CN1661297A - 跟踪太阳玻璃真空换能热管 - Google Patents

Abstract

一种跟踪太阳玻璃真空换能热管，包括玻璃真空换能管、紧固密封传热轴承、定位轴承、驱动齿轮等组成。玻璃真空换能管的集热段安装有定位轴承和驱动齿轮，玻璃真空换能管放热段与集热段之间的绝热连接段为限位、紧固密封面，玻璃真空换能管的放热段通过滑动传热介质与传热定子管组成紧固密封传热轴承；传热定子管上或安置有紧固密封装置，玻璃真空换能管集热管外管上有聚光装置。跟踪太阳玻璃真空换能热管聚光装置与换能器热管非一体真空封接的集热装置，聚光装置的聚光线点上设有安装有单向阀的过滤吸湿器。传热定子管可为多种材料制造的圆管，传热定子管上有隔热、限位、安装连接紧固密封面，传热定子管上可设有用于锁固的螺纹或吸盘。

Description

跟踪太阳玻璃真空换能热管

所属技术领域

本发明涉及一种跟踪太阳玻璃真空换能热管，属于太阳能应用领域。

背景技术

目前的太阳能真空集热管，主要有五种，第一种为全玻璃真空集热管，第二种为内装金属热管的全玻璃真空集热管，第三种为内装液体传热介质的玻璃热管全玻璃真空集热管，第四种为金属集热板热管真空集热管，第五种为双真空全玻璃热管集热管。

全玻璃真空集热管存在结垢、冻裂及单支管破损，整个太阳能热水器瘫痪及热启动慢等缺陷。内装金属热管的全玻璃真空集热管存在制作费用高、放热端结垢、效率低的缺陷。内装液体传热介质的玻璃热管全玻璃真空集热管存在制作费用高、放热端结垢、效率低、安全性差的缺陷。金属集热板热管真空集热管存在制作费用高、放热端结垢、真空度难以保持、加工工艺难度大等缺陷。双真空全玻璃热管集热管存在安全性差、效率低、放热端结垢等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全性高，造价低、加工容易、高效集热、热启动速度快、防结垢、抗冻、真空度高、可实现发电、可承压运行、单支管破损而不会导致太阳能热水器瘫痪的跟踪太阳玻璃真空换能热管。

本发明的目的是这样实现的：一种跟踪太阳玻璃真空换能热管，包括玻璃真空换能管、紧固密封传热轴承、定位轴承、驱动齿轮等组成。玻璃真空换能管的集热段安装有定位轴承和驱动齿轮，玻璃真空换能管放热段与集热段之间的绝热连接段为限位、紧固密封面，玻璃真空换能管的放热段通过滑动传热介质与传热定子管组成紧固密封传热轴承。传热定子管上或安置有紧固密封装置，玻璃真空换能管集热管外管上有聚光装置。

跟踪太阳玻璃真空换能热管聚光装置与换能器热管非一体真空封接的集热装置，聚光装置的聚光线点上设有安装有单向阀的过滤吸湿器，安置有单向阀的进排气管口安装于过滤吸湿器内。可以使聚光管腔内的空气干燥，防止结露，并在低温时保持负压。

传热定子管或为石英玻璃管，或为陶瓷管，或为金属管，或为碳材料管等材料制造的圆管，传热定子管上有隔热、限位、安装连接紧固密封面，传热定子管上可设有用于锁固的螺纹或吸盘。利用圆管承压能力强，吸盘，或锁固螺栓使作用于玻璃真空环腔太阳换能热管的放热段玻璃管两端密封面的压力互相抵消，实现玻璃真空环腔太阳换能热管的放热段玻璃管的承压使用。

滑动传热介质为导热碳材料细小粉末或细小圆珠颗粒，或金属材料细小圆珠颗粒，或其它刚性导热材料细小圆珠颗粒，或软油膏状导热材料，并通过封套和弹簧定位于传热定子管和玻璃真空换能管的放热段传热管之间。集热管末端安装的轴承装置与放热端安装的传热轴承装置相对应组成旋转支撑体，齿轮传动装置可与两轴承之一复合于一起，也可单独固定，集热管通过齿轮传动或链传动，实现其旋转。通过伺服结构，跟踪太阳，实现高效集热。

跟踪太阳玻璃真空换能热管的聚光装置或为集热段非迎光面是反射镜面的圆弧面管、椭圆面管、抛物面管、双曲面管通过密封固定端头与太阳玻璃真空换能管对应固定，将光聚焦于换能器吸收面上，或为通过菲涅耳透镜聚焦于换能器吸收面上，或为通过平面板吸收光线到换能器吸收面上。聚光装置可使玻璃真空环腔太阳换能热管有更大的集热面积，省略了反光板，减少了光污染，提高了集热效率。反射镜面蒸镀于大管径外层玻璃管的非阳光入射玻璃层的外壁或内壁，或导热工质环腔玻璃管外壁换能膜板的非迎光面，反射镜面为不锈钢、铝、铜等金属，置于空气中的金属反射镜面外层可镀有氧化铝陶瓷或用对金属反射镜面没有腐蚀的胶粘剂将金属、玻璃、塑料、玻璃钢或其它材料复合其上，或将金属薄板、镀有金属反射镜面的玻璃、塑料、玻璃钢或其它材料，通过透明胶粘剂与玻璃管壁粘接复合，形成反射镜面和保护层。太阳玻璃真空换能管换能器吸收面上的外罩玻璃管，至少其迎光面为刚化玻璃层。

安置有紧固密封装置和静电防结垢装置。静电防垢型跟踪太阳玻璃真空换能热管所用的传热定子管或为石英玻璃管，或为陶瓷管等绝缘耐热材料，通过与导电的导热滑动传热介质电连接的电极经封接从传热定子管引出，与具有保护和防水功能的封接引出的电接插件连接。并与高压直流电源的负极连接，通过电绝缘的玻璃在水侧静电感应出正电荷，使水侧贴近玻璃表层的水显酸性，实现静电防结垢。光伏电池换能器热管紧密复合连接实现光能转化为电能和热能的集热管，从玻璃外壳空腔中导出的光伏电池电极，与具有保护和防水功能的封接引出的电接插件连接，玻璃封接所用的材料为与玻璃膨胀系数接近，耐高温并具有可伐特性的金属，以玻璃熔封或玻璃压接熔封的方式，将金属导体封装于玻璃内并进行褪火处理。

玻璃真空太阳换能热管，包括玻璃管壳、金属支撑弹卡、导热工质、换能膜板、玻璃防爆安全阀、吸气剂等构成。它由外表面采光部位为换能膜板的两端玻璃焊封的内玻璃管通过带消气剂的金属支撑弹卡支承在外玻璃明管内，与外玻璃明管之间同心烧熔环形玻璃封接，通过排气尾管对夹层抽真空后，将排气尾管烧熔封闭，再通过两端玻璃焊封的内玻璃管上端的排气注液尾管对内玻璃管腔抽真空，使其空气抽净，完后注入适量工质，注好后将注液嘴烧熔封闭，制成玻璃真空太阳换能热管。玻璃真空太阳换能热管外表面采光部位为换能膜板的玻璃管置于玻璃明管外的玻璃焊接封头为圆弧承压形状，置于玻璃明管内，通过弹性支架支承在玻璃明管端部封头内的玻璃管封头为非承压面，此玻璃封头能在一定压力下，先于外表面采光部位为换能膜板内玻璃管的其它部位首先爆裂，制成玻璃防爆安全阀。导热工质玻璃管腔的玻璃防爆安全阀对应外层玻璃管封头端，通过金属支撑弹卡同心套装于外玻璃管内，玻璃密封环形焊接点分界线外的玻璃管为玻璃真空太阳换能热管的放热段，玻璃密封环形焊接点分界线内的真空玻璃管为玻璃真空太阳换能热管的集热段，玻璃真空太阳换能热管的放热段与集热段之间的绝热连接段为紧固密封面。导热工质为水溶液，或为液体相变有机物，导热工质具有真空下低沸点，高温下低压力，导热性能良好，气化热焓大，理化特性稳定的特点。充注传热介质为水溶液的需进行除气，充注的传热介质为有机物液体的须进行除气、排水。

玻璃真空环腔太阳换能热管，包括玻璃管壳、金属支撑弹卡、导热工质、换能膜板、玻璃防爆安全阀、吸气剂等构成，玻璃真空环腔太阳换能热管由三只非等径，一端封头，通过金属支撑弹卡同心定位，全封闭环形玻璃焊接成形，其中，中、小非等径两管封头同端套装，通过金属支撑弹卡，同心互相定位于玻璃管封头端部，中、小非等径两管开口同心玻璃焊接，形成玻璃封头一端为自由端，环形玻璃密封焊接端为固定端的具有环形导热工质容腔的导热工质环腔玻璃管，其中，小管径的自由端玻璃管封头为非承压面，此玻璃封头能在一定压力下，先于外表面采光部位为换能膜板的导热工质环腔玻璃管的其它部位首先爆裂，制成玻璃防爆安全阀。导热工质充注于导热工质环腔管内。导热工质环腔玻璃管的容腔开口端对应大口径外层玻璃管封头端，通过金属支撑弹卡同心套装于外玻璃管内，外玻璃管开口与导热工质环腔玻璃管的玻璃管外壁环形密封玻璃焊接，形成套装在一起，封闭成三层相套的玻璃管环形腔体，依次为玻璃大管径壳体、真空环腔、玻璃中管径壳体、导热工质环腔、玻璃小管径壳体、真空管腔的结构，其中，大管径外玻璃管与导热工质环腔玻璃管之间的真空环腔与导热工质环腔玻璃管真空管腔相通，玻璃密封环形焊接点分界线之外的导热工质环腔玻璃管为玻璃真空环腔太阳换能热管的放热段，玻璃密封环形焊接点分界线之内的真空环腔玻璃管为玻璃真空环腔太阳换能热管的集热段，集热段导热工质环腔管的外管壁迎光面为换能膜板，玻璃真空环腔太阳换能热管的大管径外玻璃管封接端头上玻璃焊接有排气尾管，导热工质环腔玻璃管的中管径外玻璃管封接端头上玻璃焊接有排气、充注导热工质的尾管。导热工质环腔玻璃管的放热段与集热段之间为有隔热功能的安装连接密封面，导热工质或为水溶液，或为液体有机物，或为相变有机物，导热工质具有真空下低沸点，高温下低压力，导热性能良好，理化特性稳定的特点。

玻璃真空太阳换能热管和玻璃真空环腔太阳换能热管均设有玻璃防爆安全阀，通过金属支撑弹卡支承在外玻璃明管内的玻璃管封头的非承压面为玻璃平面，或为玻璃管封头面上设有易使其受到一定压力爆裂的应力沟槽。这样在外表面采光部位为换能膜板的玻璃管腔体充注的导热工质因有不冷凝气体、水及放热段不能冷却等情况下，压力作用于玻璃防爆安全阀上，定向***，实现玻璃真空太阳换能热管的安全卸压。

金属支撑弹卡为弹性金属冲压拉伸成格栅管柱所形成的支撑于内外玻璃管壁的金属支撑弹卡，此金属支撑弹卡与外玻璃管为点接触，金属支撑弹卡与内玻璃管为面接触，金属冲压拉伸成管柱的外表面上涂镀有换能膜，外表面采光部位为换能膜板的内玻璃管底部定位安装于外表面上涂镀有换能膜的金属支撑弹卡管柱内，金属支撑弹卡格栅管柱的底端弹性套装定位安装在外玻璃管的玻璃封头处，金属支撑弹卡格栅管柱的底部有开孔。或金属支撑弹卡与金属材料管复合安装，金属支撑弹卡与金属材料管外壁，与外玻璃管内壁为点接触，金属材料管内壁与金属支撑弹卡为面接触，金属支撑弹卡与内玻璃管为面接触。或金属支撑弹卡与碳材料管复合安装，金属支撑弹卡与碳材料管外壁，与外玻璃管内壁为点接触，碳材料管内壁与金属支撑弹卡为面接触，金属支撑弹卡与内玻璃管为面接触，金属支撑弹卡开孔处安装有消气剂，喷射镜面向金属支撑弹卡格栅管柱开孔的上部喷射，金属支撑弹卡格栅管柱换能膜所转化产生的热量传导于外表面采光部位为换能膜板的内玻璃管底部。这样使的固定外表面采光部位为换能膜板的玻璃管腔体的金属支撑弹卡弹力增强，同时，外表面上涂镀有换能膜的金属支撑弹卡管柱吸受的热量，传导到外表面采光部位为换能膜板的玻璃管腔体的底部，加速蒸发玻璃管腔体的底部的导热工质，使玻璃真空太阳换能热管低温快速启动。

外表面采光部位为换能膜板的管腔的内受热面的内管壁上可设有沿管延伸方向互相平行的毛吸沟槽。或外表面采光部位为换能膜板的管腔的内、外管壁上，可设有沿管延伸方向互相平行的沟槽，且内外沟槽凹凸对应，使管壁厚度趋于一致。外表面采光部位为换能膜板的玻璃管腔的受热面的内管壁上，安置有耐高温，导热性能良好，理化特性稳定的毛吸材料，此毛吸材料贴合安装于外表面采光部位为换能膜板的玻璃管腔的内壁上。其中，毛吸材料可为碳材料管，金属弹簧，高目数筛网，将毛吸材料管制成分段竹节状，毛吸材料管液体流向下端安装有闭环截流凹槽，毛吸材料的安装位置避开焊接封口处。其中，碳材料管或为石墨、或为煤炭、或为木质卷薄板、或为粮食面粉、或为其它含碳材料通过模具成型，在定形耐火套管中高温干馏制造。

玻璃管外表面的沟槽可增加玻璃管表面的粗糙度，减少光的反射，提高换能膜板的效率。玻璃管内表面的毛吸沟槽或毛吸材料可增加玻璃管的表面积，提高布液的均匀性，避免导热工质因分布不均造成炸管。

跟踪太阳玻璃真空换能热管，热管整体封装在真空的全玻璃壳体容器内，热管由密闭相变传热剂金属管容器、相变传热剂、热管集热段、热管放热段、热管放热段与热管集热段连接喉部组成。热管集热段与全玻璃封闭容器外壳对应结合组成跟踪太阳玻璃真空换能热管集热段。或热管集热段对应的玻璃管的一半可镀镜面。热管放热段的导热装置与全玻璃封闭容器外壳对应结合组成跟踪太阳玻璃真空换能热管的放热段，热管集热段与热管放热段的连接喉部与全玻璃封闭容器外壳相对应，组成跟踪太阳玻璃真空换能热管的安装密封面。热管放热段内的相变传热剂，在热管横向放置时，能确保通过重力和毛吸作用，流畅分布到热管集热段的受热面上。热管上固定有吸气剂，或热管上连接有导电引出线，导电引出线通过玻璃封接，形成密封导电电极或光伏电池复合连接在热管集热段上，整体封装在真空的全玻璃壳体容器内。热管由密闭相变传热剂金属管容器、相变传热剂、热管集热段、热管放热段、热管放热段与热管集热段连接喉部组成。光伏电池和热管集热段低热阻良好连接，光伏电池的正负电极通过玻璃封接从全玻璃封闭容器外壳上引出。

跟踪太阳玻璃真空换能热管的放热段上，支撑安装有管形导流护套，护套的上、下端设有环形进出水口，护套的外侧的不同高度位置设有多个水静压单向开启的活门或吊帘，活门或吊帘为金属片、橡胶片、玻璃片、陶瓷片、塑料片等材料制作。管形导流护套可使管形导流护套内的水流速加快，提高换热效率，减少结垢，并使活门随水位自动开启，使放热段加热的水送到水箱表面实现冷热水不混。

跟踪太阳玻璃真空换能热管的有益效果是：由于其可通过伺服机构跟踪太阳，因此有高的效率。由于其外壳为全玻璃，可实现其内部的高真空，可将其制造成防结垢型，可将其制造成光转化电热复合型，可充分利用光伏电池转化为电能后剩余的热量。造价较同功能常规太阳热管低，而且性能佳，代表了太阳能应用未来的发展方向。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为承压型，跟踪太阳玻璃真空换能热管的导热工质玻璃管腔外壁换能膜板的非迎光面为反射镜面，导热工质玻璃管腔充注的导热工质为变相有机物液体，安装有汽液换热器、玻璃防爆安全阀和加热吸气剂金属支撑弹卡，石英玻璃管上设有锁固罗纹的实施例的纵向剖面视图。

图2为其放热段横向A-A剖面视图。

图3为其放热段横向B-B剖面视图

图4为其集热段横向C-C剖面视图。

图1、图2、图3、图4为同一实施例。

图5为承压型，跟踪太阳玻璃真空换能热管的导热工质环腔玻璃管外壁换能膜板的非迎光面为反射镜面，导热工质玻璃管腔充注的导热工质为变相有机物液体，安装有汽液换热器、玻璃防爆安全阀和加热吸气剂金属支撑弹卡，石英玻璃管上设有锁固罗纹的保温帽实施例的纵向剖面视图。

图6为其放热段横向A-A剖面视图。

图7为其放热段横向B-B剖面视图。

图8为其集热段横向C-C剖面视图。

图5、图6、图7、图8为同一实施例。

图9跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压静电防结垢型。导热工质环腔玻璃管外壁换能膜板为聚焦面，大管径玻璃管的非迎光面为反射镜面，导热工质环腔玻璃管内安置有竹节状毛吸材料，充注的导热工质为变相的有机介质，放热段端部安装有静电防垢接插电极，放热段顶部设有安装密封帽、限位安装连接密封面实施例的纵向剖面视图。

图10为其放热段横向A-A剖面视图。

图11为其放热段横向B-B剖面视图。

图12为其集热段横向C-C剖面视图。

图9、图10、图11、图12为同一实施例。

图13跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压静电防结垢，光转化电热一体型。导热工质环腔玻璃管外壁换能膜板为光伏电池聚焦面，大管径玻璃管的非迎光面为反射镜面，导热工质环腔玻璃管内充注的液体为水的盐溶液，放热段端部安装有静电防垢接插电极，放热段顶部设有安装密封帽、管形导流护套、限位安装连接密封面实施例的纵向剖面视图。

图14为其放热段横向A-A剖面视图。

图15为其放热段横向B-B剖面视图。

图16为其集热段横向C-C剖面视图。

图13、图14、图15、图16为同一实施例。

图17跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压静电防结垢，光转化电热一体型。导热工质环腔玻璃管外壁换能膜板为碳材料平面板复合光伏电池板，大管径玻璃管为椭圆管的非迎光面为反射镜面，导热工质环腔玻璃管内管壁为毛吸沟槽，放热段外层为石英玻璃管，内、外层玻璃管之间为导热导电材料，导热工质环腔玻璃管内充注的导热工质为变相的有机介质，放热段端部安装有静电防垢接插电极，放热段顶部设有安装密封帽、管形导流护套、限位安装连接密封面实施例的纵向剖面视图。

图18为其放热段横向A-A剖面视图。

图19为其放热段横向B-B剖面视图。

图20为其集热段横向C-C剖面视图。

图17、图18、图19、图20为同一实施例。

图21跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压静电防结垢，光转化电热一体型。吸热段为金属热管蒸发段复合碳材料和光伏电池，安装有玻璃封接导出电极。外壳玻璃管反射聚光外壳截面为圆管或椭圆管反射聚光型。集热段为碳材料复合光伏电池和金属热管，放热段为金属热管冷凝段通过盛装有碳颗粒导热材料的金属柱形腔容器通过螺栓锁紧金属弹簧压缩与玻璃管紧密贴合放热。放热段顶部设有安装密封吸盘实施例的纵向剖面视图。

图22为其放热段横向A-A剖面视图。

图23为其吸热段横向B-B剖面视图。

图24为其另一吸热段横向B-B剖面视图。

图21、22、23为一实施例。图21、22、24为另一实施例。

图27跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压静电防结垢，光转化电热一体型。吸热段为金属热管蒸发段复合碳材料和光伏电池，安装有玻璃封接导出电极。外壳玻璃管截面反射镜面为抛物面或双曲面管反射聚光型。集热段为碳材料复合光伏电池和金属热管，放热段为金属热管冷凝段通过盛装有碳颗粒导热材料的金属柱形腔容器通过螺栓锁紧金属弹簧压缩与玻璃管紧密贴合放热。放热段顶部设有静电防垢接插电极，安装密封帽实施例的纵向剖面视图。

图25为其放热段横向A-A剖面视图。

图26为其吸热段横向B-B剖面视图。

图25、26、27为同一实施例。

图30跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压静电防结垢，光转化电热一体型。吸热段为金属热管蒸发段复合碳材料和光伏电池，安装有玻璃封接导出电极。外壳玻璃管截面为圆管反射聚光型。集热段为碳材料复合光伏电池和金属热管，放热段为金属热管冷凝段通过盛装有碳颗粒导热材料的金属柱形腔容器通过螺栓锁紧金属弹簧压缩与玻璃管紧密贴合放热。放热段顶部设有静电防垢接插电极，安装密封帽实施例的纵向剖面视图。

图28为其放热段横向A-A剖面视图。

图29为其吸热段横向B-B剖面视图。

图28、29、30为同一实施例。

图33跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压光转化电热一体型。阳光反射聚交面为外壳全玻璃真空太阳换能热管。跟踪太阳玻璃真空换能热管其透光面为钢化玻璃，玻璃聚光腔安装有过滤吸湿器，吸热段为金属热管蒸发段复合碳材料和光伏电池，安装有玻璃封接导出电极。外壳玻璃管截面反射镜面为抛物面或双曲面管反射聚光型。集热段为碳材料复合光伏电池和金属热管，放热段为金属热管冷凝段通过盛装有碳颗粒导热材料的金属柱形腔容器通过螺栓锁紧金属弹簧压缩与玻璃管紧密贴合放热。放热段顶部设有安装密封吸盘实施例的纵向剖面视图。

图31为其放热段横向A-A剖面视图。

图32为其吸热段横向B-B剖面视图。

图31、32、33为同一实施例。

图36，跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压静电防结垢，光转化电热一体型。阳光反射聚交面为外壳全玻璃真空太阳换能热管。跟踪太阳玻璃真空换能热管其透光面为钢化玻璃复合菲聂耳透镜，玻璃聚光腔安装有过滤吸湿器，吸热段为金属热管蒸发段复合碳材料和光伏电池，安装有玻璃封接导出电极。外壳全玻璃真空太阳换能热管集热段为碳材料复合光伏电池和金属热管，放热段为金属热管冷凝段通过盛装有碳颗粒导热材料的金属柱形腔容器通过螺栓锁紧金属弹簧压缩与玻璃管紧密贴合放热。放热段顶部设有静电防垢接插电极，安装密封帽实施例的纵向剖面视图。

图34为其放热段横向A-A剖面视图。

图35为其吸热段横向B-B剖面视图。

图34、35、36为同一实施例。

图中：1弹性限位档、2紧固螺帽(紧固吸盘)、3导热工质充注排气尾管封接头、4石英玻璃管、5导热导电材料、6热管、7金属支撑弹卡、8汽液热交换器、9导热轴承、10限位安装连接密封面、11定位挡圈、12大管径玻璃管、13反射镜面(菲涅尔透镜)、14换能膜板、15玻璃防爆安全阀、16吸气剂金属支撑弹卡、17传动齿轮、18轴承、19排气尾管封接头、20热管保温帽、21辅助定位轴承、22导电接插件、23静电防垢接插电极、24玻璃封接头、25护套、26毛吸材料、27玻璃金属封接点、28玻璃封接导出电极、29光伏电池吸热板、30毛吸沟槽、31导热颗粒热管金属容器、32导热颗粒、33吸气剂、34限位环、35弹簧、36热管喉部管壁、37热管腔、38透光钢化玻璃罩、39定位槽、40过滤除湿器、41单向排气阀

具体实施方式

图1、图2、图3、图4组成第一实施例。图1、2、3、4中：跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压型，导热工质玻璃管腔外壁换能膜板的非迎光面为反射镜面，导热工质玻璃管腔充注的导热工质为变相有机物液体，安装有汽液换热器、玻璃防爆安全阀和加热吸气剂金属支撑弹卡，石英玻璃管上设有锁固罗纹的实施例。跟踪太阳玻璃真空换能热管，包括弹性限位档1、紧固螺帽(紧固吸盘)2、导热工质充注排气尾管封接头3、石英玻璃管4、导热导电材料5、热管6、金属支撑弹卡7、节流汽液热交换器8、导热轴承9、限位安装连接密封面10、定位挡圈11、大管径玻璃管12、反射镜面13、换能膜板14、玻璃防爆安全阀15、吸气剂金属支撑弹卡16、传动齿轮17、轴承18、排气尾管封接头19构成。热管6、通过弹性限位档1、导热导电材料5套装在石英玻璃管4内通过定位挡圈11定位，组成导热轴承9。导热工质通过导热工质充注排气尾管封接头3，充注于热管6的导热工质环腔内。两端玻璃焊接封头的热管6的集热段玻璃封头为玻璃防爆安全阀15，节流汽液热交换器8通过金属支撑弹卡7同心定位于热管6的集热段与放热段之间。热管6的一端对应大管径玻璃管12的封头端，通过吸气剂金属支撑弹卡16同心套装于外玻璃管12内，大管径外层玻璃管12开口与热管6的外壁环形密封玻璃焊接，形成套装在一起的玻璃管环形腔体，依次为反射镜面13、大管径玻璃管12、真空腔环腔，换能膜板14、热管6、导热工质玻璃管腔、节流汽液热交换装置8的结构，玻璃密封环形焊接点分界线外的热管为跟踪玻璃真空太阳换能热管的放热段，玻璃密封环形焊接点分界线内的导热工质玻璃管为跟踪玻璃真空太阳换能热管的集热段，集热段导热工质玻璃管的外管壁迎光面为换能膜板14，吸气剂安装在真空腔金属支撑弹卡16上，安装在玻璃真空太阳换能热管的大管径外层玻璃管12封接端头上，排气尾管玻璃封接头19玻璃焊接在大管径外层玻璃管12的封接端头上。传动齿轮17、轴承18固定安装在大管径外层玻璃管12的封接端头上。

图5、图6、图7、图8组成第二实施例。图5、6、7、8中：跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压型。导热工质环腔玻璃管外壁换能膜板14的非迎光面为反射镜面13，导热工质玻璃管腔充注的导热工质为变相有机物液体，安装有汽液热交换器8、玻璃防爆安全阀15和加热吸气剂金属支撑弹卡16，石英玻璃管4上设有热管保温帽20、辅助定位轴承21、紧固螺帽2的实施例。其它等同于第一实施例。

图9、图10、图11、图12组成第三实施例。图9、10、11、12中：跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压静电防结垢型。导热工质环腔玻璃管外壁换能膜板14为聚焦面，大管径玻璃管12的非迎光面为反射镜面13，导热工质环腔玻璃管内安置有竹节状毛吸材料26，充注的导热工质为变相的有机介质，放热段端部安装有静电防垢接插电极22，辅助定位轴承21，放热段顶部设有热管保温帽20、限位安装连接密封面10实施例。其它等同于第一实施例。

图13、图14、图15、图16组成第四实施例。图13、14、15、16中：跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压静电防结垢，光转化电热一体型。导热工质环腔玻璃管外壁换能膜板为光伏电池吸热板29聚焦面，导热工质环腔玻璃管内充注的液体为水的盐溶液，大管径玻璃管12的非迎光面为反射镜面13，放热段端部安装有静电防垢接插电极22，辅助定位轴承21，放热段顶部设有热管保温帽20、限位安装连接密封面10。其它等同于第一实施例。

图17、图18、图19、图20组成第五实施例。图17、18、19、20中：跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压静电防结垢，光转化电热一体型。导热工质环腔玻璃管外壁换能膜板为碳材料平面板复合光伏电池吸热板29，大管径玻璃管12为椭圆管的非迎光面为反射镜面13，导热工质环腔玻璃管内管壁为毛吸沟槽30，导热工质环腔玻璃管内充注的导热工质为变相的有机介质，放热段外层为石英玻璃管4，内、外层玻璃管之间为导热导电材料，放热段端部安装有静电防垢接插电极22，辅助定位轴承21，放热段顶部设有热管保温帽20、限位安装连接密封面10。其它等同于第一实施例。

图21、图22、图23、图24组成第六实施例。其中：图21、22、23为一实施例。图21、22、24为另一实施例。其跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压光转化电热一体型。跟踪太阳玻璃真空换能热管的热管6换能膜板14为聚焦面，大管径玻璃管12的非迎光面为反射镜面13。集热段为碳材料复合光伏电池吸热板和金属热管，放热段为金属热管冷凝段通过盛装有碳颗粒导热材料的金属柱形腔容器通过螺栓锁紧金属弹簧压缩与玻璃管紧密贴合放热。热管6内充注的导热工质为变相的有机介质，放热段顶部设有紧固吸盘20、辅助定位轴承21，限位安装连接密封面10。外壳玻璃管反射聚光外壳截面为圆管或椭圆管反射聚光型。其它等同于第一实施例。

图25、图26、图27组成第七实施例。图25、26、27中：跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压静电防结垢，光转化电热一体型。外壳玻璃管反射聚光外壳截面为圆管，吸热段为金属热管蒸发段复合碳材料导热颗粒32和光伏电池吸热板29，安装有玻璃封接导出电极放热段端部安装有静电防垢接插电极23，辅助定位轴承21，放热段顶部设有热管保温帽20。其它等同于第一实施例。

图28、图29、图30组成第八实施例。图28、29、30中：跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压静电防结垢，光转化电热一体型。吸热段为金属热管蒸发段复合碳材料和光伏电池，安装有玻璃封接导出电极。外壳玻璃管截面为抛物面或双曲面反射聚光型。集热段为碳材料复合光伏电池和金属热管，放热段为金属热管冷凝段通过盛装有碳颗粒导热材料的金属柱形腔容器通过螺栓锁紧金属弹簧压缩与玻璃管紧密贴合放热。放热段顶部设有静电防垢接插电极，热管保温帽实施例。热管6外壁换能膜板14为金属材料平面板，大管径玻璃管12的非迎光面为抛物面或双曲面反射镜面13，热管内充注的导热工质为变相的有机介质，放热段顶部设有热管保温帽20、限位安装连接密封面10。其它等同于第一实施例。

图31、图32、图33组成第九实施例。图31、32、33中：跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压光转化电热一体型。其特征是阳光反射聚交面为外壳全玻璃真空太阳换能热管。跟踪太阳玻璃真空换能热管其透光面为钢化玻璃，玻璃聚光腔安装有过滤吸湿器，吸热段为金属热管蒸发段复合碳材料和光伏电池，安装有玻璃封接导出电极。外壳玻璃管截面反射镜面为抛物面或双曲面管反射聚光型。外壳全玻璃真空太阳换能热管的集热段为碳材料复合光伏电池和金属热管，放热段为金属热管冷凝段通过盛装有碳颗粒导热材料的金属柱形腔容器通过螺栓锁紧金属弹簧压缩与玻璃管紧密贴合放热，放热段顶部设有安装密封吸盘实施例的纵向剖面视图。热管换能膜板14为碳材料平面板复合光伏电池吸热板29，光伏电池吸热板29的玻璃封接电极28通过玻璃金属封接点27导出，放热段顶部设有安装紧固吸盘20。其它等同于第一实施例。

图34、图35、图36组成第十实施例。图34、35、36中：跟踪太阳玻璃真空换能热管为承压静电防结垢，光转化电热一体型。其特征是阳光反射聚交面为外壳全玻璃真空太阳换能热管。跟踪太阳玻璃真空换能热管其透光面为钢化玻璃38复合反射镜面(菲涅尔透镜)13，玻璃聚光腔安装有过滤除湿器40，吸热段为金属热管蒸发段复合碳材料32和光伏电池吸热板29，光伏电池吸热板29的玻璃封接电极28通过玻璃金属封接点27导出。外壳全玻璃真空太阳换能热管集热段为碳材料32复合光伏电池吸收板29和金属热管36，放热段为金属热管冷凝段通过盛装有碳颗粒导热材料6的金属柱形腔容器通过螺栓锁紧金属弹簧压缩与玻璃管紧密贴合放热。放热段顶部设有静电防垢接插电极23，安装密封帽实施例。其它等同于第一实施例。

Claims (11)

1、一种跟踪太阳玻璃真空换能热管，包括玻璃真空换能管、紧固密封传热轴承、定位轴承、驱动齿轮等组成，其特征是：玻璃真空换能管的集热段安装有定位轴承和驱动齿轮，玻璃真空换能管放热段与集热段之间的绝热连接段为限位、紧固密封面，玻璃真空换能管的放热段通过滑动传热介质与传热定子管组成紧固密封传热轴承；传热定子管上或安置有紧固密封装置，玻璃真空换能管集热管外管上有聚光装置。

2、根据权利要求1所述的跟踪太阳玻璃真空换能热管，其特征是：跟踪太阳玻璃真空换能热管聚光装置与换能器热管非一体真空封接的集热装置，聚光装置的聚光线点上设有安装有单向阀的过滤吸湿器，安置有单向阀的进排气管口安装于过滤吸湿器内。

3、根据权利要求1所述的跟踪太阳玻璃真空换能热管，其特征是：传热定子管或为石英玻璃管，或为陶瓷管，或为金属管，或为碳材料管等材料制造的圆管，传热定子管上有隔热、限位、安装连接紧固密封面，传热定子管上可设有用于锁固的螺纹或吸盘。

4、根据权利要求1所述的跟踪太阳玻璃真空换能热管，其特征是：滑动传热介质为导热碳材料细小粉末或细小圆珠颗粒，或金属材料细小圆珠颗粒，或其它刚性导热材料细小圆珠颗粒，或软油膏状导热材料，并通过封套和弹簧定位于传热定子管和玻璃真空换能管的放热段传热管之间；集热管末端安装的轴承装置与放热端安装的传热轴承装置相对应组成旋转支撑体，齿轮传动装置可与两轴承之一复合于一起，也可单独固定，集热管通过齿轮传动或链传动，实现其旋转。

5、根据权利要求1所述的跟踪太阳玻璃真空换能热管，其特征是：跟踪太阳玻璃真空换能热管的聚光装置或为集热段非迎光面是反射镜面的圆弧面管、椭圆面管、抛物面管、双曲面管通过密封固定端头与太阳玻璃真空换能管对应固定，将光聚焦于换能器吸收面上，或为通过菲涅耳透镜聚焦于换能器吸收面上，或为通过平面板吸收光线到换能器吸收面上；反射镜面蒸镀于大管径外层玻璃管的非阳光入射玻璃层的外壁或内壁，或导热工质环腔玻璃管外壁换能膜板的非迎光面，反射镜面为不锈钢、铝、铜等金属，置于空气中的金属反射镜面外层可镀有氧化铝陶瓷或用对金属反射镜面没有腐蚀的胶粘剂将金属、玻璃、塑料、玻璃钢或其它材料复合其上，或将金属薄板、镀有金属反射镜面的玻璃、塑料、玻璃钢或其它材料，通过透明胶粘剂与玻璃管壁粘接复合，形成反射镜面和保护层；太阳玻璃真空换能管换能器吸收面上的外罩玻璃管，至少其迎光面为刚化玻璃层。

6、根据权利要求1所述的跟踪太阳玻璃真空换能热管，其特征是：安置有紧固密封装置和静电防结垢装置；静电防垢型跟踪太阳玻璃真空换能热管所用的传热定子管或为石英玻璃管，或为陶瓷管等绝缘耐热材料，通过与导电的导热滑动传热介质电连接的电极经封接从传热定子管引出，与具有保护和防水功能的封接引出的电接插件连接；光伏电池换能器热管紧密复合连接实现光能转化为电能和热能的集热管，从玻璃外壳空腔中导出的光伏电池电极，与具有保护和防水功能的封接引出的电接插件连接，玻璃封接所用的材料为与玻璃膨胀系数接近，耐高温并具有可伐特性的金属，以玻璃熔封或玻璃压接熔封的方式，将金属导体封装于玻璃内并进行褪火处理。

7、根据权利要求1所述的跟踪太阳玻璃真空换能热管，其特征是：玻璃真空太阳换能热管，包括玻璃管壳、金属支撑弹卡、导热工质、换能膜板、玻璃防爆安全阀、吸气剂等构成；它由外表面采光部位为换能膜板的两端玻璃焊封的内玻璃管通过带消气剂的金属支撑弹卡支承在外玻璃明管内，与外玻璃明管之间同心烧熔环形玻璃封接，通过排气尾管对夹层抽真空后，将排气尾管烧熔封闭，再通过两端玻璃焊封的内玻璃管上端的排气注液尾管对内玻璃管腔抽真空，使其空气抽净，完后注入适量工质，注好后将注液嘴烧熔封闭，制成玻璃真空太阳换能热管；玻璃真空太阳换能热管外表面采光部位为换能膜板的玻璃管置于玻璃明管外的玻璃焊接封头为圆弧承压形状，置于玻璃明管内，通过弹性支架支承在玻璃明管端部封头内的玻璃管封头为非承压面，此玻璃封头能在一定压力下，先于外表面采光部位为换能膜板内玻璃管的其它部位首先爆裂，制成玻璃防爆安全阀；导热工质玻璃管腔的玻璃防爆安全阀对应外层玻璃管封头端，通过金属支撑弹卡同心套装于外玻璃管内，玻璃密封环形焊接点分界线外的玻璃管为玻璃真空太阳换能热管的放热段，玻璃密封环形焊接点分界线内的真空玻璃管为玻璃真空太阳换能热管的集热段，玻璃真空太阳换能热管的放热段与集热段之间的绝热连接段为紧固密封面；导热工质为水溶液，或为液体相变有机物，导热工质具有真空下低沸点，高温下低压力，导热性能良好，气化热焓大，理化特性稳定的特点；充注传热介质为水溶液的需进行除气，充注的传热介质为有机物液体的须进行除气、排水。

8、根据权利要求1所述的跟踪太阳玻璃真空换能热管，其特征是：玻璃真空环腔太阳换能热管，包括玻璃管壳、金属支撑弹卡、导热工质、换能膜板、玻璃防爆安全阀、吸气剂等构成，玻璃真空环腔太阳换能热管由三只非等径，一端封头，通过金属支撑弹卡同心定位，全封闭环形玻璃焊接成形，其中，中、小非等径两管封头同端套装，通过金属支撑弹卡，同心互相定位于玻璃管封头端部，中、小非等径两管开口同心玻璃焊接，形成玻璃封头一端为自由端，环形玻璃密封焊接端为固定端的具有环形导热工质容腔的导热工质环腔玻璃管，其中，小管径的自由端玻璃管封头为非承压面，此玻璃封头能在一定压力下，先于外表面采光部位为换能膜板的导热工质环腔玻璃管的其它部位首先爆裂，制成玻璃防爆安全阀；导热工质充注于导热工质环腔管内；导热工质环腔玻璃管的容腔开口端对应大口径外层玻璃管封头端，通过金属支撑弹卡同心套装于外玻璃管内，外玻璃管开口与导热工质环腔玻璃管的玻璃管外壁环形密封玻璃焊接，形成套装在一起，封闭成三层相套的玻璃管环形腔体，依次为玻璃大管径壳体、真空环腔、玻璃中管径壳体、导热工质环腔、玻璃小管径壳体、真空管腔的结构，其中，大管径外玻璃管与导热工质环腔玻璃管之间的真空环腔与导热工质环腔玻璃管真空管腔相通，玻璃密封环形焊接点分界线之外的导热工质环腔玻璃管为玻璃真空环腔太阳换能热管的放热段，玻璃密封环形焊接点分界线之内的真空环腔玻璃管为玻璃真空环腔太阳换能热管的集热段，集热段导热工质环腔管的外管壁迎光面为换能膜板，玻璃真空环腔太阳换能热管的大管径外玻璃管封接端头上玻璃焊接有排气尾管，导热工质环腔玻璃管的中管径外玻璃管封接端头上玻璃焊接有排气、充注导热工质的尾管；导热工质环腔玻璃管的放热段与集热段之间为有隔热功能的安装连接密封面，导热工质或为水溶液，或为液体有机物，或为相变有机物，导热工质具有真空下低沸点，高温下低压力，导热性能良好，理化特性稳定的特点。

9、根据权利要求1所述的跟踪太阳玻璃真空换能热管，其特征是：跟踪太阳玻璃真空换能热管，热管整体封装在真空的全玻璃壳体容器内，热管由密闭相变传热剂金属管容器、相变传热剂、热管集热段、热管放热段、热管放热段与热管集热段连接喉部组成；热管集热段与全玻璃封闭容器外壳对应结合组成跟踪太阳玻璃真空换能热管集热段；或热管集热段对应的玻璃管的一半可镀镜面；热管放热段的导热装置与全玻璃封闭容器外壳对应结合组成跟踪太阳玻璃真空换能热管的放热段，热管集热段与热管放热段的连接喉部与全玻璃封闭容器外壳相对应，组成跟踪太阳玻璃真空换能热管的安装密封面；热管放热段内的相变传热剂，在热管横向放置时，能确保通过重力和毛吸作用，流畅分布到热管集热段的受热面上；热管上固定有吸气剂，或热管上连接有导电引出线，导电引出线通过玻璃封接，形成密封导电电极或光伏电池复合连接在热管集热段上，整体封装在真空的全玻璃壳体容器内；热管由密闭相变传热剂金属管容器、相变传热剂、热管集热段、热管放热段、热管放热段与热管集热段连接喉部组成；光伏电池和热管集热段低热阻良好连接，光伏电池的正负电极通过玻璃封接从全玻璃封闭容器外壳上引出。

10、根据权利要求1所述的跟踪太阳玻璃真空换能热管，其特征是：金属支撑弹卡为弹性金属冲压拉伸成格栅管柱所形成的支撑于内外玻璃管壁的金属支撑弹卡，此金属支撑弹卡与外玻璃管为点接触，金属支撑弹卡与内玻璃管为面接触，金属冲压拉伸成管柱的外表面上涂镀有换能膜，外表面采光部位为换能膜板的内玻璃管底部定位安装于外表面上涂镀有换能膜的金属支撑弹卡管柱内，金属支撑弹卡格栅管柱的底端弹性套装定位安装在外玻璃管的玻璃封头处，金属支撑弹卡格栅管柱的底部有开孔；或金属支撑弹卡与金属材料管复合安装，金属支撑弹卡与金属材料管外壁，与外玻璃管内壁为点接触，金属材料管内壁与金属支撑弹卡为面接触，金属支撑弹卡与内玻璃管为面接触；或金属支撑弹卡与碳材料管复合安装，金属支撑弹卡与碳材料管外壁，与外玻璃管内壁为点接触，碳材料管内壁与金属支撑弹卡为面接触，金属支撑弹卡与内玻璃管为面接触，金属支撑弹卡开孔处安装有消气剂，喷射镜面向金属支撑弹卡格栅管柱开孔的上部喷射，金属支撑弹卡格栅管柱换能膜所转化产生的热量传导于外表面采光部位为换能膜板的内玻璃管底部。

11、根据权利要求1所述的跟踪太阳玻璃真空换能热管，其特征是：外表面采光部位为换能膜板的管腔的内受热面的内管壁上可设有沿管延伸方向互相平行的毛吸沟槽；或外表面采光部位为换能膜板的管腔的内、外管壁上，可设有沿管延伸方向互相平行的沟槽，且内外沟槽凹凸对应，使管壁厚度趋于一致；外表面采光部位为换能膜板的玻璃管腔的受热面的内管壁上，安置有耐高温，导热性能良好，理化特性稳定的毛吸材料，此毛吸材料贴合安装于外表面采光部位为换能膜板的玻璃管腔的内壁上；其中，毛吸材料可为碳材料管，金属弹簧，高目数筛网，将毛吸材料管制成分段竹节状，毛吸材料管液体流向下端安装有闭环截流凹槽，毛吸材料的安装位置避开焊接封口处；放热段上支撑安装有管形导流护套，护套的上、下端设有环形进出水口，护套的外侧的不同高度位置设有多个水静压单向开启的活门或吊帘，活门或吊帘为金属片、橡胶片、玻璃片、陶瓷片、塑料片等材料制作。

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