本發明涉及太陽能利用技術領域，具體是一種全玻璃直通型太陽能真空集熱管及集熱器。

背景技術：

長期以來太陽能集熱器的光熱轉換效率多處在低效率水平上，一直沒有大的全行業的提升，由此，引起巨大的材料、能源、人工的浪費，這是行業長期的缺憾與悲哀！

直通型太陽能真空集熱管，在中高溫應用領域，可承壓、產高溫、耐高溫，具有顯著的優勢，現在玻璃與金屬封裝的高溫直通型真空集熱管國內外技術已經成熟，但復雜的生產工藝、居高不下的價格、龐大的系統對安裝場地的茍刻要求等等，使得有價無市難以普及。為得到實用低價的直通型太陽能真空集熱管與集熱器，業內諸多公司曾經設計試制了眾多形式的直通管，種種原因沒有一種具有實用價值而被市場接受，直至今日市場仍在等待這種直通型全玻璃真空集熱管的面世。

因此，需要一種采用合理的結構，構成的直通型全玻璃真空集熱管，滿足成本低、性能優良和市場對一般通用型直通管及集熱器的需求。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種全玻璃直通型太陽能真空集熱管及集熱器，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種全玻璃直通型太陽能真空集熱管及集熱器，包括墊片、集熱管、工作介質進管、左支架、工作介質出管、上保溫箱、右支架、下保溫箱、工作介質進管、聯集器上介質腔、聯集器下介質腔、工作介質出管和工作介質進管，所述集熱管由進液內管、縮徑后外管、吸氣劑、吸氣劑環形架、內外管支承架、外罩玻璃管、內外管真空腔ⅰ、光熱轉換內管ⅰ、導熱工質腔、內管ⅱ、內管ⅱ與進液管真空腔、光熱轉換膜、進液管腔、內管支架、支架匯集環、支架上限位撐、縮徑后內外管真空腔、縮徑后外管、縮徑后內管、介質熱能轉移腔、支架下限位勾、內管支架、導熱工質腔、內管ⅱ與進液管支架、光熱轉換膜、內管ⅱ與進液管真空腔、內外管支承架、真空腔、排氣嘴和吸氣劑組成，所述進液內管外側連接縮徑后外管，縮徑后外管上端連接外罩玻璃管，外罩玻璃管內安裝有光熱轉換內管ⅰ，所述光熱轉換內管ⅰ與罩玻璃管之間安裝有內外管支承架，所述光熱轉換內管ⅰ與罩玻璃管之間設為內外管真空腔ⅰ，所述光熱轉換內管ⅰ內部設為導熱工質腔，所述光熱轉換內管ⅰ內安裝有內管ⅱ，內管ⅱ套設在進液內管外部，內管ⅱ與進液內管之間設為內管ⅱ與進液管真空腔，所述光熱轉換內管ⅰ外側用真空磁控濺射工藝鍍有光熱轉換膜，所述進液內管內設為進液管腔，所述進液內管上端外側安裝有內管支架，所述內管支架頂部連接支架匯集環，支架匯集環上部設有支架上限位撐，所述支架上限位撐安裝在縮徑后內外管真空腔中，所述縮徑后內外管真空腔外側設有縮徑后內管，縮徑后內管外部連接縮徑后外管，所述縮徑后內管內設為介質熱能轉移腔，介質熱能轉移腔底部安裝有支架下限位勾，支架下限位勾連接內管支架，所述內管支架安裝在導熱工質腔內，所述進液內管外側安裝有內管ⅱ與進液管支架，所述內管ⅱ與進液管支架安裝在內管ⅱ與進液管真空腔中，所述光熱轉換內管ⅰ外側用真空磁控濺射工藝鍍有光熱轉換膜，所述外罩玻璃管內安裝有內外管支承架，內外管支承架底部的縮徑后外管內設為真空腔，真空腔內安裝有吸氣劑，所述進液內管外部的真空腔內安裝有吸氣劑環形架，吸氣劑環形架上放置有吸氣劑，所述縮徑后外管底側安裝有排氣嘴；所述進液內管底端設有雙層管壓合多頭螺紋，縮徑后內管頂端設為雙層管壓合多頭螺紋；所述集熱管頂部連接上保溫箱，集熱管底部連接下保溫箱，所述上保溫箱和下保溫箱之間通過左支架和右支架連接，所述下保溫箱內設為聯集器下介質腔，下保溫箱底側連接有工作介質進管和工作介質進管，所述上保溫箱內設為聯集器上介質腔，所述上保溫箱上側連接有工作介質出管和工作介質出管；所述集熱管兩端安裝有壓緊外絲、壓緊內絲、中間墊片、彈性高溫墊、密封焊接環、聯集箱內壁、彈性高溫墊和墊片。

作為本發明進一步的方案：所述集熱管外部加熱工作介質下中心端進入，上中心端排出。

作為本發明進一步的方案：所述集熱管的外罩玻璃管與光熱轉換內管ⅰ在都在等直徑直線上端環形密封；外罩玻璃管在等直徑直線下端與工作介質進管下端環形密封，形成等直徑直通管。

作為本發明進一步的方案：所述集熱管內的外管真空腔、導熱工質腔、內管ⅱ與進液管真空腔、縮徑后內外管真空腔、內管ⅱ與進液管真空腔和真空腔是貫通的。

作為本發明進一步的方案：所述彈性高溫墊斷面為圓形、方形或異形，為一圈密封或多圈密封。

作為本發明進一步的方案：所述集熱管的雙層變徑端與聯集箱內壁由密封圈鎖緊密封。

作為本發明進一步的方案：所述集熱管雙層管熔壓形成多頭螺紋連接密封。

作為本發明進一步的方案：所述集熱管上端由密封圈鎖緊密封，下端由多頭螺紋連接密封。

作為本發明進一步的方案：所述集熱管連接方式為多支單管串聯組成、單管并聯后再串聯連接或復聯連接。

作為本發明進一步的方案：所述根據需求確定上保溫箱和下保溫箱上的連接管口的位置與數量。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：所述一種全玻璃直通型太陽能真空集熱管及集熱器，采用雙端變徑措施，真空管能夠在集熱器上實現高度密排，因此，太陽能集熱器的光熱轉換效率得以大幅度提升，不同直徑的真空管組裝的集熱器相對效率提高的幅度可達40%-50%，其絕對效率達到67%左右；高效率的實質可達到節材、節能、節人工、節安裝空間、節運輸費用的效果，由數據分析可知上述各項內容節約幅度在18%-25%之間；采用變徑管端雙層管端與聯集器螺扣鎖緊結構或多頭螺紋鎖緊結構，是連接強度大幅度提高，在保證原有產品優點的同時，一改幾十年以來真空管與集熱器聯接處不承壓的難題，系統能夠安全可靠的工作在承壓狀態；改變多重同心玻璃管的直徑配比時，可調整真空管自身工作介質的有效容積，增加或降低自身熱容量，尤其是當大幅度降低有效容積時，可使系統快速升溫從而在短時間內輸出蒸汽，這一點對工業應用及生產開水具有重要意義；高效、節材、節能、節人工、節安裝空間、節運輸費用、快速產高溫（實為100-150度）、可承壓運行等特點。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的截面示意圖。

圖3為本發明中雙層管壓合多頭螺紋的結構示意圖。

圖4為本發明中雙層管壓合多頭螺紋的結構示意圖。

圖5為本發明中集熱器的結構示意圖。

圖6為本發明中集熱器的工作介質進管結構示意圖。

圖7為本發明中密封焊接環的結構示意圖。

圖8為本發明中內管ⅱ與進液管支架的結構示意圖。

圖9為本發明中內管支架的結構示意圖。

圖10為本發明中集熱管的結構示意圖。

圖11為本發明中集熱管的結構示意圖。

圖12為本發明中工作介質及熱能交換示意圖。

圖13為本發明中的等直徑直通管示意圖。

圖中：01-進液內管、02-縮徑后外管、03-吸氣劑、04-吸氣劑環形架、05-內外管支承架、06-外罩玻璃管、07-內外管真空腔ⅰ、08-光熱轉換內管ⅰ、09-導熱工質腔、10-內管ⅱ、11-內管ⅱ與進液管真空腔、12-光熱轉換膜、13-進液管腔、14-內管支架、15-支架匯集環、16-支架上限位撐、17-縮徑后內外管真空腔、18-縮徑后外管、19-縮徑后內管、20-介質熱能轉移腔、21-支架下限位勾、22-內管支架、23-導熱工質腔、24-內管ⅱ與進液管支架、25-光熱轉換膜、26-內管ⅱ與進液管真空腔、27-內外管支承架、28-真空腔、29-排氣嘴、30-吸氣劑、31-雙層管壓合多頭螺紋、32-雙層管壓合多頭螺紋、33-壓緊外絲、34-壓緊內絲、35-中間墊片、36-彈性高溫墊、37-密封焊接環、38-聯集箱內壁、39-彈性高溫墊、40-墊片、41-集熱管、42-工作介質進管、43-集熱管、44-左支架、45-工作介質出管、46-工作介質出管、47-上保溫箱、48-右支架、49-下保溫箱、50-工作介質進管、51-聯集器上介質腔、52-聯集器下介質腔、53-工作介質出管、54-工作介質進管。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1～13，本發明實施例中，一種全玻璃直通型太陽能真空集熱管及集熱器，包括墊片40、集熱管41、工作介質進管42、集熱管43、左支架44、工作介質出管45、工作介質出管46、上保溫箱47、右支架48、下保溫箱49、工作介質進管50、聯集器上介質腔51、聯集器下介質腔52、工作介質出管53和工作介質進管54，所述集熱管41和集熱管43由進液內管01、縮徑后外管02、吸氣劑03、吸氣劑環形架04、內外管支承架05、外罩玻璃管06、內外管真空腔ⅰ07、光熱轉換內管ⅰ08、導熱工質腔09、內管ⅱ10、內管ⅱ與進液管真空腔11、光熱轉換膜12、進液管腔13、內管支架14、支架匯集環15、支架上限位撐16、縮徑后內外管真空腔17、縮徑后外管18、縮徑后內管19、介質熱能轉移腔20、支架下限位勾21、內管支架22、導熱工質腔23、內管ⅱ與進液管支架24、光熱轉換膜25、內管ⅱ與進液管真空腔26、內外管支承架27、真空腔28、排氣嘴29和吸氣劑30組成，所述進液內管01外側連接縮徑后外管02，縮徑后外管02上端連接外罩玻璃管06，外罩玻璃管06內安裝有光熱轉換內管ⅰ08，所述光熱轉換內管ⅰ08與罩玻璃管06之間安裝有內外管支承架05，所述光熱轉換內管ⅰ08與罩玻璃管06之間設為內外管真空腔ⅰ07，所述光熱轉換內管ⅰ08內部設為導熱工質腔09，所述光熱轉換內管ⅰ08內安裝有內管ⅱ10，內管ⅱ10套設在進液內管01外部，內管ⅱ10與進液內管01之間設為內管ⅱ與進液管真空腔11，所述光熱轉換內管ⅰ08外側用真空磁控濺射工藝鍍有光熱轉換膜12，所述進液內管01內設為進液管腔13，所述進液內管01上端外側安裝有內管支架14，所述內管支架14頂部連接支架匯集環15，支架匯集環15上部設有支架上限位撐16，所述支架上限位撐16安裝在縮徑后內外管真空腔17中，所述縮徑后內外管真空腔17外側設有縮徑后內管19，縮徑后內管19外部連接縮徑后外管18，所述縮徑后內管19內設為介質熱能轉移腔20，介質熱能轉移腔20底部安裝有支架下限位勾21，支架下限位勾21連接內管支架22，所述內管支架22安裝在導熱工質腔23內，所述進液內管01外側安裝有內管ⅱ與進液管支架24，所述內管ⅱ與進液管支架24安裝在內管ⅱ與進液管真空腔26中，所述光熱轉換內管ⅰ08外側用真空磁控濺射工藝鍍有光熱轉換膜25，所述外罩玻璃管06內安裝有內外管支承架27，內外管支承架27底部的縮徑后外管02內設為真空腔28，真空腔28內安裝有吸氣劑30，所述進液內管01外部的真空腔28內安裝有吸氣劑環形架04，吸氣劑環形架04上放置有吸氣劑03，所述縮徑后外管02底側安裝有排氣嘴29；所述進液內管01底端設有雙層管壓合多頭螺紋31，縮徑后內管19頂端設為雙層管壓合多頭螺紋32；所述集熱管43頂部連接上保溫箱47，集熱管43底部連接下保溫箱49，所述上保溫箱47和下保溫箱49之間通過左支架44和右支架48連接，所述下保溫箱49內設為聯集器下介質腔52，下保溫箱49底側連接有工作介質進管42和工作介質進管50，所述上保溫箱47內設為聯集器上介質腔51，所述上保溫箱47上側連接有工作介質出管45和工作介質出管46；所述集熱管43兩端安裝有壓緊外絲33、壓緊內絲34、中間墊片35、彈性高溫墊36、密封焊接環37、聯集箱內壁38、彈性高溫墊39和墊片40。

優選的，所述集熱管43外部加熱工作介質下中心端進入，上中心端排出。

優選的，所述集熱管42的外罩玻璃管06與光熱轉換內管ⅰ08在都在等直徑直線上端環形密封；外罩玻璃管06在等直徑直線下端與工作介質進管42下端環形密封，形成等直徑直通管。

優選的，所述集熱管43內的外管真空腔07、導熱工質腔09、內管ⅱ與進液管真空腔11、縮徑后內外管真空腔17、內管ⅱ與進液管真空腔26和真空腔28是貫通的。

優選的，所述彈性高溫墊36斷面為圓形、方形或異形，為一圈密封或多圈密封。

優選的，所述集熱管43的雙層變徑端與聯集箱內壁38由密封圈鎖緊密封。

優選的，所述集熱管43雙層管熔壓形成多頭螺紋連接密封。

優選的，所述集熱管43雙層管端上端由密封圈鎖緊密封，下端由多頭螺紋連接密封。

優選的，所述集熱管43連接方式為多支單管串聯組成、單管并聯后再串聯連接或復聯連接。

優選的，所述根據需求確定上保溫箱47和下保溫箱49上的連接管口的位置與數量。

本發明的工作原理是：

本發明采用雙端變徑措施，真空管能夠在集熱器上實現高度密排，因此，太陽能集熱器的光熱轉換效率得以大幅度提升，不同直徑的真空管組裝的集熱器相對效率提高的幅度可達40%-50%，其絕對效率達到67%左右，是國際范圍太陽能集熱器的高端水平，在此水平再提高的空間已經很有限，每提高一點都要付出大的代價。

高效率的實質可達到節材、節能、節人工、節安裝空間、節運輸費用的效果，由數據分析可知上述各項內容節約幅度在18%-25%之間。

采用變徑雙層管端與聯集器螺扣鎖緊結構或多頭螺紋鎖緊結構，是連接強度大幅度提高，在保證原有產品優點的同時，一改幾十年以來真空管與集熱器聯接處不承壓的難題，系統能夠安全可靠的工作在承壓狀態；本來真空管自有的特性決定其可以產生高于100度熱能，為廣泛的工業領域提供中溫熱能，因為系統不能承壓運行，導致太陽能行業就是熱水器行業，只能為人們提供生活用低溫熱水，到目前為止中溫領域的應用幾乎仍是空白。

當改變多重同心玻璃管的直徑配比時，可調整真空管自身工作介質的有效容積，增加或降低自身熱容量，尤其是當大幅度降低有效容積時，可使系統快速升溫從而在短時間內輸出蒸汽，這一點對工業應用生產蒸汽及生產開水具有重要意義。

綜上簡介本發明在20度-150度溫度范圍具有：高效、節材、節能、節人工、節安裝空間、節運輸費用、快速產高溫（實為100-150度）、可承壓運行等特點。

該發明可將太陽能熱利用從低溫的熱水應用時代，推進到中低溫的熱能應用時代。

本發明并不局限于上述實施例，在本發明公開的技術方案的基礎上，本領域的技術人員根據所公開的技術內容，不需要創造性的勞動就可以對其中的一些技術特征作出一些簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發明技術方案的范圍內。

在本說明書的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“相連”及“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。