專利名稱：一種無機高效扁平超導(dǎo)平板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無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器，屬于平板太陽能集熱器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前市場上已經(jīng)廣泛使用的普通平板太陽能集熱器或者熱管式平板太陽能熱水器，也有小部分重力超導(dǎo)扁平微熱管平板太陽能熱水器市場份額。但是目前形勢下，由于重力超導(dǎo)扁平微熱管太陽能集熱器具有很多熱管式平板太陽能無法比擬的優(yōu)點，因此重力超導(dǎo)扁平微熱管太陽能平板集熱器的應(yīng)用前景十分廣闊。重力超導(dǎo)熱管是一種依靠熱管內(nèi)部有機工作介質(zhì)(超導(dǎo)液)的流動及相變依靠自 身重力來實現(xiàn)傳遞熱量的高性能傳熱元件。由于重力超導(dǎo)熱管有很多優(yōu)點，因此重力超導(dǎo)熱管的應(yīng)用前景十分廣闊。但是在目前形勢下，由于其結(jié)構(gòu)特點，重力超導(dǎo)熱管主要有以下幾個缺點1、重力超導(dǎo)熱管壽命短；2、產(chǎn)生不凝氣體；3、熱阻大；4、傳熱效率不高；5、熱量傳導(dǎo)過程中散熱損失較大；6、熱管均溫性差；7、安全性差；8、使用環(huán)境必須有重力場。重力超導(dǎo)扁平微熱管平板太陽能集熱器的優(yōu)點在于，重力超導(dǎo)扁平微熱管超導(dǎo)熱管的應(yīng)用，它能高效地傳導(dǎo)熱量，從而能提高集熱效率。重力超導(dǎo)扁平微熱管超導(dǎo)熱管是一種依靠熱管內(nèi)部有機工作介質(zhì)(超導(dǎo)液)的流動及相變依靠自身重力來實現(xiàn)傳遞熱量的高性能傳熱元件。重力超導(dǎo)扁平微熱管平板太陽能集熱器與普通熱管平板型太陽能集熱器相比基于有效吸熱體面積，一般重力超導(dǎo)扁平微熱管太陽能集熱器效率更高，重力超導(dǎo)扁平微熱管太陽能集熱器主要有以下幾個缺點1、基于總安裝面積效率較低；2、重力超導(dǎo)扁平微熱管壽命短；3、產(chǎn)生不凝氣體；4、熱阻大；5、集熱速率較慢，傳熱效率不高；6、熱量傳導(dǎo)過程中散熱損失較大；7、熱管均溫性差.8、安全性差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、集熱傳熱效率高、熱阻低、壽命長、熱管均溫性好、適用溫度范圍廣、工作壓力低的無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器，包括吸熱板芯、高透光鋼化玻璃蓋板、隔熱保溫層、銅管流道、外框，所述的隔熱保溫層設(shè)置在外框中，所述吸熱板芯設(shè)置在外框中，吸熱板芯的吸熱面朝上，所述無機高效扁平超導(dǎo)熱管的冷凝端與銅管流道相連，所述銅管流道的兩側(cè)設(shè)置有進(jìn)水口和出水口，所述高透光鋼化玻璃蓋板蓋在吸熱板芯的上方，其結(jié)構(gòu)特點是吸熱板芯的下表面設(shè)置有無機高效扁平超導(dǎo)熱管，所述無機高效扁平超導(dǎo)熱管與吸熱板芯互相貼合固定，所述無機高效扁平超導(dǎo)熱管的冷凝端與銅管流道相連。綜合了重力超導(dǎo)熱管的所有優(yōu)點，摒棄了各自的缺點。本實用新型所述無機高效扁平超導(dǎo)熱管、吸熱板芯的與銅管流道相連處為設(shè)置有U型彎，U型彎采用U型狀箍式粘接的形式。U型彎的設(shè)置，能夠?qū)Τ瑢?dǎo)液的運行起到緩沖的作用，在U型彎處，熱交換的效率最高，能夠有效地利用能量。本實用新型所述的U型彎的上方設(shè)置有安全端。安全端能夠有效的處理不凝結(jié)氣體，延長無機高效扁平超導(dǎo)熱管的使用壽命，一般可以延長6年以上。本實用新型所述的安全端的長度為3. 5CM。本實用新型所述的無機高效扁平超導(dǎo)熱管由金屬管殼、吸液芯和密封結(jié)構(gòu)組成，所述金屬管殼的內(nèi)部設(shè)置有平行排布的長方形微孔管道，所述微孔管道內(nèi)裝有無機超導(dǎo)介質(zhì)，所述每個微孔管道的兩端由冷焊形成密封結(jié)構(gòu)，所述微孔管道上下壁面為鋸齒形，所述鋸齒形為軸向梯形凸起，相鄰?fù)蛊痖g形成梯形凹槽作為軸向槽道式的吸液芯。本實用新型所述的無機高效扁平超導(dǎo)熱管邊緣為圓弧形，相應(yīng)邊緣的微孔管道邊緣也為圓弧形。本實用新型所述的無機超導(dǎo)介質(zhì)為無機液態(tài)混合物。 本實用新型所述的外框上設(shè)置有壓板、邊框和玻璃壓條，所述的邊框設(shè)置在無機高效扁平超導(dǎo)熱管冷凝端的外框邊緣，所述玻璃壓條和壓板分別壓在高透光鋼化玻璃蓋板的邊緣。本實用新型所述的外框主體的材質(zhì)為鋁合金。本實用新型所述的隔熱保溫層的材質(zhì)為酚醛泡沫。本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及效果本實用新型綜合了重力超導(dǎo)熱管的所有優(yōu)點，摒棄了各自的缺點，具有啟動迅速、傳熱速度快、熱阻小、均溫性好、導(dǎo)熱系數(shù)高、傳熱能力大、適用溫度范圍廣、工作壓力低、相容性好、使用壽命長、應(yīng)用安全可靠等優(yōu)點。無機高效扁平超導(dǎo)熱管，無論在受熱激發(fā)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，均不會產(chǎn)生任何有害人體的放射性物質(zhì)等很多優(yōu)點。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型的側(cè)剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的A處放大示意圖。圖4為無機高效扁平超導(dǎo)熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為無機高效扁平超導(dǎo)熱管的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為無機高效扁平超導(dǎo)熱管的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號說明吸熱板芯I、高透光鋼化玻璃蓋板2、隔熱保溫層3、銅管流道4、外框5、無機高效扁平超導(dǎo)熱管6、進(jìn)水口 7、出水口 8、壓板9、U型彎10、安全端13、邊框14、玻璃壓條15、金屬管殼166、微孔管道17、吸液芯18、微孔管道邊緣19、密封結(jié)構(gòu)20。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。實施例I :如圖I至6所示，本實施例的無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器是為了克服上述重力超導(dǎo)扁平微熱管太陽能集熱器的缺陷，并保持熱管平板太陽能集熱器結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢。由于一種無機高效扁平超導(dǎo)熱管有很多優(yōu)點，把無機高效扁平超導(dǎo)熱管用于平板集熱器能有效地改善集熱器的性能。本實用新型采用多種無機元素的混合物作為主要導(dǎo)熱介質(zhì)注入到各類金屬(或非金屬)管狀、板狀腔體內(nèi)，經(jīng)密封成型后，形成具有高速傳熱性能的一種新型熱傳導(dǎo)技術(shù)，無機高效扁平多孔熱管介質(zhì)為無機液態(tài)混合物，介質(zhì)受熱激發(fā)后沿腔壁將受熱端熱能向冷端傳遞。元件外表面的均溫性表明元件具有良好的傳熱性能；元件表面均布的溫度測點顯示溫度延軸向表現(xiàn)出正弦波分布的特性，熱阻幾乎為零。本實施例的無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器，主要包括吸熱板芯I、高透光鋼化玻璃蓋板2、隔熱保溫層3、無機高效扁平超導(dǎo)熱管6、銅管流道4和外框5幾個部分。其中的吸熱板芯I呈整板，具體為板狀涂有吸熱涂層的鋁板，該吸熱板芯I與若干根無機高效扁平超導(dǎo)熱管6分別粘接在一起，無機高效扁平超導(dǎo)熱管6的數(shù)量可以按照實際需要而定。在本實施例中為6根。本實施例的無機高效扁平超導(dǎo)熱管6采用無機高效熱管技術(shù)，無機高效熱管技術(shù) 是指采用多種無機元素的混合物作為主要導(dǎo)熱介質(zhì)注入到各類金屬(或非金屬)管狀、板狀腔體內(nèi)，經(jīng)密封成型后，形成具有高速傳熱性能的一種新型熱傳導(dǎo)技術(shù)，無機高效熱管介質(zhì)為液態(tài)混合物，介質(zhì)受熱激發(fā)后沿腔壁將受熱端熱能向冷端傳遞。元件外表面的均溫性表明元件具有良好的傳熱性能；元件表面均布的溫度測點顯示溫度延軸向表現(xiàn)出正弦波分布的特性，熱阻幾乎為零。無機高效扁平超導(dǎo)熱管6的蒸發(fā)段與涂有吸熱涂層的吸熱板芯I粘接，冷凝段用模具成型U型狀的U型彎10與銅管流道4緊密箍住再粘接。在U型彎10的上方還留有一節(jié)安全端13，安全端13的長度為3. 5厘米。本實施例的隔熱保溫層3采用為酚醛泡沫保溫層，保溫效果較普通巖棉、礦棉和聚氨酯等更好。隔熱保溫層3安裝在外框5中，吸熱板芯I和無機高效扁平超導(dǎo)熱管6安裝在外框5的內(nèi)部，吸熱板芯I朝上吸收太陽能，銅管流道4為銅質(zhì)的走水槽，兩端分別設(shè)置一個進(jìn)水口 7和一個出水口 8，與無機高效扁平超導(dǎo)熱管6相連處為粘接的形式，使得銅管流道4內(nèi)部的水不直接接觸到無機高效扁平超導(dǎo)熱管6的冷凝段。所述外框5為鋁合金外框，其上方蓋有高透光鋼化玻璃蓋板2，高透光鋼化玻璃蓋板2的邊緣設(shè)置有壓板9和玻璃壓條15以用來固定。在外框5設(shè)置有銅管流道4的一側(cè)設(shè)置有邊框14。無機高效扁平超導(dǎo)熱管6，由鋁合金材料經(jīng)過擠壓或者沖壓成型的具有很多平行排布的長方形陣列微孔的導(dǎo)熱體，導(dǎo)熱體的長方形陣列微孔內(nèi)灌裝有無機超導(dǎo)介質(zhì).導(dǎo)熱體的兩端由冷焊形成的密封口帶。無機高效扁平超導(dǎo)熱管6，主要結(jié)構(gòu)為扁平狀金屬管殼16、微孔管道17、吸液芯18等幾個部分。其中所述多孔扁平狀金屬管殼16，由鋁合金材料擠壓或者沖壓成型，內(nèi)部有很多平行排布的長方形陣列微孔管道17。微孔管道17上下壁面為鋸齒形，即壁面上有軸向梯形凸起，相鄰?fù)蛊痖g形成梯形凹槽作為軸向槽道式吸液芯18。無機高效扁平超導(dǎo)熱管6扁平狀邊緣為圓弧形，相應(yīng)邊緣的微孔管道邊緣19也為圓弧形。微孔管道17兩端為密封結(jié)構(gòu)20。無機高效扁平超導(dǎo)熱管6兩端由冷焊形成密封，每個微孔管道17形成獨立不連通的密閉腔體。金屬管殼16內(nèi)平行排布的長方形陣列微孔管道17內(nèi)的超導(dǎo)工質(zhì)為多種無機元素組合而成的液態(tài)混合物。本實用新型是一種無機高效扁平超導(dǎo)熱管平板太陽能集熱器，采用無機高效扁平超導(dǎo)熱管6作為傳熱元件，通過很小的面積即可傳遞大量的熱量。無機高效扁平超導(dǎo)熱管6將熱量由元件的一端向另一端快速傳遞，在整個傳熱過程中，元件的表面呈現(xiàn)出熱阻趨于零的特性。無機熱傳導(dǎo)元件，通過其傳熱媒介一無機導(dǎo)熱介質(zhì)受熱后利用分子的震蕩、摩擦將熱能成波狀進(jìn)行快速激發(fā)并傳遞。無機高效扁平超導(dǎo)熱管6啟動迅速，導(dǎo)熱速度快，自元件一端加熱數(shù)秒鐘就可將熱量傳遞到另一端；均溫性好，沿傳熱元件軸向溫差趨于零；熱阻小，當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)為3. 2X10W/VC，是白銀的32000余倍；傳熱能力大，軸向熱流密度8. 6X 106W/m2，徑向熱流密度45X 103W/m2 ;適應(yīng)溫度范圍廣，在_60 1000°C之間；相容性好；操作壓力低等。因此，本實用新型具有以下特點I.啟動迅速、傳熱速度快2.熱阻小、均溫性好3.導(dǎo)熱系數(shù)高4.傳熱能力大5.適用溫度范圍廣6.工作壓力低7.相容性好8.使用壽命長9.應(yīng)用安全可靠10.無機高效熱管，無論在受熱激發(fā)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，均不會產(chǎn)生任何有害人體的放射性物 質(zhì)。其總放射性活度α為1.4X10-1 Bq/g，總放射性活度β為1.7X10-1 Bq/g (相當(dāng)于木材的放射活度)。此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本實用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本實用新型專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.ー種無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器，包括吸熱板芯、高透光鋼化玻璃蓋板、隔熱保溫層、銅管流道、外框，所述的隔熱保溫層設(shè)置在外框中，所述吸熱板芯設(shè)置在外框中，吸熱板芯的吸熱面朝上，所述無機高效扁平超導(dǎo)熱管的冷凝端與銅管流道相連，所述銅管流道的兩側(cè)設(shè)置有進(jìn)水口和出水ロ，所述高透光鋼化玻璃蓋板蓋在吸熱板芯的上方，其特征是吸熱板芯的下表面設(shè)置有無機高效扁平超導(dǎo)熱管，所述無機高效扁平超導(dǎo)熱管與吸熱板芯互相貼合固定，所述無機高效扁平超導(dǎo)熱管的冷凝端與銅管流道相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器，其特征是所述無機高效扁平超導(dǎo)熱管、吸熱板芯與銅管流道相連處設(shè)置有U型彎，U型彎采用U型狀箍式粘接的形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器，其特征是所述的U型彎的上方設(shè)置有安全端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器，其特征是所述的安全端的長度為3. 5CM。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器，其特征是所述的無機高效扁平超導(dǎo)熱管由金屬管殼、吸液芯和密封結(jié)構(gòu)組成，所述金屬管殼的內(nèi)部設(shè)置有平行排布的長方形微孔管道，所述微孔管道內(nèi)裝有無機超導(dǎo)介質(zhì)，所述每個微孔管道的兩端由冷焊形成密封結(jié)構(gòu)，所述微孔管道上下壁面為鋸齒形，所述鋸齒形為軸向梯形凸起，相鄰?fù)蛊痖g形成梯形凹槽作為軸向槽道式的吸液芯。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器，其特征是所述的無機高效扁平超導(dǎo)熱管邊緣為圓弧形，相應(yīng)邊緣的微孔管道邊緣也為圓弧形。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器，其特征是所述的無機超導(dǎo)介質(zhì)為無機液態(tài)混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器，其特征是所述的外框上設(shè)置有壓板、邊框和玻璃壓條，所述的邊框設(shè)置在無機高效扁平超導(dǎo)熱管冷凝端的外框邊緣，所述玻璃壓條和壓板分別壓在高透光鋼化玻璃蓋板的邊緣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器，其特征是所述的外框主體的材質(zhì)為鋁合金。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器，其特征是所述的隔熱保溫層的材質(zhì)為酚醛泡沫。
專利摘要本實用新型涉及一種無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器，屬于平板太陽能集熱器領(lǐng)域。該無機高效扁平超導(dǎo)平板太陽能集熱器，包括吸熱板芯、高透光鋼化玻璃蓋板、隔熱保溫層、銅管流道、外框，所述的隔熱保溫層設(shè)置在外框中，吸熱板芯設(shè)置在外框中，吸熱板芯的吸熱面朝上，無機高效扁平超導(dǎo)熱管的冷凝端與銅管流道相連，銅管流道的兩側(cè)設(shè)置有進(jìn)水口和出水口，高透光鋼化玻璃蓋板蓋在吸熱板芯的上方，吸熱板芯的下表面設(shè)置有無機高效扁平超導(dǎo)熱管，無機高效扁平超導(dǎo)熱管與吸熱板芯互相貼合固定，無機高效扁平超導(dǎo)熱管的冷凝端與銅管流道相連。
文檔編號F24J2/32GK202581864SQ201220103089
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者姚衛(wèi)國 申請人:姚衛(wèi)國