專利名稱：太陽能集熱管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種s形貫通式太陽能集熱管，尤其是涉及一種金屬與玻璃熔接
或粘合的太陽能真空集熱管，屬于太陽能利用技術領域。 技術背景
現有的太陽能集熱管普遍使用的是一端開口一端封閉的盲管，盲管因為不能串連，由 它們組成的太陽能集熱系統是利用多根集熱管和蓄水箱中的水產生不同溫差、不同比重而
自然循環的，故而存在1、水的循環加溫速度很慢；熱效率低；2、集熱管內的剩水無法 排出和取用，利用率低；3、集熱管內容易堆積雜物和產生水垢，而且無法清洗，熱水不 能食用；4、純為玻璃制品不能承受較高的水壓。
為了解決這些問題，另一種太陽能集熱管是直通式金屬內管，兩端采用金屬和玻璃通 過焊接或粘合。但由于玻璃和金屬的澎漲系數差異較大，工藝難度很高，達不到長時間保 持真空的目的，所以沒有或很難形成產業化。 發明內容
本實用新型的目的在于克服現有技術存在的不足，提供一種通過改變集熱管的結構， 解決了玻璃和金屬由于各自膨脹系數差異不同的伸縮問題，從而實現了工藝簡單、制造容 易、可靠性高，而且大大提高了熱利用率，熱水能全部排出，并能承受較高水壓，可適用 于中、高溫需要的S形貫通式太陽能集熱管。 '
本實用新型的目的是通過如下技術方案來完成的，它主要包括有內金屬管、外玻璃管，
所述的內金屬管為S形彎曲的金屬管；外玻璃管的兩端至少有玻璃端蓋封口并在內外管之 間形成真空。
所述的玻璃端蓋的中間壓制或熔合有合金材料，所述的內金屬管從該合金材料中伸
出，且合金材料與內金屬管焊接密封；所述的玻璃端蓋通過熔接或粘合與外玻璃管固定連 接；所述合金材料是S形金屬內管和玻璃管組成一體時為密封焊接而,設的。
所述的外玻璃管兩端的最外側設置有金屬罩，該金屬罩內填充有保溫材料，在外玻璃 管和金屬罩之間通過膠質或粘合材料固定連接。
所述的外玻璃管是玻璃圓管或玻璃方管或玻璃長方形管或玻璃扁圓管或玻璃橢圓形管。所述的外玻璃管的內側或外側附設有反射光材料。 所述的金屬罩上安裝有支腳。
為了增加內金屬管的表面積，所述的內金屬管的外側焊接或包裹或貼接有金屬片，并 在其表面附著有包括一種以上金屬元素的復合材料而形成的吸熱膜層。 所述的內金屬管或金屬片上焊接有至少一個消氣環。
所述的S形內金屬管的兩個外露端是為多根集熱管連接提供的連接口，連接口分別被 制作成直管式或螺紋式或熔接式或卡接式或帶有安裝孔的法蘭式。
本實用新型所述的S形貫通式太陽能集熱管安裝在建筑物的外部，它們是可以多根串 聯連接后而產生IO(TC以上水溫或蒸氣的太陽能集熱系統。
當太陽能集熱管受太陽輻射溫度升高后，熱量被金屬內管上的吸熱膜吸收，內金屬管
中的水被連續的逐步升溫，由于S形貫通式太陽能集熱管的溫度可達20(TC以上，所以水 在管中流動被逐步升溫后能產生大于IO(TC以上的水溫或蒸氣，由于溫度過高或蒸氣會產 生一定的壓力，故而設置內管為金屬材料。由于溫度變化時玻璃和金屬的膨脹不一，所以 內金屬管的長度方向設計成連續S形，在接合處采用能適應兩者間膨脹的合金材料，從而 消除它們之間的伸縮和膨脹率。
本實用新型與現有集熱管的技術相比，具有以下優點1、熱能利用率大大提高；2、 解決了金屬和玻璃因膨脹系數不同而無法焊接和保持真空的問題；3、不會堆積雜物，不 易結水垢，安全衛生，熱水可以食用；4、內管能承受5Mpa以上的壓力；5、可產生高熱 量的水或蒸氣，用于替代鍋爐、工業干燥、空調制冷或發電等大型太陽能集熱工程；對高 效利用太陽能和保護生態環境具有深遠意義。
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為圖1的A向局部示意圖。
圖3為圖1的B—B剖視圖。
圖4為本實用新型的各種安裝結構件和連接的示意圖。 圖5為本實用新型的組合安裝示意圖。 ' 圖6為本實用新型的多組串、并聯安裝使用示意圖。 具體實施方法
下面將結合附圖對本實用新型作詳細的介紹圖K 2、 3所示，本實用新型是由內金 屬管l、外玻璃管2、玻璃端蓋5、合金材料6和金屬罩9組成。所述的內金屬管1為S形
4彎曲的金屬管；外玻璃管2的兩端至少有玻璃端蓋5封口并在內外管之間形成真空。
所述的玻璃端蓋5的中間壓制或熔合有合金材料6，該合金材料6為常規的材料；所 述的內金屬管1從該合金材料6中伸出，且合金材料6與內金屬管1焊接密封；所述的玻
璃端蓋5通過熔接或粘合與外玻璃管2固定連接。
所述的外玻璃管2兩端的最外側設置有金屬罩9，該金屬罩9內填充有保溫材料10， 在外玻璃管2和金屬罩9之間通過膠質或粘合材料11固定連接。
所述的外玻璃管2是玻璃圓管或玻璃方管或玻璃長方形管或玻璃扁圓管或玻璃橢圓形管。
所述的外玻璃管2的內側或外側附設有反射光材料14。 所述的金屬罩9上安裝有支腳15。
所述的內金屬管1的外側焊接或包裹或貼接有金屬片3,并在其表面附著有包括一種 以上金屬元素的復合材料而形成的吸熱膜層。
所述的內金屬管1或金屬片3上焊接有至少一個消氣環4。
所述的內金屬管1的兩個外露端為連接口 12，連接口 12被制作成直管式或螺紋式或 熔接式或卡接式或帶有安裝孔的法蘭式13。
本實用新型將內金屬管1制作成連續S形彎曲的目的是為了消除的冷熱膨脹率，此設 計不會致使內金屬管1熱澎后伸長受力于玻璃端蓋而引起玻璃爆裂。
在內金屬管1的外壁為增加吸熱面積，可以在它的外側焊接、包裹或貼接有金屬片3， 并在其表面附著有包括一種以上金屬元素的復合材料而形成吸熱膜層。在內金屬管1或金 屬片3上焊接有至少一個消氣環4。
玻璃端蓋5根據外玻璃管2的端面內孔形狀而設，玻璃端蓋5和合金材料6是壓制或 熔合成為一體的。
先在外玻璃管2的一端通過熔接或粘合上玻璃端蓋5，將帶有金屬片3和吸熱膜層的 內金屬管1套入外玻璃管2內，再在外玻璃管2的另一端熔接或粘合上玻璃端蓋5，然后 將內金屬管1和合金材料6焊接密封。
真空是通過抽氣孔7抽取其管內氣體的，抽取真空后，將抽氣孔7熔合封閉。
為了保溫和防護，S形貫通式太陽能集熱管兩端設置金屬罩9，在金屬罩9內，設有 保溫材料IO，在外玻璃管2和金屬罩9之間，設有膠質或粘合材料ll。
內金屬管l的兩個外露端是連接口，連接口 12可以制作成直管式、螺紋式、熔接式、 卡接式或帶有安裝孔的法蘭式13。為了使內金屬管1或金屬片3更好的吸收熱能，在外玻璃管2的內或外壁可以附設有 反射光材料14。
為了便于安裝，可在金屬罩9上加裝支腳15。
圖4所示為本實用新型的各種安裝結構件和直通連接的示意圖，本S形貫通式太陽能 集熱管是一根接一根的串聯連接的；冷水從A端注入，B端流出熱水。多根S形貫通式太 陽能集熱管的連接是通過設置直管式、螺紋式、熔接式接口 11和卡接式16或帶有安裝孔 的法蘭式13。為了堵截漏水和保溫，在各個連接處外面設有密封件17和保溫材料18。
圖5為本實用新型的組合安裝示意圖。它通過采用L形19及U形20的連接件，使S 形貫通式太陽能集熱管并排連接，在各連接口套有密封件17;為了減少熱量損失，各連接 件由保溫材料18包覆，再在其外面設有外殼21。
圖6為本實用新型的多組串、并聯安裝使用示意圖。S形貫通式太陽能集熱管串聯的 越長，吸收太陽能的熱量越多，制熱量越大。根據本附圖所示，冷水經A注入連接水道22 供給每組S形貫通式太陽能熱水管后再經出水端連接出水道23從B流出。為了增加產熱 量還可以多根串聯后再并聯起來使用，串聯的長度越長或串聯后再并聯數量越多，制熱溫 度和產量也越高，即實現產生大量的熱水或蒸氣；用于替代工業鍋爐和干燥，利用蒸氣取 熱、制冷、發電等應用會相當廣泛。達到該項實用新型不但適合家庭取用太陽能熱能源， 而且也適應大型團體和企業生產的需求，是解決能源供應可持續發展的有效途徑。
權利要求1、一種太陽能集熱管，它主要包括有內金屬管、外玻璃管，其特征在于所述的內金屬管(1)為S形彎曲的金屬管；外玻璃管(2)的兩端至少由玻璃端蓋(5)封口并在內外管之間形成真空。
2、 根據權利要求l所述的太陽能集熱管，其特征在于所述的玻璃端蓋(5)的中間壓 制或熔合有合金材料(6)，所述的內金屬管(1)從該合金材料(6)中伸出，且合金材料(6)與內金屬管(10)焊接密封；所述的玻璃端蓋(5)通過熔接或粘合與外玻璃管(2) 固定連接。
3、 根據權利要求1或2所述的太陽能集熱管，其特征在于所述的外玻璃管(2)兩端 的最外側設置有金屬罩(9)，該金屬罩(9)內填充有保溫材料(10)，在外玻璃管(2) 和金屬罩(9)之間通過膠質或粘合材料(11)固定連接。
4、 根據權利要求3所述的太陽能集熱管，其特征在于所述的外玻璃管(2)是玻璃圓管或玻璃方管或玻璃長方形管或玻璃扁圓管或玻璃橢圓形管。
5、 根據權利要求3所述的太陽能集熱管，其特征在于所述的外玻璃管(2)的內側或 外側附設有反射光材料(14)。
6、 根據權利要求3所述的太陽能集熱管，其特征在于所述的金屬罩(9)上安裝有支 腳(15)。
7、 根據權利要求1或2所述的太陽能集熱管，其特征在于所述的內金屬管(1)的外 側焊接或包裹或貼接有金屬片(3)，并在其表面附著有吸熱膜層。
8、 根據權利要求7所述的太陽能集熱管，其特征在于所述的內金屬管(1)或金屬片 (3)上焊接有至少一個消氣環(4)。
9、 根據權利要求8所述的太陽能集熱管，其特征在于所述的內金屬管(1)的兩個外 露端為連接口 (12)，連接口 (12)被制作成直管式或螺紋式或熔接式或卡接式或帶有安 裝孔的法蘭式(13)。
專利摘要一種太陽能集熱管，它主要包括有內金屬管、外玻璃管，所述的內金屬管為S形彎曲的金屬管；外玻璃管的兩端至少有玻璃端蓋封口并在內外管之間形成真空；所述的玻璃端蓋的中間壓制或熔合有合金材料，所述的內金屬管從該合金材料中伸出，且合金材料與內金屬管焊接密封；所述的玻璃端蓋通過熔接或粘合與外玻璃管固定連接；所述合金材料是S形金屬內管和玻璃管組成一體時為密封焊接而設的；它具有熱能利用率高，不會堆積雜物，不易結水垢，抗壓能力強，可產生高熱量的水或蒸氣，不但適合家庭取用太陽能熱能源，而且也適應大型團體和企業生產的需求等特點。
文檔編號F24J2/05GK201348384SQ20082016551
公開日2009年11月18日 申請日期2008年9月28日 優先權日2008年9月28日
發明者周錫明 申請人:周錫明