專利名稱：新型復(fù)合填充式真空管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能熱水器的部件，具體地說(shuō)是一種太陽(yáng)能熱水器中的集熱用真空管。
二、技術(shù)背景目前太陽(yáng)能熱水器中用于集熱的一般有普通全玻璃真空管；玻璃真空熱管，俗稱“真熱管”超導(dǎo)熱管加全玻璃真空管的組合體，俗稱“假熱管”。采用全玻璃真空集熱時(shí)，真空玻璃管直接與水箱相連，全玻璃真空管受熱后，玻璃管內(nèi)的水通過(guò)水的受熱向上原理與水箱內(nèi)的冷水不斷進(jìn)行熱交換，達(dá)到加熱水箱內(nèi)水的目的，這種方式熱能利用充分，熱損失少?！罢鏌峁堋焙汀凹贌峁堋敝卸季哂邢嗤暮诵牟考瑢?dǎo)熱管，即在一根被抽成真空的管內(nèi)(多為銅管)注入有機(jī)或無(wú)機(jī)工質(zhì)，導(dǎo)管的一端為散熱端，當(dāng)導(dǎo)管外壁受熱達(dá)到一定溫度的時(shí)候，管內(nèi)的工質(zhì)通過(guò)相變以極快的速度將熱量傳至插入水箱內(nèi)的導(dǎo)熱端，再傳熱給集熱器內(nèi)的水，導(dǎo)熱工質(zhì)降溫后再次回流到導(dǎo)管底部，這樣重復(fù)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)超速傳導(dǎo)熱能的功能，這種熱管傳導(dǎo)效率高，傳導(dǎo)速度快，啟動(dòng)溫度低。將這種熱管設(shè)置在真空玻璃管內(nèi)，就無(wú)需在真空玻璃管內(nèi)走水，冬天也就不會(huì)出現(xiàn)真空管凍裂的情況。但以上三種技術(shù)方案均存在一定的缺陷真空玻璃管熱交換速率慢，內(nèi)壁容易結(jié)垢從而降低傳熱效率，同時(shí)因?yàn)楣軆?nèi)存水，所以在高寒地帶容易發(fā)生管內(nèi)存水結(jié)冰膨脹撐碎玻璃管的情況；超導(dǎo)熱管的導(dǎo)熱端因?yàn)榇嬖谒矔r(shí)高溫且與水接觸，故容易在導(dǎo)熱端表面結(jié)垢從而導(dǎo)致熱傳導(dǎo)效率下降；另外超導(dǎo)熱管管體內(nèi)真空度的喪失和傳熱工質(zhì)的衰減也會(huì)使傳熱效率大大降低。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型復(fù)合填充式真空管，該真空管克服了現(xiàn)有集熱管的缺點(diǎn)，不易產(chǎn)生結(jié)垢、無(wú)工質(zhì)衰退、生產(chǎn)成本低且制造簡(jiǎn)單；同時(shí)它傳導(dǎo)速度快、不會(huì)凍爆、熱能利用率高。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種新型復(fù)合填充式真空管，包括與水箱連接的全玻璃真空集熱管，其特征在于在所述全玻璃真空集熱管內(nèi)設(shè)有填充材料，該填充材料通過(guò)連接件固定于全玻璃真空集熱管的內(nèi)腔中。
為保證真空管內(nèi)滯留水量大大減少，從而在集熱時(shí)能大大提高集熱速率，本實(shí)用新型中所述填充材料的截面與全玻璃真空集熱管的內(nèi)腔相適配，且截面略小于全玻璃真空集熱管的內(nèi)腔截面。在北方地區(qū)高寒氣候下，由于滯留水量很少，因而即使水結(jié)冰膨脹也無(wú)法對(duì)真空管造成破壞。填充材料可以為管狀，該管材外徑比全玻璃真空集熱管的內(nèi)壁直徑小5～7mm，可以是6mm。在管內(nèi)可設(shè)有使整個(gè)管材重量大于所受水浮力的配重材料。本實(shí)用新型所述全玻璃真空集熱管也可用于承壓水箱中。
本實(shí)用新型中的連接件將填充材料固定在全玻璃真空集熱管圓周中央。連接件是無(wú)毒耐高溫、耐腐濁的硅膠材料。連接件可以制作成凹狀叉式，將填料管二端套入凹形中，以周邊3～4個(gè)約3mm厚度的叉點(diǎn)固定在外真空管圓周中央。四周形成約3mm左右的水圈，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)軟接觸。
本實(shí)用新型采用普通全玻璃真空集熱管、填充材料和連接件結(jié)構(gòu)。填充料截面最寬處外徑略小于全玻璃真空管內(nèi)壁直徑，由連接件固定于全玻璃真空管內(nèi)腔內(nèi)，使得真空管內(nèi)的滯留水量大大減少。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是不易產(chǎn)生結(jié)垢，集熱速率快，特別是在北方地區(qū)高寒氣候下，由于滯留水量很少，即使水結(jié)冰膨脹也無(wú)法對(duì)真空管造成破壞；由于將集熱管圓柱內(nèi)腔的滿水變成薄圓圈狀儲(chǔ)水，受熱容易，有利于提高熱效率，熱利用率高。
四

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖。
五具體實(shí)施方式
一種本實(shí)用新型所述的新型復(fù)合填充式真空管，包括全玻璃真空集熱管1、填充材料2和連接件3。全玻璃真空集熱管1與水箱連接；填充材料2設(shè)置在全玻璃真空集熱管1內(nèi)，該填充材料2通過(guò)連接件3固定于全玻璃真空集熱管1的內(nèi)腔中。
為保證真空管內(nèi)滯留水量大大減少，從而在集熱時(shí)能大大提高集熱速率，填充材料2是截面與全玻璃真空集熱管的內(nèi)腔相適配的管材，管材的外徑略小于全玻璃真空集熱管的內(nèi)壁直徑，可以是小6mm，在管材內(nèi)設(shè)有配重材料。
連接件3將填充材料2固定在全玻璃真空集熱管1的圓周中央。連接件3制作成凹狀叉式，將玻璃填料管二端套入凹形中，以周邊4個(gè)約3mm厚度的叉點(diǎn)固定在全玻璃真空集熱管1的圓周中央。在玻璃管四周形成約3mm左右的水圈，同時(shí)實(shí)現(xiàn)軟接觸。連接件3可由無(wú)毒耐高溫、耐腐濁的硅膠材料制成。
在北方地區(qū)高寒氣候下，本實(shí)用新型由于滯留水量很少，因而即使水結(jié)冰膨脹也無(wú)法對(duì)真空管造成破壞。
研究表明，24支447真空管加入填料后能減少真空管內(nèi)儲(chǔ)水量20L。這意味著可以將這原先無(wú)法取出的20L熱水取出來(lái)并進(jìn)行使用，實(shí)際提高了20％左右的熱利用率，同時(shí)由于管內(nèi)儲(chǔ)水呈單邊為3mm的薄形圓環(huán)，其從液體凍結(jié)成固體的膨脹系數(shù)小于真空管強(qiáng)度系數(shù)，因而就不可能凍裂真空管。另一方面，受熱水部分由一個(gè)滿水為433mm圓柱內(nèi)腔變成僅厚3mm薄形圓環(huán)儲(chǔ)水，因而受熱容易，傳導(dǎo)熱加快，熱效率高。
權(quán)利要求1.一種新型復(fù)合填充式真空管，包括與水箱連接的全玻璃真空集熱管(1)，其特征在于在所述全玻璃真空集熱管(1)內(nèi)設(shè)有填充材料(2)，該填充材料(2)通過(guò)連接件(3)固定于全玻璃真空集熱管(1)的內(nèi)腔中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型復(fù)合填充式真空管，其特征在于所述填充材料(2)的截面與全玻璃真空集熱管(1)的內(nèi)腔相適配，且截面略小于全玻璃真空集熱管(1)的內(nèi)腔截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型復(fù)合填充式真空管，其特征在于所述填充材料(2)為管狀物，該管狀物外徑比全玻璃真空集熱管(1)的內(nèi)壁直徑小5～7mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型復(fù)合填充式真空管，其特征在于所述連接件(3)將填充材料(2)固定在全玻璃真空集熱管(1)圓周中央。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型復(fù)合填充式真空管，其特征在于所述連接件(3)是無(wú)毒耐高溫、耐腐濁的硅膠材料。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種制造簡(jiǎn)單的新型復(fù)合填充式真空管，包括與水箱連接的全玻璃真空集熱管，在全玻璃真空集熱管內(nèi)設(shè)有填充材料，該填充材料通過(guò)連接件固定于全玻璃真空集熱管的內(nèi)腔圓周中央，填充材料可以是截面略小于全玻璃真空集熱管內(nèi)腔的管狀物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型熱傳導(dǎo)速度快、真空管不會(huì)凍爆、熱能利用率高。它特別適用于北方高寒氣候下，具有極大的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)F24J2/46GK2802376SQ20052007212
公開日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者王斌, 白植欽, 王國(guó)雄 申請(qǐng)人:王斌