可作建筑构件的玻璃-金属真空太阳集热管制造技术

一种可作建筑构件的玻璃－金属真空太阳集热管，其组成包括一根透明的玻璃管，其两端各封接一个金属封盖，管内封装具金属流道的吸热体－－其两端所带金属导管出口在外。由于至少一个金属封盖带具有弹性的软过渡结构，并且管外的金属导管带具有弹性的波纹管或螺纹管，所以不仅有效减缓了管内可能产生的热应力，而且也大大减小了该管在拆装和长期使用过程中所受的外力；不仅安装维修更为方便，而且安全性和可靠性也大为提高；从而最终有可能使其成为可供选择的建筑构件（栏杆的支撑杆）和建筑饰品，使由该管组成的分体式太阳热水器能够突破技术障碍，顺利进入大中城市和遍布城乡的千家万户。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于真空管太阳集热器和真空管太阳热水器的直通式玻璃-金属真空太阳集热管、尤其是可作建筑构件的直通式玻璃-金属真空太阳集热管。
技术介绍
2004年2月18日，第07期《专利公报》公告了题为“一种可承压的太阳能集热管”的技术专利(专利号03202641.2，公告号CN2603920Y，专利设计人为本专利技术申请人之一)。该专利实际上是提出了一种直通式玻璃-金属真空太阳集热管，其组成包括一根透明的玻璃管，其中封装有一根两端开口在外的金属导管，导管上带附有选择性吸收材料的若干片金属薄片；玻璃管与金属导管之间所形成的空间为真空状态。由于该管所封装的金属导管是直接与玻璃管封接在一起，未采取任何弹性软过渡措施，所以当金属导管因温度变化而产生比玻璃管大的热胀冷缩伸缩量时，势必出现“炸管”现象——应该说这是一个不成熟的技术方案。可喜的是，目前已有某公司生产的直通式玻璃-金属真空太阳集热管开始投放市场(据称属专利产品，国内独创，唯一生产)。从实物观察，该管的组成亦包括一根透明的玻璃管，其两端各热压封接一个金属封盖，管内封装有具有金属流道的吸热体，吸热体金属流道两端所带金属导管分别穿过金属封盖并与之焊接在一起。其中一种产品是以金属导管作金属流道，导管两侧带长条形的金属吸热片；另一种产品是以金属圆筒(两端连接有金属导管)作金属流道，并以圆筒本身作为吸热体。不过，由于这种集热管刚问世不久，难免存在一些不足之处一是从内部结构来看，为了缓冲热应力，该管在两金属封盖之间的金属导管上连接有一段波纹管；因其占有一定空间，所以就相应减少了集热管的有效吸热面积；而且当金属流道内的水或其他流体所受的压力较大时，也会因金属波纹管膨胀伸长而产生轴向扩张力——该力直接作用到集热管两端的金属封盖上，势必增加金属封盖与玻璃管封接处因受力过大而损坏的可能性。二是从外部受力情况来看，该管两端金属导管是直接与金属封盖相连接，这实际上是一种硬连接；当这种集热管安装在具有上、下联集管(亦称“联箱”)的集热器上时，如果上、下联集管之间的距离严格限定或者联集管的弹性较小，一旦环境温度变化出现热胀冷缩时，集热管势必受到由金属导管直接传递给金属封盖的压缩或拉伸作用力，这同样会增加集热管损坏的可能性；如果再加上安装时很难避免的、或大或小的安装应力(这种力难于觉察，对于承受力较差的玻璃管来说不可小视)，集热管损坏的可能性就更大。三是该管两端金属封盖裸露，热量损失较大。四是该管两端金属导管仅只带有外螺纹，尽管其提供的管道连接方式可灵活掌握，但作为一种商品，对某些用户来说，使用起来并不方便。五是该管所提供的吸热体的结构形式较少，可供选择的余地不大。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服现有技术的上述不足，提供一种各方面比较完备的直通式玻璃-金属真空太阳集热管，更好地实现太阳热水器与建筑相结合。为了达到上述目的，本专利技术采取如下技术措施一是去掉集热管中金属导管上的波纹管，将其减缓热应力的功能转由具有一定弹性的金属封盖承担，即对金属封盖进行改型，使两金属封盖中至少有一个带具有一定弹性的环形金属薄片部分或/和金属波纹管部分。二是在外露于金属封盖的金属导管上连接一段具有一定弹性的波纹管或螺纹管。三是在金属封盖外面加装一个隔热护罩。四是在集热管两端金属导管的端部配装便于拆装的接管件。五是为吸热体提供更多的结构形式。在采取上述技术措施之后，由于管内管外的金属流道上均带有具有一定弹性的软过渡结构，所以无论是在集热管内部或是在与外界管道连接时，均可实现具有弹性的软连接。这样不仅解决了集热管的“炸管”问题，而且也大大减小了集热管在拆装和长期使用过程中所受的外力；不仅安装、维修更为方便，而且安全性和可靠性也大为增强；从而最终有可能使其成为可供选择的建筑构件和美化建筑的装饰品(如直接作阳台、平屋顶栏杆的支撑杆和镶嵌在外墙或屋顶上的饰物等)，更好地与建筑结合在一起，进而使由该管组成的分体式太阳热水器能够突破技术障碍，顺利进入大中城市和遍布城乡的千家万户，让更多的人能够享用取之不尽、用之不竭的太阳能。附图说明本专利技术说明书附图共计16幅，均为示意图。图1、3、5、7、9、11、13、14、15为集热管的主视图；图2、4、8、10、12分别为图1、3、7、9、11中的A-A、E-E、F-F、H-H、M-M剖视图；图6为图5的俯视图；图16为集热管两端金属导管端部所带接管件的结构图。在以上附图中，相同的附图标记均表示同一零部件或局部。具体实施例方式下面将结合说明书附图及其实施例对本专利技术进行较为详细的说明。如图所示，本专利技术的组成包括一根透明的玻璃管1，其两端各热压封接或热熔封接有一个金属封盖3或4(标记3表示带具有一定弹性的环形金属薄片部分或/和金属波纹管部分的金属封盖，标记4表示不具备上述结构特征的一般金属封盖)，管内封装有具有金属流道D的金属吸热体2，其表面附有选择性太阳吸收涂层；吸热体金属流道D两端所带金属导管分别穿过玻璃管1端部的金属封盖——从而通至管外，并且金属封盖3或4与金属导管管壁交接处直接或间接焊接在一起；金属封盖3或4上带有抽真空用的排气管；经过真空排气，由玻璃管1、吸热体2与两端金属封盖所围成的封闭空腔最终被抽成真空状态；为提高其真空度，上述空腔中可安装带消气剂的支承件。其结构特征在于至少其中一个金属封盖带具有一定弹性的环形金属薄片部分B或/和金属波纹管部分G；金属波纹管部分G与集热管的轴线重合，金属薄片部分B与集热管的轴线垂直，并且按照金属封盖环形外缘部分-金属薄片部分B-金属波纹管部分G的顺序相连接三者可一体加工，亦可先分别加工，再直接或间接焊接在一起——在此种情况下，吸热体2两端所带金属导管穿过金属封盖时是直接或间接与金属波纹管的另一端，即敞口端焊接在一起。上述金属薄片部分B可为环形平面(见图1)，亦可为环形同心圆波纹面(见图3)。金属波纹管部分G亦可用具有一定弹性的金属螺纹管代替。再者，吸热体2两端所带金属导管，其中至少有一端金属导管——其外露于金属封盖3或4的部分，上面带有一段具有一定弹性的波纹管或螺纹管W；为增强其刚性，波纹管或螺纹管两边所连接的金属导管，可同时采用承插式结构和动配合的配合类别插接在一起(见图3)。至于吸热体2的结构，则可为如下优选方式之一(a)如图1和图2所示，金属流道D为一根金属导管；金属导管上与其紧密接触或构成一体的金属吸热片P为两片，大体为平面长条形，它们分别位于金属导管的两侧，其一侧长边与金属导管的管壁沿导管轴向接合在一起；两金属吸热片以金属导管为对称轴，成轴对称形。(b)如图3和图4所示，金属流道D为一根金属导管；金属导管上与其紧密接触或构成一体的金属吸热片P为两片，大体为圆柱曲面长条形，凹面向上；它们分别位于金属导管的两侧，其一侧长边与金属导管的管壁沿导管轴向接合在一起；两金属吸热片以金属导管为对称轴，成轴对称形。(c)如图5和图6所示，金属流道D为一根金属导管；金属导管上与其紧密接触或构成一体的金属吸热片P有两片以上，大体为椭圆形；它们中间分别被金属导管穿过，即金属吸热片P的中部与金属导管的管壁沿导管周向接合在一起；金属吸热片P相互平行，与金属导管的轴线构成一定夹角并保持一定间距。(d)如图7和图8所示，金属流道D为一根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可作建筑构件的玻璃－金属真空太阳集热管，其组成包括一根透明的玻璃管（１），其两端各热压封接或热熔封接有一个金属封盖（３或４），管内封装有具有金属流道Ｄ的金属吸热体（２），其表面附有选择性太阳吸收涂层；吸热体金属流道Ｄ两端所带金属导管分别穿过玻璃管（１）端部的金属封盖－－从而通至管外，并且金属封盖与金属导管管壁交接处直接或间接焊接在一起；金属封盖上带有抽真空用的排气管；经过排气，由玻璃管（１）、吸热体（２）与两端金属封盖所围成的封闭空腔最终被抽成真空状态；上述空腔中可安装带消气剂的金属支承件；其特征在于：至少其中一个金属封盖带具有一定弹性的环形金属薄片部分Ｂ或／和金属波纹管部分Ｇ；金属波纹管部分Ｇ与集热管的轴线重合，金属薄片部分Ｂ与集热管的轴线垂直，并且按照金属封盖环形外缘部分－金属薄片部分Ｂ－金属波 纹管部分Ｇ的顺序相连接：三者可一体加工，亦可先分别加工，再直接或间接焊接在一起；上述金属薄片部分Ｂ可为环形平面，亦可为环形同心圆波纹面；金属波纹管部分Ｇ亦可用具有一定弹性的金属螺纹管代替。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宝善，赵龙，赵鹏，
申请(专利权)人：赵宝善，赵龙，赵鹏，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]