经内壁多次吸收、反射、吸收，使太阳光辐射能几乎全部被吸收。本发明集热器板芯的四周和每个对应凹穴底部是用热熔焊接连在一起，保证集热器板芯的密封性和中空内腔的承压强度，保证集热器板芯能承受0.3Mpa的承压试验，且本发明集热器在流体介质回路中加装稳压阀，保证介质压力稳定。采用双凹形蜂窝洞穴的吻合设计，使中空夹层内腔只有I?3_的间隙，这种设计使中空内腔的容积最小化，在腔内的流体介质能全面从间隙中以水帘的形式自下而上流过中空夹层，这一独特的设计能有效减少介质的容量，并大大提高热交换频次，提高集热器的热效率，同时使这种集热器能用于走防冻介质的阳台壁挂太阳能热水器。
[0027]除此之外，述承接面板7的背部还开设有备用进水口 13和备用出水口 14，备用进水口 13和备用出水口 14分别连有水管16，水管16穿透背板5和保温层3从而与备用进水口 13和备用出水口 14相连。所述水管16与进水口 10、出水口 11备用进水口 13和备用出水口 14之间通过接头17连接。设置备用进水口和备用出水口，使得在进水口或出水口堵塞或损坏时，备用进水口和备用出水口可以代替使用，不影响太阳能集热器的功能。
[0028]本发明集热器板芯采用黑色高分子热塑性塑料(PE、PP、PVC、ABS等)，为便于成型和热熔接，我们目前采用高密度HDPE。选用HDPE (高密度聚乙烯)作为本发明集热器板芯材料，除了其易于吸塑成型和热熔焊接性能外，HDPE还具有自润滑性、摩擦系数最小，中空内壁抗腐蚀、抗磨损，不结垢，流动阻力小，可长期保持中空容器中介质流速不变。为了增加耐气候性，防止反复日晒引起老化，在原材板的制作中添加了抗氧化剂和光稳定剂加以改善。在正面原料板中少量掺合微米及或纳米级导热填料，以提高正面蜂窝板的导热性，提搞与循环介质的热交换性能。HDPE的使用温度可达100°C，经我们试验，本集热器板芯在夏日400C高温的烈日下暴晒3?4小时，集热器板芯的最高温度到75°C时达到热平衡，板芯材料温度不会升高。
[0029]对于本发明集热器板芯的正面凹形蜂窝洞穴，背面碗形蜂窝，且二者形状吻合(保持间隙1-3_)的中空双凹密封容器的制作工艺，我们进行了吹塑、注塑、吸塑等多个方案的试验，最终采用双面吸塑并即时热熔焊接的一次成型法，这一方案产品精度高，一致性好，适合批量生产，生产过程无污染。
[0030]这是为本发明专门制作的一套成型方法，在双面吸塑机上制作一种特殊吸塑模具，模具分上吸塑模具和下吸塑模具，上下吸塑模具采用导柱导套连接在一起，保证上、下模的相对位置精度。其中上吸塑模具中间凸模部分可升降，由气动控制，上、下吸塑模具之间有一个温控加热电炉。双面吸塑机器提供了一个可开门的保温空间，所有生产过程在保温空间内进行。
[0031]其工艺过程如下:
将待吸塑的原料板材预热一将预热到规定温度的原料板分别放在上、下模并吸牢—温控加热电炉进入带原料板的上、下模具间一合上、下吸塑模，由电炉对上、下原料板加热一分离上、下模具，并迅速将加热电炉撤离吸塑区，同时下模开始真空吸塑一闭合上、下吸塑具。上模中间凸模开始下降，上模吸塑成型一紧闭上、下模具，使四周边和中间多点进行热熔焊接一保温定型3?5分钟后分离上下模，取出产品。
[0032]与现在市场上流行的镀黑铬(或蓝钛镀膜)的平板式集热器比较:
1.集热性能好，本发明集热器板芯有效采光面积提高1.8倍，循环介质与蜂窝吸热面大面积小流量直接进行热交换，集热性能与镀黑膜平板集热器比较有较大提高。
[0033]2.材料和制造成本可大大降低，可降低20%_30%。
[0034]3.可大量节省铜、铝等有色金属消耗。
[0035]4.本发明采用双面吸塑并即时热熔焊接的一次成型方法制造集热器板芯，工艺划一，产品质量稳定一致，适宜于大批量生产，原材料和关键制造设备能立足国内解决，生产过程和使用过程没有环境污染。
[0036]5.集热器塑料板芯报废后，塑料可100%回收利用。
[0037]6.容易与建筑物溶为一体，为居民和商户提供热水解决方案。
[0038]7.使用寿命在25年以上(采用抗老化塑料)。
[0039]8.拓宽其他相关产品，如太阳能暖墙，海水淡化，热电厂水预热等。
[0040]本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种双凹蜂窝洞穴中空结构太阳能集热器，其特征在于:包括集热器板芯(1)、透光盖板(2)、保温层(3)和边框(4);所述集热器板芯(I)的底部嵌设在保温层(3)内，透光盖板(2 )覆盖在集热器板芯(I)的上表面上，在保温层(3 )的底部设置有背板(5 )，所述集热器板芯(1)、透光盖板(2)、保温层(3)和背板(5)的周边被限制在边框(4)内；所述集热器板芯(I)由向阳面板(6)和承接面板(7)两部分构成，向阳面板(6)和承接面板(7)之间平滑联接并在周缘处密封从而在两者之间形成中空夹层(8)，所述向阳面板(6)是一块由多个凹形蜂窝(9)构成的蜂窝面板；所述集热器板芯(I)上开设有进水口(10)和出水口(11)。
2.根据权利要求1所述的一种双凹蜂窝洞穴中空结构太阳能集热器，其特征在于:所述凹形蜂窝(9)的上部分呈凹形六角锥形，下半部分呈半球形。
3.根据权利要求2所述的一种双凹蜂窝洞穴中空结构太阳能集热器，其特征在于:所述承接面板(7)是一块由多个碗形蜂窝(12)构成的蜂窝面板，承接面板(7)上的碗形蜂窝(12)与向阳面板(6)上的凹形蜂窝(9)的下半部分形状吻合并并通过点焊使两者之间一一固定配合。
4.根据权利要求3所述的一种双凹蜂窝洞穴中空结构太阳能集热器，其特征在于:所述中空夹层(8)的间隙保持在I?3mm之间。
5.根据权利要求1所述的一种双凹蜂窝洞穴中空结构太阳能集热器，其特征在于:所述承接面板(7)的背部设有备用进水口( 13)和备用出水口( 14)，备用进水口( 13)和备用出水口(14)分别连有水管(16)，水管(16)穿透背板(5)和保温层(3)从而与外界连通。
6.根据权利要求5所述的一种双凹蜂窝洞穴中空结构太阳能集热器，其特征在于:所述水管(16)与进水口(10)、出水口(11)备用进水口(13)和备用出水口(14)之间通过接头(17)连接。
7.根据权利要求1所述的一种双凹蜂窝洞穴中空结构太阳能集热器，其特征在于:所述集热器板芯(I)采用易于热成形和热熔焊的黑色高分子材料制成。
8.根据权利要求7所述的一种双凹蜂窝洞穴中空结构太阳能集热器，其特征在于:所述集热器板芯(I)采用HDPE制成。
9.根据权利要求8所述的一种双凹蜂窝洞穴中空结构太阳能集热器，其特征在于:所述集热器板芯(I)采用双面吸塑，四周热熔焊接，内部多点焊接制作而成。
【专利摘要】本发明涉及一种双凹蜂窝洞穴中空结构太阳能集热器，包括集热器板芯、透光盖板、保温层和边框；集热器板芯的底部嵌设在保温层内，透光盖板覆盖在集热器板芯的上表面上，在保温层的底部设置有背板，集热器板芯由向阳面板和承接面板两部分构成，向阳面板和承接面板之间平滑联接并在周缘处密封从而在两者之间形成中空夹层，向阳面板是一块由多个凹形蜂窝构成的蜂窝面板；承接面板的背部开设有进水口和出水口。采用蜂窝洞穴设计，使太阳能集热器的有效光照面积提高1.8倍以上，提高了吸收太阳光辐射的能力；太阳光照射在凹形蜂窝的内壁，经内壁多次吸收、反射、吸收，使太阳光辐射能几乎全部被吸收。
【IPC分类】F24J2-16, F24J2-20
【公开号】CN104833113
【申请号】CN201510249037
【发明人】王宇皓, 王文林, 施海明
【申请人】浙江威尔达电器有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月15日