带热管的太阳能热水器制造技术

一种太阳能热水器，它有一个板状加热管，工作流体封闭在其中．加热管包括一个集热器和一散热器，集热器有平行的管形部分，散热器有空心部分与该管形部分相通．它还有一个具有金属底板的热水箱，装在该加热管的散热器上．加热管上集热器与散热器面积比为６０－９０％至４０－１０％．集热器管形部分间距为１０至５００ｍｍ，每个管形部分的截面积为５至１５０ｍｍ＋［２］．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种带加热管的太阳能热水器。现有的太阳能热水器中有些具有所要求数量的平行布置的加热管，加热管上有带状散热翘片，每根加热管的一端直接伸进一个热水箱中。因此，在普通太阳能热水器中，加热管必须分别以完全密封的方式接在热水箱上。管子的连接工艺复杂，并且由于密封不当箱内的水还可能泄漏。如果伸进热水箱中的加热管破裂，工作流体将流进入热水箱，使热水变得不能用。本专利技术提供了一种带加热管的太阳能热水器，并避免了上述问题。本专利技术的太阳能热水器的特征在于，它有一个板状加热管，工作流体封闭在其中，该加热管包括一个集热器和一个散热器，集热器有平行的管形部分，散热器有空心部分与该管形部分相通。它还有一个装在该加热管散热器上的具有金属底板的热水箱，加热管上集热器与散热器面积比为60～90%至40～10%，集热器管形部分间距为10至500mm，每个管形部分的截面积为5至150mm2。本专利技术的太阳能热水器制造容易，因为加热管能方便地接在热水箱上。加热管的传热能力强，能非常有效地提供热水。加热管还有高的耐压能力，因而不易破裂;即使由于加热管破裂或某些其它原因造成工作流体泄漏，它也不会与箱中的热水混合，因而热水总能使用，不受任何故障的影响。结合下面的附图，本专利技术将得到更详细的说明。图1是体现本专利技术的太阳能热水器的带局部剖视右向视图，板状加热管与它组合在一起;图2是放大的俯视图，仅表示出了加热管;图3是图1所示热水器的局部放大图;图4是板状加热管另一实施例的局部放大图;图5是板状加热管又一实施例的局部放大图;图6是热水箱装配前的透视图;图7是热水箱装配时的局部分解图;图8是热水箱装好后的局部剖视图;图9是太阳能热水器另一种实施例的作了局部剖视的透视图;图10是太阳能热水器另一种实施例的部件分解透视图;图11是装配就位的图9所示热水箱的前面部分的局部放大图;图12是装配就位的图9所示热水箱的后面部分的局部放大图;这里所采用的用语“前面”、“后面”、“右面”和“左面”都是对图2而言的。“前面”是对图2左侧说的，“后面”是对图2的右侧说的，“右面”和“左面”是从热水器的前面向后看左右两面相对而言的。图1至图3所示的太阳能热水器具有一个板状加热管1，工作流体封闭在其中，和一个装在加热管1上的热水箱2。加热管1包括一个集热器3和一个散热器4，集热器3有平行的管形部分5，散热器4有空心部分6与管形部分5相通。热水箱2布置在加热管1的散热器4上，并有一个金属底板7。板状加热管1由上下两块滚焊在一起的铝板8和9组成。加热管1上的集热器3具有从头至尾平行笔直延伸的管形部分5，一个将管形部分5的头部联通的联管10，一个工作流体进口11布置在加热管1的前端，和许多各自将相邻的管形部5联通的通道12。位于进口11左右两侧的相邻管形部分5之间的通道12是朝进口11倾斜的。管形部分5和通道12最好是数量要多，而横截面和间距要小。加热管1的散热器4在与管形部分5相通并适于与热水箱2底部接触的空心部分6之间有许多小的不隆起的部分13。集热器3的每个靠近散热器4的管形部分5开有孔14以防止夜间热量散失。集热器3的整个表面有一层选择性吸热薄膜。管形部分5、联管10、通道12和空心部分6内充满了氟里昂或类似的工作流体，使形成的组件能起加热管的作用。板状加热管1上集热器3与散热器4面积比为60～90%至40～10%。如果集热器3面积小于60%，散热器4面积大于40%，加热管1的吸热面积就要减小，结果加热管1本身就需做得较大，以保证所需的吸热面积，成本也随之增加;如果集热器3面积大于60%，散热器4面积小于10%，集热器3吸收的太阳热就不能充分通过散热器4传给热水箱2，热交换效率就要降低。这样的面积比会导致热阻增加，使集热器3温度升高许多，增加的热量会由集热器3散放出去，而这是不希望出现的。集热器3的管形部分5的间距为10至500mm，最好是20至100mm。如果间距小于10mm，将上下铝板8和9焊成板状加热管1就变得困难;间距要是超过500mm，管形部分5之间的翘片部分的传热效率就要降低，单位面积内管形部分5的数量就会减少，从而严重降低集热器3的传热能力。集热器3的管形部分5的截面积为5至150mm2，最好为10至50mm2。如果横截面积小于5mm2，就会导致热量传递不充分，并降低热传导效率。要是这个面积超过150mm2，管形部分由于耐压能力差发生变形或破裂的可能性就会增加。当工作流体通过进口11灌入加热管1时，加热管1是直立的，进口11朝上，里面的空气就会被灌入的工作流体排出。由于通道12是朝进口11倾斜的，空气可以非常迅速，容易地排除干净。通道12与管形部分5轴线的垂线的倾斜角为10至50度，最好是15至30度。如果倾斜角小于10度，加热管1制成时空气将不能排除干净，太阳能热水器使用期间工作流体很可能在重力作用下平稳地流动。如果倾斜角大于50度，就不可能获得所要求数量的通道12，要增强集热器的耐压能力就变得困难，因为通道12与管形部分5的方向是密切相关。加热管1的板状本体在注入工作流体前是经过加热的，注入工作流体后封闭进口11，然后再使本体冷却下来。由于集热器3有平行布置的管形部分5和许多通道12，加之被滚焊的材料形成鼓肚时被加工硬化，加热管1的耐压强度得到了提高。因此加热管1即使在不利的情况下，例如在缺水的情况下使用，也能有效地防止弯曲、扭曲和局部变形。由于有许多通道12和平行管部分5，加热管1的传热能力得到了提高，并大大改善了集热能力。小横截面积的管形部分5和通道12，显著增强了加热管1的耐压能力，保证迅速地将太阳热由集热器表面传至内部的工作流体，从而减少了热能损失，提高了效率。如前所述，集热器内的空气已被工作流体排除干净，封闭的工作流体能满意地传热，其集热性能得到改善。按照上述实施例，加热管1是由可滚焊的材料制成的，这样就可通过使用粘结的材料制成的型芯制成平行管形部分5的许多倾斜通道12，这样制成的加热管1具有生产成本低的优点。板状加热管1也可不用可滚焊材料制成，而用两块用压力加工形成所要求的凹槽的铝板粘接而成。不局限于使用铝板，铜板或其它金属的板材也可使用。热水箱2基本由一个带底孔的箱形本体21，前面提到过的盖住该底孔的金属底板7，包住主体21的一层绝热层23，罩在绝热层外的一个外壳24和箱形本体21内的若干筋板25所组成。热水箱2用螺栓26紧固在热水器的矩形框架15的相对侧边框上。热水箱2侧面有一个进水管27，一个热水排出管28和一个溢流管29。加热管1的集热器3上盖了一块玻璃板16，与集热器3相互平行。加热管1底部有一层绝热层17。热水箱2的本体21可用聚乙烯、聚丙烯、玻璃钢以及类似的有用材料制成。底板7用不锈钢、铜、带钢或类似材料制成。所述的太阳能热水器构件通常是安装在屋顶或类似的地方，使热水箱2朝上倾斜放置。这样，白天加热管1内的工作流体就在下部集热器3内蒸发，流进上部散热器4，在里面冷凝后回到集热器3，从而将热量从集热器3传给散热器4。另一方面，晚间集热器3的温度比散热器4低，但前面已说过加热管1是倾斜的，它不可能进行工作，因而也就不会有热量散失。由于集热器3靠近散热器4部分有横向布置的热阻孔14，热水箱2中白天储蓄的热量，不会在夜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能热水器，它有一个板状加热管，工作流体封闭在其中，该加热管包括一个集热器和一个散热器，集热器有平行的管形部分，散热器有空心部分与该管形部分相通，它还一个具有金属底板的热水箱，装在该加热管的散器上，加热管上集热器与散热器面积比为６０—９０％至４０—１０％，集热器管形部分间距为１０至５００ｍｍ，每个管形部分的截面积为５至１５０ｍｍ↑［２］。

【技术特征摘要】
JP 1985-9-18 207489/851.一种太阳能热水器，它有一个板状加热管，工作流体封闭在其中，该加热管包括一个集热器和一个散热器，集热器有平行的管形部分，散热器有空心部分与该管形部分相通，它还一个具有金属底板的热水箱，装在该加热管的散器上，加热管上集热器与散热器面积比为60-90%至40-10%，集热器管形部分间距为10至500mm，每个管形部分的截面积为5至150mm2。2.一种如权利要求1所述的太阳能热水器，其中加热管上的集热器具有平行的管形部分，它们是从头至尾直线布置的，一个联管将管形部分的头部联通，一个在加热管的前端有一个开口的工作流体进口，和许多通道，每个通道将相邻的两个管形部分联通，位于进口左右两侧的相邻部分之间的通道是朝进口倾斜的。3.一种如权利要求1所述的太阳能热水器，其中板状加热管由上下两块除管形部分和空心部分外都焊在一起的铝板组成，两块铝板中至少上板外...

【专利技术属性】
技术研发人员：村松利明，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]