專利名稱：帶有耐壓內(nèi)膽的全玻璃真空管式太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種太陽能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域的熱水器，具體是一種帶有耐壓內(nèi)膽的全玻璃 真空管式太陽能熱水器。
技術(shù)背景常規(guī)能源資源的有限性和環(huán)境壓力的增加，使世界各國加強(qiáng)了對新能源和可再生能源技 術(shù)發(fā)展的支持，太陽能作為一種清潔、環(huán)保、高效和永不衰竭的新能源是各國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn) 略的重要內(nèi)容，太陽能熱水器以其高效低價的優(yōu)良性價比已經(jīng)在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。 目前我國的家庭、企事業(yè)單位所使用的太陽能熱水器大部分是全玻璃真空管式太陽能熱水器 ，這種太陽能熱水器具有成本低、太陽能利用率高等優(yōu)點(diǎn)，但其耐壓性和安全性比較低，一 根真空管爆裂則熱水器中的熱水就會全部溢出，整個系統(tǒng)全部停止工作。國外常用的金屬平 板式熱水器雖然具有很好的耐壓性，但成本高且熱效率低，無法在國內(nèi)大面積推廣使用。為 了解決以上問題，國內(nèi)外也出現(xiàn)了一些在玻璃真空管式太陽能熱水器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的耐 壓式熱水器。經(jīng)過對現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)?1245883. x，專利名稱為防護(hù) 型太陽能熱水器。該專利自述為 一種防護(hù)型太陽能熱水器，包括集水箱、玻璃真空集熱管和支架，玻璃真空集熱管與集水箱固定連接并設(shè)置在支架上，集水箱上設(shè)有進(jìn)水口和出水口 ，玻璃真空集熱管的底面設(shè)有反射板，反射板上設(shè)有網(wǎng)罩狀骨架，反射板和骨架的大小、高 度與玻璃真空集熱管相對應(yīng)，骨架上設(shè)有金屬網(wǎng)片。該實(shí)用新型雖然熱效率較高，但依然存 在真空管因受熱膨脹而導(dǎo)致破裂后熱水器無法正常工作的問題。另經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)?3242378.0，專利名稱為承壓型太陽能熱水器。該 專利自述為 一種承壓型太陽能熱水器，主體構(gòu)件包括儲水箱和真空集熱管，該儲水箱與 呈排列狀的傳熱金屬管貫通式固定連接，該傳熱金屬管外部套裝該真空集熱管。雖然該實(shí)用 新型的真空集熱管損壞后熱水器依然能夠繼續(xù)工作，但是由于金屬管和真空管間存在很大的 空氣層，加熱效果較差，熱效率低。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，提供一種帶有耐壓內(nèi)膽的全玻璃真空管式太陽能熱水器，在保證玻璃真空集熱管安全性和使用壽命的同時，提高熱水器的耐壓 性和集熱效率。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括絕熱耐壓水箱、鋼架和若干個雙層玻璃真空集熱管，其中絕熱耐壓水箱 固定于鋼架上，其外部設(shè)有保溫層，底部設(shè)有連接口，雙層玻璃真空集熱管的上端位于絕熱 耐壓水箱的保溫層中，下端與鋼架固定連接，雙層玻璃真空集熱管的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)膽，內(nèi)膽的 上端與絕熱耐壓水箱的連接口通過密封裝置固定連接，下端封閉。所述的內(nèi)膽包括不銹鋼箔和彈性耐熱橡膠片，其中不銹鋼箔為圓弧形筒狀，并緊貼 于雙層玻璃真空集熱管的吸熱面一側(cè)，彈性耐熱橡膠片位于不銹鋼箔的內(nèi)側(cè)開口處并與不銹 鋼箔固定密封連接。所述雙層玻璃真空集熱管的內(nèi)表面周長大于內(nèi)膽的外表面周長。所述的雙層玻璃真空集熱管下方設(shè)有托條。本發(fā)明通過在雙層玻璃真空集熱管的內(nèi)部設(shè)置內(nèi)膽，使玻璃真空集熱管表面發(fā)生碎裂時 ，管內(nèi)的熱水能夠儲存在內(nèi)膽中，避免發(fā)生泄漏，整個系統(tǒng)能夠繼續(xù)正常工作；由于不銹鋼 的導(dǎo)熱系數(shù)較高，柔韌性和彈性都較好，價格便宜，加工簡單，所以是比較理想的內(nèi)膽材料， 但是由于不銹鋼與玻璃具有不同的熱膨脹系數(shù)，若常溫下使不銹鋼內(nèi)膽與玻璃真空集熱管緊 密接觸，受熱膨脹時玻璃真空集熱管將會被脹裂，但若使不銹鋼內(nèi)膽與玻璃真空集熱管保持 一定間隙則工作時又會產(chǎn)生很大熱阻，降低集熱效率，本發(fā)明采用彈性耐熱橡膠片作為內(nèi)膽 的膨脹緩沖部件，能夠避免玻璃真空集熱管受壓脹破，保證玻璃真空集熱管的安全性，當(dāng)水 灌入內(nèi)膽后，在水的重力作用下，彈性耐熱橡膠片拉伸舒展，使不銹鋼箔緊緊地貼在玻璃真 空集熱管的內(nèi)壁上，從而能夠降低接觸熱阻，提高集熱效率；絕熱耐壓水箱與內(nèi)膽之間通過 密封裝置固定連接，使得整個系統(tǒng)的密封能力增強(qiáng)，提高了熱水器的承壓能力；此外，在每 根玻璃真空集熱管的下部設(shè)置一根托條，可以在玻璃真空集熱管完全破碎散落時對內(nèi)膽起到 固定承托的作用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用彈性耐熱橡膠片作為內(nèi)膽的膨脹緩沖部件， 集熱效率高，安全性好；絕熱耐壓水箱與內(nèi)膽之間通過密封裝置固定連接，系統(tǒng)承壓能力強(qiáng)


圖l是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖；圖3是雙層玻璃真空集熱管的橫截面圖；圖4是內(nèi)膽的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn) 行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施 例。如圖1和圖2所示，本實(shí)施例包括絕熱耐壓水箱l、鋼架2和11個雙層玻璃真空集熱管3 ，其中絕熱耐壓水箱1固定于鋼架2上，其外部設(shè)有保溫層5，底部設(shè)有連接口6，雙層玻璃 真空集熱管3的上端位于絕熱耐壓水箱1的保溫層5中，下端通過0形橡膠圈與鋼架2固定連接 ，雙層玻璃真空集熱管3的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)膽4，內(nèi)膽4的上端通過卡箍緊箍在絕熱耐壓水箱1的連 接口6上，下端封閉。如圖3和圖4所示，所述的內(nèi)膽4包括不銹鋼箔7和彈性耐熱橡膠片8，其中不銹鋼箔7 是弧度為30(T的圓弧形筒狀，并緊貼于雙層玻璃真空集熱管3的吸熱面一側(cè)，彈性耐熱橡膠 片8位于不銹鋼箔7的內(nèi)側(cè)開口處，并與不銹鋼箔7通過耐熱膠水密封粘接。所述的不銹鋼箔7采用厚度為0. 2mnT0. 3mm的SUS340材料。所述彈性耐熱橡膠片8的厚度為0. 3mnT0. 5mm。所述內(nèi)膽4的外表面周長比雙層玻璃真空集熱管3的內(nèi)表面周長短10mm。 所述的雙層玻璃真空集熱管3下方設(shè)有托條9。所述的雙層玻璃真空集熱管3由玻璃外管10和玻璃內(nèi)管11組成，玻璃外管10和玻璃內(nèi)管 11之間設(shè)有真空層12，玻璃內(nèi)管11的外表面設(shè)有涂層13，當(dāng)太陽光照射到雙層玻璃真空管3 上時，光線透過玻璃外管10而照射到玻璃內(nèi)管11上，這部分光線被玻璃內(nèi)管ll表面的吸收涂 層13所吸收，并轉(zhuǎn)化為熱量，熱量一部分以輻射的形式向玻璃外管10發(fā)射，另一部分以導(dǎo)熱 的形式通過玻璃內(nèi)管11和內(nèi)膽4傳導(dǎo)給內(nèi)部的工質(zhì)，從而達(dá)到制熱的目的。本實(shí)施例采用彈性耐熱橡膠片8作為內(nèi)膽4的膨脹緩沖部件，保證了雙層玻璃真空集熱管 3安全性，提高了集熱效率；絕熱耐壓水箱1與內(nèi)膽4之間通過卡箍密封連接，提高了整個系 統(tǒng)的耐壓性能。
權(quán)利要求
1.一種帶有耐壓內(nèi)膽的全玻璃真空管式太陽能熱水器，包括絕熱耐壓水箱、鋼架和若干個雙層玻璃真空集熱管，其中絕熱耐壓水箱固定于鋼架上，其外部設(shè)有保溫層，底部設(shè)有連接口，雙層玻璃真空集熱管的上端位于絕熱耐壓水箱的保溫層中，下端與鋼架固定連接，其特征在于，所述雙層玻璃真空集熱管的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)膽，內(nèi)膽的上端與絕熱耐壓水箱的連接口通過密封裝置固定連接，下端封閉；所述的內(nèi)膽包括不銹鋼箔和彈性耐熱橡膠片，其中不銹鋼箔為圓弧形筒狀，并緊貼于雙層玻璃真空集熱管的吸熱面一側(cè)，彈性耐熱橡膠片位于不銹鋼箔的內(nèi)側(cè)開口處并與不銹鋼箔密封固定連接。
2 根據(jù)權(quán)利要求l所述的帶有耐壓內(nèi)膽的全玻璃真空管式太陽能熱水 器，其特征是，所述雙層玻璃真空集熱管的內(nèi)表面周長大于內(nèi)膽的外表面周長。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種太陽能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域的帶有耐壓內(nèi)膽的全玻璃真空管式太陽能熱水器。本發(fā)明包括絕熱耐壓水箱、鋼架和若干個雙層玻璃真空集熱管，其中絕熱耐壓水箱固定于鋼架上，其外部設(shè)有保溫層，底部設(shè)有連接口，雙層玻璃真空集熱管的上端位于絕熱耐壓水箱的保溫層中，下端與鋼架固定連接，雙層玻璃真空集熱管的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)膽，內(nèi)膽的上端與絕熱耐壓水箱的連接口通過密封裝置固定連接，下端封閉；所述的內(nèi)膽包括不銹鋼箔和彈性耐熱橡膠片，其中不銹鋼箔為圓弧形筒狀，并緊貼于雙層玻璃真空集熱管的吸熱面一側(cè)，彈性耐熱橡膠片位于不銹鋼箔的內(nèi)側(cè)開口處并與不銹鋼箔固定密封連接。本發(fā)明集熱效率高，安全性好，耐壓能力強(qiáng)。
文檔編號F24J2/05GK101666550SQ20091030786
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者劉振華, 王士驥, 超 覃, 琳 陸 申請人:上海交通大學(xué)