CN2470757Y - 热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构 - Google Patents

热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构 Download PDF

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Abstract

一种热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构,至少包括有一个其蒸发段插设并密封于真空玻璃管内的热管,在热管与真空玻璃管的内壁间设有传热肋片;该传热肋片为片状良导热体,该片状良导热体圈绕成具有一定弹性撑张力的环状,所述的热管的蒸发段则夹设于两层片状良导热体之间,双侧形成沿轴向线接触。本实用新型可利用最简单的结构,最容易安装的工艺,实现较佳的传热效率。

Description

热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构
本实用新型有关一种太阳能的利用，具体地讲是一种热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构。
采用真空技术收集太阳能是近年应用较为广泛的技术。其结构大体上包括有一全玻璃真空管，热管的蒸发段插设于该全玻璃真空管内，以导出全玻璃真空管内吸收的热量。为增强热管与全玻璃真空管间的热交换，通常的作法是通过一个热传导装置与热管连接起来，通过该热传导装置吸收全玻璃真空管内的热量，并将之传导于热管的蒸发段。长期的实践证明，在热量由吸热体传向热管的过程中，热传导装置对这个传热结构起着决定性的作用，其结构的合理性对热管式全玻璃直空太阳能集热管的性能有较大的影响。
目前常用的全玻璃真空管的热传导装置是一种单圆柱状的传热肋片，这种圆柱状的传热肋片尽可能地贴靠于玻璃管的内壁，以最大限度地吸收热量。该圆柱状肋片同时将热管顶紧于玻璃管内一侧，并与热管的蒸发段形成沿玻璃管轴线方向的线接触，如图1所示。这种单圆柱状的传热肋片，结构简单，成为目前最为常用的热传导装置。但是，这种单圆柱状传热肋片与热管的蒸发段仅呈线状接触点，且与全玻璃真空管内壁接触不紧，因此其传热的效率较低。另外单圆柱状的传热肋片与热管的连接结构，必然会使得传热肋片在图1中的A段和B段不能与玻璃管的内壁相互贴触，而产生较大的间隙，从而使得该部分的热量不能最大限度地被传热肋片所吸取，因此这种结构的热传导装置的热效率较低。
另一种较为常用的热传导装置如图2所示，其包括有双半圆柱状的传热肋片，热管的蒸发段则如图2夹设于双半圆柱状传热肋片的中间。这种双半圆柱状的传热肋片曲面部分能完全地贴紧于玻璃管的内壁，实现最大限度地吸取热量的效果。由于两双半圆柱状传热肋片的形状是相对固定的，因此，两者间的连接是将平直段焊接，并将热管的蒸发段圈围于该平直段的中央的凹入处。这种热传导装置结构明显较为复杂，为保证双半圆柱状传热肋片尽可能地贴靠于玻璃管内壁，须较为严格的尺寸控制，从而增加其制造及安装的难度。另外，这种双半圆柱状的传热肋片中央的凹处与热管之间没有直接的贴触连接，且通过肋片的传导距离过长，因此其传热的效果也不是最佳。
本实用新型的目的在于提供一种热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构，利用最简单结构，最容易安装的工艺，实现较佳的传热效率。
本实用新型的目的是这样实现的：一种热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构，至少包括有一个其蒸发段插设于真空玻璃管内的热管，在热管与真空玻璃管的内壁间设有传热肋片；其特征在于所述的传热肋片为片状良导热体，该片状良导热体圈绕成具有一定弹性撑张力的环状，所述的热管的蒸发段则夹设于两层片状良导热体之间，双侧形成沿轴向线接触。
所述的圈绕成环状的片状良导热体最佳为具有高热传导系数的金属片。该圈绕环状的金属片最佳为铜片。所述的圈绕成环状的片状良导热体可呈螺旋状，也可呈双圆柱状。所述的圈绕成螺旋状的片状良导热体至少应圈绕1.3周，最佳应圈绕1.5至2.5周。所述的圈绕成双圆柱状的片状良导热体的每一圆柱面上设有弹性开口。所述的热管的蒸发段还可以至少有一侧与良导热体焊连接。
本实用新型效果是显著的，其一，本实用新型中，利将一良导热片圈绕呈螺旋状，使得该良导热体因其螺旋形状所具有的向外撑张的特性，可以使得该良导热片能始终保持于向外的扩张状态，而能在全圆周上紧贴于玻璃管的内壁，从而提高本实用新型的传热效率；其二，本实用新型中，热管插入螺旋状的两层良导热片之间，即可利用良导热片的弹性将其夹紧定位，又能形成与良导热片的双侧接触连接，可以大大地提高热传导效率；其三，本实用新型中，将片状的良导热体直接圈绕，再插入玻璃管内即可完成导热装置的制造与安装特别简单。
附图图面说明：
图1热管式全玻璃太阳能真空集热管的一种常用传热结构剖面图；
图2热管式全玻璃太阳能真空集热管的另一种常用传热结构剖面图；
图3本实用新型实施例1的结构示意图；
图4本实用新型实施例1的A-A剖面图；
图5本实用新型实施例2的示意图；
图6本实用新型实施例2的另一种实施方式示意图；
图7本实用新型实施例3的示意图。
图8本实用新型实施例4的示意图。
图9本实用新型实施例5的示意图。
下面结合实施例及附图详细说明本实用新型如下：
实施例1
如图3、图4所示，本实用新型包括有其蒸发段21插设于全玻璃真空管1内的热管2，在热管2与全玻璃真空管1的内壁间设有传热肋片；所述的传热肋片为片状良导热体3，该片状良导热体3圈绕成具有一定弹性撑张力的环状，所述的热管2的蒸发段21则夹设于两层片状良导热体3之间，双侧形成沿轴向线接触。
如图4所示，本实施例中，所述的圈绕成环状的片状良导热体3可为螺旋状。该片状良导热体3圈绕呈螺旋状所形成的弹性撑张力，使得该良导热体3因其螺旋形状具有的向外撑张的特性，从而使得该良导热片3能始终保持向外的扩张状态，而能在全圆周上紧贴于全玻璃真空管1的内壁，从而提高了本实用新型的传热效率；而且，热管2插入螺旋状的两层良导热片3之间，即可利用良导热片3的弹性将其夹紧定位，又能形成与良导热片3的双侧接触连接，可以大大地提高热传导效率。
本实用新型的圈绕成螺旋状的片状良导热体3最好为具有高热传导系数的金属片，在本实施例中，该片状良导热体3为铜片。
为保证该片状良导热体3圈绕成螺旋状所形成的弹性撑张力能够将该片状良导热体3在全圆周上紧贴于全玻璃真空管1的内壁，并将热管2夹紧定位于螺旋状的两层良导热片3之间，使热管2形成与良导热片形成双侧紧密接触连接，提高热传导效率；本实用新型的圈绕成螺旋状的片状良导热体3至少应沿全玻璃真空管1的内壁圈绕1.3周，该片状良导热体3最佳应圈绕1.5至2.5周。在本实施例中，圈绕成螺旋状的片状良导热体3沿全玻璃真空管1的内壁圈绕2周。
本实施例在实施时，只需将片状的良导热体3直接圈绕2周，插入全玻璃真空管1内，再将热管2的蒸发段21插入圈绕成螺旋状的片状良导热体3的两层之间，即可完成。由于圈绕成螺旋状的片状良导热体3具有一定的舒张弹性，因此在安装时，对该片状的良导热体3的尺寸没有严格的要求，圈绕成螺旋状的片状良导热体3可很容易的插入全玻璃真空管1内，并在弹性撑张力的作用下，紧贴于全玻璃真空管1的内壁，因而，本实施例的导热装置的制造与安装工艺都特别简单。
实施例2
本实施例的基本结构与实施例1相同，在此不再赘述。
本实施例与实施例1的区别在于，如图5所示，在本实施例中，圈绕成螺旋状的片状良导热体3沿全玻璃真空管1的内壁圈绕1.5周。
本实施例在实施时，首先将片状的良导热体3圈绕成螺旋状，插入全玻璃真空管1内，由于圈绕成螺旋状的片状良导热体3具有一定的舒张弹性，因此在安装时，对该片状的良导热体3的尺寸没有严格的要求，圈绕成螺旋状的片状良导热体3可很容易的插入全玻璃真空管1内，并在弹性撑张力的作用下，紧贴于全玻璃真空管1的内壁。这样极大提高了全玻璃真空管1与良导热体3的导热效率。再将热管2插入螺旋状的两层良导热片3之间，即可利用良导热片3的弹性将其夹紧定位，又能形成与良导热片3的双侧接触连接，可以大大地提高热传导效率。本实施例只需一片状良导热体3即可完成全玻璃真空管1与热管2间传热效率极高的热传导，不但结构简单，而且制造工艺与安装工艺都特别简单。
如图6所示，为增大所述的圈绕呈螺旋状片状良导热体3所形成的弹性撑张力，使本实施例的传热效率更好，该圈绕成螺旋状的片状良导热体3可沿全玻璃真空管1的内壁圈绕2.5周。
实施例3
本实施例的基本结构与实施例相同，在此不再赘述。
如图7所示，本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中，热管2有一侧可与片状良热导体3焊连接。在实施时，首先将热管2焊接于片状热导体3的一侧，再将片状热导体3圈绕成螺旋状，插入全玻璃真空管1内。
由于本实施例的基本结构与实施例1相同，因此，本实施例同样具有实施例1的有益效果，在此不再详述。
实施例4
如图8所示，本实施例包括有其蒸发段21插设于全玻璃真空管1内的热管2，在热管2与全玻璃真空管1的内壁间设有片状良导热体3，该片状良导热体3圈绕成具有一定弹性撑张力的环状，所述的热管2的蒸发段21则夹设于两层片状良导热体3之间，双侧形成沿轴向线接触。
如图8所示，本实施例中，所述的圈绕成环状的片状良导热体3可由两片良导体构成，该两片良导体沿全玻璃真空管1的内壁圈绕成双圆柱状。该圈绕成双圆柱状的片状良导热体3的圆柱面上设有弹性开口31、弹性开口32。该片状良导热体3圈绕成双圆柱状所形成的弹性撑张力，使得该良导热体3因其螺旋形状具有的向外撑张的特性，从而使得该良导热片3能始终保持于向外的扩张状态，而能在全圆周上紧贴于全玻璃真空管1的内壁，从而提高了本实用新型的传热效率；而且，热管2插入螺旋状的两层良导热片3之间，即可利用良导热片3的弹性将其夹紧定位，又能形成与良导热片3的双侧接触连接，可以大大地提高热传导效率。
本实施例在实施时，只需将片状的良导热体3直接圈绕成双圆柱状，插入全玻璃真空管1内，再将热管2的蒸发段21插入圈绕成双圆柱状的片状良导热体3的两层之间，即可完成。由于圈绕成双圆柱状的片状良导热体3圆柱面上设有弹性开口31、弹性开口32，因而该圈绕成双圆柱状的片状良导热体3具有一定的舒张弹性；在安装时，对该片状的良导热体3的尺寸没有严格的要求，圈绕成双圆柱状的片状良导热体3可很容易的插入全玻璃真空管1内，并在弹性撑张力的作用下，紧贴于全玻璃真空管1的内壁，因此，本实施例的导热装置的制造与安装工艺都特别简单。
在本实施例中，也可先将热管2焊接于片状良热导体3其中一片良热导体的一侧，再将片状良热导体3圈绕成双圆柱状，插入全玻璃真空管1内，在此不再详述。
实施例5
本实施例的基本结构与实施例相同，在此不再赘述。
如图9所示，本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中，有两段热管2的蒸发段21插设于圈绕成环状的两层片状良热导体3之间。
本实施例可应用于采用U形热管2或插入两个热管2的热管式全玻璃太阳能真空集热管中。
由于本实施例的基本结构与实施例1相同，因此，本实施例同样具有实施例1的有益效果，在此不再详述。
上述实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用于说明本实用新型，而并非用于限制本实用新型。

Claims (9)

1、一种热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构，至少包括有一个其蒸发段插设并密封于真空玻璃管内的热管，在热管与真空玻璃管的内壁间设有传热肋片；其特征在于所述的传热肋片为片状良导热体，该片状良导热体圈绕成具有一定弹性撑张力的环状，所述的热管的蒸发段则夹设于两层片状良导热体之间，双侧形成沿轴向线接触。
2、根据权利要求1所述的一种热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构，其特征在于所述的圈绕成环状的片状良导热体最佳为具有高热传导系数的金属片。
3、根据权利要求2所述的一种热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构，其特征在于所述的圈绕环状的金属片最佳为铜片。
4、根据权利要求1所述的一种热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构，其特征在于所述的圈绕成环状的片状良导热体可呈螺旋状。
5、根据权利要求1所述的一种热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构，其特征在于所述的圈绕成环状的片状良导热体至少可呈双圆柱状。
6、根据权利要求5所述的一种热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构，其特征在于所述的圈绕成双圆柱状的片状良导热体的每一圆柱面上设有弹性开口。
7、根据权利要求4所述的一种热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构，其特征在于所述的圈绕成螺旋状的片状良导热体至少应圈绕1.3周。
8、根据权利要求4所述的一种热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构，其特征在于所述的圈绕成螺旋状的片状良导热体最佳为圈绕1.5至2.5周。
9、根据权利要求1所述的一种热管式全玻璃太阳能真空集热管的传热结构，其特征在于所述的热管的蒸发段还可以至少有一侧与良导热体焊连接。
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