[实用新型]一种新型壁挂式太阳能集热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型壁挂式太阳能集热器，属于新型太阳能热水器制造技术领域。

背景技术

现在各厂家生产的壁挂式太阳能热水器大多采用间接换热的U形管式，在集热面与水箱之间采用充满介质的封闭盘管回路进行间接换热，除了需要定期更换和补充换热介质外，还需要采用强制循环泵对换热介质进行循环，系统较为复杂，制造成本较高，使用不方便。而采用水平热管直接换热方式的壁挂式太阳能热水器，由于换热腔为承压运行而设计为圆形截面，导致热管的热输出端插入换热腔中的部分较短，在一定程度上影响了热能的输出，同时，水平放置的热管，需要在热管内放置毛细芯，通过毛细吸附效应，促进换热工质在换热腔内冷凝为液体时的回流，制造工艺要求及制造成本较高，影响了壁挂式太阳热水器的普及和应用。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种结构简单、使用方便、具有自然循环功能的新型壁挂式太阳能集热器，工作时水箱与集热面之间不使用介质间接换热，不需要强制循环泵，体现了安全与节能，而且水平热管中不再需要设置毛细芯，进一步简化了结构，降低了产品的制造成本。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种新型壁挂式太阳能集热器，由壳体支架部分，换热腔部分和集热管三部分组成，其中，换热腔部分设于壳体内，集热管部分安装固定于壳体支架上，并与换热腔部分的连通管等相关部件连接。

壳体支架部分由外壳，尾盒，横梁，管托，防风圈组成，其中，横梁一端连接有外壳，另一端连接有尾盒，管托固定于尾盒上，防风圈套在玻璃真空管上，并紧贴与外壳的外表面上。

换热腔部分由换热腔，连通管，螺母，进水口，出水口和保温层组成，其中，换热腔设于外壳内，换热腔与外壳之间的空隙内填充有发泡保温层，连通管一端与换热腔连接，另一端设有外螺纹，且通过该外螺纹与螺母的内螺纹配合并连接，换热腔下端设有进水口，另一端设有出水口。

集热管部分由热管，散热片，热管凸沿，耐热垫圈，导热片，玻璃真空管，气堵组成，其中，在热管的前端外表面上设有散热片，散热片后部设有热管凸沿，并且该热管凸沿与热管连接为一个整体，该热管凸沿通过一个耐热垫圈与连通管的外端口连接，并由一个一端带收口的拧在连通管外端的螺母压紧于连通管的端口上，实现密封与承压，热管后端的外表面上套有导热片，导热片插入玻璃真空管内，并通过气堵密封玻璃真空管外口。

本实用新型使用时，将储水箱置于集热器的上方，用管路将换热腔上方的出水口与储水箱的高位水管接口连接，将换热腔下方的进水口与储水箱底部的低位水管接口连接，太阳照射于带有吸热镀膜的玻璃真空管上，真空管内的热量通过导热片传递于热管上，热管通过高效的相变传热，将热量快速传递于换热腔内的密闭水体，换热腔内的水被加热后变轻上升，进入储水箱的上层水体，这时换热腔的下部形成低压区，而将处于水箱底层温度较低的水吸入换热腔内，从而实现无泵的自然循环加热，具有设计合理、结构简单、使用方便等优点。

所述的热管是一根两端封闭的金属管，管内被抽成真空并注入了一定沸点的工质，当吸热端受热时，工质沸腾变为气态，瞬间充满整个真空腔体，而当气态工质在放热端遇到冷负荷冷凝为液态时，又回流到吸热端被加热，这样便反复快速地传递热能，为方便工质在放热端的回流，在插入连通管及换热腔部分的热管放热端，具有相对于水平面5～10度的上升角。

所述的换热腔是一段连接有若干连通管的椭圆形的管状腔体，管状腔体的上下两端分别设有一端为椭圆形，另一端为管接口的变径冲压件，再通过变径冲压件分别连接有出水口和进水口，当处于工作状态时，换热腔及储水箱和连通管路内承受自来水的压力，换热腔的功能是把来自热管的热能通过热虹吸的原理自然对流到储水箱内。

所述的连通管是一段一端与换热腔连接，另一端设有外螺纹的不锈钢短管，与该螺纹配合，连接有一个带有收口和内螺纹的螺母，该连通管在与垂直的换热腔的连接时，带有螺纹并连接螺母的一端，具有相对于水平面5～10度的下降角度。

本实用新型的创新内容之一，是容纳热管的连通管与垂直状态的换热腔连接时，呈5～10度的下降角，热管的热输出端在即将进入连通管和换热腔时，略微向上弯曲，并保持5～10度的上升角，使热管在工作中，气态的高温换热介质在换热腔中遇到冷负荷而相变为液态时，呈下降坡度回流到吸热端方向，取消了毛细芯，简化了制造工艺，提高了热管的工作效率。