[发明专利]真空集热热管、成型装置以及密排集热器

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光热技术领域的装置，尤其涉及一种用于太阳能热水器的真空集热热管、成型装置以及密排集热器。

背景技术

太阳能热水器将太阳光能转化为热能，将水从低温加热到高温，以满足人们生活中的热水需要。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器。真空管式又分为真空集热管和真空集热热管，真空管式太阳能热水器是由真空集热管或真空集热热管、储水箱及支架等相关部件组成，把太阳能转换成热能主要依靠集热管或集热热管，集热管或集热热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。针对真空集热热管，如图1所示，一般集热热管由等径的玻璃内管2和玻璃外管1套合构成，玻璃内管2伸出玻璃外管1并伸出段构成冷凝段21，外管1与内管2之间抽成真空，在外管1与内管2之间的尾端设有卡簧3以固定内管2，内管2内设置相变导热介质22；若干集热热管间隔排列通过密封圈连接储水箱并内管的冷凝段伸入储水箱，集热热管在吸收太阳光后，内管内的相变导热介质吸收太阳光热能并传递至内管的冷凝段，冷凝段与储水箱内水进行热交换后得到所需热水。该类集热热管存在一定的缺陷，具体表现为由于是等径集热热管，因工艺、强度等原因，若干集热热管无法密排连接储水箱，集热热管之间存在一定的空隙，该空隙为漏光间隙，造成太阳能利用率降低，严重影响太阳能热水器的热能效率，热水器单位产能占用的面积大，制约了热水器的安装和使用；同样由于漏光间隙的存在，该间隙对吸收太阳能不起任何作用，该无效间隙同样需对应相应的水箱长度、支架长度以及热水器制作的相应辅料，因此热水器整机制作的人工、材料成本增加，在相同的得热量下，据估算浪费人工、生产能源、材料费用约18%左右；同时等径的内管其热容量大，每天或每次启动时都需由相变导热介质吸收热量后将内管空间充满，因此实际应用时升温慢；同时相变导热介质在夜间会随着温度降低而冷凝液化，在重力作用下沉于内管底部，第二天升温加热较为困难，因此大热容量的内管不利于热能的快速转换，导致集热热管热利用率低，储水箱内水升温有限，因此通常仅适用于人们的生活用水，而无法应用于对水温有较高要求的工业领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于太阳能热水器的真空集热热管、成型装置以及密排集热器，本真空集热热管热容量小，可密排连接储水箱，利用本成型装置可方便制得本真空集热热管，采用本真空集热热管制成的密排集热器有效降低了漏光间隙，提高了整机的热效率，降低了制作成本及安装占用面积。

为解决上述技术问题，本发明一种真空集热热管包括外管、内管、卡簧和相变导热介质，所述内管套合于所述外管内并伸出外管，所述内管的伸出段构成冷凝段，所述卡簧设于所述外管与内管之间并位于内管的尾端，所述外管顶端和内管冷凝段熔接密封并外管与内管的夹层为真空，所述内管顶端熔接密封，所述外管前段直径小于后段直径构成缩径段，所述内管在对应所述外管的缩径段以下是平板管。

进一步，上述真空集热热管还包括反光板，所述反光板设于所述外管与内管的夹层内，所述反光板的径向截面为相连的两段弧线，上述内管的平板管段间隔设有若干软塑态压接点，所述软塑态压接点的截面形状是圆形、V形、弧形、一字形、斜条形或X形。

进一步，上述V形或弧形软塑态压接点沿所述内管轴线或垂直所述内管轴线依次同向排列或间隔相向排列。

进一步，上述内管尾端形状为圆头形、封闭空腔形、平面一字形、平面十字形、平面六角星形或倒置的杯形。

本发明一种制作上述真空集热热管的成型装置包括底座、上成型模、下成型模、上驱动机构、下驱动机构、保温罩和加热机构，所述保温罩设于所述底座上，所述上成型模和下成型模设于所述保温罩内并上下对称布置，所述上驱动机构和下驱动机构分别驱动所述上成型模和下成型模同步运动，所述加热机构设于所述保温罩内，所述上成型模和下成型模端面分别设有圆管段成型模口和平板管段成型模口，所述平板管段成型模口上设有软塑态压接端，所述软塑态压接端的截面形状是圆形、V形、弧形、一字形、斜条形或X形。

进一步，上述上成型模和下成型模分别是上冲头和下冲头，所述上冲头和下冲头分别通过所述上驱动机构和下驱动机构沿上导轨和下导轨上下同步移动。