CN100567845C - 太阳能集热器箱体一体式组装结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种太阳能集热器箱体一体式组件，包括透光盖板、外密封条、挤出型材边条、直角内衬、后底板，挤出型材边条上端带有上扣压边，其特征在于由四根挤出型材边条组成箱体框架的四角是经由四个框架直角块或四个框架外覆直角块组成辅助连接与密封，所述的上扣压边的自由端带有固定密封条的扣压端边，挤出型材边条与框架直角块的中、下端分别带有上、下支承肋边，上、下支承肋边上均带有固定直角内衬的定位挡边，因而具有不需要拆卸箱体框架，即可从正面对已组成框架的箱体中的透光盖板与外密封条进行直接装拆，方便了安装与维修工作；挤出型材边条与四个框架直角块中所带的定位凸肋便于直角内衬的直接安装与连接固定；箱体框架的四角边上经由装拆简易方便的四个框架直角块或四个框架外覆直角块组成便于实现辅助连接和密封与防尘。

Description

一种太阳能集热器箱体一体式组件

技术领域

本发明涉及一种太阳能利用技术，尤其是涉及一种太阳能一体化建筑中的集热器箱体一体式的组件技术。

技术背景

太阳能集热器箱体按其框架结构可分为一体式结构和组合式结构。通常一体式结构具有刚性好、密封可靠性高的优点，但也往往存在难于保护外密封条或当制成所谓的EPDM结构时装拆不易的缺点；组合式结构由上、下两个部份组成集热器箱体框架，装拆容易但刚性略差，此外，上、下两部份结构间存在的结构性缝隙不利于防尘密封，且结构比一体式复杂、加工成本与材料消耗大。

现有技术中太阳能集热器箱体作为太阳能一体化建筑的组件或构件，无论是采用一体式结构或组合式结构都还存在着如下的问题：由于采用挤压型材边条切斜边拼角的方式，在使用过程中会因热应力造成的热胀反复变形，极易造成拼角密封松弛失效而产生渗漏。由于密封不严实往往产生透光盖板与箱体框架四角的渗漏。特别是恶劣天气如严寒下，大多数密封条弹性会大幅度下降，没有适当的扣压力密封不严，作为建筑上使用也不可能大量采用超高性能的高成本硅胶密封条。挤压型材边条切斜边拼角后未经加固刚性差，经运装、安装等振动后容易产生变形与松动。由于斜边拼角金属热膨胀产生的长度变形没有可伸缩余地，因而使箱体框架产生严重变形或密封开裂，达不太阳能一体化建筑组件或构件的配套要求。

如已公布的中国专利CN.2446461Y“一种平板型太阳能集热器边框”是一种集热器箱体一体式结构，其采用宽度较窄的上唇板使得玻璃盖板装拆容易，但因外密封条密封压力小、挤压型材边条根据其结构只能进行切斜边拼角，且难以进行加固，存在刚性差、密封容易渗漏、内部存在空气对流、保温性能差、使用可靠性低的缺点；又如已公布的中国专利CN.2581905Y“一种太阳能集热板安装边框”则是一种集热器箱体组合式结构，其采用压条扣接在安装边框本体中扣接槽上的方法，通过压条扣压外密封条对盖板玻璃进行密封从而使安装与拆卸方便，但因结构因素难以对挤压型材边条斜边拼角进行加固，因此同样存在上述专利的缺点，且内外温差大时集热器玻璃盖板内面易结雾，造成入射光漫散射影响集热效率。

世界太阳能利用的发展趋势是与建筑结合一体化，在这当中，太阳能集热器是作为太阳能一体化建筑的组件与原有建筑共同复合使用或是作为一种替代性的独立建筑构件使用，因此，必然要求太阳能集热器箱体组装结构具备结构承载刚性好、装拆容易、保温性能好、耐候性良好能在恶劣气象条件下长期服役及防尘抗渗性能好、可靠性高、能满足建筑构件使用寿命15年的要求、并具体一定的外观装饰性、适于大批量生产加工和降低生产制造成本的性能，所以，现有技术存在进行较大改进的必要。

发明内容

本发明的目的在于提供适合与作为太阳能一体化建筑的组件或构件使用的一种箱体框架结构承载刚性好、具有承受在上过人或站人承载能力的、装拆更加容易、具有良好耐气候性能及防尘性能、材料消耗与生产加工成本比其它直角内衬固定结构有所降低、适于长期使用并能满足用作太阳能一体化建筑组件或构件如墙板或屋面板等的一体式组件。

本发明是通过以下技术方案实现的，采用一种太阳能集热器箱体一体式组件，一种太阳能集热器箱体一体式组件，包括透光盖板、外密封条、挤出型材边条、直角内衬、后底板，其中，挤出型材边条间经相互连接构成箱体框架，且挤出型材边条的上端带有上扣压边，上扣压边上带有固定外密封条的扣压端边，其特征在于，还包括四角的框架直角块或框架外覆直角块，所述的框架直角块或框架外覆直角块设置在箱体框架的四角，所述的挤出型材边条与框架直角块的中、下端分别带有上、下支承肋边，所述的上、下支承肋边上均带有固定直角内衬的定位挡边，所述的框架直角块或框架外覆直角块经密封胶与挤出型材边条构成使框架同时得到密封的胶接辅助性连接。所述的挤出型材边条与四角框架直角块中固定直角内衬的定位挡边的设置位置在使得直角内衬刚好能在定位挡边与挤出型材边条本体间抽动而不会向箱体内移位。所述的挤出型材边条内除了装有钢制的直角内衬外还装有钢制的加强内衬。所述的四角框架外覆直角块的单边长度能覆盖保护框架四角挤出型材边条的接缝，外覆直角块与挤出型材边条间填有密封胶。所述的挤出型材边条与框架直角块的上端或上支承肋边上可带有用于支承竖置式太阳能集热器中透光盖板的侧向定位挡条。所述的竖置式太阳能集热器是指三维翅片结构的竖置式太阳能集热器。所述的挤出型材边条及框架直角块是塑料PVC或是铝合金所制成。所述的框架直角块系用铝合金或塑料PVC的挤出型材经进一步加工如包括切割、焊接、打磨所制成。所述的挤出型材边条外侧可带有供作中缝挡条或边挡条安装配套的镶嵌式扣槽。所述的挤出型材边条或边挡条的外侧下端带有外凸的防结冰棱的滴水肋边。

本发明的优点是：组装结构适合作为太阳能一体化建筑组件或构件使用的要求，具有不需要拆卸箱体框架即可从正面对已组成框架的箱体中的透光盖板与外密封条进行直接装拆，方便装配与维修；挤出型材边条与四个框架直角块中所带的定位挡边便于直角内衬的直接安装与连接固定，使箱体框架承载性能提高，便于站人进行安装与维修维护工作；箱体框架的四角边上经由装拆简易方便的四个框架直角块或四个框架外覆直角块组成便于满足辅助连接和长期密封与防尘的需要。

附图说明

图1是本发明一种太阳能集热器箱体一体式组件的一个实施例的结构示意图；图2是本发明一种太阳能集热器箱体一体式组件的另一个实施例的结构示意图；图3是本发明一种太阳能集热器箱体一体式组件的又一个实施例的结构示意图；图4是图3的剖面视图；图5是本发明一种太阳能集热器箱体一体式组件的再一个实施例的结构示意图。

具体实施方式：

按图1所示，本发明一种太阳能集热器箱体一体式组件的一个实施例是由透光盖板1、外密封条2、挤出型材边条3、直角内衬4、箱底板5、胶垫9、滴水肋边10等组成，其中，挤出型材边条3包括其上端带有的上扣压边311和上、下支承肋边上的定位挡边312，其上扣压边311的自由端带有固定外密封条2的扣压端边。

上扣压边311通过外密封条2对由单层玻璃组成的透光盖板1构成密封，并可以方便地装拆盖板玻璃而不需要分拆箱体框架，外密封条应采用耐老化的硅硐橡胶或丁晴橡胶等制成；上、下支承肋边分别用与支承单层玻璃的透光盖板1与箱底板5，玻璃盖板下置有胶垫9，胶垫采用带阶梯的胶条，应使阶梯面与安装后的玻璃盖板面平齐，共同支承外密封条上的密封压力，保持对透光盖板的双道密封；上、下支承肋边上连有定位挡边312用以固定直角内衬4，固定直角内衬增加箱体边框四角的刚性，并使箱体装拆容易，定位挡边的设置位置在使得直角内衬刚好能在定位挡边与挤出型材边条3本体间抽动而不会向箱体内移位，在使得直角内衬的定位挡边结构最为简单的同时使箱体的强度与刚性能承受长期服役的建筑承载要求。

本发明一种太阳能集热器箱体一体式组件的另一个实施例如图2所示，是由透光盖板1、外密封条2、挤出型材边条3、直角内衬4、箱底板5、胶垫9、嵌压式扣接槽11等组成，其中，挤出型材边条3包括其上端带有的上扣压边311和上、下支承肋边间连成一体的定位挡边312及上端或上支承肋边上带有的侧向定位挡条313，侧向定位挡条313可与挤出型材边条3上端相连横置、或与上支承肋边竖置相连，此时，如图2所示：侧向定位挡条的自由端带有一个共同支承外密封条2的横边，侧向定位挡条的一个作用是支承竖置式太阳能集热器透光盖板竖置安装时的立面定位，另一个作用是竖置时通过增大与透光盖板端面的接触面积减少接触压强，横置时则利用其弹性变形，都可起到防止玻璃透光盖板端面冲击性崩边损伤的作用，以利于使用中集热器透光盖板如玻璃的装拆与维护。

所述的竖置式集热器是指三维翅片结构的竖置式太阳能集热器，如CN.2518043Y所公开的三维翅片结构的竖置式太阳能集热器。

透光盖板1是双玻中空玻璃组成的盖板，中空玻璃间带有与密封隔条及充有惰性气体，以减少气体的对流散热，透光盖板的外盖板是包括钢化玻璃、贴膜玻璃、或夹层玻璃在内的安全玻璃，或是透光高分子塑料薄板，以符合竖置安装太阳能集热器建筑安全规范；外密封条应采用耐老化的硅硐橡胶或丁晴橡胶等制成，挤出型材边条上端上扣压边的自由端带有扣压端边，用于和外密封条及上支承肋边配套易于集热器透光盖板的更换与内部的维修维护，安装玻璃盖板后再压入外密封条即可构成良好的耐侯性与防尘密封；透光盖板的各个安装接触部位上均置有热桥隔断的胶垫9，胶垫可以制成L型的或由两块平板胶垫呈如图2所示的垂直设置，与侧向定位挡条共同保持对中空玻璃盖板的双道密封。

本发明一种太阳能集热器箱体一体式组件又一个实施例的结构如图3、图4所示：由透光盖板1、挤出型材边条3、直角内衬4、箱底板5、框架外覆直角块7、密封胶8、密封条与胶垫9等组成，当箱体框架的四角采用切斜边拼角时，挤出型材边条3经直角内衬4相连接，箱体框架的四角可采用四个框架外覆直角块7与挤出型材边条3间填布密封胶8组成辅助连接与长期密封保护。

图4、图5所示是本发明一种太阳能集热器箱体一体式组件再一个实施例：由透光盖板1、挤出型材边条3、直角内衬4、箱底板5、框架直角块7、密封胶8、胶垫9等组成，当箱体框架的四角采用四个框架直角块7经直角内衬4与挤出型材边条3相连组成，环绕框架直角块7与直角内衬4及挤出型材边条3间内衬填有密封胶8构成辅助连接与长期密封保护，由于框架直角块与挤出型材边条间留有热膨胀伸缩缝隙，且四个框架直角块及挤出型材边条与直角内衬间衬填有密封胶8，可消除箱体的热变形。

本发明一种太阳能集热器箱体一体式组件实施例的四个框架直角块或四个框架外覆直角块的单边长度均能覆盖保护框架四角挤出型材边条的接缝，外覆直角块与挤出型材边条间也填有密封胶，这对于用作太阳能一体化建筑组件或构件所需的长期密封保护是必须考虑的。

挤出型材边条及框架直角块是塑料PVC或是铝合金所制成。框架直角块系用铝合金或塑料PVC的挤出型材经进一步加工如包括切割(切边口与弯直角)、焊接(焊边口)、打磨抛光工序所制成，具有制作加工所需的技能简单、适于大批量生产及设备投入少的的优点，其中，挤出型材边条内除了钢制直角内衬外还可装有与钢制直角内衬相接的钢制加强内衬，以加强箱体框架各边角的强度与刚性，达到满足在上过人或站人进行安装或维修维护工作的要求，这也是用作太阳能一体化建筑组件或构件所必须考虑满足的一个方面；塑料PVC材料保温性能好、使用年限长的特点，与钢制内衬的结合可以同时满足保温与强度的使用要求。

挤出型材边条及框架直角块6的外侧可带有供作中缝挡条或边挡条(未在图中表达)安装的嵌压式扣接槽11，中缝挡条与边挡条压嵌安装后其挡条部分至少刚好遮挡保护其下部的外密封条免受阳光照射产生老化，这点虽未在图中表达也是易于理解的。挤出型材边条或边挡条的外侧下端可带有外凸的防结冰棱的滴水肋边，用于严寒地区防止冬季集热器挂冰；挤出型材边条框架的底部还带有集热器安装用的底轨，便于进行插入式的快速安装；挤出型材边条框架侧边或箱底板上设有联汇管连出管道的通孔，便于根据集热器竖置安装的位置和串接数量调节选用联汇管连出管道的安装位置，通孔的周边带有压制的凸缘，以加强孔壁的刚性，通孔边上嵌有环型弹性密封圈，便于与连出管道配套形成对箱体孔的保温密封。

所述的集能器是包括所有以光热、光电、或光热光电复合为集能目的的带有箱体框架结构的太阳能集能器，其中，用作光热转换的集热器包括普通的平板式集热器和箱体框架内置有玻璃集热管式的太阳能集热器。

据此，组装结构便具有装拆玻璃盖板与外密封条时不需要拆卸箱体框架，即可从正面对已组成框架的箱体中的透光盖板与外密封条进行直接装拆的特性，箱体框架的四角边上经由装拆简易方便的四个框架直角块或四个框架外覆直角块组成便于实现辅助连接和长期密封与防尘，并能承受长期服役的建筑承载要求。

Claims (10)

1.一种太阳能集热器箱体一体式组件，包括透光盖板、外密封条、挤出型材边条、直角内衬、后底板，其中，挤出型材边条间经相互连接构成箱体框架，且挤出型材边条的上端带有上扣压边，上扣压边上带有固定外密封条的扣压端边，其特征在于，还包括四角的框架直角块或框架外覆直角块，所述的框架直角块或框架外覆直角块设置在箱体框架的四角，所述的挤出型材边条与框架直角块的中、下端分别带有上、下支承肋边，所述的上、下支承肋边上均带有固定直角内衬的定位挡边，所述的框架直角块或框架外覆直角块经密封胶与挤出型材边条构成使框架同时得到密封的胶接辅助性连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能集热器箱体一体式组件，其特征在于，所述的挤出型材边条与四角框架直角块中固定直角内衬的定位挡边的设置位置在使得直角内衬刚好能在定位挡边与挤出型材边条本体间抽动而不会向箱体内移位。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能集热器箱体一体式组件，其特征在于，所述的挤出型材边条内除了装有钢制的直角内衬外还装有钢制的加强内衬。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能集热器箱体一体式组件，其特征在于，所述的四角框架外覆直角块的单边长度能覆盖保护框架四角挤出型材边条的接缝，外覆直角块与挤出型材边条间填有密封胶。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能集热器箱体一体式组件，其特征在于，所述的挤出型材边条与框架直角块的上端或上支承肋边上带有用于支承竖置式太阳能集热器中透光盖板的侧向定位挡条。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能集热器箱体一体式组件，其特征在于，所述的竖置式太阳能集热器是指三维翅片结构的竖置式太阳能集热器。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能集热器箱体一体式组件，其特征在于，所述的挤出型材边条及框架直角块是塑料PVC或是铝合金所制成。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能集热器箱体一体式组件，其特征在于，所述的框架直角块系用铝合金或塑料PVC的挤出型材经包括切割、焊接、打磨的进一步加工所制成。

9.根据权利要求1所述的一种太阳能集热器箱体一体式组件，其特征在于，所述的挤出型材边条外侧带有供作中缝挡条或边挡条安装配套的镶嵌式扣槽。

10.根据权利要求1所述的一种太阳能集热器箱体一体式组件，其特征在于，所述的挤出型材边条或边挡条的外侧下端带有外凸的防结冰棱的滴水肋边。

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