[發(fā)明專利]熱管式真空集熱管

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810019642.0
• 申請(qǐng)日: 2008-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN101256034A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍;劉曉暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): F24J2/05
• 分類號(hào): F24J2/05;F24J2/32
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陸志斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能集熱管，特別涉及一種熱管式真空集熱管。

背景技術(shù)

真空集熱管是一種太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域的核心器件，其主要功能是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能。熱管是一種高效傳熱元件，具有效率高、安全性能好等特點(diǎn)。將熱管技術(shù)與真空集熱管有機(jī)結(jié)合，制成可應(yīng)用于中、高溫?zé)崂脠?chǎng)所的熱管式金屬-玻璃真空集熱管，可以提高真空集熱管傳熱和安全性能。目前市場(chǎng)上使用的熱管式真空集熱管，熱管殼體為金屬，在玻璃管與金屬熱管之間采用可伐合金連接。這種集熱管結(jié)構(gòu)解決了膨脹系數(shù)的差異問題，在實(shí)踐中已有一定的應(yīng)用。

檢索發(fā)現(xiàn)，申請(qǐng)?zhí)枮?1141781.1的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種熱管式太陽(yáng)能真空集熱管，其端蓋可以套裝在全玻璃真空管上面，也可以插接在真空管內(nèi)，再用膠粘劑封固，端蓋上部有一尾管可以排氣和注液，真空管內(nèi)充填以相變工質(zhì)。專利號(hào)為ZL?00101464.1的中國(guó)專利公開了一種真空集熱管，其特點(diǎn)是通過連接套管下部臺(tái)階的內(nèi)孔與全玻璃真空集熱管的口部密封連接，其上部臺(tái)階的內(nèi)孔與金屬長(zhǎng)管的下端口部密封連接。此外，申請(qǐng)?zhí)枮?2289924.3的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種設(shè)置有可伐密封環(huán)的熱管真空集熱管，它是在可伐端蓋與玻璃管法蘭之間設(shè)置有一個(gè)帶彎邊的可伐密封環(huán)，可伐密封環(huán)彎邊壓入并封接于玻璃管法蘭內(nèi)，可伐端蓋與可伐密封環(huán)直接進(jìn)行焊接密封。以上關(guān)于熱管真空集熱管的封接結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，在不同程度上改善了氣密性，避免了產(chǎn)生慢性漏氣，延長(zhǎng)了熱管集熱管的使用壽命，基本可以滿足日常太陽(yáng)能熱水器之類的中低溫使用場(chǎng)合。

但實(shí)踐證明，上述金屬與玻璃之間的封接較為困難，即使采用可伐合金過渡封接，時(shí)間長(zhǎng)或受熱后仍易漏氣甚至破裂。另外，金屬熱管內(nèi)易產(chǎn)生不凝性氣體，導(dǎo)致性能下降，壽命縮短。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的金屬與玻璃的封接困難，管內(nèi)易產(chǎn)生不凝性氣體的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種熱管式真空集熱管，采用復(fù)合材料為殼體的熱管，更易與玻璃封接，不易產(chǎn)生不凝性氣體的。

本發(fā)明的技術(shù)方案為一種熱管式真空集熱管，包括表面設(shè)有太陽(yáng)能吸收層的熱管，所述熱管外設(shè)有玻璃管，所述玻璃管一端開口，所述玻璃管與熱管之間為真空層，所述真空層間可以設(shè)有吸氣劑以更好地保證真空層的真空度，所述熱管的上部設(shè)有冷卻套管，所述冷卻套管上設(shè)有進(jìn)液口和出液口，所述熱管的中部通過封接件與玻璃管口密封連接，在所述封接處的外部設(shè)有防護(hù)罩，所述防護(hù)罩的一端與玻璃管配合，另一端與熱管緊密配合，所述熱管下部為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，底層為復(fù)合材料層，復(fù)合材料層外設(shè)有金屬層，在金屬層外為太陽(yáng)能吸收層。復(fù)合材料層可以選擇碳纖維復(fù)合材料或者玻璃纖維復(fù)合材料制造。所述的金屬層可以采用直接在復(fù)合材料制造的熱管表面鍍銅或者鍍鋁的方式，然后再在所鍍的銅、碳鋼、不銹鋼或者鋁表面涂敷太陽(yáng)能吸收層。這樣處理過的復(fù)合材料管的致密性大大提高，金屬粒子可以很好的填充復(fù)合材料中的空隙，可以更好的保證管子的真空度。而且復(fù)合材料制成的的熱管，復(fù)合材料和管內(nèi)的工質(zhì)的相容性提高，在熱管內(nèi)不易產(chǎn)生不凝性氣體。所述的熱管式真空集熱管，還可以在所述的熱管下部裝有自定心支撐，借助自定心支撐的輔助支撐作用，可以消除熱變形差異產(chǎn)生的應(yīng)力，對(duì)封接處起到所需的應(yīng)力緩解保護(hù)作用，延長(zhǎng)集熱管的壽命。所述的熱管式真空集熱管，在所述的熱管上還可以設(shè)有翅片，翅片上設(shè)有太陽(yáng)能吸收層，翅片可以是一字型、十字型或者螺旋型的，在熱管下部帶有表面涂覆太陽(yáng)能吸收涂層的翅片，可以在不增大整體體積的情況下，顯著增大吸熱面積，提高吸熱效率。

本發(fā)明的有益效果為：1.由于熱管由復(fù)合材料構(gòu)成，熱管與玻璃管之間的封接是采用復(fù)合材料與玻璃之間的封接方式相比原來的金屬和玻璃的封接要容易的多，密封效果也要好的多，更能保證集熱管的真空度。

2.成本低，易加工成型。本發(fā)明采用復(fù)合材料作為熱管的殼體材料，相比金屬而言成本較低；復(fù)合材料為殼體的熱管和管內(nèi)的工質(zhì)的相容性提高，不易產(chǎn)生不凝性氣體而影響熱管的壽命，且更易加工成所需要的形狀。

3.在復(fù)合材料外設(shè)有金屬層大大的提高了復(fù)合材料管表面的致密性，能夠更好的保證真空度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1是熱管、2是冷卻套管、3冷卻介質(zhì)、4是法蘭、5是封接件、6是玻璃管、7是真空層、8是太陽(yáng)能吸收層、9是自定心支撐、10是保護(hù)罩、11是翅片。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖1的A向局部視圖。