专利名称：双循环真空管太阳能热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空管太阳能热水器，特别是一种双循环真空管太阳能热水器，适用于为千家万户提供洗澡和生活洗涤用热水。
市场上出售的全玻璃真空管太阳能热水器，由于全玻璃真空集热管口部与水箱内胆之孔用密封圈直接连接，因此从在结构上带来了严重缺点全玻璃真空管热水器耐冷热水冲击性能较差，容易炸管；如果全玻璃真空集热管意外破碎一支，水箱内几十公升水均由此漏光，致使太阳能热水器不能继续运行；在-18℃到-50℃环境温度下，真空管冻裂；真空管内产生水垢，沉积水锈，传热效果会逐渐衰退老化，热效率不稳定。
市场上现有的热压式热管真空管太阳能热水器虽然可克服上述缺点，但其制造成本高。
本发明的目的是要提供一种双循环真空管太阳能热水器，其优点是不炸管，耐冷热水冲击；不冻裂，在-18℃到-50℃下真空集热管不冻裂；不漏水，若真空集热管意外破碎一支，水箱不漏水，热水器继续运行，安全可靠；管内不结水垢，不沉积水锈，热效率稳定，不但能克服全玻璃真空管太阳能热水器所存在的严重缺点，而且能继承全玻璃真空集热管的全部优点涂层太阳吸收率高；发射率低；真空绝热；并且热效率比全玻璃真空管热水器有所提高，比热压式热管真空管太阳能热水器其造价大幅度降低。
本发明是这样实现的双循环真空管太阳能热水器是由水箱，全玻璃真空集热管、反光板、支架、尾托、尾座等主要零部件组成，其水箱是由内胆、外壳、保温层、进水管接头、出水管接头组成，其特征是在水箱的内胆开有一组园孔的部位焊有输送液态防冻传热介质的小联集箱，热水器装有由金属管、连接套管和全玻璃真空集热管组成的金属玻璃真空集热管，金属管的上端有45°的斜面，并顶于小联集箱的内腔上壁，金属管的外壁与小联集箱其孔通过密封圈密封连接，金属管的下端口部与硅橡胶连接套管的上孔密封连接，连接套管的下孔与全玻璃真空集热管的口部外壁密封连接，在小联集箱两端装有进液管和出液管，并与液态防冻传热介质补给箱连接，在补给箱的出液管路上装有电磁阀。
下面结合附图对本发明作进一步描述
图1为在内胆开有一组圆孔的部位焊有一小联箱的双循环真空管太阳能热水器结构图。
图2为图1的双循环真空管太阳能热水器右视图。
图3与图4为左右两排横向安装的双循环真空管太阳能热水器结构图。
图5为在水箱外面开有一组园孔的部位装有小联集箱，且金属管上端封闭的双循环真空管太阳能热水器结构图。
图6为双循环太阳能热水器右视图。
图7为在内胆里焊有隔板的双循环真空管太阳能热水器右视图。
图8为由两端封闭的金属管、上端有孔的连接套管和全玻璃真空集热管组成的金属玻璃真空集热管双循环太阳能热水器结构图。
图9为由两端封闭的管内注有液态防冻传热介质的金属管、上端有孔的连接套管和全玻璃真空集热管组成的金属全玻璃真空集热管双循环太阳能热水器结构图。
图10为由热管、上端有孔的连接套管和全玻璃真空集热管组成的金属玻璃真空集热管双循环太阳能热水器结构图。
图11为由带翼热管、上端有孔的连接套管和全玻璃真空集热管组成的金属玻璃真空集热管双循环太阳能热水器结构图。
图12为由金属下端口部和全玻璃真空集热管上端口部用粘接剂胶接成的金属玻璃真空集热管双循环太阳能热水器结构图。
图13为由金属管和带金属连接套管的全玻璃真空集热管组成的金属玻璃真空集热管通过大小密封圈与金属箱壁之孔密封连接的双循环太阳能热水器局部结构图。
图14与图15为由金属管和带金属管帽的全玻璃真空集热管通过内外螺套与金属箱壁之孔密封连接的双循环太阳能热水器局部结构图。
图16为上端封闭的金属管、带孔硅橡胶连接套管和全玻璃真空集热管组成的金属玻璃真空集热管通过连接套管上部台阶外壁与金属箱壁密封连接的双循环太阳能热水器局部结构图。
图17为上端封闭的金属管与金属箱壁焊接的带金属管帽的金属玻璃真空集热管双循环太阳能热水器局部结构图。
这种双循环真空管太阳能热水器，如图1和图2所示，由水箱[4]、真空集热管[2]、反光板[12]、支架[3]、尾座[13]和尾托[1]等主要零部件组成，其水箱[4]由内胆[5]、外壳[6]、保温层[10]、进水管接头[18]，出水管接头[9]等主要零部件组成，其结构特征是在内胆[5]开有一组圆孔的部位，焊有输送液态防冻传热介质的[17B]其出液管接头[17C]连接，在输液管路[17A]上，装有电磁阀[17F]，在小联集箱[8]的另一端装有出液管接头[7]，通过导管[17I]与补给箱[17B]的进液管接头[17D]连接，补给箱[17B]内装有液态传热介质，在高寒地区采用防冻液作为传热介质，在不结冰地区则直接采用清洁水作为传热介质，补给箱[17B]装有液位传感器[17E]，而液位传感器[17E]、电磁阀[17F]和液位显示器均一一电连接，热水器装有由金属管[15]、硅橡胶连接套管[21B]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2A]，金属管[15]上端口部有45°斜面，并顶在小联集箱[8]的内腔上壁，金属管[15]的下端口部外壁与硅橡胶连接套管[21B]其上孔过盈配合而密封连接，连接套管[21B]上部台阶的外壁与小联集箱[8]下壁之孔过盈配合而密封连接，连接套管[21B]的台肩[20]与小联集箱[8]下壁之孔其端面紧贴，连接套管[21B]的下孔与全玻璃真空集热管[2]的口部外壁过盈配合而密封连接，连接套管[21B]的芯子[19]与全玻璃真空集热管[2]的口部内壁过盈配合而密封连接。
这种双循环真空管太阳能热水器，如图3和图4所示，其结构特征是除做成单排纵向安装的双循环真空管太阳能热水器[35A]外，或做成左右两排横向安装的双循环真空管太阳能热水器[35B]，其金属玻璃真空集热管的中心线与水平线之间有一小倾斜角α＝5°～10°，而水箱[4]开有一组圆孔的金属箱壁(含外壳[6]之孔壁，内胆[5]之孔壁和小联集箱[8]之孔壁)与其金属玻璃真空集热管之中心线垂直。
这种双循环真空管太阳能热水器，如图5和图6所示，其结构特征是除在内胆[5]开有一组圆孔的部位焊有小联集箱[8]外，或在外壳[6]其开有一组圆孔的部位制有小联集箱[8]，在小联集箱[8]内腔上下两壁各开有一组同心园孔，并在小联集箱[8]的外面另装有由两半组合的保温层[10A]和外壳[6A]。
这种双循环真空管太阳能热水器，如图7所示，其结构特征是除在内胆[5]开有一组圆孔的部位焊有一小联集箱[8]外，或在与全玻璃真空集热管中心线垂直的平面上焊有一隔板[5C]，将内胆[5]分成上、下两层，开有一组圆孔的下层[5A]用作输送液态防冻传热介质的小联集箱，其上层[5B]用作被加热水箱。
这种双循环真空管太阳能热水器，如图8所示，其结构特征是真空集热管除采用由直通的金属管[15]、连接套管[21B]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2A]外，或装有由两端封闭的金属管[15B]、上端有孔的连接套管[21]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃集热管[2C]，连接套管[21]含金属套管[21A]或硅橡胶连接套管[21B]，连接套管[21]上端之孔距小联集箱[8]上壁有10～20mm间距。
这种双循环真空管太阳能热水器，如图9所示，其结构特征是真空集热管除这种双循环真空管太阳能热水器，如图9所示，其结构特征是真空集热管除采用由直通的金属管[15]、连接套管[21B]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2A]外，或装有由两端封闭的管内注有液态防冻传热介质且留有其沸点时液态传热介质体积膨胀所需空间的金属管[15C]、上端有孔的连接套管[21](含金属连接套管[21A]或硅橡胶连接套管[21B])和全玻璃真空集热管所组成的金属玻璃真空集热管[2D]，小联集箱[8]通过连接套管[21]上端之孔与全玻璃真空集热管[2]其内腔连通。
这种双循环真空管太阳能热水器，如图10所示，其结构特征是真空集热管除采用由金属管[15]、连接套管[21B]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2A]外，或装有由热管[15C]、上端有孔的连接套管[21](含金属连接套管[21A]或硅橡胶连接套管[21B])和全玻璃真空集热管组成的金属玻璃真空集热管[2D′]，热管[15C′]的冷凝段插入内胆[5]内，蒸发段插入在全玻璃真空集热管[2]内，热管[15C]与全玻璃真空集热管[2]通过连接套管[21B]两者密封连接或通过小密封圈[16]与带金属管帽的全玻璃真空集热管[2′]密封连接。
这种双循环真空管太阳能热水器，如图11所示，其结构特征是真空集热管除采用金属管[15]、连接套管[21]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2A]外，或装有由带或不带翼片的热管[15E]、非密封型连接的套管[21C]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2E]，热管[15E]通过与非密封型连接套管[21C]处的间隙与全玻璃真空集热管[2]连通。
这种双循环真空管太阳能热水器，如图12所示，其结构特征是真空集热管除采用金属管[15]、连接套管[21B]和全玻璃真空热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2A]外，或装有由金属管[15]下端口部与全玻璃真空集热管[2]上端口部用耐腐蚀耐250℃空晒温度的粘接剂封接成的金属玻璃真空集热管[2F]。
这种双循环真空管太阳能热水器，如图14和图15所示，其结构特征是真空集热管除采用由金属管[15]、硅橡胶连接套管[21B]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2A]外，或装有由金属管[15]和带金属管帽[21A]的全玻璃真空集热管[2’]组成的金属玻璃真空集热管[2B]，金属管[15]的下部外壁与金属管帽[21A]的上孔用密封件密封连接，金属管帽[21A]的下孔与全玻璃真空集热管[2]的口部外壁用耐腐蚀耐250℃空晒温度的粘接剂密封连接。
这种双循环真空管太阳能热水器，如图13、图14、图15和图16所示，其结构特征是金属管[15]的外壁与金属箱壁之孔(指内胆[5]之孔或小联集箱[8]之孔)除通过密封圈[16]密封连接外，或通过带内外螺纹的螺套[23]与[22]螺纹连接，在金属箱壁之孔(指内胆[5]之孔或小联集箱[8]之孔)上焊有带内螺纹的螺套[23]，在金属管[15]对应部位的外壁焊有带外螺纹的螺套[22]，两者螺纹加生料带密封连接。
这种双循环真空管太阳能热水器，如图15和图17所示，其结构特征是金属管[15]的外壁与金属箱壁之孔(指内胆[5]之孔或小联集箱[8]之孔)除呈可拆装型连接外，或金属管[15]的外壁与金属箱壁之孔(指内胆[5]之孔或小联集箱[8]之孔)呈固定型连接——密封焊接。
这种双循环真空管太阳能热水器，如图13、图14、图15和图17所示，其结构特征是真空集热管既可以采用由金属管[15]，硅橡胶连接套管[21B]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2A]，其硅橡胶连接套管[21B]其上部台阶的外壁与金属箱壁之孔(指内胆[5]之孔或小联集箱[8]之孔)过盈配合而密封连接外，也可以真空集热管采用带金属管帽[21A]的全玻璃真空集热管[2B]，其金属管帽[21A]的上部台阶的外壁与金属箱壁之孔(指内胆[5]之孔或小联集箱[8]之孔)通过密封件(指密封圈[24]或带内外螺纹的螺套[23]与[22])密封连接。
由以上实施例及其附图不难推断出本发明的有益效果如图1所示，由于金属管[15]与小联集箱[8]之孔密封连接，金属管[15]的上端有45°斜面，并顶在小联集箱[8]其内腔上壁，在补给箱[17B]与小联集箱[8]之间其进液管路[17A]上装有电磁阀[17F]，双循环真空管太阳能热水器其真空集热管[2]若意外破碎一支，液态传热介质泄漏到其液面位于金属管[15]上端口部斜面最低点，便不会再漏，因而能确保太阳能热水器其水箱内几十公升水不会泄漏，当每天水箱内上冷水时，同时通过按扭开关或控制仪打开电磁阀[17F]，补给箱[17B]向小联集箱[8]和真空集热管[2]内自动输送和补给液态传热防冻液，经设定的几分钟后，继电器便使电磁阀[17F]自动关闭，当液位显示器显示液态防冻传热介质位于上限或中间位置不动时，表示真空集热管未破碎，当液位显示器显示液态防冻传热介质位于下限时，则告示用户有真空集热管[2]已破碎，须要检查并更换个别已破碎的真空集热管[2]，卸下安全阀[17H]加注液态传热防冻介质，从附图1中也可直接、毫无困难地推断出由于真空集热管内，走防冻液，故不结水垢；在-18℃到-50℃下不冻裂；中午水箱上冷水，因真空集热管位于保温层[10]内，不接触冷水，从而不炸管，耐冷热水冲击。
补充图18为本发明电路原理图。
图中17F-电磁阀；17’F-继电器；17M-上下沉浮的动触点；17E-液位传感器及其定触点；17Y1-17Y3-指示灯；17’W-液位显示器；17N-液位控制电器开关；17W-按扭开关；17V-电源插头。
权利要求
1.一种双循环真空管太阳能热水器，由水箱[4]、真空集热管[2]、反光板[12]、支架[3]、尾座[13]和尾托[1]等主要零部件组成，其水箱[4]由内胆[5]、外壳[6]、保温层[10]、进水管接头[18]，出水管接头[9]等主要零部件组成，其特征是在内胆[5]开有一组圆孔的部位焊有输送液态防冻传热介质的小联集箱[8]，在小联集箱[8]的一端有进液管接头[17]，通过导管[17A]与补给箱[17B]其出液管接头[17C]连接，在输液管路[17A]上，装有带继电器[17’F]的电磁阀[17F]，在小联集箱[8]的另一端装有出液管接头[7]，通过导管[17I]与补给箱[17B]的进液管接头[17D]连接，补给箱[17B]内装有液态传热介质，在高寒地区采用防冻液作为传热介质，在不结冰地区则直接采用清洁水作为传热介质，补给箱[17B]装有液位传感器[17E]，而液位传感器[17E]、带继电器[17’F]的电磁阀[17F]和液位显示器均一一电连接，热水器装有由金属管[15]、硅橡胶连接套管[21B]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2A]，金属管[15]上端口部有45°斜面，并顶在小联集箱[8]的内腔上壁，金属管[15]的下端口部外壁与硅橡胶连接套管[21B]其上孔过盈配合而密封连接，连接套管[21B]上部台阶的外壁与小联集箱[8]下壁之孔过盈配合而密封连接，连接套管[21B]的台肩[20]与小联集箱[8]下壁之孔其端面紧贴，连接套管[21B]的下孔与全玻璃真空集热管[2]的口部外壁过盈配合而密封连接，连接套管[21B]的芯子[19]与全玻璃真空集热管[2]的口部内壁过盈配合而密封连接。
2.根据权利要求1所述的热水器，其特征是除在内胆[5]开有一组圆孔的部位焊有小联集箱[8]外，或在外壳[6]其开有一组圆孔的部位有一小联集箱[8]，在小联集箱[8]内腔上下两壁各开有一组同心园孔，并在小联集箱[8]的外面另装有由两半组合的保温层[10A]和外壳[6A]。
3.根据权利要求1所述的热水器，其特征是除在内胆[5]开有一组圆孔的部位焊有一小联集箱[8]外，或在内胆[5]里焊有一隔板[5C]，隔板[5C]将内胆[5]分隔成上、下两层，开有一组圆孔的下层[5A]用作输送液态防冻传热介质的小联集箱[8]，其上层[5B]用作被加热水箱。
4.根据权利要求1或3所述的热水器，其特征是其真空集热管除采用由金属管[15]、硅橡胶连接套管[21B]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2A]外，或装有由金属管[15B]和带金属管帽的全玻璃真空集热管[2’]组成的金属玻璃真空集热管[2B]。
5.根据权利要求1、2或3所述的热水器，其特征是真空集热管除采用由直通的金属管[15]、连接套管[21B]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2A]外，或装有由两端封闭的金属管[15B]、上端有孔的连接套管[21]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃集热管[2C]。
6.根据权利要求1、2或3所述的热水器，其特征是真空集热管除采用由直通的金属管[15]、连接套管[21B]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2A]外，或装有由两端封闭的管内注有液态防冻传热介质且留有其沸点时液态传热介质体积膨胀所需空间的金属管[15C]、上端有孔的连接套管[21]和全玻璃真空集热管所组成的金属玻璃真空集热管[2D]。
7.根据权利要求1、2或3所述的热水器，其特征是真空集热管除采用由金属管[15]、连接套管[21]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2A]外，或装有由热管[15C]、上端有孔的连接套管]21]和全玻璃真空集热管组成的金属玻璃真空集热管[2D′]。
8.根据权利要求1、2或3所述的热水器，其特征是真空集热管除采用金属管[15]、连接套管[21]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2A]外，或装有由带或不带翼片的热管[15E]、有间隙的、非密封型连接的套管[21C]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2E]。
9.根据权利要求1、2或3所述的热水器，其特征是真空集热管除采用金属管[15]、连接套管[21B]和全玻璃真空集热管[2]组成的金属玻璃真空集热管[2A]外，或装有由金属管[15]下端口部与全玻璃真空集热管[2]上端口部用耐腐蚀耐250℃空晒温度的粘接剂封接成的金属玻璃真空集热管[2F]。
10.根据权利要求1、2或3所述的热水器，其特征是除做成单排纵向安装的双循环真空管太阳能热水器[35A]外，或做成左右两排横向安装的双循环真空管太阳能热水器[35B]。
全文摘要
本发明公开了双循环真空管太阳能热水器，为千家万户提供洗澡和生活洗涤用热水。它由水箱、真空集热管、支架、反光板、尾托等零部件组成。在内胆开有一组圆孔部位焊有小联集箱，在小联集箱之孔与真空集热管口部其孔之间有一组金属管，通过密封件均密封连接，小联集箱两端有进、出液管接头，并与传热介质补给箱连接。其优点是不炸管、不冻裂、水箱不漏水、运行安全可靠、管内不结水垢、热效率高。
文档编号F24J2/05GK1400437SQ01123578
公开日2003年3月5日 申请日期2001年8月3日 优先权日2001年8月3日
发明者王征 申请人:王征