专利名称：多段式热管型太阳能集热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能集热器，尤其涉及一种多段式热管型太阳能集热器。
背景技术：
目前太阳辐射热能的应用中，太阳能集热器是较为商业化且具经济效益的产品， 为了提升太阳辐射热能的转换效率，将具有优良热传导能力的热管应用在太阳能集热器中，以作为传递热量的元件，已获致不错的成效。一般热管型太阳能集热器包含一热交换管体、插接在该热交换管体内的多个热管、及嵌接有该些热管的多个集热板。冷水从自热交换管体的一端流入后，会流经该些热管，以带走该些热管的热，最后可从热交换管体的另一端流出热水；其中，该集热板的设置可增加该集热器的受热面积，进而提升集热效率。请参照图1，其显示现今热管型太阳能集热器的热管与集热板的结合示意图；从图中可看出，热管10’结合在一长矩形的集热板20’上，亦即，该集热板20’上是以均勻分布的方式焊粘在该热管10’上，该集热板20’所接收到的热会传导至该热管10’，该热管10’ 通过内部工作流体的相变化来进行热交换，以提供集热器所需的热源。由于一支热管在其蒸发段的不同位置传热效能并不相同，也就是热管在蒸发段的热传特性(heat transfer characteristics)并非均勻一致。一般来说，热管靠近冷凝段可承受的热通量Oieat flux)较大，远离冷凝段可承受的热通量则较小。传统长矩形集热板焊粘在热管的做法使得热管蒸发段承受均勻的热通量，热管10’的导热效能因此无法充分发挥；故如何对集热板20’及热管10’进行妥善地配置，以完全发挥热管10’的热传特性， 进而提升集热器的集热效果，即本实用新型的研究动机。
实用新型内容本实用新型的一目的，在于提供一种多段式热管型太阳能集热器，以有效地发挥热管的传导效率，进而提升集热器的集热效果。本实用新型的另一目的，在于提供一种多段式热管型太阳能集热器，其靠近热管冷凝段的集热板的吸热及导热效能可不同于远离热管冷凝段的集热板的吸热及导热效能， 以使热管性能得以充分发挥。为达上述目的，本实用新型提供一种多段式热管型太阳能集热器，包括一热交换管体；以及至少一集热模块，该集热模块包含一热管及间隔串接在该热管一侧边的多个集热板，该热管的一端插接在该热交换管体中，该些集热板则是呈多段式地设置在该热管的另一端，且分别具有不同的热传特性。 上述的多段式热管型太阳能集热器，其中，还包含一集热架及一穿接套筒，该热交换管体及该些集热板固定在该集热架上，该热管通过该穿接套筒而插接在该热交换管体中。[0012]上述的多段式热管型太阳能集热器，其中，该热交换管体具有相对设置的一出水口及一入水口，冷水自该入水口流入该热交换管体内部，流经该热管的水则自该出水口流
出ο上述的多段式热管型太阳能集热器，其中，该热管包含一冷凝段及一蒸发段，该冷凝段插接在该热交换管体中，该蒸发段嵌固在该些集热板上。上述的多段式热管型太阳能集热器，其中，靠近该冷凝段的集热板为第一集热板， 远离该冷凝段的集热板为第二集热板，该第一集热板与该第二集热板为不同导热效能件。上述的多段式热管型太阳能集热器，其中，该第一集热板为第一金属材质件，该第二集热板为第二金属材质件，该第一金属的热传导系数不同于该第二金属的热传导系数。上述的多段式热管型太阳能集热器，其中，该些集热板为相同材质件，且该第一集热板的厚度不同于该第二集热板的厚度。上述的多段式热管型太阳能集热器，其中，该第一集热板的表面具有一第一涂层， 该第二集热板的表面具有一第二涂层，该第一涂层的热辐射系数不同于该第二涂层的热辐射系数。相较于现有技术，本实用新型的集热模块包含一热管及间隔串接在热管一侧边的多个集热板，由于热管蒸发段可承受的热通量不同(靠近冷凝段可承受的热通量较大， 远离冷凝段可承受的热通量较小)，如配合调整集热板的材质、厚度、或表面涂层等，使热管蒸发段上所承受的热通量合理分布，即可有效地发挥热管的传导效率，进而提升集热器的集热效果。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
图1为现有热管型太阳能集热器的热管与集热板的结合示意图；图2本实用新型的多段式热管型太阳能集热器的使用示意图；图3本实用新型的多段式热管型太阳能集热器的平面示意图；图4本实用新型的集热模块的立体外观示意图；图5本实用新型的集热模块的另一实施例。其中，附图标记10，热管20’集热板[0027]1集热器[0028]10集热架20热交换管体[0029]201出水口202入水口[0030]30集热模块31热管[0031]311冷凝段312蒸发段[0032]32集热板321第一集热板[0033]322第二集热板[0034]30a集热模块31a热管[0035]311a冷凝段312a蒸发段[0036]32a 集热板321a第一集热板322a第二集热板
具体实施方式
有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而所附的附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。请参照图2及图3，为本实用新型的多段式热管型太阳能集热器的使用示意图及平面示意图；本实用新型的多段式热管型太阳能集热器1(以下简称集热器)包括一集热架 10、一热交换管体20、及至少一集热模块30。本实施例中，该集热器1包含有多个集热模块 30，各该集热模块30包含一热管31及间隔串接在该热管31 —侧边的多个集热板32，该些集热板32则是呈多段式地设置在该热管31的另一端，并可分别具有不同的热传特性。本实施例中，该集热架10为一三角型的架体，实际实施时不以此为限，该热交换管体20及该集热模块30是固定在该集热架10上，且该热交换管体20设置在该集热架10 的高处。当该热管31受热后，其工作流体将热传导至热交换管体20并进行热交换，据以达到该集热器1的聚热效果。该热交换管体20具有相对设置的一出水口 201及一入水口 202，冷水自该入水口 202流入该热交换管体20内部，流入该热交换管体20内的冷水会带走该热管31的热，流经该热管31的水再自该出水口 201流出，据此，该热管31可进行热交换，以使该集热器1达到集热效果。该热管31的一端插接在该热交换管体20中，该些集热板32则是承接该热管31的另一端，并间隔串接在该热管31的一侧边。本实施例中，该热管31包含一冷凝段311及一蒸发段312，该冷凝段311插接在该热交换管体20中，该蒸发段312嵌固在该些集热板32 上，该热管31是通过一穿接套筒33而插接在该热交换管体20中。请续参照图4，显示本实用新型的集热模块的立体外观示意图；该些集热板32纵向排列在该热管31的蒸发段312上，靠近该冷凝段311的集热板32为第一集热板321，远离该冷凝段312的集热板32为第二集热板322，该第一集热板321的导热效能可不同于该第二集热板322的导热效能。本实施例中，该第一集热板321的导热效能高于该第二集热板322的导热效能，藉此使该热管30的蒸发段312所承受的热通量合理分布，以有效地发挥热管31的传导效率，并使该集热模块30达到最佳的集热效能。图4中，该第一集热板321为由第一金属所构成，该第二集热板322由第二金属所构成，且该第一集热板321的热传导系数(heat transfer coefficient)不同于该第二集热板322。实际实施时，该第一集热板321的热传导系数可高于该第二集热板322的热传导系数，该第一集热板321可设置为如铜等热传导系数较高的金属；另一方面，该第二集热板322则可设置为热传导系数较低的金属，如镁、铁等。再者，该些集热板32亦可藉调整材料的厚薄来改变均温性，从而调控导热效能。 在该些集热板32材质相同的前提下，该第一集热板321的厚度可不同于该第二集热板322 的厚度，当第一集热板321的厚度较厚时，其均温性较好、导热效能较佳；另外，第二集热板 322的厚度较薄，其均温性及导热效能则不如第一集热板321。如图所示，该第一集热板321与该第二集热板322之间还可以设置多个集热板，该多个集热板的热传导系数或厚度可以选择为，相邻近该第一集热板321的与第一集热板 321相同，相邻近该第二集热板322的与该第二集热板322相同，也可以选择为，该多个集热板从第一集热板321至该第二集热板322的热传导系数或厚度依次递减，不作具体限定。请再参照图5，显示本实用新型的集热模块的另一实施例；本实施例中，集热模块 30a包含一热管31a及多个集热板32a。该热管31a包含一冷凝段311a及一蒸发段312a， 靠近该冷凝段311a的集热板3 为第一集热板321a，远离该冷凝段311a的集热板32a为第二集热板32加。本实施例与第一实施例不同的地方在于该些集热板32a的表面具有不同涂层，以分别具有不同热辐射特性(emissive characteristics)。本实施例中，该第一集热板321a 的表面具有一第一涂层，该第二集热板32 的表面具有一第二涂层，该第一涂层的热辐射系数不同于该第二涂层的热辐射系数，由于表面涂层不同会影响集热板32a的吸收阳光和自身热辐射效果(thermal radiation absorptivity and emissivity)，本实施例中，该第一涂层的自身热辐射系数低于该第二涂层的自身热辐射系数，以使该第一集热板321a的吸热效果高于该第二集热板32加。综上所述，本实用新型的集热模块30是通过调整集热板32、3加的材质、厚度、或表面涂层等，以使热管31、31a的蒸发段312、31加所承受的热通量合理分布，据此有效地发挥热管31、31a的传导效率。当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及实质的情况下，本领域技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种多段式热管型太阳能集热器，其特征在于，包括一热交换管体；以及至少一集热模块，该集热模块包含一热管及间隔串接在该热管一侧边的多个集热板， 该热管的一端插接在该热交换管体中，该些集热板则是呈多段式地设置在该热管的另一端，且分别具有不同的热传特性。
2.根据权利要求1所述的多段式热管型太阳能集热器，其特征在于，还包含一集热架及一穿接套筒，该热交换管体及该些集热板固定在该集热架上，该热管通过该穿接套筒而插接在该热交换管体中。
3.根据权利要求1所述的多段式热管型太阳能集热器，其特征在于，该热交换管体具有相对设置的一出水口及一入水口，冷水自该入水口流入该热交换管体内部，流经该热管的水则自该出水口流出。
4.根据权利要求1所述的多段式热管型太阳能集热器，其特征在于，该热管包含一冷凝段及一蒸发段，该冷凝段插接在该热交换管体中，该蒸发段嵌固在该些集热板上。
5.根据权利要求4所述的多段式热管型太阳能集热器，其特征在于，靠近该冷凝段的集热板为第一集热板，远离该冷凝段的集热板为第二集热板，该第一集热板与该第二集热板为不同导热效能件。
6.根据权利要求5所述的多段式热管型太阳能集热器，其特征在于，该第一集热板为第一金属材质件，该第二集热板为第二金属材质件，该第一金属的热传导系数不同于该第二金属的热传导系数。
7.根据权利要求5所述的多段式热管型太阳能集热器，其特征在于，该些集热板为相同材质件，且该第一集热板的厚度不同于该第二集热板的厚度。
8.根据权利要求5所述的多段式热管型太阳能集热器，其特征在于，该第一集热板的表面具有一第一涂层，该第二集热板的表面具有一第二涂层，该第一涂层的热辐射系数不同于该第二涂层的热辐射系数。
专利摘要本实用新型公开一种多段式热管型太阳能集热器，包括热交换管体及至少一集热模块，集热模块包含一热管及间隔串接在热管一侧边的多个集热板，热管的一端插接在热交换管体中，集热板则是呈多段式地设置在热管的另一端，并可分别具有不同的热传特性；藉此使热管的蒸发段所承受的热通量合理分布，以有效地发挥热管的传导效率，使集热模块达到最佳的集热效能。
文档编号F24J2/32GK202328844SQ20112048344
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者汪学海, 郭大祺, 龙玲 申请人:昆山巨仲电子有限公司