CN101307958B - 太阳能集热器及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能集热器及其制造方法。太阳能集热器用玻璃材料制成，它包括外壳、集热管组合体、进水管和出水管，集热管组合体由奇数条方形管并排且串联在一起，它的内表面镀金属膜。外壳内表面有许多锥形凸起，尖部压在集热管组合体外表面。进水管从外壳左下侧进入后与集热管组合体的进水口相连接，出水管从外壳右上侧进入后与集热管组合体的出水口连接，外壳与集热管组合体间被抽真空。集热管组合体的模具包括上模、模箱和下模，将下模装在模箱下面，再将热玻璃熔液放入模箱，最后将上模压下去；等玻璃冷却后，把半成品取出，退火、镀膜，并装上进水管、出水管，把六块钢化外壳板包在集热管组合体上、封接、抽真空后制成太阳能集热器。

Description

太阳能集热器及制造方法 
技术领域
本发明涉及一种太阳能集热器以及该种太阳能集热器的制造方法。
背景技术
2006年11月22日47期实用新型公报公布了公开号CN2839901Y太阳能集热器，以及公开号CN2839904Y盘管式防冻平板太阳能集热器，它们都有共同的特点：就是在框体内装有保温层，在保温层上装有金属太阳能集热管，然后在集热管上方装透明防护板。这种结构的太阳能集热器保温效果较差，而且在北方的冬天透明防护板的内表面会凝结一层霜或雾，使集热器无法吸收太阳能。
发明内容
本发明提供一种太阳能集热器并且给出制造这种太阳能集热器的方法。
本发明的太阳能集热器是用玻璃制成，包括外壳、集热管组合体、进水器和出水管组成，集热器组合体由奇数条方形集热管并排在一起、共用侧壁，奇数位的集热管上侧与下一个偶数位的集热管相连通，偶数位的集热管下侧与下一个奇数位的集热管相连通，集热管的内表面镀有吸热金属膜，所有集热管串联起来构成密封扁平的长方体。外壳的内表有锥形凸起，其尖部压在集热管组合体外表面上。进水管穿过外壳左下侧与集热管组合体的进水口相连通，出水管穿过外壳右上侧与集热管组合体的出水口相连通。外壳上有真空管，外壳与集热管组合体的空间被抽真空。
本发明的制造太阳能集热器的步骤如下：首先制造集热管组合体的模具，它由上模、模箱和模组成，模箱是长方形管，上、下均开口，上模是在一块与模箱水平截面相同的大长方形板下面安装有奇数条方形柱，两方形柱间有一定间隙，奇数位方形柱的上侧与下一个偶数位的方形柱的部分间隙被填埋，下模是在一块与上模大长方形板相同的板上垂直安装数块小长方形板，将上模放入模箱中，上模的方形柱与模箱间有一定间隙，把下模装在模箱下面，下模的小长方形板正好填补上模偶数位方形柱下侧与下一个奇数位的方形柱的部分间隙。将上模从模箱上取出，然后将一定量的热玻璃熔液放入模箱中，再把上模的方形柱插入模箱压下去放正后，多余的玻璃熔液从溢出口溢出，等玻璃冷却凝固后把上模和下模从模箱中拔出，再把集热管组合体的半成品从模箱中压出、退火、集热管内表面镀吸热金属膜；在集热管组合体的半成品的左下侧和右上侧钻孔，并将制备好的进水管和出水管封装在上面，把集热管组合体的半成品底下的缝和顶上的开口封装起来。制作六块经钢化处理的表面带锥形凸起的外壳用长方形玻璃板，两块大块板安装在集热管组合体的前面和后面，左侧板的下侧钻有安装进水管的孔、上侧安装真空管，右侧板的上侧钻有安装出水管的孔，两块小块板安装在集热管组合体的顶和底，所有的板的表面锥形凸起的尖部都压在集热管组合体外表面上，把交接在一起的板的边缘封接起来，把进水管、出水管与外壳封接在一起，经测试密封后，把外壳与集热管组合体之间的空气抽走并密封真空管。
采用这种结构的太阳能集热器，冷水从进水管进入集热管组合体，太阳光穿过外壳照到集热管的金属膜表面上，金属膜吸收热量，并把热量传送给冷水、把冷水加热，热水从出水管流出。此种太阳能集热器的绝热效果好，集热管间的间隙较小，太阳光的利用率较高，太阳能集热器的整体性较好。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的太阳能集热器结构图。
图2为本发明的太阳能集热器的正剖图。
图3为本发明的太阳能集热器的水平剖视图。
图4为本发明的太阳能集热器俯视图。
图5为本发明的太阳能集热器的右视图。
图6为本发明的制造集热管组合体的模具外观图。
图7为本发明的制造出来的集热管组合体半成品的外观图。
图8为本发明的制造出来的集热管组合体半成品的仰视图。
图9为本发明的制造出来的进水管和出水管的外观图。
图10为本发明的装有进水管和出水管的集热管组合体的主视图。
图11为本发明的制造出来的外壳用板的主视图。
具体实施方式
图2、图3所示本发明的太阳能集热器是用玻璃制成，它由外壳1、集热管组合体2、进水管3和出水管4组成。集热管组合体2由奇数条方形集热管并排在一起、相邻两集热管共用一侧壁，奇数位的集热管上侧与下一个偶数位的集热管相连通，偶数位的集热管下侧与下一个奇数位的集热管相连通，集热管的内表面镀有吸热金属膜，所有集热管串联起来构成密封扁平的长方体。外壳1将集热管组合体2包围在中间，进水管3穿过外壳1左下侧与集热管组合体2的进水口相连通，出水管4穿过外壳1右上侧与集热管组合体2的出水口相连通，整个集热管的走向就象电磁波方波。之所以要将进水管3放在太阳能集热器的下侧，而出水管4放在太阳能集热器的上侧是为了让进入集热管的水可以把藏在集热管里的空气挤出去，使整个太阳能集热器内的集热管里充满水。
图1、图4、图5所示，外壳1的内表面有许多锥形凸起5，锥形凸起5的尖部压在集热管组合体2外表面上。图1、图2所示，外壳1上有真空管0，真空泵从这里将外壳1与集热管组合体2间的空气抽走，并密封真空管0，这样外壳1的外表面的大气压力，经外壳1内表面上的锥形凸起5的尖部传递给集热管组合体2、与集热管组合体2内的大气压或水压的作用力相平衡。由于外壳1的内表面的锥形凸起5的尖部与集热管组合体2的接触面积较小，传递给外壳1的热量较小，因而热量损失较小，保温效果较好。
图6所示制造集热管组合体2的模具由上模6、模箱7和下模8组成，模箱7用耐火材料烧结而成的长方形管，上、下均开口；模箱7的内长和内宽分别等于集热管组合体2的长和宽，模箱7的高等于集热管组合体2的高减去其顶面壁厚。上模用黄铜制成，在一块长和宽分别等于模箱7的外长和外宽的大长方形板下面装着与集热管组合体2的集热管根数相同的奇数条方形柱，方形柱的长、宽和高分别等于集热管的内长、内宽和内高，方形柱之间的间隙等于相邻两集热管共用侧壁的厚度；奇数位方形柱上侧与下一个偶数位方形柱的部分间隙被一块与集热管上侧通道大小的黄铜板填埋，上模6方形柱的外侧边缘与上面的大长方形板的边缘的距离等于集热管的外壁厚加上模箱7的壁厚。下模8也是用黄铜制成，下模8的大长方形板的大小与上模6的大长方形板相同下模8的大长方形板上垂直安装了数块小长方形板，将上模6放入模箱7的箱中，下模8装在模箱7下面边缘对齐，这时每块小长方形板正好插在上模6偶数位方形柱下侧与下一个奇数位方形柱的间隙中，小长方形板的大小等于集热管组合体2的集热管下侧通道的大小，下模8小长方形板两侧与大长方形板边缘的距离等于集热管外壁厚加上模箱7壁厚。把上模6从模箱7上取出，将一定量的热玻璃熔液放入模箱7中，再将上模6方形柱插入模箱7中压下去，上模6大长方形板的边缘与模箱7的边缘对齐，多余的玻璃熔液从溢出口溢出，等玻璃熔液冷却凝固后，把上模6和下模8从模箱7中抽出；由于玻璃熔液的表面张力较大、不会与黄铜粘连，玻璃的热膨胀系数比黄铜小、玻璃冷却后与黄铜有一定间隙，所以上模6和下模8很容易被抽出。最后把成型的集热管组合体的半成品2’从模箱7中取出退火(图7、图8所示)、并把集热管内表面镀吸热金属膜，在集热管组合体的半成品2’的左下侧和右上侧各钻一个孔，将制作好的进水管3和出水管4(图9所示)封接在上面(图10所示)，把集热管组合体的半成品2’顶端开口(图7所示)用条状玻璃密封起来，把集热管组合体的半成品2’底部的缝(图8所示)用玻璃密封起来，制成带进水管3和出水管4的集热管组合体2。
图11所示制造六块经过钢化处理的外壳1用的表面带锥形凸起5的玻璃板两块大块板11分别装在集热管组合体2的前面和后面，左侧板12下侧钻有安装进水管3的孔，它的上侧装有真空管0’。右侧板13的上侧钻有安装出水管4的孔，两块小块板14分别装在集热管组合体2的顶面和底面，所有外壳1的板的表面的锥形凸起5的尖部都压在集热管组合体2的外表面上。把每块外壳1板的交接的边缘封接起来，经检测密封后，用真空泵从真空管0把外壳1与集热管组合体2间的空气抽走，并密封真空管0的管口，这样一个完整的太阳能集热器就制造出来了。

Claims (2)

1.一种太阳能集热器，用玻璃制成，所述太阳能集热器包括外壳(1)、集热管组合体(2)、进水管(3)和出水管(4)，集热管组合体(2)是由奇数条方形集热管并排在一起，相邻两集热管共用一个侧壁，奇数位的集热管上侧与下一个偶数位的集热管相连通，偶数位的集热管的下侧与下一个奇数位的集热管相连通，所有集热管串联起来成为密封扁平的长方体，集热管内表面镀有吸热的金属膜；进水管(3)穿过外壳(1)左下侧与集热管组合体(2)的进水口相连接，出水管(4)穿过外壳(1)右上侧与集热管组合体(2)的出水口相连接；外壳(1)上有真空管(0)，外壳(1)与集热管组合体(2)之间的空间被抽真空，其特征在于：所述外壳(1)内表面有许多锥形凸起(5)，锥形凸起(5)的尖部压在集热管组合体(2)的外表面上。
2.一种制造权利要求1所述太阳能集热器的方法，其特征在于：造所述太阳能集热器的集热管组合体(2)的模具由上模(6)、模箱(7)和下模(8)组成，模箱(7)是长方形管，上、下均开口，上模(6)是在一块与模箱(7)水平截面相同的大长方形板下面装有奇数条方形柱，方形柱间有一定间隙，奇数位方形柱上侧与下一个偶数位方形柱的部分间隙被填埋，下模(8)是在一块与上模(6)大长方形板相同的板上垂直装有数块小长方形板，将上模(6)放入模箱(7)中，上模(6)的方形柱与模箱(7)的内壁间有一定间隙，把下模(8)装在模箱(7)下面，下模(8)的小长方形板正好插在上模(6)偶数位方形柱下侧与下一个奇数位方形柱的间隙中；把上模(6)从模箱(7)中取出，再往模箱(7)中放入一定量的热玻璃熔液，然后将上模(6)放入模箱(7)中压下去，多余的玻璃熔液会从溢出口溢出，等玻璃冷却凝固后将上模(6)和下模(8)从模箱(7)中抽出来，把集热管组合体的半成品(2’)取出退火、集热管内表面镀吸热金属膜，在集热管组合体的半成品(2’)的左下侧和右上侧分别钻孔，并将制备好的进水管(3)和出水管(4)都封装在上面，把集热管组合的半成品(2’)的顶面和底面用玻璃密封；外壳(1)由六块制备好的表面带有锥形凸起(5)的长方形钢化玻璃板拼装而成，两块大板(11)装在集热管组合体(2)的正面和背面，左侧板(12)的下侧钻有安装进水管(3)孔、上侧装有真空管(0)，右侧板(13)上侧钻有安装出水管(4)孔，两块小板(14)分别装在集热管组合体(2)的顶面和底面，所有板的表面锥形凸起(5)的尖部压在集热管组合体(2)的外表面上，将相互交接的板的边缘封接起来，进水管(3)和出水管(4)与外壳(1)封接，经密封性测试后，从真空管(0)把外壳(1)与集热管组合体(2)间的空气抽出来，并密封真空管(0)，这样就制造出一台本发明的太阳能集热器。
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