一種直插承壓式太陽能熱水器和太陽能集熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種直插承壓式太陽能熱水器和太陽能集熱器，包括真空集熱管、儲水箱和支架，所述真空管為全玻璃熱管型真空集熱管，全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端的長度大于儲水箱內(nèi)膽的直徑；儲水箱的內(nèi)膽上除了在下部有一排真空管的插孔外，在儲水箱內(nèi)膽的上部，每個下部插孔相對應的位置上，還有一排全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端的插孔；全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端的下部插入內(nèi)膽的下部插孔，全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端的上部插入內(nèi)膽的上部插孔，上下兩排插孔均采用柔性密封圈密封。本發(fā)明通過使用全玻璃熱管型真空集熱管，大大降低了承壓式太陽能熱水器和太陽能集熱器的制造成本，由于冷凝端的傳熱面積大，所以傳熱效率高。耐寒性能也有所提高。
【專利說明】一種直插承壓式太陽能熱水器和太陽能集熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種太陽能熱水器及太陽能集熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上，承壓式太陽能熱水器和集熱器中太陽能集熱管一般都采用銅熱管，太陽能集熱管與水箱內(nèi)膽或聯(lián)箱內(nèi)膽的連接方式基本上都是螺紋連接方式。由于銅熱管的價格較高，因此采用銅熱管的太陽能集熱管的承壓式太陽能熱水器價格較高，缺乏市場競爭力。
[0003]全玻璃熱管型真空集熱管價格便宜，一般只能做成非承壓式太陽能熱水器和集熱器。還沒有人能夠用它做成承壓式太陽能熱水器和集熱器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種采用全玻璃熱管型真空集熱管做成的直插承壓式太陽能熱水器和太陽能集熱器。以解決采用銅熱管太陽能集熱管的承壓式太陽能熱水器價格較高，缺乏市場競爭力的問題。
[0005]本發(fā)明提供的一種直插承壓式太陽能熱水器，包括真空集熱管、儲水箱和支架。所述真空集熱管為全玻璃熱管型真空集熱管，全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端的長度大于儲水箱內(nèi)膽的直徑；儲水箱的內(nèi)膽上除了在下部有一排全玻璃熱管型真空集熱管冷凝端的插孔外，在儲水箱內(nèi)膽的上部，每個下部插孔的相對應的位置上，還有一排全玻璃熱管型真空集熱管冷凝端的的插孔；全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端的下部插入內(nèi)膽的下部插孔，全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端的上部插入內(nèi)膽的上部插孔，上下兩排插孔均采用柔性密封圈密封。
[0006]由上，全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端的長度大于儲水箱內(nèi)膽的直徑，全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端插入儲水箱內(nèi)膽后穿過儲水箱內(nèi)膽；由于全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端上下的直徑相同，又由于儲水箱內(nèi)膽的上下兩排插孔的直徑也相同，因此全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端受到的向上和向下的水的壓力均為零。這對于全玻璃熱管型真空集熱管的固定結(jié)構(gòu)的要求很低。便于降低支架的成本。同時采用插入方式，也便于全玻璃熱管型真空集熱管的安裝和維修。
[0007]—般的太陽能熱水器當集熱管插入水箱內(nèi)膽時，只有一個下部插孔，集熱管就會受到承壓水箱內(nèi)水的很大的壓力，壓力的大小與水的壓力以及插孔的面積成正比。這個力的方向是將集熱管向外擠出來。這也就是到目前為止還沒有人能夠用全玻璃熱管型真空集熱管做成承壓式太陽能熱水器和集熱器的原因。我們采用全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端穿過儲水箱的內(nèi)膽，分別插入內(nèi)膽上、下部兩個插孔內(nèi)，由于集熱管受到的向上和向下的水的壓力均為零(也可以說是受到的向上和向下的水的壓力大小相等，方向相反，合力為零)。這樣就很好地解決了水的壓力將全玻璃熱管型真空集熱管擠出儲水箱的問題。
[0008]進一步的，所述全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端穿過儲水箱的內(nèi)膽時與內(nèi)膽的中軸線垂直相交，所述全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端在儲水箱的內(nèi)膽內(nèi)直接與水接觸。
[0009]由上，全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端直接向水中傳熱，傳熱熱阻小，又由于冷凝端的傳熱面積大，所以傳熱效率高。
[0010]可選的，所述下部插孔和上部插孔采用內(nèi)膽拉伸后翻邊的方法制成，插孔的大小和高度與柔性密封圈相匹配。
[0011]可選的，所述下部插孔和上部插孔采用在插孔處沖孔后焊接一小段鋼管的方法制成，插孔的大小和高度與柔性密封圈相匹配。
[0012]可選的，所述柔性密封圈為硅膠密封圈。
[0013]進一步的，所述內(nèi)膽的下部插孔的直徑大于內(nèi)膽的上部插孔的直徑；全玻璃熱管型真空集熱管的蒸發(fā)端的上部插入下部插孔，全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端的上部插入上部插孔。
[0014]由上，內(nèi)膽的下部插孔的直徑大于內(nèi)膽的上部插孔的直徑，會對全玻璃熱管型真空集熱管產(chǎn)生一個向下的推力，但是這個推力要比沒有上部插孔的情況小得多，只要適當加大固定全玻璃熱管型真空集熱管的結(jié)構(gòu)件的強度就能解決。
[0015]進一步的，所述全玻璃熱管型真空集熱管的蒸發(fā)端伸出儲水箱外殼。
[0016]由上，全玻璃熱管型真空集熱管的蒸發(fā)端是吸熱端，必須伸出儲水箱外殼，才能吸收到太陽輻射的太陽能，蒸發(fā)端的工質(zhì)吸收太陽能后蒸發(fā)成氣態(tài)，沿著全玻璃熱管型真空集熱管上升到全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端，在冷凝端冷凝成液態(tài)，同時放出熱量到儲水箱的水中。液態(tài)工質(zhì)在重力作用下，向下流入全玻璃熱管型真空集熱管的蒸發(fā)端繼續(xù)吸收太陽能，如此不斷循環(huán)，使得儲水箱內(nèi)的水溫不斷升高。
[0017]本發(fā)明還提供了一種直插承壓式太陽能集熱器，包括上述各個方案所述的一種直插承壓式太陽能熱水器的的所有技術(shù)特征，不同之處只是將所述的太陽能熱水器的儲水箱換成太陽能集熱器的聯(lián)箱，太陽能熱水器的儲水箱的內(nèi)膽換成太陽能集熱器的聯(lián)箱的內(nèi)膽。
[0018]由于全玻璃熱管型真空集熱管內(nèi)的工質(zhì)極少，又有防凍劑，所以全玻璃熱管型真空集熱管的耐寒性能非常好。上述直插承壓式太陽能熱水器和集熱器即使在嚴寒的北方也能正常使用。
[0019]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明第一實施例:一種直插承壓式太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明第二實施例:另一種直插承壓式太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本發(fā)明第三實施例:一種直插承壓式太陽能集熱器的結(jié)構(gòu)圖。
[0021]_

【具體實施方式】
[0022]下面參見圖1示出的第一實施例的結(jié)構(gòu)圖，對本發(fā)明所提供的直插承壓式太陽能熱水器進行說明，該太陽能熱水器包括: 全玻璃熱管型真空集熱管1，其冷凝端12通過下部插孔5、上部插孔4插入儲水箱2的內(nèi)膽3中。全玻璃熱管型真空集熱管I的冷凝端12比一般的全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端長得多，其長度大于內(nèi)膽3的直徑。全玻璃熱管型真空集熱管I的冷凝端12的下部插入內(nèi)膽3的下部插孔5，全玻璃熱管型真空集熱管I的冷凝端12的上部插入內(nèi)膽3的上部插孔4。上下兩排插孔均采用柔性密封圈6密封。全玻璃熱管型真空集熱管I的冷凝端12穿過儲水箱2的內(nèi)膽3時與內(nèi)膽3的中軸線垂直相交，冷凝端12在內(nèi)膽3中直接與儲水箱2內(nèi)的水接觸，因此傳熱熱阻小。再加上全玻璃熱管型真空集熱管I的冷凝端12比一般的全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端長得多，傳熱面積大，傳熱效率高。另一方面，由于全玻璃熱管型真空集熱管I的冷凝端12上下的直徑相同，又由于儲水箱2的內(nèi)膽3的上下兩排插孔4和5的直徑也相同，因此全玻璃熱管型真空集熱管I的冷凝端12受到的向上和向下的水的壓力均為零。這對于全玻璃熱管型真空集熱管I的固定結(jié)構(gòu)的要求很低。便于降低支架的成本。同時采用插入方式，也便于全玻璃熱管型真空集熱管I的安裝和維修。
[0023]圖1中內(nèi)膽3的下部和上部各有一排插孔。本實施例中下部插孔5和上部插孔4均采用內(nèi)膽拉伸后翻邊的方法制成，插孔的大小和厚度與柔性密封圈6相匹配。本實施例中柔性密封圈6為硅膠密封圈6。
[0024]圖1中全玻璃熱管型真空集熱管I的蒸發(fā)端11伸出儲水箱2外殼，全玻璃熱管型真空集熱管I的蒸發(fā)端11是吸熱端，必須伸出儲水箱2的外殼，才能吸收到太陽輻射的太陽能，蒸發(fā)端11的工質(zhì)吸收太陽能后蒸發(fā)成氣態(tài)，沿著全玻璃熱管型真空集熱管I上升到全玻璃熱管型真空集熱管I的冷凝端12，在冷凝端12冷凝成液態(tài)，同時放出熱量到儲水箱2的水中。液態(tài)工質(zhì)向下流入全玻璃熱管型真空集熱管I的蒸發(fā)端11繼續(xù)吸收太陽能，如此不斷循環(huán)，使得儲水箱2內(nèi)的水溫不斷升高。
[0025]圖2示出了第二實施例的結(jié)構(gòu)圖，與第一實施例的區(qū)別僅在于所述下部插孔5和上部插孔4采用在插孔處沖孔后焊接一小段鋼管的方法制成。其它結(jié)構(gòu)特征和工作原理與第一實施例完全相同。
[0026]圖3示出了第三實施例的結(jié)構(gòu)圖，與第一實施例的區(qū)別僅在于本實施例中用一種直插承壓式太陽能集熱器取代了一種直插承壓式太陽能熱水器。用一種直插承壓式太陽能集熱器的聯(lián)箱7取代了一種直插承壓式太陽能熱水器的儲水箱2。用一種直插承壓式太陽能集熱器的聯(lián)箱7的內(nèi)膽8取代了一種直插承壓式太陽能熱水器的儲水箱2的內(nèi)膽3。其它結(jié)構(gòu)特征和工作原理與第一實施例完全相同。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種直插承壓式太陽能熱水器，包括真空集熱管、儲水箱和支架其特征在于:所述真空集熱管為全玻璃熱管型真空集熱管，全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端的長度大于儲水箱內(nèi)膽的直徑；儲水箱的內(nèi)膽上除了在下部有一排全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端的插孔外，在儲水箱內(nèi)膽的上部，每個下部插孔相對應的位置上，還有一排全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端的插孔；全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端的下部插入內(nèi)膽的下部插孔，全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端的上部插入內(nèi)膽的上部插孔，上下兩排插孔均采用柔性密封圈密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器，其特征在于:所述全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端穿過儲水箱的內(nèi)膽時與內(nèi)膽的中軸線垂直相交，所述全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端在內(nèi)膽內(nèi)直接與水接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器，其特征在于:所述下部插孔和上部插孔采用內(nèi)膽拉伸后翻邊的方法制成，插孔的大小和高度與柔性密封圈相匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器，其特征在于:所述下部插孔和上部插孔采用插孔處沖孔后焊接一小段鋼管的方法制成，插孔的大小和高度與柔性密封圈相匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器，其特征在于:所述柔性密封圈為硅膠密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器，其特征在于:所述內(nèi)膽的下部插孔的直徑大于內(nèi)膽的上部插孔的直徑；全玻璃熱管型真空集熱管的蒸發(fā)端的上部插入下部插孔，全玻璃熱管型真空集熱管的冷凝端的上部插入上部插孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器，其特征在于:所述全玻璃熱管型真空集熱管的蒸發(fā)端伸出儲水箱外殼。
8.一種直插承壓式太陽能集熱器，包括權(quán)利要求1至7任一所述的太陽能熱水器的所有技術(shù)特征；不同之處只是將所述的太陽能熱水器的儲水箱換成太陽能集熱器的聯(lián)箱，太陽能熱水器的儲水箱的內(nèi)膽換成太陽能集熱器的聯(lián)箱的內(nèi)膽。
【文檔編號】F24J2/32GK104165467SQ201410409825
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】黃永偉, 陸長俊, 陶楨 申請人:黃永偉