专利名称：一种储热式真空管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能真空管，特别是关于一种用于太阳能热水器中的储热
式真空管。
背景技术：
目前，利用储热式真空管收集太阳能是近年来在太阳能热水器中应用较为广泛的技术。如图1所示，传统的储热式真空管包括一管状的玻璃外壳l，玻璃外壳1的开口端连接一玻璃法兰2，玻璃法兰2通过热压封接工艺连接一金属端盖3，以保证玻璃外壳1内部成为一个密封的空间。玻璃外壳1的另一端设置有一排气嘴保护帽4，排气嘴保护帽4内设置有一与玻璃外壳1一体成型的排气嘴(图中未示出)。玻璃外壳1内部设置有一充满水的箱体5，箱体5采用金属材料制成，箱体5外表面设置有一层太阳能选择性涂层，作用是将太阳能转化为热能。玻璃外壳1与箱体5之间的空间通过排气嘴抽成临近真空状态，以减少散热。箱体5连通一固定在金属端盖3上的双层管6，其中内层管61穿入箱体5直至箱体5底部，外层管62仅与箱体5连通。这种储热式真空管的工作原理是当太阳照射在水箱外表面时，即可对箱体5内的水进行加热。当需要使用热水时，冷水由内层管61注入箱体5底部，将箱体5中的热水从外层管62排出。上述传统的储热式真空管结构简单，热效率较高。但是在应用中发现，当储热式真空管长时间处于闲置状态时，箱体5内的水温不断升高，使箱体5内形成高温高压的工作环境。由于不锈钢的使用寿命与温度和压力有直接关系，因此这种高温高压的工作环境很容易使得箱体5被腐蚀，縮短了储热式真空管的使用寿命。为了解决此问题，有些厂家的箱体5采用钛合金材料代替不锈钢，但是由于钛合金材料价格昂贵，使得产品缺乏市场竞争力，因此也不适宜普遍推广到市场。
发明内容针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能保证真空管内工作温度和压力恒定的储热式真空管。 为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案一种储热式真空管，它包括一管状的玻璃外壳，所述玻璃外壳的开口端连接一玻璃法兰，所述玻璃法兰通过热压封接工艺连接一金属端盖；所述玻璃外壳的另一端设置有一排气嘴保护帽，所述排气嘴保护帽内设置有一与所述玻璃外壳一体成型的排气嘴；所述玻璃外壳内部设置有一金属材料箱体，所述箱体外表面设置有一层太阳能选择性涂层；所述玻璃外壳与箱体之间的空间通过所述排气嘴抽成真空状态，其特征在于所述金属端盖上分别设置一进水口和一出水口 ，且所述进水口和出水口通过一设置在所述箱体内的换热管相连通；所述箱体内的工质采用相变温度在60°C 80°C范围内的固 液相变材料。 所述换热管采用U形换热管、蛇形换热管或者螺旋形换热管。 所述U形换热管或蛇形换热管外设置有翅片。 所述固 液相变材料为12水磷酸钠、棕榈酸、硬脂酸或石蜡。
3[0008] 本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本实用新型在传统储热式真空管的金属端盖上分别设置一进水口和一出水口 ，且进水口和出水口通过一设置在箱
体内的换热管相连通。同时，箱体内的工质采用相变温度在6(TC 8(rC范围内的固 液相
变材料，当该相变材料在达到相变点时，其形态由固态转化为液态并继续吸收大量的热量，但在该过程中相变材料本身的温度会基本保持恒定，从而使得箱体内的温度和压力也保持基本恒定，不会出现高温高压的工作环境，因此不会造成对箱体的腐蚀，延长了储热式真空管的使用寿命。2、本实用新型的换热管可以采用U形换热管、蛇形换热管、螺旋形换热管、带有翅片的U形换热管或蛇形换热管其中任意一种形式，这样可以增大换热管的换热面积，提高换热效率，保证了换热管中的冷水被充分加热。本实用新型可广泛应用于各种太阳能热水器中。
图1是传统的储热式真空管结构示意图 图2是本实用新型的整体结构示意图 图3是本实用新型的蛇形换热管结构示意图 图4是本实用新型的螺旋形换热管结构示意图 图5是本实用新型的带翅片的U形换热管结构示意图 图6是本实用新型的带翅片的蛇形换热管结构示意图
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。 如图2所示，本实用新型包括与现有技术相同的玻璃外壳1 、玻璃法兰2、金属端盖3、排气嘴保护帽4和金属材料箱体5，其特征在于金属端盖3上分别设置有一进水口 7和一出水口 8，且进水口 7和出水口 8通过一设置在箱体5内的换热管9相连通。同时，箱体5内的工质采用相变温度在60°C 8(TC范围内的固 液相变材料。 本实用新型在使用时，通过箱体5外表面的太阳能选择性涂层吸收太阳能，并对箱体5内的相变材料进行加热。由于相变材料本身的特性，箱体5中的相变材料在达到相变点时，其形态由固态转化为液态并继续吸收大量的热量，但在该过程中相变材料本身的温度会基本保持恒定，从而使得箱体5内的温度和压力也保持基本恒定，不会出现高温高压的工作环境。当需要使用热水时，从进水口 7将冷水注入到换热管9中，冷水在换热管9中与箱体5内的相变材料进行换热，被加热成热水后从出水口 8流出供用户使用。[0018] 上述实施例中，换热管9可以采用U形换热管、蛇形换热管(如图3所示)或者螺旋形换热管(如图4所示)，保证冷水在换热管9中能够被充分加热。 上述实施例中，还可以在U形换热管或蛇形换热管外设置翅片10(如图5、图6所示)，从而增大换热管9的换热面积，进一步保证换热管9中的冷水被充分加热。[0020] 上述实施例中，相变材料可以采用12水磷酸钠(Na3P04 12H20)、棕榈酸(PalmiticAcid)、硬脂酸(Stearic Acid)或石蜡(Paraffin Wax)等。 上述各实施例中，还可以在结构和连接上有其它变化，基于本实用新型技术方案上的变化和改进，不应排除在本实用新型的保护范围之外。
权利要求一种储热式真空管，它包括一管状的玻璃外壳，所述玻璃外壳的开口端连接一玻璃法兰，所述玻璃法兰通过热压封接工艺连接一金属端盖；所述玻璃外壳的另一端设置有一排气嘴保护帽，所述排气嘴保护帽内设置有一与所述玻璃外壳一体成型的排气嘴；所述玻璃外壳内部设置有一金属材料箱体，所述箱体外表面设置有一层太阳能选择性涂层；所述玻璃外壳与箱体之间的空间通过所述排气嘴抽成真空状态，其特征在于所述金属端盖上分别设置一进水口和一出水口，且所述进水口和出水口通过一设置在所述箱体内的换热管相连通；所述箱体内的工质采用相变温度在60℃～80℃范围内的固～液相变材料。
2. 如权利要求1所述的一种储热式真空管，其特征在于所述换热管采用U形换热管、蛇形换热管或者螺旋形换热管。
3. 如权利要求2所述的一种储热式真空管，其特征在于所述U形换热管或蛇形换热管外设置有翅片。
4. 如权利要求1或2或3所述的一种储热式真空管，其特征在于所述固 液相变材料为12水磷酸钠、棕榈酸、硬脂酸或石蜡。
专利摘要本实用新型涉及一种储热式真空管，它包括一管状的玻璃外壳，玻璃外壳的开口端连接一玻璃法兰，玻璃法兰通过热压封接工艺连接一金属端盖；玻璃外壳的另一端设置有一排气嘴保护帽，排气嘴保护帽内设置有一与玻璃外壳一体成型的排气嘴；玻璃外壳内部设置有一金属材料箱体，箱体外表面设置有一层太阳能选择性涂层；玻璃外壳与箱体之间的空间通过排气嘴抽成真空状态，金属端盖上分别设置一进水口和一出水口，进水口和出水口通过一设置在箱体内的换热管连通；箱体内的工质采用相变温度在60℃～80℃之间的固～液相变材料。本实用新型箱体内的工质采用固～液相变材料，在达到相变点时由固态转化为液态并吸收大量的热量，而相变材料本身的温度会基本保持恒定。本实用新型可广泛应用于各种太阳能热水器中。
文档编号F28D20/02GK201488373SQ20092017323
公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月24日 优先权日2009年8月24日
发明者孙守建, 朱敦智, 李小苏, 韩建功 申请人:北京桑达太阳能技术有限公司