[发明专利]廉价太阳能真空集热管及其制造方法

说明书

本发明涉及一种真空集热管，特别是关于利用太阳能来加热水或空气或溶液或其它流体的廉价真空集热管。

现有的真空集热管主要由透光的外玻璃管和外表面具有光谱选择性吸收涂层的内玻璃管或与带翼或不带翼的内金属管套装封接而成，在内、外管之间装有或不装带支架的消气剂，并抽成真空，其光谱选择性吸收涂层多般为黑铜、黑镍等电化学型涂层或真空反应型黑铬涂层，其缺点是涂层成本高，制造工艺复杂，不能大面积连续生产，致使真空集热管造价昂贵，难以大面积推广应用。

本发明的目的是要提供关于利用太阳能来加热水或空气或溶液或其它流体的廉价真空集热管。

本发明是这样实现的：将透光的外玻璃管〔1〕与外表面具有光谱选择性吸收涂层〔4〕的内玻璃管〔2〕或与带翼或不带翼的内金属管〔2′〕套装封接而成，内管〔2〕及〔2′〕的两端不封闭，而是在内、外管〔2〕与〔1〕以及〔2′〕与〔1〕两端管口之间熔接封闭，如附图（2）与（4）所示，或着内、外管〔2〕与〔1〕以及〔2′〕与〔1〕同一端各自封闭，而另一端两管口之间熔接封闭，如附图（1）与（3）所示，在内、外管〔2〕与〔2〕以及〔2′〕与〔1〕之间装有或不装带支架的消气剂〔3〕，并且都抽成真空，在不封闭的端口上装有带导流管的软木塞或橡皮塞或其它管塞、或管盖〔6〕，其特征在于该集热管的内玻璃管〔2〕或带翼或不带翼的内金属管〔2′〕外表面的光谱选择性吸收涂层材料在1200℃～1400℃的高温烧结下是由着色氧化物或相应氢氧化物或着色盐类等人造着色无机化合物或天然着色矿物或金属制成的无机颜料以及描绘剂、胶结剂组成，在500℃～900℃的低温烧结下是由无机颜料、助熔剂和描绘剂组成。其光谱选择性吸收涂层材料最好是选用淡艳黑（即浅艳黑）或深艳黑或混合黑等黑色无机颜料作为基本发色物质，选用珠明料（生料）使色调发暗无光，也兼作基本发色物质，最好选用本地绿（景德镇瓷用化工厂产）或铜绿（由氧化铜配以铅熔剂）或铬绿（由Cr₂O₃配以铅硼熔剂）等绿色釉上彩料作为调色物质和兼作助熔剂，最好选用以水浸泡的阿拉伯桃树胶或牛胶与水或乳香油与松节油或糖汁与水或茶汁等材料作为描绘剂，选用釉下溶剂或长石或釉料等材料作为1200℃～1400℃高温烧结下的胶结剂或最好选用含铅或硼铅的易熔玻璃作为500℃～900℃低温烧结下的助熔剂。

所谓助熔剂是一种低熔点玻璃，其作用是降低彩料的熔化温度，使彩料牢固胶结在物体表面上，所谓胶结剂系指能使无机颜料在高温烧后能粘在物体表面上的材料，所谓描绘剂系指在彩绘或涂复时能使无机颜料流动展开不马上凝结的材料。所谓本地绿系指景德镇瓷用化工厂生产的一种含氧化铜的绿色彩料。

该真空集热管的制造方法是这样的：将研磨好的黑色无机颜料（例如浅艳黑）绿色或黑色釉上彩料（例如本地绿）和珠明料配好再与描绘剂（例如阿拉伯桃树胶与水）或加或不加胶结剂（例如长石）或加或不加助熔剂（两者视加热温度选定）均匀混合好，以浸渍法或喷涂法或刷涂法等方法将其涂复在内管〔2〕或〔2′〕外表面上，经自然凉干或适当加温烘干，经烧结，然后将内、外管〔2〕与〔1〕或〔2′〕与〔1〕分别套装封接，在内、外管〔2〕与〔1〕或〔2′〕与〔1〕管壁之间安装或不装带支架的消气剂〔3〕，并抽成真空，在不封闭的端口上，装上带导流管的软木塞或橡皮塞或其它管塞或管盖〔6〕，便制成真空集热管。

由于抽真空，使传导和对流热损失降低，又因内管〔2〕或〔2′〕内其流体吸走热量，因而内管〔2〕或〔2′〕外表面选择性吸收性涂层材料的辐射损失降低很多，因而该真空集热管的集热效率高。

图（1）为实施例（一）它是一端不封闭，另一端内、外管各自封闭的全玻璃真空集热管结构图。

1-外玻璃管、2-内玻璃管、3-带支架的消气剂、4-光谱选择性吸收涂层、5-真空区间、6-带导流管（二根）的软木塞或橡皮塞或管盖。

图（2）为实施例（二）它是二端不封闭的全玻璃真空集热管结构图。

1-外玻璃管、2-内玻璃管、3-带支架的消气剂、4-光谱选择性吸收涂层、5-真空区间、6-带导流管（一根）的软木塞或橡皮塞或管盖。

图（3）为实施例（三）它是由外玻璃和内金属套装通过连接体〔7〕封接，一端封闭、另一端不封闭的真空集热管结构图。

1-外玻璃管、2′-内金属管、3-带支架的消气剂、4-光谱选择性吸收涂层、5-真空区间、6-带导流管（二根）的软木塞或橡皮塞或管盖、7-连接体。

图（4）为方案（四）它是由外玻璃管和内金属管套装通过连接体〔7〕接，并二端不封闭的真空集热管结构图。