太陽能相變蓄熱熱水器的製作方法

2023-05-22 18:22:31 3

專利名稱：太陽能相變蓄熱熱水器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能熱水器，特別是涉及一種太陽能相變蓄熱熱水器。
背景技術：
—種現有技術的太陽能熱水器包括集熱器、保溫水箱、連接管道和支架，保溫水箱 設置在支架的頂端，集熱器設置在支架的前側，集熱器中的真空管傾斜插裝在支架前側下 部的託盒和保溫水箱之間，連接管道設置在集熱器及保溫水箱內，用以將熱水從集熱器輸 送到保溫水箱、將冷水從保溫水箱輸送到集熱器，這種太陽能熱水器的缺點是，含保溫水 箱，使得熱水器體積大，安裝不方便，而且受天氣或季節變化影響大，供熱不穩定。 另一種現有技術是另一種現有技術是中國專利申請200710156133. 8披露的"即 熱式太陽能熱水器"包括太陽能集熱管和構件支架，數個太陽能集熱管排列在構件支架上， 連體管中置SU形串聯裝置件，太陽能集熱管插在SU形串聯裝置件的U形口 ，太陽能集熱管 內的內流管插在SU形串聯裝置件的S形通道中，SU形串聯裝置件首尾相接，第一個SU形 串聯裝置件首端接進水接口 ，最後一個SU形串聯裝置件尾端接出水接口 。這種即熱式太陽 能熱水器不需要保溫水箱，安裝方便，但是蓄積熱能差，不適合夜間、陰雨天使用，太陽能利 用率低。 還有一種現有技術是中國專利ZL 200620054881. 6披露的"相變蓄能太陽能熱水 器"，包括設置在支架上的真空管和蓄水桶，蓄水桶為外桶和內桶通過套蓋固定套合一體構 成，內桶與外桶之間有保溫層，內桶與真空管相連通，內桶內設置有蓄能換熱內膽，該內膽 內有蓄能換熱介質。該太陽能熱水器採用相變材料進行蓄熱，蓄熱能力強，太陽能利用率 高，供熱穩定，但是該太陽能熱水器仍包含蓄水桶，體積大，安裝位置受限制，安裝起來也非 常不方便，不能很好地推廣應用。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種太陽能相變蓄熱熱水器，無需蓄水箱，安裝方便，太 陽能利用率高，供熱穩定。 為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是一種太陽能相變蓄熱熱水器，包括 數個太陽能集熱管、進水管、出水管、保溫層和數個相變蓄熱器； 各相變蓄熱器設置在各太陽能集熱管內； 所述進水管套在出水管內； 所述出水管與相變蓄熱器連接； 所述保溫層包於出水管、太陽能集熱管和出水管的連接口以及太陽能集熱管上端 的外部。 上述太陽能相變蓄熱熱水器，其中，所述進水管由進水總管與數個導流管連接貫 通構成； 所述出水管由出水總管與數個換熱管連接貫通構成；[0013] 各換熱管設置在各相變蓄熱器中；所述各導流管置於各換熱管內，進水總管設置 在出水總管內； 所述出水總管包在保溫層內。 上述太陽能相變蓄熱熱水器，其中，所述太陽能集熱管由外玻璃管、內玻璃管組
成，所述外玻璃管和內玻璃管均一端封閉，另一端開口，內、外玻璃管和同向相套，在開口端
內、外玻璃管和熔接形成一真空腔，所述外玻璃管和內玻璃管均呈"U"型。 上述太陽能相變蓄熱熱水器，其中，所述相變蓄熱器包括固定端蓋、管體、緊固端
蓋和相變材料，所述管體兩端開口 ，所述固定端蓋設置在管體的一端，該固定端蓋與太陽能
集熱管的封閉端相對應，所述緊固端蓋設置在管體的另一端，所述相變材料置入管體內。 上述太陽能相變蓄熱熱水器，其中，所述緊固端蓋焊接在管體上。 上述太陽能相變蓄熱熱水器，其中，所述相變蓄熱器的管體連接緊固端蓋的一端
為收縮口，所述緊固端蓋卡在管體的收縮口內，所述緊固端蓋與管體的收縮口之間設有彈
性密封圈，形成緊固端蓋與管體的收縮口彈性收縮連接。 上述太陽能相變蓄熱熱水器，其中，所述固定端蓋由尾端蓋和數個支架組成，所述 數個支架垂直設置在尾端蓋的一側面，或者數個支架垂直設置在管體下部的內壁上，所述 支架撐託著換熱管。 上述太陽能相變蓄熱熱水器，其中，其特徵在於，所述緊固端蓋包括首端蓋、彈性 密封圈、擋環、密封脂和壓緊蓋，所述首端蓋一端的內壁上設有突臺，其另一端的外壁上設 有凹槽，首端蓋設有突臺的一端與管體連接，所述壓緊蓋插接在首端蓋外壁上的凹槽內，所 述彈性密封圈和擋環以相間隔的方式疊加在首端蓋的突臺與壓緊蓋之間，所述密封脂填充 於彈性密封圈、擋環以及換熱管之間的間隙內。 上述太陽能相變蓄熱熱水器，其中，所述換熱管為一端封閉、另一端開口，所述換
熱管的封閉端置入相變蓄熱器內，該封閉端位於數個支架間，並與相變蓄熱器的尾端蓋設
有間隙，所述換熱管的開口端的外表面設有接口 ，該接口與出水總管連接。 上述太陽能相變蓄熱熱水器，其中，所述換熱管與緊固端蓋相對應的部位與緊固
端蓋的彈性密封圈滑動連接。 本實用新型由於採用上述技術方案，使之與現有技術相比，具有以下優點和積極 效果 1 、本實用新型太陽能相變蓄熱熱水器由於將相變材料置入太陽能集熱管內，蓄熱 能力強，無需蓄水箱就能很好地滿足供水要求，因此，本實用新型太陽能相變蓄熱熱水器體 積小，安裝方便。 2、本實用新型太陽能相變蓄熱熱水器由於採用相變材料蓄熱，吸熱效率高，蓄熱 密度大，大大提高了太陽能熱水器的太陽能利用率，而且供熱穩定。 3、本實用新型太陽能相變蓄熱熱水器由於相變蓄熱器的緊固端蓋設有密封脂，使 換熱管與相變蓄熱器滑動連接，當太陽能過剩、相變材料過熱時，相變蓄熱器管體內的高壓 力能推動換熱管向外移動，釋放出高壓力，完成過熱卸載，大大提高了太陽能相變蓄熱熱水 器的安全性能，能有效防止相變材料過熱。
圖1是本實用新型太陽能相變蓄熱熱水器的結構示意圖。
圖2是本實用新型中太陽能集熱管的結構示意圖。 圖3是本實用新型中相變蓄熱器第一實施例的結構示意圖。 圖4是本實用新型中相變蓄熱器第二實施例的結構示意圖。 圖5是本實用新型中太陽能集熱管、相變蓄熱器、換能管和導流管組合的結構示 意圖。
具體實施方式
以下參見附圖具體說明本實用新型的較佳實施方式 參見圖l，一種太陽能相變蓄熱熱水器，包括數個太陽能集熱管1、數個相變蓄熱 器2、進水管、出水管和保溫層3 ; 各相變蓄熱器2設置在各太陽能集熱管1內； 所述進水管由進水總管51與數個導流管52連接貫通構成； 所述出水管由出水總管41與數個換熱管42連接貫通構成； 各換熱管42設置在各相變蓄熱器2中；所述各導流管52置於各換熱管42內，進 水總管51設置在出水總管41內； 所述保溫層包於出水總管41、太陽能集熱管1和出水總管41的連接口以及太陽能 集熱管1上端的外部。 參見圖2，所述太陽能集熱管1由外玻璃管11、內玻璃管12組成，所述外玻璃管11 和內玻璃管12均一端封閉，另一端開口，內、外玻璃管12和11同向相套，在開口端內、外玻 璃管12和11熔接形成一真空腔14。所述外玻璃管11和內玻璃管12均呈"U"型。 參見圖3，所示為相變蓄熱器2的第一實施例，所述相變蓄熱器2包括固定端蓋 21、管體22、緊固端蓋23和相變材料6，所述管體22兩端開口，所述固定端蓋21設置在管 體22的一端，該固定端蓋21與太陽能集熱管1的封閉端相對應，所述緊固端蓋23設置在 管體22的另一端，所述相變材料6置入管體22內。 所述固定端蓋21由尾端蓋24和數個支架25組成，所述數個支架25垂直設置在 管體22下部的內壁上，所述支架25撐託著換熱管42。 所述支架25可為圓環或叉狀。 所述相變蓄熱器2的管體22連接緊固端蓋23的一端為收縮口 ，所述緊固端蓋23 卡在管體22的收縮口內，所述緊固端蓋23與管體22的收縮口之間設有彈性密封圈20，形 成緊固端蓋23與管體22的收縮口彈性收縮連接。 所述緊固端蓋23包括首端蓋26、彈性密封圈27、擋環28和壓緊蓋30，所述首端蓋 26 —端的內壁上設有突臺，其另一端的外壁上設有凹槽，首端蓋26設有突臺的一端與管體 22連接，所述壓緊蓋30插接在首端蓋26外壁上的凹槽內，所述彈性密封圈27和擋環28以 相間隔的方式疊加在首端蓋26的突臺與壓緊蓋30之間。 在彈性密封圈27、擋環28以及換熱管42之間的間隙內還可以填充密封脂29。 參見圖4，所示為相變蓄熱器2的第二實施例，實施例二與實施例一的區別在於， 所述數個支架25垂直設置在尾端蓋24的一側面；所述緊固端蓋23焊接在管體22上。[0047] 參見圖5，所述相變蓄熱器2設置在太陽能集熱管1的內玻璃管12內，所述相變蓄 熱器2與內玻璃管12的內表面之間設有間隙。 所述換熱管42為一端封閉、另一端開口的直管，所述換熱管42的封閉端43置入 相變蓄熱器2內，該封閉端43位於數個支架25間，並與相變蓄熱器2的尾端蓋24設有間 隙，所述換熱管42的開口端44的外表面設有接口 45，該接口 45與出水總管41連接。 所述換熱管42可通過其接口 45與出水總管41快速裝配，因此，安裝、拆卸非常方 便。 所述換熱管42與緊固端蓋23相對應的部位與緊固端蓋23的彈性密封圈27滑動 連接。 所述導流管52為兩端均開口的直管道，該導流管52插入換熱管42內，並與換熱 管42的封閉端43設有間隙。 導流管52插入換熱管42內形成了水的山型流道，增大了換熱面積，使換熱比較均 勻。 所述相變材料6置於相變蓄熱器2的管體22內，填充管體22的內表面與換熱管 42之間的間隙。 相變材料6置於管體22內，避免了相變材料6與外界大氣接觸造成材料變性、大 氣汙染的問題，而且還能防止相變材料6洩露。 所述相變材料6可以為水化物、石蠟或瀝青。 本實用新型太陽能相變蓄熱熱水器的工作原理是太陽能集熱管1吸收太陽能並 將太陽能轉化成熱能，熱能經管體22傳遞給相變材料6，相變材料6貯存熱能，冷水由進水 總管51流入各導流管52，此時，相變材料6將貯存的熱能釋放出來，釋放出的熱能經換熱管 42傳遞給導流管52導入的冷水，冷水吸熱後變成熱水，熱水經換熱管42流入出水總管41， 向外供熱水。 本實用新型太陽能相變蓄熱熱水器將相變材料置入太陽能集熱管內，由於相變材 料蓄熱能力強，無需蓄水箱就能很好地滿足供水要求，因此，本實用新型太陽能相變蓄熱熱 水器體積小，安裝方便。 本實用新型太陽能相變蓄熱熱水器採用相變材料蓄熱，吸熱效率高，蓄熱密度高， 大大提高了太陽能利用率，穩定了太陽能集熱管內溫度。 當太陽能過剩時，相變材料會過熱，導致相變蓄熱器管體內壓力不斷上升，若不斷 上升的壓力無法及時釋放，會帶來安全隱患，而本實用新型太陽能相變蓄熱熱水器中相變 蓄熱器的緊固端蓋設有密封脂，使換熱管與相變蓄熱器滑動連接，當太陽能過剩、相變材料 過熱時，相變蓄熱器管體內的高壓力能推動換熱管向外移動，釋放出高壓力，完成過熱卸 載，因此，本實用新型太陽能相變蓄熱熱水器的安全性能大大提高，能有效防止相變材料過 熱。
權利要求一種太陽能相變蓄熱熱水器，包括數個太陽能集熱管(1)、進水管、出水管和保溫層(3)，其特徵在於，還包括數個相變蓄熱器(2)；各相變蓄熱器(2)設置在各太陽能集熱管(1)內；所述進水管套在出水管內；所述出水管與相變蓄熱器(2)連接；所述保溫層包於出水管、太陽能集熱管(1)和出水管的連接口以及太陽能集熱管(1)上端的外部。
2. 如權利要求1所述的太陽能相變蓄熱熱水器，其特徵在於，所述進水管由進水總管 (51)與數個導流管(52)連接貫通構成；所述出水管由出水總管(41)與數個換熱管(42)連 接貫通構成；各換熱管(42)設置在各相變蓄熱器(2)中；所述各導流管(52)置於各換熱管(42)內， 進水總管(51)設置在出水總管(41)內； 所述出水總管(41)包在保溫層(3)內。
3. 如權利要求l所述的太陽能相變蓄熱熱水器，其特徵在於，所述太陽能集熱管(l)由 外玻璃管(1D、內玻璃管(12)組成，所述外玻璃管(11)和內玻璃管(12)均一端封閉，另一 端開口，內、外玻璃管(12)和(11)同向相套，在開口端內、外玻璃管(12)和(11)熔接形成 一真空腔(14)，所述外玻璃管(11)和內玻璃管(12)均呈"U"型。
4. 如權利要求2所述的太陽能相變蓄熱熱水器，其特徵在於，所述相變蓄熱器(2)包括 固定端蓋(21)、管體(22)、緊固端蓋(23)和相變材料(6)，所述管體(22)兩端開口，所述固 定端蓋(21)設置在管體(22)的一端，該固定端蓋(21)與太陽能集熱管(1)的封閉端相對 應，所述緊固端蓋(23)設置在管體(22)的另一端，所述相變材料(6)置入管體(22)內。
5. 如權利要求4所述的太陽能相變蓄熱熱水器，其特徵在於，所述緊固端蓋(23)焊接 在管體(22)上。
6. 如權利要求4所述的太陽能相變蓄熱熱水器，其特徵在於，所述相變蓄熱器(2)的 管體(22)連接緊固端蓋(23)的一端為收縮口，所述緊固端蓋(23)卡在管體(22)的收縮 口內，所述緊固端蓋(23)與管體(22)的收縮口之間設有彈性密封圈(20)，形成緊固端蓋 (23)與管體(22)的收縮口彈性收縮連接。
7. 如權利要求4所述的太陽能相變蓄熱熱水器，其特徵在於，所述固定端蓋(21)由尾 端蓋(24)和數個支架(25)組成，所述數個支架(25)垂直設置在尾端蓋(24)的一側面，或 者數個支架(25)垂直設置在管體(22)下部的內壁上，所述支架(25)撐託著換熱管(42)。
8. 如權利要求4所述的太陽能相變蓄熱熱水器，其特徵在於，其特徵在於，所述緊固端 蓋(23)包括首端蓋(26)、彈性密封圈(27)、擋環(28)、密封脂(29)和壓緊蓋(30)，所述首 端蓋(26) —端的內壁上設有突臺，其另一端的外壁上設有凹槽，首端蓋(26)設有突臺的一 端與管體(22)連接，所述壓緊蓋(30)插接在首端蓋(26)外壁上的凹槽內，所述彈性密封 圈(27)和擋環(28)以相間隔的方式疊加在首端蓋(26)的突臺與壓緊蓋(30)之間，所述 密封脂(29)填充於彈性密封圈(27)、擋環(28)以及換熱管(42)之間的間隙內。
9. 如權利要求7所述的太陽能相變蓄熱熱水器，其特徵在於，所述換熱管(42)為一端 封閉、另一端開口，所述換熱管(42)的封閉端(43)置入相變蓄熱器(2)內，該封閉端(43) 位於數個支架(25)間，並與相變蓄熱器(2)的尾端蓋(24)設有間隙，所述換熱管(42)的開口端(44)的外表面設有接口 (45)，該接口 (45)與出水總管(41)連接。
10.如權利要求8所述的太陽能相變蓄熱熱水器，其特徵在於，所述換熱管(42)與緊固 端蓋(23)相對應的部位與緊固端蓋(23)的彈性密封圈(27)滑動連接。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽能相變蓄熱熱水器，包括多根太陽能集熱管、進水管、出水管、保溫層和多根相變蓄熱器；各相變蓄熱器設置在各太陽能集熱管內；所述進水管套在出水管內；所述出水管與相變蓄熱器連接；所述保溫層包於出水管、太陽能集熱管和出水管的連接口以及太陽能集熱管上端的外部。本實用新型太陽能相變蓄熱熱水器由於將相變材料置入太陽能集熱管內，蓄熱能力強，無需蓄水箱就能很好地滿足供水要求，因此，本實用新型太陽能相變蓄熱熱水器體積小，安裝方便。
文檔編號F24J2/24GK201463341SQ20092006957
公開日2010年5月12日 申請日期2009年3月27日 優先權日2009年3月27日
發明者蘇樹強 申請人:上海錦立新能源科技有限公司