CN202660789U - 一种热管式真空管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种热管式真空管，主要涉及一种用于集热的热管式真空管，属于太阳能电热水器技术领域。其包括热管冷凝段、金属封盖、热管蒸发段、玻璃管、金属吸热板、消气剂；玻璃管内部设置有金属吸热板，金属吸热板内设置热管蒸发段，热管蒸发段的一段与热管冷凝段连接，玻璃管上还设置有消气剂；所述玻璃管的一段端口由金属封盖封闭，金属封盖的直径不大于玻璃管的外径。本实用新型制备的热管式真空管集热效率高，使用寿命长，受环境温度影响小，冬季也能保证高效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热管式真空管，主要涉及一种用于集热的热管式真空管，属于太阳能电热水器技术领域。
背景技术
热管式真空太阳能集热管（简称热管式真空管或热管真空管），是金属吸热体太阳能真空集热管的一种，热管真空管具备了全玻璃真空管良好的集热和保温性能，以及平板式集热器金属的良好导热性能和机械强度，并且它以热管作为核心传热原件，具有其它类型的太阳能集热产品不可替代的优势。热管真空管产品在太阳能光热领域的应有已经有20多年的历史，因其生产技术要求较高，生产工艺复杂，并且以铜和铝为主要材料，成本高于玻璃真空管产品，一直以来市场应用相对较少，目前，太阳能集热产品应用范围不断扩大，市场对太阳能集热产品的要求越来越高，热管真空管太阳能产品已逐渐被用户认可。
热管真空管上使用的热管是紫铜重力热管（也称为热虹吸管，特点是管内没有吸液芯），热管内部充注有专用热管工质，经排气处理后封闭为真空状态，。热管以焊接在其上的金属封盖为界分为冷凝段和蒸发段两部分，金属封盖和玻璃管封接经排气处理后形成真空管，热管蒸发段和焊接其上的金属吸热板封装在真空管内。热管蒸发段用来吸收吸热板采集到的太阳能热量并传递到冷凝段，冷凝段再将太阳能热量传递给被加热的工质。
金属吸热板是热管式真空管的核心部件，其性能直接决定热管式真空管的热性能。目前市场上的热管式真空管所采用的集热板一般为无氧铜吸热板或铜—铝复合吸热板，吸热板表面采用磁控溅射工艺形成高吸收率、低发射率的选择性吸收涂层。吸热板与热管通过超声焊接或激光焊接结合在一起或嵌套在一起，确保热量快速传导。
将膨胀系数差别很大的金属盖和玻璃管封接在一起是热管式真空管产品的一个关键技术。玻璃—金属封接技术大体可分为两种：一种是熔封，也称为火封，它是借助一种热膨胀系数介于金属和玻璃之间的过渡材料，利用火焰将玻璃熔化后封接在一起；另一种是热压封，也称为固态封接，它是利用一种塑性较好的金属作为焊料，在加热加压的条件下将金属封盖和玻璃管封接在一起。因为热压封技术具有封接温度低、封接速度快、封接材料匹配要求低等优点，所以目前国内玻璃—金属封接大都采用热压封技术，热压封使用的焊料有铅、铝等。
为了使真空集热管长期保持良好的真空性能，热管式真空集热管内一般应同时放置蒸散型消气剂和非蒸散型消气剂两种。蒸散型消气剂在高频激活后被蒸散在玻璃管的内表面上，像镜面一样，主要作用是提高真空集热管的初始真空度；非蒸散型消气剂是一种常温激活的长效消气剂，主要作用是吸收管内各部件工作时释放的残余气体，保持真空集热管的长期真空度。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足之处，提供一种热管式真空管，其玻璃管与金属封盖连接处的最大外径不大于玻璃管的外径，大大减少集热器安装面积，在同样的可安装面积下可获得更大的净采光面积，提高集热器的能效，更可为安装面积有限的用户提供集热器，满足其太阳能集热的需求。
按照本实用新型提供的技术方案，一种热管式真空管，包括热管冷凝段、金属封盖、热管蒸发段、玻璃管、金属吸热板、消气剂；玻璃管内部设置有金属吸热板，金属吸热板内设置热管蒸发段，热管蒸发段的一段与热管冷凝段连接，玻璃管上还设置有消气剂；
所述玻璃管的一段端口由金属封盖封闭，金属封盖的直径不大于玻璃管的外径。
所述玻璃管外部还安装有弹簧支架，弹簧支架用于固定热管式真空管。
本实用新型具有如下优点：本实用新型制备的热管式真空管集热效率高，使用寿命长，受环境温度影响小，冬季也能保证高效率。其采用金属封接热管式真空集热管，热容小、启动快，尤其适合应用于太阳能空调；其超导介质传热，玻璃管内不走水，有效防止水结垢和冻结；集热管冷凝头与水不直接接触，更换集热管时不影响系统运行，维护方便；集热模块水阻小，水泵能耗低；承压运行，工作压力为0.6Mpa。
附图说明
图1 本实用新型结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种热管式真空管，包括热管冷凝段1、金属封盖2、热管蒸发段3、玻璃管4、金属吸热板5、消气剂6；玻璃管4内部设置有金属吸热板5，金属吸热板5内设置热管蒸发段3，热管蒸发段3的一段与热管冷凝段1连接，玻璃管4上还设置有消气剂6；
所述玻璃管4的一段端口由金属封盖2封闭，金属封盖2的直径不大于玻璃管4的外径。
所述玻璃管4外部还安装有弹簧支架7，弹簧支架7用于固定热管式真空管。
本实用新型热管式真空管集热器工作时，每支热管真空管都将太阳辐射能转换为热能，通过热管反复的汽—液相变循环过程将热量通过热管冷凝段传递给导热块（或导热套管），从而加热联集管内的系统循环工质，使集热系统工质的温度逐步上升，直至达到使用要求的。
热管式真空管集热器与普通真空管集热器除了集热管不同外，最大区别在于其集热器联集管。普通真空管集热器采用容积比较大的集热联箱将每支真空管直接联通，通过对流传热汇聚真空管采集到的热量。而热管真空管集热器的联集管和导热块（或导热套管）一起组成一套换热组件，只与热管进行热量交换，与真空管内部不直接连通，在实际应用中，集热器联集管没有渗漏隐患，可以承受较高的运行压力，即使个别集热管破损也不会影响整个集热器的运行，维护起来非常方便，因而特别适用于大中型太阳热水系统。
工作时，太阳光透过真空玻璃管照射内部吸热铝片上面的选择性吸收涂层，将光能转换为热能，吸热铝片中间插有热管，从而将热能传递给热管，热管内部的超导液迅速蒸发，将热量传递到顶部的冷凝端，然后再与流道内部的循环介质进行热交换，再将热量传递到水箱中。
与市面上常见的热管式真空管的区别在于，玻璃管与金属封盖连接处的最大外径不大于玻璃管的外径，大大减少集热器安装面积，在同样的可安装面积下可获得更大的净采光面积，提高集热器的能效，更可为安装面积有限的用户提供集热器，满足其太阳能集热的需求。
Claims (1)
1. 一种热管式真空管，包括热管冷凝段（1）、金属封盖（2）、热管蒸发段（3）、玻璃管（4）、金属吸热板（5）、消气剂（6）；玻璃管（4）内部设置有金属吸热板（5），金属吸热板（5）内设置热管蒸发段（3），热管蒸发段（3）的一段与热管冷凝段（1）连接，玻璃管（4）上还设置有消气剂（6）；其特征是：
所述玻璃管（4）的一段端口由金属封盖（2）封闭，金属封盖（2）的直径不大于玻璃管（4）的外径；所述玻璃管（4）外部还安装有弹簧支架（7），弹簧支架（7）用于固定热管式真空管。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105333632A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-02-17 | 海宁市欧派日能太阳能热水器有限公司 | 真空集热管 |
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