[發明專利]一種內置攪拌增強換熱的太陽能腔體吸熱器

有效

• 申請號: 202110640083.0
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113294921B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 顏健;田勇;聶篤忠;劉永祥
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: F24S10/75
• 分類號: F24S10/75;F24S50/40;F24S80/30
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1.一種內置攪拌增強換熱的太陽能腔體吸熱器，其特征是：包括呈軸對稱空腔結構的外筒體、位于外筒體內并與外筒體同軸布置的吸熱體、攪拌體、電動機和包裹于外筒體的保溫層；所述的外筒體的前端板中心開有通孔，該外筒體上設有與外筒體內腔連通的工質流入管和工質流出管；所述的吸熱體為一側全開口并與外筒體內腔幾何形狀相同的凹形腔體結構，該吸熱體的開口側與外筒體的前端板焊接使得吸熱體與外筒體之間形成U形空腔，換熱工質在該U形空腔內流動；吸熱體的內凹表面正對前端板的通孔，并吸收從該通孔進入而來的太陽光能；所述的攪拌體位于該U形空腔內，它由射流板、底孔板和傳動軸組成；所述的射流板是與吸熱體同軸布置的管狀結構，該射流板的前后端面分別與外筒體的前端板和底部表面接觸；該射流板沿其高度和周向均設有若干通孔，射流板面對吸熱體的表面上設有若干間斷布置的翅片；所述的底孔板位于吸熱體底部和外筒體之間并與射流板焊接固定，該底孔板上設有若干通孔且面對吸熱體的一側設有若干凸起的翅片；所述的傳動軸是固定在底孔板的底部中心的凸起階梯軸，該傳動軸通過軸面和安裝的軸承與外筒體底部中心設有的階梯孔配合，并通過端蓋對傳動軸進行軸向限位；該傳動軸伸出到外筒體外部的一端通過連接套筒與電動機的輸出軸固定連接。

2.根據權利要求1所述的內置攪拌增強換熱的太陽能腔體吸熱器，其特征是：它還包括安裝在前端板開孔位置用于降低吸熱體熱損失的石英材料的玻璃蓋板、與工質流入管連通的工質泵、控制器、太陽直射輻照傳感器、溫度傳感器和流量傳感器；所述的溫度傳感器和流量傳感器布置在工質流出管內；所述的太陽直射輻照傳感器、溫度傳感器和流量傳感器均將測量信號傳輸給控制器，控制器根據采集的信號以太陽光能到工質熱能轉換效率最大為目標控制電動機和工質泵的運行參數。

3.根據權利要求1所述的內置攪拌增強換熱的太陽能腔體吸熱器，其特征是：所述的吸熱體的凹形腔為圓柱形或圓錐形結構。

4.根據權利要求1所述的內置攪拌增強換熱的太陽能腔體吸熱器，其特征是：所述的工質流入管位于外筒體的前端板附近，工質流出管位于外筒體的底部。

5.根據權利要求1所述的內置攪拌增強換熱的太陽能腔體吸熱器，其特征是：所述射流板上設置的翅片沿射流板的高度方向是豎直或螺旋狀布置，該翅片的截面形狀為矩形、彎月形或圓弧形。

6.根據權利要求1所述的內置攪拌增強換熱的太陽能腔體吸熱器，其特征是：所述的傳動軸直接與外筒體的階梯孔配合的部分設有密封圈，防止外筒體內的換熱工質泄漏。

7.根據權利要求1所述的內置攪拌增強換熱的太陽能腔體吸熱器，其特征是：所述的吸熱體面對攪拌體的一側表面設有若干增強換熱的凸起的丁包，該丁包為三角形、圓柱形或矩形結構。