專(zhuān)利名稱(chēng)：一種空心式太陽(yáng)能集熱扁盒的制作方法
一種空心式太陽(yáng)能集熱扁盒
所屬技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明涉及太陽(yáng)能利用領(lǐng)域，具體為一種用于平板式太陽(yáng)能熱水器的集熱器件。
背景技術(shù)：
目前已知在市場(chǎng)上銷(xiāo)售的家用太陽(yáng)能熱水器的集熱器件，主要有平板式熱水器中 的板管式集熱器和真空管式熱水器中的真空管。板管式集熱器由若干銅鋁復(fù)合的部件組裝 而成，每塊銅鋁復(fù)合部件由上、下兩層薄鋁板壓合住一根銅管，外觀為一翼形的形狀，被曬 熱后的翼形板部分將熱量傳導(dǎo)給銅管，再經(jīng)銅管傳遞給管內(nèi)待加熱的水。該板管式的集熱 器因結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，從加工到組裝成整體，所用工序和工時(shí)等是較多的，另其在發(fā)生冰凍時(shí) 銅管易被凍裂。真空管式太陽(yáng)能熱水器中所用于集熱的真空管，由內(nèi)、外玻璃圓管套裝組合 而成，內(nèi)、外管間被抽成真空狀態(tài)，以利于保溫，內(nèi)管中被光照加熱后的水通過(guò)在管內(nèi)的循 環(huán)可流進(jìn)置于管子上方的保溫水箱，該真空管集熱器的不足之處是因集熱管之間的間隔 距離較大，實(shí)際利用的采光面積約只有集熱器整體占有采光面積的約60%，不能充分利用 太陽(yáng)的幅射能量，另在使用過(guò)程中在玻璃內(nèi)管的底部易積渣、垢而造成堵塞，且不易清除， 從而對(duì)管中水的循環(huán)形成阻力，導(dǎo)致集熱效率降低，再就是耐冰凍的性能也還欠佳。

發(fā)明內(nèi)容
為彌補(bǔ)上述的平板式太陽(yáng)能熱水器中的集熱器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、加工量較大、且不防 凍，以及真空管式太陽(yáng)能熱水器中的集熱器件——真空管有效采光面積小，且易堵塞而致 使集熱效率降低等的不足，本發(fā)明提供一種新的、適用于平板式太陽(yáng)能熱水器采用的技術(shù)方案。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是將儲(chǔ)熱水箱和與之相固定聯(lián)接的、用于置放集熱器 的采光保溫箱體，在向后傾斜一定角度(對(duì)太陽(yáng)取仰角)的同時(shí)，再向左側(cè)邊(或右側(cè)邊) 傾斜一定的角度(如約50度)安放。在作此雙傾斜的安放后，相對(duì)于集熱器內(nèi)的水位高 度來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)熱水箱內(nèi)大部分水的水位高度會(huì)降低得較多，這也就減少了該部分水對(duì)集熱器 器壁的液壓力，在此前提下，就可用較薄的金屬板材將集熱器制作成一個(gè)空心的大扁盒。本 案中用于集熱的集熱扁盒由兩部分組合構(gòu)成，一部分為上蓋盒，一部分為下底板。為易于 讓被加熱的水在該盒體內(nèi)較順暢地流動(dòng)，將集熱扁盒主體部分制做成圓形或橢圓形的，對(duì) 應(yīng)的上蓋盒也就制做成圓形或橢圓形的；而為了能得到大一些的集熱面積，將下底板制做 成外形為一矩形的平板。為能在選用較薄一些的金屬板材制做集熱盒體的情況下，使該盒 體仍具有一定的抗水壓的強(qiáng)度，不致于被盒體內(nèi)的水將盒子上、下面積較大的面板向外鼓 脹得變形過(guò)大，而影響外觀和使用的效果，擬在上、下面板上分別壓制出一些筋棱，并根據(jù) 注入集熱扁盒內(nèi)的水對(duì)于傾斜置放的盒體，呈對(duì)其上部的壓力相對(duì)較小、中部較大、下部最 大的特點(diǎn)，在集熱扁盒上、下面板的上方部位壓制出較少的筋棱，在中間部位壓制出較多的 筋棱，在下方的部位壓制出再多一些的筋棱；使得筋棱的分布呈從上至下、由小至多的形態(tài) [如此可使扁盒在盒內(nèi)注滿水時(shí)，其上、下面板各部位的變形量一致；同樣為達(dá)到上述的目的，又在集熱扁盒上、下面板的中心位置處，設(shè)裝螺栓和與其配用的螺母，對(duì)上、下面板施行向扁盒內(nèi)部方向的拉壓形式的聯(lián)接，使得上、下面板均呈向盒內(nèi)方向的凹陷狀。集熱扁盒的水循環(huán)通道的設(shè)置為在集熱扁盒安放位置下(也即使用時(shí)的位置 下)的上端部與傾斜水箱的上部之間連接上一管子，形成一通道，這樣可讓集熱扁盒內(nèi)經(jīng) 日曬升溫后的水(因密度變小，重量變輕而向上流動(dòng))，可通過(guò)此管流入到傾斜的儲(chǔ)熱水箱 的上部空間；又在集熱扁盒的下端部位與傾斜的儲(chǔ)熱水箱的下部之間連接一管子，形成又 一通道，則可讓傾斜的儲(chǔ)熱水箱下部的、相對(duì)低溫的水可通過(guò)此管道流入集熱扁盒內(nèi)的下 端部。如此的通道設(shè)置，可使本熱水器系統(tǒng)內(nèi)的水，在不斷被加熱的過(guò)程中達(dá)到正常的、自 動(dòng)循環(huán)的狀態(tài)。在本集熱扁盒的下底板上，超出上蓋盒所占面積以外的四個(gè)角的部分，其所吸收 到的太陽(yáng)能光熱，也會(huì)向集熱扁盒傳導(dǎo)，之后通過(guò)盒壁傳遞給盒內(nèi)的被加熱的水。另在使用 過(guò)程中，當(dāng)集熱扁盒內(nèi)的水遭遇冷凍結(jié)冰時(shí)，集熱扁盒的上、下面板可隨著盒內(nèi)結(jié)冰的體積 的增大而產(chǎn)生二次彈性的鼓脹變形，故又可使集熱扁盒避免被凍裂。本發(fā)明的有益效果是與現(xiàn)在普遍使用的平板式和真空管式太陽(yáng)能熱水器中的集 熱器件相比，其結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單、可靠，成本可再降低一些，而綜合性能可有一些改善和提高。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的集熱扁盒的上蓋盒視圖。圖3是本發(fā)明的集熱扁盒的下底板視圖。圖4是本發(fā)明的集熱扁盒的組裝視圖。圖5是本發(fā)明的外觀立體圖。圖中1.儲(chǔ)熱水箱，2.出水管，3.上蓋盒，4.螺栓，5.下底板，6.采光保溫箱外殼，7 保溫材料，8.進(jìn)水管，A.筋棱，B.焊接處。圖(1)和圖(5)中均省去了支撐架部分的描畫(huà)。 另圖(1)中的采光保溫箱為沒(méi)蓋上采光保溫面板的狀態(tài)。在圖(1)中，被加熱水的循環(huán)流 動(dòng)方向如圖中的箭頭所示。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的集熱扁盒主要由上蓋盒(3)和下底板(5)組合構(gòu)成，其選材和制做的方 法為選取耐腐蝕、無(wú)毒性的金屬薄板(如約0. 5mm厚的)，先用剪床剪切出用于制做上蓋 盒(3)和下底板(5)的坯料板，在兩坯料板中心點(diǎn)處鉆出供穿裝螺栓(4)的孔；以此孔作 為定位孔，套裝在成形模的定位釘上，用液壓或沖壓的方式模塑成形上蓋盒(3)的外形，然 后同樣用模塑成形的方式壓制出上蓋盒(3)和下底板(5)上的筋棱。將壓制加工好的上盒 蓋(3)放置在下底板(5)上，再將用于拉壓集熱扁盒上、下面板的螺栓穿進(jìn)上蓋盒(3)和下 底板(5)的中心孔，將螺母旋裝在螺栓(4)的絲桿上，旋進(jìn)螺帽拉壓上、下面板向盒內(nèi)移動(dòng)， 直至到所需要的位置。為防止拉壓螺栓(4)及配用的螺母與集熱扁盒上、下面板結(jié)合的縫 隙處發(fā)生滲漏，可將螺栓(4)及螺母與上、下面板結(jié)合處的縫隙焊接起來(lái)[也可用有彈性且 耐溫的硅膠墊圈作密封，此方式下不再焊接]；最后將集熱扁盒放置在焊接臺(tái)上進(jìn)行上蓋盒(3)周邊邊緣與下底板(5)之間的焊接，焊接方式可為縫焊、滾焊等。上蓋盒(3)與下 底板(5)的組合位置及焊掊部位如圖4所示.當(dāng)采用橢圓形的集熱扁盒時(shí)(此時(shí)的上蓋盒 是制做成橢圓形的)，橢圓形上蓋盒的擺放位置為在其長(zhǎng)軸方向上的一端向上，另一端向 下，在其上用于連接出水管(2)的孔口鉆在該擺放位置的橢圓形蓋盒的上端處，連接進(jìn)水 管(8)的孔口鉆在下端處.
制做本熱水器的儲(chǔ)熱水箱和采光保溫箱的材料及結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有平板式熱水器的選 材和制做方法相同；支撐架部分所用的材料和制做方式也與現(xiàn)有的平板式太陽(yáng)能熱水器大 致相同，只是在結(jié)構(gòu)上需制做成在讓本熱水器向后傾斜一定仰角的同時(shí)，又再向側(cè)邊傾斜 一定的角度即可。
權(quán)利要求
一種空心式太陽(yáng)能集熱扁盒，主要由上蓋盒(3)和下底板(5)組合構(gòu)成，其特征是在集熱扁盒的上、下面板上分別壓制有一些筋棱(A)；在集熱扁盒上、下面板的中心位置處，設(shè)裝有螺栓(4)及與其配用的螺母，對(duì)上、下面板施行向盒內(nèi)方向的拉壓形式的聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空心式太陽(yáng)能集熱扁盒，其特征是構(gòu)成集熱扁盒的上 蓋盒(3)外形是圓形或橢圓形的，構(gòu)成集熱扁盒的下底板(5)是矩形的平板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空心式太陽(yáng)能集熱扁盒，其特征是集熱扁盒的上、下面 板上的筋棱，依集熱扁盒的安放位置，呈從上至下、由少到多的分布形態(tài)。
全文摘要
一種空心式太陽(yáng)能集熱扁盒。它是在將儲(chǔ)熱水箱和與之相固定聯(lián)接的采光保溫箱體，在向后傾斜一定的角度的同時(shí)，再向側(cè)邊傾斜一定的角度的前提下，用較薄的金屬板材將集熱器制做成一個(gè)空心的大扁盒。該扁盒由上蓋盒和下底板組合構(gòu)成，在扁盒的上、下面板上壓制有一些筋棱，并在扁盒的上、下面板的中心位置處，設(shè)裝螺栓及與之配用的螺母，對(duì)上、下面板施行向盒內(nèi)方向的拉壓聯(lián)接，使得上、下面板呈向盒內(nèi)方向的凹陷狀。在壓制的筋棱和螺栓拉壓上、下面板的共同作用下，可使得集熱扁盒在注滿水的狀態(tài)下不至向外鼓脹變形得太多，同時(shí)在集熱扁盒內(nèi)的水受凍變成冰而體積膨脹時(shí)，其又可再產(chǎn)生二次鼓脹變形，從而又可使盒體不被脹破。
文檔編號(hào)F24J2/46GK101986058SQ20101052040
公開(kāi)日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者黃世明 申請(qǐng)人:黃世明