太阳能集热管的三管对接结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种太阳能集热管的三管对接结构，所述三管对接结构由内管、罩玻璃管以及冷凝段相对熔接构成，所述罩玻璃管和冷凝段之间以120度～150度斜角相接；所述内管以及冷凝段在相接处的壁厚降低至内管以及冷凝段其他部分壁厚的60％～90％。本实用新型专利技术使全玻璃热管式真空太阳能集热管的安装便宜性和可靠性得到了大幅度的提升，有效的减少了安装的破损和安装事故的发生，从而使全玻璃热管真空太阳能集热管的因安装破损率由1.2％，有效下降到0.05％。有效提升的系统的效率。

【技术实现步骤摘要】
太阳能集热管的三管对接结构
本技术涉及一种太阳能集热管，特别是涉及一种具有渐变结构的全玻璃热管真空太阳能集热管的三管对接结构。
技术介绍
全玻璃真空太阳能集热管发展了30余年，形成了太阳能光热利用领域，并在太阳能热水应用中得到广泛的应用。全玻璃热管式太阳能集热管因为采用相变换热技术，管内无水，由此解决了普通全玻璃真空集热管内有水造成的启动速度低，热效率低，容易结垢或结冰造成损坏的问题。实现了防垢、防冻、破损防漏的特性，并逐步为太阳能光热采暖市场所接受，并开始推广示范应用。目前全玻璃热管式真空太阳能集热管，其主要结构如图1所示，具有内管2、罩玻璃管5以及冷凝段1，内管2一般采用外径为47mm玻璃管，罩玻璃管5一般采用外径为58mm的玻璃管，冷凝段1与内管直径相等，从而在冷凝段1、内管2以及罩玻璃管5之间形成三管对接结构。现有的全玻璃热管式真空太阳能集热管，特别容易在三管对接处形成台阶结构，从而形成应力集中现象，难以通过一般退火工艺消除、甚至降低应力状态，由此造成安装过程中，台阶处与太阳能水箱密封圈挤压和碰撞，容易造成三管对接处集热管破损。上述问题在全玻璃热管真空太阳能集热管少量市场需求时，问题尚不明显。但随着太阳能光热采暖市场的示范推广，则上述问题则日显突出，并开始严重影响系统安装时的破损率和安全性。因此，如何解决现有全玻璃热管式真空集热管存在上述结构、工艺造成的台阶问题及应力问题，是目前全玻璃热管式太阳能集热管在太阳能光热采暖中能否广泛应用的关键问题之一，也将影响以全玻璃热管式太阳能集热管为核心的太阳能光热采暖系统能否广泛市场化的关键问题之一。
技术实现思路
为解决现有全玻璃热管式真空集热管在三管对接处的台阶问题及应力集中问题，由此造成影响目前全玻璃热管式太阳能集热管在太阳能光热采暖中能否广泛应用，以及影响以全玻璃热管式太阳能集热管为核心的太阳能光热采暖系统能否广泛市场化的问题，本技术提出了一种太阳能集热管的三管对接结构。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种太阳能集热管的三管对接结构，所述三管对接结构由内管、罩玻璃管以及冷凝段相对熔接构成，其特征在于：所述罩玻璃管和冷凝段之间以120度～150度斜角相接；所述内管以及冷凝段在相接处的壁厚降低至内管以及冷凝段其他部分壁厚的60％～90％。所述的太阳能集热管的三管对接结构，其中：所述内管与冷凝段的壁厚降低区域总长度不大于10mm。所述的太阳能集热管的三管对接结构，其中：所述总长度为5～10mm。所述的太阳能集热管的三管对接结构，其中：所述罩玻璃管连接至冷凝段的倾斜部分的壁厚降低至其他部分壁厚的60％～90％。所述的太阳能集热管的三管对接结构，其中：所述罩玻璃管和内管连接处形成圆角过渡结构。本技术使全玻璃热管式真空太阳能集热管的安装便宜性和可靠性得到了大幅度的提升，有效的减少了安装的破损和安装事故的发生，从而使全玻璃热管真空太阳能集热管的因安装破损率由1.2％，有效下降到0.05％。有效提升的系统的效率。附图说明图1是现有全玻璃热管式真空集热管的结构示意图；图2是本技术提供的太阳能集热管的结构示意图；图3是图2的局部放大图；图4是本技术的加工流程图。附图标记说明：冷凝段1；内管2；选择性吸收涂层3；真空夹层4；罩玻璃管5；支架6；吸气剂7；液体工质8；圆角r；内管加工A；罩玻璃管加工B；冷凝段加工C；支架加工D；三管熔封E。具体实施方式如图2所示，本技术提供一种全玻璃热管式真空集热管，具有由内管2、罩玻璃管5以及冷凝段1构成的三管对接结构，内管2的圆头与罩玻璃管5之间以支架6固定，支架6上设有吸气剂7，内管2与罩玻璃管5之间具有真空夹层4，内管2的外壁具有选择性吸收涂层3，内管2与冷凝段1的内部构成工质腔，工质腔内抽真空并放置有液体工质8，液体工质8体积与工质腔的容积比为千分之二～千分之五。为了减少甚至消除三管对接处的应力集中，如图2、图3所示，本技术采用了罩玻璃管5和冷凝段1之间以120度～150度斜角相接的结构，实现了罩玻璃管5向冷凝段1在直径方向的渐变过渡，消除了原有的近似直角台阶的结构。同时，本技术将内管2、冷凝段1以及罩玻璃管5在相接处的壁厚降低，以降低至内管2、冷凝段1以及罩玻璃管5其他部分壁厚的60％～90％为宜；其中内管2与冷凝段1的壁厚降低区域总长度不大于10mm，一般为5～10mm为宜，以8mm为最佳。此外，本技术还在罩玻璃管5和内管2连接处形成小圆角r过渡结构。本技术所述的渐变式三管对接结构，内置小圆弧结构及薄壁结构，有效解决了现有全玻璃热管真空太阳能集热管台阶造成安装时与密封圈撞击的问题，使集热管很容易插到水箱内部，并形成密封圈和罩玻璃管5的有效密封结构。采用设计的渐变长度，即可以有效的实现三管对接过渡区域的渐变的实现，又不至于造成罩玻璃管5渐变长度过长影响罩玻璃管5和密封圈的密封。而有效的减薄设计，可有效减弱，甚至消除渐变区的应力问题，从而解决的过渡区因安装撞击造成的应力损坏问题。上述结构的设计，使全玻璃热管式真空太阳能集热管的安装便宜性和可靠性得到了大幅度的提升，有效的减少了安装的破损和安装事故的发生。从而使全玻璃热管真空太阳能集热管的因安装破损率由1.2％，有效下降到0.05％。有效提升的系统的效率。为了实现本技术所述的渐变式三管对接结构，内置小圆弧结构及薄壁结构，如图4所示，本技术提出了该集热管的生产工艺流程，主要包括内管加工A、罩玻璃管加工B、冷凝段加工C，支架加工D，内外管装配、三管熔封E、真空排气等工序。一、所述内管加工A工序，依次包括切长定尺、拉园头、清洗、烘干、除气、镀膜、强化等主要工序。所述切长定尺，主要是依据设计内管2工序长度，将毛坯内管2的长度切割至设计长度范围内，并通过高温火焰将熔封端切口烧平，保证切口圆整。所述拉园头，主要是依据设计内管2圆头尺寸，通过火焰加热熔融内管2一端，并通过拉制设备拉出内管2圆头，并在熔融状态下，进行圆头圆整。所述清洗，主要是先通过清洗剂，对内管2外表面进行除油、除污等处理，然后再用去离子水清洗掉内管2外表面的清洗剂，以利于后续镀膜工艺，提高膜基结合强度。所述烘干，主要是将清洗后的内管2表面去离子水烘干，去除掉表面的水膜和水分子，以利于后续镀膜前的抽真空，及提高膜基结合强度。所述除气，主要是通过在真空条件下高温烘烤以及等离子轰击，去除内管2表面的杂质及残留气体，并提高集热管内管2表面温度，以利于提高镀膜质量，提高膜基结合强度。所述镀膜，主要是采用一种以上的靶材，在内管2外表面镀制包括红外反射层、低阻层、过渡层、高阻层、减反层的选择性吸收涂层3。所述强化工艺，主要是通过高温氧化或等离子等处理工艺，对选择性吸收涂层3进行二次强化，提高选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能集热管的三管对接结构，所述三管对接结构由内管、罩玻璃管以及冷凝段相对熔接构成，其特征在于：/n所述罩玻璃管和冷凝段之间以120度～150度斜角相接；/n所述内管以及冷凝段在相接处的壁厚降低至内管以及冷凝段其他部分壁厚的60％～90％。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能集热管的三管对接结构，所述三管对接结构由内管、罩玻璃管以及冷凝段相对熔接构成，其特征在于：
所述罩玻璃管和冷凝段之间以120度～150度斜角相接；
所述内管以及冷凝段在相接处的壁厚降低至内管以及冷凝段其他部分壁厚的60％～90％。


2.根据权利要求1所述的太阳能集热管的三管对接结构，其特征在于：所述内管与冷凝段的壁厚降低区域总长度不大于10mm。

【专利技术属性】
技术研发人员：韩成明，薛道荣，
申请(专利权)人：河北道荣新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13