CN201555481U - 光能板式热管 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种光能板式热管。所述光能板式热管包括：由真空室壳体、真空玻璃密封组成的管壳，以及于该管壳的真空室内设置的吸液芯和工作液体。本实用新型的光能板式热管的热量直接在吸液芯表面的(汽—液)分界面上使液体蒸发，蒸汽直接在换热器的内表面冷却凝结，均没有热管管壁及吸热芯的热阻及流动阻力，没有加热空气的环节，进一步节约热能，并且体积小、重量轻，易于安装、推广。

Description

光能板式热管
技术领域
本实用新型涉及热管领域，特别涉及一种光能板式热管。
背景技术
普通太阳能热管热水器的热管由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽成1.3×10-1Pa～1.3×10-4Pa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管中的液体蒸发汽化，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。如此循环不已，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。
其存在的缺点是：
1、普通的热管的热量是先通过热管管壁、而后通过充满工作液的吸液芯传递到(液---气)分界面的，存在一定的热阻及流动阻力，损失一部分热能。
2、普通热管式太阳能热水器是在真空管内表面加热后，产生的热空气把真空管内的热管加热，又损失了部分热能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有热管存在一定的热阻及流动阻力，损失热能及体积过大等的技术问题，提供了一种光能板式热管。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种光能板式热管，包括：由真空室壳体、真空玻璃密封组成的管壳，以及于该管壳的真空室内设置的吸液芯和工作液体。
根据本实用新型提供的光能板式热管一优选技术方案是：所述吸液芯抵靠于真空室壳体一侧。
根据本实用新型提供的光能板式热管一优选技术方案是：所述真空室壳体外侧设置一隔热层。
根据本实用新型提供的光能板式热管一优选技术方案是：所述隔热层外侧设置隔热层罩。
根据本实用新型提供的光能板式热管一优选技术方案是：所述真空室与换热器相连通。
根据本实用新型提供的光能板式热管一优选技术方案是：所述真空室壳体与真空玻璃连接处采用密封圈密封。
根据本实用新型提供的光能板式热管一优选技术方案是：所述真空室内为负压状态，其压力为1.3×10-1Pa～1.3×10-4Pa。
根据本实用新型提供的光能板式热管一优选技术方案是：所述吸液芯采用毛细多孔材料制得。
根据本实用新型提供的光能板式热管一优选技术方案是：所述吸液芯表面涂有光敏涂层。
本实用新型的有益的技术效果是：
(1)热量直接在吸液芯表面的(汽液)分界面上使液体蒸发，蒸汽直接在换热器的内表面冷却凝结，均没有热管管壁及吸热芯的热阻及流动阻力。
(2)没有加热空气的环节，进一步节约热能。
(3)体积小、重量轻，易于安装、推广。
附图说明
图1是光能板式热管的结构图；
图2是图1中I处的局部放大结构图；
图3是图1中II处的局部放大结构图；
图4是实施例中利用光能板式热管的太阳能热水器侧视剖视图；
图5是实施例中利用光能板式热管的太阳能热水器主视剖视图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型做详细说明。
本实施例是将本实用新型的光能板式热管应用到太阳能热水器领域。
请参照图1至图5，太阳能板式热管热水器由水箱9及光能板式热管10组成。其中光能板式热管由真空室壳体4、真空玻璃6、密封圈8密封连接、组成管壳，内置帖服与真空室壳体4的吸液芯5。其内部是被抽成1.3×10-1Pa～1.3×10-4Pa的负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。吸液芯由毛细多孔材料构成。当吸液芯5表面受热时，其热量传递给吸液芯内的工作介质，其内部毛细结构中的工作介质迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向换热器1，并且释放出热量使水箱中的水加热，蒸汽凝结成液体，液体再沿换热器1的管壁流入真空室7内的吸液芯内，多孔材料靠毛细力的作用流至吸液芯5的表面而受热再蒸发，如此循环不止。
热管的基本工作包含了以下四个相互关联的主要过程：
(1)阳光通过真空玻璃照射到充满工作液体的吸液芯表面，受热后其热量传递到吸液芯表面的(液---汽)分界面；
(2)液体在吸液芯表面的(液---汽)分界面上蒸发；
(3)真空室内的蒸汽从真空室流到换热器；
(4)蒸汽在换热器内表面上凝结并经管壁流回真空室内的吸液芯。
其与普通热管的区别在于：
热量直接在吸液芯表面的(汽---液)分界面上使液体蒸发，蒸汽直接在换热器的内表面冷却凝结，均没有热管管壁及吸热芯的热阻及流动阻力，节省加热空气的环节，进一步节约热能，体积小、重量轻，易于安装、推广。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种光能板式热管，其特征在于，所述光能板式热管包括：由真空室壳体(4)、真空玻璃(6)密封组成的管壳，以及于该管壳的真空室(7)内设置的吸液芯(5)和工作液体。
2.根据权利要求1所述的光能板式热管，其特征在于，所述吸液芯(5)抵靠于真空室壳体(4)一侧。
3.根据权利要求2所述的光能板式热管，其特征在于，所述真空室壳体(4)外侧设置一隔热层(3)。
4.根据权利要求3所述的光能板式热管，其特征在于，所述隔热层(3)外侧设置隔热层罩(2)。
5.根据权利要求2至4所述的任一项光能板式热管，其特征在于，所述真空室(7)与换热器(1)相连通。
6.根据权利要求5所述的光能板式热管，其特征在于，所述真空室壳体(4)与真空玻璃(6)连接处采用密封圈(8)密封。
7.根据权利要求1所述的光能板式热管，其特征在于，所述真空室(7)内为负压状态，其压力为1.3×10-1Pa～1.3×10-4Pa。
8.根据权利要求1所述的光能板式热管，其特征在于，所述吸液芯(5)采用毛细多孔材料制得。
9.根据权利要求1所述的光能板式热管，其特征在于，所述吸液芯(5)表面涂有光敏涂层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106595076A (zh) * 2016-11-11 2017-04-26 李渊 一种能直接生成高温蒸汽的太阳能集热系统
CN110617635A (zh) * 2019-03-14 2019-12-27 山东大学 一种提高毛细部件毛吸力的太阳能集热器

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