太阳能集热箱和集热器制造技术

本申请涉及一种用于太阳能热利用领域的集热箱，所述集热箱至少包括内胆、保温层、外壳，所述内胆没有真空管插入孔，而是以导热体和内胆密封焊接或整体连接；所述集热箱能防止水和真空管接触，真空管破损时集热箱不漏水；本申请还涉及一种使用了所述集热箱的太阳能集热器，至少包括集热箱、支架、集热真空管，所述内胆和真空管口部对应位置焊接或一体连接有导热体。所述太阳能集热器以空气为导热工质，热启动快，真空管内不结水垢；能有效防止集热真空管与温差较大的冷水接触引起的炸裂损坏；构造简单，生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
太阳能集热箱和集热器
本申请属于太阳能热利用领域，具体涉及一种太阳能集热箱和一种使用了所述集热箱的太阳能集热器。
技术介绍
公知的太阳能集热器至少包括集热箱、支架、真空管，集热箱至少包括内胆、保温层、外壳，其中内胆、保温层、外壳分别有真空管插入孔，真空管开口端通过真空管插入孔置入容量大于60升的集热箱或集热工程使用的真空管工程连集箱内胆内，内胆内的水和真空管接触并与真空管内的水对流循环，有以下不足真空管内容易积存水垢，水垢会使真空管导热性能下降；真空管温度过高时，真空管接触温差大的水容易损坏；真空管内存水较多，水的热容大，热启动慢；真空管装满水后重量较大，管数越多，总重量越大，对支架的机械强度要求高。尤其对于真空管数量多达数千只的太阳能集热工程，上述缺点更为关出。
技术实现思路
本申请目的在于克服现有技术缺点，提供一种内胆没有真空管插入孔的集热箱，所述集热箱能防止水和真空管接触；真空管破损时集热箱不漏水；以及利用所述集热箱构成的以空气为导热工质、真空管内不走水、热启动快的太阳能集热器。本申请目的是这样实现的，一种集热箱，至少包括内胆、保温层、外壳，内胆、保温层、外壳上分别有真空管插入孔，所述内胆上的真空管插入孔或与真空管插入孔对应位置密封连接或整体连接有导热体。所述导热体有曲面或平面体状空腔，所述曲面或平面体状空腔有能使真空管置入长度大于5毫米的轴向尺寸，曲面或平面体状腔体也可以有能置入真空管内的轴向或径向尺寸。所述导热体表面有能提高导热体吸热性能的吸热层或能增大导热体表面积的翅片、凸起或凹坑。所述保温层的真空管插入孔还连接有防护套，所述防护套为贯通的管状，防护套外表面和保温层连接，防护套有能使真空管口部置入的空腔，防护套有空气通道；所述防护套可以直径不等的内套和外套里外套叠构成。所述防护套上有能和导气管连接的通孔，导气管位于保温层中，导气管有一个或多个端口置于集热箱内胆内或外壳外；所述置于集热箱内胆内或外壳外的导气管端口连接具有吸进或排出功能的阀门或集排出和吸进功能于一体的呼吸阀。一种使用了所述集热箱的太阳能集热器，至少包括集热箱、支架、集热真空管，集热箱至少包括内胆、保温层、外壳，内胆、保温层、外壳上分别有真空管插入孔，所述内胆上的真空管插入孔或与真空管插入孔对应位置密封连接或整体连接有导热体。所述真空管内固定有管芯，管芯是上端开口、下端封闭的容积式腔体，管芯外壁和真空管内壁间有能使气体或液体流过的空气通道，管芯开口低于导气孔设置。所述真空管内有导热管，导热管和弹性体连接，依靠弹性体和以真空管直接或间接作支点产生的弹力使导热管和导热体接触，所述弹性体是弹簧、弹性翅片或其他弹性物体。本申请有以下有益效果真空管不和水直接接触，即使内胆进入和真空管温差较大的水，真空管也不会炸裂损坏；真空管意外损坏集热箱不漏水；真空管内不结水垢；省掉了冲孔工艺和设备，生产成本低，生产效率高；可用于承压系统和中高温系统；真空管以空气为导热工质，不需加入其它工质或加工工艺，热启动快；重量轻，对支架的机械强度要求相对降低；单向传热，热量损耗少；得热量高，能效高；构造简单，成本低。附图说明图1是集热箱真空管插入孔部位与单只集热真空管结构示意图，图2是图1所示集热箱真空管插入孔部位局部放大图。图3是焊接在内胆上的凸字形导热体和位于真空管内的超导热管连接示意图。图4是焊接在内胆上的超导热管和真空管连接示意图。图5是由球冠体和圆柱体组合构成的导热体和带有防护套的真空管连接示意图。图6是图5所示真空管口部位置横截面构造图。图7和图8分别是以内套和外套里外同心套叠构成的防护套剖视图。图9是图8所示的防护套横截面结构图。图10是带有弹性翅片的导热管和导热体连接示意图，图11是图10所示的导热管的立体示意图。图12是防护套和带有管芯的真空管组合示意图，图13为图12所示管芯立体示意图。图14是有进气阀和排气阀的贯通式真空管和导热体、防护套连接示意图。图15是导气管端口置于内胆内的太阳能集热器结构图。图16是带有进气阀和排气阀的导气管端口置于集热箱外的太阳能集热器。具体实施方式图1所示为太阳能集热箱真空管插入孔部位与单只集热真空管连接结构示意图，为减少图文篇幅，本说明书均以单只真空管和集热箱的局部构造为例说明。图1中导热体6与真空管4 口部相对应，真空管4的外径和保温层3真空管插入孔内径间隙配合；导热体6是在不锈钢内胆I的制造过程中，不再采用公知的冲孔工艺在内胆I上冲压真空管插入孔，而是以与真空管4 口部对应位置的内胆I的壳体作导热体6，即导热体6和内胆整体连接，在导热体6的表面有若干直径为2毫米的球冠状突起10和采用化学发黑工艺制作的黑色吸热层，突起10能增大导热体6的传热面积，吸热层能提高吸热效率，吸热层可采用喷涂法、电化学法、真空蒸镀和磁控溅射法等生产工艺制作相应的涂料涂层、电化学涂层或镀膜涂层，吸热层的涂覆范围可以包括距导热体边缘10厘米范围内。导热体和内胆一体连接的结构可减少设备工装和冲孔工艺，降低生产成本，杜绝太阳能热水器因安装不当或真空管损坏脱落引起的漏水故障。图2为图1的局部放大图，和内胆I整体连接的导热体上有突起10和吸热层68，在保温层3和内胆I之间有塑料隔离膜31，隔离膜31和内胆I之间有空隙9，空隙9是因聚氨酯保温层3在加工成型后因保温层收缩使隔离膜31脱离内胆I的表面形成的微小缝隙，是聚氨酯保温材料在加工过程中出现的客观存在的现象，空隙9能和集热箱外的空气连通，在真空管4和导热体之间有空间01，真空管4和保温层3之间有间隙91，当真空管内温度变化引起真空管内压强变化时，真空管内的空气可通过空间01、间隙91、空隙9与集热箱外的空气沟通，以保持真空管内的压强不变。图3中，铜质导热体6为倒置的凸字形，它和内胆I上的孔11的边缘焊接密封，弹簧86在超导热管8下端和真空管底部之间产生弹力使超导热管8与导热体6接触传热，超导热管内有超导液，弹簧86套在超导热管8下端的导柱81上，超导热管外壁有止动片83，定位片87固定在真空管内，定位片87可限制止动片83位移大小，防止超导热管在运输或存放过程中滑出真空管。图4中，超导热管8是由两个直径不等的圆柱管连接在一起构成的封闭的凸字形容器，超导热管8的上部穿过内胆I上的孔作为导热体6置于内胆空腔内，其外壁和内胆上的孔边缘焊接密封，超导热管8的下部体积较大位于真空管内，其外表面有能提高导热管表面积的导热翅片18，超导热管8的下端伸出保温层的长度不大于10厘米。图5中，导热体6是由中间呈隆起的球冠和圆柱形腔体组合连接构成，圆柱腔体的轴向长度为2厘米，防护套的上部位于圆柱腔体内，防护套由直径不等的内套24和外套22里外同心构成，内套24和外套22间有环形沟36，真空管4的口部管壁嵌入环形沟36内，环形沟36内分布6个能使真空管口部和环形沟底部保持空隙的止动块39，内套24设置纵向的沟槽92和通孔62，外套22的内表面有导气槽65，保温层和真空管外壁间有间隙91，真空管内的空气以通孔62、沟槽92、环形沟36、导气槽65、间隙91作空气通道，图6是图5所示真空管口部位置横截面构造图，真空管4位于内套24和外套22之间，内套24上有通孔62和沟槽92，外套22内表面有导气槽65。图7中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能集热箱，至少包括内胆、保温层、外壳，内胆、保温层、外壳上分别有真空管插入孔，其特征是：所述内胆(1)上的真空管插入孔或与真空管插入孔对应位置密封连接或整体连接有导热体(6)。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能集热箱，至少包括内胆、保温层、外壳，内胆、保温层、外壳上分别有真空管插入孔，其特征是所述内胆(I)上的真空管插入孔或与真空管插入孔对应位置密封连接或整体连接有导热体(6)。2.根据权利要求1所述集热箱，其特征是所述导热体(6)是曲面或平面腔体。3.根据权利要求1或2所述集热箱，其特征是所述导热体(6)表面有能提高导热体吸热性能的吸热层(68)或能增大导热体(6)表面积的翅片(18)、凸起(10)或凹坑。4.根据权利要求1所述集热箱，其特征是所述保温层(3)的真空管插入孔还连接有防护套(2)，所述防护套(2)为贯通的管状，防护套(2)外表面和保温层(3)连接，防护套(2)有能使真空管置入的空腔。5.根据权利要求4所述集热箱，其特征是所述防护套(2)有直径不等的内套(24)和外套(22)里外套叠构成。6.根据权利要求4或5所述集热箱，其特征是所述防护套(2)上有能和导气管(16)连接的通孔，导气管(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁力，
申请(专利权)人：丁力，
类型：发明
国别省市：