新型真空管太陽能熱水器的製作方法
2023-06-06 15:46:21
專利名稱：新型真空管太陽能熱水器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種真空管太陽能熱水器，特別是一種新型真空管太陽能熱水器，適用於為千家萬戶提供洗澡和生活洗滌用熱水。
市場上出售的全玻璃真空管太陽能熱水器就是這種形式之一，但由於全玻璃真空集熱管口部與水箱內膽之孔用密封圈直接連接，因此從在結構上帶來了嚴重缺點全玻璃真空管熱水器耐冷熱水衝擊性能較差，容易炸管；如果全玻璃真空集熱管意外破碎一支，水箱內幾十公升水均由此漏光，致使太陽能熱水器不能繼續運行；在-18℃到-50℃環境溫度下，真空管凍裂；真空管內產生水垢，沉積水鏽，傳熱效果會逐漸衰退老化，熱效率不穩定。
市場上現有的熱壓式熱管真空管太陽能熱水器雖然可克服上述缺點，但其製造成本高。
本發明的目的是要提供一種新型真空管太陽能熱水器，其優點是不炸管，耐冷熱水衝擊；不凍裂，在-18℃到-50℃下真空集熱管不凍裂；不漏水，若真空集熱管意外破碎一支，水箱不漏水，熱水器繼續運行，安全可靠；管內不結水垢，不沉積水鏽，熱效率穩定，不但能克服全玻璃真空管太陽能熱水器所存在的嚴重缺點，而且能繼承全玻璃真空集熱管的全部優點塗層太陽吸收率高；發射率低；真空絕熱；並且熱效率比全玻璃真空管熱水器有所提高，比熱壓式熱管真空管太陽能熱水器其造價大幅度降低。
本發明是這樣實現的新型真空管太陽能熱水器是由水箱，全玻璃真空集熱管、反光板、支架、尾託、尾座、等主要零部件組成，其水箱是由內膽、外殼、保溫層、進水管接頭、出水管接頭組成，其特徵是在水箱的內膽裡有一輸送液態防凍傳熱介質的小聯集箱，在內膽與小聯集箱其孔之間裝有一組平行金屬管，金屬管的上端有45°的斜面，並頂於小聯集箱的內腔上壁，金屬管的外壁與內膽和小聯集箱其孔通過密封件密封連接，金屬管的下埠部外壁與矽橡膠連接套管的上孔密封連接，連接套管的下孔與全玻璃真空集熱管的口部外壁密封連接，在小聯集箱兩端分別裝有進液管和出液管，並與液態防凍傳熱介質補給箱連接，在補給箱的出液管路上裝有帶繼電器的電磁閥。
下面結合附圖對本發明作進一步描述
圖1為在內膽裡有一小聯集箱的新型真空管太陽能熱水器結構示意圖。
圖2為圖1的新型真空管太陽能熱水器右視圖。
圖3與圖4為左右兩排橫向安裝的真空管太陽能熱水器其結構示意圖。
圖5為在水箱外面開有一組園孔的部位裝有小聯集箱，且金屬管上端封閉的新型真空管太陽能熱水器其結構示意圖。
圖6為圖5的新型太陽能熱水器其右視圖。
圖7為在水箱保溫層內裝有小聯集箱的新型真空管太陽能熱水器其右視圖。
圖8為沿與真空管中心線垂直平面將內膽[5]做成上下兩層的新型真空管太陽能熱水器。
圖9為在內膽內表面開孔部位焊有小水箱，開孔一面合二為一的新型真空管太陽能熱水器其結構示意圖。
圖10為圖9的新型太陽能熱水器其右視圖。
圖11為在內膽內表面部位焊有小聯集箱，開孔一面合二為一，其上面和左右兩面加工有帶翅片的新型真空管太陽能熱水器其右視圖。
圖12為小聯集箱上壁焊有上端封閉的金屬管的熱水器其右視圖。
圖13為小聯集上下兩壁開有同心園孔的熱水器其結構示意圖。
圖14為金屬管、內膽、小聯集箱和帶金屬管帽的全玻璃真空集熱管，通過大小矽橡密封圈密封連接的新型真空管太陽能熱水器其局部結構示意圖。
圖15和圖16為金屬管、內膽、小聯集箱和帶金屬管帽的全玻璃真空集熱管，通過內外螺套密封連接的新型真空管太陽能熱水器其局部結構示意圖。
圖17為金屬管與小聯集箱之孔密封焊接後，通過矽橡膠連接套管，將全玻璃真空集熱管與金屬內膽之孔三者密封連接的新型太陽能熱水器其局部結構示意圖。
這種新型真空管太陽能熱水器，由水箱[4]、真空集熱管[2]、反光板[12]、支架[3]、尾座[13]和尾託[1]等主要零部件組成，其水箱[4]由內膽[5]、外殼[6]、保溫層[10]、進水管接頭[18]，出水管接頭[9]等主要零部件組成，其結構特徵是在內膽[5]裡，有一輸送液態防凍傳熱介質的小聯集箱[8]，在小聯集箱[8]的一端，有進液管接頭[17]，通過導管[17A]與補給箱[17B]其出液管接頭[17C]連接，在輸液管路[17A]上，裝有帶繼電器的電磁閥[17F]，在小聯集箱[8]的另一端裝有出液管接頭[7]，通過導管[17I]與補給箱[17B]的進液管接頭[17D]連接，在補給箱[17B]內裝有液態傳熱介質，在高寒地區採用防凍液作為傳熱介質，在不結冰地區則直接採用清潔水作為傳熱介質，補給箱[17B]內裝有液位傳感器[17E]，而液位傳感器[17E]和液位顯示器電連接(可從電器生產廠家訂購)，在內膽[5]和小聯集箱[8]其孔之間，有一組平行金屬管[15]，呈可拆裝型密封連接，金屬管[15]上埠部有45°斜面，並頂在小聯集箱[8]的內腔上壁，金屬管[15]對應部位的外壁與小聯集箱[8]之孔以及金屬管[15]對應部位的外壁與內膽[5]之孔分別通過密封圈[16]密封連接，金屬管[15]的下埠部外壁與矽橡膠連接套管[21B]其上孔過盈配合而密封連接，連接套管[21B]上部臺階的外壁與外殼[6]之孔非密封型連接，連接套管[21B]的臺肩[20]與外殼[6]之孔其端面緊貼，連接套管[21B]的下孔與全玻璃真空集熱管[2]的口部外壁過盈配合而密封連接，連接套管[21B]的芯子[19]與全玻璃真空集熱管[2]的口部內壁過盈配合而密封連接。
這種新型真空管太陽能熱水器，其結構特徵是除做成單排(含橫向和縱向)安裝的真空管太陽能熱水器[35A]外，或做成左右兩排橫向安裝的真空管太陽能熱水器[35B]，金屬管[15]和全玻璃真空集熱管[2]其中心線與水平線之間有一小傾斜角α＝5°～10°，而水箱[4]開有一組園孔的金屬箱壁(含小聯集箱[8]之壁、內膽[5]之壁和外殼[6]之壁)與金屬管[15]和全玻璃真空集熱管[2]其中心線垂直。
這種新型真空管太陽能熱水器，其結構特徵是除在內膽[5]裡裝有小聯集箱[8]外，或在外殼[6]其開有一組圓孔部位(含其內表面或外表面)制有小聯集箱[8]，在小聯集箱[8]內腔上下兩壁各開有一組同心園孔，並在小聯集箱[8]的外面另裝有由兩半組合的保溫層[10A]和外殼[6A]。
這種新型真空管太陽能熱水器，其結構特徵是除在內膽[5]裡裝有小聯集箱[8]外，或在外殼[6]開有一組圓孔對面的外殼[6]部位(含內表面或外表面)制有小聯集箱[8]。
這種新型真空管太陽能熱水器，其結構特徵是除在內膽[5]裡，有一小聯集箱[8]外，或在與全玻璃真空集熱管中心線垂直的平面上焊有一隔板[5C]，將內膽[5]分成上、下兩層，開有一組圓孔的下層[5A]用作輸送液態防凍傳熱介質的小聯集箱，其上層[5B]用作被加熱水箱。
這種新型真空管太陽能熱水器，其結構特徵是除在內膽[5]裡裝有小聯集箱[8]，並且其開有一組圓孔的一面分開外，或在內膽[5]開孔部位(含內膽[5]內表面或外表面)焊有小聯集箱[8]，其開孔的一面，合二為一，共有一組圓孔。
這種新型真空管太陽能熱水器，其結構特徵是在內膽[5]開有一組圓孔的部位，(含內表面或外表面)焊有的小聯集箱[8]，其上表面除不帶有傳熱翅片外，或在小聯集箱[8]的上表面和左右兩面制有傳熱翅片[8A]。
這種新型真空管太陽能熱水器，其結構特徵是在內膽[5]開有一組園孔的部位，(含內表面或外表面)焊有的小聯集箱[8]，其上表面除沒有上端封閉的金屬管[15B]外，或在小聯集箱[8]上壁開孔並焊有一組上端封閉的金屬管[15B]。
這種新型真空管太陽能熱水器，其結構特徵是內膽[5]與小聯集箱[8]其開孔的一面合二為一且僅開有一組園孔的太陽能熱水器，其真空集熱管除採用由金屬管[15]、連接套管[21B]和全玻璃真空集熱管[2]組成的金屬玻璃真空集熱管[2A]外，或直接裝有全玻璃真空集熱管[2]，全玻璃真空集熱管的口部外壁與小聯集箱[8]之孔密封連接，其口部延伸到小聯集箱[8]內腔，其上端之孔距小聯集箱[8]上壁有適當的間距，例如10～20mm。
這種新型真空管太陽能熱水器，其結構特徵是內膽[5]與小聯集箱[8]其開孔的一面合二為一且僅開有一組園孔的太陽能熱水器，其真空集熱管除採用由金屬管[15]、連接套管[21B]和全玻璃真空集熱管[2]組成的金屬玻璃真空集熱管[2A]外，或直接裝有帶金屬管帽[21A]的全玻璃真空集熱管[2B]，其金屬管帽[21A]的上部臺階其外壁與小聯集箱[8]之孔密封連接，其上端之孔距小聯集箱[8]上壁有適當的間距，例如10～20mm。
這種新型真空管太陽能熱水器，其結構特徵是其真空集熱管除採用由金屬管[15]、矽橡膠連接套管[21B]和全玻璃真空集熱管[2]組成的金屬玻璃真空集熱管[2A]外，或裝有由金屬管[15]和帶金屬管帽[21A]的全玻璃真空集熱管[2』]組成的金屬玻璃真空集熱管[2B]。
這種新型真空管太陽能熱水器，其結構特徵是真空集熱管除採用由直通的金屬管[15]、連接套管[21B]和全玻璃真空集熱管[2]組成金屬玻璃真空集熱管[2A]外，或裝有由上端封閉的金屬管[15B]、連接套管[21]和全玻璃真空集熱管[2]組成的金屬玻璃集熱管[2C]。
這種新型真空管太陽能熱水器，其結構特徵是當真空集熱管採用由金屬管[15]，矽橡膠連接套管[21B]和全玻璃真空集熱管[2]組成的金屬玻璃真空集熱管[2A]時，可利用其矽橡膠連接套管[21B]其上部臺階的外壁與金屬箱壁之孔(指內膽[5]之孔或小聯集箱[8]之孔)過盈配合而密封連接外或當真空集熱管採用帶金屬管帽的全玻璃真空集熱管[2B]時，可利用其金屬管帽[21A]的上部臺階的外壁與金屬箱壁之孔(指內膽[5]之孔或小聯集箱[8]之孔)通過密封件(指密封圈[24]或帶內外螺紋的螺套[23]與[22])密封連接，其金屬管帽[21A]的下孔與全玻璃真空集熱管[2]的口部外壁是用能耐250℃空曬溫度的粘接劑烘接成。
這種新型真空管太陽能熱水器，其結構特徵是金屬管[15]的外壁與金屬管壁之孔(指內膽[5]之孔或小聯集箱[8]之孔)除通過密封圈[16]或[24]密封連接外，或通過帶內外螺紋的螺套[23]與[22]螺紋連接，在金屬管壁之孔(指內膽[5]之孔或小聯集箱[8]之孔)上焊有帶內螺紋的螺套[23]，在金屬排管[15]對應部位的外壁焊有帶外螺紋的螺套[22]，兩者螺紋加生料帶密封連接。
這種新型真空管太陽能熱水器，其結構特徵是金屬排管[15]的外壁與金屬管壁之孔(指內膽[5]之孔或小聯集箱[8]之孔)除呈可拆裝型連接外，或金屬管[15]的外壁與金屬管壁之孔(指內膽[5]之孔或小聯集箱[8]之孔)呈固定型連接——密封焊接。
由以上實施例及其附圖不難推斷出本發明的有益效果如圖1所示，由於金屬管[15]與小聯集箱[8]之孔以及金屬管[15]和內膽[5]之孔密封連接，金屬管[15]的上端有45°斜面，並頂在小聯集箱[8]其內腔上壁，在補給箱[17B]與小聯集箱[8]之間其進液管路[17A]上裝有電磁閥[17F]，若真空集熱管[2]意外破碎一支，液態傳熱介質洩漏到其液面位於金屬管[15]上埠部斜面最低點，便不會再漏，因而能確保水箱內幾十公升水不會洩漏，當每天水箱內上冷水時，同時通過按扭開關或控制儀打開電磁閥[17F]，補給箱[17B]向小聯集箱[8]和真空集熱管[2]內自動輸送和補給液態傳熱防凍液，經設定的幾分鐘後，繼電器便使電磁閥[17F]自動關閉，當液位顯示器顯示液態防凍傳熱介質位於上限或中間位置不動時，表示真空集熱管未破碎，當液位顯示器顯示液態防凍傳熱介質位於下限時，則告示用戶有真空集熱管[2]已破碎，須要檢查並更換個別已破碎的真空集熱管[2]，卸下安全閥[17H]加注液態傳熱防凍介質，從附圖1中也可直接、毫無困難地推斷出由於真空集熱管內，走防凍液，故不結水垢；在-18℃到-50℃下不凍裂；中午水箱上冷水，因真空集熱管位於保溫層[10]內，不接觸冷水，從而不炸管，耐冷水衝擊。
補充圖18為本發明電路原理圖。
圖中17F—電磁閥；17』F—繼電器；17M—上下沉浮的動觸點；17E—液位傳感器及其定觸點；17Y1-17Y3—指示燈；17W—按扭開關；17V—電源插頭。
權利要求
1.一種新型真空管太陽能熱水器，由水箱[4]、真空集熱管[2]、反光板[12]、支架[3]、尾座[13]和尾託[1]等主要零部件組成，其水箱[4]由內膽[5]、外殼[6]、保溫層[10]、進水管接頭[18]，出水管接頭[9]等主要零部件組成，其特徵是在內膽[5]裡，有一輸送液態防凍傳熱介質的小聯集箱[8]，在小聯集箱[8]的一端，有進液管接頭[17]，通過導管[17A]與補給箱[17B]其出液管接頭[17C]連接，在輸液管路[17A]上，裝有帶繼電器[17』F]的電磁閥[17F]，在小聯集箱[8]的另一端有出液管接頭[7]，通過導管[17I]與補給箱[17B]的進液管接頭[17D]連接，在補給箱[17B]內裝有液態傳熱介質，在高寒地區採用防凍液作為傳熱介質，在不結冰地區則直接採用清潔水作為傳熱介質，補給箱[17B]裝有安全閥[17H]和液位傳感器[17E]，而液位傳感器[17E]、帶繼電器[17』F]的電磁閥[17F]和液位顯示器電連接，在內膽[5]和小聯集箱[8]其孔之間，有一組平行金屬管[15]，呈可拆裝型密封連接，金屬管[15]上埠部有45°斜面，並頂在小聯集箱[8]的內腔上壁，金屬管[15]對應部位的外壁與小聯集箱[8]之孔以及金屬管[15]對應部位的外壁與內膽[5]之孔分別通過密封圈[16]密封連接，金屬管[15]的下埠部外壁與矽橡膠連接套管[21B]其上孔過盈配合而密封連接，連接套管[21B]上部臺階的外壁與外殼[6]之孔非密封型連接，連接套管[21B]的臺肩[20]與外殼[6]之孔其端面緊貼，連接套管[21B]的下孔與全玻璃真空集熱管[2]的口部外壁過盈配合而密封連接，連接套管[21B]的芯子[19]與全玻璃真空集熱管[2]的口部內壁過盈配合而密封連接。
2.根據權利要求1所述的熱水器，其特徵是除在內膽[5]裡裝有小聯集箱[8]外，或在外殼[6]其開有一組圓孔部位制有小聯集箱[8]，在小聯集箱[8]內腔上下兩壁各開有一組同心園孔，並在小聯集箱[8]的外面另裝有由兩半組合的保溫層[10A]和外殼[6A]。
3.根據權利要求1所述的熱水器，其特徵是除在內膽[5]裡裝有小聯集箱[8]外，或在外殼[6]開有一組圓孔對面的外殼[6]部位制有小聯集箱[8]。
4.根據權利要求1所述的熱水器，其特徵是除在內膽[5]裡，有一小聯集箱[8]外，或在與全玻璃真空集熱管中心線垂直的平面上焊有一隔板[5C]，將內膽[5]分成上、下兩層，開有一組圓孔的下層[5A]用作輸送液態防凍傳熱介質的小聯集箱，其上層[5B]用作被加熱水箱。
5.根據權利要求1所述的熱水器，其特徵是除在內膽[5]裡裝有小聯集箱[8]，並且其開有一組圓孔的一面分開外，或在內膽[5]開孔部位焊有小聯集箱[8]，其開孔的一面，合二為一，共有一組圓孔。
6.根據權利要求5所述的熱水器，其特徵是在內膽[5]開有一組圓孔的部位，焊有的小聯集箱[8]，其上表面除不帶有傳熱翅片外，或在小聯集箱[8]的上表面和左右兩面制有傳熱翅片[8A]。
7.根據權利要求5所述的熱水器，其特徵是在內膽[5]開有一組園孔的部位，焊有的小聯集箱[8]，其上表面除沒有上端封閉的金屬管[15B]外，或在小聯集箱[8]上壁開孔並焊有一組上端封閉的金屬管[15B]。
8.根據權利要求4、5、6或7所述的熱水器，其特徵是在內膽[5]開有一組圓孔的部位，焊有小聯集箱[8]，其開孔的一面合二為一僅開有一組園孔的太陽能熱水器，其真空集熱管既可以採用由金屬管[15]、連接套管[21B]和全玻璃真空集熱管[2]組成的金屬玻璃真空集熱管[2A]外，或直接裝有全玻璃真空集熱管[2]，全玻璃真空集熱管的口部外壁與小聯集箱[8]之孔密封連接，其口部延伸到小聯集箱[8]內腔，其上端之孔距小聯集箱[8]上壁有適當的間距。
9.根據權利要求4、5、6或7所述的熱水器，其特徵是內膽[5]與小聯集箱[8]其開孔的一面合二為一且僅開有一組園孔的太陽能熱水器，其真空集熱管除採用由金屬管[15]、連接套管[21B]和全玻璃真空集熱管[2]組成的金屬玻璃真空集熱管[2A]外，或直接裝有帶金屬管帽[21A]的全玻璃真空集熱管[2B]，其金屬管帽[21A]的上部臺階其外壁與小聯集箱[8]之孔密封連接，其上端之孔距小聯集箱[8]上壁有適當的間距。
10.根據權利要求1、2、3、4、5、6或7所述的熱水器，其特徵是除做成單排安裝的真空管太陽能熱水器[35A]外，或做成左右兩排橫向安裝的真空管太陽能熱水器[35B] 。
全文摘要
本發明公開了一種新型真空管太陽能熱水器,有助於太陽能與建築一體化,能為千家萬戶提供洗澡和洗滌用熱水。它由水箱、真空集熱管、支架、尾託等零部件組成,其特徵是在內膽裡有一輸送液態防凍傳熱介質的聯集管,在內膽與聯集管之間焊有一組平行金屬管,該管下部外壁與連接套管上孔密封連接,連接套管下孔與真空集熱管密封連接,在真空集熱管下方裝有反射板。其優點是不炸管、不凍裂、不漏水、運行安全可靠、管內不結水垢、熱效率和技術性能比真空管熱水器先進。
文檔編號F24J2/05GK1366163SQ0113061
公開日2002年8月28日 申請日期2001年8月15日 優先權日2001年1月16日
發明者王徵 申請人:王徵