太陽能塑料集熱管板的製作方法
2023-05-29 03:15:11 1
專利名稱:太陽能塑料集熱管板的製作方法
一種太陽能塑料集熱管板，用於太陽能熱水器。太陽能熱水器結構較簡單，僅是一個集熱管板加上一個貯水箱，二者用空心管連接起來即成。集熱管板是由數根空心管平行排列成一個排管，稱為集熱排管，每一根空心管稱集熱管。其二端分別與同一根類似「三通管」式的匯流管套接起來，套接的方法是將每一根集熱管的一端同時插入匯流管的不同的接口(插口)內，插入深度相同。插入後密封粘結固定，即構成水流通道。匯流管的二端再與貯水箱相連，利用吸熱，對流原理加熱貯水箱水溫。集熱排管與匯流管套接好後，形成一塊「管板」稱為集熱管板。本集熱管板所用材料是導熱塑料，故稱為塑料集熱管板，其中匯流管與集熱管所用材料相同。
目前世界上所有太陽能熱水器，按集熱管板所用材料分為金屬集熱管板與塑料集熱管板二類，不論那一種材料的集熱管板，其集熱管與匯流管套接後而形成的接頭部位，結構均極為簡單，即將集熱管插入匯流管就構成接頭部位，其接頭部位密封結構也極簡單，一是採用粘接劑粘結，二是在外表面匯流管接口外端部處採用焊接密封。由於集熱管板工作狀態是戶外，而又是歷經晝、夜與冬、夏，溫差變化大，故對於塑料集熱管板的這樣簡單的接頭部位的結構與密封粘接結構是無法長時間使用的。使用不久，在接頭部位的粘結密封處即會出現裂紋、洩漏、滲水現象而導致熱水器失效，因此克服接頭部位洩漏現象是一個長時期存在著的技術難題。
本實用新型的任務是改進現有匯流管與集熱管接頭部位的結構，改革粘結結構，提出一種能長期使用無洩漏的集熱管板，以解決長期存在著的技術難題。新管板能適應晝、夜和冬、夏高溫差的變化而不會使粘結密封層出現裂紋、洩漏、滲水現象。
以權利要求
所示特徵的本方案完成了發明任務。
圖1是本實用新型塑料管板的外形圖圖2是單根集熱管與匯流管接頭部位結構圖圖3是匯流管接口圖圖4是各類型集熱管圖圖5是支撐環與支撐片圖本實用新型集熱管板的匯流管與集熱管板所用材料是同樣的導熱塑料。對匯流管與集熱管的接頭部位在結構上進行新的設計。在匯流管接口的管內部，在一定深度處設計有限位凸臺(7)它起著限制並固定集熱管的插入深度，且使接頭部位穩定。在限位凸臺與集熱管插入埠平面之間設計有預置支撐環(4)，它介於凸臺與端平面之間，是在集熱管插入前，預先放入匯流管內凸臺前面的，在集熱管插入端埠管內，設計有預置支撐片(5)，支撐片處於集熱管埠管內的中心位置，片的長度方向平行於管長方向。其高度與管內壁高度相同，是滑動配合結構。在結構上，支撐片使集熱管埠分成二部分，即將流水通道一分為二。支撐片與支撐環是相連接的，其連接的方式可以嵌接結構，也可以是插接結構，或者是製成一體式的。接頭部位的密封粘結結構，採用熱熔同材料的包復層。即在接頭部位的外表面，匯流管、集熱管接頭處的外表面，壓復上一層熱熔同材料的包復層，為了強化密封，在匯流管埠處包復層增厚。而使整個包復層呈臺階形，結構上的改進及粘結結構改革，使新管板的接頭部位可達到長期使用無洩漏、滲水的目的。且接頭部位外觀上呈「一體性」，看不出是二根管子粘結的跡象。
集熱排管可以是單根管平行排列組成，也可注塑成多聯式。即集熱排管有單管組合式及多聯式二種。圖四中的A是單根扁八角形集熱管，B是多聯扁圓形集熱管，圖三是相應於單根組合式及多聯式匯流管接口圖，a是單根組合式接口，截面形狀為扁八角形，圖中僅畫出四個接口，當插入四根集熱管後即成由四根集熱管及匯流管組成的集熱管板。集熱管根數多少是根據設計需要而定的，可以改變，即集熱管板的寬度可以根據需要而定。b是多聯式的，圖四B是多聯式集熱排管，圖三的b是多聯式排管插入匯流管接口的接口圖，c與d是其他形狀接口圖。
相應於不同截面形狀，不同組合方式的集熱排管，支撐環亦有相應的變化，圖五A是單管組合式排管的支撐環，支撐片組合而成的支撐構件圖，支撐環的形狀與集熱管端面形狀與大小相同，圖五B是多聯式集熱排管的支撐構件圖，圖中可以看出，支撐環形狀亦與集熱排管的截面形狀相同。支撐片則不同，其形狀較為固定，僅為一薄片，其高度與集熱管的內壁高度相同，保持滑動配合即可，其長度為集熱管插入深度。支撐片起著加強集熱管高度方向剛度的作用。支撐片必須與支撐環連接並以防止支撐片在集熱管內隨水流移動。支撐片平面與支撐環平面是垂直狀態，且處於環平面的中部，即二等分環平面。
匯流管接口內的限位凸臺，可以是平面式的，其形狀與支撐環、集熱管埠平面相同，也可以是鼓形，能使支撐環，集熱管埠平面，三者保持密貼固定即可。支撐環與支撐片的連接可以是嵌接，也可以插接，或注塑成一體式的。必須保證連接的固定。
發明人應用自製導熱多功能塑料，按圖2所示接頭部位結構，製成集熱管板，管板是單根組合式的，由4根單管組成，匯流管4個接口，匯流管內限位凸臺呈平面式，集熱管截面呈八角扁形如圖四的A，匯流管插口如圖三的a，支撐構件如圖五A，接頭部位如圖二插接固定後，在外表面熱壓復一層同材料包復層，由於在匯流管埠處包復層較厚，而整個包復層呈臺階形，如圖2中的1－2－1，管板經實驗證實管板接頭部位耐壓可達5公斤／釐米2，允許溫差－40～140℃，使用壽命大於15年，使用期內不發生洩漏，滲水，裂開現象。達到預期目的。外觀上接頭部位呈一體形。
本管板由於採用自製導熱複合功能塑料集熱性能好，吸收率≥0.92，加上工藝簡便成本低。由該管板組成的太陽能熱水器價格便宜，極適合廣大民眾使用，特別是缺柴等燃料的農村使用。
圖 面 說 明圖一塑料集熱管板總圖圖二集熱管板接頭部位結構圖圖三匯流管接口圖圖四各類型集熱管圖圖五支撐環、支撐片連接構件圖圖中1、2呈臺階形包復層，3、集熱管，4、支撐環，5、支撐片，6、匯流管接口，7、限位凸臺，8、匯流管，9、當管板需增寬而與另一匯流管連接的法蘭。
權利要求
1.一種太陽能塑料集熱管板，由同樣塑料的集熱排管與匯流管套接而成。在集熱管插入匯流管而形成接頭部位的結構，其特徵是匯流管內設計有限位凸臺，在限位凸臺與集熱管插入埠平面之間設計有預置的支撐環，在集熱管插入端的管內設計有預置的支撐片，支撐片與支撐環是相連接的，在接頭部位的外表面即匯流管與集熱管連接處的外表面包復著一層與集熱管、匯流管相同塑料的熱熔包復層，作為粘結密封結構。
2.由權利要求
1所述的太陽能塑料集熱管板，其特徵是接頭部位外表面的包復層，由於在匯流管的埠附近增厚而呈現臺階形。
3.由權利要求
1所述的太陽能塑料集熱管板，其特徵是集熱排管可以是單根管平行排列組成，也可注塑成多聯式。
4.由權利要求
1所述的太陽能塑料集熱管板，其特徵是支撐片與支撐環是製成一體式的。
專利摘要
一種太陽能塑料集熱管板，用於太陽能熱水器。集熱管板由集熱排管與匯流管插接而成。在插接的接頭部位歷來的結構及粘結密封結構都存在著使用不久即發生洩漏，滲水，開裂現象。本實用新型提出的新管板，改進接頭部位的結構，革新粘結結構。使新管板解決了長期存在的技術難題，做到長期使用無洩漏。
文檔編號F24J2/46GK86209327SQ86209327
公開日1987年9月2日 申請日期1986年11月21日
發明者匡敖生, 馬劍文, 姚忠道, 周大綱, 朱國平, 楊學明 申請人:常州市新亞能源器材廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan