外置通道集热蒸发器及具有该集热蒸发器的太阳能热水器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种集热蒸发器和太阳能热水器，具体的说，涉及了一种外置通道集热蒸发器及具有该集热蒸发器的太阳能热水器。
【背景技术】
[0002]在石油、煤碳、天然气等传统能源日趋紧张的今天，为了保护环境，实现可持续发展，发展新能源以及可再生资源成为一种趋势。太阳能以其具有资源丰富、可再生、无需开采、运输、无污染等优点，成为重要的新能源。目前，太阳能热水器技术是太阳能热利用中技术最成熟、市场应用最广泛的太阳能利用技术。
[0003]传统的一体式太阳能热水器能够满足低层建筑的需要，然而中高层建筑，特别是高层建筑的屋顶不适宜安装传统的太阳能热水器，不能满足与中高层建筑一体化的要求，影响建筑美观度；同时存在安全隐患。为了解决上述问题人们致力研宄分体式太阳能热水器，集热蒸发器与储水箱通过管道连接，但储水箱仍然需要装在室外，虽然在一定程度上改善了建筑美观度，但生活用水仍需在建筑内外输送，存在热损失较大、太阳能转化效率较低等问题，并且需依靠重力提供系统循环的动力，对集热蒸发器与储热水箱的安装位置有一定的要求，依靠泵等运动部件提供系统循环的动力需消耗电能，不利于节约能源。
[0004]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种计科学、实用性强、结构合理、安装美观、无须动力、集热效果好的外置通道集热蒸发器；本发明还提供了一种具有该外置通道集热蒸发器的太阳能热水器。
[0006]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种外置通道集热蒸发器，它包括保温外壳和设置在所述保温外壳内部的密闭壳体，所述密闭壳体底部与所述保温外壳之间设置有保温层，所述密闭壳体内设置有毛细结构层，所述密闭壳体上部为太阳能集热板，所述太阳能集热板上部盖设有玻璃盖板，所述太阳能集热板底部压制有多条蒸汽汇集槽道，多条所述蒸汽汇集槽道盖设所述毛细结构层上，多条所述蒸汽汇集槽道的槽口作为集热蒸发器的气相出口，所述密闭壳体底部对应所述毛细结构层下方设置有工质回流槽道，所述工质回流槽道的槽口作为集热蒸发器的液相进口。
[0007]本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明包括保温外壳和设置在所述保温外壳内部的密闭壳体，利用压制工艺在太阳能集热板底部预先制作多条蒸汽汇集槽道，代替传统实体通道，避免爆管隐患，而且具有更大的集热面积；同时太阳能集热板与毛细结构层紧密扣合提高能源利用率；并利用设置在密闭壳体底部的工质回流槽道对回流液态工质进行均布，以此实现毛细结构层的蒸发作用；采用板状结构太阳能集热板便于切合高层建筑外表安装，美观实用，利用毛细结构层的毛细力作用实现工质在更远距离的无动力循环；其具有设计科学、实用性强、结构合理、安装美观、无须动力、集热效果好的优点。
[0008]一种外置通道集热蒸发器，它包括保温外壳和设置在所述保温外壳内部的密闭壳体，所述密闭壳体底部与所述保温外壳之间设置有保温层，所述密闭壳体内设置有毛细结构层，所述密闭壳体上部为太阳能集热板，所述太阳能集热板上部盖设有玻璃盖板，所述太阳能集热板底部压制有多条蒸汽汇集槽道，多条所述蒸汽汇集槽道盖设所述毛细结构层上，多条所述蒸汽汇集槽道的槽口作为集热蒸发器的气相出口，所述密闭壳体内部两侧分别设置有工质分布器，所述工质分布器的多个出口分别对应所述毛细结构层设置，所述工质分布器的入口作为集热蒸发器的液相进口。
[0009]本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明包括保温外壳和设置在所述保温外壳内部的密闭壳体，利用压制工艺在太阳能集热板底部预先制作多条蒸汽汇集槽道，代替传统实体通道，避免爆管隐患，而且具有更大的集热面积；同时太阳能集热板与毛细结构层紧密扣合提高能源利用率；利用工质分布器对回流液态工质进行均布，防止局部毛细结构层不能正常工作，降低板式集热蒸发器效率，以此实现毛细结构层的蒸发作用；采用板状结构太阳能集热板便于切合高层建筑外表安装，美观实用，利用毛细结构层的毛细力作用实现工质在更远距离的无动力循环；其具有设计科学、实用性强、结构合理、安装美观、无须动力、集热效果好的优点。
[0010]一种太阳能热水器，它包括如权利要求1或2所述的集热蒸发器、储水箱、设置在所述储水箱内的冷凝器和环路管道，所述集热蒸发器的气相出口、所述环路管道、所述冷凝器的进出口和所述集热蒸发器的液相进口依次连通形成热量循环输送回路。
[0011]基于上述，所述集热蒸发器的液相进口与所述冷凝器的出口之间安装有单向阀和工质缓存罐。
[0012]基于上述，它还包括安装在所述工质缓存罐内的液位计、与所述液位计电连接的控制器和设置在所述储水箱进水口处的电磁阀，所述控制器控制所述电磁阀。
[0013]基于上述，所述环路管道上安装有抽真空阀门。
[0014]本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明不同于传统的一体式或分体式太阳能热水器，它包括集热蒸发器、储水箱、冷凝器和环路管道，通过环路管道连接集热蒸发器和储水箱，适用中高层建筑安装需求，集热蒸发器与外墙体契合安装，储水箱则可以安装在室内需要用热水的地方，整体效果美观；同时利用集热蒸发器内的毛细结构层实现热循环工作的无动力循环，既节能环保又能满足人们对热水的需求；进一步说增加单向阀和工质缓存罐，确保进入集热蒸发器的液态工质适量；保证工质循环效率；进一步说增加液位计、控制器和电磁阀，便于及时向储水箱内注入冷水，保证集热蒸发器正常工作；其具有设计科学、无须动力、远程传热、安装美观和集热效果好的优点。
【附图说明】
[0015]图1是本发明中实施例1的结构示意图。
[0016]图2是本发明中实施例1中所述毛细结构层的结构示意图。
[0017]图3是本发明中实施例1中所述工质回流槽道的结构示意图。
[0018]图4是本发明中实施例2的结构示意图。
[0019]图5是本发明中实施例2中所述毛细结构和所述工质分布器的俯视图。
[0020]图6是本发明中实施例3的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面通过【具体实施方式】，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0022]实施例1
如图1、图2和图3所示，一种外置通道集热蒸发器，它包括保温外壳3和设置在所述保温外壳3内部的密闭壳体，采用壳体结构使得整个集热蒸发器能够做成板式结构，适用于中高层建筑安装需求；整个太阳能集热板设置成板式，便于将整个集热蒸发器安装在中高层建筑的外墙体上，整体美观。
[0023]所述密闭壳体底部与所述保温外壳3之间设置有保温层31，所述保温层31可根据需要包裹所述密闭壳体设置，不覆盖所述密闭壳体上部，保证太阳热能的吸收；所述密闭壳体内设置有毛细结构层4，所述密闭壳体上部为太阳能集热板2，采用太阳能集热板2直接作为密闭壳体的一部分，同时将整个太阳能集热板2的底部进行预先制作，使得该太阳能集热板2的底部呈波浪形结构，盖设在所述毛细结构层4上使得二者紧密接触，以此形成多条所述蒸汽汇集槽道41 ;所述太阳能集热板2上部盖设有玻璃盖板1，所述玻璃盖板I采用透光玻璃制成；多条所述蒸汽汇集槽道41盖设所述毛细结构层上，多条所述蒸汽汇集槽道41的槽口作为集热蒸发器的气相出口 32，所述密闭壳体底部对应所述毛细结构层4下方设置有工质回流槽道42，所述工质回流槽道42设置在所述密封壳体底部盖板43上，所述工质回流槽道42的槽口作为集热蒸发器的液相进口 33。
[0024]本实施例中所述密闭壳体将所述毛细结构层4、所述工质回流槽道42、连接集热蒸发器的气相出口 32的管道和连接所述集热蒸发器的液相进口 33的管道密闭封装，保证循环工质封闭循环。所述保温外壳3密封包裹所述密封壳体设置，同时根据安装需求在所述保温外壳3外部设置安装连接部件，例如:固定螺栓。
[0025]本实施例中采用压注工艺，将太阳能集热板2底部预先制作出蒸汽汇集槽道41，以此代替传统的实体管道，既节省材料，又能够及时将蒸发的蒸汽输送出去。需要说明的是在其它实施例中，可根据需要对太阳能集热板进行制作，使得整个太阳能集热板呈波浪形，配合毛细结构层形成蒸汽汇集槽道即可，其中，所述蒸汽汇集槽道的截面可压制呈半圆形、椭圆形、三角形行等形状。
[0026]本实施例中所述毛细结构层采用导热性好、热稳定性和工质相容性好的毛细材料。利用该毛细结构层4吸收太阳能集热板2上的热量，将进入该毛细结构层4中的液体工质气化，气化后的工质快速进入蒸汽汇集槽道41，并及时将气体工质转移，避免蒸汽长期滞留于毛细结构层内，导致气塞，以此实现太阳能热量的利用。
[0027]本实施例中为了保证毛细结构层4能够正常吸取工质进行热量利用，所述蒸汽汇集槽道41根据需要进行设置。同时所述工质回流槽道42呈蛇形状设置，保证工质均布整个毛细结构层4的底部，使得毛细结构层4与工质接触充分且均匀，防止局部毛细结构层4不能正常工作，降低板式集热蒸发器效率。为了便于清洁内部蒸发管路，所述工质回流槽道42的槽底可设置清洁口，整个集热蒸发器工作时，该清洁口密封设置。
[0028]该集热蒸发器中采用低沸点有机溶剂作为蒸发工质，例如:乙醇、甲醇、乙二醇等有机工质，代替传统的水作为循环工质，利用所述蒸汽汇集槽道41和所述工质分布器5外接其它设备实现热量的输送。
[0029]具体使用时，液体工质通过液相进口 33进入所述工质回流槽道42，由于所述工质回流槽道42的均流作用，使得液体工质自上而下依次进入整个集热蒸发器，使得毛细结构层4由下而上均匀吸收液体工质，太阳能集热板2吸收太阳辐射的热量，以此加热毛细结构层4，使得液体工质被蒸发，蒸发后的气态工质快速进入蒸汽汇集槽道41并通过集