本發(fā)明涉及一種全玻璃透明真空管金屬熱管集熱器，屬于太陽能集熱器領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

全玻璃透明真空管金屬熱管集熱器屬于真空管集熱器的一種，也叫熱管式真空管，它由熱管、吸熱體、真空玻璃管和金屬端蓋等主要部件組成。主要應(yīng)用于太陽能熱水器。在熱管式真空管中，真空玻璃管由玻璃內(nèi)管、玻璃外管、位于玻璃內(nèi)外管之間的真空夾層構(gòu)成，在玻璃內(nèi)管的外壁上有鍍膜吸熱層（吸熱體），是一個吸熱和保溫的元件；一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管內(nèi)部是被抽成負壓狀態(tài)，充入適當(dāng)?shù)囊后w，這種液體沸點低，容易揮發(fā)。管壁有吸液芯，其由毛細多孔材料構(gòu)成。熱管一端為蒸發(fā)端，另外一端為冷凝端，蒸發(fā)端也叫蒸發(fā)段，冷凝端也叫冷凝段或冷卻段，在蒸發(fā)段和冷凝段之間的管段為絕熱段。當(dāng)熱管一端受熱時，毛細管中的液體迅速汽化，蒸氣在熱擴散的動力下流向另外一端，并在冷端冷凝釋放出熱量，液體再沿多孔材料靠毛細作用流回蒸發(fā)端，如此循環(huán)不止，直到熱管兩端溫度相等（此時蒸汽熱擴散停止）。這種循環(huán)是快速進行的，熱量可以被源源不斷地傳導(dǎo)開來。當(dāng)蒸發(fā)端在下、冷凝端在上，熱管呈豎直或傾斜放置時，工作液體的回流靠重力足可滿足，無須毛細結(jié)構(gòu)的管芯，這種不具有多孔體管芯的熱管被稱為熱虹吸管。熱虹吸管結(jié)構(gòu)簡單，在太陽能熱水器領(lǐng)域廣泛使用。熱管在熱管式真空管中是一個傳熱元件。熱管式真空管的熱管伸入到真空玻璃管中端口用金屬端蓋封閉，熱管的蒸發(fā)端被封閉在真空玻璃管中，冷凝端位于真空玻璃管外。真空玻璃管吸收的太陽能以熱量的形式聚集在真空玻璃管內(nèi)，被固定熱管的蒸發(fā)端吸收并傳遞到冷凝端與太陽能熱水器中的水完成熱交換。

采用熱管式真空管的太陽能熱水器與其他類型的太陽能熱水器相比，其優(yōu)點是：.耐冰凍：采用抗凍型熱管，即使在－50℃的嚴(yán)寒條件下也不會凍裂；.啟動快：熱管的熱容量大，在陽光下幾分鐘后即可輸出熱量；而且在多云間晴的天氣，比其他熱水器能產(chǎn)生更多的熱水；.不結(jié)垢：由于水不直接流經(jīng)真空管內(nèi)，避免了因結(jié)水垢而引起的水道堵塞問題；.保溫好：熱管具有單向傳熱的特點，使熱水在夜間不會沿?zé)峁芟蛳律岬街車h(huán)境；.承壓高：由于玻璃管內(nèi)不盛水，連接成集熱器后可隨自來水和循環(huán)泵的壓力，因而在大中型熱水系統(tǒng)應(yīng)用中獨具優(yōu)勢；.耐熱沖擊性好：即使用戶偶然誤操作，陽光下空曬后的熱水器內(nèi)立即注入冷水，真空管也不會炸裂；.安裝簡便，運行可靠：集熱器內(nèi)的真空管與集熱器間是“干性連接”，無熱水泄漏問題，安裝方便；即使有一根熱管出現(xiàn)問題，在維修過程中也不會影響整個系統(tǒng)的正常使用。正是由于熱管式真空管具有以上諸多優(yōu)點，才越來越受到各國太陽能界的重視。

然而，熱管式真空管在太陽能熱利用中也存在一些缺點：（1）只能豎直或傾斜放置使用，不能水平使用；（2）熱管的冷凝端散熱面積較小，影響傳熱效率；（3）與熱管的冷凝端接觸的水處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，同樣會降低熱管的傳熱效率；（4）雖然熱管式真空管的真空玻璃管和熱管內(nèi)都沒有水流入，內(nèi)部不會結(jié)垢，但熱管的冷凝端會在使用中結(jié)垢，降低熱管的傳熱效率；（5）熱管和真空玻璃管的端口通過金屬端蓋緊密結(jié)合在一起（在旋壓機上旋壓而成），如果真空玻璃管破裂必須返廠維修，很難實現(xiàn)人工更換真空玻璃管。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種熱管冷凝端散熱面積大、能夠?qū)崿F(xiàn)沸騰傳熱，熱管既是吸熱元件又是傳熱元件，傳熱效率高，能夠水平使用，熱管的冷凝端在使用中不會結(jié)垢，熱管和真空玻璃管為插接式連接，真空玻璃管容易更換的全玻璃透明真空管金屬熱管集熱器。

本發(fā)明的目的是通過以下方式實現(xiàn)的：

本發(fā)明包括玻璃真空管、熱管，其特征是：玻璃真空管為單管口全玻璃透明真空管，熱管的管體由僅一端開口的單管口金屬套管組成，金屬外管的管口與金屬內(nèi)管的外壁或管口間密封連接，使得金屬內(nèi)管和金屬外管之間形成空腔，在空腔中充有液體傳熱工質(zhì)，在金屬外管的外壁上設(shè)有吸熱層；在熱管的金屬外管的外壁上固定有環(huán)口套，環(huán)口套是一個有雙層側(cè)壁的環(huán)形套體，環(huán)口套其外層側(cè)壁和內(nèi)層側(cè)壁的上端部連接為一體，使得外層側(cè)壁和內(nèi)層側(cè)壁間形成夾縫，環(huán)口套上端與熱管的管口口沿平齊或位于熱管的管口的口沿下部，熱管插在玻璃真空管中，環(huán)口套的內(nèi)層側(cè)壁伸入玻璃真空管端口中、外層側(cè)壁包裹在玻璃真空管端口的外側(cè)壁上，即：玻璃真空管端口伸入環(huán)口套的內(nèi)、外層側(cè)壁的夾縫中。

所述金屬內(nèi)管和金屬外管為同心套管；

所述金屬內(nèi)管的長度根據(jù)需要確定；

所述金屬內(nèi)管的橫截面是圓形、橢圓形、正多邊形、四個角采用圓弧倒角的長方形中的一種；

所述金屬內(nèi)管和金屬外管之間的空腔為負壓空腔；

在所述雙層側(cè)壁的環(huán)口套的外層側(cè)壁上設(shè)有環(huán)繞外層側(cè)壁下沿的定位邊。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明采用以熱管管體的金屬外管作為蒸發(fā)端、以金屬內(nèi)管作為冷凝端的冷凝端內(nèi)置式熱管，冷凝端內(nèi)置式熱管沒有絕熱段，蒸發(fā)端的吸熱面積大、冷凝端的散熱面積大，熱管管體有單管口管腔，熱水器中的水能夠進入熱管管體的管腔中自然循環(huán)換熱，實現(xiàn)了沸騰傳熱，較傳統(tǒng)熱管的熱轉(zhuǎn)換效率高；玻璃真空管為全玻璃透明真空管，僅為保溫元件，而在熱管管體的金屬外管的外壁上設(shè)有吸熱層，使得熱管既是吸熱元件又是傳熱元件，同樣提高了熱管的熱轉(zhuǎn)換效率；本發(fā)明在太陽能熱水器中能夠水平使用，熱管的冷凝端在使用中不會結(jié)垢；熱管和真空玻璃管為插接式連接，真空玻璃管如果損壞很容易更換，而且熱管能夠單獨作為集熱器使用。

附圖說明

圖1是實施例1中全玻璃透明真空管金屬熱管集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實施例1中金屬熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是實施例1中固定有環(huán)口套的金屬熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是實施例2中全玻璃透明真空管金屬熱管集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是實施例3中全玻璃透明真空管金屬熱管集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是實施例3中金屬熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是實施例4中全玻璃透明真空管金屬熱管集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

實施例1：

參照附圖1、2、3，本發(fā)明包括玻璃真空管1、熱管2，玻璃真空管為單管口全玻璃透明真空管，熱管的管體由僅一端開口的單管口同心銅或鋁套管組成，金屬外管5的管口與金屬內(nèi)管6的管口間密封連接，使得金屬內(nèi)管和金屬外管之間形成空腔7，在密封連接的同時將空腔抽成負壓狀態(tài)，在空腔中充有液體傳熱工質(zhì)，在金屬外管的外壁上通過鍍膜或噴涂的方式固定一層吸熱層8；在熱管的金屬外管的外壁上固定有環(huán)口套3，環(huán)口套是一個有雙層側(cè)壁的環(huán)形套體，環(huán)口套其外層側(cè)壁和內(nèi)層側(cè)壁的上端部連接為一體，使得外層側(cè)壁和內(nèi)層側(cè)壁間形成夾縫，環(huán)口套上端與熱管的管口4口沿平齊。熱管插在玻璃真空管中，環(huán)口套的內(nèi)層側(cè)壁伸入玻璃真空管端口中、外層側(cè)壁包裹在玻璃真空管端口的外側(cè)壁上，即：玻璃真空管端口伸入環(huán)口套的內(nèi)、外層側(cè)壁的夾縫中；所述環(huán)口套為橡膠件。

實施例2：

參照附圖4，全玻璃透明真空管金屬熱管集熱器的結(jié)構(gòu)與實施例1基本相同，差別是：在雙層側(cè)壁的環(huán)口套的外層側(cè)壁上設(shè)有環(huán)繞外層側(cè)壁下沿的定位邊9。定位邊的作用是：當(dāng)集熱器與太陽能熱水器的水箱或聯(lián)箱的連接孔連接時，對插入連接孔的長度進行定位。

實施例3：

參照附圖5、6，全玻璃透明真空管金屬熱管集熱器的結(jié)構(gòu)與實施例1基本相同，差別是：熱管的金屬外管的管口與金屬內(nèi)管的外壁密封連接；環(huán)口套上端位于熱管的管口的口沿下部。

實施例4：

參照附圖7，全玻璃透明真空管金屬熱管集熱器的結(jié)構(gòu)與實施例3基本相同，差別是：熱管的金屬內(nèi)管的長度遠小于金屬外管的長度。