专利名称：热管式真空管太阳能空气集热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能集热设备，特别涉及一种热管式真空管太阳能空气集热器。
背景技术：
目前的真空管空气集热器采用的换热方式一般是在真空管中插入U型金属管，通过U型管中空气的流动将真空管吸收的热量带走，如专利号为200420038934.6的中国实用新型专利公开的“一种分体式真空管太阳能热水器”；由于真空管的直径小，一般为37～47mm，内插的U型管直径也相应较小，因此内部空气流动阻力很大，造成换热系统中风机功耗很大，系统的净得热相对较低。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种结构简单、实施方便，空气流动阻力小，功耗较小，系统净得热较低的热管式真空管太阳能空气集热器。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现一种热管式真空管太阳能空气集热器，包括真空管和空气主流道，所述真空管插在主流道边缘，其特征在于所述真空管内插有热管，所述热管的蒸发端在真空管内，热管的冷凝端位于主流道中。
所述热管采用金属材料制成；典型的热管由管壳、吸液芯(对于重力热管，该部分为真空)和端盖组成，将管内抽成1.3×(10-1～10-4)Pa的负压后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封；管的一端为蒸发段(加热段)，另一端为冷凝段(冷却段)，根据应用需要在两段中间可布置绝热段。当热管的一端受热时毛细芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环，热量由热管的一端传至另一端。热管在实现这一热量转移的过程中，包含了以下六个相互关联的主要过程(1)热量从热源通过热管管壁和充满工作液体的吸液芯传递到(液—汽)分界面；(2)液体在蒸发段内的(液—汽)分界面上蒸发；(3)蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段；(4)蒸汽在冷凝段内的汽，液分界面上凝结；(5)热量从(汽—液)分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源；(6)在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。
所述端盖采用旋压封头结构。
真空管插在主流道边缘，与主流道之间采用柔性材料密封圈联结，采用两道密封方式。与主流道内边的密封采用可以耐高温的材料，与主流道外侧之间的密封可以采用普通耐温材料。热管与真空管的连接可采用金属垫圈或环，金属圈或环的材料可以是铜或不锈钢及铝，以承受空晒引起的真空管内的高温，垫圈的内直径等于热管的外直径，采取过盈配合的方式，垫圈的厚度在10～20mm之间。热管与主空气流道之间没有配合密封件。主流道要采用玻璃棉或矿物棉做保温，保温层厚度在50～75mm之间。
为了强化换热，提高换热效率，可以在真空管与插管之间加入金属肋片；金属肋片的厚度为1～2mm，材料用铝和铜，长度与真空管长度相当。
主流道与风机相连接。工作时打开风机，空气通过热管冷凝端，通过强迫对流将真空管吸收的太阳辐照带走。热管起到将真空管吸收的热量传到主流道中的作用。
本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果本太阳能空气集热器的吸热部分采用热管代替现有的U型管，空气换热流道中的阻力明显降低，从而减少了换热系统中风机的工作电耗，提高了系统的净得热。同时，热管与流道之间采用金属件进行连接，避免了空气加热器的高温对密封部分的损伤和流道漏气，气密性更好，使用稳定性更好。
图1是本实用新型热管式真空管太阳能空气集热器的结构示意图。
图2是图1所示太阳能空气集热器的真空管、热管与主流道的连接示意图。
图3是是本实用新型热管式真空管太阳能空气集热器另一结构的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1图1～图2示出了本实用新型的一种实施方式，由图1可见，一种热管式真空管太阳能空气集热器，包括真空管1，所述真空管1插在主流道2边缘，与主流道2之间采用柔性材料密封圈联结，采用两道密封方式，具体结构见图2，真空管与主流道内边的密封采用可以耐高温的材料3(如硅橡胶)，与主流道外侧之间的密封可以采用普通耐温材料4(如三元乙丙橡胶)。所述真空管内插有热管5，所述热管5由管壳、吸液芯和端盖组成，所述端盖采用旋压封头结构，将管内抽成1.3×(10-1～10-4)Pa的负压后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封；管的一端为蒸发端(加热端)，另一端为冷凝端(冷却端)，所述热管5的蒸发端在真空管1内，热管5的冷凝端位于主流道2中。热管5与真空管1的连接采用金属垫圈6，如图2所示，金属垫圈6的材料可以是铜或不锈钢及铝，以承受空晒引起的真空管1内的高温，金属垫圈6的内直径等于热管5的外直径，采取过盈配合的方式，金属垫圈6的厚度在10～20mm之间。热管5与主流道2之间没有配合密封件。主流道2要采用玻璃棉或矿物棉做保温，保温层厚度在50～75mm之间。
实施例2图4示出了本实用新型的另一种实施方式，由图4可见，本实施例除下述特征外同实施例1在真空管1与热管5之间加入金属肋片7，金属肋片7的厚度为1～2mm，材料用铝和铜，长度与真空管1长度相当。采取这种结构可强化换热，提高换热效率。
权利要求1.一种热管式真空管太阳能空气集热器，包括真空管和空气主流道，所述真空管插在主流道边缘，其特征在于所述真空管内插有热管，所述热管的蒸发端在真空管内，热管的冷凝端位于主流道中。
2.根据权利要求1所述的热管式真空管太阳能空气集热器，其特征在于所述热管由管壳、吸液芯和端盖组成；或仅由管壳和端盖组成。
3.根据权利要求1所述的热管式真空管太阳能空气集热器，其特征在于所述热管一端为蒸发段，另一端为冷凝段，所述蒸发段与冷凝段之间设置有绝热段。
4.根据权利要求1所述的热管式真空管太阳能空气集热器，其特征在于所述真空管插在主流道边缘，与主流道之间采用柔性材料密封圈联结。
5.根据权利要求4所述的热管式真空管太阳能空气集热器，其特征在于所述真空管与主流道内边的密封采用耐高温材料，与主流道外侧之间的密封采用普通耐温材料。
6.根据权利要求1所述的热管式真空管太阳能空气集热器，其特征在于所述热管与真空管的连接采用金属垫圈，金属垫圈的材料是铜或不锈钢及铝，垫圈的内直径等于热管的外直径，采取过盈配合的方式。
7.根据权利要求6所述的热管式真空管太阳能空气集热器，其特征在于所述金属垫圈的厚度范围为10～20mm。
8.根据权利要求1所述的热管式真空管太阳能空气集热器，其特征在于所述主流道采用玻璃棉或矿物棉保温，保温层厚度在50～75mm之间。
9.根据权利要求1～8任一项所述的热管式真空管太阳能空气集热器，其特征在于在真空管与热管之间加入金属肋片。
专利摘要本实用新型提供一种热管式真空管太阳能空气集热器，包括真空管，所述真空管插在主流道边缘，所述真空管内插有热管，所述热管的蒸发端在真空管内，热管的冷凝端位于主流道中。本太阳能空气集热器采用热管代替现有的U型管，空气换热流道中的阻力明显减小，从而减少了换热系统中风机的工作电耗，提高了系统的净得热。同时，热管与流道之间采用金属件进行连接，避免了空气加热器的高温对密封部分的损伤和流道漏气，气密性更好，使用稳定性更好。
文档编号F24J2/32GK2823915SQ200520065009
公开日2006年10月4日 申请日期2005年9月27日 优先权日2005年9月27日
发明者杨晓西, 杨敏林, 丁栴, 左远志 申请人:东莞理工学院