专利名称：一种玻璃-金属熔封式热管真空太阳集热管的制作方法
技术领域：
本实用新型属于太阳能利用领域，特别涉及ー种玻璃-金属熔封式热管真空太阳集热管。
背景技术：
真空集热管太阳能集热器是在平板型太阳能集热器基础上发展起来的，是ー种新型太阳能集热装置。按照吸热体的材料进行分类，真空集热管可划分为玻璃吸热体真空集热管(或称为全玻璃真空集热管)和金属吸热体真空集热管(或称为玻璃-金属真空集热管)两大类。金属吸热体真空集热管从上世纪八十年代开始研制已经相当成熟，尤其是玻璃-金属封接式热管真空太阳集热管，已经在2005年公布了国家标准，并于2005年11月I日实施。玻璃-金属封接式热管真空太阳集热管是利用玻璃-金属封接在真空状态下的热管，并通过热管传递能量的管状太阳能集热器件，由热管、涂有太阳选择性吸收涂层的吸热板、蒸散型吸气剂和玻璃管等构成，其中热管又包括蒸发段和冷凝段。热管与吸热板紧密连接，并通过金属连接部件与玻璃管封接。支架保持着吸热板在玻璃管中的相对位置。玻璃-金属封接式热管真空太阳集热管工作时，太阳辐射穿过玻璃管后投射到金属吸热板上。吸热板吸收太阳辐射能并将其转换为热能，再传导给紧密结合在金属吸热板中间的热管，使热管蒸发段内的液体エ质迅速汽化。エ质蒸汽上升到热管冷凝段后，在较冷的内表面上凝結，释放出蒸发潜热，将热量传递给集热盒内的传热エ质。凝结后的液态エ质依靠其自身的重力流回到蒸发段，然后重复上述过程。实用新型专利(授权公告号CN 201740293U)公布了上述的玻璃-金属封接式太阳能真空集热管，玻璃管的至少一端固定连接可伐合金金属连接部件，连接处玻璃管外径小于中部外径，但仍远远大于金属连接部件外径，靠玻璃管端面与金属端盖对接形成单面熔封，玻璃与金属连接处的抗拉性能较差。玻璃与金属单面熔封有两种方式，ー种是火焰法，先将金属加热，然后再加热玻璃，等玻璃软化或熔化后即可在玻璃管与金属端盖接触面上熔封在一起。这种结构对玻璃与金属连接的抗拉性能要求较低，在玻璃管与金属端盖间不能产生较大的拉力，否则就会断裂。另外ー种玻璃与金属连接方式采用热压封，中国专利CN1262248A提出了ー种玻璃与金属热压封エ艺，它属于材料固态焊接技术，通常将低熔点的固态焊料如铅或铝放置在金属端盖和玻璃管法兰之间，将固态焊料加热到软化时，利用气缸迅速向金属端盖施加冲击压力，进而发生原子间的相互扩散来实现玻璃与金属连接，达到密封要求，同样也是单面平封。第一种方式中对玻璃与金属连接的抗拉性能要求较低，在玻璃管与金属端盖间不能产生较大的拉力，否则就会断裂，操作很难控制。第二种方式中由于采用熔点低的焊料，受到使用温度的限制，并且抗拉性能受加工エ艺影响。
实用新型内容本实用新型的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种提高玻璃与金属熔封的质量和強度，増加玻璃与金属连接处的抗拉性能的玻璃-金属熔封式热管真空太阳集热管。为了实现上述目的本实用新型采取的技术方案是:—种玻璃-金属熔封式热管真空太阳集热管，包括玻璃管、热管、吸热板及支架，所述吸热板通过支架固定在所述玻璃管内，所述热管与所述吸热板连接，其特征在于，所述玻璃管一端通过金属连接部件与所述热管连接，所述金属连接部件一端插入所述玻璃管的管壁内，使连接处的所述金属连接部件的内外壁上均熔封有玻璃。所述热管包括相连接的热管冷凝段和热管蒸发段，所述热管冷凝段位于所述玻璃管外，所述热管蒸发段位于所述玻璃管内。所述热管为开ロ式，包括热管蒸发段。所述金属连接部件为金属套管，与所述玻璃管连接处的所述金属套管的管壁为斜坡形，其管壁向着连接所述玻璃管的一端逐渐減少。 所述金属连接部件为圆柱形。所述金属连接部件的材质为铜。本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是:本实用新型金属连接部件与玻璃管采用双面熔封，与单面熔封相比，増加了连接处的熔封強度和抗拉性能，从而提高玻璃与金属熔封的质量和強度。
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图作ー简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实用新型实施例提供的ー种玻璃-金属熔封式热管真空太阳集热管示意图；图2是本实用新型实施例提供的另ー种玻璃-金属熔封式热管真空太阳集热管示意图；图3是本实用新型实施例提供的金属连接部件与玻璃管连接示意图。附图中，各标号所代表的组件列表如下:1-热管冷凝段；2_金属连接部件；3_热管蒸发段；4_玻璃管；5_吸热板；6_支架；7_吸气剂。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进ー步地详细描述。參见图1，ー种玻璃-金属熔封式热管真空太阳集热管，包括玻璃管4、热管、吸热板5及支架6，吸热板5通过支架6固定在玻璃管4内，热管包括相连接的热管冷凝段I和热管蒸发段3，热管冷凝段I位于玻璃管4タト，热管蒸发段3位于玻璃管4内，热管蒸发段3与吸热板5连接，玻璃管4 一端通过金属连接部件2与热管冷凝段I连接，金属连接部件2一端插入玻璃管4的管壁内，使连接处的金属连接部件2的内外壁上均熔封有玻璃。[0023]本实用新型采用卧式双面热熔封方式，将经过清洗处理的金属连接部件与玻璃管在玻璃加工车床上同轴对正，采用火焰加工法在空气中对熔封处进行预氧化处理，将玻璃管圆头缩径，直径与金属连接件相同，玻璃管端面与金属连接件端面对正接触，然后利用火焰对对玻璃管加热，待玻璃管接触部分软化或熔化后再缓慢将金属连接部件管插入到玻璃壁内形成双面热熔封；然后降温，待玻璃凝固后立刻退火，完成玻璃与金属的热熔封。在整个加工过程中，玻璃管与金属连接部件保持同步同心旋转。所述的双面热熔封，即将薄壁过渡金属管插入到玻璃管壁内，过渡金属管热熔封处的内外壁上均熔封有玻璃。由于玻璃与金属热熔封的抗拉性能取决于所受拉カ大小和熔封面积，相同的拉力，熔封面积越大则抗拉性能越好，而玻璃与金属的双面热熔封的熔封面积远远大于单面平封，因此，双面热熔封的抗拉强度更好，并且双面热熔封相对于平封来说，气密性也更好，寿命长。參见图2，本实施例的热管为开ロ式，仅包括热管蒸发段3。本实施例的玻璃-金属熔封式热管真空太阳集热管工作时，太阳辐射穿过玻璃管4后投射到金属吸热板5上。吸热板5吸收太阳辐射能并将其转换为热能，再传导给紧密结合在金属吸热板5中间的热管，使热管蒸发段3内的液体エ质迅速汽化，将热量传递给集热盒内的传热エ质。凝结后的液态エ质依靠其自身的重力流回到蒸发段，然后重复上述过程。參见图3，本实施例是在上述实施例的基础上，金属连接部件2为金属套管，与玻璃管4连接处的金属套管的管壁为斜坡形，其管壁向着连接玻璃管4的一端逐渐減少。即壁厚为斜坡形，向熔封方向逐渐減少，与玻璃熔封部位最少。金属连接部件为圆柱形。所述金属连接部件的材质优选为铜。本实施例的这种连接方式可以缓解金属材料与玻璃膨胀系数不同引起的问题。參见图1，本实用新型的热管与吸热板5紧密连接，热管并通过金属连接部件2与玻璃管4封接。支架6保持吸热板5在玻璃管4中的相对位置。玻璃管4抽真空后，吸气剂7采用蒸散型吸气剂进行蒸散，在玻璃管4部分内壁表面形成吸气镜面。吸气剂7安装在吸热板5的背面。玻璃-金属封接式热管真空太阳集热管工作时，太阳辐射穿过玻璃管4后投射到金属吸热板5上。吸热板5吸收太阳辐射能并将其转换为热能，再传导给紧密结合在金属吸热板5中间的热管，使热管蒸发段3内的液体エ质迅速汽化。エ质蒸汽上升到热管冷凝段I后，在较冷的内表面上凝结，释放出蒸发潜热，将热量传递给集热盒内的传热エ质。凝结后的液态エ质依靠其自身的重力流回到蒸发段，然后重复上述过程。本实用新型利用火焰加热法进行卧式热熔封，其玻璃与金属连接部件采用双面热熔封エ艺连接，不仅エ艺简単，劳动强度低，能耗小，还可以显著提高玻璃与金属熔封的质量和強度，増加玻璃与金属连接处的抗拉性能。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.ー种玻璃-金属熔封式热管真空太阳集热管，包括玻璃管、热管、吸热板及支架，所述吸热板通过支架固定在所述玻璃管内，所述热管与所述吸热板连接，其特征在于，所述玻璃管一端通过金属连接部件与所述热管连接，所述金属连接部件一端插入所述玻璃管的管壁内，使连接处的所述金属连接部件的内外壁上均熔封有玻璃。
2.根据权利要求1所述的玻璃-金属熔封式热管真空太阳集热管，其特征在于，所述热管包括相连接的热管冷凝段和热管蒸发段，所述热管冷凝段位于所述玻璃管外，所述热管蒸发段位于所述玻璃管内。
3.根据权利要求1所述的玻璃-金属熔封式热管真空太阳集热管，其特征在于，所述热管为开ロ式，包括热管蒸发段。
4.根据权利要求1所述的玻璃-金属熔封式热管真空太阳集热管，其特征在于，所述金属连接部件为金属套管，与所述玻璃管连接处的所述金属套管的管壁为斜坡形，其管壁向着连接所述玻璃管的一端逐渐減少。
5.根据权利要求1所述的玻璃-金属熔封式热管真空太阳集热管，其特征在于，所述金属连接部件为圆柱形。
6.根据权利要求1-5任一项所述的玻璃-金属熔封式热管真空太阳集热管，其特征在于，所述金属连接部件的材质为铜。
专利摘要本实用新型公开了一种玻璃-金属熔封式热管真空太阳集热管，包括玻璃管、热管、吸热板及支架，所述吸热板通过支架固定在所述玻璃管内，所述热管与所述吸热板连接，其特征在于，所述玻璃管一端通过金属连接部件与所述热管连接，所述金属连接部件一端插入所述玻璃管的管壁内，使连接处的所述金属连接部件的内外壁上均熔封有玻璃。本实用新型金属连接部件与玻璃管采用双面熔封，与单面熔封相比，增加了连接处的熔封强度和抗拉性能，从而提高玻璃与金属熔封的质量和强度。
文档编号F24J2/46GK202947351SQ20122056160
公开日2013年5月22日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者孟秀清, 朱培强, 吕会敏, 许维华, 吴连海, 石英利 申请人:皇明太阳能股份有限公司