溫控式玻璃熱管的制作方法
【專利摘要】本發明是一種溫控式玻璃熱管，包括罩玻璃管和內管，所述內管下端為集熱端，上端為冷凝端，在所述內管的冷凝端內固定有支架，所述支架向下連接有至少兩片材質為熱雙金屬或者記憶金屬的熱致變形片，任意相鄰的兩片熱致變形片的下端相互交疊，使所有熱致變形片的下端依次疊合構成一個喇叭口，所述喇叭口在常溫下與所述內管的內壁之間留有間隙。在玻璃熱管發生過熱的時候，所述喇叭口擴張至與所述內管的內壁密接，使凝結為液態的所述工質將不能沿著所述內管的內壁回流至集熱端，而是被所述熱致變形片構成的喇叭口所截留，隨著回流至所述內管的集熱端的工質越來越少，所述玻璃熱管吸收的熱量也越來越少，從而能夠避免系統過熱所造成的損害。
【專利說明】溫控式玻璃熱管
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種太陽集熱管結構，特別涉及一種全玻璃熱管式真空太陽集熱管。【背景技術】
[0002]全玻璃熱管式真空太陽集熱管(簡稱為玻璃熱管)作為太陽能熱水系統的關鍵吸熱元件，是太陽能熱水系統的重要組成部分。全玻璃熱管式真空太陽集熱管主要由罩玻璃管與帶有選擇性吸收涂層的內管組成。這種集熱管在有陽光的情況下，很容易吸收太陽能，并轉化為熱能傳遞到儲熱系統內。
[0003]然而，當上述太陽能熱水系統，因某些原因，連續數日不運轉時，太陽集熱管不斷的吸收太陽能，并轉化為熱能。這樣很容易使系統過熱，甚至因過熱造成系統損壞。
[0004]鑒于上述問題，需要設計一種帶有可控溫功能的全玻璃熱管式真空太陽集熱管。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的不足，本發明的目的在于:提供一種溫控式玻璃熱管，避免玻璃熱管由于過熱而損壞。
[0006]為實現上述目的，本發明采用的技術方案是:
[0007]一種溫控式玻璃熱管，所述玻璃熱管包括罩玻璃管和內管，所述內管下端為集熱端，上端為冷凝端，其特征在于:在所述內管的冷凝端內固定有支架，所述支架向下連接有至少兩片材質為熱雙金屬或者記憶金屬的熱致變形片，任意相鄰的兩片熱致變形片的下端相互交疊，使所有熱致變形片的下端依次疊合構成一個喇叭口，所述喇叭口在常溫下與所述內管的內壁之間留有間隙。
[0008]在優選的溫控式玻璃熱管中:所述支架是金屬材質的圓環片，其外周側通過高溫膠粘著在所述冷凝端上而固定，其內周側向下連接有所述熱致變形片。
[0009]在優選的溫控式玻璃熱管中:所述支架的材質是銅、鋁或不銹鋼。
[0010]在優選的溫控式玻璃熱管中:所述熱致變形片的上端較窄、下端較寬，任意相鄰的兩片熱致變形片的上端之間形成有空隙。
[0011]在優選的溫控式玻璃熱管中:所述熱致變形片通過焊接、粘接或嵌卡的方式固定在所述支架上。
[0012]在優選的溫控式玻璃熱管中:所述喇叭口與所述內管的內壁之間的間隙為I?3mm。
[0013]在優選的溫控式玻璃熱管中:所述罩玻璃管通過一個環封口與所述內管熔接，所述喇叭口位于所述環封口上方或下方。
[0014]在優選的溫控式玻璃熱管中:在所述內管的冷凝端中設置有至少兩組熱致變形片。
[0015]在優選的溫控式玻璃熱管中:在所述內管的冷凝端中設置有兩組熱致變形片，其中一組熱致變形片構成的喇叭口位于所述環封口的上方，另一組熱致變形片構成的喇叭口位于所述環封口的下方。
[0016]與現有技術相比較，本發明具有的有益效果是:一旦熱致變形片所處環境溫度達到設計溫度(可設定為8(T10(TC中某一溫度值)時，所述熱致變形片構成的喇叭口擴張至與所述內管的內壁密接，如此一來，凝結為液態的所述工質將不能沿著所述內管的內壁回流至集熱端，而是被所述熱致變形片構成的喇叭口所截留，隨著回流至所述內管的集熱端的工質越來越少，所述玻璃熱管吸收的熱量也越來越少，從而能夠避免系統過熱所造成的損害。一旦熱致變形片所處環境的溫度低于所述設計溫度，則所述熱致變形片構成的喇叭口回縮，使工質得以回流，以繼續循環換熱過程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明提供的溫控式玻璃熱管在常溫下的縱向剖視結構圖；
[0018]圖2是本發明提供的溫控式玻璃熱管在過熱狀態下的縱向剖視結構圖；
[0019]圖3是本發明提供的環形支架以及熱致變形片的組合結構示意圖；
[0020]圖4是本發明中將其中一片熱致變形片從環形支架拆離后的結構示意圖；
[0021]圖5是本發明提供的另一種溫控式玻璃熱管在常態下的縱向剖視結構圖；
[0022]圖6是本發明提供的又一種溫控式玻璃熱管在常態下的縱向剖視結構圖；
[0023]圖7是本發明提供的再一種溫控式玻璃熱管在常態下的縱向剖視結構圖。
【具體實施方式】
[0024]如圖1所示的本發明提供的一種溫控式玻璃熱管，所述玻璃熱管包括罩玻璃管I和內管2，所述內管2下端為集熱端，上端為冷凝端3，所述內管2的集熱端中置入有吸熱用的工質4，所述罩玻璃管I通過一個環封口 5與所述內管2熔接，且所述罩玻璃管I與所述內管2的集熱端之間形成真空夾層6，所述真空夾層6內用夾子7固定有吸氣劑8，當陽光穿過所述罩玻璃管I照射在所述內管2的集熱端中，將使所述工質4受熱氣化而蒸發至冷凝端3，氣化后的工質4在所述內管2的冷凝端3釋放熱量后再次凝結為液態，并沿著所述內管2的內壁回流至集熱端，如此不斷循環，向與所述冷凝端3導熱連接的儲熱系統傳送熱量。上述結構均為現有技術。
[0025]而為了防止所述內管2過度吸熱導致儲熱系統損壞或者導致玻璃熱管損壞，結合圖f圖4所示，本發明在所述內管2的冷凝端3內固定一個支架10，所述支架10可以是金屬材質(如銅、鋁或不銹鋼)的圓環片，其外周側通過高溫膠粘著在所述冷凝端3上而固定，其內周側則向下連接有至少兩片熱致變形片11 (可選熱雙金屬材質或記憶金屬材質，可采用焊接、粘接或嵌卡的方式固定在所述支架10上)，所述熱致變形片11的上端較窄、下端較寬，任意相鄰的兩片熱致變形片11的上端之間形成有空隙111，而任意相鄰的兩片熱致變形片11的下端相互交疊112，所有熱致變形片11的下端依次疊合構成一個喇叭口 12，所述喇叭口 12在常溫下與所述內管2的內壁之間留有間隙(所述間隙優選為f 3_)。
[0026]一旦熱致變形片11所處環境溫度達到設計溫度(可設定為80-100?中某一溫度值)時，如圖2所示，所述熱致變形片11構成的喇叭口 12擴張至與所述內管2的內壁密接，如此一來，凝結為液態的所述工質4將不能沿著所述內管2的內壁回流至集熱端，而是被所述喇叭口 12所截留，隨著回流至所述內管2的集熱端的工質4越來越少，所述玻璃熱管吸收的熱量也越來越少，從而能夠避免系統過熱所造成的損害。一旦熱致變形片11所處環境的溫度低于所述設計溫度，則所述喇叭口 12回縮，使工質4得以回流，以繼續循環換熱過程。
[0027]如此，本發明通過在玻璃熱管的內管2中設置熱致變形片，實現設定溫度下對工質4的截留和放開，實現玻璃熱管可控溫的目的。
[0028]上述實施例中，所述內管2的冷凝端3與內管2的集熱端的直徑相同，而如圖5所示，所述內管2的冷凝端3與所述罩玻璃管I的直徑相同，如此情況下，同樣能夠通過在所述內管2的冷凝端3中設置所述熱致變形片11而達到可控溫的目的。
[0029]在圖1、圖5所示的實施例中，所述熱致變形片11構成的喇叭口 12均位于所述環封口 5上方，而如圖6所示，在所述內管2的冷凝端3與內管2的集熱端的直徑相同的情況下，所述熱致變形片11構成的喇叭口 12也可以位于所述環封口 5下方，這樣的結構同樣可達到可控溫的目的。
[0030]在圖6所示的實施例的指導上，本領域技術人員很容易想到將圖5中的熱致變形片11下移，使其構成的喇叭口 12也位于所述環封口 5的下方，并在所述內管2對應于所述喇叭口 12處的外壁上固定一個環封口支撐環13。
[0031]如圖7所示，則是本發明的再一個實施例，其為達到更好的控溫效果，在所述內管2中設置有兩組熱致變形片11 (其中一組熱致變形片11構成的喇叭口 12位于所述環封口5的上方，另一組熱致變形片11構成的喇叭口 12位于所述環封口 5的下方)。當然，根據實際需要，所述內管2中還可以設置有三組或者更多組熱致變形片11。
[0032]在上述所有實施例中，每一組所述熱致變形片11的數量可為兩個、三個、四個、……十個或者更多個`，可依實際情況而定。
[0033]熱管工質4總體積為玻璃熱管腔體容積的0.1%0~10%之間，一般最佳性能為
0.5% ~8.0%。之間。
[0034]固液工質包中的液態工質4可以是水、酸、堿、鹽、醇、醚、酮類化學物質或其混合物；
[0035]根據需要，冷凝端3長度為集熱管總長度的1%~40% ；
[0036]根據需要，冷凝端3直徑為罩玻璃管I直徑的59TlOO% ；
[0037]以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種溫控式玻璃熱管，所述玻璃熱管包括罩玻璃管和內管，所述內管下端為集熱端，上端為冷凝端，其特征在于:在所述內管的冷凝端內固定有支架，所述支架向下連接有至少兩片材質為熱雙金屬或者記憶金屬的熱致變形片，任意相鄰的兩片熱致變形片的下端相互交疊，使所有熱致變形片的下端依次疊合構成一個喇叭口，所述喇叭口在常溫下與所述內管的內壁之間留有間隙。
2.根據權利要求1所述的溫控式玻璃熱管，其特征在于:所述支架是金屬材質的圓環片，其外周側通過高溫膠粘著在所述冷凝端上而固定，其內周側向下連接有所述熱致變形片。
3.根據權利要求2所述的溫控式玻璃熱管，其特征在于:所述支架的材質是銅、鋁或不銹鋼。
4.根據權利要求1所述的溫控式玻璃熱管，其特征在于:所述熱致變形片的上端較窄、下端較寬，任意相鄰的兩片熱致變形片的上端之間形成有空隙。
5.根據權利要求1所述的溫控式玻璃熱管，其特征在于:所述熱致變形片通過焊接、粘接或嵌卡的方式固定在所述支架上。
6.根據權利要求1或4所述的溫控式玻璃熱管，其特征在于:所述喇叭口與所述內管的內壁之間的間隙為f3mm。
7.根據權利要求1所述的溫控式玻璃熱管，其特征在于:所述罩玻璃管通過一個環封口與所述內管熔接，所述喇叭口位于所述環封口上方或下方。
8.根據權利要求1所述的溫控式玻璃熱管，其特征在于:在所述內管的冷凝端中設置有至少兩組熱致變形片。
9.根據權利要求1所述的溫控式玻璃熱管，其特征在于:在所述內管的冷凝端中設置有兩組熱致變形片，其中一組熱致變形片構成的喇叭口位于所述環封口的上方，另一組熱致變形片構成的喇叭口位于所述環封口的下方。
【文檔編號】F24J2/46GK103528243SQ201210232713
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月5日 優先權日:2012年7月5日
【發明者】吳振一, 李旭光, 韓成明 申請人:北京清華陽光能源開發有限責任公司, 北京華業陽光新能源有限公司, 河南華順陽光新能源有限公司