[发明专利]内壁绕有U型同轴套管反应器的方形腔式集热器

权利要求书

1.内壁绕有U型同轴套管反应器的方形腔式集热器，其特征在于，所述腔式集热器整体结构呈下部带开口的方形，包括方形腔体、U型同轴套管组件(4)和镀有反光涂层的挡风板(9)；U型同轴套管组件置于方形腔体内，且紧贴方形腔体内壁呈U型回路排列；方形腔体下部开口处设有呈无底四棱台型的挡风板(9)，挡风板(9)的一端位于方形腔体内，另一端位于方形腔体外，挡风板(9)的中部与腔体无缝隙相连。

2.根据权利要求1所述的内壁绕有U型同轴套管反应器的方形腔式集热器，其特征在于，所述的方形腔体采用内部可填充隔热材料的双层结构，包括外壳(11)、内壳(2)、填充孔(1)、螺栓(3)和填充材料(10)：方形腔体由上下两部分构成，通过螺栓(3)相连，相连处使用密封圈(8)密封；密封圈本体中部设有若干个圈体通孔(7)，供装填填充材料(10)时，填充材料(10)由方形腔体下部流向上部；填充孔(1)位于外壳侧壁，填充材料(10)通过填充孔(1)充入，填充孔(1)配有密封塞。

3.根据权利要求1所述的内壁绕有U型同轴套管反应器的方形腔式集热器，其特征在于，所述的U型同轴套管组件(4)由同轴套管外管(17)、催化剂层(16)、同轴套管内管(18)和通孔(19)组成，U型同轴套管内管与方形腔体外壳侧壁上部的入口管(5)相连通，U型同轴套管外管与方形腔外壳顶部的出口管(6)相连通，入口管(5)和出口管(6)从方形腔体穿过，接触处密封，催化剂层在同轴套管外管和同轴套管内管之间。

4.根据权利要求1或3所述的内壁绕有U型同轴套管反应器的方形腔式集热器，其特征在于，所述的U型同轴套管组件(4)呈重复连续的U型排布，并紧贴于方形腔体内壳(2)内壁表面，U型同轴套管组件的排布间距为2cm~12cm，内壳(2)壁面和与其紧贴在一起的同轴套管外管(17)壁面具有一层用于提供太阳能的吸收效率的高吸收光率材料，以达到方形腔体内的最高壁面温度。

5.根据权利要求1或3所述的内壁绕有U型同轴套管反应器的方形腔式集热器，其特征在于，工作时，待加热的储能反应介质由方形腔体侧壁处的入口管(5)流入，经过U型同轴套管组件(4)时被进入的太阳能加热，最后从位于方形腔体顶部的出口管(6)流出。

6.根据权利要求1或3所述的内壁绕有U型同轴套管反应器的方形腔式集热器，其特征在于，U型同轴套管组件内管中的储能反应介质可以与同轴套管内管(18)附着的催化剂层(16)充分接触，反应后的生成物流体，经过通孔(19)流入同轴套管组件外管(17)；催化剂层材料根据采用的热化学储能反应介质选用。

7.根据权利要求1所述的内壁绕有U型同轴套管反应器的方形腔式集热器，其特征在于，挡风板内侧(12)镀有反光涂层；下部开口处形成的面积与方形腔体内壳(2)壁面的表面积之比为0.05~0.20，挡风板与方形腔体外壳(11)下部外壁面间的夹角α为45°~70°。

8.根据权利要求1或2所述的内壁绕有U型同轴套管反应器的方形腔式集热器，其特征在于，方形腔体内、外壳之间设置有支架，所述的支架采用Π型支架(20)、三角型支架(21)或圆弧型支架(22)中的一种。