太陽能真空集熱管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能真空集熱管，包括鍍膜金屬管、玻璃管及兩個波紋管，該玻璃管、所述兩個波紋管穿套在該鍍膜金屬管上，還包括兩個密封端蓋，所述密封端蓋包括第一玻璃環、第二玻璃環及銅片，該銅片的中部設有通孔，該第一玻璃環與該第二玻璃環夾封該銅片的整個外邊緣部分，所述兩個密封端蓋分別與該玻璃管的兩端封接在一起，該鍍膜金屬管穿過所述兩個密封端蓋的銅片的通孔，該波紋管的內端部與該銅片的內邊緣部分連接在一起，該波紋管的外端部與該鍍膜金屬管連接在一起。該玻璃管采用一體的結構，強度高，對工人技術要求低，生產效率高；該波紋管與該銅片連接，該銅片能夠很好地緩沖玻璃受熱膨脹后產生的軸向內應力，避免玻璃管破裂。
【專利說明】太陽能真空集熱管
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種太陽能真空集熱管。
【背景技術】
[0002]請參照圖1，太陽能真空集熱管通常包括玻璃外管1、金屬內管2及兩個可伐合金3，玻璃外管I穿套在金屬內管2上，兩個可伐合金3穿套在金屬內管2上并分別密封住玻璃外管I的端部，使玻璃外管I和金屬內管2之間形成密封空間。由于玻璃外管I的膨脹系數遠小于可伐合金3的膨脹系數，因此，受熱后，玻璃外管I與波紋管3連接的部位極易破裂。
[0003]請參照圖2，為了解決玻璃外管極易破裂的問題，有人對玻璃外管采用過渡熔封的設計結構，即玻璃外管由若干段不同膨脹系數的玻璃套管4熔封在一起，玻璃外管的膨脹系數從兩端到中間逐漸減小，并且玻璃外管兩端的玻璃套管4的膨脹系數要求與可伐合金3的膨脹系數相同。由于這種太陽能真空集熱管的玻璃外管采用過渡熔封的設計結構，使用中存在以下技術問題:國內市場主要生產3.3硼硅玻璃，玻璃外管采用過渡熔封的玻璃管材料國內難以滿足，需要從國外進口，生產成本高；玻璃外管由若干段不同膨脹系數的玻璃套管4熔封在一起，各個玻璃套管4相連接的部位容易損壞；純手工作品，對技術工人的操作水平要求高，生產效率低，人工成本高。
實用新型內容
[0004]本實用新型提供了一種太陽能真空集熱管，其克服了【背景技術】所存在的不足。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]一種太陽能真空集熱管，包括鍍膜金屬管、玻璃管及兩個波紋管，該玻璃管、所述兩個波紋管穿套在該鍍膜金屬管上，還包括兩個密封端蓋，所述密封端蓋包括第一玻璃環、第二玻璃環及銅片，該銅片的中部設有通孔，該第一玻璃環與該第二玻璃環夾于該銅片的整個外邊緣部分，所述兩個密封端蓋分別與該玻璃管的兩端封接在一起，該鍍膜金屬管穿過所述兩個密封端蓋的銅片的通孔，該波紋管的內端部與該銅片的內邊緣部分連接在一起，該波紋管的外端部與該鍍膜金屬管連接在一起。
[0006]一較佳實施例之中:該銅片包括外環狀部分及內環狀部分，該內環狀部分與該外環狀部分大體垂直，該第一玻璃環與該第二玻璃環將該銅片的外環狀部分封接，該銅片的內環狀部分與該波紋管連接在一起。
[0007]一較佳實施例之中:該銅片的外環狀部分的外端呈刀口形狀。
[0008]一較佳實施例之中:該銅片的內環狀部分向外伸出該玻璃管，該波紋管置于該玻璃管的外部。
[0009]一較佳實施例之中:該波紋管包括內側法蘭、外側法蘭、波紋段及錐形的連接套，該波紋段連接該內側法蘭與該外側法蘭，該連接套與該內側法蘭連接，該銅片的內環狀部分套住該連接套，該連接套的外表面上設有銅層，所述銅層與該內環狀部分焊接。[0010]一較佳實施例之中:還包括兩個保護罩，該保護罩罩住該銅片的內環狀部分使該銅片的內環狀部分與外界空氣隔離開，該保護罩一端通過密封膠與該玻璃管連接，該保護罩另一端與該波紋管的內側法蘭連接。
[0011]一較佳實施例之中:所述保護罩采用304不銹鋼。
[0012]一較佳實施例之中:所述鍍膜金屬管上套設有彈簧支撐架，所述彈簧支撐架支撐在所述玻璃管與所述鍍膜金屬管之間并位于該玻璃管的兩端。
[0013]一較佳實施例之中:所述銅片采用無氧銅，所述玻璃管、第一玻璃環、第二玻璃環采用硼硅玻璃，所述硼硅玻璃的膨脹系數是3.3。
[0014]一較佳實施例之中:所述鍍膜金屬管采用310S不銹鋼管。
[0015]本技術方案與【背景技術】相比，它具有如下優點:
[0016]1.該密封端蓋采用第一玻璃環與該第二玻璃環夾封銅片的設計結構，使得該玻璃管與密封端蓋能夠很好地封接在一起，玻璃管與所述玻璃環可采用膨脹系數相同的玻璃材料，制造成本低，同時該玻璃管受熱后不易破裂。
[0017]另外，該玻璃管與該銅片封接，該銅片能夠很好地緩沖玻璃受熱膨脹后產生的軸向內應力，避免該玻璃管破裂。
[0018]另外，該玻璃管可采用一體的結構，強度高，對工人技術水平要求低，生產效率高。并且，所述集熱管在發電的時運行溫度可以達到500°C以上，從而大幅度提高槽式光熱利用效率，降低光熱利用成本。
[0019]2.該銅片包括大體垂直設計的內環狀部分和外環狀部分，該銅片經過彎折后強度高，該銅片與波紋管連接的部位距離玻璃環較遠，有效減小密封端蓋的內應力。
[0020]3.該銅片的外環狀部分的外端呈刀口形狀，進一步減小密封端蓋的內應力。
[0021]4.該銅片的內環狀部分向外伸出該玻璃管，該波紋管可置于該玻璃管的外部，組裝方便，可采用較大形的波紋管。
[0022]5.該玻紋管的連接套呈錐形，保證該連接套插入到該內環狀部分時，該連接套的外表面能夠與該內環狀部分的內表面緊密接觸，消除二者之間的間隙，特別是當該連接套的外表面上設有銅層，所述銅層與該內環狀部分焊接，使二都牢固地密封連接在一起。
[0023]6.該保護罩罩住該銅片的內環狀部分使該銅片的內環狀部分與外界空氣隔離開，防止該銅片被大氣氧化。
[0024]7.所述彈簧支撐架支撐在所述玻璃管與所述鍍膜金屬管之間，使該鍍膜金屬管與該玻璃管穩固地連接在一起，防止該鍍膜金屬管將該銅片擠壓變形。
[0025]8.所述玻璃管一體采用膨脹系數是3.3的硼硅玻璃，制造成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0027]圖1繪示了第一種現有的真空集熱管的示意圖。
[0028]圖2繪示了第二種現有的真空集熱管的示意圖。
[0029]圖3繪示了本實用新型一種太陽能真空集熱管的示意圖。
[0030]圖4繪示了本實用新型一種太陽能真空集熱管的密封端蓋的立體示意圖。
[0031]圖5繪示了圖4所示密封端蓋的立體分解示意圖。[0032]圖6繪示了本實用新型太陽能真空集熱管的密封端蓋與玻璃管的連接示意圖。
[0033]圖7繪示了本實用新型太陽能真空集熱管的玻璃管兩端連接密封端蓋的示意圖。
[0034]圖8繪示了本實用新型太陽能真空集熱管的玻璃管穿套在鍍膜金屬管的示意圖。
[0035]圖9繪示了本發明一種太陽能真空集熱管的波紋管的示意圖。
[0036]圖10繪示了本實用新型太陽能真空集熱管的波紋管穿套在鍍膜金屬管的示意圖。
【具體實施方式】
[0037]請參照圖3，本實用新型的一種太陽能真空集熱管，包括一鍍膜金屬管10、一玻璃管30、兩個波紋管50、兩個密封端蓋70及兩個保護罩90。
[0038]該鍍膜金屬管10用于吸收太陽熱能。該鍍膜金屬管10優選采用310S不銹鋼管。所述鍍膜金屬管10上套設有兩個65Mn不銹鋼彈簧支撐架12。所述65Mn不銹鋼彈簧支撐架12用于支撐在所述玻璃管30與所述鍍膜金屬管10之間，使該玻璃管30與該鍍膜金屬管10 二者之間的位置相對固定。
[0039]該玻璃管30為一體式結構。該玻璃管30優選采用膨脹系數為3.3的硼硅玻璃。該玻璃管30的長度可以做到4米長。
[0040]所述保護罩90用于保護所述密封端蓋70，防止所述密封端蓋70被氧化。所述保護罩90優選采用304不銹鋼。
[0041]請參照圖3和圖9，所述波紋管50用于緩沖所述鍍膜金屬管10與所述玻璃管30受熱產生的應力。該波紋管包括一內側法蘭52、一外側法蘭54、一波紋段56及一錐形的連接套58。該波紋段56連接該內側法蘭52與該外側法蘭54。該連接套58與該內側法蘭52連接。該連接套58的直徑從靠近該內側法蘭52 —端到遠離該內側法蘭52的一端逐漸減小。該連接套58的外表面上設有銅層582。
[0042]請參照圖4和圖5，所述密封端蓋70包括一第一玻璃環72、一第二玻璃環74及一銅片76。該第一玻璃環72和第二玻璃環74的形狀、大小相同，優選采用膨脹系數為3.3的硼硅玻璃。該銅片76優選采用無氧銅。該銅片76包括外環狀部分762及內環狀部分764，該內環狀部分764與該外環狀部分762大體垂直。該外環狀部分762形成所述銅片76的外邊緣部分。該內環狀部分764形成所述銅片76的內邊緣部分，并且，該內環狀部分764圍成通孔766。該銅片76的外環狀部分762的外端優選呈刀口形狀。
[0043]該第一玻璃環72與該第二玻璃環74夾持住該銅片76的外環狀部分762，加熱使該第一玻璃環72與該第二玻璃環74將該銅片76的外環狀部分762夾封形成所述密封端蓋70。
[0044]請參照圖6至圖10，該玻璃管30的端部豎直插入所述密封端蓋70與密封端蓋70封接在一起。所述兩個密封端蓋70分別與所述玻璃管30的兩端封接在一起。該玻璃管30穿套在該鍍膜金屬管10上，該鍍膜金屬管10穿過所述兩個密封端蓋70的銅片76的通孔766，該銅片76的內環狀部分764向外伸出該玻璃管30。所述兩個彈簧支撐架12位于該玻璃管30內部并分別靠近該玻璃管30的兩端設置，該彈簧支撐架12彈性支撐在該玻璃管30與該鍍膜金屬管10之間。
[0045]請參照圖1、圖9和圖10，所述兩個波紋管50穿套在該鍍膜金屬管10上，所述兩個波紋管50分別對應所述兩個密封端蓋70設置，該波紋管50位于該玻璃管30的外部。該波紋管50的連接套58插入到該銅片76的內環狀部分764內，該連接套58上的銅層582與該內環狀部分764焊接在一起，該波紋管50的外側法蘭54與該鍍膜金屬管10焊接在一起，從而使該鍍膜金屬管10與該玻璃管30之間形成密封空間。由于該連接套58呈錐形，因此該連接套58與該內環狀部分764之間可緊密連接。該保護罩90罩住該銅片76的內環狀部分764使該銅片76的內環狀部分764與外界空氣隔離開，該保護罩90 —端通過密封膠與該玻璃管30連接，該保護罩90另一端與該波紋管50的內側法蘭52焊接。對該玻璃管30抽真空使該玻璃管30與該鍍膜金屬管10之間形成真空區域。當然，也可以對該保護罩90罩住該銅片76的這部分區域進行抽真空，使該銅片76處于真空環境中。
[0046]以上所述，僅為本實用新型較佳實施例而已，故不能依此限定本實用新型實施的范圍，即依本實用新型專利范圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本實用新型涵蓋的范圍內。
【權利要求】
1.一種太陽能真空集熱管，包括鍍膜金屬管、玻璃管及兩個波紋管，該玻璃管、所述兩個波紋管穿套在該鍍膜金屬管上，其特征在于:還包括兩個密封端蓋，所述密封端蓋包括第一玻璃環、第二玻璃環及銅片，該銅片的中部設有通孔，該第一玻璃環與該第二玻璃環夾住該銅片的整個外邊緣部分，所述兩個密封端蓋分別與該玻璃管的兩端封接在一起，該鍍膜金屬管穿過所述兩個密封端蓋的銅片的通孔，該波紋管的內端部與該銅片的內邊緣部分連接在一起，該波紋管的外端部與該鍍膜金屬管連接在一起。
2.根據權利要求1所述的一種太陽能真空集熱管，其特征在于:該銅片包括外環狀部分及內環狀部分，該內環狀部分與該外環狀部分大體垂直，該第一玻璃環與該第二玻璃環將該銅片的外環狀部分封接，該銅片的內環狀部分與該波紋管連接在一起。
3.根據權利要求2所述的一種太陽能真空集熱管，其特征在于:該銅片的外環狀部分的外端呈刀口形狀。
4.根據權利要求2所述的一種太陽能真空集熱管，其特征在于:該銅片的內環狀部分向外伸出該玻璃管，該波紋管置于該玻璃管的外部。
5.根據權利要求4所述的一種太陽能真空集熱管，其特征在于:該波紋管包括內側法蘭、外側法蘭、波紋段及錐形的連接套，該波紋段連接該內側法蘭與該外側法蘭，該連接套與該內側法蘭連接，該銅片的內環狀部分套住該連接套，該連接套的外表面上設有銅層，所述銅層與該內環狀部分焊接。
6.根據權利要求5所述的一種太陽能真空集熱管，其特征在于:還包括兩個保護罩，該保護罩罩住該銅片的內環狀部分使該銅片的內環狀部分與外界空氣隔離開，該保護罩一端通過密封膠與該玻璃管連接，該保護罩另一端與該波紋管的內側法蘭連接。
7.根據權利要求6所述的一種太陽能真空集熱管，其特征在于:所述保護罩采用304不銹鋼。
8.根據權利要求1所述的一種太陽能真空集熱管，其特征在于:所述鍍膜金屬管上設有彈簧支撐架，所述彈簧支撐架支撐在所述玻璃管與所述鍍膜金屬管之間并位于該玻璃管的兩端。
9.根據權利要求1所述的一種太陽能真空集熱管，其特征在于:所述銅片采用無氧銅，所述玻璃管、第一玻璃環、第二玻璃環采用硼硅玻璃，所述硼硅玻璃的膨脹系數是3.3。
10.根據權利要求1所述的一種太陽能真空集熱管，其特征在于:所述鍍膜金屬管采用310S不銹鋼管。
【文檔編號】F24J2/46GK203687421SQ201320797006
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月5日 優先權日:2013年12月5日
【發明者】敖火庚 申請人:敖火庚