專(zhuān)利名稱(chēng)：一種平板分離式熱管太陽(yáng)能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型分離熱管太陽(yáng)能熱水器，屬于太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能熱利用是新能源利用的重要手段之一，我國(guó)的太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)量及保有量已穩(wěn)居世界首位。太陽(yáng)能熱水器主要包括真空管、平板以及熱管三種形式。熱管太陽(yáng)能熱水器通過(guò)工質(zhì)的蒸發(fā)與冷凝傳遞太陽(yáng)能，具有傳熱速率高的優(yōu)點(diǎn)；被加熱水不流經(jīng)集熱器本身，避免了真空管或平板太陽(yáng)能熱水器“冷炸”和“熱炸”隱患，因此較適合于寒冷地區(qū)的使用，近年來(lái)其市場(chǎng)份額逐漸開(kāi)始擴(kuò)大。目前市場(chǎng)上使用的熱管太陽(yáng)能熱水器多采用的是銅管翅片形式，銅管置于鋁片之間，通過(guò)軋合及脹管形成管翅，整體置于玻璃真空管內(nèi)部。鋁片兩翼吸收太陽(yáng)輻射并通過(guò)導(dǎo)熱傳遞給銅管之間的吸熱工質(zhì)。鋁板與銅管之間接觸熱阻的存在極大的影響了傳熱性能， 同時(shí)由于蒸發(fā)管采用銅管，增加了成本。針對(duì)傳統(tǒng)熱管集熱器管路與吸熱板之間存在接觸熱阻影響傳熱性能的缺陷，本實(shí)用新型提出了一種新型平板分離式熱管太陽(yáng)能熱水器，其介質(zhì)流道通過(guò)鋁板直接吹脹形成，不存在接觸熱阻，因此傳熱性能得到了提高。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型的目的在于消除現(xiàn)有熱管太陽(yáng)能集熱器存在接觸熱阻的缺陷，提供了一種新型平板分離式熱管太陽(yáng)能熱水器。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種平板分離式熱管太陽(yáng)能熱水器，該太陽(yáng)能熱水器包括熱管冷凝端紫銅盤(pán)管、冷凝液下降管、蒸汽上升管、熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道、蓄熱水箱、外邊框、上金屬板、下金屬板、玻璃蓋板、背部保溫；其中熱管冷凝端紫銅盤(pán)管置于蓄熱水箱內(nèi)部，熱管冷凝端紫銅盤(pán)管的進(jìn)口和蒸汽上升管的出口相連，熱管冷凝端紫銅盤(pán)管的出口和冷凝液下降管的進(jìn)口相連，冷凝液下降管的出口連接熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道的進(jìn)口，熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道的出口與蒸汽上升管的進(jìn)口相連；上金屬板貼合在下金屬板上方，下金屬板下部覆蓋有背部保溫，介質(zhì)流道位于上金屬板和下金屬板之間構(gòu)成集熱板，玻璃蓋板通過(guò)在外邊框上連接位于上金屬板的正上方。優(yōu)選的，熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道的進(jìn)出口通過(guò)鉚接或焊接等方式與冷凝液下降管及蒸汽上升管相連。有益效果本實(shí)用新型提出的熱管熱水器，集熱板件由金屬板間軋合組成，通過(guò)高壓氣體吹脹法形成介質(zhì)的流道空間，與傳統(tǒng)的管板形式相比，這種直接形成的流道與吸熱板間不存在任何接觸熱阻，因此傳熱性能得到了明顯改善；采用分離熱管形式，熱管冷凝端盤(pán)管直接置于蓄熱水箱內(nèi)部，依靠重力實(shí)現(xiàn)工質(zhì)的吸熱放熱循環(huán)，蓄熱水箱與集熱組件獨(dú)立放置，更加靈活可靠，避免了一體形式對(duì)建筑外觀的破壞，同時(shí)減少了放置在室外對(duì)環(huán)境的熱量損失。

圖1是一種新型平板分離式熱管太陽(yáng)能熱水器的系統(tǒng)圖；其中有熱管冷凝端紫銅盤(pán)管1、冷凝液下降管2、蒸汽上升管3、熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道4、蓄熱水箱5、外邊框6 ；圖2是一種新型平板分離式熱管太陽(yáng)能熱水器A-A截面圖；其中有熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道4、上金屬板7、下金屬板8、玻璃蓋板9、背部保溫10。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)用新型的工作原理是本熱水器中，螺旋熱管冷凝端盤(pán)管、冷凝液下降管、熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道、蒸汽上升管構(gòu)成了熱管的吸熱放熱循環(huán)部分。鍍有選擇性吸收涂層的吸熱板件高效吸收太陽(yáng)輻射，并將熱量傳遞給熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道中的熱管工質(zhì)，工質(zhì)吸收熱量后蒸發(fā)成氣體，通過(guò)蒸汽上升管進(jìn)入安放在蓄熱水內(nèi)部的螺旋冷凝盤(pán)管放熱冷凝， 以自然對(duì)流形式加熱生活用水；冷凝后的工質(zhì)液體通過(guò)重力作用沿冷凝液下降管回流至熱管蒸發(fā)端，再次吸收太陽(yáng)輻射蒸發(fā)，如此不斷循環(huán)加熱水箱中的生活用水。下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提。進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。參見(jiàn)圖1和圖2，平板分離式熱管太陽(yáng)能熱水器，該太陽(yáng)能熱水器包括熱管冷凝端紫銅盤(pán)管1、冷凝液下降管2、蒸汽上升管3、熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道4、蓄熱水箱5、外邊框6、 上金屬板7、下金屬板8、玻璃蓋板9、背部保溫層10 ；其中熱管冷凝端紫銅盤(pán)管1置于蓄熱水箱5內(nèi)部，熱管冷凝端紫銅盤(pán)管1的進(jìn)口和蒸汽上升管3的出口相連，熱管冷凝端紫銅盤(pán)管1的出口和冷凝液下降管2的進(jìn)口相連，冷凝液下降管2的出口連接熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道4的進(jìn)口，熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道4的出口與蒸汽上升管3的進(jìn)口相連；上金屬板7貼合在下金屬板8上方，下金屬板8下部覆蓋有背部保溫層10，介質(zhì)流道4位于上金屬板7和下金屬板8之間構(gòu)成集熱板，玻璃蓋板9通過(guò)在外邊框6連接，并位于上金屬板7的正上方。熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道4的進(jìn)出口通過(guò)鉚接或焊接的方式與冷凝液下降管2及蒸汽上升管3相連。集熱板由兩塊金屬板軋合形成，其蒸發(fā)端工質(zhì)管路空間通過(guò)高壓吹脹形成。熱管的冷凝端采用紫銅螺旋盤(pán)管，置于蓄熱水箱5內(nèi)部。如圖1所示，本實(shí)施例主要包括熱管冷凝端紫銅盤(pán)管1、冷凝液下降管2、蒸汽上升管3、熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道4、蓄熱水箱5、外邊框6、上金屬板7，下金屬板8、玻璃蓋板9、背部保溫10。其中熱管冷凝端紫銅盤(pán)管1置于蓄熱水箱5內(nèi)部，其進(jìn)口和蒸汽上升管3的出口相連，熱管冷凝端紫銅盤(pán)管1的出口和冷凝液下降管2的進(jìn)口相連，冷凝液下降管2的出口連接熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道4的進(jìn)口，介質(zhì)流道4的出口與蒸汽上升管3的進(jìn)口相連。蓄熱水箱5中的生活用水通過(guò)自然對(duì)流形式吸收冷凝盤(pán)管1中工質(zhì)釋放的熱量，溫度不斷升高；放熱冷凝后的工質(zhì)液體在重力作用下沿冷凝液下降管2回流至蒸發(fā)端再次吸收太陽(yáng)輻射蒸發(fā)。如圖2所示，所述熱管熱水器的集熱板包括熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道4、上金屬板7、下金屬板8、玻璃蓋板9以及背部保溫10。集熱板在加工過(guò)程中，在下金屬板8表面印刷出介質(zhì)流道的管路圖案，再將上金屬板7放在其上面，經(jīng)過(guò)加壓熱軋及冷軋，沒(méi)有印刷管路的板面已依靠分子間引力緊密粘結(jié)在一起；其后將退火后的雙層復(fù)合金屬板通入高壓氮?dú)獯得洠纬蔁峁苷舭l(fā)端介質(zhì)流道4。流道的進(jìn)出口通過(guò)鉚接或焊接等方式與冷凝液下降管2及蒸汽上升管3相連，吸熱板表面鍍有選擇性吸收涂層，提高對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收效果。熱管采用分離形式，蓄熱水箱5置于室內(nèi)高于集熱組件的地方，熱管工質(zhì)通過(guò)重力沿上升管及下降管在蒸發(fā)端及冷凝端間循環(huán)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不以上述實(shí)施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書(shū)中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種平板分離式熱管太陽(yáng)能熱水器，其特征在于該太陽(yáng)能熱水器包括熱管冷凝端紫銅盤(pán)管(1)、冷凝液下降管(2)、蒸汽上升管(3)、熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道(4)、蓄熱水箱(5)、 外邊框(6)、上金屬板(7)、下金屬板(8)、玻璃蓋板(9)、背部保溫層(10)；其中熱管冷凝端紫銅盤(pán)管(1)置于蓄熱水箱(5)內(nèi)部，熱管冷凝端紫銅盤(pán)管(1)的進(jìn)口和蒸汽上升管(3)的出口相連，熱管冷凝端紫銅盤(pán)管(1)的出口和冷凝液下降管(2)的進(jìn)口相連，冷凝液下降管(2)的出口連接熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道(4)的進(jìn)口，熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道 (4)的出口與蒸汽上升管(3)的進(jìn)口相連；上金屬板(7)貼合在下金屬板(8)上方，下金屬板(8)下部覆蓋有背部保溫層(10)，介質(zhì)流道(4)位于上金屬板(7)和下金屬板(8)之間構(gòu)成集熱板，玻璃蓋板(9)通過(guò)在外邊框 (6)連接，并位于上金屬板(7)的正上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板分離式熱管太陽(yáng)能熱水器，其特征在于熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道(4)的進(jìn)出口通過(guò)鉚接或焊接的方式與冷凝液下降管(2)及蒸汽上升管(3)相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種平板分離式熱管太陽(yáng)能熱水器，其特征在于該太陽(yáng)能熱水器包括熱管冷凝端紫銅盤(pán)管(1)、冷凝液下降管(2)、蒸汽上升管(3)、熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道(4)、蓄熱水箱(5)、外邊框(6)、上金屬板(7)、下金屬板(8)、玻璃蓋板(9)、背部保溫(10)；其中熱管冷凝端紫銅盤(pán)管(1)置于蓄熱水箱(5)內(nèi)部，熱管冷凝端紫銅盤(pán)管(1)的進(jìn)口和蒸汽上升管(3)的出口相連，熱管冷凝端紫銅盤(pán)管(1)的出口和冷凝液下降管(2)的進(jìn)口相連，冷凝液下降管(2)的出口連接熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道(4)的進(jìn)口，熱管蒸發(fā)端介質(zhì)流道(4)的出口與蒸汽上升管(3)的進(jìn)口相連。本實(shí)用新型的傳熱性能得到了明顯改善。
文檔編號(hào)F24J2/32GK202188667SQ20112021664
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者張小松, 楊磊 申請(qǐng)人:東南大學(xué)