專利名稱：一種壁掛式太陽能雙級熱管集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種太陽能利用裝置，具體地說，涉及一種壁掛式太陽能雙級熱 管集熱器。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)保意識的增強，人們越來越多地采用了太陽能等綠色能源，太陽能熱水器 就是其中的一個典范。陽臺壁掛式太陽熱水器是將集熱器放置于室外、吸收太陽光，而水箱放置于室內(nèi) 的太陽熱水器。由于太陽集熱器與水箱分離，它安裝時只需占用自家陽臺空間，互不干擾， 適應(yīng)了現(xiàn)代城市高層建筑的安裝要求?，F(xiàn)在高層建筑屋頂正在向平改坡的趨勢發(fā)展，而新式坡屋頂樓房的大量建設(shè)將給 陽臺壁掛太陽能熱水器的發(fā)展帶來巨大的商機?，F(xiàn)有的集熱管式壁掛太陽能熱水器是較成熟的壁掛產(chǎn)品。但常規(guī)集熱管傳熱能力 的限制是陽臺壁掛太陽能的技術(shù)難點和問題，常規(guī)集熱管是靠管內(nèi)介質(zhì)液態(tài)和氣態(tài)的相變 傳遞汽化潛能，它受到溫度和循環(huán)相變速度的限制，成本高、存在有熱損，壽命不高。

實用新型內(nèi)容本實用新型需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種壁掛式太 陽能雙級熱管集熱器，它利用無相變傳熱，除具有普通集熱管的全部熱特性外，傳熱性能更 為優(yōu)越，具有均溫性能，帶熱負(fù)荷能力強，紫銅波紋管柔性強、可控溫傳熱，更適于太陽能熱 水器分體安裝。為解決上述問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案本實用新型一種壁掛式太陽能雙級熱管集熱器，所述雙級熱管集熱器為真空狀 態(tài)、由兩級熱管連接而成，一級熱管為紫金真空集熱管，由多根平行排列的紫金真空熱管構(gòu) 成，二級熱管為無機分子傳導(dǎo)熱管，兩級熱管通過雙級熱管集熱器連接體連接。所述紫金真空熱管一端封閉，另一端為集熱管冷凝端，所述集熱管冷凝端通過密 封卡塞封閉，紫金真空熱管內(nèi)為真空狀態(tài)，包括最外層的外玻璃管，所述外玻璃管內(nèi)設(shè)置有 內(nèi)玻璃管，所述內(nèi)玻璃管內(nèi)設(shè)置有金屬片，所述金屬片通過彈簧卡固定于內(nèi)玻璃管內(nèi)，所述 金屬片上設(shè)置有集熱管槽，所述集熱管槽內(nèi)裝插有紫銅無機分子集熱管芯，所述集熱管芯 的一端伸出紫金真空熱管形成集熱管冷凝端。所述無機分子傳導(dǎo)熱管為一個圓筒狀真空封閉容器，所述容器由容器壁和容器腔 體構(gòu)成，所述容器壁為紫銅波紋管殼，管殼內(nèi)壁上設(shè)置有毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)為管殼 內(nèi)壁上呈線性排列狀的多孔結(jié)構(gòu)，容器腔體內(nèi)、毛細(xì)結(jié)構(gòu)層中設(shè)置有傳熱介質(zhì)。所述雙級熱管集熱器連接體一邊設(shè)置有多個連接槽，連接體內(nèi)、垂直于連接槽安 裝所述二級熱管，所述一級熱管集熱管冷凝端安裝于連接槽內(nèi)、和所述二級熱管管殼連接。本實用新型采用雙級熱管結(jié)構(gòu)，一級熱管為紫金真空集熱管，二級集熱管為無機分子傳導(dǎo)熱管，兩級熱管通過雙級熱管集熱器連接體連接。整個集熱管均為真空狀態(tài)，一級 熱管實現(xiàn)集熱傳熱的功能，二級熱管實現(xiàn)控溫傳熱的功能，傳熱不需要介質(zhì)相變，靠分子熱 運動，即使有少量陽光也能迅速傳熱，傳熱快、傳熱效率高。本實用新型一級熱管正常日照一分鐘內(nèi)即可傳熱，二級熱管可控溫并將熱量傳至 水箱。二級集熱管管殼能隔離傳熱介質(zhì)和外部環(huán)境，且能維持通過管殼壁的不同壓力， 在介質(zhì)中來回地傳遞熱量.管殼內(nèi)壁有線性排列狀的多孔結(jié)構(gòu)，這就是毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，毛細(xì) 結(jié)構(gòu)層的主要用途是產(chǎn)生毛細(xì)管壓力來傳到傳熱介質(zhì).傳熱介質(zhì)被包含于管殼中的毛細(xì) 結(jié)構(gòu)層中，在管腔內(nèi)成飽和狀態(tài)。傳熱介質(zhì)是由多種無機元素的混合物組合而成，本身無 毒、無污染、無腐蝕性，有良好的相容性，介質(zhì)內(nèi)含有抑制氬、氧分子產(chǎn)生的元素，工作內(nèi)壓 較低，使用安全可靠。管殼采用紫銅金屬材料制成波紋狀管體，將傳熱介質(zhì)注入到元件腔體內(nèi)，經(jīng)密封 成型后即形成無機分子集熱管。無機分子傳導(dǎo)熱管內(nèi)的傳熱介質(zhì)受熱后，靠分子熱運動，利 用微粒子的高頻率振動(每秒2億次以上)將熱量由元件的一端迅速傳向另一端，在整個 傳熱過程中，元件呈現(xiàn)出無相變熱阻趨于零的熱超導(dǎo)特性，傳熱能力遠(yuǎn)高于普通金屬材料， 其當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)純銀的32000倍以上。本實用新型的有益效果有本實用新型雙級熱管集熱器利用無相變傳熱，除具有普通集熱管的全部熱特性 外，傳熱性能更為優(yōu)越1、均溫性能普通集熱管隨著集熱管長度增加，兩端會出現(xiàn)溫差，也即溫度下降。 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定溫差為rc。本實用新型所述雙級熱管集熱器隨著集熱管長度增加，不存在溫差現(xiàn)象，均溫性 能優(yōu)越。試驗證明，即使集熱管長度在125m，加熱端和散熱最遠(yuǎn)端溫差也為0。2、帶熱負(fù)荷能力強與普通集熱管相比，本實用新型所述雙級熱管集熱器具有超 強的帶熱負(fù)荷能力，遠(yuǎn)端溫度不會因為在集熱管的其它部位增加熱負(fù)荷而受影響。3、紫銅波紋管柔性強、可控溫傳熱，更適于太陽能熱水器分體安裝。本實用新型利用利用真空熱管集熱，內(nèi)置無機分子集熱管芯，把高溫環(huán)境中的熱 量傳給無機分子傳導(dǎo)集熱管、傳導(dǎo)集熱管迅速將熱量傳入水箱，特別在多云，輻射強度低的 情況下，啟動傳熱快。熱效率更高。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型所述紫金真空熱管結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型所述無機分子傳導(dǎo)熱管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型一種壁掛式太陽能雙級熱管集熱器，所述雙級熱管集熱 器為真空狀態(tài)、由兩級熱管連接而成，一級熱管為紫金真空集熱管1，由多根平行排列的紫 金真空熱管構(gòu)成，二級熱管為無機分子傳導(dǎo)熱管2，兩級熱管通過雙級熱管集熱器連接體3連接。無機分子傳導(dǎo)熱管連接水箱4。如圖2所示，所述紫金真空熱管一端封閉，另一端為集熱管冷凝端1-1，所述集 熱管冷凝端通過密封卡塞1-2封閉，紫金真空熱管內(nèi)為真空狀態(tài)，包括最外層的外玻璃管
1-3，所述外玻璃管內(nèi)設(shè)置有內(nèi)玻璃管1-4，所述內(nèi)玻璃管內(nèi)設(shè)置有金屬片1-5，所述金屬片 通過彈簧卡1-6固定于內(nèi)玻璃管內(nèi)，所述金屬片上設(shè)置有集熱管槽1-7，所述集熱管槽內(nèi)裝 插有紫銅無機分子集熱管芯1-8，所述集熱管芯的一端伸出紫金真空熱管形成集熱管冷凝 端 1-1。如圖3所示，所述無機分子傳導(dǎo)熱管為一個圓筒狀真空封閉容器，所述容器由容 器壁2-1和容器腔體2-2構(gòu)成，所述容器壁為紫銅波紋管殼，管殼內(nèi)壁上設(shè)置有毛細(xì)結(jié)構(gòu)層
2-3，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)為管殼內(nèi)壁上呈線性排列狀的多孔結(jié)構(gòu)，容器腔體內(nèi)、毛細(xì)結(jié)構(gòu)層中設(shè) 置有傳熱介質(zhì)2-4。圖3中，2-5表示為高頻振動中的傳熱介質(zhì)，2-6表示飽和的傳熱介質(zhì)。如圖1所示，所述雙級熱管集熱器連接體一邊設(shè)置有多個連接槽3-1，連接體內(nèi)、 垂直于連接槽安裝所述二級熱管，所述一級熱管集熱管冷凝端安裝于連接槽內(nèi)、和所述二 級熱管管殼連接。本實用新型采用雙級真空熱管結(jié)構(gòu)，一級熱管為紫金真空集熱管，二級集熱管為 無機分子傳導(dǎo)熱管，兩級熱管通過雙級熱管集熱器連接體連接。整個集熱管均為真空狀態(tài)， 傳熱不需要介質(zhì)相變，靠分子熱運動，即使有少量陽光也能迅速傳熱，傳熱快、傳熱效率高。本實用新型一級熱管正常日照一分鐘內(nèi)即可傳熱，二級熱管可控溫并將熱量傳至 水箱。二級集熱管管殼能隔離傳熱介質(zhì)和外部環(huán)境，且能維持通過管殼壁的不同壓力， 在介質(zhì)中來回地傳遞熱量。管殼內(nèi)壁有線性排列狀的多孔結(jié)構(gòu)，這就是毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，毛細(xì)結(jié) 構(gòu)層的主要用途是產(chǎn)生毛細(xì)管壓力來傳到傳熱介質(zhì).傳熱介質(zhì)被包含于管殼中的毛細(xì)結(jié) 構(gòu)層中，在管腔內(nèi)成飽和狀態(tài)。傳熱介質(zhì)是由多種無機元素的混合物組合而成，本身無毒、 無污染、無腐蝕性，有良好的相容性，介質(zhì)內(nèi)含有抑制氬、氧分子產(chǎn)生的元素，工作內(nèi)壓較 低，使用安全可靠。管殼采用紫銅金屬材料制成波紋狀管體，將傳熱介質(zhì)注入到元件腔體內(nèi)，經(jīng)密封 成型后即形成無機分子集熱管。無機分子傳導(dǎo)熱管內(nèi)的傳熱介質(zhì)受熱后，靠分子熱運動，利 用微粒子的高頻率振動(每秒2億次以上)將熱量由元件的一端迅速傳向另一端，在整個 傳熱過程中，元件呈現(xiàn)出無相變熱阻趨于零的熱超導(dǎo)特性，傳熱能力遠(yuǎn)高于普通金屬材料， 其當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)純銀的32000倍以上。本實用新型利用利用真空熱管集熱，內(nèi)置無機分子集熱管芯，把高溫環(huán)境中的熱 量傳給無機分子傳導(dǎo)熱管、無機分子傳導(dǎo)熱管迅速將熱量傳入水箱，特別在多云，輻射強度 低的情況下，啟動傳熱快。熱效率更高。本實用新型雙級熱管集熱器利用無相變傳熱，除具有普通集熱管的全部熱特性 外，傳熱性能更為優(yōu)越1、均溫性能普通集熱管隨著集熱管長度增加，兩端會出現(xiàn)溫差，也即溫度下降。 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定溫差為rc。本實用新型所述雙級熱管集熱器隨著集熱管長度增加，不存在溫差現(xiàn)象，均溫性 能優(yōu)越。試驗證明，即使集熱管長度在125m，加熱端和散熱最遠(yuǎn)端溫差也為0。[0038]2、帶熱負(fù)荷能力強與普通集熱管相比，本實用新型所述雙級熱管集熱器具有超 強的帶熱負(fù)荷能力，遠(yuǎn)端溫度不會因為在集熱管的其它部位增加熱負(fù)荷而受影響。3、紫銅波紋管柔性強、可控溫傳熱，更適于太陽能熱水器分體安裝。最后應(yīng)說明的是顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例， 而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可 以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此 所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
權(quán)利要求一種壁掛式太陽能雙級熱管集熱器，其特征在于所述雙級熱管集熱器為真空狀態(tài)、由兩級熱管連接而成，一級熱管為紫金真空集熱管，由多根平行排列的紫金真空熱管構(gòu)成，二級熱管為無機分子傳導(dǎo)熱管，兩級熱管通過雙級熱管集熱器連接體連接。
2.如權(quán)利要求1所述的壁掛式太陽能雙級熱管集熱器，其特征在于所述紫金真空熱 管一端封閉，另一端為集熱管冷凝端，所述集熱管冷凝端通過密封卡塞封閉，紫金真空熱管 內(nèi)為真空狀態(tài)，包括最外層的外玻璃管，所述外玻璃管內(nèi)設(shè)置有內(nèi)玻璃管，所述內(nèi)玻璃管內(nèi) 設(shè)置有金屬片，所述金屬片通過彈簧卡固定于內(nèi)玻璃管內(nèi)，所述金屬片上設(shè)置有集熱管槽， 所述集熱管槽內(nèi)裝插有紫銅無機分子集熱管芯，所述集熱管芯的一端伸出紫金真空熱管形 成集熱管冷凝端。
3.如權(quán)利要求2所述的壁掛式太陽能雙級熱管集熱器，其特征在于所述無機分子傳 導(dǎo)熱管為一個圓筒狀真空封閉容器，所述容器由容器壁和容器腔體構(gòu)成，所述容器壁為紫 銅波紋管殼，管殼內(nèi)壁上設(shè)置有毛細(xì)結(jié)構(gòu)層，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)為管殼內(nèi)壁上呈線性排列狀的 多孔結(jié)構(gòu)，容器腔體內(nèi)、毛細(xì)結(jié)構(gòu)層中設(shè)置有傳熱介質(zhì)。
4.如權(quán)利要求3所述的壁掛式太陽能雙級熱管集熱器，其特征在于所述雙級熱管集 熱器連接體一邊設(shè)置有多個連接槽，連接體內(nèi)、垂直于連接槽安裝所述二級熱管，所述一級 熱管集熱管冷凝端安裝于連接槽內(nèi)、和所述二級熱管管殼連接。
專利摘要本實用新型公開了一種壁掛式太陽能雙級熱管集熱器，所述雙級熱管集熱器為真空狀態(tài)、由兩級熱管連接而成，一級熱管為紫金真空集熱管，由多根平行排列的紫金真空熱管構(gòu)成，二級熱管為無機分子傳導(dǎo)熱管，兩級熱管通過雙級熱管集熱器連接體連接。本實用新型利用無相變傳熱，除具有普通集熱管的全部熱特性外，傳熱性能更為優(yōu)越，具有均溫性能，帶熱負(fù)荷能力強，紫銅波紋管柔性強、可控溫傳熱，更適于太陽能熱水器分體安裝。
文檔編號F24J2/05GK201662246SQ20092027472
公開日2010年12月1日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者郭松朝 申請人:北京佳盛世紀(jì)科技有限公司