專利名稱：可拆裝的金屬管——真空管太陽能集熱器件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能真空集熱管，特別是一種可拆裝的金屬管－－真空管太陽能集熱器件，它適合于利用太陽能來供應熱水、開水、空調(diào)、制冷、制冰、采暖、干燥、太陽房、海水淡化、抽水和發(fā)電等領域，用來作為收集太陽能的集熱元器件。
現(xiàn)有的太陽能真空集熱管是由透明的外玻璃管與外表面涂復太陽能光譜選擇性吸收涂層的內(nèi)玻璃管之間燒熔封接，并抽真空構成，或由透明的外玻璃管與外表面涂復太陽能光譜選擇性吸收涂層的內(nèi)金屬管間通過膨脹合金燒熔封接，并抽真空而構成，因而存在以下缺陷(1)由于內(nèi)、外管之間抽真空時，必須加熱烘烤，一般加熱溫度達350℃～500℃范圍內(nèi)，以驅(qū)逐真空區(qū)間內(nèi)各種物質(zhì)內(nèi)部潛伏的氣體，使之抽凈，以免日后放氣，影響真空度，因而在加熱抽真空時，高溫對內(nèi)管外表面涂復的太陽能吸收涂層會帶來嚴重影響，容易起皮、龜裂、脫落或燒掉，因而對太陽能光譜選擇性吸收涂層材料要求高，涂復技術要求嚴，工藝復雜，設備昂貴，從而使真空集熱管制造成本很高。
(2)由于外表面涂復太陽能光譜選擇性吸收涂層的內(nèi)管與透明的外玻璃管之間燒結成一體，不可拆裝，損壞時，太陽能光譜選擇性吸收涂層同時被報損。
本實用新型經(jīng)檢索、查閱和市場調(diào)查，至今未發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外有可拆裝的金屬管－－真空管太陽能集熱器件。
可供參考的資料有〔1〕太陽能熱利用技術－－全玻璃真空管熱水器－－(講義)第4章第3頁。
清華大學電子工程系太陽能組編印1991年10月。
〔2〕BTZ－1型熱管式真空管太陽能集熱器簡介它是由聯(lián)合國開發(fā)暑和西德科技部資助，由北京太陽能研究所研制成。
本實用新型的任務是要提供一種可拆裝的金屬管——真空管太陽能集熱器件，它從結構上能使外表面涂復太陽能光譜選擇性吸收涂層的金屬管與內(nèi)、外玻璃明管之間抽真空的全玻璃真空管之間可拆開分離，又可組裝，連接成一完整的元器件，亦即可拆裝的金屬管－－真空管太陽能集熱器件。
其目的在于使其加工、運輸、使用和維修簡便，使之能大幅度地降低其造價和維修費，且太陽能光譜選擇性吸收涂層可不受抽真空加熱烘烤時高溫對其影響。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的將外表面涂復太陽能光譜選擇性吸收涂層的金屬管和內(nèi)、外玻璃明管之間抽真空的全玻璃真空管分別制造，做成單獨的元器件，然后用可拆裝的連接組件將金屬管與真空管連接裝配成可拆裝的金屬管－－真空管太陽能集熱器件。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述


圖1是內(nèi)、外玻璃明管下端各個封底的且金屬管下端也封底又不帶翼片的可拆裝的金屬管－－真空管太陽能集熱器件的縱向剖視圖。
圖2是真空管為直通的且金屬管亦為直通的并帶翼片的可拆裝的金屬管——真空管太陽能集熱器件縱向剖視圖。
圖3是圖2中沿NN線的橫向剖視圖。
圖4是內(nèi)、外玻璃明管下端各個封底的真空管與兩端連通的U形金屬管組裝成的金屬管——真空管太陽能集熱器件縱向剖視圖。
圖5是圖4中沿MM線的橫向剖視圖。
圖6為封底金屬管帶平板形狀翼片的可拆裝的金屬管－－真空管太陽能集熱器件橫向剖面視圖圖7為U形金屬管帶園筒形狀翼片的可拆裝的金屬管－－真空管太陽能集熱器件橫向剖視圖。
圖8為封底金屬管帶園筒形狀翼片的可拆裝的金屬管－－真空管太陽能集熱器件橫向剖視圖。
這種可拆裝的金屬管－－真空管太陽能集熱器件是將外表面涂復太陽能光譜選擇性吸收涂層〔5〕的金屬管〔4〕安裝在內(nèi)、外玻璃明管之間抽真空的全玻璃真空管〔20〕內(nèi)，用可拆裝的連接組件〔11〕將金屬管〔4〕與真空管〔20〕之間密封隔熱并連接成一完整的器件。
這種可拆裝的金屬管——真空管太陽能集熱器件從結構上可分為三種類型(1)一種是單口式下端封閉的金屬管〔4A〕對應安裝在單口式下端封閉的全玻璃真空管〔20A〕內(nèi)；用一只可拆裝的連接組件〔11A〕將金屬管〔4A〕與真空管〔20A〕之間密封隔熱并連接成一體。
(2)另一種是兩端直通的金屬管〔4B〕對應安裝在兩端直通的全玻璃真空管〔20B〕內(nèi)，用兩只可拆裝的連接組件〔11A〕將金屬管〔4B〕與真空管〔20B〕之間密封隔熱并連接成一體。
(3)再一種是兩端連通的U形金屬管〔4C〕對應安裝在單口式下端封閉的全玻璃真空管〔20A〕內(nèi)，用一只可拆裝的連接組件〔11B〕將金屬管〔4C〕與真空管〔20A〕之間密封隔熱并連接成一體。
其金屬管〔4A〕、〔4B〕或〔4C〕帶有或不帶翼片〔22〕，在金屬管〔4A〕、〔4B〕或〔4C〕及其翼片〔22〕的外表面均涂復有太陽能光譜選擇性吸收涂層〔5〕。
其金屬管〔4A〕、〔4B〕或〔4C〕所帶翼片〔22〕可以是平板形狀的翼片〔22A〕或園筒形狀的翼片〔22B〕。
這種太陽能集熱器件其不帶翼片的且底部封閉的金屬管〔4A〕或也不帶翼片且直通的金屬管〔4B〕，其上下均可裝有或不裝支承襯套〔2A〕，對于帶園筒形狀翼片〔22B〕的且底部封閉的金屬管〔4A〕或直通式的金屬管〔4B〕或連通的U形金屬管〔4C〕，其園筒翼片〔22B〕，上下可裝有或不裝支承襯套〔2A〕，對于帶平板形狀翼片〔22A〕的且底部封閉的金屬管〔4A〕或直通的金屬管〔4B〕或連通的U形金屬管〔4C〕其上下裝有園片支架〔2B〕，其作用是使金屬管〔4A〕、〔4B〕或〔4C〕與全玻璃真空管〔20A〕或〔20B〕相互支承住。
這種可拆裝的金屬管－－真空管太陽能集熱器件，其全玻璃真空管〔20B〕是由內(nèi)外玻璃明管〔6B〕與〔7B〕其兩端口部之間各端燒熔封接，使其夾層〔19〕封閉，或者其全玻璃真空管〔20A〕是由內(nèi)、外玻璃明管〔6A〕與〔7A〕其上端口部之間熔接封閉，而下端各個燒熔拉成半園形球底，在內(nèi)、外玻璃明管〔6B〕與〔7B〕之間或〔6A〕與〔7A〕之間，在封閉前上、下均裝有石棉?！?B〕或帶有消氣劑〔21〕(例如鋇鈦型消氣劑)的彈性支架〔3A〕，封接后通過排氣咀〔1B〕或〔1A〕抽真空，使其夾層〔19〕的真空度小于7×10－3Pa，然后使排氣咀〔1B〕或〔1A〕燒熔封閉。
其真空管的內(nèi)、外玻璃明管〔6A〕與〔7A〕，或〔6B〕與〔7B〕的材料可以同是硼硅玻璃、鈉——鈣玻璃、石英玻璃或派力克司(Pyrex)玻璃。
這種可拆裝的連接組件〔11〕亦即〔11A〕或〔11B〕是由連接套〔18〕亦即〔18A〕或〔18B〕、金屬絲〔13〕、卡箍〔17〕、墊圈〔8〕、螺釘〔10〕、螺母〔9〕和石棉襯套〔14〕組成，將連接套〔18A〕或〔18B〕套在全玻璃真空管〔20A〕或〔20B〕的口部，用卡箍〔17〕適度卡緊，用螺釘〔10〕、螺母〔9〕和墊圈〔8〕緊固，另一端套在金屬管〔4A〕或〔4B〕上，或另外兩端口套在U形金屬管〔4C〕的進出口部，并用石棉襯套〔14〕使連接套〔18A〕或〔18B〕與金屬管〔4A〕、〔4B〕或〔4C〕之間隔熱，另用金屬絲〔13〕扎緊，且連接套〔18A〕或〔18B〕內(nèi)腔裝有保溫塞〔12〕。
其連接套〔18A〕或〔18B〕是由耐溫的耐老化的富有彈性的橡膠(例如硅橡膠)制成，且兩端連接部位帶有錐度，中間有環(huán)形凸出邊緣〔15〕，在邊緣〔15〕上開有環(huán)形溝槽〔16〕，用來與熱水器水箱或集聯(lián)管兩者上面的孔連接卡緊并密封用。
權利要求1.一種金屬管-真空管太陽能集熱器件，其特征是將外表面涂復太陽能光譜選擇性吸收涂層[5]的金屬管[4]安裝在內(nèi)、外玻璃明管之間抽真空的全玻璃真空管[20]內(nèi)，用可拆裝的連接組件[11]將金屬管[4]與真空管[20]之間密封隔熱并連接成一完整的器件。
2.根據(jù)權利要求1所規(guī)定的太陽能集熱器件，其特征是單口式下端封閉的金屬管〔4A〕對應安裝在單口式下端封閉的全玻璃真空管〔20A〕內(nèi)，用一只可拆裝的連接組件〔11A〕將金屬管〔4A〕與真空管〔20A〕之間密封隔熱并連接成一體，或者是兩端直通的金屬管〔4B〕對應安裝在兩端直通的全玻璃真空管〔20B〕內(nèi)，用兩只可拆裝的連接組件〔11A〕將金屬管〔4B〕與真空管〔20B〕之間密封隔熱并連接成一體，或者是兩端連通的U形金屬管〔4C〕對應安裝在單口式下端封閉的全玻璃真空管〔20A〕內(nèi)，用一只可拆裝的連接組件〔11B〕將金屬管〔4C〕與真空管〔20A〕之間密封隔熱并連接成一體。
3.根據(jù)權利要求1或2所規(guī)定的太陽能集熱器件，其特征是金屬管〔4A〕、〔4B〕或〔4C〕帶有或不帶翼片〔22〕，在金屬管〔4A〕、〔4B〕或〔4C〕及其翼片〔22〕的外表面均涂復有太陽能光譜選擇性吸收涂層〔5〕。
4.根據(jù)權利要求3所規(guī)定的太陽能集熱器件，其特征是金屬管〔4A〕、〔4B〕或〔4C〕所帶翼片〔22〕可以是平板形狀的翼片〔22A〕或園筒形狀的翼片〔22B〕。
5.根據(jù)權利要求1或4任一項所規(guī)定的太陽能集熱器件，其特征是a.對于不帶翼片的金屬管〔4A〕或〔4B〕，其上、下裝有或不裝支承襯套〔2A〕，b.對于帶園筒形狀翼片〔22B〕的金套管〔4A〕、〔4B〕或〔4C〕，其園筒翼片〔22B〕上、下可裝有或不裝支承襯套〔2A〕，c.對于帶平板形狀翼片〔22A〕的金屬管〔4A〕、〔4B〕或〔4C〕，其上、下裝有園片支架〔2B〕。
6.根據(jù)權利要求1所規(guī)定的太陽能集熱器件，其特征為全玻璃真空管〔20B〕是由內(nèi)、外玻璃明管〔6B〕與〔7B〕其兩端口部之間各端燒熔封接，使其夾層〔19〕封閉，或者全玻璃真空管〔20A〕是由內(nèi)、外玻璃明管〔6A〕與〔7A〕其上端口部之間熔接封閉，而下端各個燒熔拉成半園形球底，在內(nèi)、外玻璃明管〔6B〕與〔7B〕之間或〔6A〕與〔7A〕之間，在封閉前上下裝有石棉?！?B〕或裝有帶消氣劑〔21〕的彈性支架〔3A〕，封接后通過排氣咀〔1B〕或〔1A〕抽真空，使其夾層〔19〕的真空度小于7×10－3Pa，然后使排氣咀〔1B〕或〔1A〕燒熔封閉。
7.根據(jù)權利要求1或6所規(guī)定的太陽能集熱器件，其特征是內(nèi)、外玻璃明管〔6A〕與〔7A〕或〔6B〕與〔7B〕的材料可以同是硼硅玻璃，鈉——鈣玻璃、石英玻璃或派力克司(Pyrex)玻璃。
8.根據(jù)權利要求1或2所規(guī)定的太陽能集熱器件，其特征為可拆裝的連接組件〔11A〕或〔11B〕是由連接套〔18A〕或〔18B〕、金屬絲〔13〕、卡箍〔17〕、墊圈〔8〕、螺釘〔10〕、螺母〔9〕和石棉襯套〔14〕組成，將連接套〔18A〕的一端套于全玻璃真空管〔20A〕的口部或?qū)⑦B接套〔18B〕的一端套于〔20B〕的口部，用卡箍〔17〕適度卡緊，用螺釘〔10〕、螺母〔9〕和墊圈〔8〕緊固，另一端套在金屬管〔4A〕或〔4B〕上或另外兩端口套在U形金屬管〔4C〕的進、出口部，并用石棉襯套〔14〕使連接套〔18A〕或〔18B〕與金屬管〔4A〕或〔4B〕或〔4C〕之間隔熱，另用金屬絲〔13〕扎緊，且連接套〔18A〕或〔18B〕內(nèi)腔裝有保溫塞〔12〕。
9.根據(jù)權利要求8所規(guī)定的太陽能集熱器件，其特征為連接套〔18A〕或〔18B〕是由耐溫的耐老化的富有彈性的橡膠制成，且兩端連接部位帶有錐度，中間有凸出邊緣〔15〕，在邊緣〔15〕上開有環(huán)形溝槽〔16〕。
專利摘要本實用新型公開了一種可拆裝的金屬管——真空管太陽能集熱器件。它由外表面涂覆太陽能光譜選擇性吸收涂層的金屬管安裝在內(nèi)、外玻璃明管之間抽真空的全玻璃真空管內(nèi)，用可拆裝的連接組件密封隔熱并連接成一完整的器件而構成，因而制造運輸使用和維修簡便；設備投資少，且太陽能吸收涂層不受抽真空時高溫烘烤影響，合格率大，生產(chǎn)率高，能大幅度降低其造價。
文檔編號G02B1/10GK2195766SQ94206910
公開日1995年4月26日 申請日期1994年3月9日 優(yōu)先權日1994年3月9日
發(fā)明者羅鳴 申請人:羅鳴