[发明专利]缩颈罩玻管插入热管的真空集热元件制造方法及产品

说明书

技术领域

本发明涉及缩颈罩玻管插入热管的真空集热元件制造方法及产品。

背景技术

现有一种通过罩玻璃管传热的热管真空集热管，其输出热能的罩玻璃管部分直径与主体一样，热管冷端和罩玻璃管之间采用体积较大的弹性金属传热器件。其传热环节不够简洁；造价也相应增加。

发明内容

本发明的目的是要提供缩颈罩玻管插入热管的真空集热元件制造方法及产品。

本发明解决其技术问题所采取的方法：在罩玻璃管上制作传热缩颈段，在罩玻璃管内置入热管并将热管冷端与传热缩颈段进行低热阻连接装配，再完成罩玻璃管的其它加工；热管包括其热端带吸收体翅板的玻璃热管和其冷端焊接传热物体的金属热管，罩玻璃管加工具体方法包括：一、在罩玻璃管上拉制或融接传热缩颈段，在传热缩颈段内装配热管冷端、在罩玻璃管内装上热管托架和消气剂后将罩玻璃管圆封并预留排气管；二、用一段带有与罩玻璃管连接界面譬如喇叭口连接界面的玻璃管作为传热缩颈段，在传热缩颈段内装配热管冷端后将罩玻璃管圆封并预留排气管；或者直接将带有与罩玻璃管连接界面、装有热管的传热缩颈段与一个一端圆封带排气管的罩玻璃管对接；热管冷端与传热缩颈段低热阻连接装配的方法包括：1)将传热缩颈段和/或者玻璃热管冷端管壁加热软化后用吹胀或者真空收缩的方法在模具上进行精密成型，然后直接或者对装配表面经磨削加工后进行配合连接；在精密成型时可以在玻璃热管冷端表面设置槽道用于真空排气；2)对于传热缩颈段及玻璃热管冷端之间间隙及间隙误差较大的情况，在间隙中设置传热物体或者充填功能材料；传热物体包括表面带有各处连通的拱形体阵列的弹性片状物；功能材料包括：胶粘材料譬如硅胶并待其固化或者硫化、固化材料譬如水泥浆料并待其固化、热固化材料譬如热固化树脂并对其加热固化、超声波焊接材料譬如某些粉末状塑料并进行超声波融接使之与间隙的两表面结合、磁性粉末材料并在充填后进行充磁以及化学溶液析出产生的具有结合强度的物质；充填功能材料时还可先在间隙内等分布置条状物体对热管冷端进行定位；以后还可去除这些条状物体以形成孔隙作为真空排气通道；装配方法2)和3)可结合使用，譬如在具有波状横截面的弹性片状物上涂覆硅胶增加接触面积；最后，在确保热管工质处于安全温度条件下，对罩玻璃管、热管及翅板进行烘烤抽真空并封割排气管和包装。

本发明根据上述方法一解决其技术问题所采取的技术方案：用一个带传热缩颈段的罩玻璃管和一支置于罩玻璃管内部、其冷端插入传热缩颈段、带翅片吸收体的热管组成一个缩颈罩玻璃管插入热管的真空集热元件；热管冷端与传热缩颈段之间采用配合连接或者，在热管冷端和传热缩颈段之间含有间隙并在间隙中设置传热物体。热管冷端和传热缩颈段之间的间隙的合理范围大致为0.4到6.1毫米，它取决于间隙中采用传热物体的情况。这里的传热物体包括：具有波状横截面并与传热缩颈段内壁及热管冷端面接触的弹性片状物、带有若干向两面翻起呈鳞片状的弹性片状物、表面带有各处连通的拱形体阵列的弹性片状物；传热物体还包括充填功能材料譬如胶粘材料、固化材料、热固化材料、超声波焊接材料及溶液析出材料。为提高后道排气抽真空工序的效率，热管冷端和传热缩颈段之间的充填材料应带有孔隙。

本发明的有益效果包括：热管冷端与传热缩颈段之间采用配合连接省料。在直径接近的热管冷端和传热缩颈段之间保留间隙并在间隙中设置传热物体，可采用简单的设备进行制造，比采用大件弹性金属件传热的设计更能提高集热效率和节省材料。充填功能材料进行传热和连接有利于降低材料成本并提供了更多的技术路线。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是一个缩颈罩玻璃管插入热管的真空集热元件构示图。

图中1.传热缩颈段；2.罩玻璃管；3.冷端；4.传热物体；5.吸收体翅板；6.热管。

具体实施方法

图1中，用一个带传热缩颈段1的罩玻璃管2和一支置于罩玻璃管2内部、其冷端3插入传热缩颈段1并与传热缩颈段1之间利用传热物体4低热阻连接、带吸收体翅板5的热管6组成一个缩颈罩玻璃管插入热管的真空集热元件。这里的传热物体4可以采用一个具有波状横截面、与传热缩颈段内壁及热管冷端面接触的弹性片状物。

图1实施例的工作原理为：太阳光照在吸收体翅板5上变为热能，这些热能经过与吸收体翅板5低热阻连接的热管6的热端、热管6内部工质、热管冷端3、传热物体4和传热缩颈段1输出。