专利名称：太阳能热水器用环路热管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能热管，具体的说是一种太阳能热水器用环路热管。
背景技术：
目前，针对太阳能热水系统中的热管式集热器，市场上使用的两相闭式热虹吸管 及常规水平热管在使用上存在很多局限。两相闭式热虹吸管，其内部没有吸液芯，制作工艺 简单，工质的工作只是借助重力的作用，完成整个工作过程，实现热管的吸热放热。但是重 力存在方向性，因此仅靠重力作用实现工质循环的两相闭式热虹吸管，在安装上必须满足 一定的倾角，无法实现水平状态运行，存在较大的局限性。目前常用的常规水平热管，其内 部工质依靠内部毛细力的作用完成工质冷凝液的回流与均布，实现热管的吸热放热过程。 常规水平热管在使用上不存在方向性，可以实现水平状态运行，但由于采用了吸液芯结构， 导致其结构复杂，制作工艺繁琐，同时吸液芯结构影响了其蒸气腔直径，致使其传输功率降 低，较难满足实际生产需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对以上现有技术存在的缺点，提出一种太阳能 热水器用环路热管，可以强化热管内部工质的蒸发凝结过程，增大了热管的传输功率，可以 水平安装，工作效率高，适用于小倾角或水平状态下远距离传热。本发明解决以上技术问题的技术方案是太阳能热水器用环路热管，包括蒸发段、冷凝段和绝热段，绝热段位于蒸发段和冷 凝段之间，蒸发段热管管壳内设有工质，蒸发段为由两段管路通过弯管连接而成的环路管， 蒸发段前段两段管路之间具有相对蒸发段中段和后段更为狭窄的结构，蒸发段前段两段管 路在靠近绝热段处通过汽态工质出口和液态工质进口汇合于绝热段，蒸发段的两段管路连 接汽态工质出口的管路相对位置在上，连接液态工质进口的管路相对位置在下，蒸发段液 态工质进口后的管道具有向下倾斜的结构。这样，将热管设为环路结构，蒸发段前段两段管路之间具有相对蒸发段中段和后 段更为狭窄的结构，强化了热管内部工质的蒸发凝结过程，增大了热管在小倾角以及水平 状态下的传输功率，解决了太阳能热水器安装单一性的缺陷；蒸发段液态工质进口后的管 道具有向下倾斜的结构，有利于液态工质在其重力作用下往下流动，加快了流动性，加大了 热管的传热能力。本发明进一步限定的技术方案是前述的太阳能热水器用环路热管，蒸发段液态工质进口后通过一段向下倾斜的弯 管过渡到水平直管。蒸发段液态工质进口后通过一段向下倾斜S弯管过渡到水平直管；蒸 发段另一段具有汽态工质出口的热管为水平直管。向下倾斜S弯管路更有利于液态工质 依靠重力作用向蒸发段流动，流动更为顺畅，加大了热管的传热能力；另一段蒸发段设为直 管，有利于汽态工质更为顺畅的流动，加大了热管的传热能力。
前述的太阳能热水器用环路热管，两段热管通过一段半圆弧管连接成环路管。连 接弯管使用半圆弧管，强化了热管内部工质的蒸发凝结过程，也有利于液态工质或汽态工 质或汽液混合状态的工质的流动，加大了热管的传热能力。前述的太阳能热水器用环路热管，蒸发段液态工质进口后通过向下倾斜的直管接 弯管。蒸发段两段管路中连接汽态工质出口的管路为向下倾斜的直管。蒸发段一段具有汽 态工质出口的热管为倾斜的直管，另一段蒸发段设为倾斜的直管，有利于汽态工质更为顺 畅的流动，加大了热管的传热能力。前述的太阳能热水器用环路热管，两段热管通过一段圆弧管连接成环路，管蒸发 段截面呈圆锥形。连接弯管使用圆弧管，强化了热管内部工质的蒸发凝结过程，也有利于液 态工质或汽态工质或汽液混合状态的工质的流动，加大了热管的传热能力。前述的太阳能热水器用环路热管，太阳能热水器用环路热管管壁上贴有丝网，丝 网与蒸发段热管管壳内设有的工质相容，丝网目数为100目 500目。前述太阳能热水器用环路热管管内壁为沟槽。前述的太阳能热水器用环路热管，蒸发段热管管壳为铜、银、铝、碳钢或不锈钢，管 壳与蒸发段热管管壳内设有的工质相容。本发明的优点是本发明的太阳能热水器用环路热管强化了热管内部工质的蒸发 凝结过程，既增大了热管在小倾角以及水平状态下的传输功率，又解决了太阳能热水器安 装单一性的缺陷。本发明的热管不受角度限制既能水平使用，又能竖直使用；而且应用面 广，既能在平板式热水器中单独使用，又能与真空玻璃管配合一起使用。本发明的热管控温 能力、传热能力均优于目前常用的两相闭式热虹吸管及常规水平热管，可满足各种条件下 太阳能热水系统的需求。
图1是本发明实施例一的结构示意图。图2是本发明实施例一的工作原理图。图3是本发明实施例二的结构示意图。
具体实施例方式实施例一本实施例是一种太阳能热水器用环路热管，结构如图1所示，包括蒸发段1、冷凝 段2和绝热段3，绝热段3位于蒸发段1和冷凝段2之间，蒸发段1热管管壳内设有工质， 蒸发段1为由两段管路通过一段半圆弧管4连接成环路管。蒸发段1的前段两段管路之间 具有相对蒸发段中段和后段更为狭窄的结构，蒸发段前段为其与绝热段3连接的液态工质 进口 5与汽态工质出口 6位置。蒸发段1前段两段管路在靠近绝热段处通过汽态工质出口 6和液态工质进口 5汇合于绝热段3，蒸发段1的两段管路连接汽态工质出口 6的管路相对 位置在上，连接液态工质进口 5的管路相对位置在下。蒸发段1液态工质进口 5后通过一 段向下倾斜S弯管7过渡到水平直管8，再通过半圆弧管4连接具有汽态工质出口 6的水平 直管。向下倾斜S弯管7于液态工质依靠重力和毛细力作用向水平段流动，流动更为顺畅， 加大了热管的传热能力。蒸发段1环路管管壁上贴有丝网或布满沟槽，丝网与蒸发段热管管壳内设有的工质相容，丝网目数为100目 500目。蒸发段1热管管壳为铜、银、铝、碳钢 或不锈钢，管壳与蒸发段热管管壳内设有的工质相容。本实施例的太阳能热水器用环路热管的工作原理如图2所示，将从热源获得的热 量通过热管管壁和充满工质的内部结构传递到液-汽分界面；工质在蒸发段1(加热段)内 的液-汽分界面上蒸发；蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段1流到冷凝段2 ；蒸汽在冷凝段2内的 汽_液分界面上凝结；热量从汽_液分界面通过内部结构、工质和管壁传给冷源；在吸液芯 内部结构内由于毛细力(或重力)作用使冷凝后的工质回流到蒸发段1。工作液体在蒸发 段1从热源吸收热量而蒸发汽化，产生的蒸汽经蒸汽通道进入冷凝段2，蒸汽在冷凝段2向 冷源放出热量而凝结成液体。凝结液由于内部压差，形成环流状态，如此循环，工作液体将 热源的热量不断传到冷源。实施例二本实施例是另一种结构的太阳能热水器用环路热管，结构如图3所示，本实施例 与实施例一的原理相同，结构的区别在于蒸发段1液态工质进口 5后通过向下倾斜的直管 9接圆弧管10，圆弧管10再连接具有汽态工质出口 6的向下倾斜的直管11，整个蒸发段截 面呈圆锥形。蒸发段1 一段具有汽态工质出口 6的热管为倾斜的直管11，另一段具有液态 工质进口 5的热管也为倾斜的直管9，有利于汽态工质更为顺畅的流动，加大了热管的传热 能力。连接弯管使用圆弧管10，强化了热管内部工质的蒸发凝结过程，也有利于液态工质或 汽态工质或汽液混合状态的工质的流动，加大了热管的传热能力。本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均 落在本发明要求保护的范围之内。
权利要求
太阳能热水器用环路热管，包括蒸发段、冷凝段和绝热段，所述绝热段位于蒸发段和冷凝段之间，所述蒸发段热管管壳内设有工质，其特征在于所述蒸发段为由两段管路通过弯管连接而成的环路管，所述蒸发段前段两段管路之间具有相对蒸发段中段和后段更为狭窄的结构，所述蒸发段前段两段管路在靠近绝热段处通过汽态工质出口和液态工质进口汇合于绝热段，所述蒸发段的两段管路连接汽态工质出口的管路相对位置在上，连接液态工质进口的管路相对位置在下，所述蒸发段液态工质进口后的管道具有向下倾斜的结构。
2.如权利要求1所述的太阳能热水器用环路热管，其特征在于所述蒸发段液态工质 进口后通过一段向下倾斜的弯管过渡到水平直管。
3.如权利要求2所述的太阳能热水器用环路热管，其特征在于所述蒸发段液态工质 进口后通过一段向下倾斜S弯管过渡到水平直管；所述蒸发段另一段具有汽态工质出口的 热管为水平直管。
4.如权利要求3所述的太阳能热水器用环路热管，其特征在于所述两段热管通过一 段半圆弧管连接成环路管。
5.如权利要求1所述的太阳能热水器用环路热管，其特征在于所述蒸发段液态工质 进口后通过向下倾斜的直管接所述弯管。
6.如权利要求5所述的太阳能热水器用环路热管，其特征在于所述蒸发段两段管路 中连接汽态工质出口的管路为向下倾斜的直管。
7.如权利要求5所述的太阳能热水器用环路热管，其特征在于所述所述两段热管通 过一段圆弧管连接成环路，所述管蒸发段截面呈圆锥形。
8.如权利要求1 7中任一个权利要求所述的太阳能热水器用环路热管，其特征在于 所述太阳能热水器用环路热管管壁上贴有丝网，所述丝网与蒸发段热管管壳内设有的工质 相容，所述丝网目数为100目 500目。
9.如权利要1 7中任一个权利要求所述的太阳能热水器用环路热管，其特征在于 所述太阳能热水器用环路热管管内壁为沟槽。
10.如权利要求1 7中任一个权利要求所述的太阳能热水器用环路热管，其特征在 于所述蒸发段热管管壳为铜、银、铝、碳钢或不锈钢，所述管壳与蒸发段热管管壳内设有的 工质相容。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能热管，是一种太阳能热水器用环路热管，包括蒸发段、冷凝段和绝热段，绝热段位于蒸发段和冷凝段之间，蒸发段热管管壳内设有工质，蒸发段为由两段管路通过弯管连接而成的环路管，蒸发段前段两段管路之间具有相对蒸发段中段和后段更为狭窄的结构，蒸发段前段两段管路在靠近绝热段处通过汽态工质出口和液态工质进口汇合于绝热段，蒸发段的两段管路连接汽态工质出口的管路相对位置在上，连接液态工质进口的管路相对位置在下，蒸发段液态工质进口后的管道具有向下倾斜的结构。本发明型的热管强化了热管内部工质的蒸发凝结过程，既增大了热管在小倾角以及水平状态下的传输功率，又解决了太阳能热水器安装单一性的缺陷。
文档编号F24J2/32GK101922814SQ20101027763
公开日2010年12月22日 申请日期2010年9月10日 优先权日2010年9月10日
发明者庄骏, 龙倩文 申请人:江苏赫特节能环保有限公司