专利名称:太阳能空气集热器的制作方法
本实用新型属于利用太阳辐射能使空气加热用的集热和热交换装置。
一般太阳能集热器作为干燥烘房的热源部分用作烘烤或干燥木材、纤维、织物和食品等。通常，这种集热器做成箱式状。外面包裹外壳，里面一个箱室，箱室和外壳之间衬有绝热材料，箱室内放置吸热体，箱室上覆盖玻璃板，一组冷空气的入口和一组热空气的出口设在相对二侧箱壁上，并垂直延伸与箱室相连通。为了提高集热器的热传导和吸热效果，现有技术的吸热体常常采用玻璃，金属片或金属叠片，金属翼翅片和金属丝网等制成，然后在它们的表面涂饰黑漆或黑色颜料来增加吸收率。用这些吸热体所能达到的效率还是很低，输出热空气只能达到30－40℃，还不能持续工作，例如在保持上述供热温度下，有时停供热空气的时间比供应热空气时间还长。另外，作为吸热体的材料成本高，加工不便，组装复杂。
本实用新型的目的是为克服上述集热器的缺点，而提供了一种具有较快集热速度，易于加热空气，可连续工作，成本较低的金属刨花做吸热体的集热器，同时对现有集热器的结构提出某些改进，使其性能更可靠，效率进一步提高。
本实用新型的太阳能空气集热器主要由用铁皮做成外壳，箱室到外壳内壁之间铺置聚苯乙烯泡沫材料做的绝热层，箱室内放置金属刨花的吸热体，箱室上端覆盖的透明玻璃的四周边缘用压条紧固密闭，一组进风口管子连接总进风管，同样一组出风口管子连接总出风口，它们分别与鼓风装置和干燥室连通。这样，当太阳光通过玻璃射到箱室内的吸热体上时，由于金属刨花存在不规则的蜂窝状态，与太阳光形成各种相交角，在同一单位面积内，它能最大限度地吸收太阳光的直射和漫射，而使吸热体集结较多热量，使箱室内空气温度提高。
以下结合附图进一步阐述图1 表示太阳能空气集热器的平面图。
图2 表示沿图1AOO′B线作的剖视图。
图3 表示太阳能空气集热器安装在干燥烘房上的前视图。
本实用新型的集热器外壳［1］，箱室［2］，绝热层［3］，玻璃［10］，玻璃压条［11］，它被螺钉紧固在外壳延伸端上见图1。一组进风口［4］，一组出风口［5］，［4′］和［5′］分别为进出风口相应的总管道。进风口的数量或者截面大于出风口的数量和面积，以保证足够的进风量，并且进风口位于吸热体所在位置，出风口位于吸热体上部或进风口上沿，使冷空气充分加热，热空气充分流出。吸热体［6］的金属刨花包括由金属切削加工后所残留的铁或铝，或铜等废料。它们之一在使用前经过加热炉加热或者采用氧乙炔焊枪加热烧去油污、杂物，然后在刨花的表面上喷射或喷刷一层黑色的黑板漆，黑板漆的吸收率α＝0.91导热ε＝0.91。它比其它的黑色涂料或黑漆有更好热吸收效果。一般箱室［2］的玻璃照射端面积为1米×1.5米，高度在115－145毫米，放置作吸热体［6］的金属刨花为6－10公斤。并且把用作吸热体的铁刨花或铜刨花压缩、密结到60～100毫米厚后均匀地放置在箱室［2］的底面上，见图2，再用铁条［9］紧固，不使其移动。金属刨花被压缩后使其达到最有利于对太阳光辐射的吸收和集热的作用。绝热层［3］一般取40－60毫米厚，做得太薄影响绝热效果，太厚费用提高。在本集热器的箱室［2］内还设有由纤维材料的内衬胆［7］，其紧贴在绝热层［3］上。内衬胆［7］起到防止金属刨花上的黑板漆对绝热层［3］的材料的化学反应，也可以避免太阳空气集热器在接收较多太阳能，箱室内温度骤然提高情况下造成绝热材料的塑化。
本实用新型的最佳实施方案图3是一个用于烘烤卷面或木材的带本太阳能空气集热器的干燥装置。烘箱体积为长1米×宽2米×高1.5米，集热器用采光面为1米×1.5米的二组，联合工作。其集热器的箱室高度为130毫米，绝热层的厚度各面为50毫米，内衬胆用5毫米厚的纤维板，外壳为1毫米厚的白铁皮，玻璃盖板厚3毫米。箱室底上放置经氧乙炔烧过并喷上黑板漆的铁金属刨花。每组集热器进风口是由5支直径40毫米的管子，出风口是4支30直径毫米的管子，他们相互横向交叉排列。为了减少在出风口的热损失，一般在30毫米的出风管外套直径50毫米的保护管，二管之间填充绝热材料。各进风口，出风口都与其总管道相连，分别接60瓦，2米／分的鼓风机和干燥箱。集热器箱室高为130毫米，内放置8公斤的铁刨花，并加压压缩到80毫米高度，均布于箱室的底面上，由固紧铁条固定于框架上使吸热体不能移动。进风口中心位于箱室底面之上大约40毫米，故送风几乎在吸热体的中部通过，以使进入的冷空气和吸热体有较大接触而传递、交换出较多热量。出风口位于箱室低面之上大约95毫米，以便经过热交换的热空气充分流出。这种结构的集热器在太阳幅射强度500－700大卡／米·小时下，进风的温度为10℃，箱室内温度达80℃，持续不断输出40－60℃的热风。集热器还可以在两侧加设幅射盖板［12］以提高輻射强度。
本实用新型的集热器比常规的同类的集热器具有高的效率，输出热风的温度约提高20－25％，而且能够持续的供热风。这种集热器还易于制作，成本低，收效大。
权利要求
1.一种太阳能空气集热器，包括外壳[1]，箱室[2]，绝热层[3]，覆盖玻璃[10]，压条[11]，箱室[2]内放置吸热体[6]，箱室相对二侧设有一组进风口[4]和一组出风口[5]，其特征在于所吸热体[6]是经加热处理，并涂有黑色涂料的金属刨花，所说的箱室[2]玻璃照射面积为1米×1.5米，箱室[2]高度在115-145毫米，其内放置作吸热体[6]的金属刨花为6-10公斤，并把金属刨花压缩密结达到均布高度60-100毫米，进风口[4]位于吸热体[6]所在位置，出风口[5]位于进风之上沿或吸热体上部。
2.根据权利要求
1所述的集热器，其特征在于吸热体［6］由金属切削加工后所残留铁或铜或铝等刨花制成，所涂黑色涂料为黑板漆。
3.根据权利要求
2所述的集热器，其特征在于集热器的箱室［2］内还有用纤维板铺设而成的内衬胆［7］。
4.根据权利要求
2或3所述的集热器，其特征在于箱室最佳高度130毫米，放置金属刨花最佳重量为8公斤，金属刨花铺置高度为80毫米，进风口［4］的中心距箱室［2］底为40毫米，出风口［5］的中心距箱室［2］底为95毫米。
5.根据权利要求
4所述的集热器，其特征在于进风口［4］和出风口［5］相互横向交叉排列。
专利摘要
本集热器涉及利用太阳辐射能使空气加热的集热和热交换装置。它由箱室、绝热层，覆盖玻璃，进、出风口，吸热体等组成，其特点是吸热体采用金属切削加工残留的金属刨花，其呈蜂窝状并在表面喷刷黑板漆，对太阳光的直射和漫射具有最大的吸收和热容量。同时在集热器的结构上作了规定，输出热风温度达40～60℃，而且在这样温度下持续工作，还具有易于制造，成本低，收效大，可用作干燥烘房热源，干燥木材、织品，食物等。
文档编号F24J2/00GK87203618SQ87203618
公开日1988年2月3日 申请日期1987年3月13日
发明者陈喜德 申请人:陈喜德导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan