专利名称：水浴式承压敞口直插全玻璃真空管太阳能热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能热水器，尤其是一种水浴式承压敞口直插全玻璃真空管太
阳能热水器，属于太阳能热水器的技术领域。
背景技术：
目前，市场上太阳能热水器主要分为家用非承压太阳能热水器和承压型太阳能热 水器两类，承压型太阳能热水器又分为一体承压太阳能热水器和分体承压太阳能热水器两 种。 一体承压型太阳能水器多数采用全玻璃真空管内衬金属超导热管或玻璃金属真空集 热管(以下简称玻璃金属热管)做集热器；分体承压热水器多数采用玻璃金属热管或玻璃 真空管内衬金属直流管(简称直流管)或玻璃真空管内衬U形管(简称U形管)做集热 器。家用非承压太阳能热水器具有运行稳定，集热效率高，成本低等优点，在我国中低端市 场占有主导地位，但对用水舒适性要求较高的用户家用非承压太阳能热水器不能满足用户 要求。承压型热水器因其具有使用方便、使用舒适性高、安装位置灵活多样等优点，在太阳 能高端市场占主导地位，但因其运行不够稳定并且价格较高，其市场推广受到一定的制约。
所述家用非承压太阳能热水器的特点为运行稳定，集热效率高；价格低，性价比 高；非承压运行，楼层落差较低的用户，用水舒适性不能满足要求。
所述一体承压太阳能热水器存在以下不足 1.热管冷凝端或散热端直接伸入水箱内胆中，在冷凝端或散热端易生成水垢，长 时间运行影响整个系统集热性能； 2.整个系统处于空晒状态时，热管冷凝端或散热端温度高达270°C以上，影响冷 凝端或散热端接口周围搪瓷层或树脂层，进而影响整个系统防腐蚀性能；
3.由于玻璃真空集热管里没有水(或工质)，当长时间用水量较少时，玻璃真空集 热管处于空晒状态，高温状态下影响金属超导热管和玻璃真空集热管真空度，进而影响系 统集热性能； 4.金属超导热管冷凝端易产生不凝结性气体，影响超导热管传热，进而影响整个 系统集热性能； 5.冷凝端或散热端接口较多，焊接点较多，腐蚀渗漏几率较大； 6.金属超导热管采用紫铜加工而成，成本较高； 所述分体承压型太阳能热水器主要存在以下几个问题 1.热管冷凝端容易产生不凝结气体，影响传热性能，进而影响整个系统热性能；
2.全玻璃真空集热管内不走水(或工质)，当长时间用水量较少时，集热器处于空 晒状态，影响金属超导热管和全玻璃真空管真空度，进而影响系统集热性能；
3.直流管集热器，连接口较多，存在工质渗漏的隐患； 4.在系统运行过程中，工质高温汽化，产生气阻，影响系统运行，同时汽化后工质 减少，工质量不足影响集热性能； 5.分体承压系统包括集成泵站、控制器、集热管道等，系统成本高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种水浴式承压敞口直插全玻 璃真空管太阳能热水器，其运行稳定，集热效率高，加工制造方便。 按照本发明提供的技术方案，所述水浴式承压敞口直插全玻璃真空管太阳能热水 器，包括支架、与支架固定连接的支撑板；所述支架上设有水箱外胆，所述水箱外胆内设有 水箱内胆，所述水箱内胆与水箱外胆间形成收容加热层工质的腔体；所述支撑板上设有玻 璃真空集热管；所述玻璃真空集热管的一端穿过水箱外胆，并伸入腔体内，另一端与支撑板 上的护托相固定，所述真空集热管能够相对水箱内胆移动，玻璃真空集热管与腔体相连通； 所述水箱外胆上设有副水箱，所述副水箱与腔体相连通；所述水箱外胆上设有热水出口与 冷水进口 ，所述热水出口与冷水进口均与水箱内胆相连通，所述水箱外胆上设有排气口 ，所 述排气口与腔体相连通。 所述排气口上设有排气管，所述排气管与腔体相连通。所述水箱内胆对应于设有 热水出口及冷水进口的另一端设有内盖。所述水箱外胆内设有保温层。所述副水箱上设有 进水阀，所述进水阀与副水箱内浮球相连，所述浮球能在副水箱内移动。所述水箱外胆上对 应于设有热水出口与冷水进口的另一端设有外盖。所述支撑板上设有尾架，所述护托固定 在尾架上。所述副水箱的底部设有注液水嘴，副水箱利用注液水嘴与水箱外胆相固定，所述 注液水嘴与腔体连通。 本发明的优点采用玻璃真空管直接加热，水浴式加热层敞口运行，结构简单、性 能稳定、成本低、寿命长、无过热、无不凝性气体产生及加工方便。
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
具体实施例方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。 如图1 图2所示本发明包括排气口 1、排气管2、保温层3、水箱外胆4、腔体5、 副水箱6、热水出口 7、冷水进口 8、水箱内胆9、注液水嘴10、玻璃真空集热管11、护托12、尾 架13、支架14、内盖15、外盖16、进液阀17、浮球18及支撑板19。 如图1和图2所示所述支架14上设有水箱外胆4，支架14用于支撑水箱外胆4。 所述水箱外胆4内设有水箱内胆9，水箱内胆9与水箱外胆4相固定。所述水箱内胆9与水 箱外胆4间形成收容加热工质的腔体5，加热工质吸收玻璃真空集热管11的热量，再与水箱 内胆9进行热交换，实现对水箱内胆9的加热。所述水箱外胆4的一端设有副水箱6，副水 箱6的底端设有注液水嘴10，副水箱6利用注液水嘴10与水箱外胆4相固定。所述副水箱 6利用注液水嘴10与腔体5相连通，副水箱6内的加热工质可以补充腔体5内受热蒸发失 去的工质。所述副水箱6上设有进液阀17，进液阀17与副水箱6内的浮球18相连，浮球 18在副水箱6内的移动，可以控制进液阀17向副水箱6内的进水量。 所述水箱外胆4的一端设有热水出口 7与冷水进口 8，所述热水出口 7与冷水进口 8均与水箱内胆9相连通，分别用于释放水箱内胆9内的热水与向水箱内胆9内注入需 要加热的冷水。 所述支架14上设有支撑板19，支撑板19与水箱外胆4成一定的角度；支撑板19 上设有若干玻璃真空集热管ll，所述玻璃真空集热管11与支撑板19相平行放置。所述支 撑板19上设有尾架13，所述护托12固定在尾架13上。所述玻璃真空集热管11的一端穿 过水箱外胆4的外壁，且伸入腔体5内，另一端与护托12相固定连接，玻璃真空集热管11 与腔体5相连通，使腔体5内的加热工质能够进入玻璃真空集热管11内，避免玻璃真空集 热管11的空晒。所述护托12通过尾架3与支撑板19相连，护托12、玻璃真空集热管11能 够相对尾架3移动，能够调节玻璃真空集热管11进入腔体5内的长度。
所述水箱内胆9对应于设有热水出口 7及冷水进口 8的另一端设有内盖15。所 述水箱外胆4对应于设有热水出口 7及冷水进口 8的另一端设有外盖16。所述水箱外胆4 内设有保温层3，保温层3能够对水箱内胆9内加热的热水保温，使水箱内胆9内水的温度 能够保持较长的时间。所述外盖16与内盖15间也设有保温层3。 所述水箱外胆4对应于设有副水箱6的另一端设有排气口 l，所述排气口 l与腔体 5相连通，排气口 l上设有排气管2。所述排气口 l与腔体5相连通，使热水器工作在敞口 状态，腔体5内的加热工质吸收玻璃真空集热管11的热量蒸发成气体时，加热工质的气体 能够从排气口 1排出，避免热水器产生负压及气阻，确保热水器能够稳定的运行。
如图l和图2所示，使用时，通过冷水进口 8向水箱内胆9内注入需要加热的冷水， 从热水出口 7处释放加热后的热水。所述副水箱6通过注液水嘴10向腔体5内注入加热 工质，腔体5玻璃真空集热管11相连通，腔体5内的加热工质能够进入玻璃真空集热管11 内，能够吸收玻璃真空集热管ll采集到的太阳能。所述腔体5内的加热工质进入玻璃真空 集热管11内，避免了玻璃真空集热管11的空晒，保证了整个太阳能热水器的集热性能。
所述副水箱6内设有浮球18，通过浮球18控制进液阀17向副水箱6内的进液量， 使腔体5内的加热工质能够自动及时的补充。所述腔体5内的加热工质吸收玻璃真空集 热管11的热量时，加热工质自身的温度会升高，温度较高的加热工质与水箱内胆9内温度 较低的冷水进行热交换，从而实现了对水箱内胆9内冷水的加热。所述腔体5内的加热工 质，随着吸收玻璃真空集热管11的热量，自身的温度升高时，会有部分加热工质被蒸发，蒸 发的加热工质能够通过排气口 l及排气管2向外排出，不会在水箱外胆4内产生气阻；同 时，加热工质吸收热量使自身体积膨胀时，体积增大的部分可以反向流入副水箱6内，避免 了热水器工作在正压状态，使热水器一直工作在敞口运行状态，保证热水器的稳定性。当腔 体5内的加热工质温度降低，体积縮小时，副水箱6内加热工质通过注液水嘴10向腔体5 内注入加热工质，避免了热水器工作在负压状态。 所述腔体5与排气口相连通，保证副水箱6通过注液水嘴10顺利向腔体5内注入 加热工质。所述玻璃真空集热管11与腔体5内的加热工质相连通，避免了玻璃真空集热管 11的空晒，能够确保玻璃真空集热管11的集热性能，延长玻璃真空集热管11的使用寿命； 同时，副水箱6能够及时补充腔体5内加热蒸发的工质，确保腔体5内的工质含量，使加热 工质能够与水箱内胆9进行有效地换热，保证热水器的长期稳定的运行。整个热水器结构 简单，加工方便，性能稳定，使用寿命长。
权利要求
一种水浴式承压敞口直插全玻璃真空管太阳能热水器，包括水箱外胆(4)、支架(14)、与支架(14)固定连接的支撑板(19)，所述支架(14)上设有水箱外胆(4)，其特征是所述水箱外胆(4)内设有水箱内胆(9)，所述水箱内胆(9)与水箱外胆(4)间形成收容加热层工质的腔体(5)；所述支撑板(19)上设有玻璃真空集热管(11)；所述玻璃真空集热管(11)的一端穿过水箱外胆(4)，并伸入腔体(5)内，另一端与支撑板(19)上的护托(12)相固定，所述真空集热管(11)能够相对水箱内胆(4)移动，玻璃真空集热管(11)与腔体(5)相连通；所述水箱外胆(4)上设有副水箱(6)，所述副水箱(6)与腔体(5)相连通；所述水箱外胆(4)上设有热水出口(7)与冷水进口(8)，所述热水出口(7)与冷水进口(8)均与水箱内胆(9)相连通，所述水箱外胆(4)上设有排气口(1)，所述排气口(1)与腔体(5)相连通。
2. 根据权利要求1所述的水浴式承压敞口直插全玻璃真空管太阳能热水器，其特征 是所述排气口 (1)上设有排气管(2)，所述排气管(2)与腔体(5)相连通。
3. 根据权利要求1所述的水浴式承压敞口直插全玻璃真空管太阳能热水器，其特征 是所述水箱内胆(9)对应于设有热水出口 (7)及冷水进口 (8)的另一端设有内盖(15)。
4. 根据权利要求1所述的水浴式承压敞口直插全玻璃真空管太阳能热水器，其特征 是所述水箱外胆(4)内设有保温层(3)。
5. 根据权利要求1所述的水浴式承压敞口直插全玻璃真空管太阳能热水器，其特征 是所述副水箱(6)上设有进水阀(17)，所述进水阀(17)与副水箱(6)内浮球(18)相连， 浮球(18)能够在副水箱(6)内移动。
6. 根据权利要求1所述的水浴式承压敞口直插全玻璃真空管太阳能热水器，其特征 是所述水箱外胆(4)上对应于设有热水出口 (7)与冷水进口 (8)的另一端设有外盖(16)。
7. 根据权利要求1所述的水浴式承压敞口直插全玻璃真空管太阳能热水器，其特征 是所述支撑板(19)上设有尾架(13)，所述护托(12)固定在尾架(13)上。
8. 根据权利要求1所述的水浴式承压敞口直插全玻璃真空管太阳能热水器，其特征 是所述副水箱(6)的底部设有注液水嘴(IO)，副水箱(6)利用注液水嘴(10)与水箱外胆 (4)相固定，所述注液水嘴(10)与腔体(5)连通。
全文摘要
本发明涉及一种水浴式承压敞口直插全玻璃真空管太阳能热水器，其主要采用在支架上设有水箱外胆，所述水箱外胆内设有水箱内胆，所述水箱内胆与水箱外胆间形成收容加热层工质的腔体；所述支撑板上设有玻璃真空集热管；所述玻璃真空集热管的一端穿过水箱外胆，并伸入腔体内，另一端与支撑板上的护托相固定，所述真空集热管能够相对水箱内胆移动，玻璃真空集热管与腔体相连通；所述水箱外胆上设有副水箱，所述副水箱与腔体相连通；所述水箱外胆上设有热水出口与冷水进口，所述热水出口与冷水进口均与水箱内胆相连通。本发明采用玻璃真空管直接加热，水浴式加热层敞口运行，结构简单、性能稳定、成本低、寿命长、无过热、无不凝性气体产生及加工方便。
文档编号F24J2/46GK101769638SQ20091021730
公开日2010年7月7日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者张波, 朱岳宝, 蒋钟伟, 陈道宏 申请人:无锡环特太阳能科技有限公司