專(zhuān)利名稱(chēng)：利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱水器，具體涉及二重 真空管型的太陽(yáng)能集熱器和蓄熱罐設(shè)置成一體，不需要連接集熱器和蓄熱罐的另外管道， 使作為對(duì)象物供應(yīng)的水直接傳送到集熱器加熱的裝置。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能運(yùn)用系統(tǒng)是利用太陽(yáng)光線(xiàn)的波動(dòng)性質(zhì)和光熱學(xué)性質(zhì)，通過(guò)吸收、儲(chǔ)存、熱變 換太陽(yáng)能，活用于建筑物的冷暖設(shè)施及供應(yīng)熱水的技術(shù)，大致分為集熱部、蓄熱部、運(yùn)用部。集熱部是吸收太陽(yáng)的輻射能量變換為可再生的熱能量的器件，起重要作用，通常 太陽(yáng)能集熱器有集光式和非集光式。集光式可以吸收200°C以上的高溫?zé)崃?，但需要大量的設(shè)置太陽(yáng)追蹤系統(tǒng)等初裝 費(fèi)用及管理費(fèi)用，因此主要用于太陽(yáng)能發(fā)電。非集光式分為平板式和真空管式，如圖1所示，現(xiàn)有的平板式太陽(yáng)能集熱器在金 屬太陽(yáng)能集熱板(130)設(shè)置加熱管(140)，從太陽(yáng)發(fā)出的太陽(yáng)能集中到集熱板(130)加熱 在集熱板設(shè)置的加熱管(140)內(nèi)部的熱媒體，加熱的熱媒體因密度差異通過(guò)熱媒體流入管 (110)流入到蓄熱罐(100)。流入的熱媒體在蓄熱罐(100)內(nèi)通過(guò)和冷水的相互熱交換降 低溫度，溫度降低的熱媒體再通過(guò)熱媒體換水管(120)進(jìn)入加熱管(140)，稱(chēng)為自然循環(huán)方 式。使用于此種太陽(yáng)能熱水供應(yīng)系統(tǒng)的一般太陽(yáng)能集熱器，不僅價(jià)格低廉而且熱媒體 可自然循環(huán)，是一種具有最高效能的集熱器，但通過(guò)熱媒體的吸收熱量溫度比較低，為80°C 以下，因此使用上受到限制?，F(xiàn)有的真空管型太陽(yáng)能集熱器，如圖2所示，下部密封的真空玻璃管O10)內(nèi)設(shè)置 熱傳導(dǎo)板和U字型的加熱管O20)，通過(guò)熱媒吸收的熱量溫度為80°C 200°C，比現(xiàn)有的平 板型太陽(yáng)能集熱器可吸收更高溫度的熱量，但熱媒體不能自然循環(huán)，需要另外的熱媒體循 環(huán)泵，因此效能較低。除了根據(jù)集熱器類(lèi)型的優(yōu)缺點(diǎn)，圖1和圖2所示的現(xiàn)有太陽(yáng)能集熱器需要具備把 加熱的熱媒體運(yùn)送蓄熱罐、對(duì)冷卻的熱媒體進(jìn)行換水的管道，設(shè)置空間大、制作費(fèi)用高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題提供本發(fā)明，本發(fā)明的目的是使太陽(yáng)能集熱器和蓄熱罐形成為 一體，使設(shè)置空間緊湊，節(jié)省制作費(fèi)用。本發(fā)明的技術(shù)方案在于為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱 水器，其特征在于包括蓄熱罐、真空管、供水管、至少一個(gè)以上的加熱管、熱交換管和出水 管；所述蓄熱罐內(nèi)部形成容納空間容納熱媒體；所述真空管上端開(kāi)放與所述蓄熱罐的容納空間連通且下端密封其內(nèi)部容納熱媒體；所述供水管通過(guò)所述蓄熱罐的容納空間并從外部 流入水；所述加熱管與所述供水管的一端連接，通過(guò)所述供水管流入的水流入到真空管內(nèi) 被首次加熱之后流出到真空管外部形成回路；所述熱交換管通過(guò)所述蓄熱罐的容納空間二 次加熱從所述真空管排出的水，其一端和所述加熱管的另一端連接；所述出水管一端和熱 交換管的另一端連接，供應(yīng)作為對(duì)象物的熱水。優(yōu)選地，所述真空管包括上端部開(kāi)放且和所述蓄熱罐的容納空間貫通的內(nèi)管和在 所述內(nèi)管外側(cè)隔離設(shè)置并環(huán)抱所述內(nèi)管的外管，而且所述外管和所述內(nèi)管之間成為真空的
二重真空管結(jié)構(gòu)。而且優(yōu)選地，所述二重真空管的下側(cè)設(shè)置和所述二重真空管相同方向的圓形蜷曲 形狀的反射板。而且優(yōu)選地，在所述蓄熱罐的下側(cè)還包括和容納空間貫通的通大氣管。為了便于制作或安裝上述加熱管，優(yōu)選地，所述加熱管還包括與所述供水管連接 的第一管、與所述熱交換管連接的第二管、一端與所述第一管連接另一端與所述第二管連 接的’ U’字型的第三管以及連接部件；所述連接部件設(shè)置在第一管和第三管、第二管和第三 管之間，連通第一管和第三管及第二管和第三管內(nèi)部。優(yōu)選地，所述熱交換管以卷管形狀蜷曲數(shù)回形成。優(yōu)選地，還包括設(shè)置在上述供水管和出水管之間防止從供水管到出水管的水發(fā)生 逆流的單項(xiàng)閥和設(shè)置在上述單向閥和上述供水管之間從而當(dāng)熱水從出水管不排水時(shí)使流 入到所述供水管的水循環(huán)上述加熱管和熱交換管的泵。本發(fā)明的技術(shù)效果在于如上所述，不發(fā)明的雙重真空管設(shè)置為和蓄熱罐的容納空間連通，從而雙重真空 管的熱媒體流入蓄熱罐，具有優(yōu)越的熱效率；不需另設(shè)置連接集熱器和蓄熱罐的管道，節(jié)省 設(shè)置空間；二重真空管的熱媒體流入蓄熱罐，作為對(duì)象物供應(yīng)的水直接通過(guò)加熱管加熱； 二重真空管的熱媒體流入蓄熱罐，因此比間接熱交換方式具有更加優(yōu)越的熱效率。


圖1為現(xiàn)有平板型太陽(yáng)能集熱器的概略圖；圖2為現(xiàn)有真空管型太陽(yáng)能集熱器的概略圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱 水器的結(jié)構(gòu)截面圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱 水器中加熱管組裝式形成圖；圖5為組裝式結(jié)合的加熱管的截面圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱水 器的結(jié)構(gòu)截面圖。〈附圖中主要符號(hào)說(shuō)明〉10 蓄熱罐20 供水管21:出水管30:加熱管31 第一管 32 第二管
33 第三管40 熱交換管50:真空管60:反射板70 通大氣管80 熱媒體90 連接部件91 第一連接部件92 第二連接部件
具體實(shí)施例方式以下參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選一實(shí)施例。圖3為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱水 器的結(jié)構(gòu)截面圖。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng) 能熱水器具有利用真空管的太陽(yáng)能集熱器和蓄熱罐(10)形成一體式的結(jié)構(gòu)。蓄熱罐(10)的內(nèi)部容納空間容納熱媒體(80)，由蓄熱罐(10)下側(cè)向上延長(zhǎng)形成 通大氣管(70)，能夠調(diào)節(jié)蓄熱罐(10)的內(nèi)部壓力。蓄熱罐(10)的下端設(shè)置若干個(gè)與蓄熱罐(10)的容納空間連通的真空管(50)。 即真空管(50)的上端部是開(kāi)放的，以便和蓄熱罐(10)連通，下端部密封形成，蓄熱罐(10) 的熱媒體(80)填滿(mǎn)至真空管(50)下部。為了便于太陽(yáng)能集熱，真空管(50)由玻璃材質(zhì) 做成，包括上端部開(kāi)放且與上述蓄熱罐的容納空間連通的內(nèi)管和在上述內(nèi)管外側(cè)隔離設(shè)置 并環(huán)抱上述內(nèi)管的外管，而且最好采用上述外管和上述內(nèi)管之間成為真空的二重真空管結(jié) 構(gòu)，以提高太陽(yáng)能集熱性能。蓄熱罐(10)的一側(cè)連接流入冷水的供水管00)和供應(yīng)熱水對(duì)象物的出水管 01)。供水管00)在蓄熱罐(10)的內(nèi)部和加熱管(30)連接，并且加熱管(30)形 成"U"字型插入到真空管(50)的內(nèi)部，通過(guò)上述供水管流入的水流入到真空管內(nèi)之后， 集熱并通過(guò)和高溫狀態(tài)的熱媒體(80)進(jìn)行熱交換首次加熱后往真空管的外部排水。加熱 管(30)最好是熱傳導(dǎo)性高的銅管。從真空管(50)引出的加熱管(30)在蓄熱罐(10)容納空間內(nèi)與熱交換管00)連 接。熱交換管GO)的作用是從上述真空管排出的水與蓄熱罐(10)的容納空間的熱媒體 (80)進(jìn)行熱交換二次加熱，為了提高熱交換效率，優(yōu)選地以卷管形狀蜷曲數(shù)回。二重真空管結(jié)構(gòu)的真空管(50)的下側(cè)設(shè)置和真空管(50)相同方向以圓形形狀蜷 曲的反射板(60)。如同本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，二重真空管內(nèi)填充的熱媒體被太陽(yáng)能直接加熱，被直接加 熱的熱媒體和水進(jìn)行熱交換而加熱水，因此比起現(xiàn)有的通過(guò)吸熱部件和熱傳導(dǎo)板傳達(dá)的熱 量加熱銅管內(nèi)的熱媒體的方式，其優(yōu)點(diǎn)是能夠迅速加熱水。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，如同本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中流入到蓄熱罐(10)內(nèi)部的水加熱到70 80°C，需要大約1小時(shí)30分鐘的時(shí)間。圖4為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱 水器中加熱管組裝式形成圖，圖5為組裝式結(jié)合的加熱管的截面圖。根據(jù)第二實(shí)施例的利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱水器，其加熱管(30)分離成3個(gè)管，和第一實(shí)施例不同之處是3個(gè)管組裝形成一個(gè)加熱管(30)。即如圖4所示，加熱管(30)包括與供水管00)連接的第一管(31)、與熱交換管 (40)連接的第二管(32)、一端與第一管(31)連接而另一端與第二管(3 連接的’ U’字型 的第三管(33)，第一管(31)和第三管(3 之間、第二管(3 和第三管(3 之間分別通過(guò) 連接部件(90)結(jié)合。并且組裝時(shí)，伸出蓄熱罐(10)本體下部的第一管(31)和第二管(3 利用連接部 件(90)，分別與"U"字型第三管(3 結(jié)合之后，在蓄熱罐(10)的下端組裝二重真空管，以此完成太陽(yáng)能集熱器一體式的太陽(yáng)能熱水器。參照?qǐng)D5，連接部件(90)包括第一連接部件(91)和第二連接部件(92)，第一連接 部件(91)內(nèi)部為中空(91a)且內(nèi)周面形成內(nèi)螺紋(91b)，第二連接部件(92)上端外周面形 成對(duì)應(yīng)上述內(nèi)螺紋(91b)的外螺紋(92b)，形成外螺紋(92b)的上端內(nèi)部形成中空(92aa)， 下端形成比中空(9ha)直徑小的的中空(92ab)。在第一連接部件(91)的中空(91a)和第二連接部件(92)的中空(9ha)連接的部 分插入第一管(31)或第二管(32)，在第二連接部件(9 的中空(92ab)插入第三管(33) 后，擰緊螺絲結(jié)合第一連接部件(91)和第二連接部件(92)，把插入的管體固定設(shè)置在連接 部件(90)內(nèi)。圖6為根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式的太陽(yáng)能 熱水器的結(jié)構(gòu)截面圖。第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)特征為在供水管00)和出水管之間還設(shè)置單向閥(V)和 泵(P)，不使用熱水期間即沒(méi)有水流入供水管00)并且沒(méi)有水從出水管流出的時(shí)候， 罐內(nèi)部的水通過(guò)內(nèi)部流路循環(huán)。單向閥(V)防止從供水管00)到出水管的水逆流，泵⑵的功能為使停留 在加熱管(30)的水順著熱交換管GO)循環(huán)。不使用熱水的時(shí)候加熱的水不往外部流出，因此持續(xù)受到太陽(yáng)能的加熱管(30) 內(nèi)部的水溫比熱交換管GO)內(nèi)的水溫和蓄熱罐(10)內(nèi)熱媒體(80)的溫度高。這時(shí)通過(guò) 泵⑵的驅(qū)動(dòng)使水能夠循環(huán)，加熱管(30)側(cè)的高溫水通過(guò)熱交換管GO)和蓄熱罐(10)內(nèi) 的熱媒體(80)進(jìn)行熱交換而提高熱媒體(80)的溫度并且增加熱效率。在使用熱水中泵(P)是不運(yùn)作的，因此被加熱管(30)和熱交換管00)加熱的熱 水通過(guò)出水管供應(yīng)到外部。雖然本發(fā)明的說(shuō)明涉及了上述的優(yōu)選實(shí)施例，但發(fā)明的要點(diǎn)和范圍之內(nèi)可以有多 種修正或變形。并且附加的權(quán)利要求書(shū)包括屬于本發(fā)明要點(diǎn)的修訂或變形。
權(quán)利要求
1.一種利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱水器，其特征在于包括蓄熱罐、 真空管、供水管、至少一個(gè)以上的加熱管、熱交換管和出水管；所述蓄熱罐內(nèi)部形成容納空 間容納熱媒體；所述真空管上端開(kāi)放與所述蓄熱罐的容納空間連通且下端密封其內(nèi)部容納 熱媒體；所述供水管通過(guò)所述蓄熱罐的容納空間并從外部流入水；所述加熱管與所述供水 管的一端連接，通過(guò)所述供水管流入的水流入到真空管內(nèi)被首次加熱之后流出到真空管外 部形成回路；所述熱交換管通過(guò)所述蓄熱罐的容納空間二次加熱從所述真空管排出的水， 其一端和所述加熱管的另一端連接；所述出水管一端和熱交換管的另一端連接，供應(yīng)作為 對(duì)象物的熱水；所述真空管包括上端部開(kāi)放且和所述蓄熱罐的容納空間貫通的內(nèi)管和在所 述內(nèi)管外側(cè)隔離設(shè)置并環(huán)抱所述內(nèi)管的外管，而且所述外管和所述內(nèi)管之間成為真空的二 重真空管結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱水器，其特征在 于所述二重真空管的下側(cè)設(shè)置和所述二重真空管相同方向的圓形蜷曲形狀的反射板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱水器，其特征在 于還包括設(shè)置在所述蓄熱罐下側(cè)與其容納空間連通的通大氣管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱水器，其特征在 于所述加熱管還包括與所述供水管連接的第一管、與所述熱交換管連接的第二管、一端與 所述第一管連接另一端與所述第二管連接的’ U’字型的第三管以及連接部件；所述連接部 件設(shè)置在第一管和第三管、第二管和第三管之間，連通第一管和第三管及第二管和第三管 內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱水器，其特征在 于所述熱交換管以卷管形狀蜷曲數(shù)回形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱水器，其特征在 于還包括設(shè)置在所述供水管和出水管之間以防止從供水管到出水管的水發(fā)生逆流的單項(xiàng) 閥和設(shè)置在所述單向閥和所述供水管之間從而當(dāng)熱水從出水管不排水時(shí)使流入到所述供 水管的水循環(huán)所述加熱管和熱交換管的泵。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用真空管的太陽(yáng)能集熱器一體式太陽(yáng)能熱水器，其特征在于包括蓄熱罐、真空管、供水管、至少一個(gè)以上的加熱管、熱交換管和出水管；蓄熱罐內(nèi)部形成容納空間容納熱媒體；真空管上端開(kāi)放與蓄熱罐的容納空間連通且下端密封其內(nèi)部容納熱媒體；供水管通過(guò)蓄熱罐的容納空間并從外部流入水；加熱管與供水管的一端連接，通過(guò)供水管流入的水流入到真空管內(nèi)被首次加熱之后流出到真空管外部形成回路；熱交換管通過(guò)蓄熱罐的容納空間二次加熱從真空管排出的水，其一端和加熱管的另一端連接；出水管一端和熱交換管的另一端連接，供應(yīng)作為對(duì)象物的熱水。
文檔編號(hào)F24J2/30GK102102912SQ20101058934
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者李云海 申請(qǐng)人:潔優(yōu)森株式會(huì)社