[发明专利]外变径内平板真空集热管、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外变径内平板真空集热管、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。真空管式太阳能热水器是由真空集热管、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，集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。如图1所示，一般集热管由等径的玻璃内管2和玻璃外管1套合构成，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；若干集热管间隔排列通过密封圈连接储水箱，储水箱内水与集热管内管的水连通，集热管在吸收太阳光热能后内管内的水升温并与储水箱内水交换后得到所需热水。该类集热管存在一定的缺陷，具体表现为由于是等径集热管，因工艺、强度等原因，若干集热管无法密排连接储水箱，集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，在获得相同的热量下，据估算浪费人工、材料费用约18%；同时等径的内管其热容量大，不利于热能的快速转换，导致集热管热利用率低，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外变径内平板真空集热管、成型装置以及密排集热器，本真空集热管用材少，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管，采用本真空集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，降低了制作成本及占用面积。

为解决上述技术问题，本发明一种外变径内平板真空集热管包括外管、内管和卡簧，所述内管套合于所述外管内，所述内管外表面涂有非白色选择性光热转换涂层，所述卡簧设于所述外管与内管之间并位于内管的尾端，所述外管和内管顶端熔接密封并外管与内管的夹层为真空，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外变径内平板真空集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。

进一步，上述上成型模和下成型模分别是上成型滚轮和下成型滚轮，所述加热机构包括两组电加热器，所述两组电加热器分别设于所述上成型滚轮和下成型滚轮上，所述上驱动机构和下驱动机构包括两个啮合的同步齿轮、两根转轴、四个支撑轴承、四个冷却油箱和两组导电滑环，所述两根转轴间隔平行穿入所述保温罩，所述上成型滚轮和下成型滚轮分别设于所述两个转轴上，所述两个同步齿轮分别设于所述两根转轴一侧，所述四个支撑轴承分别设于所述两根转轴上并位于所述保温罩两侧，所述四个冷却油箱分别罩合所述四个支撑轴承，所述两组导电滑环通过绝缘层分别设于所述两根转轴另一侧，所述两根转轴沿轴向分别设有电缆线槽，所述两组导电滑环的电缆分别经所述两根转轴的电缆线槽连接所述两组电加热器。

进一步，上述加热结构是若干燃气喷头，所述若干燃气喷头分别间隔设于所述保温罩罩壁。