专利名称：一种空心式太阳能集热扁盒的制作方法
一种空心式太阳能集热扁盒
所属技术领域 本发明涉及太阳能利用领域，具体为一种用于平板式太阳能热水器的集热器件。
背景技术：
目前已知在市场上销售的家用太阳能热水器的集热器件，主要有平板式热水器中 的板管式集热器和真空管式热水器中的真空管。板管式集热器由若干铜铝复合的部件组装 而成，每块铜铝复合部件由上、下两层薄铝板压合住一根铜管，外观为一翼形的形状，被晒 热后的翼形板部分将热量传导给铜管，再经铜管传递给管内待加热的水。该板管式的集热 器因结构较为复杂，从加工到组装成整体，所用工序和工时等是较多的，另其在发生冰冻时 铜管易被冻裂。真空管式太阳能热水器中所用于集热的真空管，由内、外玻璃圆管套装组合 而成，内、外管间被抽成真空状态，以利于保温，内管中被光照加热后的水通过在管内的循 环可流进置于管子上方的保温水箱，该真空管集热器的不足之处是因集热管之间的间隔 距离较大，实际利用的采光面积约只有集热器整体占有采光面积的约60%，不能充分利用 太阳的幅射能量，另在使用过程中在玻璃内管的底部易积渣、垢而造成堵塞，且不易清除， 从而对管中水的循环形成阻力，导致集热效率降低，再就是耐冰冻的性能也还欠佳。
发明内容
为弥补上述的平板式太阳能热水器中的集热器结构较复杂、加工量较大、且不防 冻，以及真空管式太阳能热水器中的集热器件——真空管有效采光面积小，且易堵塞而致 使集热效率降低等的不足，本发明提供一种新的、适用于平板式太阳能热水器采用的技术方案。本发明所采用的技术方案是将储热水箱和与之相固定联接的、用于置放集热器 的采光保温箱体，在向后倾斜一定角度(对太阳取仰角)的同时，再向左侧边(或右侧边) 倾斜一定的角度(如约50度)安放。在作此双倾斜的安放后，相对于集热器内的水位高 度来说，储热水箱内大部分水的水位高度会降低得较多，这也就减少了该部分水对集热器 器壁的液压力，在此前提下，就可用较薄的金属板材将集热器制作成一个空心的大扁盒。本 案中用于集热的集热扁盒由两部分组合构成，一部分为上盖盒，一部分为下底板。为易于 让被加热的水在该盒体内较顺畅地流动，将集热扁盒主体部分制做成圆形或椭圆形的，对 应的上盖盒也就制做成圆形或椭圆形的；而为了能得到大一些的集热面积，将下底板制做 成外形为一矩形的平板。为能在选用较薄一些的金属板材制做集热盒体的情况下，使该盒 体仍具有一定的抗水压的强度，不致于被盒体内的水将盒子上、下面积较大的面板向外鼓 胀得变形过大，而影响外观和使用的效果，拟在上、下面板上分别压制出一些筋棱，并根据 注入集热扁盒内的水对于倾斜置放的盒体，呈对其上部的压力相对较小、中部较大、下部最 大的特点，在集热扁盒上、下面板的上方部位压制出较少的筋棱，在中间部位压制出较多的 筋棱，在下方的部位压制出再多一些的筋棱；使得筋棱的分布呈从上至下、由小至多的形态 [如此可使扁盒在盒内注满水时，其上、下面板各部位的变形量一致；同样为达到上述的目的，又在集热扁盒上、下面板的中心位置处，设装螺栓和与其配用的螺母，对上、下面板施行向扁盒内部方向的拉压形式的联接，使得上、下面板均呈向盒内方向的凹陷状。集热扁盒的水循环通道的设置为在集热扁盒安放位置下(也即使用时的位置 下)的上端部与倾斜水箱的上部之间连接上一管子，形成一通道，这样可让集热扁盒内经 日晒升温后的水(因密度变小，重量变轻而向上流动)，可通过此管流入到倾斜的储热水箱 的上部空间；又在集热扁盒的下端部位与倾斜的储热水箱的下部之间连接一管子，形成又 一通道，则可让倾斜的储热水箱下部的、相对低温的水可通过此管道流入集热扁盒内的下 端部。如此的通道设置，可使本热水器系统内的水，在不断被加热的过程中达到正常的、自 动循环的状态。在本集热扁盒的下底板上，超出上盖盒所占面积以外的四个角的部分，其所吸收 到的太阳能光热，也会向集热扁盒传导，之后通过盒壁传递给盒内的被加热的水。另在使用 过程中，当集热扁盒内的水遭遇冷冻结冰时，集热扁盒的上、下面板可随着盒内结冰的体积 的增大而产生二次弹性的鼓胀变形，故又可使集热扁盒避免被冻裂。本发明的有益效果是与现在普遍使用的平板式和真空管式太阳能热水器中的集 热器件相比，其结构更为简单、可靠，成本可再降低一些，而综合性能可有一些改善和提高。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的总体结构示意图。图2是本发明的集热扁盒的上盖盒视图。图3是本发明的集热扁盒的下底板视图。图4是本发明的集热扁盒的组装视图。图5是本发明的外观立体图。图中1.储热水箱，2.出水管，3.上盖盒，4.螺栓，5.下底板，6.采光保温箱外壳，7 保温材料，8.进水管，A.筋棱，B.焊接处。图(1)和图(5)中均省去了支撑架部分的描画。 另图(1)中的采光保温箱为没盖上采光保温面板的状态。在图(1)中，被加热水的循环流 动方向如图中的箭头所示。
具体实施例方式本发明的集热扁盒主要由上盖盒(3)和下底板(5)组合构成，其选材和制做的方 法为选取耐腐蚀、无毒性的金属薄板(如约0. 5mm厚的)，先用剪床剪切出用于制做上盖 盒(3)和下底板(5)的坯料板，在两坯料板中心点处钻出供穿装螺栓(4)的孔；以此孔作 为定位孔，套装在成形模的定位钉上，用液压或冲压的方式模塑成形上盖盒(3)的外形，然 后同样用模塑成形的方式压制出上盖盒(3)和下底板(5)上的筋棱。将压制加工好的上盒 盖(3)放置在下底板(5)上，再将用于拉压集热扁盒上、下面板的螺栓穿进上盖盒(3)和下 底板(5)的中心孔，将螺母旋装在螺栓(4)的丝杆上，旋进螺帽拉压上、下面板向盒内移动， 直至到所需要的位置。为防止拉压螺栓(4)及配用的螺母与集热扁盒上、下面板结合的缝 隙处发生渗漏，可将螺栓(4)及螺母与上、下面板结合处的缝隙焊接起来[也可用有弹性且 耐温的硅胶垫圈作密封，此方式下不再焊接]；最后将集热扁盒放置在焊接台上进行上盖盒(3)周边边缘与下底板(5)之间的焊接，焊接方式可为缝焊、滚焊等。上盖盒(3)与下 底板(5)的组合位置及焊掊部位如图4所示.当采用椭圆形的集热扁盒时(此时的上盖盒 是制做成椭圆形的)，椭圆形上盖盒的摆放位置为在其长轴方向上的一端向上，另一端向 下，在其上用于连接出水管(2)的孔口钻在该摆放位置的椭圆形盖盒的上端处，连接进水 管(8)的孔口钻在下端处.
制做本热水器的储热水箱和采光保温箱的材料及结构，与现有平板式热水器的选 材和制做方法相同；支撑架部分所用的材料和制做方式也与现有的平板式太阳能热水器大 致相同，只是在结构上需制做成在让本热水器向后倾斜一定仰角的同时，又再向侧边倾斜 一定的角度即可。
权利要求
一种空心式太阳能集热扁盒，主要由上盖盒(3)和下底板(5)组合构成，其特征是在集热扁盒的上、下面板上分别压制有一些筋棱(A)；在集热扁盒上、下面板的中心位置处，设装有螺栓(4)及与其配用的螺母，对上、下面板施行向盒内方向的拉压形式的联接。
2.根据权利要求1所述的一种空心式太阳能集热扁盒，其特征是构成集热扁盒的上 盖盒(3)外形是圆形或椭圆形的，构成集热扁盒的下底板(5)是矩形的平板。
3.根据权利要求1所述的一种空心式太阳能集热扁盒，其特征是集热扁盒的上、下面 板上的筋棱，依集热扁盒的安放位置，呈从上至下、由少到多的分布形态。
全文摘要
一种空心式太阳能集热扁盒。它是在将储热水箱和与之相固定联接的采光保温箱体，在向后倾斜一定的角度的同时，再向侧边倾斜一定的角度的前提下，用较薄的金属板材将集热器制做成一个空心的大扁盒。该扁盒由上盖盒和下底板组合构成，在扁盒的上、下面板上压制有一些筋棱，并在扁盒的上、下面板的中心位置处，设装螺栓及与之配用的螺母，对上、下面板施行向盒内方向的拉压联接，使得上、下面板呈向盒内方向的凹陷状。在压制的筋棱和螺栓拉压上、下面板的共同作用下，可使得集热扁盒在注满水的状态下不至向外鼓胀变形得太多，同时在集热扁盒内的水受冻变成冰而体积膨胀时，其又可再产生二次鼓胀变形，从而又可使盒体不被胀破。
文档编号F24J2/46GK101986058SQ20101052040
公开日2011年3月16日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者黄世明 申请人:黄世明