專利名稱：一種新型壁掛式太陽能集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型壁掛式太陽能集熱器，屬于新型太陽能熱水器制造技術(shù) 領(lǐng)域。
技術(shù)背景現(xiàn)在各廠家生產(chǎn)的壁掛式太陽能熱水器大多采用間接換熱的U形管式，在集熱面 與水箱之間采用充滿介質(zhì)的封閉盤管回路進(jìn)行間接換熱，除了需要定期更換和補充換熱介 質(zhì)外，還需要采用強制循環(huán)泵對換熱介質(zhì)進(jìn)行循環(huán)，系統(tǒng)較為復(fù)雜，制造成本較高，使用不 方便。而采用水平熱管直接換熱方式的壁掛式太陽能熱水器，由于換熱腔為承壓運行而設(shè) 計為圓形截面，導(dǎo)致熱管的熱輸出端插入換熱腔中的部分較短，在一定程度上影響了熱能 的輸出，同時，水平放置的熱管，需要在熱管內(nèi)放置毛細(xì)芯，通過毛細(xì)吸附效應(yīng)，促進(jìn)換熱工 質(zhì)在換熱腔內(nèi)冷凝為液體時的回流，制造工藝要求及制造成本較高，影響了壁掛式太陽熱 水器的普及和應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、具有自然循 環(huán)功能的新型壁掛式太陽能集熱器，工作時水箱與集熱面之間不使用介質(zhì)間接換熱，不需 要強制循環(huán)泵，體現(xiàn)了安全與節(jié)能，而且水平熱管中不再需要設(shè)置毛細(xì)芯，進(jìn)一步簡化了結(jié) 構(gòu)，降低了產(chǎn)品的制造成本。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種新型壁掛式太陽能集熱 器，由殼體支架部分，換熱腔部分和集熱管三部分組成，其中，換熱腔部分設(shè)于殼體內(nèi)，集熱 管部分安裝固定于殼體支架上，并與換熱腔部分的連通管等相關(guān)部件連接。殼體支架部分由外殼，尾盒，橫梁，管托，防風(fēng)圈組成，其中，橫梁一端連接有外殼， 另一端連接有尾盒，管托固定于尾盒上，防風(fēng)圈套在玻璃真空管上，并緊貼與外殼的外表面 上。換熱腔部分由換熱腔，連通管，螺母，進(jìn)水口，出水口和保溫層組成，其中，換熱腔 設(shè)于外殼內(nèi)，換熱腔與外殼之間的空隙內(nèi)填充有發(fā)泡保溫層，連通管一端與換熱腔連接，另 一端設(shè)有外螺紋，且通過該外螺紋與螺母的內(nèi)螺紋配合并連接，換熱腔下端設(shè)有進(jìn)水口，另 一端設(shè)有出水口。集熱管部分由熱管，散熱片，熱管凸沿，耐熱墊圈，導(dǎo)熱片，玻璃真空管，氣堵組成， 其中，在熱管的前端外表面上設(shè)有散熱片，散熱片后部設(shè)有熱管凸沿，并且該熱管凸沿與熱 管連接為一個整體，該熱管凸沿通過一個耐熱墊圈與連通管的外端口連接，并由一個一端 帶收口的擰在連通管外端的螺母壓緊于連通管的端口上，實現(xiàn)密封與承壓，熱管后端的外 表面上套有導(dǎo)熱片，導(dǎo)熱片插入玻璃真空管內(nèi)，并通過氣堵密封玻璃真空管外口。本實用新型使用時，將儲水箱置于集熱器的上方，用管路將換熱腔上方的出水口 與儲水箱的高位水管接口連接，將換熱腔下方的進(jìn)水口與儲水箱底部的低位水管接口連接，太陽照射于帶有吸熱鍍膜的玻璃真空管上，真空管內(nèi)的熱量通過導(dǎo)熱片傳遞于熱管上， 熱管通過高效的相變傳熱，將熱量快速傳遞于換熱腔內(nèi)的密閉水體，換熱腔內(nèi)的水被加熱 后變輕上升，進(jìn)入儲水箱的上層水體，這時換熱腔的下部形成低壓區(qū)，而將處于水箱底層溫 度較低的水吸入換熱腔內(nèi)，從而實現(xiàn)無泵的自然循環(huán)加熱，具有設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、使用 方便等優(yōu)點。所述的熱管是一根兩端封閉的金屬管，管內(nèi)被抽成真空并注入了一定沸點的工質(zhì)，當(dāng)吸熱端受熱時，工質(zhì)沸騰變?yōu)闅鈶B(tài)，瞬間充滿整個真空腔體，而當(dāng)氣態(tài)工質(zhì)在放熱端 遇到冷負(fù)荷冷凝為液態(tài)時，又回流到吸熱端被加熱，這樣便反復(fù)快速地傳遞熱能，為方便工 質(zhì)在放熱端的回流，在插入連通管及換熱腔部分的熱管放熱端，具有相對于水平面5 10 度的上升角。所述的換熱腔是一段連接有若干連通管的橢圓形的管狀腔體，管狀腔體的上下兩 端分別設(shè)有一端為橢圓形，另一端為管接口的變徑?jīng)_壓件，再通過變徑?jīng)_壓件分別連接有 出水口和進(jìn)水口，當(dāng)處于工作狀態(tài)時，換熱腔及儲水箱和連通管路內(nèi)承受自來水的壓力，換 熱腔的功能是把來自熱管的熱能通過熱虹吸的原理自然對流到儲水箱內(nèi)。所述的連通管是一段一端與換熱腔連接，另一端設(shè)有外螺紋的不銹鋼短管，與該 螺紋配合，連接有一個帶有收口和內(nèi)螺紋的螺母，該連通管在與垂直的換熱腔的連接時，帶 有螺紋并連接螺母的一端，具有相對于水平面5 10度的下降角度。本實用新型的創(chuàng)新內(nèi)容之一，是容納熱管的連通管與垂直狀態(tài)的換熱腔連接時， 呈5 10度的下降角，熱管的熱輸出端在即將進(jìn)入連通管和換熱腔時，略微向上彎曲，并保 持5 10度的上升角，使熱管在工作中，氣態(tài)的高溫?fù)Q熱介質(zhì)在換熱腔中遇到冷負(fù)荷而相 變?yōu)橐簯B(tài)時，呈下降坡度回流到吸熱端方向，取消了毛細(xì)芯，簡化了制造工藝，提高了熱管 的工作效率。本實用新型的創(chuàng)新內(nèi)容之二，是將既要承受自來水的傳輸壓力，又要增加熱管換 熱面積的換熱腔由圓形截面改為橢圓形截面，使熱管的熱輸出端進(jìn)入換熱腔內(nèi)的長度及換 熱面積有所增加，提高了熱管的換熱效率。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型換熱箱截面圖。其中1、殼體支架部分1-1、外殼，1-2、尾盒，1-3、橫梁，1_4、管托，1-5防風(fēng)圈；2、 換熱腔部分2-1、換熱腔，2-2、連通管，2-3、螺母，2-4、進(jìn)水口，2-5、出水口，2-6、保溫層； 3、集熱管部分3-1、熱管，3-2、導(dǎo)熱片，3-3、玻璃真空管，3-4、氣堵，3-5、熱管凸沿，3-6、耐 熱墊圈，3-7、散熱片。
具體實施方式
實施例結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，由殼體支架部分1，換熱腔部分2和集熱管部分3 三部分組成，其中，換熱腔部分2設(shè)于殼體內(nèi)，集熱管部分3安裝固定于殼體支架1上，并與 換熱腔部分2的連通管等相關(guān)部件連接。使用時，將儲水箱置于集熱器的上方，用管路將換 熱腔上方的出水口與儲水箱的高位水管接口連接，將換熱腔下方的進(jìn)水口與儲水箱底部的低位水管接口連接，太陽照射于帶有吸熱鍍膜的玻璃真空管上，真空管內(nèi)的熱量通過導(dǎo)熱片傳遞于熱管上，熱管通過高效的相變傳熱，將熱量快速傳遞于換熱腔內(nèi)的水體，換熱腔內(nèi) 的水被加熱后變輕上升，進(jìn)入儲水箱的上層水體，這時換熱腔的下部形成低壓區(qū)，而將處于 水箱底層溫度較低的水吸入換熱腔內(nèi)，從而實現(xiàn)無泵的自然循環(huán)加熱，具有設(shè)計合理、結(jié)構(gòu) 簡單、使用方便等優(yōu)點。
權(quán)利要求一種新型壁掛式太陽能集熱器，其特征在于，由殼體支架部分，換熱腔部分和集熱管三部分組成，其中，換熱腔部分設(shè)于殼體內(nèi)，集熱管部分安裝固定于殼體支架上，并與換熱腔部分的連通管連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型壁掛式太陽能集熱器，其特征在于，所述的殼體支 架部分由外殼，尾盒，橫梁，管托，防風(fēng)圈組成，其中，橫梁一端連接有外殼，另一端連接有尾 盒，管托固定于尾盒上，防風(fēng)圈套在玻璃真空管上，并緊貼與外殼的外表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型壁掛式太陽能集熱器，其特征在于，所述的換熱腔 部分由換熱腔，連通管，螺母，進(jìn)水口，出水口和保溫層組成，其中，換熱腔設(shè)于外殼內(nèi)，換熱 腔與外殼之間的空隙內(nèi)填充有發(fā)泡保溫層，連通管一端與換熱腔連接，另一端設(shè)有外螺紋， 且通過該外螺紋與螺母的內(nèi)螺紋配合并連接，換熱腔下端設(shè)有進(jìn)水口，另一端設(shè)有出水口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型壁掛式太陽能集熱器，其特征在于，所述的集熱管 部分由熱管，散熱片，熱管凸沿，耐熱墊圈，導(dǎo)熱片，玻璃真空管，氣堵組成，其中，在熱管的 前端外表面上設(shè)有散熱片，散熱片后部設(shè)有熱管凸沿，并且該熱管凸沿與熱管連接為一個 整體，該熱管凸沿通過一個耐熱墊圈與連通管的外端口連接，并由一個一端帶收口的擰在 連通管外端的螺母壓緊于連通管的端口上，熱管后端的外表面上套有導(dǎo)熱片，導(dǎo)熱片插入 玻璃真空管內(nèi)，并通過氣堵密封玻璃真空管的外端口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型壁掛式太陽能集熱器，其特征在于，所述的換熱腔 是一段連接有若干連通管的橢圓形的管狀腔體，管狀腔體的上下兩端分別設(shè)有一端為橢圓 形，另一端為管接口的變徑?jīng)_壓件，再通過變徑?jīng)_壓件分別連接有出水口和進(jìn)水口，換熱腔 上所連接的連通管，與垂直狀態(tài)的換熱腔具有5 10度的下降角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型壁掛式太陽能集熱器，其特征在于，所述的熱管，插 入換熱腔內(nèi)的部分長度，具有相對于水平面5 10度的上升角。
專利摘要本實用新型涉及一種新型壁掛式太陽能集熱器，屬于新型太陽能熱水器制造技術(shù)領(lǐng)域。由殼體支架部分，換熱腔部分和集熱管三部分組成，其中，換熱腔部分設(shè)于殼體內(nèi)，集熱管部分安裝固定于殼體支架上，并與換熱腔部分的連通管等相關(guān)部件連接。使用時，將儲水箱置于集熱器的上方，用管路將換熱腔上方的出水口與儲水箱的高位水管接口連接，將換熱腔下方的進(jìn)水口與儲水箱底部的低位水管接口連接，太陽照射時，真空管內(nèi)的熱量通過導(dǎo)熱片傳遞于熱管上，熱管通過高效的相變傳熱，將熱量快速傳遞于換熱腔內(nèi)的水體，使換熱腔與儲水箱的水體，實現(xiàn)無泵的自然循環(huán)加熱，具有設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便等優(yōu)點。
文檔編號F24J2/00GK201569173SQ20092024093
公開日2010年9月1日 申請日期2009年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者劉永, 張愛軍 申請人:張愛軍;劉永