温控式玻璃热管

摘要

本发明是一种温控式玻璃热管，包括罩玻璃管和内管，所述内管下端为集热端，上端为冷凝端，在所述内管的冷凝端内固定有支架，所述支架向下连接有至少两片材质为热双金属或者记忆金属的热致变形片，任意相邻的两片热致变形片的下端相互交叠，使所有热致变形片的下端依次叠合构成一个喇叭口，所述喇叭口在常温下与所述内管的内壁之间留有间隙。在玻璃热管发生过热的时候，所述喇叭口扩张至与所述内管的内壁密接，使凝结为液态的所述工质将不能沿着所述内管的内壁回流至集热端，而是被所述热致变形片构成的喇叭口所截留，随着回流至所述内管的集热端的工质越来越少，所述玻璃热管吸收的热量也越来越少，从而能够避免系统过热所造成的损害。

权利要求

1.一种温控式玻璃热管，所述玻璃热管包括罩玻璃管和内管，所述内管下端为集热端，上端为冷凝端，其特征在于：在所述内管的冷凝端内固定有支架，所述支架向下连接有至少两片材质为热双金属或者记忆金属的热致变形片，所述热致变形片的上端较窄、下端较宽，任意相邻的两片热致变形片的上端之间形成有空隙，任意相邻的两片热致变形片的下端相互交叠，使所有热致变形片的下端依次叠合构成一个喇叭口，所述喇叭口在常温下与所述内管的内壁之间留有间隙。

2.根据权利要求1所述的温控式玻璃热管，其特征在于：所述支架是金属材质的圆环片，其外周侧通过高温胶粘着在所述冷凝端上而固定，其内周侧向下连接有所述热致变形片。

3.根据权利要求2所述的温控式玻璃热管，其特征在于：所述支架的材质是铜、铝或不锈钢。

4.根据权利要求1所述的温控式玻璃热管，其特征在于：所述热致变形片通过焊接、粘接或嵌卡的方式固定在所述支架上。

5.根据权利要求1所述的温控式玻璃热管，其特征在于：所述喇叭口与所述内管的内壁之间的间隙为1～3mm。

6.根据权利要求1所述的温控式玻璃热管，其特征在于：所述罩玻璃管通过一个环封口与所述内管熔接，所述喇叭口位于所述环封口上方或下方。

7.根据权利要求1所述的温控式玻璃热管，其特征在于：在所述内管的冷凝端中设置有至少两组热致变形片。

8.根据权利要求1所述的温控式玻璃热管，其特征在于：所述罩玻璃管通过一个环封口与所述内管熔接，在所述内管的冷凝端中设置有两组热致变形片，其中一组热致变形片构成的喇叭口位于所述环封口的上方，另一组热致变形片构成的喇叭口位于所述环封口的下方。

说明书

温控式玻璃热管

技术领域

[0001] 本发明涉及一种太阳集热管结构，特别涉及一种全玻璃热管式真空太阳集热管。

背景技术

[0002] 全玻璃热管式真空太阳集热管（简称为玻璃热管）作为太阳能热水系统的关键吸热元件，是太阳能热水系统的重要组成部分。全玻璃热管式真空太阳集热管主要由罩玻璃管与带有选择性吸收涂层的内管组成。这种集热管在有阳光的情况下，很容易吸收太阳能，并转化为热能传递到储热系统内。

[0003] 然而，当上述太阳能热水系统，因某些原因，连续数日不运转时，太阳集热管不断的吸收太阳能，并转化为热能。这样很容易使系统过热，甚至因过热造成系统损坏。

[0004] 鉴于上述问题，需要设计一种带有可控温功能的全玻璃热管式真空太阳集热管。

发明内容

[0005] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种温控式玻璃热管，避免玻璃热管由于过热而损坏。

[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

[0007] 一种温控式玻璃热管，所述玻璃热管包括罩玻璃管和内管，所述内管下端为集热端，上端为冷凝端，其特征在于：在所述内管的冷凝端内固定有支架，所述支架向下连接有至少两片材质为热双金属或者记忆金属的热致变形片，任意相邻的两片热致变形片的下端相互交叠，使所有热致变形片的下端依次叠合构成一个喇叭口，所述喇叭口在常温下与所述内管的内壁之间留有间隙。

[0008] 在优选的温控式玻璃热管中：所述支架是金属材质的圆环片，其外周侧通过高温胶粘着在所述冷凝端上而固定，其内周侧向下连接有所述热致变形片。

[0009] 在优选的温控式玻璃热管中：所述支架的材质是铜、铝或不锈钢。

[0010] 在优选的温控式玻璃热管中：所述热致变形片的上端较窄、下端较宽，任意相邻的两片热致变形片的上端之间形成有空隙。

[0011] 在优选的温控式玻璃热管中：所述热致变形片通过焊接、粘接或嵌卡的方式固定在所述支架上。

[0012] 在优选的温控式玻璃热管中：所述喇叭口与所述内管的内壁之间的间隙为1~3mm。

[0013] 在优选的温控式玻璃热管中：所述罩玻璃管通过一个环封口与所述内管熔接，所述喇叭口位于所述环封口上方或下方。

[0014] 在优选的温控式玻璃热管中：在所述内管的冷凝端中设置有至少两组热致变形片。

[0015] 在优选的温控式玻璃热管中：在所述内管的冷凝端中设置有两组热致变形片，其中一组热致变形片构成的喇叭口位于所述环封口的上方，另一组热致变形片构成的喇叭口位于所述环封口的下方。

[0016] 与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：一旦热致变形片所处环境温度达到设计温度（可设定为80~100℃中某一温度值）时，所述热致变形片构成的喇叭口扩张至与所述内管的内壁密接，如此一来，凝结为液态的所述工质将不能沿着所述内管的内壁回流至集热端，而是被所述热致变形片构成的喇叭口所截留，随着回流至所述内管的集热端的工质越来越少，所述玻璃热管吸收的热量也越来越少，从而能够避免系统过热所造成的损害。一旦热致变形片所处环境的温度低于所述设计温度，则所述热致变形片构成的喇叭口回缩，使工质得以回流，以继续循环换热过程。

附图说明

[0017] 图1是本发明提供的温控式玻璃热管在常温下的纵向剖视结构图；

[0018] 图2是本发明提供的温控式玻璃热管在过热状态下的纵向剖视结构图；

[0019] 图3是本发明提供的环形支架以及热致变形片的组合结构示意图；

[0020] 图4是本发明中将其中一片热致变形片从环形支架拆离后的结构示意图；

[0021] 图5是本发明提供的另一种温控式玻璃热管在常态下的纵向剖视结构图；

[0022] 图6是本发明提供的又一种温控式玻璃热管在常态下的纵向剖视结构图；

[0023] 图7是本发明提供的再一种温控式玻璃热管在常态下的纵向剖视结构图。

具体实施方式

[0024] 如图1所示的本发明提供的一种温控式玻璃热管，所述玻璃热管包括罩玻璃管1和内管2，所述内管2下端为集热端，上端为冷凝端3，所述内管2的集热端中置入有吸热用的工质4，所述罩玻璃管1通过一个环封口5与所述内管2熔接，且所述罩玻璃管1与所述内管2的集热端之间形成真空夹层6，所述真空夹层6内用夹子7固定有吸气剂8，当阳光穿过所述罩玻璃管1照射在所述内管2的集热端中，将使所述工质4受热气化而蒸发至冷凝端3，气化后的工质4在所述内管2的冷凝端3释放热量后再次凝结为液态，并沿着所述内管2的内壁回流至集热端，如此不断循环，向与所述冷凝端3导热连接的储热系统传送热量。上述结构均为现有技术。

[0025] 而为了防止所述内管2过度吸热导致储热系统损坏或者导致玻璃热管损坏，结合图1~图4所示，本发明在所述内管2的冷凝端3内固定一个支架10，所述支架10可以是金属材质（如铜、铝或不锈钢）的圆环片，其外周侧通过高温胶粘着在所述冷凝端3上而固定，其内周侧则向下连接有至少两片热致变形片11（可选热双金属材质或记忆金属材质，可采用焊接、粘接或嵌卡的方式固定在所述支架10上），所述热致变形片11的上端较窄、下端较宽，任意相邻的两片热致变形片11的上端之间形成有空隙111，而任意相邻的两片热致变形片11的下端相互交叠112，所有热致变形片11的下端依次叠合构成一个喇叭口12，所述喇叭口12在常温下与所述内管2的内壁之间留有间隙（所述间隙优选为1~3mm）。

[0026] 一旦热致变形片11所处环境温度达到设计温度（可设定为80~100℃中某一温度值）时，如图2所示，所述热致变形片11构成的喇叭口12扩张至与所述内管2的内壁密接，如此一来，凝结为液态的所述工质4将不能沿着所述内管2的内壁回流至集热端，而是被所述喇叭口12所截留，随着回流至所述内管2的集热端的工质4越来越少，所述玻璃热管吸收的热量也越来越少，从而能够避免系统过热所造成的损害。一旦热致变形片11所处环境的温度低于所述设计温度，则所述喇叭口12回缩，使工质4得以回流，以继续循环换热过程。

[0027] 如此，本发明通过在玻璃热管的内管2中设置热致变形片，实现设定温度下对工质4的截留和放开，实现玻璃热管可控温的目的。

[0028] 上述实施例中，所述内管2的冷凝端3与内管2的集热端的直径相同，而如图5所示，所述内管2的冷凝端3与所述罩玻璃管1的直径相同，如此情况下，同样能够通过在所述内管2的冷凝端3中设置所述热致变形片11而达到可控温的目的。

[0029] 在图1、图5所示的实施例中，所述热致变形片11构成的喇叭口12均位于所述环封口5上方，而如图6所示，在所述内管2的冷凝端3与内管2的集热端的直径相同的情况下，所述热致变形片11构成的喇叭口12也可以位于所述环封口5下方，这样的结构同样可达到可控温的目的。

[0030] 在图6所示的实施例的指导上，本领域技术人员很容易想到将图5中的热致变形片11下移，使其构成的喇叭口12也位于所述环封口5的下方，并在所述内管2对应于所述喇叭口12处的外壁上固定一个环封口支撑环13。

[0031] 如图7所示，则是本发明的再一个实施例，其为达到更好的控温效果，在所述内管2中设置有两组热致变形片11（其中一组热致变形片11构成的喇叭口12位于所述环封口
5的上方，另一组热致变形片11构成的喇叭口12位于所述环封口5的下方）。当然，根据实际需要，所述内管2中还可以设置有三组或者更多组热致变形片11。

[0032] 在上述所有实施例中，每一组所述热致变形片11的数量可为两个、三个、四个、……十个或者更多个，可依实际情况而定。

[0033] 热管工质4总体积为玻璃热管腔体容积的0.1‰~10％之间，一般最佳性能为0.5‰~8.0‰之间。

[0034] 固液工质包中的液态工质4可以是水、酸、碱、盐、醇、醚、酮类化学物质或其混合物；

[0035] 根据需要，冷凝端3长度为集热管总长度的1%~40%；

[0036] 根据需要，冷凝端3直径为罩玻璃管1直径的5%~100%；

[0037] 以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。