CN106766245A - 一种太阳能集热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能集热器，包括玻璃盖板、背板和边框，所述的背板安装于边框下面板，玻璃盖板安装于边框下面板，形成一个密闭的集热腔室结构，所述的边框为腔体结构，腔体结构内设有至少一个排气通路，连通集热腔室和外界大气。并且所述边框的腔体结构内还设有至少一个排水通路，连通集热腔室和外界大气。本发明所述的太阳能集热器排气通路和排水通路通畅，有效避免了凝雾和凝结水积累于集热腔室结构内的现象，提高了集热器集热效果，延长了集热器的使用寿命。

Description

一种太阳能集热器

技术领域

本发明涉及太阳能领域，尤其是一种太阳能集热器。

背景技术

太阳能集热器是一种吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热工质的装置。这短短的定义却包含了丰富的含义：第一：太阳能集热器是一种装置；第二：太阳能集热器可以吸收太阳辐射；第三：太阳能集热器可以产生热能；第四：太阳能集热器可以将热能传递到传热介质。

目前市场上的太阳能集热器不能够达到完全密封的状态，因此容易造成水汽渗透入太阳能集热器内部，若不排出水汽，当太阳能集热器工作时，由于温度上升，水汽汽化并接触到玻璃盖板，引起凝雾或凝液现象，阻碍了阳光射入太阳能集热器内，影响热水器集热器的换热效率。

专利201310403785.2中公开了一种防雾气的平板太阳能集热器结构，包括密封胶条、铝型材压条、排气孔、铝型材外框，其特征在于：所述平板太阳能集热器外壳与铝型材外框之间设有密封胶条密封，铝型材压条固定嵌入密封胶条、铝型材外框，在铝型材外框的上、下部槽道内处设有排气孔。

该发明中由于所述的太阳能集热器的边框为单层铝合金结构，因此在铝型材外框的上、下部槽道内处设置排气孔，使得设置排气孔的位置受限，并且不能够在保证排气效果佳的同时，也能够有效阻止外界雨水进入。并且该发明不能够将太阳能集热器内凝结的水滴排出，造成吸热片浸泡在水中，长时间的水雾和浸泡会造成吸热片的腐蚀，进而减少太阳能集热器的使用寿命。

鉴于此提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种热交换效率高，封闭效果好，能够有效排出太阳能集热器内的蒸汽和凝结水，并具有腔室结构边框的集热器。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：一种太阳能集热器，包括玻璃盖板、背板和边框，所述的玻璃盖板安装于边框上面板，背板安装于边框下面板，形成一个密闭的集热腔室结构，所述的边框为腔体结构，腔体结构内设有至少一个排气通路，连通集热腔室和外界大气。

进一步的，所述的边框包括由上面板、外侧板、内侧板和底板所形成的腔体结构，还包括底板向集热腔室结构内延伸的下面板。

进一步的，所述的内侧板上部设有至少一个第一排气孔，所述的第一排气孔连通集热腔室和边框腔体结构的内部，所述的底板设有至少一个第二排气孔，所述的第二排气孔连通边框腔体结构的内部和外界大气，所述的第一排气孔和第二排气孔在边框的腔体结构内部形成一排气通路。

进一步的，所述边框的腔体结构内还设有至少一个排水通路，连通集热腔室和外界大气。

进一步的，所述的内侧板下部设有至少一个第一排水孔，所述的第一排水孔连通集热腔室和边框腔体结构的内部，所述的底板设有至少一个第二排水孔，所述的第二排气孔连通边框腔体结构的内部和外界大气。

进一步的，所述第一排气孔和第一排水孔均匀的分布在内侧板上；

优选的，第一排气孔和第一排水孔上下交替的分布于内侧板上。

进一步的，所述的边框的腔体结构的内部至少设有一个支撑板，支撑板的两侧形成两个新的腔室，所述的支撑板设有至少一个通孔，所述的通孔连通支撑板两侧的腔室；优选的，所述的边框的腔体结构的内部设有两个支撑板，一支撑板设置在第一排气孔下方，另一个支撑板设置在第一排水孔下方。

进一步的，所述的边框上端还设有压条插槽，所述的压条插槽设于上面板旁，并与压条配合；

优选的，所述的上面板位于压条插槽的中部。

进一步的，所述的压条插槽包括凹口槽，所述的凹口槽的外侧设置有向上延伸的限位筋，所述的凹口槽的内侧设置有向上延伸的固定扣，所述的固定扣的上端外侧表面设有倾斜凸筋，所述的凸筋下表面为平面，固定扣的内侧表面与压条的下表面形成用于填充密封材质的密封槽。

进一步的，所述与压条插槽相配合的压条包括上压边、限位边和定位边，所述的定位边与所述的固定扣相配合，并在下端的内表面设有倾斜凸筋，所述的上压边的自由端设置有用于与透明盖板贴合的向下折弯的唇边。

进一步的，相邻两侧边框的连接处设有护角装置，所述护角装置的上部与压条配合，护角装置的下部与底板配合。

本发明涉及太阳能领域，本发明所述的太阳能集热器，主要是由具有腔体结构的边框组成，利用腔体结构有效避免边框内外两侧的热量交换，提高了集热器的生产效率，并且利用边框的腔体结构设置排气排水通路，有效的将集热器内部的雾气和凝结水排出，延长太阳能集热器的使用寿命。

本发明所述的太阳能集热器主要由玻璃盖板、背板和边框构成，所述的边框由上面板、外侧板、内侧板和底板所形成的腔体结构，腔体结构内设有至少一个排气通路和/或排水通路，连通集热腔室和外界大气。将太阳能集热器内的水雾通过排气通道排出，避免了水雾在太阳能集热器的玻璃盖板上凝结形成雾面阻挡太阳光的照射，从而降低了热交换的效率，本发明所述的太阳能集热器还将在太阳能集热器内的吸热片上凝结的水蒸气通过排水通路排出，避免了凝结的水蒸气缩短太阳能集热器的使用寿命，因此本发明所述的太阳能集热器达到了高效排潮的功能。本发明所述太阳能集热器能够有效的降低太阳能集热器内外的热量交换，提高太阳能集热器的工作效率。并且本发明通过在边框的腔体结构内设置排气通道，有效的达到密封效果，并防止雨水等进入太阳能集热器内。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明所述的太阳能集热器排气通畅，有效避免了凝雾的现象，提高了集热器集热效果，延长了集热器的使用寿命；

2、本发明所述的太阳能集热器排水通畅，有效的避免了集热器内部积水的现象，提高了集热器的集热效果，延长了集热器的使用寿命；

3、本发明所述的太阳能集热器将排气和排水通路设置在边框的腔体结构内，防止了雨水渗入现象；

4、本发明所述的太阳能集热器采用具有腔体结构的边框隔绝了集热器内部和外界的直接接触，有效的减少了由于集热器内外热交换造成的热损失；

5、本发明所述的太阳能集热器还能够避免集热器内部与外界大气的直接对流，有效的减少由于空气对流造成的热损失；

6、本发明所述的太阳能集热器的结构简单，生产效率高，适合生产推广。

附图说明

图1、本发明太阳能集热器的结构图；

图2、本发明图1中A-A的解剖图；

图3、本发明图1中A-A的解剖图；

图4、本发明图1中B-B的解剖图；

图5、本发明太阳能集热器的护角装置结构示意图；

图6、本发明太阳能集热器的边框结构示意图；

图7、本发明太阳能集热器的压条结构示意图；

图8、本发明太阳能热水器的结构示意图；

其中：1、边框，2、压条，2.1、限位边，2.2、定位边，2.3、上压边，3、护角装置，3.1、护角装置上部，3.2、护角装置下部，4、背板，5、玻璃盖板，6、吸热板芯，7、吸热材料，8、第一排水孔，9、第一排气孔，10、固定卡，11、支撑板，12、压条插槽，12.1、固定扣，12.2、限位筋，12.3、密封槽，13、上面板，14、外侧板，15、内侧板，16、下面板，17、补充板，18、排气通路(排水通路)，18.1、第二排气孔，18.2、第二排水孔，19、底板，100、集热器，200、水箱，300、冷凝器，400、压缩机，500、四通阀，600、电子膨胀阀。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1和图2所示,本发明一种太阳能集热器100，包括玻璃盖板5、背板4和边框1，所述的背板4安装于边框下面板，玻璃盖板5安装于边框上面板13，形成一个密闭的集热腔室结构，所述的边框1设置在集热腔室结构的四周，分别为上边框1、下边框1、左边框1、和右边框1，所述的相邻两侧边框1的连接处设有护角装置3，保证太阳能集热器100的安装结构的稳定性。

本实施例中的太阳能集热器100的集热腔室内设有吸热材料7，所述的吸热材料7安装于背板4上方，并与背板4紧密接触，保证集热腔室内的热能利用率，减少背板4与外界的热量传递造成热损失。吸热材料7的上方设有至少一个固定卡10及其他固定件，将吸热板芯6固定安装于固定卡10和/或其他固定件上。太阳的辐射能通过玻璃盖板5进入太阳能集热器100的集热腔室内，通过吸热材料7吸收太阳辐射能，然后由吸热板芯6将太阳福热能转换为热能。

本实施例中的太阳能集热器100的集热腔室内大量的将太阳能辐射转换成热能，则其内温度高于外界温度，本实施例中采用具有腔体结构的边框1，减少与外界的热交换造成的热损失。

实施例二

如图3所示，本实施例中，所述的边框1包括由上面板13、外侧板14、内侧板15和底板19所形成的腔体结构，还包括底板19向集热腔室结构内延伸的下面板16。所述的外侧板14和底板19与外界接触，所述的内侧板15与集热器100的集热腔室接触，所述的上面板13上安装玻璃盖板5，所述的下面板13上安装集热器100的背板4。所述的边框1避免了集热腔室和外界的直接接触，减少了热交换，进而提高了太阳能集热器100的工作效率。

本实施例中，所述的边框1为腔体结构，腔体结构内设有至少一个排气通路18，连通集热腔室和外界大气，通过排气通路18将集热腔室内的雾气有效排出，避免雾气在玻璃盖板5上形成凝雾的现象。

本实施例中，所述的内侧板上部设有至少一个第一排气孔9，所述的第一排气孔9连通集热腔室和边框腔体结构的内部，所述的底板19设有至少一个第二排气孔18.1，所述的第二排气孔18.1连通边框腔体结构的内部和外界大气，所述的第一排气孔9和第二排气孔18.1在边框1的腔体结构内形成一排气通路18。所述的排气通路18设置于腔体结构内，避免了外界大气与集热腔室内气体形成直接的气体交换，减少了太阳能集热器100的热损失。

本实施例中，所述的第一排气孔9均匀设置在边框1的内侧板的上部，靠近玻璃盖板5处；所述的第二排气孔18.1均匀设置在底板19，所述的底板19安装在太阳能集热器100的背面，对外界大气起到阻挡的作用，使排气通路18在集热腔室和外界大气之间形成微弱的气流回路，有效的排出雾气。

实施例三

如图3所示，本实施例中所述的太阳能集热器100的边框1腔体结构内还设有至少一个排水通路18，连通集热腔室和外界大气。

本实施例中，所述的内侧板15下部设有至少一个第一排水孔8，所述的第一排水孔8连通集热腔室和边框腔体结构的内部，所述的底板15设有至少一个第二排水孔18.2，所述的第二排水孔18.2连通边框腔体结构的内部和外界大气。所述的第一排水孔8设置在吸热材料7的上方，并且在吸热板芯6的下方，能够更加高效的排出集热腔室内的凝结水，防止凝结水浸泡吸热板芯6，延长了吸热板芯6的使用寿命，并且还提高了集热器100的工作效率。

所述的第二排水孔18.2设置在边框1的底板19，太阳能集热器100的边框底板19安装在集热器100的背面，能够有效的阻挡雨水的进入。并且第二排水孔18.2设置的位置高于底板19，即使有少量的雨水进入边框1，也会直接在重力的作用下通过第二排水孔18.2排出，不会通过第一排水孔8进入集热腔室。

本实施例所述的太阳能集热器100具有良好的排水功能，并且能够有效的阻挡外界的雨水进入，使得集热腔室内的具有良好的密封效果。

所述的第一排水孔8均匀设置在内侧板的下部，更好的是第一排气孔9和第一排水孔8上下交替的分布在内侧板15上，达到最佳的排水排气的效果。

实施例四

如图3所示，本实施例中所述的第二排气孔18.1和第二排水孔18.2相邻设置在底板19下部，所述的第二排水孔18.1，所述的太阳能集热器100安装好后，所述的底板19在集热器100的背面，有效的阻止了雨水的进入。

或者，底板下部设置至少一个第二排气孔18.1和第二排水孔18.2，优选的，底板19下部交替均匀的设置第二排气孔18.1和第二排水孔18.2，更优选的，第二排气孔18.1和第二排水孔18.2并排设置，或者，所述并排的设置的第二排气孔18.1和第二排水孔18.2可以沿边框1的外侧板14到内侧板15的水平方向，或者是与水平方向垂直的方向。

或者，所述的第二排气孔18.1和第二排水孔18.2可以合并为一个，进一步的减少了和外界的热交换，提高了太阳能集热器100的工作效率。

实施例五

本实施例中，所述的边框1的腔体内至少设有一个支撑板11，支撑板11的两侧形成两个新的腔室，所述的支撑板11设有至少一个通孔，所述的通孔连通支撑板11两侧的腔室。

本实施例中在所述的第一排气孔9和/或第一排水孔8下方分别设置有支撑板11，所述的第一排气孔9下方设置了第一支撑板11，所述的第一排水孔8下方设置了第二支撑板11，能够进一步的阻止外界大气和集热腔室内进行直接的气体交换；由于太阳能集热器100安装于室外，需要面对各种复杂的外界情况，因此设置支撑板11加强边框1的强度，延长集热器100的使用寿命。

并且第一支撑板11的通孔的圆心、第二支撑板11的通孔的圆心和底板19上的第二排气孔18.1(或第二排水孔18.2)的圆心在同一条垂直线上，保证了排气通道18排气过程的通畅。

如图3所示，本实施例中所述的边框1还包括补充板17，所述的补充板17比所述的背板4短，优选的，所述的补充板17的长度为所述背板4长度的2/3，同时，本实施例中所述的补充板17主要是对吸热材料7的安装起支撑作用，便于吸热材料7的安装，同时保证吸热材料7安装的稳固性能。

或者，第二支撑板11向集热腔室内延伸的补充板17，进一步的加强了补充板17的强度，保证了补充板17的承重能力，延长了边框1的寿命安全。

实施例六

本实施例中，所述的边框1上端设有上面板13和压条插槽12，所述上面板13设于靠近集热腔室一侧，并安装玻璃盖板5，所述的压条插槽12设于远离集热腔室一侧，并与压条2配合。

同时，所述的压条插槽12包括凹口槽，所述的凹口槽的外侧设置有向上延伸的限位筋12.2，所述的凹口槽的内侧设置有向上延伸的固定扣12.1，所述的固定扣12.1的上端外侧表面设有倾斜凸筋，所述的凸筋下表面为平面，固定扣12.1的内侧表面与压条2的下表面形成用于填充密封材质的密封槽12.3，所述的密封槽12.3用于填充密封胶体。

并且，所述与压条插槽12相配合的压条2包括上压边2.3、限位边2.1和定位边2.2，所述的定位边2.2与所述的固定扣12.1相配合，并在下端的内表面设有倾斜凸筋，所述的上压边2.3的自由端设置有用于与玻璃盖板5贴合的向下折弯的唇边。所述的唇边还包括一个锯齿形条，所述的矩形齿条与上压边2.3向配合的一侧锯齿齿距比与与玻璃盖板5贴合侧的锯齿齿距小，所述的压条2结构不仅能够与玻璃盖板5的密封，还能够产生微小的位移，能够使压条2和玻璃盖板5达到更好的密封安装的效果

实施例七

本实施例中，相邻两侧边框1的连接处设有护角装置3，所述护角装置上部3.1与压条2配合，护角装置下部3.2与底板配合。所述的护角为直角结构，能够保证相邻两侧边框1之间的结合处的密封效果；所述的护角装置上部3.1沿压条2唇边结构相配合的L型结构，所述的L型结构的末端的弧度逐渐变小。所述的护角装置上部3.1与压条2相贴合，并且能够有效防止护角装置3的脱落，提高了压条2在相邻两侧边框1处的密封效果。

实施例八

本实施例中所述的太阳能热水器包括，盛水的水箱200，和为水箱200中的水进行加热的太阳能系统。所述的太阳能系统由依次连接的冷凝器300、电子膨胀阀600、集热器100和压缩机400构成供冷媒介质流动的循环管路。本实施例中，所述的太阳能系统还包括控制热泵系统中冷媒介质流动方向的四通阀500、高压开关、干燥过滤器等部件。

本实施例中，所述的集热器100设于光照强度较高的室外，以利用太阳能和空气能与流经的冷媒介质进行热交换，实现对冷媒介质的加热。所述的冷凝器300盘绕于水箱200外壁和/或设于水箱内部，以使得流经冷凝器的冷媒介质与水箱中水进行热交换。通过上述热泵系统，达到将太阳能和空气能转换为热量供水箱中的水进行加热，实现热水器的功能。

综上所述，本发明所述的集热器100安装时，背板4安装于边框下面板，玻璃盖板5安装于边框下面板，形成一个密闭的集热腔室结构，所述的集热腔室结构的内部中吸热材料7安装在背板4上，所述的吸热材料7包括玻璃棉和反射膜，所述的玻璃棉设置在，所述的背板4与补充板之间填充了玻璃棉，所述的补充板固定安装反射膜，并且在反射膜上部还设置有玻璃棉。在吸热材料7上方安装有固定卡10，固定吸热板芯6；所述的太阳能集热器100四周分别设有上边框1、下边框1、左边框1和右边框1，在所述的左边框1和右边框1设有均匀设置第一排气孔9和第一排水孔8，第一排气孔9设置在吸热板芯6上方，第一排水孔8安装在吸热材料7上方并且在吸热板芯6的下方，保证第一排气孔9能够有效将水雾通过第一排气孔9经排气通道排出；同时也保证了第一排水孔8能够有效的将凝结水经排水通道排出。同时边框1的腔体结构避免了外界与集热腔室进行直接接触，避免造成热损失从而影响集热器100的工作效率。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案做出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种太阳能集热器，包括玻璃盖板、背板和边框，所述的玻璃盖板安装于边框上面板，背板安装于边框下面板，形成一个密闭的集热腔室结构，其特征在于：所述的边框为腔体结构，腔体结构内设有至少一个排气通路，连通集热腔室和外界大气。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能集热器，其特征在于：所述的边框包括由上面板、外侧板、内侧板和底板所形成的腔体结构，还包括底板向集热腔室结构内延伸的下面板。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能集热器，其特征在于：所述的内侧板上部设有至少一个第一排气孔，所述的第一排气孔连通集热腔室和边框腔体结构的内部，所述的底板设有至少一个第二排气孔，所述的第二排气孔连通边框腔体结构的内部和外界大气，所述的第一排气孔和第二排气孔在边框的腔体结构内部形成一排气通路。

4.根据权利要求1或2所述的一种太阳能集热器，其特征在于：所述边框的腔体结构内还设有至少一个排水通路，连通集热腔室和外界大气。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能集热器，其特征在于：所述的内侧板下部设有至少一个第一排水孔，所述的第一排水孔连通集热腔室和边框腔体结构的内部，所述的底板设有至少一个第二排水孔，所述的第二排气孔连通边框腔体结构的内部和外界大气。

6.根据权利要求3或5所述的一种太阳能集热器，其特征在于：所述第一排气孔和第一排水孔均匀的分布在内侧板上，优选的，第一排气孔和第一排水孔上下交替的分布于内侧板上。

7.根据权利要求1或2所述的一种太阳能集热器，其特征在于：所述的边框的腔体结构的内部至少设有一个支撑板，支撑板的两侧形成两个新的腔室，所述的支撑板设有至少一个通孔，所述的通孔连通支撑板两侧的腔室；优选的，所述的边框的腔体结构的内部设有两个支撑板，一支撑板设置在第一排气孔下方，另一个支撑板设置在第一排水孔下方。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能集热器，其特征在于：所述的边框上端还设有压条插槽，所述的压条插槽设于上面板旁，并与压条配合；优选的，所述的上面板位于压条插槽的中部。

9.根据权利要求8所述的一种太阳能集热器，其特征在于：所述的压条插槽包括凹口槽，所述的凹口槽的外侧设置有向上延伸的限位筋，所述的凹口槽的内侧设置有向上延伸的固定扣，所述的固定扣的上端外侧表面设有倾斜凸筋，所述的凸筋下表面为平面，固定扣的内侧表面与压条的下表面形成用于填充密封材质的密封槽。

10.根据权利要求9所述的一种太阳能集热器，其特征在于：所述与压条插槽相配合的压条包括上压边、限位边和定位边，所述的定位边与所述的固定扣相配合，并在下端的内表面设有倾斜凸筋，所述的上压边的自由端设置有用于与透明盖板贴合的向下折弯的唇边。

11.根据权利要求8所述的一种太阳能集热器，其特征在于：相邻两侧边框的连接处设有护角装置，所述护角装置的上部与压条配合，护角装置的下部与底板配合。