專利名稱：一種耐高溫、耐高壓金屬流道太陽能真空集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽能裝置中的集熱元件，特別是涉及一種真空集熱管，屬采暖加熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
利用太陽能采暖加熱是近年來廣泛運(yùn)用的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。各種太陽能加熱裝置的結(jié)構(gòu)盡管差別很大，但關(guān)鍵技術(shù)都是依靠集熱元件來充分吸收太陽光的能量，并將其轉(zhuǎn)化為熱能加以利用的。工業(yè)用途的太陽能真空集熱管，其工作溫度和壓力都較高，故內(nèi)管多采用金屬材料、外管多采用玻璃管，這樣可以提高內(nèi)管的強(qiáng)度和熱交換效率。但這種結(jié)構(gòu)在工作過程中，因內(nèi)管受熱膨脹發(fā)生變形，易造成金屬內(nèi)管與玻璃外管的連接處松動(dòng)、漏氣；當(dāng)壓力較高時(shí)內(nèi)管受壓變形也會(huì)造成上述現(xiàn)象，從而影響集熱管的使用性能和壽命。
為解決這一問題，中國專利03218208.2中公開了一種以金屬波節(jié)管、扭紋管或波紋管為內(nèi)管的內(nèi)置式金屬流道太陽能真空集熱管，在內(nèi)外管之間增設(shè)碗形連接件，這種結(jié)構(gòu)可明顯提高集熱管的熱轉(zhuǎn)換效率及內(nèi)外管之間的連接強(qiáng)度，然而，由于內(nèi)外管之間是玻璃熔接固定，除波紋內(nèi)管外，其它型式的內(nèi)管都無法從根本上解決高溫高壓下、因內(nèi)管熱膨脹變形而作用在外管上的軸向應(yīng)力這一技術(shù)難題，因而也難以進(jìn)一步提高真空集熱管的工作溫度及壓力。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的問題是克服上述已有技術(shù)之缺陷而提供一種能夠吸收內(nèi)管的熱膨脹變形、使用壽命長、耐高溫、耐高壓的金屬流道太陽能真空集熱管。
本實(shí)用新型所稱問題是由以下技術(shù)方案解決的一種耐高溫、耐高壓金屬流道太陽能真空集熱管，由金屬內(nèi)管、玻璃外管、管接件、可伐件組成，可伐件與玻璃外管封接，管接件設(shè)置在集熱管端部，其一端與金屬內(nèi)管固接，其特別之處是增設(shè)外卸載裝置2，所述外卸載裝置為一金屬波紋管，該金屬波紋管位于集熱管的外端，一端與管接件1焊接，另一端與可伐件3焊接。
上述耐高溫、耐高壓金屬流道太陽能真空集熱管，所述金屬波紋管的波數(shù)為2～20波。
上述耐高溫、耐高壓金屬流道太陽能真空集熱管，所述真空集熱管的兩端均設(shè)置外卸載裝置。
上述耐高溫、耐高壓金屬流道太陽能真空集熱管，所述金屬波紋管與管接件、金屬內(nèi)管之間為真空。
本實(shí)用新型的另一解決方案是一種耐高溫、耐高壓金屬流道太陽能真空集熱管，由金屬內(nèi)管、玻璃外管、管接件、鐵鎳合金可伐件組成，可伐件與玻璃外管封接，管接件設(shè)置在集熱管端部，其特別之處是所述內(nèi)管為金屬波紋內(nèi)管6，內(nèi)管兩端與可伐件、管接件之間焊接，可伐件與玻璃外管之間為金屬封接。
本實(shí)用新型在真空集熱管的外部設(shè)置了卸載裝置，卸載裝置與內(nèi)管固接，當(dāng)內(nèi)管受熱膨脹變形時(shí)，變形量可傳遞到外卸載裝置上，由外卸載裝置予以吸收，這就大大減小或消除了內(nèi)管因伸長變形而作用在玻璃外管上的軸向應(yīng)力。從根本上解決了因內(nèi)管受熱變形引起的內(nèi)外管連接處松動(dòng)、漏氣的技術(shù)難題，提高了集熱管的使用可靠性，延長了集熱管的使用壽命。由于變形不會(huì)危害到內(nèi)外管的連接處，故本實(shí)用新型可提供大于0.6Mpa的壓力和100℃以上工況的熱源。它除作為一般工業(yè)供熱的集熱元件外，還可組成太陽能中高溫集熱系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于集團(tuán)供熱、太陽能空調(diào)、太陽能海水淡化、太陽能發(fā)電等工業(yè)裝置中去。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是另一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各部件標(biāo)號如下1.管接件；2.外卸載裝置；3.可伐件；4.金屬內(nèi)管；5.玻璃外管；6.金屬波紋內(nèi)管。
具體實(shí)施方式
參看圖1，本實(shí)用新型由金屬內(nèi)管4、玻璃外管5、管接件1、可伐件3組成，金屬內(nèi)管上設(shè)有選擇性吸收涂層，內(nèi)、外管之間抽取真空。鐵鎳合金可伐件與玻璃外管封接。本實(shí)用新型為雙接口結(jié)構(gòu)，在兩端設(shè)有管接件，管接件的一端與內(nèi)管固接，金屬內(nèi)管表面通過真空濺射涂復(fù)耐高溫、高吸收、低反射涂層。
由圖1可見，本實(shí)用新型的關(guān)鍵技術(shù)是在真空集熱管的端部設(shè)置外卸載裝置2。外卸載裝置為一段金屬波紋管，該金屬波紋管的一端與管接件焊接，另一端與可伐件焊接?？煞ゼc玻璃外管之間為為金屬熔接，如鉛、鋁和玻璃熔接，也可采用粘接。金屬波紋管與管接件、金屬內(nèi)管之間抽取真空。其工作原理為當(dāng)內(nèi)管受熱變形時(shí)，管體膨脹伸長，此伸長量由金屬內(nèi)管和管接件傳遞到外卸載裝置上，則金屬波紋管膨脹，通過軸向補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)外部卸載，從而大大減少或全部消除由于內(nèi)管伸長而作用于外管的軸向應(yīng)力。外卸載裝置除可采用波紋管或膨脹節(jié)外亦可使用其它具有較好膨脹伸長性能的元件，但考慮金屬波紋管或膨脹節(jié)為標(biāo)準(zhǔn)件，制造工藝簡化，適合批量生產(chǎn)，故為優(yōu)選元件。
外卸載裝置所采用波紋管的波數(shù)由金屬內(nèi)管材料的膨脹系數(shù)及金屬內(nèi)管的長度來確定，一般為2～20波。波數(shù)設(shè)置越多可吸收的內(nèi)管膨脹伸長量也越大，相應(yīng)生產(chǎn)成本也在提高。因此，需通過測算，綜合考慮諸多因素，確定波紋管的波數(shù)。
對于大型、高溫、高壓下工作的真空集熱管，亦可以在其兩端均設(shè)置外卸載裝置，將內(nèi)管的膨脹變形量在集熱管兩端均勻卸載，其卸載效果更佳。
采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，無論內(nèi)管是金屬扭紋管、波節(jié)管、直管或其它形狀的金屬管，均可實(shí)現(xiàn)較好的外卸載效果，使真空集熱管在承受較高的工作壓力及溫度時(shí)，不會(huì)發(fā)生因內(nèi)管伸長變形而造成的故障。因此，更適宜用在太陽能集團(tuán)供熱、工業(yè)用太陽能互補(bǔ)供熱、太陽能空調(diào)、太陽能海水淡化、太陽能發(fā)電等設(shè)備中。
在圖2所示的另一實(shí)施例中，它采用了金屬波紋內(nèi)管6，由于它可通過自身良好的收縮膨脹性能實(shí)現(xiàn)卸載，因此不必再設(shè)置外卸載裝置。金屬波紋內(nèi)管的兩端與可伐件、管接件間為焊接，熔接處十分牢固不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)、漏氣現(xiàn)象。
權(quán)利要求1.一種耐高溫、耐高壓金屬流道太陽能真空集熱管，由金屬內(nèi)管、玻璃外管、管接件、鐵鎳合金可伐件組成，可伐件與玻璃外管封接，管接件設(shè)置在集熱管端部，其一端與金屬內(nèi)管固接，其特征在于增設(shè)外卸載裝置(2)，所述外卸載裝置為一金屬波紋管，該金屬波紋管位于集熱管內(nèi)管的外端，其一端與管接件(1)焊接；另一端與可伐件(3)焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫、耐高壓金屬流道太陽能真空集熱管，其特征在于所述金屬波紋管的波數(shù)為2～20波。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐高溫、耐高壓金屬流道太陽能真空集熱管，其特征在于所述真空集熱管兩端均設(shè)置外卸載裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的耐高溫、耐高壓金屬流道太陽能真空集熱管，其特征在于所述金屬波紋管與管接件、金屬內(nèi)管之間為真空。
5.一種耐高溫、耐高壓金屬流道太陽能真空集熱管，由金屬內(nèi)管、玻璃外管、管接件、鐵鎳合金可伐件組成，可伐件與玻璃外管封接，管接件設(shè)置在集熱管端部，其特征在于所述內(nèi)管為金屬波紋內(nèi)管(6)，內(nèi)管兩端與可伐件、管接件之間焊接，可伐件與玻璃外管之間為金屬封接。
專利摘要一種耐高溫、耐高壓金屬流道太陽能真空集熱管，屬采暖加熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，用于解決因內(nèi)管受熱變形而產(chǎn)生的軸向應(yīng)力問題。它由金屬內(nèi)管、玻璃外管、管接件、鐵鎳合金可伐件和金屬波紋管組成?？煞ゼc玻璃外管實(shí)施玻璃金屬封接，管接件設(shè)置在集熱管端部，其一端與金屬內(nèi)管固接，改進(jìn)后，增設(shè)外卸載裝置，外卸載裝置為一金屬波紋管，所述金屬波紋管位于集熱管的外端，其一端與管接件固接，另一端與可伐件固接。本實(shí)用新型在內(nèi)管受熱膨脹變形時(shí)，變形量可傳遞到外卸載裝置上，由外卸載裝置予以吸收，因此大大減小或消除因變形而作用在玻璃外管上的軸向應(yīng)力，從根本上解決了內(nèi)外管連接處松動(dòng)、漏氣和耐高溫耐高壓的技術(shù)難題，提高了集熱管的可靠性，延長了使用壽命。
文檔編號F24J2/05GK2738167SQ20042009197
公開日2005年11月2日 申請日期2004年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月22日
發(fā)明者張建城 申請人:張建城