本發(fā)明涉及太陽能集熱器領(lǐng)域，具體地說是一體式板芯及其制作方法和集熱器及其制作方法。

背景技術(shù)：

太陽能集熱器是一種將太陽的輻射能轉(zhuǎn)換為熱能的設(shè)備。由于太陽能比較分散，必須設(shè)法把它集中起來，所以，集熱器是各種利用太陽能裝置的關(guān)鍵部分。平板型太陽集熱器是太陽集熱器中一種最基本的類型，其結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、成本適宜，還具有承壓能力強、吸熱面積大等特點，是太陽能與建筑結(jié)合最佳選擇的集熱器類型之一。普通平板型太陽能集熱器由玻璃蓋板、吸熱板芯、鋁合金邊框、泡沫板（或巖棉）保溫層等組成。太陽光的輻射能產(chǎn)生可見光與近紅外線，透過平板集熱器玻璃蓋板，進入平板型太陽能集熱器內(nèi)部，遇到換熱器的有色涂層，光即轉(zhuǎn)變成熱。

吸熱板芯是太陽能集熱器關(guān)鍵技術(shù)，板芯結(jié)構(gòu)的換熱效率影響到集熱器的工效。2016年4月13日公開的公開號為CN205156411U的中國專利，提出一種用于全塑平板型太陽能集熱器的板芯及其集熱器，全塑平板型太陽能板芯包括集水管、吸熱體和中套，所述吸熱體由呈層疊狀排列的若干吸熱管組成，吸熱體的兩端均安裝有中套，中套與組成吸熱體的每一個吸熱管卡接配合，中套的外側(cè)均安裝有集水管，集水管、中套、吸熱管形成一個密封的互通的腔體；2）全塑平板型太陽能集熱器，包括框架、背板、保溫層、反射層、板芯、吸熱層和壓條，框架的內(nèi)邊框內(nèi)依次安裝有背板、保溫層、反射層、板芯、吸熱層和壓條。

制作上述吸熱體時，先制造出吸熱管，再將吸熱管呈層疊狀排列組成吸熱體，在吸熱體的兩端安裝中套，中套與每個吸熱管卡接配合，每個集水管和與其對應(yīng)的中套焊接連接。即上述結(jié)構(gòu)中吸熱體、板芯均為分多個步驟制作完成的，且在板芯的制作過程中存在卡接、焊接等工序，使得板芯的制作工藝復(fù)雜，成本較高，且制作的板芯為分體式結(jié)構(gòu)，存在滲漏點，在使用過程中容易出現(xiàn)滲漏。

如何提供一種制作工藝簡單、防滲漏的板芯是需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對以上不足，提供一體式板芯及其制作方法和集熱器及其制作方法，來解決現(xiàn)有的平板型太陽能集熱器生產(chǎn)工藝復(fù)雜、防滲漏性差的問題。

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實現(xiàn)的：

一體式板芯，包括吸熱體和集水管，吸熱體為擠出成型的全塑一體式吸熱體，吸熱體包括多個豎向間隔排列的吸熱管，兩個上述集水管對稱的注塑在吸熱體的上下兩端組成全塑的一體式板芯，且每個吸熱管均連通在上述兩個集水管之間。即吸熱體為擠出成型工藝一次加工制成的全塑一體結(jié)構(gòu)式的吸熱體，兩個集水管經(jīng)注塑成型工藝注塑在吸熱體的上下兩端，組成全塑的一體式板芯，吸熱體和集水管之間無需其他連接件連接。

優(yōu)選地，集水管上注塑有帶有安裝孔的安裝板，安裝板與集水管為一體成型結(jié)構(gòu)。安裝板以及安裝板上的安裝孔在集水管的制作過程中注塑成型為一體式結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，吸熱體還包括插接裝置或?qū)友b置，插接裝置包括插接配合的第一插接件和第二插接件，第一插接件和第二插接件相對位于所述多個吸熱管的左端部和右端部；對接裝置包括對接配合的第一對接件和第二對接件，第一對接件和第二對接件相對位于所述多個吸熱管的左端部和右端部。第一對接件、上述多個吸熱管以及第二對接件組成全塑一體結(jié)構(gòu)式的吸熱體，吸熱管和插接裝置之間無連接件、無焊點，一個吸熱體的第一插接件和另一吸熱體的第二插接件插接配合，可實現(xiàn)兩個吸熱體的插接，從而可實現(xiàn)多個吸熱體的連接；同理，第一對接件、上述多個吸熱管以及第二對接件組成全塑一體結(jié)構(gòu)式的吸熱體，吸熱管與對接裝置之間無連接件、無焊點，一個吸熱體的第一對接件和另一吸熱體的第二對接件對接，可實現(xiàn)兩個吸熱體的連接，從而可實現(xiàn)多個吸熱體的連接。

優(yōu)選地，集水管的外表面上分布有網(wǎng)格狀的加強筋。

一體式板芯的制作方法，通過以下步驟制作上述任一項所述的一體式板芯：

（S1）、采用擠出成型工藝加工制造全塑一體式的吸熱體,所述吸熱體包括多個豎向間隔排布的吸熱管；

（S2）、分別在吸熱體的上端和下端安裝用于制造集水管的型芯，通過注塑成型工藝依次在吸熱體的上端和下端注塑集水管，得到一體式板芯。

優(yōu)選地，步驟（S2）中型芯包括柱狀的模具體，模具體的一個側(cè)面上設(shè)置有多個排列呈一行的凸起，每個凸起均能夠和與其對應(yīng)的吸熱管的管口插拔配合；在吸熱體的上端或下端安裝型芯時，每個凸起均插入到與其相應(yīng)的吸熱管的管口內(nèi)。

集熱器，包括框架、底板、保溫層、間隔層、板芯和玻璃面板，框架為中空的框架，間隔層為具有反射功能或阻隔功能的間隔層，芯體為上述任一項所述的一體式芯體，一體式芯體中集水管的兩個管口上均安裝有端蓋，底板、保溫層、間隔層和一體式板芯由上至下依次安裝在框架內(nèi)，玻璃面板固定在框架上。

集熱器的制作方法，集熱器中板芯的制作方法如上述任一項一體式板芯的制作方法所述。

集熱器，包括框架、底板、保溫層、間隔層、玻璃面板和板芯，框架為中空的框架，間隔層為具有反射功能或阻隔功能的間隔層，芯體為上述任一項所述的一體式芯體，所述一體式板芯至少兩個，多個一體式板芯固定為一體結(jié)構(gòu)式的板芯組合體，板芯組合體中裸露的、集水管的管口上安裝有端蓋；底板、保溫層、間隔層和板芯組合體由上至下依次安裝在框架內(nèi)，玻璃面板固定在框架上。

集熱器的制作方法，集熱器中板芯的制作方法如上述任一項一體式板芯的制作方法所述；集熱器中板芯組合體為主要由多個上述板芯組成的一體結(jié)構(gòu)式的板芯組合體。

本發(fā)明的一體式板芯及其制作方法和集熱器及其制作方法具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明中吸熱體以及一體式板芯均為一體式結(jié)構(gòu)，吸熱體以及一體式板芯中均無多余的連接部件以及焊縫，具有結(jié)構(gòu)簡單、防滲漏的優(yōu)點；

2、本發(fā)明中吸熱體為擠出成型的全塑一體結(jié)構(gòu)式的吸熱體，一體式板芯為吸熱體和兩個集水管注塑成型的全塑板芯，制造該結(jié)構(gòu)的板芯使用的模具少、加工步驟少，避免了焊接過程，節(jié)約了成本，提高了工作效率；

3、本發(fā)明中吸熱體包括插接裝置或?qū)友b置，一個吸熱體和另一個吸熱體可通過插接裝置或?qū)友b置固定為一體，從而可實現(xiàn)將多個一體式板芯固定為一體結(jié)構(gòu)式的板芯組合體；

4、本發(fā)明中型芯包括模具體，模具體的一側(cè)面上設(shè)置有多個排列呈一行的凸起，在制造板芯過程中，依次將型芯安裝在吸熱體的上端或下端，每個凸起插入到與其對應(yīng)的吸熱管的管口上，通過注塑成型工藝可制造集水管并將集水管與吸熱體固定為一體組成一體式板芯，上述結(jié)構(gòu)的型芯可防止注塑過程中吸熱管的管口堵塞，同時增加了吸熱體的強度，防止注塑過程中吸熱體擠壓變形；

5、本發(fā)明中集水管的外表面上分布有網(wǎng)格狀的加強筋，增加了集水管的強度，供水時水對集水管的管壁有沖擊力，加強筋可減輕水對水集水管的壓力，減少集水管的變形。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。

附圖1為實施例1吸熱體的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為實施例1集水管的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3為實施例1一體式板芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4為實施例3集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5為附圖4的A-A結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖6為實施例5集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、吸熱體，2、第一插接件，3、吸熱管，4、第二插接件，5、集水管，6、安裝板，7、安裝孔，8、水管口，9、管口，10、加強筋，11、端蓋，12、框架，13、底板，14、保溫層，15、間隔層，15、玻璃面板。

具體實施方式

參照說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明的一體式板芯及其制作方法和集熱器及其制作方法作以下詳細地說明。

在本發(fā)明中，在未作反相說明的情況下，使用的方位詞如“前、后、左、右”是指參考圖4所示的前、后、左、右，“內(nèi)、外”是指對部件本身的輪廓的的內(nèi)外。

實施例1：

如附圖1、附圖2和附圖3所示，本發(fā)明的一體式板芯包括吸熱體1和集水管5，吸熱體1為擠出成型的全塑一體式吸熱體，吸熱體1包括插接裝置和多個豎向間隔排列的吸熱管3，上述多個吸熱管3由左至右依次組成片材狀的一體結(jié)構(gòu)，插接裝置包括插接配合的第一插接件2和第二插接件4，第一插接件2和第二插接件4相對位于上述多個吸熱管3的左端部和右端部，第一插接件2、上述多個吸熱管3以及第二插接件4組成全塑一體結(jié)構(gòu)式的吸熱體；集水管5的一個側(cè)面上注塑有帶有安裝孔7的安裝板6，兩個該結(jié)構(gòu)的集水管5對稱的注塑在吸熱體1的上下兩端組成全塑的一體式板芯，且每個吸熱管3均連通在上述兩個集水管5之間。

其中，第一插接件2為片狀的插接件，第二插接件4為U型槽，片狀插接件可插入到U型槽中進而實現(xiàn)兩個一體式板芯的連接，為進一步增加連接牢固性，該第一插接件2上遠離吸熱管3的外端部注塑有凸沿，凸沿插接在U型槽中增加了兩個吸熱體1之間的牢固性。在實際應(yīng)用中，第一插接件2和第二插接件4可選用現(xiàn)有的能夠滿足插接配合的結(jié)構(gòu)。

集水管5的外表面上分布有網(wǎng)格狀的加強筋10，加強筋10增加了集水管的強度。集水管5上還可注塑有用于外接水管的水管口8。水管口8和集水管5為一體式結(jié)構(gòu)。

本實施例的一體式板芯用于集熱器中，可將一個一體式板芯安裝在集熱器內(nèi)，也可將多個一體式板芯組合安裝在集熱器內(nèi)。多個一體式板芯組合使用時，多個一體式板芯豎向并列排布，相連的兩個一體式板芯通過插接裝置的插接配合連接為一體。

可選地，吸熱體1的另一種實施方式為，吸熱體1包括對接裝置和多個豎向間隔排布的吸熱管3，對接裝置包括對接配合的第一對接件和第二對接件，第一對接件和第二對接件相對位于上述多個吸熱管3的左端部和右端部，第一對接件、上述多個吸熱管3以及第二對接件組成全塑一體結(jié)構(gòu)式的吸熱體。其中，第一對接件和第二對接件均為縱截面呈圓弧狀的卡槽，第一對接件和第二對接件能夠卡和對接。在實際應(yīng)用中，第一對接件和第二對接件不限于上述結(jié)構(gòu)，可選用現(xiàn)有的任一種能夠?qū)崿F(xiàn)對接的結(jié)構(gòu)。

實施例2：

本發(fā)明的制作實施例1中一體式板芯的制作方法，步驟為：

（S1）、采用擠出成型工藝加工制造全塑一體式的吸熱體1，如附圖1所示,，吸熱體1為實施例1中的吸熱體；

（S2）、分別在吸熱體1的上端和下端安裝用于制造集水管5的型芯，通過注塑成型工藝依次在吸熱體1的上端和下端注塑集水管5，得到實施例1中的一體式板芯。

其中，步驟（S2）中，型芯包括柱狀的模具體，模具體的一個側(cè)面上設(shè)置有多個排列呈一行的凸起，每個凸起均能夠和與其對應(yīng)的吸熱管3的管口9插拔配合。在吸熱體1的上端或下端安裝型芯時，每個凸起均插入到與其對應(yīng)的吸熱管3的管口9內(nèi)，在吸熱體1的上端或下端注塑的集水管5成型后，取出型芯。

其中，柱狀的模具體可選用方柱狀模具體，型芯的使用可增加吸熱體1的強度，防止注塑過程中吸熱體1變形；模具體上的凸起與吸熱管3的管口9插拔配合，可避免注塑過程中堵塞吸熱管3的管口9。

在步驟（S2）中，集水管5上可帶有水管口8，水管口8用于外接水管。

實施例3：

如附圖4所示，本發(fā)明的集熱器，包括框架12、底板13、保溫層14、間隔層15、板芯和玻璃面板15，框架12為中空的框架，間隔層15為具有反射功能或阻隔功能的間隔層，芯體為實施例1中的一體式芯體，一體式芯體中集水管5的兩個管口9上均焊接有端蓋11，底板13、保溫層14、間隔層15和一體式板芯由上至下依次安裝在框架12內(nèi)，玻璃面板15固定在框架12上。

其中，框架12為采用聚氯乙烯材質(zhì)制成的框架，底板13為采用聚氯乙烯（英文全稱為Polyvinyl chloride ，簡稱為PVC）材質(zhì)的片材制成的底板；保溫層14為采用一次成型發(fā)泡的聚氨酯（英文全稱為Polyurethane Foam，簡稱PU）材質(zhì)制成的保溫層；間隔層15可選用具有阻隔功能的紙纖維層，也可選用具有反射功能的黑膜（英文全稱為black lipid film，一種人工的脂膜）。黑膜是在浸于水中的聚四氟乙烯膜開口處形成的雙分子層膜。如果把含有磷脂的脂類溶劑（通常為正癸烷等）制成溶液，然后涂在浸于水中的聚四氟乙烯壁的孔上，則脂分子由于熱力學(xué)的原因，可變成排列穩(wěn)定的系統(tǒng)，最后在孔上產(chǎn)生雙分子層膜。

實施例4：

本發(fā)明的集熱器的制作方法，集熱器中板芯的制作方法同實施例2中一體式板芯的制作方法一致。

實施例5：

如附圖6所示，本發(fā)明的集熱器，包括框架12、底板13、保溫層14、間隔層15、板芯和玻璃面板15，框架12為中空的框架，間隔層15為具有反射功能或阻隔功能的間隔層，板芯為實施例1中的一體式板芯，包括多個豎向間隔排布的吸熱管3、第一插接件2和第二插接件4，上述一體式板芯共三個，三個一體式板芯豎向固定為一體結(jié)構(gòu)式的板芯組合體，每相鄰的兩個一體式板芯中一個吸熱體1的第一插接件2和另一吸熱體1的第二插接件4插接配合實現(xiàn)兩個吸熱體1的連接，同時每相鄰的兩個一體式板芯中一個集水管5的管口9和另一集水管5的管口9熱合焊接為一體，板芯組合體中裸露的、集水管5的管口9上焊接有端蓋11。底板13、保溫層14、間隔層15和板芯組合體由上至下依次安裝在框架12內(nèi)，玻璃面板15固定在框架12上。

可選地，集熱體中板芯為實施例1中的另一種一體式板芯，該一體式板芯包括多個豎向間隔排布的吸熱管3、第一對接件和第二對接件，上述一體式板芯共三個，三個一體式板芯豎向固定為一體結(jié)構(gòu)式的板芯組合體，每相鄰的兩個一體式板芯中一個吸熱體1的第一插接件2和另一吸熱體1的第二插接件4插接配合實現(xiàn)兩個吸熱體1的連接，同時每相鄰的兩個一體式板芯中一個集水管5的管口9和另一集水管5的管口9熱合焊接為一體，板芯組合體中裸露的、集水管5的管口9上焊接有端蓋11。

其中，框架12、底板13、保溫層14以及間隔層15的結(jié)構(gòu)與實施例3中一致。

實施例6：

本發(fā)明的集熱器的制作方法，集熱器中板芯的制作方法為實施例2中一體式板芯的制作方法。

當(dāng)一體式板芯為包括插接裝置的一體式板芯時，板芯組合體的制作方法為：兩個相鄰的吸熱體1中，一個吸熱體1的第一插接件2和另一吸熱體1的第二插接件4插接配合，一個集水管5的管口9和另一集水管5的管口9熱合焊接為一體。

當(dāng)一體式板芯為包括對接裝置的一體式板芯時，板芯組合體的制作方法為：兩個相鄰的吸熱體1中，一個吸熱體1的第一對接件和另一吸熱體1的第二對接件對接配合，一個集水管5的管口9和另一集水管5的管口9熱合焊接為一體。

通過上面具體實施方式，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易的實現(xiàn)本發(fā)明。但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于上述的具體實施方式。在公開的實施方式的基礎(chǔ)上，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可任意組合不同的技術(shù)特征，從而實現(xiàn)不同的技術(shù)方案。除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。