本實用新型專利技術公開了一種玻璃-金屬熔封式熱管真空太陽集熱管,包括玻璃管、熱管、吸熱板及支架,所述吸熱板通過支架固定在所述玻璃管內,所述熱管與所述吸熱板連接,其特征在于,所述玻璃管一端通過金屬連接部件與所述熱管連接,所述金屬連接部件一端插入所述玻璃管的管壁內,使連接處的所述金屬連接部件的內外壁上均熔封有玻璃。本實用新型專利技術金屬連接部件與玻璃管采用雙面熔封,與單面熔封相比,增加了連接處的熔封強度和抗拉性能,從而提高玻璃與金屬熔封的質量和強度。(*該技術在2022年保護過期,可自由使用*)
【技術實現步驟摘要】
本技術屬于太陽能利用領域,特別涉及ー種玻璃-金屬熔封式熱管真空太陽集熱管。
技術介紹
真空集熱管太陽能集熱器是在平板型太陽能集熱器基礎上發展起來的,是ー種新型太陽能集熱裝置。按照吸熱體的材料進行分類,真空集熱管可劃分為玻璃吸熱體真空集熱管(或稱為全玻璃真空集熱管)和金屬吸熱體真空集熱管(或稱為玻璃-金屬真空集熱管)兩大類。金屬吸熱體真空集熱管從上世紀八十年代開始研制已經相當成熟,尤其是玻璃-金屬封接式熱管真空太陽集熱管,已經在2005年公布了國家標準,并于2005年11月I日實施。玻璃-金屬封接式熱管真空太陽集熱管是利用玻璃-金屬封接在真空狀態下的熱管,并通過熱管傳遞能量的管狀太陽能集熱器件,由熱管、涂有太陽選擇性吸收涂層的吸熱板、蒸散型吸氣劑和玻璃管等構成,其中熱管又包括蒸發段和冷凝段。熱管與吸熱板緊密連接,并通過金屬連接部件與玻璃管封接。支架保持著吸熱板在玻璃管中的相對位置。玻璃-金屬封接式熱管真空太陽集熱管工作時,太陽輻射穿過玻璃管后投射到金屬吸熱板上。吸熱板吸收太陽輻射能并將其轉換為熱能,再傳導給緊密結合在金屬吸熱板中間的熱管,使熱管蒸發段內的液體エ質迅速汽化。エ質蒸汽上升到熱管冷凝段后,在較冷的內表面上凝結,釋放出蒸發潛熱,將熱量傳遞給集熱盒內的傳熱エ質。凝結后的液態エ質依靠其自身的重力流回到蒸發段,然后重復上述過程。技術專利(授權公告號CN 201740293U)公布了上述的玻璃-金屬封接式太陽能真空集熱管,玻璃管的至少一端固定連接可伐合金金屬連接部件,連接處玻璃管外徑小于中部外徑,但仍遠遠大于金屬連接部件外徑,靠玻璃管端面與金屬端蓋對接形成單面熔封,玻璃與金屬連接處的抗拉性能較差。玻璃與金屬單面熔封有兩種方式,ー種是火焰法,先將金屬加熱,然后再加熱玻璃,等玻璃軟化或熔化后即可在玻璃管與金屬端蓋接觸面上熔封在一起。這種結構對玻璃與金屬連接的抗拉性能要求較低,在玻璃管與金屬端蓋間不能產生較大的拉力,否則就會斷裂。另外ー種玻璃與金屬連接方式采用熱壓封,中國專利CN1262248A提出了ー種玻璃與金屬熱壓封エ藝,它屬于材料固態焊接技術,通常將低熔點的固態焊料如鉛或鋁放置在金屬端蓋和玻璃管法蘭之間,將固態焊料加熱到軟化時,利用氣缸迅速向金屬端蓋施加沖擊壓力,進而發生原子間的相互擴散來實現玻璃與金屬連接,達到密封要求,同樣也是單面平封。第一種方式中對玻璃與金屬連接的抗拉性能要求較低,在玻璃管與金屬端蓋間不能產生較大的拉力,否則就會斷裂,操作很難控制。第二種方式中由于采用熔點低的焊料,受到使用溫度的限制,并且抗拉性能受加工エ藝影響。
技術實現思路
本技術的目的是針對上述現有技術的缺陷,提供了一種提高玻璃與金屬熔封的質量和強度,増加玻璃與金屬連接處的抗拉性能的玻璃-金屬熔封式熱管真空太陽集熱管。為了實現上述目的本技術采取的技術方案是:—種玻璃-金屬熔封式熱管真空太陽集熱管,包括玻璃管、熱管、吸熱板及支架,所述吸熱板通過支架固定在所述玻璃管內,所述熱管與所述吸熱板連接,其特征在于,所述玻璃管一端通過金屬連接部件與所述熱管連接,所述金屬連接部件一端插入所述玻璃管的管壁內,使連接處的所述金屬連接部件的內外壁上均熔封有玻璃。所述熱管包括相連接的熱管冷凝段和熱管蒸發段,所述熱管冷凝段位于所述玻璃管外,所述熱管蒸發段位于所述玻璃管內。所述熱管為開ロ式,包括熱管蒸發段。所述金屬連接部件為金屬套管,與所述玻璃管連接處的所述金屬套管的管壁為斜坡形,其管壁向著連接所述玻璃管的一端逐漸減少。 所述金屬連接部件為圓柱形。所述金屬連接部件的材質為銅。本技術實施例提供的技術方案的有益效果是:本技術金屬連接部件與玻璃管采用雙面熔封,與單面熔封相比,増加了連接處的熔封強度和抗拉性能,從而提高玻璃與金屬熔封的質量和強度。附圖說明為了更清楚地說明本技術實施例的技術方案,下面將對實施例中使用的附圖作ー簡單地介紹,顯而易見地,下面所列附圖僅僅是本技術的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本技術實施例提供的ー種玻璃-金屬熔封式熱管真空太陽集熱管示意圖;圖2是本技術實施例提供的另ー種玻璃-金屬熔封式熱管真空太陽集熱管示意圖;圖3是本技術實施例提供的金屬連接部件與玻璃管連接示意圖。附圖中,各標號所代表的組件列表如下:1-熱管冷凝段;2_金屬連接部件;3_熱管蒸發段;4_玻璃管;5_吸熱板;6_支架;7_吸氣劑。具體實施方式為使本技術的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖對本技術實施方式作進ー步地詳細描述。參見圖1,ー種玻璃-金屬熔封式熱管真空太陽集熱管,包括玻璃管4、熱管、吸熱板5及支架6,吸熱板5通過支架6固定在玻璃管4內,熱管包括相連接的熱管冷凝段I和熱管蒸發段3,熱管冷凝段I位于玻璃管4タト,熱管蒸發段3位于玻璃管4內,熱管蒸發段3與吸熱板5連接,玻璃管4 一端通過金屬連接部件2與熱管冷凝段I連接,金屬連接部件2一端插入玻璃管4的管壁內,使連接處的金屬連接部件2的內外壁上均熔封有玻璃。本技術采用臥式雙面熱熔封方式,將經過清洗處理的金屬連接部件與玻璃管在玻璃加工車床上同軸對正,采用火焰加工法在空氣中對熔封處進行預氧化處理,將玻璃管圓頭縮徑,直徑與金屬連接件相同,玻璃管端面與金屬連接件端面對正接觸,然后利用火焰對對玻璃管加熱,待玻璃管接觸部分軟化或熔化后再緩慢將金屬連接部件管插入到玻璃壁內形成雙面熱熔封;然后降溫,待玻璃凝固后立刻退火,完成玻璃與金屬的熱熔封。在整個加工過程中,玻璃管與金屬連接部件保持同步同心旋轉。所述的雙面熱熔封,即將薄壁過渡金屬管插入到玻璃管壁內,過渡金屬管熱熔封處的內外壁上均熔封有玻璃。由于玻璃與金屬熱熔封的抗拉性能取決于所受拉カ大小和熔封面積,相同的拉力,熔封面積越大則抗拉性能越好,而玻璃與金屬的雙面熱熔封的熔封面積遠遠大于單面平封,因此,雙面熱熔封的抗拉強度更好,并且雙面熱熔封相對于平封來說,氣密性也更好,壽命長。參見圖2,本實施例的熱管為開ロ式,僅包括熱管蒸發段3。本實施例的玻璃-金屬熔封式熱管真空太陽集熱管工作時,太陽輻射穿過玻璃管4后投射到金屬吸熱板5上。吸熱板5吸收太陽輻射能并將其轉換為熱能,再傳導給緊密結合在金屬吸熱板5中間的熱管,使熱管蒸發段3內的液體エ質迅速汽化,將熱量傳遞給集熱盒內的傳熱エ質。凝結后的液態エ質依靠其自身的重力流回到蒸發段,然后重復上述過程。參見圖3,本實施例是在上述實施例的基礎上,金屬連接部件2為金屬套管,與玻璃管4連接處的金屬套管的管壁為斜坡形,其管壁向著連接玻璃管4的一端逐漸減少。即壁厚為斜坡形,向熔封方向逐漸減少,與玻璃熔封部位最少。金屬連接部件為圓柱形。所述金屬連接部件的材質優選為銅。本實施例的這種連接方式可以緩解金屬材料與玻璃膨脹系數不同引起的問題。參見圖1,本技術的熱管與吸熱板5緊密連接,熱管并通過金屬連接部件2與玻璃管4封接。支架6保持吸熱板5在玻璃管4中的相對位置。玻璃管4抽真空后,吸氣劑7采用蒸散型吸氣劑進行蒸散,在玻璃管4部分內壁表面形成吸氣鏡面。吸氣劑7安裝在吸熱板5的背面。玻璃-金屬封接式熱管真空太陽集熱管工作時本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種玻璃?金屬熔封式熱管真空太陽集熱管,包括玻璃管、熱管、吸熱板及支架,所述吸熱板通過支架固定在所述玻璃管內,所述熱管與所述吸熱板連接,其特征在于,所述玻璃管一端通過金屬連接部件與所述熱管連接,所述金屬連接部件一端插入所述玻璃管的管壁內,使連接處的所述金屬連接部件的內外壁上均熔封有玻璃。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:孟秀清,朱培強,呂會敏,許維華,吳連海,石英利,
申請(專利權)人:皇明太陽能股份有限公司,
類型:實用新型
國別省市:
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