CN2497228Y

CN2497228Y - 储热式全玻璃真空太阳能集热管

Info

Publication number: CN2497228Y
Application number: CN01229495U
Authority: CN
Inventors: 江希年; 李先航
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2002-06-26
Anticipated expiration: 2011-07-27

Abstract

本实用新型涉及一种储热式全玻璃真空太阳能集热管,由外管和内管组成,外管与内管间呈真空状态,内管上设有入水口和出水口,所述的内管至少由两段构成,每两段内管间由弹性机构导通,所述的出水口和入水口分别连接于集热管两端的内管。本实用新型可确保内管具有足够的弹性伸缩量,同时又能使该弹性结构部分在低温的条件不会被冻坏,保证集热管的正常使用。

Description

储热式全玻璃真空太阳能集热管

技术领域

本实用新型有关一种太阳能的利用，具体地讲是一种储热式全玻璃真空太阳能集热管。

发明背景

太阳能集热管是太阳能利用的一种必不可少的装置，分为两大类，其中一类为储热式太阳能集热管。这种集热管的结构原理是，由玻璃内管和外管组成，内管与外管之间抽真空。为最大限度地吸收太阳能，在内壁上设有吸光层，再通过管壁对管内的水进行直接的加热。内管上设有热水出口和冷水入口，打开热水出口阀门，热水流出至使用处，同时冷水进入内管补充。这种集热管具有结构简单、直接加热，不需第二次热交换，热转换效率高的优点。

但是，这种由全玻璃材料构成的太阳能集热管在工作时，其内管表面的温度相当高，通常在约200℃左右，而外管通常与环境温度相近似，约在20℃～40℃，因此由内管和外管由热膨胀引起的变形差异非常大。特别是集热管通常为一种细长的管状，这种形状的变化通常体现在其长度方向的收缩。因此，当两者刚性连接在一起时，极容易因这种形变有差异而导致集热管的爆裂。另外，集热管在白天与在夜间两个时间段的温差极大，内管本身因热胀冷缩的伸缩度较大，也容易导致其爆裂。

基于上述原因，本发明人曾提出一项改进方案，该改进方案由实用新型专利ZL99248088.4公开。该在专利针对上述缺陷所作出改进是，内外玻璃之间的联接管择一选择或者两者共同地呈螺旋形，以吸收内管热胀冷缩时的伸缩量，使其不致爆裂。但是，当内管内储有水的时候，该呈螺旋状的进水管或者出水管内会存的少量的水，因此，在寒冷的冬季，室外温度较低时，该螺旋管内的水会首先结冰而被冻坏，使得集热管因此而报废。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种储热式全玻璃真空太阳能集热管，确保内管具有足够的弹性伸缩量，同时又能使该弹性结构部分在低温的条件不会被冻坏，保证集热管的正常使用。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的，一种储热式全玻璃真空太阳能集热管，由外管和内管组成，外管与内管间呈真空状态，内管上设有入水口和出水口，所述的内管至少由两段构成，每两段内管间由弹性机构导通，所述的出水口和入水口分别连接于集热管两端的内管。

所述的每两段内管间弹性机构可为螺旋管，该螺旋管的两端分别连接于相邻两段内管。该每两段内管间弹性机构也可为多折弯管，该多折弯管的两端分别连接于相邻两段内管。该每两段内管间弹性机构还可为S型弯管，该弯管的两端分别连接于相邻两段内管。该每两段内管间弹性机构还可为具有伸缩结构的金属薄壁管，该薄壁管的伸缩结构为环状凹槽，金属薄壁管密封地连接于相邻两段内管上，并于内管的对应端设有通孔。

分别设于集热管的两端进水口和出水口可直接设置于与玻璃管密封的端盖上。外管与内管间可由托架支撑。

本实用新型的效果是显著的，由于在本实用新型中，内管至少由两段组成，在每两段内管之间设有弹性结构，该利用该弹性结构的通道将各段内管导通。由于，在本实用新型中，容易被冻坏的弹性结构夹设于具有较大水容量的两段内管之间，内管的水是不易结冻的，因此，通过对流传热，对于夹设于其间的弹性结构管中的水形成一种有效热保护，使其不易冻结。另外，由于弹性结构设于两段内管之间，其弹性结构内的水通过两端口与内管内水导通。即使当室外的温度持久特别地低时，弹性结构内部的水比两端热库的水先结冻而产生体积膨胀时，其体积因两端口处与内管导通，其膨胀的空间不会受到限制，因此，也致于会因弹性原件管内的水在冻结时因体积的膨胀而将产生爆裂，达到弹性结构的抗冻裂的目的。

本实用新型中，所采用的弹性结构可以是一种螺旋状的玻璃管，当其夹设于两段内管之间而不再作为一种出水口时，其出口的方向可以不受限制，与内管的连接端不必须设置呈拐角状，可以垂直地连接于内管，这样即改善了连接处的结构强度，又能使得该连接加工难度降低了。

本实用新型中的弹性结构不是作为一种出水口的结构，因此，还可以也可以是一种能够与玻璃进行密封连接的其它材料构成，如连接于两段内管间，并具有伸缩结构的金属薄壁管，利用其可伸缩的结构吸收两段内管因热胀冷缩的伸缩变形，还可以有效地解决抗冻裂的问题。

附图说明

图1本实用新型第一种实施方式示意图；

图2本实用新型第二种实施方式示意图；

图3本实用新型第三种实施方式示意图；

图4本实用新型第四种实施方式示意图；

图5本实用新型第五种实施方式示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型由外管1和内管2组成，外管1与内管2间呈真空状态，内管2上设有入水口3和出水口4，该内管2至少由两段内管21、22构成，每两段内管21、22间由弹性机构5导通，所述的出水口4和入水口3分别导通于集热管两端的内管2。外管1间内管2可由托架6支撑。这样，容易被冻坏的弹性结构5夹设于两段内管21、22之间，由于内管2的水容量大而不易冻结，因此，对于夹设于其间的弹性结构5形成一种有效保护，而不会被冻坏。另外，其弹性结构5内的水通过两端口与内管内水导通，当因室外的温度特别地低时，弹性结构5内部的水因结冻而产生体积膨胀时，其体积因两端口处与内管2导通，所以其膨胀的空间不会受到限制，因此，也不会因弹性结构5内的水在结冻时因体积的膨胀而将产生爆裂，从而达到了弹性结构5的抗冻裂的目的。

如图1所示，在本实施例中，该弹性结构5可具体为设于每两段内管21、22间的多折弯管51，该多折弯管51的两端511、512分别连接于相邻两段内管21、22。当集热管因热胀冷缩而发生变形时，由于多折弯管51有较大的伸缩空间，从而防止了集热管因变形受阻而爆裂。

在本实施例中，分别设于集热管的两端进水口3和出水口4可直接设置于与玻璃管密封的端盖7上，如图1所示。该端盖7可以是金属的或者非金属制成。内管与外管进水口3和出水口4处没有拐角或积水部位，从而避免了冬季因进水口3和出水口4处结冰而冻裂。

实施例2

本实施例基本结构与实施例1相同，在此不再赘述。如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中，设于内管21、22间的容易冻坏的弹性机构5可由螺旋管52构成，该螺旋管52的两端分别连接于相邻两段内管21、22，并与该两段内管21、22相互导通。在本实施例中，该集热管的出水口3和入水口4可直接设于集热管的两端，由内外玻璃管缩口熔封，与该集热管一体成型而成。或者，还可以采用如实施例中1的端盖联接方式。

由于本实施例的基本结构与实施例1相同，因此本实施例也同样具有实施例1的有益效果，在此不再详述。

实施例3

本实施例基本结构与实施例1相同，在此不再赘述。

如图3所示，本实施例与实施例的区别在于，在本实施例中，所述的每两段内管2间弹性机构5可为S型弯管53，该弯管53的两端531、532分别连接于相邻两段内管21、22上。当集热管因热胀冷缩而发生变形时，与内管2相连接S型弯管53随之弹性伸缩，从而防止集热管因变形受阻而爆裂。

实施例4

本实施例基本结构与实施例1相同，在此不再赘述。

如图3所示，本实施例与实施例的区别在于，在本实施例中，所述的每两段内管2间弹性机构5可为具有伸缩结构的金属薄壁管54，该薄壁管54的伸缩结构为环状凹槽，金属薄壁管54密封地连接于相邻两段内管21、22上，将两段内管21、22相导通。当内管因热胀冷缩而发生变形时，与内管2金属薄壁管54随之弹性伸缩，从而防止集热管因变形受阻而爆裂。

实施例5

本实施例基本结构与实施例1相同，在此不再赘述。

如图5所示，本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中，所述的内管2可由内管21、22、23构成，每两段间均设有弹性机构5，该弹性机构5的两端分别与相邻的内管连接并与该内管导通。这样，当储热式全玻璃真空太阳能集热管较长时，可分别通过每两段内管2之间的弹性机构5的弹性变形，来有效防止集热管因热胀冷缩变形而爆裂。在本实施例中，该内管2并不局限于三段，其段数可根据内管2的长度合理决定。该每两段内管2之间的弹性机构5可具体为多折弯管51、螺旋管52、S形弯管53或金属薄壁管54等，在本实施例中不加限制。图5仅示出了采用螺旋管52的情况。

上述实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用于详细说明本实用新型，而非用于限制本实用新型的范围。

Claims

1、一种储热式全玻璃真空太阳能集热管，由外管和内管组成，外管与内管间呈真空状态，内管上设有入水口和出水口，其特征在于所述的内管至少由两段构成，每两段内管间由弹性机构导通，所述的出水口和入水口分别连接于集热管两端的内管。

2、根据权利要求1所述的储热式全玻璃真空太阳能集热管，其特征在于所述的每两段内管间弹性机构可为螺旋管，该螺旋管的两端分别连接于相邻两段内管。

3、根据权利要求1所述的储热式全玻璃真空太阳能集热管，其特征在于所述的每两段内管间弹性机构可为多折弯管，该多折弯管的两端分别连接于相邻两段内管。

4、根据权利要求1所述的储热式全玻璃真空太阳能集热管，其特征在于所述的每两段内管间弹性机构可为S型弯管，该弯管的两端分别连接于相邻两段内管。

5、根据权利要求1所述的储热式全玻璃真空太阳能集热管，其特征在于所述的每两段内管间弹性机构可为具有伸缩结构的金属薄壁管，该薄壁管的伸缩结构为环状凹槽，金属薄壁管密封地连接于相邻两段内管上，并于内管的对应端设有通孔。

6、根据权利要求1所述的储热式全玻璃真空太阳能集热管，其特征在于，分别设于集热管的两端进水口和出水口可直接设置于与玻璃管密封的端盖上。

7、根据权利要求1所述的储热式全玻璃真空太阳能集热管，其特征在于，外管与内管间可由托架支撑。