[发明专利]一种空心式太阳能集热扁盒

说明书

所属技术领域

本发明涉及太阳能利用领域，具体为一种用于平板式太阳能热水器的集热器件。

背景技术

目前已知在市场上销售的家用太阳能热水器的集热器件，主要有平板式热水器中的板管式集热器和真空管式热水器中的真空管。板管式集热器由若干铜铝复合的部件组装而成，每块铜铝复合部件由上、下两层薄铝板压合住一根铜管，外观为一翼形的形状，被晒热后的翼形板部分将热量传导给铜管，再经铜管传递给管内待加热的水。该板管式的集热器因结构较为复杂，从加工到组装成整体，所用工序和工时等是较多的，另其在发生冰冻时铜管易被冻裂。真空管式太阳能热水器中所用于集热的真空管，由内、外玻璃圆管套装组合而成，内、外管间被抽成真空状态，以利于保温，内管中被光照加热后的水通过在管内的循环可流进置于管子上方的保温水箱，该真空管集热器的不足之处是：因集热管之间的间隔距离较大，实际利用的采光面积约只有集热器整体占有采光面积的约60％，不能充分利用太阳的幅射能量，另在使用过程中在玻璃内管的底部易积渣、垢而造成堵塞，且不易清除，从而对管中水的循环形成阻力，导致集热效率降低，再就是耐冰冻的性能也还欠佳。

发明内容

为弥补上述的平板式太阳能热水器中的集热器结构较复杂、加工量较大、且不防冻，以及真空管式太阳能热水器中的集热器件——真空管有效采光面积小，且易堵塞而致使集热效率降低等的不足，本发明提供一种新的、适用于平板式太阳能热水器采用的技术方案。

本发明所采用的技术方案是：将储热水箱和与之相固定联接的、用于置放集热器的采光保温箱体，在向后倾斜一定角度(对太阳取仰角)的同时，再向左侧边(或右侧边)倾斜一定的角度(如约50度)安放。在作此双倾斜的安放后，相对于集热器内的水位高度来说，储热水箱内大部分水的水位高度会降低得较多，这也就减少了该部分水对集热器器壁的液压力，在此前提下，就可用较薄的金属板材将集热器制作成一个空心的大扁盒。本案中用于集热的集热扁盒由两部分组合构成，一部分为上盖盒，一部分为下底板。为易于让被加热的水在该盒体内较顺畅地流动，将集热扁盒主体部分制做成圆形或椭圆形的，对应的上盖盒也就制做成圆形或椭圆形的；而为了能得到大一些的集热面积，将下底板制做成外形为一矩形的平板。为能在选用较薄一些的金属板材制做集热盒体的情况下，使该盒体仍具有一定的抗水压的强度，不致于被盒体内的水将盒子上、下面积较大的面板向外鼓胀得变形过大，而影响外观和使用的效果，拟在上、下面板上分别压制出一些筋棱，并根据注入集热扁盒内的水对于倾斜置放的盒体，呈对其上部的压力相对较小、中部较大、下部最大的特点，在集热扁盒上、下面板的上方部位压制出较少的筋棱，在中间部位压制出较多的筋棱，在下方的部位压制出再多一些的筋棱；使得筋棱的分布呈从上至下、由小至多的形态[如此可使扁盒在盒内注满水时，其上、下面板各部位的变形量一致；同样为达到上述的目的，又在集热扁盒上、下面板的中心位置处，设装螺栓和与其配用的螺母，对上、下面板施行向扁盒内部方向的拉压形式的联接，使得上、下面板均呈向盒内方向的凹陷状。

集热扁盒的水循环通道的设置为：在集热扁盒安放位置下(也即使用时的位置下)的上端部与倾斜水箱的上部之间连接上一管子，形成一通道，这样可让集热扁盒内经日晒升温后的水(因密度变小，重量变轻而向上流动)，可通过此管流入到倾斜的储热水箱的上部空间；又在集热扁盒的下端部位与倾斜的储热水箱的下部之间连接一管子，形成又一通道，则可让倾斜的储热水箱下部的、相对低温的水可通过此管道流入集热扁盒内的下端部。如此的通道设置，可使本热水器系统内的水，在不断被加热的过程中达到正常的、自动循环的状态。

在本集热扁盒的下底板上，超出上盖盒所占面积以外的四个角的部分，其所吸收到的太阳能光热，也会向集热扁盒传导，之后通过盒壁传递给盒内的被加热的水。另在使用过程中，当集热扁盒内的水遭遇冷冻结冰时，集热扁盒的上、下面板可随着盒内结冰的体积的增大而产生二次弹性的鼓胀变形，故又可使集热扁盒避免被冻裂。

本发明的有益效果是：与现在普遍使用的平板式和真空管式太阳能热水器中的集热器件相比，其结构更为简单、可靠，成本可再降低一些，而综合性能可有一些改善和提高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的总体结构示意图。

图2是本发明的集热扁盒的上盖盒视图。

图3是本发明的集热扁盒的下底板视图。

图4是本发明的集热扁盒的组装视图。

图5是本发明的外观立体图。