，第二封接管5的外壁上设有与第一封接管4的内螺纹10相匹配的外螺纹9。

所述金属内管2的两端分别自玻璃外管1两端的第一封接管4和第二封接管5内穿出，所述金属内管2的两端均设有波纹管3，所述波纹管3套在金属内管2上，波纹管3的第一端与金属内管2焊接，第二端的边缘向远离波纹管3的中轴线方向延伸形成环形凸缘7。

第二封接管5的一端插入第一封接管4内并与第一封接管4通过内螺纹10和外螺纹9连接后，将波纹管3的环形凸缘7夹持在环形凸台6和第二封接管5的插入端的端面11之间，密封圈8将连接处密封使封接件与波纹管3密封，波纹管3与金属内管2密封连接(如，焊接)，即金属内管2、玻璃外管1、封接件和波纹管3三者共同围成密封腔。

玻璃外管1上设有尾嘴12，尾嘴12与真空泵连通，可将密封腔抽真空。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能集热管，其特征在于，包括：玻璃外管和金属内管，玻璃外管的两端均设有管状的封接件，封接件的一端与玻璃外管固定连接，所述金属内管设置在玻璃外管内，所述金属内管的两端分别自管状的封接件内穿出，所述金属内管的两端均设有波纹管，所述波纹管套在金属内管上，波纹管的第一端与金属内管固定连接，第二端与封接件的另一端可拆卸连接，所述金属内管、玻璃外管、封接件和波纹管共同围成密封腔。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能集热管，其特征在于，所述封接件包括与玻璃外管同轴设置的第一封接管和第二封接管，第二封接管套在所述波纹管外，所述第一封接管的一端与玻璃外管固定连接，另一端与所述第二封接管装配将波纹管的第二端密封夹持在二者之间。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能集热管，其特征在于，所述第一封接管上设有环形凸台，所述第二封接管与第一封接管装配，将所述波纹管的第二端夹持在环形凸台和第二封接管的端部之间。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能集热管，其特征在于，所述环形凸台设置在所述第一封接管的内壁上，并与所述金属内管同轴，所述第二封接管的一端插入第一封接管内将波纹管的第二端夹持在环形凸台和第二封接管的端部之间。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能集热管，其特征在于，所述环形凸台为所述第一封接管上靠近玻璃外管中部的一端的边沿向其中轴线方向延伸而成。

6.根据权利要求4或5所述的一种太阳能集热管，其特征在于，所述波纹管的第二端的边沿向远离波纹管中轴线方向延伸形成环形凸缘，所述环形凸缘的外径不小于第二封接管的插入端的外径和环形凸台的内径，环形凸缘的两侧分别与环形凸台和第二封接管的插入端的端面相抵。

7.根据权利要求6所述的一种太阳能集热管，其特征在于，所述第一封接管上设有第一安装部，所述第二封接管上设有与第一安装部配合的第二安装部，第一安装部和第二安装部插接、卡接或者螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的一种太阳能集热管，其特征在于，第一安装部为设置在第一封接管内壁上的内螺纹，所述第二安装部为设置在第二封接管外壁上的与所述第一封接管上的内螺纹相匹配的外螺纹，第一安装部与第二安装部螺纹连接。

9.根据权利要求7或8所述的一种太阳能集热管，其特征在于，还包括密封结构，所述密封结构设置在环形凸台和/或第二封接管的插入端的端面上，用于将环形凸缘密封夹持在环形凸台和第二封接管的插入端的端面之间。

10.根据权利要求2-5,7,8任一所述的一种太阳能集热管，其特征在于，所述第一封接管与玻璃外管插接，所述第一封接管和玻璃外管之间设置用于将二者粘结在一起的粘结层。