太陽能熱水器的製作方法

2023-12-06 07:41:01

專利名稱：太陽能熱水器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種民用太陽能利用裝置，尤其涉及一種太陽能集熱管採用倒置 形式的太陽能熱水器。
背景技術：
太陽能熱水器做為一個節能環保設備，在目前國家導向下具有很好的市場前景。 目前市場上的太陽能設備種類品牌繁多，基本結構卻沒有多大變化，最常見太陽能熱水器 主要包括三個部分架體、水箱、太陽能集熱管，太陽能集熱管為雙層真空管，其一端封裝另 一端開放，開放端插入水箱下部的承插孔，封閉端傾斜支承在架體上。集熱管內腔與水箱內 腔相通，水在集熱管內受熱後對流進入水箱內從而實現加熱。這種結構形式的太陽能熱水 器的玻璃集熱管不能承壓，且容易在寒冷氣候中和太陽曬後上水時發生炸管，炸管不但使 太陽能熱水器不能使用而且會將水箱內的水漏光，造成浪費。目前的儲水式太陽熱水器採 用頂置水箱結構，其玻璃真空管裡存的熱水根本無法使用.直徑110mm長2000mm為例玻璃 真空管裡面存的水就可多達二十公斤，一個太陽能熱水器至少要10個這樣的管子，光管內 存水就多達二百公斤。存在真空管裡面的水難以排出，天長地久使水質汙染越來越重，管底 下的汙垢雜質越存越多，如得不道清理會產生很多雜質汙垢，水質很不衛生。雖然有關專利 如由章建華申請的名稱為金屬集熱管雙通式真空鍍膜集熱管的實用新型專利(申請日為 2006. 12. 27，專利號為CN200620170810. 2)，出現了圓柱形真空玻璃內加置金屬集熱管的結 構，金屬集熱管的兩頭帶進出水口，雖然實現了管內水的流通更新問題，但它無法利用現有 真空管，導致通用性較差，成本也較高。
發明內容本實用新型目的是提供一種能將集熱管內熱水全部利用的太陽能熱水器。為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下一種太陽能熱水器它包括頂託、支撐架和太陽能集熱管，太陽能集熱管頂部插入 頂託上的承插孔內，太陽能熱水器的下部為保溫底託，頂託和保溫底託由固定架組合一體， 固定架由支撐架固定於建築物上，太陽能熱水器設計有進水總管和出水總管，其特徵在於 太陽能集熱管為倒置結構，它包括內壁塗有吸熱材料的真空管和進水管、出水管，保溫底託 內填充有保溫材料，保溫底託上方固定連接有長方體形的中體，中體上開有承插孔，太陽能 集熱管開口插入承插孔內，太陽能集熱管開口端向下由密封蓋密封，中體由上覆板和下履 板固定連接而成，密封蓋底部設計有突出的法蘭盤，法蘭盤固定與中體的下履板上，太陽能 集熱管內設計有進水管和出水管；相鄰太陽能集熱管內的進水管和出水管從密封蓋穿出後 依次相串連，其兩端分別與進水總管與出水總管相連；出水總管上連接有洩壓排氣用安全 閥。上述的一種太陽能熱水器，其特徵在於密封蓋與太陽能集熱管採用插接式結構， 密封蓋外層管狀壁包覆真空管外，其高度超出中體的上覆板表面。[0007]上述的一種太陽能熱水器，其特徵在於太陽能集熱管的首管和末管的高度較中 管高，中管為多根；首管和與其依次相鄰的第一中管、第二中管內的進水管高度較真空管管 身略低，出水管高度為進水管中部；第一中管及第二中管進水管管體頂端封閉，管身上開有 均勻分布的噴流孔；其餘中管及末管內出水管高度較太陽能集熱管管身略低，而進水管高 度位於真空管底部。上述的一種太陽能熱水器，其特徵在於在太陽能集熱管的首管及第一中管內設 計有金屬集熱管，其管徑及高度較真空管略小，其封閉端向上，其開口端亦由密封蓋密封， 金屬集熱管外塗有吸熱材料，真空管透明。上述的一種太陽能熱水器，其特徵在於太陽能集熱管的首管和末管的高度較中 管高，中管為多根；首管內的進水管高度較真空管管身略低，出水管高度為進水管中部，中 管及末管內出水管高度較太陽能集熱管管身略低，而進水管高度位於真空管底部。首管和 未管進出水管高於中間部分的太陽集熱管的頂部，是為防止自來水停水時裡面的熱水回流 和流出，並且始終保持中間部分的太陽集熱管的頂部滿水，以防止太陽一照因上部沒有水 而炸管也便於更好吸收陽光的熱。上述的一種太陽能熱水器，其特徵在於在所有太陽能集熱管的真空管內都設計 有金屬集熱管，金屬集熱管管徑及高度較真空管略小，其封閉端向上，其開口端亦由密封蓋 密封；金屬集熱管外塗有吸熱材料，真空管透明。上述的一種太陽能熱水器，其特徵在於在太陽能集熱管的首管的出水管和未管 的進水管底部都連接有三通接頭，兩三通接頭的側口分別與第一中管的進水管和末管的相 鄰中管的出水管相連，三通接頭的上口與首管出水管和未管進水管相連，三通接頭的下口 由絲堵密封，絲堵中部穿有電加熱棒，電加熱棒的工作部位於首管出水管或末管進水管的 管腔內。上述的一種太陽能熱水器，其特徵在於它還包括一室內加熱器，室內加熱器包括 固定連接的外殼和底蓋，其腔內為由保溫材料包裹的大直徑加熱器真空管，加熱器真空管 下部由加熱器密封蓋封閉，加熱器進水管較高，加熱器出水管高度為加熱器進水管的中部， 加熱器進水管上開有均勻分布的噴流孔，加熱器進水管內設計有室內電加熱棒，加熱器出 水管內設計有溫度傳感器，加熱器進水管末端與出水總管相連，加熱器出水管末端與室內 出水管相連；室內還設計有溫度自動控制模塊與室內外的電加熱棒及溫度傳感器相連。上述的一種太陽能熱水器，其特徵在於金屬集熱管中部加工有可增加吸熱面積 的加強筋。本實用新型的工作原理如下冷水依靠壓力從進水總管進首管，然後依次流經中管及末管，在這過程中不斷被 加熱，在首管或其它管內增加金屬集熱管是為了防止冷熱溫差過大產生炸管，同時為了更 好的使水溫混合均勻。在部分太陽能集熱管的進水管上.採用噴流孔的設計，使溫差水充 分混合。為了更好的採集溫度相對較高的水，位置相對靠後的太陽能集熱管內採取進水管 低，出水管高的形式。在高層建築使用時由於壓力較大可在所有太陽能集熱管內都安裝金 屬集熱管。本裝置依靠水壓下水，可輕鬆實現建築物頂層及向陽面牆壁安裝，解決了樓頂安 裝位置不足的缺點。玻璃管內的存水通過逐個管頂水式設計，後一管比前一管更熱，壓力把前一管的熱水全部頂到下一管去，只要太陽能集熱管安夠量的話24小時隨時都有熱水。並永遠不要 為太陽能熱水器上水發愁。每天都換成乾乾淨淨的新水，大大提高了居民的衛生水平。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步地說明。

圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖。圖2為實施例1中架體的結構示意圖。圖3為圖1中太陽能集熱管首管的結構示意圖。圖4為圖1中太陽能集熱管第一中管的結構示意圖。圖5為圖1中其它中管的結構示意圖。圖6為圖1中太陽能集熱管末管的結構示意圖。圖7為圖1中三通接頭的結構示意圖。圖8為實施例2的結構示意圖。圖9為圖8中太陽能集熱管首管的結構示意圖。圖10為圖8中太陽能集熱管中管的結構示意圖。圖11為圖8中太陽能集熱管末管的結構示意圖。圖12為室內加熱器的結構示意圖。圖13為金屬集熱管的局部剖面圖。圖中，1、頂託，2、太陽能集熱管，3、中體，4、進水總管，5保溫底託，6、出水總管，7 安全閥，8、支撐架，9、固定架，3. 1首管真空管，3. 2、首管金屬集熱管，3. 3首管進水管，3. 4、 首管出水管，4. 1第一中管真空管，4. 2、第一中管金屬集熱管，4. 3第一中管進水管，4. 4、第 一中管出水管，5. 1中管真空管，5. 2、中管出水管，5. 3中管進水管，6. 1末管真空管，6. 2、 末管出水管，5. 3末管進水管，7. 1、電加熱棒，7. 2、絲堵，9. 1首管真空管，9. 2、首管金屬集 熱管，9. 3首管進水管，9. 4、首管出水管，10. 1中管真空管，10. 2、中管金屬集熱管，10. 3、中 管進水管，10. 4、中管出水管，11. 1末管真空管，11. 2、末管金屬集熱管，11. 3、末管進水管， 11. 4、末管出水管，12. 1、外殼，12. 2、加熱器真空管，12. 3、加熱器進水管，12. 4、加熱器出水 管，12. 5、加熱器密封蓋，12. 6、室內電加熱棒，12. 7、底蓋，12. 8、溫度傳感器。
具體實施方式
實施例1如圖1、圖2所示，一種太陽能熱水器它包括頂託1、支撐架8和太陽能集熱管2，太 陽能集熱管2頂部插入頂託1上的承插孔內，太陽能熱水器的下部為保溫底託5，頂託1和 保溫底託5由固定架9組合一體，固定架9由支撐架8固定於建築物上，太陽能熱水器設計 有進水總管4和出水總管6，太陽能集熱管2為倒置結構，它包括內壁塗有吸熱材料的真空 管和進水管、出水管，保溫底託5內填充有保溫材料，保溫底託5上方固定連接有長方體形 的中體3，中體3上開有承插孔，太陽能集熱管2開口插入承插孔內，太陽能集熱管2開口端 向下由密封蓋密封，密封蓋與太陽能集熱管2採用插接式結構，密封蓋外層管狀壁包覆真 空管外，其高度超出中體3的上覆板表面。中體3由上覆板和下履板固定連接而成，密封蓋 底部設計有突出的法蘭盤，法蘭盤固定與中體3的下履板上，太陽能集熱管2內設計有進水管和出水管；相鄰太陽能集熱管內的進水管和出水管從密封蓋穿出後依次相串連，其兩端 分別與進水總管4與出水總管6相連；出水總管6上連接有洩壓排氣用安全閥7。太陽能集 熱管2的首管和末管的高度較中管高，中管為多根；如圖3、圖4所示，首管和與其依次相鄰 的第一中管、第二中管內的首管進水管3. 3、第一中管進水管4. 3、第二中管進水管高度較 真空管管身略低，出水管高度為進水管中部；第一中管進水管4. 3及第二中管進水管管體 頂端封閉，管身上開有均勻分布的噴流孔；其餘的中管出水管5. 2及末管出水管6. 2高度較 太陽能集熱管管身略低，而中管進水管5. 3及末管進水管6. 3高度位於真空管底部如圖5、 圖6所示。在太陽能集熱管2的首管及第一中管內設計有金屬集熱管，其管徑及高度較真 空管略小，其封閉端向上，其開口端亦由密封蓋密封，金屬集熱管外塗有吸熱材料，真空管 透明。金屬集熱管中部加工有可增加吸熱面積的加強筋，如圖13所示。在太陽能集熱管的 首管的出水管和未管的進水管底部都連接有三通接頭，兩三通接頭的側口分別與第一中管 的進水管和末管的相鄰中管的出水管相連，三通接頭的上口與首管出水管和未管進水管相 連，三通接頭的下口由絲堵7. 2密封，絲堵中部穿有電加熱棒7. 1，電加熱棒7. 1的工作部位 於首管出水管或末管進水管的管腔內，如圖7所示。太陽能熱水器它還包括一室內加熱器， 如圖12所示，室內加熱器包括固定連接的外殼12. 1和底蓋12. 7，其腔內為由保溫材料包裹 的大直徑加熱器真空管12. 2，加熱器真空管12. 2下部由加熱器密封蓋12. 5封閉，加熱器進 水管12. 3較高，加熱器出水管高度為加熱器進水管12. 3的中部，加熱器進水管12. 3上開 有均勻分布的噴流孔，加熱器進水管12. 3內設計有室內電加熱棒12. 6，加熱器出水管12. 4 內設計有溫度傳感器12. 8，加熱器進水管12. 3末端與出水總管6相連，加熱器出水管12. 4 末端與室內出水管相連；室內還設計有溫度自動控制模塊與室內外的電加熱棒及溫度傳感 器相連。為防止太陽能集熱管凍裂，天氣冷時關閉進水管路，利用虹吸現象將水放出。室內 加熱器上連接透明水位觀察管，通過它可觀察管路中的水是否放出。室內加熱器也可與現 有儲水式太陽能熱水器配合使用，這樣便無需對水箱水全部加熱，大節省了能源。實施例2如圖8所示，一種太陽能熱水器它包括頂託1、支撐架8和太陽能集熱管2，太陽能 集熱管2頂部插入頂託1上的承插孔內，太陽能熱水器的下部為保溫底託5，頂託1和保溫 底託5由固定架9組合一體，固定架9由支撐架8固定於建築物上，太陽能熱水器設計有進 水總管4和出水總管6，太陽能集熱管2為倒置結構，它包括內壁塗有吸熱材料的真空管和 進水管、出水管，保溫底託5內填充有保溫材料，保溫底託5上方固定連接有長方體形的中 體3，中體3上開有承插孔，太陽能集熱管2開口插入承插孔內，太陽能集熱管2開口端向 下由密封蓋密封，密封蓋與太陽能集熱管2採用插接式結構，密封蓋外層管狀壁包覆真空 管外，其高度超出中體3的上覆板表面。中體3由上覆板和下履板固定連接而成，密封蓋底 部設計有突出的法蘭盤，法蘭盤固定與中體3的下履板上，太陽能集熱管2內設計有進水管 和出水管；相鄰太陽能集熱管內的進水管和出水管從密封蓋穿出後依次相串連，其兩端分 別與進水總管4與出水總管6相連；出水總管6上連接有洩壓排氣用安全閥7。太陽能集 熱管2的首管和末管的高度較中管高，中管為多根；首管內的進水管高度較真空管管身略 低，出水管高度為進水管中部，中管及末管內出水管高度較太陽能集熱管管身略低，而進水 管高度位於真空管底部，如圖9、圖10、圖11所示。首管和未管進出水管高於中間部分的太 陽集熱管2的頂部，是為防止自來水停水時裡面的熱水回流和流出，並且始終保持中間部分的太陽集熱管2的頂部滿水，以防止太陽一照因上部沒有水而炸管也便於更好吸收陽光 的熱。在所有太陽能集熱管的真空管內都設計有金屬集熱管，金屬集熱管管徑及高度較真 空管略小，其封閉端向上，其開口端亦由密封蓋密封；金屬集熱管外塗有吸熱材料，真空管 透明。太陽能熱水器它還包括一室內加熱器，如圖13所示，室內加熱器包括固定連接的外 殼12. 1和底蓋12. 7，其腔內為由保溫材料包裹的大直徑加熱器真空管12. 2，加熱器真空管 12. 2下部由加熱器密封蓋12. 5封閉，加熱器進水管12. 3較高，加熱器出水管高度為加熱 器進水管12. 3的中部，加熱器進水管12. 3上開有均勻分布的噴流孔，加熱器進水管12. 3 內設計有室內電加熱棒12. 6，加熱器出水管12. 4內設計有溫度傳感器12. 8，加熱器進水管 12. 3末端與出水總管6相連，加熱器出水管12. 4末端與室內出水管相連；室內還設計有溫 度自動控制模塊與室內外的電加熱棒及溫度傳感器相連。 本實施例尤其適用於中央空調及集中供熱使用。
權利要求一種太陽能熱水器它包括頂託(1)、支撐架(8)和太陽能集熱管(2)，太陽能集熱管(2)頂部插入頂託(1)上的承插孔內，太陽能熱水器的下部為保溫底託(5)，頂託(1)和保溫底託(5)由固定架(9)組合一體，固定架(9)由支撐架(8)固定於建築物上，太陽能熱水器設計有進水總管(4)和出水總管(6)，其特徵在於太陽能集熱管(2)為倒置結構，它包括內壁塗有吸熱材料的真空管和進水管、出水管，保溫底託(5)內填充有保溫材料，保溫底託(5)上方固定連接有長方體形的中體(3)，中體(3)上開有承插孔，太陽能集熱管(2)開口插入承插孔內，太陽能集熱管(2)開口端向下由密封蓋密封，中體(3)由上覆板和下履板固定連接而成，密封蓋底部設計有突出的法蘭盤，法蘭盤固定與中體(3)的下履板上，太陽能集熱管(2)內設計有進水管和出水管；相鄰太陽能集熱管內的進水管和出水管從密封蓋穿出後依次相串連，其兩端分別與進水總管(4)與出水總管(6)相連；出水總管(6)上連接有洩壓排氣用安全閥(7)。
2.根據權利要求1所述的一種太陽能熱水器，其特徵在於密封蓋與太陽能集熱管(2) 採用插接式結構，密封蓋外層管狀壁包覆真空管外，其高度超出中體(3)的上覆板表面。
3.根據權利要求1或2所述的一種太陽能熱水器，其特徵在於太陽能集熱管(2)的 首管和末管的高度較中管高，中管為多根；首管和與其依次相鄰的第一中管、第二中管內的 進水管高度較真空管管身略低，出水管高度為進水管中部；第一中管及第二中管進水管管 體頂端封閉，管身上開有均勻分布的噴流孔；其餘中管及末管內出水管高度較太陽能集熱 管管身略低，而進水管高度位於真空管底部。
4.根據權利要求3所述的一種太陽能熱水器，其特徵在於在太陽能集熱管(2)的首 管及第一中管內設計有金屬集熱管，其管徑及高度較真空管略小，其封閉端向上，其開口端 亦由密封蓋密封，金屬集熱管外塗有吸熱材料，真空管透明。
5.根據權利要求2所述的一種太陽能熱水器，其特徵在於太陽能集熱管(2)的首管 和末管的高度較中管高，中管為多根；首管內的進水管高度較真空管管身略低，出水管高度 為進水管中部，中管及末管內出水管高度較太陽能集熱管管身略低，而進水管高度位於真 空管底部。
6.根據權利要求5述的一種太陽能熱水器，其特徵在於在所有太陽能集熱管的真空 管內都設計有金屬集熱管，金屬集熱管管徑及高度較真空管略小，其封閉端向上，其開口端 亦由密封蓋密封；金屬集熱管外塗有吸熱材料，真空管透明。
7.根據權利要求4或6所述的一種太陽能熱水器，其特徵在於在太陽能集熱管的首 管的出水管和未管的進水管底部都連接有三通接頭，兩三通接頭的側口分別與第一中管的 進水管和末管的相鄰中管的出水管相連，三通接頭的上口與首管出水管和未管進水管相 連，三通接頭的下口由絲堵(7. 2)密封，絲堵中部穿有電加熱棒(7. 1)，電加熱棒(7. 1)的工 作部位於首管出水管或末管進水管的管腔內。
8.根據權利要求7所述的一種太陽能熱水器，其特徵在於它還包括一室內加熱器，室 內加熱器包括固定連接的外殼(12. 1)和底蓋(12. 7)，其腔內為由保溫材料包裹的大直徑 加熱器真空管(12. 2)，加熱器真空管(12. 2)下部由加熱器密封蓋(12. 5)封閉，加熱器進水 管(12.3)較高，加熱器出水管高度為加熱器進水管(12.3)的中部，加熱器進水管(12.3) 上開有均勻分布的噴流孔，加熱器進水管(12.3)內設計有室內電加熱棒(12.6)，加熱器出 水管(12. 4)內設計有溫度傳感器(12. 8)，加熱器進水管(12. 3)末端與出水總管(6)相連，加熱器出水管(12. 4)末端與室內出水管相連；室內還設計有溫度自動控制模塊與室內外 的電加熱棒及溫度傳感器相連。
9.根據權利要求8所述的一種太陽能熱水器，其特徵在於金屬集熱管中部加工有可 增加吸熱面積的加強筋。
專利摘要一種太陽能熱水器，它包括頂託、支撐架和太陽能集熱管，太陽能集熱管頂部插入頂託上的承插孔內，太陽能熱水器的下部為保溫底託，頂託和保溫底託由固定架組合一體，太陽能集熱管為倒置結構，中體上開有承插孔，太陽能集熱管開口插入承插孔內，太陽能集熱管開口端向下由密封蓋密封，太陽能集熱管內設計有進水管和出水管；相鄰太陽能集熱管內的進水管和出水管從密封蓋穿出後依次相串聯，玻璃管內的存水通過逐個管頂水式設計，後一管比前一管更熱，只要太陽能集熱管安夠量的話24小時隨時都有熱水。且每天都換成乾乾淨淨的新水，大大提高了居民的衛生水平。
文檔編號F24J2/04GK201706718SQ20102017560
公開日2011年1月12日 申請日期2010年4月21日 優先權日2010年4月21日
發明者林慶棟 申請人:林慶棟