CN101713592B - 环流取热集热板 - Google Patents

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Abstract

本发明属于平板集热器，特别是一种环流取热集热板。针对现有集热板存在的单向自循环换热，传热效率低、加热效果欠佳和集热板下部排管腔易爆裂漏水的缺陷，本发明提供了一种传热效率高、加热效果好和集热板下部排管腔抗压性能好不易爆裂漏水的环流取热集热板。本发明包括一个由两片金属板压制而成的本体，本体上具有平行排管腔、上集管腔和下集管腔和压合的翼板，本体上连有两个接管作为进、出水管，其特征是所述的两个接管都位于本体的同侧并连通上集管腔，所述排管腔为相连通的多段，各段排管腔之间的连通区域形成环流混合腔。

Description

环流取热集热板
【技术领域】
本发明属于平板集热器，特别是一种环流取热集热板。
【背景技术】
管板式热水器又叫“平板集热器”，其中集热板是管板式热水器的核心部件，包括一个由两片表面都有波纹形沟槽的金属板压制成的本体，两金属板的波纹部分对接形成本体上的若干平行排管腔和位于排管腔两端与排管腔连通的上、下集管腔，金属板周缘和中间的凹槽部分压合形成密封管腔的翼板，本体上沿对角设置两个接管作为进、出水管连通上、下集管腔，进水管在下，出水管在上。这种集热板内冷热水混合循环效果，热水只能在排管腔内自下而上和从下部灌入的冷水循环换热，最后热水上升流动从上部的出水管流出，集热板的传热效率低，加热效果欠佳；由于上下水位造成的压差，集热板下部排管腔承受的水压大易爆裂漏水。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有集热板存在的的单向自循环换热，传热效率低、加热效果欠佳和集热板下部排管腔易爆裂漏水的缺陷，提供一种传热效率高、加热效果好和集热板下部排管腔抗压性能好不易爆裂漏水的环流取热集热板。
为实现上述目的，本发明采取如下的技术方案：环流取热集热板，包括一个由两片金属板压制而成的本体，本体上具有平行排管腔、上集管腔和下集管腔和压合的翼板，本体上连有两个接管作为进、出水管，其特征是所述的两个接管都位于本体的同侧并连通上集管腔，所述排管腔为相连通的多段，各段排管腔之间的连通区域形成环流混合腔。本发明将两个接管都设置在本体靠近上集管腔的同侧，冷水从上往下灌入本体内利于和沿排管腔上升的热水混合换热，提高集热板的加热效果；由于排管腔分成多段，各排管腔内上升的热水可以在环流混合腔局部加快流动速度以形成环流，将水流的自循环和新增的环流结合，大大提高了集热板的传热效率，增强了集热板的加热效果。此外，进水管和出水管都设在集热板本体上部还便于安装，特别是在多个集热板串并联使用时尤为方便。
本发明中所述的腔的邻管间隙相同，上集管腔一侧的排管腔内径大于下集管腔一侧的排管腔内径，大管径排管腔形成低压区，小管径排管腔形成高压区。在相邻管间隙相同情况下小管径一侧的排管腔分布密度远高于大管径一侧排管腔密度，高压区的翼板贴合面积加大，增强集热板下部管腔的抗压性；低压区排管腔大于高压区排管腔，减小了热水上升的阻力，在加热面积相同的情况下，细管径的高压区可以使得本体下部排管腔内流速加快，压力增大，产生一个向上的推动力，确保实现环流取热。
本发明中所述的高压区的排管腔为长短两段组成，长的一段连通低压区的排管腔，短的一段连通下集管腔，两段排管腔之间的连通区域形成紧靠本体底部的防垢腔。防垢腔作为两段排管腔连通区域，局部流速加快形成激烈的环流，防止加热过程中产生的水垢凝结在本体底部位置的内壁上，影响集热板传热效果，有利于延长集热板的使用寿命。
本发明中所述的连通上集管腔的排管腔端部呈波浪形分布，上集管腔中部设有与排管腔端部对应的弧形循环导流板。导流板可以将下面高压区排管腔内上来的热水分成规律的两股向两边引导流动，原来上升的热流是分散乱流，现在更具有方向性，取热更充分；上集管腔内因为增设了导流板导致内腔空间变小，水流速度加快，提高了集热板上部高温区的热量转换速度。
本发明通过多段连接的排管腔设置，排管腔划分成高、低压区域，协调水压压力和本体承受压力的配比关系，水流在高压区内产生一个向上的推动力，确保了环流取热；集热板下部排管腔抗压性能提高，不易爆裂漏水，增强了系统工作的可靠性；设置防垢腔加速局部水流速度，既避免水垢凝结影响集热板正常工作，又延长了集热板使用寿命，本集热板将水流的自循环取热和环流取热结合起来，加速了传热效率，大大提高了集热板的工作效能。
【附图说明】
图1：本发明的结构示意图。
图中：1.本体、2.排管腔、3.上集管腔、4.下集管腔、5.翼板、6.进水管、7.出水管、8.环流混合腔、9.高压区、10.低压区、11.防垢腔、12.导流板。
【具体实施方式】
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
如图1所示的环流取热集热板，包括一个由两片金属板压制而成的本体1，本体上具有平行排管腔2、上集管腔3和下集管腔4和压合的翼板5，本体上连有两个接管作为进、出水管6，7，两个接管都位于本体的同侧并连通上集管腔3，连通上集管腔3的排管腔2端部呈波浪形分布，上集管腔3中部设有与排管腔端部对应的弧形循环导流板12；排管腔为相连通的两段，排管腔2分成两段，两段排管腔2的邻管间隙相同，两段排管腔之间的连通区域形成环流混合腔8，上集管腔一侧的排管腔内径大于下集管腔一侧的排管腔内径，所述大管径排管腔形成低压区10，小管径排管腔形成高压区9；高压区9的排管腔由两段连成，两段排管腔之间的连通区域形成紧靠本体底部的防垢腔11。
使用时，冷水有进水管灌入本体内，冷水顺着排管腔下流，随着集热板的照射升温，冷水被加热，热水顺着排管腔上升，各排管腔内上升的热水可以在环流混合腔局部加快流动速度以形成环流，将水流的自循环和新增的环流结合，大大提高了集热板的传热效率，增强了集热板的加热效果。高压区的翼板贴合面积增大，密集的小排管腔有利分流高压的流水，满足集热板下部水压大的工作要求，不易爆裂漏水。防垢腔作为两段排管腔连通区域，局部速度快可以形成激烈的环流，防止加热过程中产生的水垢凝结在本体底部位置的内壁上，影响集热板传热效果，有利于延长集热板的使用寿命。弧形导流板可以将从排管腔端部涌出的热水进行引导，使之向周围流动，换热更均匀。

Claims (4)

1.环流取热集热板，包括一个由两片金属板压制而成的本体(1)，本体上具有平行排管腔(2)、上集管腔(3)和下集管腔(4)和压合的翼板(5)，本体上连有两个接管作为进、出水管(6，7)，其特征是所述的两个接管都位于本体的同侧并连通上集管腔(3)，所述排管腔为相连通的多段，各段排管腔之间的连通区域形成环流混合腔(8)。
2.根据权利要求1所述的环流取热集热板，其特征是所述的排管腔(2)分成两段，两段排管腔(2)的邻管间隙相同，上集管腔一侧的排管腔内径大于下集管腔一侧的排管腔内径，大管径排管腔形成低压区(10)，小管径排管腔形成高压区(9)。
3.根据权利要求2所述的环流取热集热板，其特征是所述的高压区(9)的排管腔(2)为长短两段组成，长的一段连通低压区(10)的排管腔(2)，短的一段连通下集管腔(4)，两段排管腔之间的连通区域形成紧靠本体底部的防垢腔(11)。
4.根据权利要求1或2或3所述的环流取热集热板，其特征是所述的连通上集管腔(3)的排管腔(2)端部呈波浪形分布，上集管腔(3)中部设有与排管腔端部对应的弧形循环导流板(12)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4093024A (en) * 1976-06-15 1978-06-06 Olin Corporation Heat exchanger exhibiting improved fluid distribution
CN2392134Y (zh) * 1999-10-09 2000-08-16 杨黎明 太阳能不锈钢集热板芯
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