[发明专利]用于太阳能设备的接收管中玻璃与金属之间的机械密封连接装置

说明书

技术领域

本发明欲作为发明专利保护，涉及在用于太阳能设备的接收管的制造工艺中，玻璃和另一金属管之间更为可靠的连接工艺。该太阳能设备具有不同的应用：发电、产热供暖以及太阳能燃料生产，也可应用于各种热化学处理工艺。

背景技术

通过焊接技术解决了玻璃(易碎的)和金属(易延伸的)的连接问题，该技术得到广泛应用，尤其在电学领域中。但是当欲将这项技术应用于大型物体时，由于一个材料与其他材料具有不同的膨胀系数，受温度变化的影响，会导致连接被破坏。

吸收器或接收管负责采集照射其上的太阳的集中热能，它凭借传热流体的流动，吸引所述能量，然后作为能源使用。

太阳能设备的最高操作温度接近400℃。由于能源——太阳的每日不连续性，吸收管受到温度变化的影响，白天和黑夜的温度变化范围从400℃到0℃。这使接收管的组成部件受到强烈的热应力的影响。

吸收管通常由金属管来形成，该金属管中流动的是用于吸引太阳的集中能量的热流体。与吸收管同轴设置有玻璃管和金属件，其中玻璃管由硼硅酸盐制成，金属件为旋转波纹形，金属件的外圆周侧连接至玻璃管，金属件的内圆周侧连接至金属管，这样就封闭了两种类型(玻璃和金属)的管之间的空间。在所述的空间内形成高度真空，减少了相应设备达到高温时的热量损失，从而使两个接受器和太阳能设备更有效率。由于需要保持高度真空，在所描述的部件之间必需具有完全密封系统。

通常地，用于保持上述空间为真空的密封系统由在玻璃管和金属件之间的焊接连接部件组成，其中玻璃管由硼硅酸盐制成，金属件由一种称为Kovar的铁镍钴合金(铁、镍和钴的合金)的材料制成。该金属件向后连接波纹，用于防止受连接部件的影响对玻璃管产生压力。

这种类型的焊接连接部件具有破损的问题，在接合部占较低的百分比，但是数量很大。当接合部发生损坏，管内突然发生真空流失，在正常工作温度下，接触到空气中的氧气，金属管内部的选择性涂层就会发生不可逆转的损坏。因此，在发生此种损坏之后，整个系统会失效，必须更换掉。

发明内容

为了避免前述问题，本发明提供了一种玻璃与金属之间的连接装置，用于保持所需的高真空度，具有很高的可靠性和耐用性。另一方面，在失败的情况下，密封系统将经历一个渐进过程，对应部件之间的真空度不会突然降低，在许多情况下，这能够防止相应设备发生不可逆转的损坏。

本发明的机械密封连接装置的思想基于采用柔性金属接合部实现高度真空，该柔性金属接合部称为弹簧加强密封(Helicoflex)，负责吸收由机械部件施加在玻璃法兰和一组金属件之间的力。该柔性金属接合部具有顺应其接触的表面的特性，从而得到所需的密封。

为此目的利用不同的传统方法中的任一个，根据所需的级别，将在内部实现真空，具体可通过玻璃中的橄榄形孔或设置在金属密封法兰中的阀来实现。

另一方面，在失败的情况下，密封系统的真空度会渐进的降低，总是小于大气压力，为了保持真空可最终提供一系列系统，从而在密封失败的情况下，避免完全更换掉管。

附图说明

为了更好的理解本发明，提供两幅附图，如下：

图1为传统类型的吸收管的视图；

图2为本发明提供的吸收管的视图。

其中，附图标记说明如下：

1金属管内侧

2玻璃管外侧

3用于连接的金属波纹管

4柔性金属接合部

5玻璃法兰

6一组金属件

具体实施方式

如图1所示，传统的吸收管的金属管1和玻璃管2同轴，金属管1外侧和玻璃管2内侧通过金属波纹管连接，该金属波纹管由称为Kovar的铁镍钴合金的材料制成。为了克服传统的吸收器的前述缺陷，如图2所示，在本发明提供的优选实施例中，采用一种柔性金属，其适应于压接，如弹簧加强密封(Helicoflex)4系列，它设置于玻璃法兰5和一组金属件6之间，这样保证一个管与其他管之间所需的密封，在两者之间实现高度真空，为此目的设置一系列足够的系统，最终保持该高度真空。

不需扩展上述内容即可使本领域技术人员理解本发明的范围，以及技术效果和可能由此产生的新的利益。

本发明说明书中所描述的方案总是应该从最广泛且少有限制性的意义上来理解，其与所描述的本发明和权利要求的本质兼容。