一種太陽能玻璃金屬集熱管的制作方法
【專利摘要】一種太陽能玻璃金屬集熱管，屬于太陽能聚光集熱【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種聚光式集熱器。該集熱管包括：外管，內(nèi)管、粘接材料、絕熱夾層及翻邊結(jié)構(gòu)；外管通過粘接材料和內(nèi)管端部的翻邊結(jié)構(gòu)粘接固定，外管、內(nèi)管及粘接材料構(gòu)成了絕熱夾層。本實(shí)用新型簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，增加了可靠性，降低制作成本，使用方便，從而使微型太陽能聚光器更加適于實(shí)用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。內(nèi)管的波紋管主要起到緩沖作用；內(nèi)管外壁可以吸熱；增加了絕熱層后可以更大程度保證熱量留存于金屬管內(nèi)；內(nèi)筒兩端的徑向翻邊，用來托住外管。
【專利說明】一種太陽能玻璃金屬集熱管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于太陽能聚光集熱【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種聚光式集熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著太陽能聚光集熱技術(shù)的發(fā)展，太陽能高溫集熱越來越多的被應(yīng)用。如太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域中的槽式集熱系統(tǒng)在國(guó)外已經(jīng)大批量得到推廣，其利用了槽式反射鏡技術(shù)，可以為其中心的集熱管提供400°C左右的高溫。而目前已經(jīng)有把太熱能熱發(fā)電技術(shù)微型化技術(shù)的出現(xiàn)，如市場(chǎng)上近來出現(xiàn)的太陽能烤爐，太陽能開水器等，簡(jiǎn)稱微型太陽能聚光器。
[0003]無論是大型的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，還是微型化的民用烤爐、開水器，其基本的原理都是通過把太陽光曲面反射，聚焦到一根圓筒狀的集熱管，這樣其集熱管工作溫度很高，經(jīng)常會(huì)達(dá)到300°C以上的高溫，這對(duì)集熱管的結(jié)構(gòu)和選材提出了極高的要求，目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了內(nèi)管用金屬、外管用玻璃的集熱管結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱金屬玻璃高溫集熱管。有些微型聚光器的聚光系統(tǒng)直接采用了全玻璃的集熱管。
[0004]金屬玻璃高溫集熱管目前普遍采用的技術(shù)是玻璃和金屬直接焊接及玻璃和金屬壓力粘封。這兩種結(jié)構(gòu)形式都是采用硬性材料接觸密封，對(duì)機(jī)加工、設(shè)備的加工精度要求很高，成本高，工藝復(fù)雜，廢品多。
[0005]玻璃和金屬焊接時(shí)需要制作壁厚達(dá)0.03毫米的薄壁，并在表面加工特定幾百微米級(jí)的氧化層，利用高溫把玻璃和金屬在集熱管的兩端周圈焊接在一起，從而形成了外玻璃管和內(nèi)金屬管之間的封閉空間，為了解決實(shí)際工作高溫下玻璃和金屬在長(zhǎng)度方向的膨脹差，金屬和玻璃之間采用可伐連接，通過金屬的波紋處理或者玻璃管端部采用梯級(jí)處理。
[0006]玻璃和金屬粘接時(shí)，需要在外管端部玻璃處加工出特定的周圈臺(tái)階，再把內(nèi)壁金屬管的90度翻邊通過鋁制材料融化，使金屬和玻璃之間連接在一起，從而也構(gòu)成了外玻璃管和金屬管之間的封閉空間。
[0007]以上兩種結(jié)構(gòu)雖然具有一定可行性，但是對(duì)金屬的加工結(jié)構(gòu)的處理非常繁雜，精度要求非常高，而且合格率非常低。
[0008]而微型化的聚光器采用了全玻璃真空集熱管，直接采用高硼硅玻璃，雖然成本很低，但是在工作溫度超過200°C以上或者在升溫過程中，極易因?yàn)槭軣岵痪蛘邷囟茸兓^程中導(dǎo)致玻璃的炸裂，造成安全事故。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型的目的是提供一種太陽能玻璃金屬集熱管，以解決金屬玻璃高溫集熱管采用硬性材料接觸密封，對(duì)機(jī)加工、設(shè)備的加工精度要求很高，成本高，工藝復(fù)雜，廢品多；全玻璃真空集熱管，在工作溫度超過200°C以上或者在升溫過程中，極易因?yàn)槭軣岵痪蛘邷囟茸兓^程中導(dǎo)致玻璃的炸裂，造成安全事故等問題。
[0010]本實(shí)用新型主要由內(nèi)管和外管組成，解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該集熱管包括:外管，內(nèi)管、粘接材料、絕熱夾層及翻邊結(jié)構(gòu)；外管通過粘接材料和內(nèi)管端部的翻邊結(jié)構(gòu)粘接固定，外管、內(nèi)管及粘接材料構(gòu)成了絕熱夾層。
[0011]所述的外管為一筒形單層透明玻璃管；
[0012]所述的內(nèi)管為一徑向封閉的金屬圓筒；
[0013]所述的內(nèi)管外壁附有光熱吸收膜層；
[0014]所述的內(nèi)管一側(cè)設(shè)置若干波紋管，起到緩沖作用；
[0015]所述的內(nèi)管兩端翻邊結(jié)構(gòu)為徑向設(shè)置，其中一翻邊結(jié)構(gòu)有定位凸起；
[0016]所述的絕熱夾層可以是普通空氣夾層，也可以是惰性氣體構(gòu)成夾層，或具有一定真空度的真空夾層。
[0017]所述的粘接材料為耐受300攝氏度以上的密封硅膠類、或類陶瓷類高溫?zé)Y(jié)密封材料。
[0018]采用本實(shí)用新型的積極效果是:簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，增加了可靠性，降低制作成本，使用方便，從而使微型太陽能聚光器更加適于實(shí)用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。內(nèi)管的波紋管主要起到緩沖作用；內(nèi)管外壁可以吸熱；增加了絕熱層后可以更大程度保證熱量留存于金屬管內(nèi)；內(nèi)筒兩端的徑向翻邊，用來托住外管。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:
[0020]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中I粘接材料、2外管、3波紋管、4內(nèi)管、5光熱吸膜層、6定位凸起、7翻邊結(jié)構(gòu)。

【具體實(shí)施方式】
[0022]以不同定位凸起和絕熱夾層為例。
[0023]實(shí)施例1
[0024]如圖所示:該集熱管包括:外管2，內(nèi)管4、粘接材料1、絕熱夾層及翻邊結(jié)構(gòu)7 ;夕卜管2通過粘接材料I和內(nèi)管4端部的翻邊結(jié)構(gòu)7粘接固定，外管2、內(nèi)管4及粘接材料I構(gòu)成了絕熱夾層。
[0025]所述的外管2為一筒形單層透明玻璃管；
[0026]所述的內(nèi)管4為一徑向封閉的金屬圓筒；
[0027]所述的內(nèi)管外壁附有光熱吸收膜層5 ；
[0028]所述的內(nèi)管4 一側(cè)設(shè)置波紋管3，起到緩沖作用；
[0029]內(nèi)管4的兩端翻邊結(jié)構(gòu)7為徑向設(shè)置,其中一翻邊結(jié)構(gòu)7有半圓形定位凸起6 ；
[0030]該絕熱夾層可以是普通空氣夾層。
[0031]實(shí)施例2
[0032]該集熱管包括:外管，內(nèi)管、粘接材料、絕熱夾層及翻邊結(jié)構(gòu)；外管通過粘接材料和內(nèi)管端部的翻邊結(jié)構(gòu)粘接固定，外管、內(nèi)管及粘接材料構(gòu)成了絕熱夾層。
[0033]所述的外管為一筒形單層透明玻璃管；
[0034]所述的內(nèi)管為一徑向封閉的金屬圓筒；
[0035]所述的內(nèi)管外壁附有光熱吸收膜層；
[0036]所述的內(nèi)管一側(cè)設(shè)置波紋管，起到緩沖作用；
[0037]內(nèi)管的兩端翻邊結(jié)構(gòu)為徑向設(shè)置，其中一翻邊結(jié)構(gòu)有圓周分布的定位凸起；
[0038]該絕熱夾層可以是惰性氣體層。
[0039]實(shí)施例3
[0040]該集熱管包括:外管，內(nèi)管、粘接材料、絕熱夾層及翻邊結(jié)構(gòu)；外管通過粘接材料和內(nèi)管端部的翻邊結(jié)構(gòu)粘接固定，外管、內(nèi)管及粘接材料構(gòu)成了絕熱夾層。
[0041]所述的外管為一筒形單層透明玻璃管；
[0042]所述的內(nèi)管為一徑向封閉的金屬圓筒；
[0043]所述的內(nèi)管外壁附有光熱吸收膜層；
[0044]所述的內(nèi)管一側(cè)設(shè)置波紋管，起到緩沖作用；
[0045]內(nèi)管的兩端翻邊結(jié)構(gòu)為徑向設(shè)置，其中一翻邊結(jié)構(gòu)有圓周分布的定位凸起；
[0046]該絕熱夾層可以是真空度的真空夾層，真空度根據(jù)產(chǎn)品要求絕熱的性能不同有不同的真空度，絕熱越好，真空度越高。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能玻璃金屬集熱管，主要由內(nèi)管和外管組成，其特征是:該集熱管包括:夕卜管，內(nèi)管、粘接材料、絕熱夾層及翻邊結(jié)構(gòu)；外管通過粘接材料和內(nèi)管端部的翻邊結(jié)構(gòu)粘接固定，外管、內(nèi)管及粘接材料構(gòu)成了絕熱夾層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能玻璃金屬集熱管，其特征是:外管為一筒形單層透明玻璃管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能玻璃金屬集熱管，其特征是:內(nèi)管為一徑向封閉的金屬圓筒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的太陽能玻璃金屬集熱管，其特征是:內(nèi)管的外壁附有光熱吸收膜層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的太陽能玻璃金屬集熱管，其特征是:內(nèi)管一側(cè)設(shè)置若干波紋管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能玻璃金屬集熱管，其特征是:內(nèi)管兩端翻邊結(jié)構(gòu)為徑向設(shè)置，其中一翻邊結(jié)構(gòu)有定位凸起。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能玻璃金屬集熱管，其特征是:絕熱夾層采用普通空氣夾層，或惰性氣體構(gòu)成夾層，或具有一定真空度的真空夾層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能玻璃金屬集熱管，其特征是:粘接材料為耐受300攝氏度以上的密封硅膠類、或類陶瓷類高溫?zé)Y(jié)密封材料。
【文檔編號(hào)】F24J2/46GK204043230SQ201420348867
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】張立峰 申請(qǐng)人:張立峰