專利名稱：太陽(yáng)能集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能的利用，特別是一種太陽(yáng)能集熱器。(二) 背景技術(shù)現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水工程用集熱器多為聯(lián)集箱式全玻璃真空管太陽(yáng)能集熱器， 聯(lián)集箱為一空腔直通結(jié)構(gòu)，單邊或兩側(cè)插入全玻璃真空管，玻璃真空管與聯(lián)集 箱之間由硅月交圈密封，真空管中充滿水，系統(tǒng)的換熱過(guò)程由真空管內(nèi)部水自身溫差產(chǎn)生對(duì)流而完成；戶用太陽(yáng)能熱水器，結(jié)構(gòu)則是真空管與水箱直接聯(lián)通， 全玻璃真空管與水箱之間由硅膠圈密封，兩者的缺點(diǎn)都是有一支真空管破裂水 就會(huì)流出，導(dǎo)致整個(gè)集熱系統(tǒng)無(wú)法正常工作；而且硅膠圈也不耐壓，容易漏水； 換熱效率低。此后出現(xiàn)了一種金屬超導(dǎo)熱管真空管集熱器，在各個(gè)真空管內(nèi)均設(shè)置熱 管，再分別將熱管搭置在聯(lián)集箱內(nèi)母管或戶用太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)水箱內(nèi)膽上設(shè)置 的槽型凹部對(duì)母管或儲(chǔ)水箱中的水進(jìn)行傳熱，這種方式保證了即使有真空管破 裂，也不影響系統(tǒng)的正常工作，但是一方面金屬管與玻璃管密封工藝復(fù)雜，另 外由于只是通過(guò)槽型凹部的小面積接觸進(jìn)行傳熱，傳熱效率低。為解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有的U型管真空集熱器采用金屬翼片來(lái)增加換熱面積， 提高換熱效率，金屬翼片一般為半圓弧或圓弧形，U型管與翼片之間接觸為外 壁相切線接觸，但是接觸面積仍然有限，換熱效率整體提高不多；其次U型管 與翼片之間需要焊接聯(lián)接，工藝復(fù)雜。(三) 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種太陽(yáng)能集熱器，換熱效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造 工藝簡(jiǎn)單。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下太陽(yáng)能集熱器，包括聯(lián)集箱、真空管、真空管內(nèi)的吸熱翼片、U型集熱管， 所述的吸熱翼片橫截面是由兩條與真空管內(nèi)壁貼合的對(duì)稱弧線和與U型管內(nèi)側(cè) 貼合的兩條對(duì)稱弧線組成的封閉曲線；所述的U型集熱管卡裝在吸熱翼片與真 空管間，U型集熱管的內(nèi)側(cè)與吸熱翼片貼合，外側(cè)與真空管內(nèi)管壁貼合。吸熱翼片采用此結(jié)構(gòu)后，分別有兩條弧與U型集熱管的內(nèi)側(cè)和真空管內(nèi)壁 緊貼，且U型管也與真空管內(nèi)管壁貼合，整體接觸面積大，熱阻小，傳熱效率 高。另外吸熱翼片與U型管間無(wú)需焊接，只需將U型管卡裝在吸熱翼片與真空 管內(nèi)即可，安裝方便，也便于制造，吸熱翼片只需模壓成型即可。較好的，吸 熱翼片的橫截面釆用啞鈴型，啞鈴兩端部的對(duì)稱弧線與真空管內(nèi)壁貼合；啞鈴中間處的弧線與U型管內(nèi)側(cè)相貼合。進(jìn)一步，所述的聯(lián)集箱內(nèi)冷水進(jìn)管和熱水出管分別設(shè)置；所述的U型集熱 管進(jìn)出口分別與冷水進(jìn)管與熱水出管相連。冷水進(jìn)管和熱水出管一端是封閉的，水在集熱管中和聯(lián)集箱中的換熱過(guò)程 是單向流動(dòng)，換熱效率高。冷水進(jìn)入聯(lián)集箱內(nèi)，以最短;洛徑流入U(xiǎn)型集熱管， 在吸熱翼片的加熱作用下，水變熱后流入熱水出管。系統(tǒng)啟動(dòng)快，耐凍損，換 熱效率高。另外真空管內(nèi)不走水，解決了真空管的結(jié)垢、炸管問(wèn)題，既提高了 承壓能力，又降低了散熱損失，可全年連續(xù)使用。其中，所述的吸熱翼片和U型集熱管都可釆用銅質(zhì)材料制成。進(jìn)一步，聯(lián)集箱內(nèi)部與冷、熱水管間填充有保溫材料，優(yōu)選采用聚氨酯整 體發(fā)泡保溫材料進(jìn)行全封閉強(qiáng)化保溫，有效減少散熱損失，進(jìn)一步提高熱性能。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，總體上有以下優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)啟動(dòng)快，承壓、耐凍損，換熱效率高；結(jié)構(gòu)筒單，便于制造和安裝。

圖l為本發(fā)明太陽(yáng)能集熱器集熱管結(jié)構(gòu)截面圖。 圖2為本發(fā)明太陽(yáng)能集熱器結(jié)構(gòu)示意圖。 具體實(shí)施例方式以下以具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此太陽(yáng)能集熱器，包括聯(lián)集箱6、真空管l、真空管內(nèi)的吸熱翼片2、 U型集 熱管3,所述的吸熱翼片橫截面是由兩條與真空管內(nèi)壁貼合的對(duì)稱弧線和與U 型管內(nèi)側(cè)貼合的兩條對(duì)稱弧線組成的封閉曲線啞鈴形，所述的U型集熱管卡裝 在吸熱翼片與真空管間，U型集熱管的內(nèi)側(cè)與吸熱翼片貼合，外側(cè)與真空管內(nèi) 管壁貼合。聯(lián)集箱內(nèi)冷水進(jìn)管7和熱水出管4分別設(shè)置，U型集熱管進(jìn)出口分別與冷 水進(jìn)管與熱水出管相連。聯(lián)集箱內(nèi)部與冷、熱水管間采用聚氨酯整體發(fā)泡保溫 材料5全封閉強(qiáng)化保溫。使用時(shí)，冷水進(jìn)入聯(lián)集箱內(nèi)，以最短路徑流入U(xiǎn)型集熱管，吸熱翼片與真 空管貼合得到的熱量可迅速傳遞給同樣與吸熱翼片貼合的U型集熱管內(nèi)側(cè)，同 時(shí)U型管也得到真空管內(nèi)壁傳遞的熱量，冷水被加熱后流入熱水出管，并匯集 至儲(chǔ)熱水箱，供用戶使用。
權(quán)利要求
1.太陽(yáng)能集熱器，包括聯(lián)集箱、真空管、真空管內(nèi)的吸熱翼片、U型集熱管，其特征在于所述的吸熱翼片橫截面是由兩條與真空管內(nèi)壁貼合的對(duì)稱弧線和與U型管內(nèi)側(cè)貼合的兩條對(duì)稱弧線組成的封閉曲線；所述的U型集熱管卡裝在吸熱翼片與真空管間，U型集熱管的內(nèi)側(cè)與吸熱翼片貼合，外側(cè)與真空管內(nèi)管壁貼合。
2. 如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱器，其特征在于所述的吸熱翼片橫截面為啞 鈴形。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能集熱器，其特征在于所述的聯(lián)集箱內(nèi)冷水進(jìn) 管和熱水出管分別設(shè)置，U型集熱管進(jìn)出口分別與冷水進(jìn)管與熱水出管相連。
4. 如權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能集熱器，其特征在于聯(lián)集箱內(nèi)部與冷水進(jìn)管、熱 水出管間填充有保溫材料。
5. 如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能集熱器，其特征在于所述的保溫材料為聚氨酯整 體發(fā)泡保溫材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能的利用，特別是一種太陽(yáng)能集熱器。包括聯(lián)集箱、真空管、真空管內(nèi)的吸熱翼片、U型集熱管，所述的吸熱翼片橫截面是由兩條與真空管內(nèi)壁貼合的對(duì)稱弧線和與U型管內(nèi)側(cè)貼合的兩條對(duì)稱弧線組成的封閉曲線；所述的U型集熱管卡裝在吸熱翼片與真空管間，U型集熱管的內(nèi)側(cè)與吸熱翼片貼合，外側(cè)與真空管內(nèi)管壁貼合。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，總體上有以下優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)啟動(dòng)快，承壓、耐凍損，換熱效率高；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造和安裝。
文檔編號(hào)F24J2/05GK101149193SQ20071018994
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者劉振波, 張?zhí)煊? 白玉紅, 菊 肖, 賀立三, 兵 賈, 郝慶英, 高林朝, 高艷軍 申請(qǐng)人:河南省科學(xué)院能源研究所有限公司