[发明专利]一种直通式太阳能真空集热管

说明书

技术领域

本发明涉及一种集热管，特别是一种直通式太阳能真空集热管，它主要适用于家庭、写字楼、厂房及其相应场所。

背景技术

现有技术中的太阳能真空集热管大多是单向导通，即外管的上端与内管的上端封接，内管和外管的下端均封头，内管与外管之间形成的腔进行抽排气形成真空。由于使用时内管结存的水无法排出，长期使用会导致水变质，管内结存大量污染物，水质很差，使用不卫生。为改变水质，有人曾设计过内外、上下直通连接的集热管，但使用时由于内、外管之间温差很大，当真空集热管升温至100℃以上时，内管会受热膨胀，而外管没有同时膨胀，从而内管膨胀使管子产生的力向外管延伸；由于内、外管上下两端都连接在一起，从而导致炸管。

中国发明专利申请号200810116133X公开了“一种直通式太阳能集热管”，它在现有玻璃管和金属吸热管的基础上，增加了以下技术特征：在玻璃管和金属吸热管之间的空隙两端分别设置了波纹管，以增加集热效率和使用寿命。但由于该波纹管为金属管，它与玻璃管的连接在工艺上较为复杂，并极易在两者的连接处造成漏气。

中国发明专利申请号2008100196401公开了“直通式双层玻璃真空太阳能集热管”，其主要技术特征是：在集热管玻璃内、外管的端部上密封连接有伸缩节，该伸缩节为U形截面的圆环状，且该伸缩节由线膨胀系数在3x10^-6m/m·℃至5x10^-6m/m·℃的材料制成。但由于该伸缩节为金属材料，它与玻璃管的连接处极易漏气；同时，该发明申请的整体结构设计较为复杂。

中国发明专利申请号2008100196473公开了“双层玻璃直通式真空集热管”， 其主要技术特征是：该集热管可在玻璃内管或外管上设置一个或两个波纹管，以防爆管。尽管该波纹管是用玻璃制成的，但由于其结构设计不合理，该波纹管无任何弹性，不能伸缩，起不到防爆管的作用；同时，该波纹管在实践中也做不出来；此外，该集热管包括有金属管和玻璃管，结构及工艺设计复杂，不实际，可行性差。

此外，还有其它一些真空集热管的发明和实用新型专利申请，但它们的结构设计更不合理。同时，以上结构还不能简单组合，否则更容易导致炸管，或者导致集热效果不好，或者导致成本很高，或者导致无法实施。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中所存在的因内、外管不同胀力而引起真空集热管炸管的难题，并提供一种既结构设计简单、又集热效果好不会炸管、且能够双向导通的直通式太阳能真空集热管。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：该直通式太阳能真空集热管包括玻璃内管、玻璃外管、抽排气尾端、金属卡子和消气片，所述的玻璃内管和玻璃外管均为中空管，所述玻璃内、外管的中心线重合，抽排气尾端设置在玻璃外管上，消气片与金属卡子相连，其结构特点是：

（1）所述玻璃外管的上端与玻璃内管的上端熔接，但不封接；以便能够双向导通。

（2）所述的玻璃内管在轴线方向短于玻璃外管，由此在玻璃内管的下部与玻璃外管的下部之间形成一空腔；以便可以安装弹性玻璃盘管，使玻璃内管受热膨胀时可以延伸。

（3）还设置有与玻璃内、外管材料相同的弹性玻璃盘管，该弹性玻璃盘管位于所述的空腔内，且其管子为中空管。由于弹性玻璃盘管的材料与玻璃内、外管的材料相同，使得两者的熔接不会造成漏气；同时，弹性玻璃盘管为中空的管子，使得其具有较好的弹性，能够承受玻璃内管的受热延伸量。并使弹性玻璃盘管的中空部分能与玻璃内管的中空部分相通。

（4）所述弹性玻璃盘管的两端部为直管，其轴线方向与玻璃外管的轴线方向相同；由此使得玻璃内管因延伸所产生的力能尽可能地垂直作用于弹性玻璃盘管的两端部；同时，弹性玻璃盘管的两端部也更容易与玻璃内、外管固定。

（5）所述弹性玻璃盘管的一端熔接在玻璃内管轴线方向的外端，且其与玻璃内管相通；另一端熔接在玻璃外管轴线方向的内端。由此使玻璃内管受热延伸后，可以将延伸量直接作用于弹性玻璃盘管上，即玻璃内管的延伸量等于弹性玻璃盘管的压缩量。

（6）所述金属卡子位于弹性玻璃盘管与玻璃内管连接处的上部、玻璃内管外壁的下部。

以上技术方案使得本发明同时满足了以下四个条件：一是结构设计简单；二是集热效果好且不会炸管；三是能够双向导通；四是可以实施。

    本发明所述的弹性玻璃盘管的形状在盘绕方向为圆形，且其盘绕为连续结构。以使本发明的结构及工艺设计更合理、简单。