專利名稱：一種單層波浪型孔板式平板太陽能空氣集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高效、經(jīng)濟(jì)、適用的單層波浪型孔板式平板太陽能空氣集熱器產(chǎn)品, 屬于太陽能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，公知的平板式太陽能空氣集熱器產(chǎn)品有非滲透型和滲透型兩大類，非滲透型的單 通道或雙通道吸熱板芯結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)性較好，但集熱性能較差；而滲透型中的多層鋁網(wǎng)式 吸熱板芯集熱性能較好，但經(jīng)濟(jì)性較差；采用軋制金屬屑噴涂層多孔床式的，成本低，有儲 熱性能，性價比較好，但不適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，均不適用于建筑一體化的產(chǎn)能應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)市場中各種平板空氣集熱器產(chǎn)品的缺點，為了使平板式太陽能空氣集 熱器產(chǎn)品與建筑一體化經(jīng)濟(jì)高效地生產(chǎn)熱量，以便于能夠通用在太陽能熱水、采暖、空調(diào)和
熱發(fā)電的系統(tǒng)中，本實用新型提供了一種單層波浪型孔板式平板太陽能空氣集熱器產(chǎn)品，該 集熱器產(chǎn)品是由吸熱板芯、上下復(fù)合保溫殼、透明蓋板、上下金屬邊框、螺絲和螺母零部件 依次裝配而成的。其中，集熱器的吸熱板芯采用一張薄鋁板(或其它金屬板)先壓型成波浪型 板，之后再按照一定的間距將波浪型板沖出一定數(shù)量的矩形孔口，孔口的布置方式為并排式 或差排式，孔口的縱斷面為流線型管嘴，最后再在波浪型孔板的進(jìn)口面噴涂層。產(chǎn)品的裝配 方法是首先將該吸熱板芯置于預(yù)先模具制造好的上下保溫殼內(nèi)固定，之后在上保溫殼的窗 口內(nèi)鑲嵌式固定安裝中空玻璃蓋板，底部進(jìn)口處安裝空氣濾清器，頂部出口處安裝管件，形 成一個整體式的集熱器芯，最后再用螺栓將集熱器芯夾固在上下兩個邊框內(nèi)，形成一個完整 的新型太陽能空氣集熱器產(chǎn)品。該集熱器的生產(chǎn)參見實用新型《一種熱管平板式太陽能集熱
器》[專利申請?zhí)?00820106920.1])所述。
本實用新型的有益效果是單層吸熱板芯比多層滲透板節(jié)省金屬材料，降低材料成本； 沖壓成型后，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，持形能力強(qiáng)；集熱介質(zhì)流經(jīng)孔口為單方向、均流量、短距離和低 阻力(流線型孔口壁面)流動，因而產(chǎn)品的集熱效率高；各部件的模具化制造有利于實現(xiàn)自 動化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)率，經(jīng)濟(jì)性好；使用該技術(shù)產(chǎn)品，可以替代其它同類太陽能集熱器產(chǎn)品， 可以進(jìn)行太陽能熱水、采暖、空調(diào)和熱氣流發(fā)電等綜合應(yīng)用；由于空氣介質(zhì)不存在液體怕凍、 泄漏等問題，因而維護(hù)管理十分簡便；使用壽命長；整體美觀性很好。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明技術(shù)方案。


圖1和圖2分別是實用新型《一種單層波浪型孔板式平板太陽能空氣集熱器》中用薄鋁板 沖壓成波浪型板后的俯視圖和剖面圖，Ai、 ai和Bo、 b分別表示沖壓后的長度和寬度尺寸。
圖3和圖4分別是波浪型板經(jīng)孔口沖壓、噴太陽能選擇性涂層成吸熱板芯的俯視圖 和剖面圖，Ao、 a和Bo、 b分別表示沖孔后的長度和寬度尺寸。 圖5是孔口剖面的放大。
圖6是吸熱板芯中孔口的尺寸和并排布置方案一。
圖7是吸熱板芯中孔口的尺寸和插排布置方案二。
圖8和圖9、
圖10分別是集熱器芯中上復(fù)合保溫殼的俯視圖和剖面圖。
圖11和
圖12、
圖13分別是集熱器芯中下復(fù)合保溫殼的俯視圖和剖面圖。
圖14和
圖15、
圖16分別是集熱器芯中透明蓋板的俯視圖和剖面圖。
圖17和
圖18分別是集熱器芯的各部件總裝配工序示意圖和集熱器芯剖面圖。
圖19和圖20分別是集熱器外殼上邊框的俯視圖和剖面圖。
圖21和圖22分別是集熱器外殼下邊框的俯視圖和剖面圖。
圖23是集熱器外殼緊固件螺釘和絕緣的長螺母的剖面圖。
圖24是集熱器的各部件總裝配工序示意圖。
圖25和圖26分別是集熱器成品的俯視圖和剖面圖。
圖中的零部件有1、波浪型薄鋁板，2、波浪型鋁板的頂沿，3、波浪型鋁板的窄邊，4、 空氣進(jìn)入管(下集管)，5、空氣出口管(上集管)，6、下壓邊，7、上壓邊，8、孔板式吸熱 板芯，9、孔口， 10、孔口的上邊沿，11、孔口的下邊沿，12、支墩，13、孔口并排布置方式， 14、孔口插排布置方式，15、上保溫殼，16、下保溫殼，17、絕緣板條，18、反射鋁膜，19、 螺栓孔，20、中空玻璃蓋板，21、集熱器芯，22、上邊框，23、上保溫殼窗口， 24、上邊框 螺釘，25、下邊框，26、下邊框螺釘，27、下邊框螺釘孔，28、長圓柱型螺母，29、集熱器， 30、集熱器進(jìn)口 (內(nèi)設(shè)濾清器)，31、集熱器出口。
具體實施方式
如
圖1和圖2所示，將定尺下料的薄鋁板按一定尺寸和角度沖壓成波浪型薄鋁板l，波浪型 鋁板的頂沿2為小圓弧，波浪型鋁板的窄邊3和寬邊的尺寸符合一定比例要求。
如圖3和圖4所示，將波浪型薄鋁板l置入特定設(shè)計帶流線型孔口的胎具上壓緊固定，按圖 6所示的孔口并排布置方式13或圖7所示的孔口差排布置方式14，用流線型孔口要求的沖壓刀 具，將波浪型薄鋁板的每一個窄邊3均勻地沖孔成波浪型孔板，在表面噴太陽能選擇性涂層(或 鍍膜)，即成集熱器的波浪型孔板式吸熱板芯8。
如圖5所示，孔板式吸熱板芯8中孔口9的各參數(shù)設(shè)計至關(guān)重要，孔口高度n和管嘴長度l。 的比值應(yīng)符合一定比例，孔口高度n與孔板總長度L的比例，孔口寬度m與孔口間支墩12厚度的 比例，孔口上邊沿10按機(jī)翼斷面設(shè)計，孔口間支墩12按拋物線斷面設(shè)計，都將決定著孔口式 吸熱板芯8乃至整個集熱器29的集熱性能，孔口長度是孔口高度的2至5倍，而上下兩排孔口的間距是孔口高度的5至10倍。
如圖6和圖7所示，孔口的布置方式有并排13和差排14兩種，其中差排14的布置方式較好。 如圖8至
圖13所示，是模具生產(chǎn)的上下保溫殼15、 16。
如
圖14至
圖16所示，是中空玻璃蓋板20，也可以采用優(yōu)質(zhì)的聚碳酸酯陽光板8。 如
圖17和
圖18所示，是集熱器芯21的裝配工序示意圖。由下保溫殼16、孔板式吸熱板芯8、 上保溫殼15和中空玻璃蓋板20四個部件依次裝配而成，在集熱器芯內(nèi)，波浪型 L板式吸熱板 芯把集熱器芯內(nèi)的空腔分割成上下兩個斷面為楔形的流道，上下流道的兩個楔面夾角小于30 度。中空玻璃蓋板20與孔板式吸熱板芯8之間形成了一個自下而上斷面連續(xù)減小的流道，使吸 熱板芯涂層表面所產(chǎn)生的熱氣流能夠均勻徑直地經(jīng)孔板式吸熱板芯進(jìn)入下面流道，由于孔板 式吸熱板芯8與下保溫殼16背板表面的反射鋁膜18之間形成了一個自下而上斷面連續(xù)增大的 流道，十分有利于熱氣流在低阻力低熱損的情況下產(chǎn)生大流量集熱，從而高效率的實現(xiàn)了從 集熱器進(jìn)口30到集熱器出口31的集熱過程。
如
圖19至圖22所示，是上下兩個邊框22、 25，上邊框預(yù)先定位焊好螺釘24，下邊框?qū)?yīng) 的位置預(yù)先用沖床沖出螺釘孔27 。
如圖23所示，使用固定螺栓可以很方便的將集熱器裝配成整體產(chǎn)品，圖24是單層波浪型 孔板式平板太陽能空氣集熱器的各部件總裝配工序示意圖，方法是先在工作臺上把下邊框 25定位平放，再將集熱器芯21置入下邊框上并整體的對好位置，之后，把上邊框的各螺釘24 上擰好絕緣的長螺母28，從集熱器芯21的頂面壓下，使各長螺母依次穿進(jìn)集熱器芯上下保溫 殼預(yù)留的螺栓孔19內(nèi)，從上而下的壓緊，同時用沉頭螺釘26擰緊即可裝配成集熱器29，最后 再在集熱器的進(jìn)口管內(nèi)安裝空氣濾清器30即可。
如圖25和圖26所示，是單層波浪型孔板式平板太陽能空氣集熱器產(chǎn)品的俯視圖和剖面圖。 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是采用單層薄鋁板沖壓成波浪形孔板式 吸熱板芯，把集熱器內(nèi)溫室分割成上下兩個空氣腔，每個空氣腔的縱向剖面均為楔形，楔面 間的夾角小于30度，從而實現(xiàn)被加熱空氣的單向、近距離和低阻力的集熱流動。
權(quán)利要求1.一種單層波浪型孔板式平板太陽能空氣集熱器，是由吸熱板芯、上下復(fù)合保溫殼、透明蓋板、上下金屬邊框、螺絲和螺母零部件依次裝配而成，其特征是集熱器內(nèi)的吸熱板芯是由一張薄鋁板沖壓成波浪型的孔板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種單層波浪型孔板式平板太陽能空氣集熱器，其特征是波浪型 孔板式吸熱板芯把集熱器內(nèi)的空腔分割成上下兩個斷面為楔形的流道，上下流道的兩個楔面夾角小于30度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單層波浪型 L板式平板太陽能空氣集熱器，其特征是波浪型 孔板上均勾布置著沖壓出的多個孔口，孔口的布置方式為并排式或差排式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種單層波浪型孔板式平板太陽能空氣集熱器，其特征是波 浪型孔板上的每個孔口均為矩形孔口，孔口的縱斷面為流線型管嘴。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種單層波浪型孔板式平板太陽能空氣集熱器，其特征是波 浪型孔板上的孔口長度是孔口高度的2至5倍，而上下兩排孔口的間距是孔口高度的5至10 倍。
專利摘要一種單層波浪型孔板式太陽能空氣集熱器，其中的吸熱板芯是采用單層薄鋁板沖壓成波浪型板，再按一定設(shè)計要求沖壓出均勻布置的流線型孔口，該吸熱板芯把集熱器內(nèi)整個溫室空腔分割成上下兩個單向流道，從而實現(xiàn)被加熱空氣的單向、近距離和低阻力集熱流動，其特點是集熱效率高、制造成本低、重量輕、無凍冰、無泄漏、維護(hù)簡便、使用壽命長，適合于建筑一體化安裝，能替代同類集熱器產(chǎn)品進(jìn)行太陽能熱水、采暖、烘干、空調(diào)和熱發(fā)電等綜合應(yīng)用。
文檔編號F24J2/20GK201322459SQ20082012804
公開日2009年10月7日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者貴 趙 申請人:貴 趙