一种真空管导流循环装置，能从根本上解决单孔盲管状真空管死水闷晒，高温结垢，间隙性吞吐换热的局面。达到大幅度提高真空管太阳热水系统的光热转换效率，降低真空管运行温度，减少辐射热损，以及内管结垢和炸管的机率。消除水箱死水区，提高系统的可得热产量和使用寿命。实现真空管系统集成，解决集储分离，满足多种方式建筑一体化安装的难题。真空管导流循环装置的推广应用，必将促进真空管的技术进步和产品的升级换代，为开发全新一代建筑一体化产品和中国真空管走向世界，扫除了一直未能攻克的技术障碍，推动我国真空管产业踏上新的台阶。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能热利用领域，是一种能在单孔盲肠状玻璃真空管的基础上，建立起高效自然循环换热机制，以提高真空管太阳热水器的光热转换效率和系统产水量，降低高温结垢与炸管机率，实现集储分离，多种方式建筑一体化安装的真空管导流循环装置。
技术介绍
目前在我国大规模生产应用的真空管，可划分为玻璃吸热体真空管和金属吸热体真空管两大类。其中所谓玻璃吸热体真空管又称为全玻璃真空管，或双层玻璃真空管；在国外也被称为“悉尼管”。此类真空管一般由两根不同直径的玻璃管组成；先将内管一头溶封后，在外层塗镀上选择性吸热层；然后再将管口一端与外管进行环状溶封，末端在配装带消气剂的弹簧支架后抽真空，同时溶封外管而成。按此成熟工艺流程大规模生产出来的全玻璃真空管集热器，今天已经成为中国太阳热水器的主流产品。 全玻璃真空管在内外两管之间用抽真空的办法，较好地解决了集热管与保温管之间对流和传导热损的问题，但却使自身变成了一支不能进行有效对流循环换热的单孔盲管。从真空管专利技术至今，几十年过去了，全玻璃真空管单孔盲肠状低效换热的困局，以及真空管高温运行，内管结垢，排污困难，遇冷水炸管，水箱存在死水区，系统难以实现集储分离等等难题，从理论到实践一直都没有得到简单而有效的解决。事实上，全玻璃真空管上述一系列缺陷，从问世之初就令人观注。仅为了解决真空管的对流循环换热问题，国内外的太阳能专家就想了很多办法。例如1986年北京市太阳能研究所就着手开发能提高换热效率的“热管式真空管”。后来又有更多的太阳能专家研究开发出了将玻璃内管改为“U型(金属)管式真空管”，工质同心进出的“金属套管式真空管”和“三套管真空管”(又称管中管)，以及内管两个端头同时打开的“直通式真空管”等等一系列为改进单孔盲管对流循环换热性能的玻璃真空管，或玻璃-金属真空管。应该说，上述这些改进不同程度地改善了真空管在对流循环换热方面存在的缺陷，提高了真空管对流循环换热的效率，却又引发出了一系列玻璃与金属内管之间因材质、溶点、膨胀系数不兼容，而产生的真空管内、外管密封连接的困难。同时，还派生出加工组装工艺复杂，材料消耗量大，成本大幅度增加，以及密封性和产品可靠性降低等，更多更大的难题。正因为真空管长期存在这一系列“跨世纪难题”。所以，尽管国外最早开发出了双层玻璃真空管(即“悉尼管”)，却一直认为它是一种技术上还不够成熟的产品，因而没有进行大规模生产利用。以至全球到目前为止，其产量和用量都只有中国一支独秀。全玻璃真空管被中国人大量使用的唯一理由也许是，这种双层玻璃真空管率先在中国实现产业化海量生产后，虽然效率低下，但这种非建筑一体化的家用热水器只需要真空管、保温水箱和支架三大标准化部件，就能简单而可靠地组合起来使用。而与其他改良型的真空管相比较，这种双层玻璃真空管的生产工艺最为简单成熟，虽然科技含量低，但结构简单，价格低廉，系统紧凑。正好能满足我国社会主义初级阶段点多，量大，面广，低成本的市场需求。那么，这种已被我国太阳能业界生产应用了一、二十年，仅2009年产量就达3. 53亿支，早已海量定型生产的产品，是否还存在进一步完善和改进的余地，或其必要呢？本专利技术要回答的就是这个问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之不足，提供一种真空管导流循环装置，能从根本上解决单孔盲管状真空管死水闷晒，高温结垢，间隙性吞吐换热的局面。达到大幅度提高真空管太阳热水系统的光热转换效率，降低真空管运行温度，减少辐射热损，以及内管结垢和炸管的机率。消除水箱死水区，提高系统的可得热产量和使用寿命。实现真空管系统集成，解决集储分离，满足多种方式建筑一体化安装的难题。真空管导流循环装置的推广应用，必将促进真空管的技术进步和产品的升级换代，为开发全新一代建筑一体化产品和中国真空管走向世界，扫除了一直未能攻克的技术障碍。推动我国真空管产业踏上新的台阶。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是应用数学、流体力学、传热学的基础理论及方法，以已知的双层玻璃真空管管口直径为控制标准，在玻璃真空管单孔盲管端头 处安装一个“玻璃真空管导流循环罩”，简称为“导流罩”。“导流罩”向真空管内管插入一块纵向断面为“余切曲线”的隔板，并将其隔断为上下两个互不相通的部分。隔板的上方，称为“热水出口通道”。隔板的下方称为“冷水进口通道”。“余切曲线”的“拐点”落在玻璃真空管的中轴线上。隔板的管外部分，其左、右、后三向侧边构成梯形断面的圆台型“罩体”。“罩体”底边与玻璃真空管管口端头相吻合的部分为“环状密封圈”。管内、外有机组合体统称为“玻璃真空管导流循环罩”。在“导流罩”的外面，套上一个内腔与圆台型“导流罩”外包边几何尺寸相吻合，并从圆台型“导流罩”外侦愐中部，被密封隔板完全隔断为上、下两个仓室的“盒”状连接器，称为“上、下集管联接盒”，简称为“集管盒”。“集管盒”的上、下两个仓室与“导流罩”的冷、热水进出口相对连接，上仓室为“热水过渡仓”，盒体上方向设有带螺纹管道接口的“热水出水口”;下仓室为’冷水过渡仓”，盒体下方向同样设有带螺纹管道接口的“冷水进水口”。盒体内外、壳之间为绝热保温层。整个“导流罩”和“集管盒”均用无毒、防腐、隔热、耐候性良好的材料，按标准化、模块化、系列化的要求成型制造。“导流罩”和“集管盒”两大部件，共同构成本专利技术真空管导流循环装置的核心组件。将“导流罩”的“余切曲线”隔板插入到玻璃真空管的内管后，在确保“余切曲线”隔板两侧与真空管内管壁柔性密封吻合，以及“导流罩”的环状密封圈与玻璃真空管管口结合部完全重合、密封、对接的前提下，将“导流罩”与真空管固化牢靠连接。按上述程序安装好“导流罩”的玻璃真空管，由于已将单孔盲肠状的双层玻璃真空管的管口，用插入的“余切曲线”隔板进行“一分为二”的改造，形成冷、热水专用进、出口通道之后，就使该管自动建立起宏观温差自然循环的换热机制。但是，仅安装了 “导流罩”的双层玻璃真空管，只能适用于传统型高位圆卧水箱真空管太阳热水器的技术改造，还不具备实现系统集成，集储分离，横向插入安装使用的必要条件。为了解决这一系列难题，我们还必须在“玻璃真空管导流循环罩”的外面，再安装上本专利技术的另一个重要组成部件“集管盒”。这样，我们就能得到一个全新的，实现了系统集成的基础单元总成部件。这个由真空管加“导流罩”和“集管盒”组合而成的基础单元系统，由于自身已经具备了所有“集热器”的基本特性，即能利用自身的自然循环换热机制，源源不断的采集太阳辐照能，并通过一个冷水进水口和一个热水出水口，与同类型的其他真空管“集热器”，通过纵向，或横向并列安装，进行并联、串联，或并、串联组合，构成规模大小不等，运行机制不同，产热水量多少有别的太阳能集热器阵列。并通过上、下循环管与水箱构建成集储分离，自然循环、强制循环、定温补水(放水)、直流式多种循环方式的家用或集体共用的新型真空管太阳热水系统。故我们将该单元总成部件命名为“玻璃真空管导流循环集热器”。具备自然循环换热机制的“玻璃真空管导流循环集热器”总成部件，实现了真空管自然循环功能的系统集成，有效的提高了系统的光热转换效率，解除了真空管死水闷晒，单口吞吐换热的局面。降低了真空管循环换热的运行温度，减少了辐射热损，以及内管结垢和发生炸管的机率，提高了热水的产量和质量。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种真空管导流循环装置，由已知的单孔盲管状双层玻璃真空管(1)、“导流罩”(5)、“集管盒”(11)组合而成。其特征在于“导流罩”(5)安装在双层玻璃真空管(1)的单孔盲管端头上，“集管盒”(11)套装在“导流罩”(5)的外面。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：涂济民，柯琳，
申请(专利权)人：涂济民，柯琳，
类型：发明
国别省市：
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