CN207540174U - 太阳能吸热体、集热器及热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能吸热体、集热器及热水器。太阳能吸热体包括排管、集管、翅片及吸热涂层。翅片包括固定板及安装板，固定板上开设有多个通孔。翅片通过通孔套设于排管上。吸热涂层覆设于导热面上，而导热面由多个翅片的安装板拼接形成。因此，吸热涂层与多个翅片之间为面接触。进一步的，排管穿设于多个翅片的多个通孔内并与通孔的内壁贴合。通孔的内壁为曲面，故排管与翅片之间也为面接触。与传统的吸热体相比，吸热涂层吸收太阳能转化的热量可快速传导至翅片，并再由翅片传导至排管中加以利用。因此，吸热涂层转化的热量可被及时传导并利用，从而使得上述太阳能吸热体、集热器及热水器对太阳能的利用率有效提升。

Description

太阳能吸热体、集热器及热水器

技术领域

本实用新型涉及热水器技术领域，特别涉及一种太阳能吸热体、集热器及热水器。

背景技术

随着化石能源的日渐紧张，加大新能源利用的愿望也愈显迫切。譬如，太阳能热水器作为一种常用的利用太阳能的家用设备，在生活中已越来越普及。太阳能热水器一般包括集热器、换热器、储水腔及其余附属组件。

集热器用于将太阳能转化成热能，为太阳能热水器的核心结构。而在集热器中，起关键作用的元件则是吸热体。吸热体可选择性吸收太阳能中的光谱，并将其转化成热量。目前，通常是将整板的吸热板通过激光焊接机焊接或超声波焊接的方式安装于排管上，从而得到吸热体。

然而，在通过激光焊接或是超声波焊接得到的吸热体中，吸热板与排管之间为点接触或线接触。由于接触面积小，吸热板与排管之间的导热性能较弱。因此，吸热板吸收太阳能转化的热量不能被及时传导出去，从而导致吸热体对太阳能的利用率较低。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是要提供一种太阳能吸热体、集热器及热水器，其能有效地提升对太阳能的利用率。

上述技术问题通过以下技术方案进行解决：

一种太阳能吸热体，包括：

多个并列设置的排管，所述排管为两端开口的中空管状结构；

集管，为中空管状结构，所述集管分别与所述多个排管的两端连通，且所述集管上设置有与所述集管连通的介质进口及介质出口；

多个翅片，所述翅片包括固定板及沿所述固定板的边缘弯折形成的安装板，所述安装板沿所述固定板的长度方向延伸，且所述固定板的长度方向上开设有多个间隔设置的通孔，所述多个排管依次穿设于所述多个翅片的通孔内并与所述通孔的内壁贴合，所述多个翅片并列设置，以使所述多个翅片的所述安装板拼接形成导热面；及

吸热涂层，覆设于所述导热面上。

本实用新型所述的太阳能吸热体，与背景技术相比所产生的有益效果：

吸热涂层覆设于导热面上，而导热面由多个翅片的安装板拼接形成。因此，吸热涂层与多个翅片之间为面接触。进一步的，排管穿设于多个翅片的多个通孔内并与通孔的内壁贴合。通孔的内壁为曲面，故排管与翅片之间也为面接触。与传统的吸热体相比，吸热涂层吸收太阳能转化的热量可快速传导至翅片，并再由翅片传导至排管中加以利用。因此，吸热涂层吸收太阳能转化的热量可被及时传导并利用，从而使得上述太阳能吸热体对太阳能的利用率有效提升。

在其中一个实施例中，所述安装板及所述固定板均为平面板状结构，且所述安装板相对于所述固定板垂直。

此时，翅片呈标准的L形。因此，将多个翅片依次套设于排管上时，组装更方便。而且，由于安装板为平面板状结构，故得到的导热面也呈平面，从而便于吸热涂层成型。

在其中一个实施例中，所述通孔的边缘设置有环形套筒，所述环形套筒围绕所述通孔的周向设置，且所述环形套筒的内壁与所述排管的表面贴合。

一方面，可增大翅片与排管的接触面积，从而进一步提升热量传导的效率。另一方面，环形套筒的内壁可对排管提供更加平衡的支撑，从而使得翅片在排管上安装更稳定。

在其中一个实施例中，所述环形套筒的末端与所述安装板远离所述固定板一侧的边缘平齐。

具体的，当相邻两个翅片的安装板相抵接的同时，后一个翅片的环形套筒便会与前一个翅片的固定板抵接。因此，多个翅片并列设置时，相邻两个翅片之间可形成多点支撑，从而有利于保持多个翅片之间排列方式的稳定性。

在其中一个实施例中，所述固定板、所述安装板及所述环形套筒一体成型。

翅片一体成型可提升加工效率。而且，在一体成型的翅片中，固定板、安装板及环形套筒之间不存在明显的分界，故翅片作为热传递介质的均匀度较高，热传导的阻力更小。

在其中一个实施例中，所述集管为两个，两个所述集管相互平行且分别位于所述多个排管的两端。

在其中一个实施例中，所述排管及所述翅片均为铜制或铝制结构。

铜和铝是两种常见的热的良导体材料。因此，采用铜制备排管及翅片，可使得排管及翅片具有良好的导热性能。

一种集热器，包括：

壳体，具有收容腔，且所述壳体一侧开口，所述壳体上设置有与所述收容腔连通的输入口及输出口；

隔热层，沿所述壳体的内壁设置；

如上述优选实施例中任一项所述的太阳能吸热体，所述太阳能吸热体收容并固定于所述收容腔内，且所述介质进口及所述介质出口分别与所述输入管及所述输出管连通；及

盖板，覆设于所述壳体的开口，以密封所述收容腔。

在其中一个实施例中，还包括压条，所述压条将所述盖板夹持于所述壳体开口的边缘。

因此，盖板易拆卸，从而开启收容腔，进而便于对收容腔内的太阳能吸热体进行维护。

一种太阳能热水器，包括：

如上述优选实施例中任一项所述的集热器；及

换热储水箱，包括进口及出口，所述进口及所述出口分别与所述输出口及所述输入口连通。

本实用新型所述的太阳能热水器，与背景技术相比所产生的有益效果：

上述太阳能热水器，吸热涂层吸收太阳能转化的热量可快速传导至翅片，并再由翅片快速传导至排管中。进一步的，传导至排管的热量被水或导热介质吸收，从而对换热储水箱内的水进行加热。因此，吸热涂层吸收太阳能转化的热量可被及时传导并利用，故上述太阳能热水器对太阳能的利用率有效提升。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例中集热器的结构示意图；

图2为图1所示集热器中太阳能吸热体的结构示意图；

图3为图2所示太阳能吸热体的局部A的放大示意图；

图4为图2所示太阳能吸热体中翅片的结构示意图。

图中：

10集热器

100壳体、收容腔110、输入口120、输出口130；

200隔热层；

300太阳能吸热体、310排管、320集管、330翅片、340导热面、331固定板、333安装板、335通孔、337环形套筒；

400盖板；

500压条。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供一种用于太阳能热水器的集热器及太阳能吸热体。

请参阅图1，本实用新型较佳实施例中的集热器10包括壳体100、隔热层200、太阳能吸热体300及盖板400。

壳体100具有收容腔110，且壳体100一侧开口。具体的，壳体100包括背板(图未标)及围绕背板设置的边框(图未标)，并由上述两个部分拼接成型。此外，壳体100上设置有与收容腔110连通的输入口120及输出口130。使用过程中，待加热的水或导热介质可从输入口120输入，并从输出口130输出。

隔热层200沿壳体100的内壁设置。具体的，隔热层200可由耐温、导热系数低材料填充形成。隔热层200可防止收容腔110内的热量散发。

太阳能吸热体300用于吸收太阳能，并将太阳能转化为热能。其中，太阳能吸热体300收容并固定于收容腔110内。

盖板400覆设于壳体100的开口，以密封收容腔110。具体的，盖板400可由树脂、玻璃等透光材料制成，以使太阳光线可穿过盖板400照射太阳能吸热体300。具体在本实施例中，集热器10还包括压条500。压条500将盖板400夹持于壳体100开口的边缘。因此，盖板400拆卸方便，从而便于对收容腔110内的太阳能吸热体300进行维护。

为了提升对收容腔110的密封效果，盖板400与壳体100开口的边缘之间还可设置密封圈(图未示)。

请一并参阅图2及图3，太阳能吸热体300包括排管310、集管320、翅片330及吸热涂层(图未示)。

排管310为多个，且多个排管310并列设置。排管310为两端开口的中空管状结构。其中，排管310一般由热的良导体，譬如金属制成。具体在本实施例中，排管310为铜制或铝制结构。铜和铝均具有较好的导热性能，从而有利于热量快速传导。

集管320为中空管状结构，其材质可与排管310的材质相同。集管320分别与多个排管310的两端连通。具体在本实施例中，集管320为两个，且两个集管320分别位于排管310的两端。此外，集管320也可以一个环形的管状结构，且连通排管310的两端。进一步的，集管320上设置有与集管320连通的介质进口(图未示)及介质出口(图未示)。

在集热器10中，介质进口及介质出口分别与输入口120及输出口130连通。其中，输入口120及输出口130可以为介质进口及介质出口的延伸，也可为与介质进口及介质出口连通的管路的末端。待加热的水或导热介质可从输入口120进入集热器10，并经集管320分配至多个排管310中吸收热量；吸收完热量的水或导热介质经集管320汇集后再从输出口130输出。依此循环，便可将太阳能吸热体300产生的热量导出并利用。

请一并参阅图4，翅片330包括固定板331及安装板333。翅片330一般也由热的良导体，如金属制成。具体在本实施例中，翅片330为铜制或铝制结构。固定板331一般呈长条形，安装板333沿固定板331的边缘弯折形成，且沿固定板331的长度方向延伸。因此，翅片330大致呈L形。

固定板331上开设有多个通孔335，且多个通孔沿固定板331的长度方向间隔设置。翅片330通过通孔335与排管310配合实现安装。具体的，多个排管310依次穿设于翅片330的通孔335内并与通孔335的内壁贴合。因此，翅片330套设于多个排管310上，无需通过焊接便可实现固定。进一步的，翅片330为多个，且每个翅片330的安装方式相同。而且，多个翅片330并列设置，以使多个翅片330的安装板333拼接形成导热面340。

具体的，当多个翅片330依次套设于排管310上时，翅片330的安装板333相互抵接，从而连接成整体。而多个连接成整体的安装板333的表面则构成为平面或大致平面结构的导热面340。

吸热涂层覆设于导热面340上。具体的，吸热涂层由对太阳光谱具有选择性吸收的涂料固化形成。吸热涂层用于将光能转化成热能，从而可吸收太阳能转化成热量。转化得到的热量传导至翅片330，再由翅片330传导至排管310，并最终由流经排管310中的水或导热介质吸收。

吸热涂层与多个翅片330之间为面接触。进一步的，排管310与通孔335的内壁贴合。而通孔335的内壁为曲面，且排管310、翅片330以及每个翅片330上通孔335的数量均为多个，故排管310与翅片330之间的接触面积也较大。因此，与传统的吸热体相比，热量传导路径上的接触面积增大，故吸热涂层产生的热量可快速传导至翅片330，并再由翅片330快速传导至排管310加以利用。因此，上述集热器10及太阳能吸热体300对太阳能的利用率有效提升。

而且，翅片330套设于多个排管310上，无需通过焊接便可实现固定。因此，翅片330安装过程中无需投入激光焊接设备或超声波焊接设备，生产成本得到有效地控制。

此外，大致呈L形的翅片330表面积较大，故可快速吸收散发于收容腔110内的热量，从而减少热量浪费。

在本实施例中，安装板333及固定板331均为平面板状结构，且安装板333相对于固定板331垂直。

此时，翅片330呈标准的L形。因此，将多个翅片330依次套设于排管310上时，组装更方便。而且，由于安装板333为平面板状结构，故得到的导热面340也呈平面，从而便于吸热涂层成型。

在本实施例中，通孔335的边缘设置有环形套筒337。环形套筒337围绕通孔335的周向设置，且环形套筒337的内壁与排管310的表面贴合。

具体的，环形套筒337套设于穿过空调335的排管310上。其中，环形套筒337的材质可与固定板331相同，且可通过在固定板331上冲翻边孔得到。环形套筒337的内壁与排管310贴合。一方面，可增大翅片330与排管310的接触面积，从而进一步提升热量传导的效率。另一方面，环形套筒337的内壁可对排管310提供更加平衡的支撑，从而使得翅片330在排管310上安装更稳定。

进一步的，在本实施例中，环形套筒337的末端与安装板333远离固定板331一侧的边缘平齐。

也就是说，将固定板331置于水平面上时，安装板333与环形套筒337的高度相同。具体的，当相邻两个翅片330的安装板333相抵接的同时，后一个翅片330的环形套筒337便会与前一个翅片的固定板331抵接。因此，多个翅片330并列设置时，相邻两个翅片330之间可形成多点支撑，从而有利于保持多个翅片330之间排列方式的稳定性。

在本实施例中，固定板331、安装板333及环形套筒337一体成型。

具体的，翅片330一体成型可提升加工效率。而且，在一体成型的翅片330中，固定板331、安装板333及环形套筒337之间不存在明显的分界，故翅片330作为热传递介质的均匀度较高，热传导的阻力更小。

上述集热器10及太阳能吸热体300，吸热涂层覆设于导热面340上，而导热面340由多个翅片330的安装板333拼接形成。因此，吸热涂层与多个翅片330之间为面接触。进一步的，排管310穿设于多个翅片330的多个通孔335内并与通孔335的内壁贴合。通孔335的内壁为曲面，故排管310与翅片330之间也为面接触。与传统的吸热体相比，吸热涂层吸收太阳能转化的热量可快速传导至翅片330，并再由翅片330传导至排管310中加以利用。因此，吸热涂层吸收太阳能转化的热量可被及时传导并利用，从而使得集热器10及太阳能吸热体300对太阳能的利用率有效提升。

此外，本实用新型还提供一种太阳能热水器。请再次参阅图1至图4，本实用新型较佳实施例中的太阳能热水器(图未示)包括集热器10及换热储水箱(图未示)。

换热储水箱具有储水腔，且包括与储水腔连通的进口及出口。其中，进口及出口分别与集热器10中的输出口130及输入口120连通。具体的，太阳能热水器可分为直接换热式和间接换热式。根据换热方式的不同，换热储水箱的结构也存在区别。

直接换热式热水器中，储水腔中的水经输入口120进入集热器10，并流经排管310直接吸收热量，吸收热量的水再经输出口130回到储水腔内。经过循环，储水腔内的水通过吸收集热器10中的热量而实现升温。

间接换热式热水器中，储水腔内设置有换热器，且换热器中填充有比热容较高的导热介质。其中，换热储水腔上的进口及出口与换热器连通。工作时，导热介质经输入口120进入集热器10并流经排管310吸收热量，再经输出口130回到储水腔内，并与储水腔内的水进行热交换。经过循环，集热器10中的热量不断地被导热介质传导至储水腔内，从而使水升温。

上述太阳能热水器，吸热涂层吸收太阳能转化的热量可快速传导至翅片330，并再由翅片330快速传导至排管310中。进一步的，传导至排管310的热量被水或导热介质吸收。因此，吸热涂层吸收太阳能转化的热量可被及时传导并利用，故上述太阳能热水器对太阳能的利用率有效提升。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种太阳能吸热体(300)，其特征在于，包括：

多个并列设置的排管(310)，所述排管(310)为两端开口的中空管状结构；

集管(320)，为中空管状结构，所述集管(320)分别与所述多个排管(310)的两端连通，且所述集管(320)上设置有与所述集管(320)连通的介质进口及介质出口；

多个翅片(330)，所述翅片(330)包括固定板(331)及沿所述固定板(331)的边缘弯折形成的安装板(333)，所述安装板(333)沿所述固定板(331)的长度方向延伸，且所述固定板(331)的长度方向上开设有多个间隔设置的通孔(335)，所述多个排管(310)依次穿设于所述多个翅片(330)的通孔(335)内并与所述通孔(335)的内壁贴合，所述多个翅片(330)并列设置，以使所述多个翅片(330)的所述安装板(333)拼接形成导热面(340)；及

吸热涂层，覆设于所述导热面(340)上。

2.根据权利要求1所述的太阳能吸热体(300)，其特征在于，所述安装板(333)及所述固定板(331)均为平面板状结构，且所述安装板(333)相对于所述固定板(331)垂直。

3.根据权利要求1所述的太阳能吸热体(300)，其特征在于，所述通孔(335)的边缘设置有环形套筒(337)，所述环形套筒(337)围绕所述通孔(335)的周向设置，且所述环形套筒(337)的内壁与所述排管(310)的表面贴合。

4.根据权利要求3所述的太阳能吸热体(300)，其特征在于，所述环形套筒(337)的末端与所述安装板(333)远离所述固定板(331)一侧的边缘平齐。

5.根据权利要求3所述的太阳能吸热体(300)，其特征在于，所述固定板(331)、所述安装板(333)及所述环形套筒(337)一体成型。

6.根据权利要求1所述的太阳能吸热体(300)，其特征在于，所述集管(320)为两个，两个所述集管(320)相互平行且分别位于所述多个排管(310)的两端。

7.根据权利要求1所述的太阳能吸热体(300)，其特征在于，所述排管(310)及所述翅片(330)均为铜制或铝制结构。

8.一种集热器(10)，其特征在于，包括：

壳体(100)，具有收容腔(110)，且所述壳体(100)一侧开口，所述壳体(100)上设置有与所述收容腔(110)连通的输入口(120)及输出口(130)；

隔热层(200)，沿所述壳体(100)的内壁设置；

如上述权利要求1～7任一项所述的太阳能吸热体(300)，所述太阳能吸热体(300)收容并固定于所述收容腔(110)内，且所述介质进口及所述介质出口分别与所述输入口(120)及所述输出口(130)连通；及

盖板(400)，覆设于所述壳体(100)的开口，以密封所述收容腔(110)。

9.根据权利要求8所述的集热器(10)，其特征在于，还包括压条(500)，所述压条(500)将所述盖板(400)夹持于所述壳体(100)开口的边缘。

10.一种太阳能热水器，其特征在于，包括：

如上述权利要求8或9所述的集热器(10)；及

换热储水箱，包括进口及出口，所述进口及所述出口分别与所述输出口(130)及所述输入口(120)连通。