集熱管、太陽能集熱器及太陽能熱水器的製作方法
2023-10-29 19:59:17 1
專利名稱：集熱管、太陽能集熱器及太陽能熱水器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種集熱管、包括集熱管的太陽能集熱器以及使用集熱管的太陽
能熱水器。
背景技術：
現有的集熱管主要有全玻璃真空集熱管，主要採用直插式安裝，優點是成本低，缺點是不承壓；其內管內與水箱相通，內管走水，易結垢；在高溫時上水易炸管；破損後漏水。而能承壓的集熱管主要有熱管集熱管和U型管集熱管，優點是承壓，缺點是成本高。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種能承壓、價格又比熱管集熱管和U型管集熱管低的集熱管。 該集熱管，包括玻璃真空管和一端開口的金屬管，金屬管的封閉端伸入到玻璃真
空管內，在玻璃真空管內管的內壁與金屬管的外壁之間設置有導熱材料。 其工作原理是玻璃真空管吸收太陽能後轉變為熱能，通過內管的內壁經導熱材
料傳給金屬管(如銅管、不鏽鋼管、鋁管、鋁合金管、鍍鋅管或其他金屬管，或者基體為低碳
鋼的搪瓷)，進而加熱金屬管內的水。導熱材料是為了提高玻璃真空管向金屬管的傳熱效率。 本集熱管的有益效果1、金屬管內走水，能承壓；2、玻璃真空管內不走水，不結垢；3、使用壽命長；4、在玻璃真空管高溫時上水，玻璃真空管也不會炸管；5、玻璃真空管內不走水，玻璃真空管破損後不漏水。 導熱材料可以是分別與金屬管的外壁和玻璃真空管內管的內壁接觸的固體導熱材料(如導熱翅片)，也可以是液體導熱材料(如導熱油)，還可以是填充於金屬管的外壁和玻璃真空管內管的內壁之間的導熱矽脂。導熱材料還可以是同時設置在金屬管的外壁和玻璃真空管內管的內壁之間的固體導熱材料和液體導熱材料，固體導熱材料分別與金屬管
的外壁和玻璃真空管內管的內壁接觸；固體導熱材料設置在液體導熱材料中。導熱材料如果同時為固體導熱材料和液體導熱材料，傳熱效果更好。 本實用新型同時提供一種採用上述集熱管的太陽能集熱器，它包括多個上述的集熱管，各集熱管中的金屬管開口端並聯與一集管相通。該太陽能集熱器使用在太陽能熱水器上時，集管的兩端分別直接或間接與太陽能熱水器的水箱相通。金屬管內的水經集管再與太陽能熱水器水箱內的水循環，從而加熱水箱內的水。 作為對上述太陽能集熱器的進一步改進，各集熱管中的金屬管開口端與集管可以是固定連接(如焊接)，也可以是可拆卸連接(如卡口連接、螺紋連接)。可拆卸連接的優點是可將金屬管從集管上拆卸下來，便於清洗金屬管。 作為對上述太陽能集熱器的進一步改進，它還包括內部設置保溫層的聯箱，集管穿過聯箱內的保溫層。[0011] 本實用新型同時提供一種採用上述太陽能集熱器的一種太陽能熱水器，其包括水箱和所述的太陽能集熱器，集管兩端分別直接或間接與水箱相通。太陽能集熱器的集管內的水再與太陽能熱水器水箱內的水循環，從而加熱水箱內的水。最好集管兩端分別通過集熱器進水管和集熱器出水管與水箱相通；在集熱器進水管上設置有循環泵。通過循環泵使得集管與水箱內的水強制循環，集管內的熱水進水水箱，冷水由水箱流入集管，從而加熱水箱內的水。 本實用新型同時提供一種使用上述集熱管的緊湊式太陽能熱水器，包括水箱和所述的集熱管，集熱管中的金屬管開口端與水箱相通。金屬管內的水與水箱內的水形成自然對流，即金屬管內的熱水上浮至水箱，冷水由水箱流入金屬管內，從而加熱水箱內的水。金屬管開口端與水箱之間可以是固定連接(如焊接)，也可以是可拆卸連接(如卡口連接、螺紋連接)。可拆卸連接的優點是可將金屬管從水箱上拆卸下來，便於清洗金屬管。
圖1是緊湊式太陽能熱水器的示意圖。 圖2是圖1中的集熱管的截面放大圖。 圖3是圖1中的集熱管與水箱的第一種連接結構示意圖。 圖4是集熱管與水箱的第二種連接結構示意圖。 圖5是集熱管與水箱的第三種連接結構示意圖。 圖6是集熱管與水箱的第四種連接結構示意圖。 圖7是集熱管與水箱的第四種連接結構示意圖。 圖8是分體式太陽能熱水器的示意圖。 圖9是另一種分體式太陽能熱水器的示意圖。
具體實施方式
[0022] 實施例1 參見圖2的集熱管5，不鏽鋼管1下端封閉，上端開口 ；不鏽鋼管1伸入到玻璃真空管2的內管21內。玻璃真空管2的內管21與外管22之間成真空。導熱翅片3設置在玻璃真空管內管的內壁與不鏽鋼管的外壁之間，並分別與它們接觸。 參見圖1的緊湊式太陽能熱水器，水箱6和集熱管5設置在支架7。集熱管成傾斜狀，不鏽鋼管1上端開口端與水箱的側下部以可拆卸密封方式(如螺紋連接)相通。[0025] 集熱管吸收太陽能後轉變為熱能，通過內管的內壁傳給導熱翅片，再由導熱翅片傳給不鏽鋼管，並加熱不鏽鋼管內的水，通過自然對流，不鏽鋼管內的熱水上浮至水箱，冷水由水箱流入不鏽鋼管，從而加熱水箱內的水。 參見圖1、3，不鏽鋼管1開口端的外周設置有用於與水箱6密封相連的外螺紋30。水箱的內膽18上設置有與外螺紋30相配的內螺紋。在內膽的突出端部與不鏽鋼管開口端的端部之間設置矽膠密封圈19。集熱管中的不鏽鋼管開口端與水箱通過螺紋形成密封連接。 圖4是集熱管5與水箱的第二種連接結構示意圖。不鏽鋼管開口端的內壁設置有用於與水箱密封相連的內螺紋29。水箱的內膽18上設置有與內螺紋29相配的外螺紋。在內膽的突出端部與不鏽鋼管開口端之間設置矽膠密封圈19。集熱管中的不鏽鋼管開口端與水箱通過螺紋形成密封連接。 圖5是集熱管5與水箱的第三種連接結構示意圖。不鏽鋼管開口端的外周有翻邊27，內徑略大於翻邊外徑的鎖緊螺母20與水箱突出部上的外螺紋連接，在內膽的突出端部與翻邊之間設置矽膠密封圈19。通過螺紋連接使得不鏽鋼管開口端與水箱形成密封連接。[0029] 圖6是集熱管5與水箱的卡口連接結構示意圖。該結構與卡口燈與燈座的連接結構雷同。在內膽的突出端上開有對稱的螺旋槽31，在不鏽鋼管開口端的外周上設置突出的卡入腳32。在內膽的突出端部與不鏽鋼管開口端之間設置矽膠密封圈19。通過卡入腳32旋入螺旋槽31，而使得集熱管壓緊在內膽上，形成密封連接。 圖7是集熱管5與水箱的以焊接方式固定連接的結構示意圖。集熱管5中的不鏽鋼管1的開口端周邊與水箱6的內膽相焊接。不鏽鋼管與水箱相通。[0031] 實施例2 參見圖8所示分體式太陽能熱水器，包括水箱6，集管11的一端與水箱底部相通，另一端伸入到水箱內部。多根集熱管5中的不鏽鋼管開口端並聯與一集管11相通。[0033] 上述的集熱管與水箱的各種連接結構也可適用於集熱管與集管的連接。[0034] 實施例3 參見圖9的分體式太陽能熱水器，它包括太陽能集熱器8，水箱9、循環泵10。太陽能集熱器8包括多個集熱管5、集管11、聯箱12。各集熱管中的金屬管開口端通過螺紋密封聯接在集管11上，並與集管11相通。聯箱內部設置保溫層13，集管穿過聯箱內的保溫層。[0036] 集管11兩端分別通過集熱器進水管14和集熱器出水管15與水箱9相通；在集熱器進水管14上設置有循環泵10。 集熱管5吸收太陽能後轉變為熱能，通過內管的內壁傳給導熱翅片，再由導熱翅片傳給不鏽鋼管l，並加熱不鏽鋼管內的水，通過自然對流，不鏽鋼管1內的熱水上浮至太陽能集熱器的集管ll內，冷水由太陽能集熱器的集管ll流入不鏽鋼管，從而加熱集管內的水。太陽能集熱器的集管內的水再通過循環泵10與水箱內的水強迫循環，將熱量傳入水箱。
權利要求集熱管，包括玻璃真空管，其特徵是它還包括一端開口的金屬管，金屬管的封閉端伸入到玻璃真空管內，在玻璃真空管內管的內壁與金屬管的外壁之間設置有導熱材料。
2. 根據權利要求1所述的集熱管，其特徵是導熱材料為分別與金屬管的外壁和玻璃 真空管內管的內壁接觸的固體導熱材料。
3. 根據權利要求2所述的集熱管，其特徵是固體導熱材料為導熱翅片。
4. 根據權利要求1所述的集熱管，其特徵是導熱材料為液體導熱材料。
5. 根據權利要求4所述的集熱管，其特徵是液體導熱材料為導熱油。
6. 根據權利要求1所述的集熱管，其特徵是導熱材料為填充於金屬管的外壁和玻璃 真空管內管的內壁之間的導熱矽脂。
7. 根據權利要求1所述的集熱管，其特徵是導熱材料為固體導熱材料和液體導熱材 料，固體導熱材料分別與金屬管的外壁和玻璃真空管內管的內壁接觸；固體導熱材料設置 在液體導熱材料中。
8. 根據權利要求1所述的集熱管，其特徵是金屬管為銅管、不鏽鋼管、鋁管、鋁合金 管、鍍鋅管或者基體為低碳鋼的搪瓷。
9. 一種太陽能集熱器，其特徵是它包括多個權利要求1所述的集熱管，各集熱管中的 金屬管開口端並聯與一集管相通。
10. 根據權利要求9所述的太陽能集熱器，其特徵是各集熱管中的金屬管開口端與集 管成固定連接。
11. 一種太陽能熱水器，其特徵是其包括水箱和權利要求9所述的太陽能集熱器，集 管兩端分別與水箱相通。
12. 根據權利要求11所述的太陽能熱水器，其特徵是集管兩端分別通過集熱器進水 管和集熱器出水管與水箱相通；在集熱器進水管上設置有循環泵。
13. 緊湊式太陽能熱水器，包括水箱，其特徵是它還包括權利要求1所述的集熱管，集 熱管中的金屬管開口端與水箱相通。
14. 根據權利要求13所述的緊湊式太陽能熱水器，其特徵是金屬管開口端與水箱之 間是固定連接。
專利摘要本實用新型提供一種能承壓、價格又比熱管集熱管和U型管集熱管低的集熱管和使用該集熱管的太陽能熱水器。集熱管包括玻璃真空管和一端開口的金屬管，金屬管的封閉端伸入到玻璃真空管內，在玻璃真空管內管的內壁與金屬管的外壁之間設置有導熱材料。玻璃真空管吸收太陽能後轉變為熱能，通過內管的內壁經導熱材料傳給金屬管，進而加熱金屬管內的水。導熱材料是為了提高玻璃真空管向金屬管的傳熱效率。
文檔編號F24J2/00GK201497233SQ20092023290
公開日2010年6月2日 申請日期2009年7月24日 優先權日2009年7月24日
發明者黃永偉 申請人:黃永偉