CN102721189A - 全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器 - Google Patents

Abstract

一种全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器，属于水加热设施领域。包括由纵框与横框构成的框体、底板、玻璃板和吸热机构，在纵框的上部构成第一密封条嵌槽，下部构成第一底板嵌槽，在第一密封条嵌槽与第一底板嵌槽之间构成第一角连接块嵌槽；在横框的上部构成第二密封条嵌槽，下部构成第二底板嵌槽，在第二密封条嵌槽与第二底板嵌槽之间构成第二角连接块嵌槽，在第一密封条嵌槽内嵌设第一密封条，在第二密封条嵌槽内嵌设第二密封条，在第一、第二密封条的上部分别配设第一、第二密封条压板，在纵框与横框的接合部位配设角连接块，在纵框和横框的腔体内设置保温层。优点：装配快捷；封闭和观瞻效果好；防水、防冻的保温效果理想。

Description

全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器

技术领域

本发明属于水加热设施技术领域，具体涉及一种全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器。

背景技术

随着人们节能意识和环保意识以及对不可再生的自然资源如石油、煤炭、天然气等的保护意识的不断增强，太阳能热水器的应用逐渐被普及。已有技术中的太阳能热水器大都使用真空管（也称光热转换玻璃管）的结构形式，并且这种结构形式的太阳能热水器在中国专利文献中可以大量见诸，略以例举的如CN1027661C推荐的抗冻太阳能热水器、CN1399110A介绍的全塑型一体式太阳能热水器、CN2879040Y提供的加盖式防冰雹太阳能热水器、CN2886430Y披露的带有活动盖板的防冰雹太阳能热水器、CN1299972Y举荐的高强度太阳能热水器和CN201106942Y揭示的光热转换玻璃管免破碎的太阳能热水器，等等。

上述专利及专利申请方案都是针对真空管结构形式的太阳能热水器所存在的即在实际使用中暴露出的相应欠缺而提出的，具体可以由前述专利的相应的说明书的背景技术栏中反映。归纳而言，真空管结构形式的太阳能热水器存在安装麻烦，并且需要在使用现场将真空管逐一安装，因此安装过程冗长；真空管易碎，更换不便，并且一旦一组真空管中的任一真空管爆裂，会导致水箱内的水泄尽，特别是当太阳能热水器配有自动进水控制装置时，还会大量地浪费水源，因为自动进水控制装置只能识别水箱内缺水，而不能识别缺水之原因；对安装场所具有挑剔性；绝大多数安装于屋顶；维修几率高，使用成本大，等等。

毫无疑问，由于真空玻璃管加热形式的太阳能热水器存在并不限于例举的前述欠缺，因此近几年来，平板式太阳能集热器（也称平板式太阳能热水器）越来越为人们器重，并且相对于真空管结构太阳能热水器的市场占有率不断提高。在公开的中国专利文献中同样可以大量见诸关于平板式太阳能集热器的技术信息，略以例举的如：CN101498512A推荐的“平板型太阳能集热器”、CN101984305A提供的“平板太阳能集热器”、CN102032687A公布的“超导平板太阳能集热器”、CN201992845U介绍的“太阳能平板集热器”、CN201945060U揭示的“热管式平板集热器”、CN201964638U推出的“一种太阳能平板集热器”、CN202109671U公告的“平板太阳能集热器”和CN102434976A披露的“一种太阳能平板集热器”，等等。并不限于例举的这些专利申请和专利方案存在以下通弊：其一，由于框体结构有失合理性，导致底板（业界也称背板）与框体之间的配合需要借助于紧固件固定连接，从而影响生产效率，即不适合于工业化批量生产要求；其二，由于框体的纵框与横框之间的连接需依赖紧固件配接，因此彼此之间的连接效果和封闭性差，外部水气特别是雨水易侵入，造成冻损；其三，如前述由于纵、横框之间借助于紧固件如螺钉连接，从而使整体一致性欠缺，有损观瞻；其四，玻璃与框体之间的密封缺乏有效的措施，外部水汽特别是雨水易从玻璃的边缘渗入，从而影响保温层的保温效果。

鉴于上述已有技术存在的欠缺，本申请人作了有益的设计，形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

本发明的任务在于提供一种无需使用紧固件而使底板与框体快捷配合而藉以提高装配效率并且满足工业化放大生产要求、能保障构成框体的纵横框之间在无需依赖紧固件的状态下相互装配并且在接合部位具有优异的封闭效果而藉以体现防水以及体现整体一致性效果、有助于显著改善玻璃与框体之间的密封性而藉以避免外部水汽和雨水侵入以体现优异的防冻保温效果的全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器。

本发明的任务是这样来完成的，一种全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器，包括由一对彼此对应的纵框与一对彼此对应的横框相配合而形成为矩形框架结构的框体、位于框体的下部的并且与框体配合的底板、四周边缘部位与框体嵌配合的并且位于框体的上部的玻璃板和位于由底板与玻璃板之间形成的吸热腔内的吸热机构，特征在于：所述的纵框与横框的横截面形状是相同的，在纵框的长度方向的上部并且朝向所述玻璃板的一侧构成有一第一密封条嵌槽，而下部并且朝向所述底板的一侧构成有一第一底板嵌槽，在第一密封条嵌槽与第一底板嵌槽之间并且沿着纵框的长度方向构成有一第一角连接块嵌槽；在横框的长度方向的上部并且朝向玻璃板的一侧构成有一第二密封条嵌槽，而下部并且朝向底板的一侧构成有一第二底板嵌槽，在第二密封条嵌槽与第二底板嵌槽之间并且沿着横框的长度方向构成有一第二角连接块嵌槽，在所述的第一密封条嵌槽内嵌设有一第一密封条，该第一密封条具有一第一密封腔，在所述的第二密封条嵌槽内嵌设有一第二密封条，该第二密封条具有一第二密封腔，并且在第一密封条的长度方向的上部配设有一第一密封条压板，该第一密封条压板与所述的纵框插嵌配合，在第二密封条的长度方向的上部配设有一第二密封条压板，该第二密封板压板与所述的横框插嵌配合，所述的底板的长边方向的边缘部位插嵌于所述的第一底板嵌槽内，而底板的短边方向的边缘部位插嵌于所述的第二底板嵌槽内，所述的玻璃板的长边方向的边缘部位插嵌于所述的第一密封腔内，而玻璃板的短边方向的边缘部位插嵌于所述的第二密封腔内，其中：在所述纵框与横框的各个接合部位配设有一角连接块，该角连接块的一端插入所述的第一角连接块嵌槽内，而另一端插入所述的第二角连接块嵌槽内，藉由角连接块将纵、横框彼此连接为一个整体，在所述的底板朝向所述的吸热机构的一侧设置有保温体，而在所述的纵框和横框的腔体内各设置有保温层。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的第一、第二密封条压板的结构是相同的，所述的第二密封条压板的长度方向构成有一压板嵌槽，所述的横框的长度方向构成有一压条定位板，该压条定位板与压板嵌槽相配合。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的第一、第二密封条的结构是彼此相同的，第二密封条具有一膨胀腔。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的底板为金属板，并且底板的厚度是与所述的第一底板嵌槽以及第二底板嵌槽的宽度相适应的。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的玻璃板为刚化玻璃板。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的吸热机构包括进、出水管和一组吸热水管，进水管位于所述吸热腔的一端，而出水管位于吸热腔的另一端，并且与进水管并行，其中：进水管的进水端在穿过所述的一对纵框中的其中一个纵框后与水源管路连接，而出水管的出水端在穿过一对纵框中的另一个纵框后与热水引出管路连接，一组吸热水管以间隔状态位于进、出水管之间，各吸热水管的一端与进水管配接并且与进水管的管腔相通，而各吸热水管的另一端与出水管配接并且与出水管的管腔相通。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的进、出水端彼此形成对角关系。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的角连接块的形状呈英文字母的L形，并且在角连接块的两侧表面各构成有用于增进与所述的第一角落连接块嵌槽及第二角连接块嵌槽的结合力的波纹状的突起。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述保温层为聚氨酯保温层。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的保温体包括聚氨酯层和由铝箔包裹的玻璃纤维棉层，聚氨酯层结合在所述的底板朝向所述吸热腔的一侧的表面，而玻璃纤维棉层结合在聚氨酯层的表面。

本发明提供的技术方案相对于已有技术所具的技术效果之一，由于底板在无需使用紧固件的前提下能与第一、第二底板嵌槽嵌配，因而可体现快捷装配，满足工业化放大生产要求；由于角连接块在无需依赖紧固件的前提下与第一、第二角连接块嵌槽插嵌配合，因而不仅对纵、横框的接壤部位起到优异的封闭效果，防止外部水汽侵入，而且具有整体一致性好的观瞻效果；由于玻璃板分别与第一、第二密封条的第一、第二密封腔嵌配并且还分别由第一、第二密封条压板管束，因此可起到理想的防水、防冻的保温效果。

附图说明

图1为本发明的实施例结构图。

图2为图1的剖视图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

请参见图1和图2，给出的框体1是由一对彼此并行的纵框11和一对彼此并行的横框12构成的，藉由该对纵框11和横框12在彼此的角部实施连接而使框体1形成矩形的框架状构造，在本实施例中框体1为长方体的框体。

一对纵框11和一对横框12的结构是完全相同的，并且优选由铝挤材充任。在一对纵框体11的长度方向的上部并且在彼此面对面的位置各构成有一第一密封条嵌槽111，下部构成有一第一底板嵌槽112，并且在第一密封条嵌槽111与第一底板嵌槽112之间沿着纵框体11的长度方向构成有一第一角连接块嵌槽113，在对应于第一角落连接块嵌槽113的区域以发泡方式结合有保温层10，保温层10为聚氨酯发泡层。

在前述的一对横框体12的长度方向的上部并且在彼此面对面的位置各构成有一第二密封条嵌槽121，下部构成有一第二底板嵌槽122，并且在第二密封条嵌槽121与第二底板嵌槽122之间沿着横框体12的长度方向构成有一第二角连接块嵌槽123，在对应于第二角连接块嵌槽123的区域同样以发泡方式结合有保温层10。此外，在横框12的上部并且沿横框12的长度方向构成有一压条定位板124。申请人需要说明的是由于纵、横框11、21的结构相同，因此在纵框11的长度方向的上部也同样具有压条定位板（图中未标注附图标记）。

一底板2优选使用金属板，并且底板2的长边方向的边缘部位嵌入于前述的第一底板嵌槽112内，而底板2的短边方向的边缘部位嵌入于前述的第二底板嵌槽122内。优选地，在将底板2嵌入于与其厚度相适应的第一、第二底板嵌槽112、122内后通过压合工序压合，以使第一、第二底板嵌槽112、122对底板2产生咬合效果，在使用过程中不会出现松脱之类的情形，尤其是能发挥出极致的密封效果。优选地，用防水密封胶对第一、第二底板嵌槽112、122的部位进行密封，以免外部水汽从底板2与第一、第二底板嵌槽112、122之间的隙缝外侵入。

玻璃板3采用透明的刚化玻璃（即刚化玻璃板），与下面还要详述的第一、第二密封条6、7嵌配。玻璃板3与前述的底板2之间的空间构成为吸热腔4。

在前述的底板2上设置有保温体9，该保温体9包括聚氨酯层91和由铝箔包裹的玻璃纤维棉层92，聚氨酯层91通过发泡工艺发泡结合于底板2朝向吸热腔4的一侧表面，由铝箔包裹的玻璃纤维棉层92结合在聚氨酯层91的表面。

在前述的第一密封嵌槽111内嵌设有第一密封条6，同样在前述的第二密封条嵌槽1211内嵌设有第二密封条7，第一、第二密封条6、7的结构完全相同。在第一密封条6上构成有一第一密封腔61，而在第二密封条7上构成有一第二密封腔71。前述的玻璃板3的长边方向的边缘部位插嵌入第一密封腔61内，而玻璃板3的短边方向的边缘部位插嵌入第二密封腔71内。在将玻璃板3的边缘部位分别插嵌至第一、第二密封腔61、71内后，用第一密封条压板62插嵌到纵框11上，用第二密封条压板72插嵌到横框12上，从而由第一密封条压板62对第一密封条6的上部管束，由第二密封条压板72对第二密封条7的上部管束。由图2所示，第二密封条压板72构成有一压板嵌槽721，该压板嵌槽721与前述的压条定位板124相配合。同样的道理，在第一密封条压板62上也具有图中未标注附图标记的压板嵌槽。又，第二密封条7还构成有膨胀腔73，同理第一密封条6也具有相同的膨胀腔。

由于框体1为长方体的构造，即由一对纵框11和一对横框12在四个角部衔接构成，因此具有四个角连接块8，各角连接块8的形状呈英文字母的L形，或者称呈阿拉伯数字的7字形，角连接块87的一端镶入（插入）第一角连接块嵌槽113内，而另一端镶入（插入）第二角连接块嵌槽123内。优选地，在角连接块87的两侧表面各构成有旨在增进与第一、第二角连接块嵌槽113、123的结合效果的并且呈波纹状的突起81。藉由角连接块8而使纵、横框11、12可靠连接为一个整体。优选地，在将角连接块8插入第一、第二角连接块嵌槽113、123之前，先在突起81的部位注入防水密封胶。

在前述的吸热腔4内设置吸热机构5，该吸热机构5的优选而非绝对限于的结构如下：包括进、出水管51、52和一组吸热水管53，进水管51位于吸热腔4的一端即位于图1所示位置状态的右端，该进水管51的进水端511在穿过一对纵框11中的其中一个纵框11上的水管孔114后与水源管路例如自来水管路连接。出水管52位于吸热腔4的另一端即位于图1所示位置状态的左端，该出水管52的出水端521在穿过一对纵框11中的另一个纵框11上的水管孔后与热水引出管路连接。优选地，进、出水端511、521彼此呈对角的位置关系。一组吸热水管53以间隔状态连接于进、出水管51、52之间，具体而言，各吸热水管53的一端（图1所示右端）与进水管51配接，并且与进水管51的管腔相通，另一端（图1所示左端）与出水管52配接，并且与出水管52的管腔相通。

综上所述，本发明提供的技术方案全面地克服了已有技术中的欠缺，完成了发明任务，客观体现了吸热腔4具有优异的防水、防冻和保温的技术效果。

Claims (10)

1.一种全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器，包括由一对彼此对应的纵框(11)与一对彼此对应的横框(12)相配合而形成为矩形框架结构的框体(1)、位于框体(1)的下部的并且与框体(1)配合的底板(2)、四周边缘部位与框体(1)嵌配合的并且位于框体(1)的上部的玻璃板(3)和位于由底板(2)与玻璃板(3)之间形成的吸热腔(4)内的吸热机构(5)，其特征在于：所述的纵框(11)与横框(12)的横截面形状是相同的，在纵框(11)的长度方向的上部并且朝向所述玻璃板(3)的一侧构成有一第一密封条嵌槽(111)，而下部并且朝向所述底板(2)的一侧构成有一第一底板嵌槽(112)，在第一密封条嵌槽(111)与第一底板嵌槽(112)之间并且沿着纵框(11)的长度方向构成有一第一角连接块嵌槽(113)；在横框(12)的长度方向的上部并且朝向玻璃板(3)的一侧构成有一第二密封条嵌槽(121)，而下部并且朝向底板(2)的一侧构成有一第二底板嵌槽(122)，在第二密封条嵌槽(121)与第二底板嵌槽(122)之间并且沿着横框(12)的长度方向构成有一第二角连接块嵌槽(123)，在所述的第一密封条嵌槽(111)内嵌设有一第一密封条(6)，该第一密封条(6)具有一第一密封腔(61)，在所述的第二密封条嵌槽(121)内嵌设有一第二密封条(7)，该第二密封条(7)具有一第二密封腔(71)，并且在第一密封条(6)的长度方向的上部配设有一第一密封条压板(62)，该第一密封条压板(62)与所述的纵框(11)插嵌配合，在第二密封条(7)的长度方向的上部配设有一第二密封条压板(72)，该第二密封板压板(72)与所述的横框(12)插嵌配合，所述的底板(2)的长边方向的边缘部位插嵌于所述的第一底板嵌槽(112)内，而底板(2)的短边方向的边缘部位插嵌于所述的第二底板嵌槽(122)内，所述的玻璃板(3)的长边方向的边缘部位插嵌于所述的第一密封腔(61)内，而玻璃板(3)的短边方向的边缘部位插嵌于所述的第二密封腔(71)内，其中：在所述纵框(11)与横框(12)的各个接合部位配设有一角连接块(8)，该角连接块(8)的一端插入所述的第一角连接块嵌槽(113)内，而另一端插入所述的第二角连接块嵌槽(123)内，藉由角连接块(8)将纵、横框(11、12)彼此连接为一个整体，在所述的底板(2)朝向所述的吸热机构(5)的一侧设置有保温体(9)，而在所述的纵框(11)和横框(12)的腔体内各设置有保温层(10)。

2.根据权利要求1所述的全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器，其特征在于所述的第一、第二密封条压板(62、72)的结构是相同的，所述的第二密封条压板(72)的长度方向构成有一压板嵌槽(721)，所述的横框(12)的长度方向构成有一压条定位板(124)，该压条定位板(124)与压板嵌槽(721)相配合。

3.根据权利要求1所述的全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器，其特征在于所述的第一、第二密封条(6、7)的结构是彼此相同的，第二密封条(7)具有一膨胀腔(73)。

4.根据权利要求1所述的全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器，其特征在于所述的底板(2)为金属板，并且底板(2)的厚度是与所述的第一底板嵌槽(112)以及第二底板嵌槽(122)的宽度相适应的。

5.根据权利要求1所述的全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器，其特征在于所述的玻璃板(3)为刚化玻璃板。

6.根据权利要求1所述的全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器，其特征在于所述的吸热机构(5)包括进、出水管(51、52)和一组吸热水管(53)，进水管(51)位于所述吸热腔(4)的一端，而出水管(52)位于吸热腔(4)的另一端，并且与进水管(51)并行，其中：进水管(51)的进水端(511)在穿过所述的一对纵框(11)中的其中一个纵框(11)后与水源管路连接，而出水管(52)的出水端(521)在穿过一对纵框(11)中的另一个纵框(11)后与热水引出管路连接，一组吸热水管(53)以间隔状态位于进、出水管(51、52)之间，各吸热水管(53)的一端与进水管(51)配接并且与进水管(51)的管腔相通，而各吸热水管(53)的另一端与出水管(52)配接并且与出水管(52)的管腔相通。

7.根据权利要求6所述的全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器，其特征在于所述的进、出水端(511、521)彼此形成对角关系。

8.根据权利要求1所述的全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器，其特征在于所述的角连接块(8)的形状呈英文字母的L形，并且在角连接块(8)的两侧表面各构成有用于增进与所述的第一角落连接块嵌槽(113)及第二角连接块嵌槽(123)的结合力的波纹状的突起(81)。

9.根据权利要求1所述的全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器，其特征在于所述保温层(10)为聚氨酯保温层。

10.根据权利要求1所述的全密封防冻防水保温平板式太阳能集热器，其特征在于所述的保温体(9)包括聚氨酯层(91)和由铝箔包裹的玻璃纤维棉层(92)，聚氨酯层(91)结合在所述的底板(2)朝向所述吸热腔(4)的一侧的表面，而玻璃纤维棉层(92)结合在聚氨酯层(91)的表面。

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