CN2924411Y

CN2924411Y - 伸缩节流道真空太阳能集热管

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Publication number: CN2924411Y
Application number: CNU2006200921036U
Authority: CN
Inventors: 张寅啸; 张辛衡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-15
Filing date: 2006-07-15
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2016-07-15

Abstract

一种伸缩节流道真空太阳能集热管是由抽气嘴(1)，左端盖(2)，玻璃管(3)，波纹膜片(4)，金属管(5)，O形密封圈(6)，固定压盘(7)，内封垫(8)，外封垫(9)，活动压盘(10)，螺母(11)，右引出管(12)，右端盖(13)，左引出管(14)，胶封槽(15)组成的，特征在于波纹膜片与金属管组成伸缩节流道，伸缩节流道管设置在透明玻璃管内，其轴线与玻璃管的轴线重合，玻璃管两端用端盖封接，引出管从端盖引出。波纹膜片补偿了金属管轴向长度的变化，防止了轴向热膨胀引起的密封处开裂与玻璃管炸裂现象。玻璃管与伸缩流道之间为真空状态，具有保温效果好，热效率高，防冻等功能，这种集热管承压高，安装方便，可组装各种用途的太阳能集热器。

Description

伸缩节流道真空太阳能集热管

技术领域本实用新型伸缩节流道真空太阳能集热管涉及一种利用太阳能的集热管。

背景技术目前，现行的双端开口金属流道集热管，存在的问题是开裂及炸管，有的采用软金属热压封，有的采用膨胀系数适中的陶瓷焊料进行封接。其实引起的开裂及炸管的原因不仅是金属与玻璃的膨胀系数不同，而且还由于集热管轴向尺寸大，受热后金属管比玻璃管膨胀的绝对数值大，导致了封接处开裂及炸管。

发明内容本实用新型伸缩节流道真空太阳能集热管目的在于提出一种外管为透明玻璃，内管为伸缩节流道的真空太阳能集热管，目的在于解决玻璃管与金属管轴向热膨胀导致的封接处开裂及炸管问题。伸缩节流道真空太阳能集热管是由抽气嘴，左端盖，玻璃管，波纹膜片，金属管，O形密封圈，固定压盘，内封垫，外封垫，活动压盘，螺母，(左、右)引出管和右端盖组成的。其主要特征是波纹膜片与金属管组成伸缩节流道，伸缩节流道管设置在透明玻璃管内，其轴线与玻璃管的轴线重合，玻璃管两端用端盖封接，伸缩节流道的两端接有引出管，引出管从端盖引出。端盖与引出管之间是真空密封连接，端盖与玻璃管之间是真空密封连接，玻璃管与伸缩流道之间是真空的状态。

在端盖上设有O形沟槽，O形密封圈设置在O形沟槽内，O形沟槽内注有真空密封胶，端盖直边边缘设倒角。端盖封在玻璃管的两端，玻璃管的端面与端盖上的O形沟槽相吻合，玻璃管的端面与O形密封圈对齐，引出管从端盖中心孔引出，固定压盘固定在引出管上，在固定压盘与端盖之间垫有内封垫，活动压盘套在引出管上，在活动压盘与端盖之间垫有外封垫。在引出管上设有螺纹，螺母旋在螺纹上，用螺母紧固，活动压盘和固定压盘将内封垫与外封垫紧压在封盖的内外两面上，内封垫与外封垫密封了端盖与引出管之间的间隙，实现了端盖与引出管之间的真空密封连接，在螺母紧固时，引出管向外旋出，伸缩流道被拉伸，拉伸流道产生张力，张力作用于两端盖之间，在张力作用下，两端盖与玻璃管端面夹紧O形密封圈，并且端盖与玻璃管接触面用密封胶粘接，这样，端盖与玻璃管端头之间便实现了真空密封连接。在左端盖上设有抽气嘴，通过抽气嘴抽真空，当真空度达到标准时，封闭抽气嘴，保持玻璃管与伸缩流道之间的真空状态。

玻璃管是用透明玻璃制成的；流道采用铜、铝、不锈钢或钢铁等材料制成的金属圆管，或金属翅片管，管的表面涂有太阳能吸收涂料，流道也可采用非金属材料制作；O形密封圈、内封垫和外封垫是用真空密封材料制成的，如软金属、真空硅胶等材料；伸缩节采用弹性波纹膜片，也可采用波纹管；端盖采用金属、玻璃或陶瓷材料等密封材料制作。

当阳光照射到伸缩节流道真空太阳能集热管上时，光线透过玻璃管及玻璃管内的真空区，照射到伸缩节流道上，伸缩节流道被加热温度升高，由于伸缩节流道与玻璃管之间是真空状态，在真空状态下不存在热的对流和热的传导，伸缩节流道的热量只是靠辐射传给玻璃管，因此玻璃管温升不高。在轴向上，金属管的轴向尺寸大，受热后，金属管与玻璃管不仅热膨胀系数相差悬殊，而且温度也相差很大，因此金属管比玻璃管在轴线上的线膨胀的绝对数值大。由于在金属管上接有波纹膜片，波纹膜片发生形变产生位移，波纹膜片补偿了金属管轴向长度的变化，这样，金属管轴向长度增加不会产生巨大的应力，防止了轴向热膨胀引起的密封处开裂与玻璃管炸裂现象。在径向上，端盖与引出管之间存在间隙，端盖比与引出管的温度低，端盖的径向膨胀与玻璃管径向膨胀的绝对数值相差不大，并且在玻璃管端面管头与端盖之间垫有软质的O形密封圈，径向膨胀不会导致玻璃管与端盖封接处开裂，若端盖采用陶瓷或玻璃制作，则封接处更不会开裂。

假若在金属管上不设波纹膜片，受热后金属管增长，而玻璃管长度几乎不变，则增长的金属管会将玻璃管与端盖封接处顶裂，甚至使玻璃管破碎。

伸缩节金属流道真空太阳能集热管采用外管为玻璃管，内管为伸缩流道的结构，两管之间为真空状态，具有保温效果好，热效率高，防冻等功能，这种集热管承压高，安装方便，可组装各种用途的太阳能集热器。

附图说明

图1为波纹膜片伸缩节金属流道(粗圆管)真空太阳能集热管结构示意图。

图2为波纹管伸缩节金属流道(粗圆管)真空太阳能集热管结构示意图。

图3为波纹膜片端盖伸缩节金属流道(翅片管)真空太阳能集热管结构示意图。

在图1中，1为抽气嘴，2为左端盖，3为玻璃管，4为波纹膜片，5为金属管，6为O形密封圈，7为固定压盘，8为内封垫，9为外封垫，10为活动压盘，11为螺母，12为右引出管，13为右端盖，14为左引出管，15为胶封槽。

在图2中，1为抽气嘴，2为左端盖，3为玻璃管，5为金属管，6为O形密封圈，7为固定压盘，8为内封垫，9为外封垫，10为活动压盘，11为螺母，12为右引出管，13为右端盖，14为左引出管，15为胶封槽，16为波纹管。

在图3中，1为抽气嘴，2为左端盖，3为玻璃管，5为金属管，6为O形密封圈，7为固定压盘，8为内封垫，9为外封垫，10为活动压盘，11为螺母，12为右引出管，14为左引出管，15为胶封槽，17为波纹膜片端盖，18为翅片。

具体实施方式

实施例1 波纹膜片伸缩节金属流道(粗圆管)真空太阳能集热管，其结构如图1所示，波纹膜片4与金属管5组成了伸缩节流道，在金属管的右端接右引出管12，在金属管的左端设有波纹膜片4，波纹膜片与左引出管14相接。波纹膜片伸缩节流道设置在玻璃管3之内，在(左、右)引出管上设有固定压盘7，引出管从(左、右)端盖引出，端盖封接在玻璃管的两端，在端盖上设有O形沟槽，在O形沟槽中垫有O形密封圈6，玻璃管端面与O形密封圈对齐，端盖与固定压板之间分别垫有内封垫8，在引出管上设有螺纹，螺母11旋在引出管上，在螺母与端盖之间垫有外封垫9和活动压盘10，在左端盖上设有抽气嘴1，端盖的环形直边边缘有一倒角，倒角与玻璃管表面构成胶封槽15。

当螺母旋紧时，左引出管及右引出管被旋出端盖，活动压盘与固定压盘夹紧内封垫和外封垫，引出管与端盖之间被密封。随着左引出管及右引出管的旋出，左端盖与右端盖将玻璃管夹紧，端盖与玻璃管端头的压力加大，在压力作用下，端盖与玻璃管端头夹紧O形密封圈，在O形沟槽中注有真空密封胶，在端盖与玻璃管接触面上及胶封槽里涂有真空密封胶，这样实现了在端盖与玻璃管之间的真空密封。

在左端盖上设有抽气嘴，通过抽气嘴抽气，当玻璃管与金属管之间的空间抽成真空后，将抽气嘴密封。

当阳光照射到伸缩流道真空太阳能集热管上时，金属管被迅速加热温度升高，金属管温升高，而玻璃管温升低，并且金属管与玻璃管不仅热膨胀系数相差悬殊，因此金属管比玻璃管膨胀的绝对数值大。金属管的轴向尺寸大，受热后，在轴向膨胀的数值更大。由于在金属管一端接有波纹膜片，波纹膜片产生变形，波纹膜片中心产生位移，补偿了金属管轴向长度的变化，防止了金属管轴向膨胀导致密封处的开裂或玻璃管炸裂。

端盖可采用金属、玻璃或陶瓷材料制作，端盖的径向膨胀与玻璃管径向膨胀的绝对数值相差不大，并且在管头与端盖之间垫有软质的O形密封圈，不会导致玻璃管与端盖封接处开裂，若端盖采用陶瓷或玻璃制作，则封接处更不会开裂。

本实施例中，金属管的外径在50mm--100mm之间，玻璃管的内径比金属管的外径大5-10mm，金属管的壁厚为2-3mm，当壁厚为2mm时，外径为50mm的金属管每米可储水1.8升，外径为100mm的金属管每米储水7.5升。可见，金属管内可储存相当数量的水，采用这种大直径的金属管的太阳能热水器可不设置水箱。

实施例2波纹管伸缩节金属流道(粗圆管)真空太阳能集热管，其结构如图2所示，结构与实施例1不同之处在于用波纹管16取代了波纹膜片，波纹管与金属管相串连组成了伸缩节流道。其他结构与实施例1完全相同。当金属管在轴向膨胀时，波纹管在轴向被压缩，补偿了金属管轴向长度的变化，防止了真空太阳能集热管的开裂与炸管现象的发生。

实施例3波纹膜片端盖伸缩节金属流道(翅片管)真空太阳能集热管，其结构如图所示，结构与实施例1不同之处在于用翅片管取代了大直径的金属圆管，翅片管是由翅片18和细金属管5焊接而成的，用波纹膜片端盖17取代了右端盖13和波纹膜片4，波纹膜片端盖与金属管组成了伸缩节流道。其他结构与实施例1完全相同。波纹膜片端盖17具有双重功能，一方面密封玻璃管的端部，一方面消除金属管受热膨胀产生的应力，当时金属管受热膨胀时，轴向膨胀使波纹膜片端盖17发生形变，因此不会产生大的应力，这样就防止了由于热膨胀造成开裂与炸管的现象发生。其他结构与实施例1完全相同。

Claims

1一种伸缩流道真空太阳能集热管是由抽气嘴(1)、左端盖(2)、玻璃管(3)、波纹膜片(4)、金属管(5)、0形密封圈(6)、固定压盘(7)、内封垫(8)、外封垫(9)、活动压盘(10)、螺母(11)、右引出管(12)、右端盖(13)、引出管(14)和胶封槽(15)组成的，其特征在于波纹膜片与金属管组成伸缩节流道，伸缩节流道设置在玻璃管之内，其轴线与玻璃管的轴线重合，端盖与引出管之间是真空密封连接，端盖与玻璃管之间是真空密封连接，玻璃管与伸缩流道之间是真空的状态，在引出管上设有固定压盘，伸缩流道的两端分别与右引出管和左引出管相接，端盖封接在玻璃管的两端，引出管从端盖引出，在端盖上设有O形沟槽，在O形沟槽中垫有O形密封圈，玻璃管端面与O形密封圈对齐，端盖与固定压板之间分别垫有内封垫，在引出管上设有螺纹，螺母旋在引出管上，在螺母与端盖之间垫有外封垫和活动压盘，在左端盖上设有抽气嘴，端盖的环形直边边缘有一倒角，倒角与玻璃管表面构成胶封槽。

2根据权利要求1所述的伸缩流道真空太阳能集热管其特征在于所说的伸缩节流道，波纹膜片设置在金属管的一端，左引出管与波纹膜片相连，金属管的一端与右引出管相连，波纹膜片可用波纹管代替，用波纹管代替时，波纹管与金属管相串连组成伸缩节流道。

3根据权利要求1所述的伸缩流道真空太阳能集热管其特征在于所述的右端盖可用波纹膜片端盖代替，波纹膜片端盖金属管组成伸缩节流道。

4根据权利要求1所述的伸缩流道真空太阳能集热管其特征在于所说的金属管可用翅片管代替。

5根据权利要求1所述的伸缩流道真空太阳能集热管其特征在于所述的端盖可用金属、玻璃或陶瓷材料制作。