[实用新型]一种膨胀节内置槽式太阳能真空集热管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种真空集热管，尤其是一种应用在太阳能利用系统中的真空集热管的结构改进，属于太阳能集热设施技术领域。

背景技术

真空集热管是太阳能热利用系统中的核心器件。据申请人了解，目前国内玻璃-金属直通式太阳能真空集热管的常规结构为金属管上覆盖太阳能吸收涂层，金属管外套玻璃管，玻璃管与金属管间抽真空，两者之间采用可伐合金过渡封接。由于金属管的膨胀系数远大于玻璃管，且内外管温度相差较大，因此当温度较高时，金属管的膨胀量远大于玻璃管的膨胀量。

经检索发现，中国实用新型专利ZL 200620076860.4，“外膨胀槽式太阳能真空集热管”，有效补偿了升温后玻璃管小于金属管的膨胀量。其采用的技术方案是：在玻璃管上通过可伐合金过渡后，装上膨胀节，再与金属管封接，玻璃管长度+膨胀节长度＝金属管吸热段长度。这种结构的太阳能真空集热管主要缺点是：膨胀节遮蔽了部分太阳能光进入管内，是无效长度，减少了真空集热管的入射太阳能，降低了真空集热管的效率。

实用新型内容

本实用新型要解决技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提供一种膨胀节内置槽式太阳能真空集热管，不仅妥善解决玻璃与金属热膨胀系数差异问题，并且提高真空集热管有效长度。

为了解决以上技术问题，本实用新型的膨胀节内置式太阳能真空集热管，包括外表面涂覆吸热涂层的金属管、套装在所述金属管中部的玻璃管，金属管与玻璃管之间形成真空层，所述金属管的两端附近分别套装膨胀节，其特征在于：所述膨胀节位于玻璃管内，膨胀节的内端与金属管焊接，外端与可伐合金过渡件焊接，再通过可伐合金与玻璃管端头封接。

本实用新型进一步的完善是，为了可以应用于太阳能热发电等高温场合，考虑到可伐合金与玻璃管间的封接耐温性，在膨胀节内置式太阳能真空集热管的玻璃管与可伐封接处部位加装防护罩。

本实用新型妥善解决了玻璃管与金属管热膨胀量差问题，并且采用玻璃管长度大于金属管吸热段长度，增加了真空集热管的入射太阳能，从而提高集热管的效率。膨胀节内置式太阳能真空集热管强度高、刚性好、连接可靠，可以保持长期密封，从而满足大功率应用场合的需要。

工作时，太阳光透过玻璃管并穿过真空层，照射到涂覆有吸热涂层的金属管上，从而加热金属管内的工质后输出。由于内管以金属管为主体，在自定心支撑的配合下，即使长度再长，也可以具有足够的强度和刚性，便于系统安装集成，从而能够满足大功率集热的需要。而外加防护罩后，可以防止聚焦光线直接照射在金属-玻璃封接处，适合于高温的太阳能热发电等场合。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

图2是图1实施例的A向局部视图。

图3是图1实施例的B-B剖面图。

图4是本实用新型实施例二的结构示意图。

图5是本实用新型实施例三的结构示意图。

图6是本实用新型实施例四的结构示意图。

图中的1是膨胀节、2是可伐合金、3是玻璃管、4是真空层、5是金属管、6是吸收太阳光涂层、7是固定支座、8是吸气剂、9是防护罩、10环形支撑部件。

具体实施方式

实施例一

本实施例的膨胀节内置式太阳能真空集热管如图1所示，其结构为玻璃管3套在中心的金属管5上，管内放置吸气剂8，以达到并保持管内真空度，形成真空层4。金属管5表面涂有吸收太阳光涂层6。金属管5两端附近分别外套一个变径波形膨胀节1。该变径波形膨胀节1的内端与金属管5焊接，另一端直接与可伐合金2焊接，该可伐合金2与玻璃管5端头封接，从而实现补偿升温后玻璃管与金属管之间的膨胀差异。金属管5的中间加装两自定心支撑7，其具体结构如图2和图3所示，该自定心支撑由圆弧支撑座7-3、弹性撑片7-2、抵触头7-1构成，圆弧支撑座7-3的圆弧半径与金属管外径相配，固定在金属管5外，弹性撑片7-2由圆弧支撑座7-3上向两侧伸展，通过端部的抵触头7-1抵靠在玻璃管内定位。组装时，自定心支撑两件一组，分别固定在金属管两端对称处，在金属管5和玻璃管3之间起定心支撑作用，该结构可以消除热变形差异产生的应力，十分合理。

玻璃管3与可伐合金2的封接可为熔封或融封，可伐合金2呈变径结构，口径大的一端的圆环口与玻璃管3的相对端口之间封接，口径小的一端的圆环口与金属管焊接。

防护罩9呈圆柱状，一端开孔穿插金属管外伸端后与之焊接，另一端开有大孔，套罩在玻璃管外，遮住玻璃管与可伐合金封接处。

实施例二