[实用新型]一种用于太阳能集热器的抗冻热管管体

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于太阳能集热器的抗冻热管管体。

背景技术

在北方的冬天，经常会出现极端气温在零下40度的情况。现有热管管体内介质主要使用两种成分，一种为蒸馏水，蒸馏水在0℃以下就开始结冰，在零下40度的情况下热管管芯内介质结晶产生对热管管芯外壁的挤压力会导致热管管芯冻裂，尤其是其冷凝端末端封口处常会因介质结晶膨胀导致热管冻裂，进而导致热管失效；另一种为有机介质，虽然在零下40度的情况不会结冻，但长期使用后，有机介质会发生分解，影响热管的导热性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于太阳能集热器的抗冻热管管体，以解决以蒸馏水为介质的热管管体在寒冷地区使用时其冷凝末端封口处容易被冻裂，进而导致热管失效的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于太阳能集热器的抗冻热管管体，包括管体本体，为了使管体在极寒气候中生成的冰块不对其冷凝端端部产生很大的挤压力，所述管体本体冷凝端设有一段圆台形收缩管，使管中冰块产生一个反向力，减轻对其冷凝端端部的挤压力。

为了减轻冰块在管体冷凝端封口处的壁面产生较大挤压力，所述的管体本体冷凝端末端设置为一细管，使冷凝末端封口处的容积变小，内腔表面积增大，冻结在内腔中冰块很少，使其不能对封口管壁产生很大的挤压力。

为了使收缩管中的冰块产生较大的反向力，所述的圆台形收缩管的锥度角β为2-10°。

为了保证热管在使用中的质量，所述收缩管与细管的连接为无缝连接。

为了保证热管在使用中的导热性，所述的管体的材质为铜材。

本实用新型的有益效果是：由于采用管体本体冷凝端设有一段圆台形收缩管，及在冷凝端末端设置为一段细管的技术，因此以蒸馏水为介质的热管管体在寒冷地区使用也不会发生冻裂，从而使热管管芯在低温条件下保持正常工作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型的抗冻热管管芯的结构示意图；

图2为管内任意某处的膨胀力F的分解示意图。

具体实施方式

如图1所示，其太阳能集热器的抗冻热管管体包括管体本体1，所述管体本体1冷凝端设有一段圆台形收缩管11，所述的管体本体冷凝端末端设置为一段细管12。

如图2所示，在外界温度低于0度时，其管体内部的蒸馏水结冰膨胀，膨胀过程中，其管内O点冰块的膨胀力分为垂直膨胀力F1与水平膨胀力F2、F3，其垂直膨胀力F1分解为垂直外壁面A点的膨胀力F11及水平膨胀力F12，该水平膨胀力F12与水平膨胀力F2部分相互抵消，则使得作用在管壁上膨胀力减少，避免了管壁因内部蒸馏水的冻结膨胀而裂开；为了使收缩管中的冰块产生较大的反向力，所述的圆台形收缩管的锥度角β为2-10°，通过试验得知，当锥度角为4°时，F12与F2恰好相互抵消。

为了减轻冰块在管体冷凝端封口处的壁面产生较大挤压力，所述的管体本体冷凝端末端设置为一细管，使冷凝末端封口处的容积变小，内腔表面积增大，冻结在内腔中冰块很少，使其不能对封口管壁产生很大的挤压力。

为了保证热管在使用中的质量，所述收缩管11与细管12的连接为无缝连接。

为了保证热管在使用中的导热性，所述的管体1的材质为铜材。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并不是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。