专利名称：带有耐压内胆的全玻璃真空管式太阳能热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种太阳能设备技术领域的热水器，具体是一种带有耐压内胆的全玻璃 真空管式太阳能热水器。
技术背景常规能源资源的有限性和环境压力的增加，使世界各国加强了对新能源和可再生能源技 术发展的支持，太阳能作为一种清洁、环保、高效和永不衰竭的新能源是各国可持续发展战 略的重要内容，太阳能热水器以其高效低价的优良性价比已经在国内外得到了广泛的应用。 目前我国的家庭、企事业单位所使用的太阳能热水器大部分是全玻璃真空管式太阳能热水器 ，这种太阳能热水器具有成本低、太阳能利用率高等优点，但其耐压性和安全性比较低，一 根真空管爆裂则热水器中的热水就会全部溢出，整个系统全部停止工作。国外常用的金属平 板式热水器虽然具有很好的耐压性，但成本高且热效率低，无法在国内大面积推广使用。为 了解决以上问题，国内外也出现了一些在玻璃真空管式太阳能热水器的基础上进行改进的耐 压式热水器。经过对现有相关技术文献检索发现，中国专利申请号01245883. x，专利名称为防护 型太阳能热水器。该专利自述为 一种防护型太阳能热水器，包括集水箱、玻璃真空集热管和支架，玻璃真空集热管与集水箱固定连接并设置在支架上，集水箱上设有进水口和出水口 ，玻璃真空集热管的底面设有反射板，反射板上设有网罩状骨架，反射板和骨架的大小、高 度与玻璃真空集热管相对应，骨架上设有金属网片。该实用新型虽然热效率较高，但依然存 在真空管因受热膨胀而导致破裂后热水器无法正常工作的问题。另经检索发现，中国专利申请号03242378.0，专利名称为承压型太阳能热水器。该 专利自述为 一种承压型太阳能热水器，主体构件包括储水箱和真空集热管，该储水箱与 呈排列状的传热金属管贯通式固定连接，该传热金属管外部套装该真空集热管。虽然该实用 新型的真空集热管损坏后热水器依然能够继续工作，但是由于金属管和真空管间存在很大的 空气层，加热效果较差，热效率低。发明内容本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺点，提供一种带有耐压内胆的全玻璃真空管式太阳能热水器，在保证玻璃真空集热管安全性和使用寿命的同时，提高热水器的耐压 性和集热效率。本发明是通过以下技术方案实现的本发明包括绝热耐压水箱、钢架和若干个双层玻璃真空集热管，其中绝热耐压水箱 固定于钢架上，其外部设有保温层，底部设有连接口，双层玻璃真空集热管的上端位于绝热 耐压水箱的保温层中，下端与钢架固定连接，双层玻璃真空集热管的内部设有内胆，内胆的 上端与绝热耐压水箱的连接口通过密封装置固定连接，下端封闭。所述的内胆包括不锈钢箔和弹性耐热橡胶片，其中不锈钢箔为圆弧形筒状，并紧贴 于双层玻璃真空集热管的吸热面一侧，弹性耐热橡胶片位于不锈钢箔的内侧开口处并与不锈 钢箔固定密封连接。所述双层玻璃真空集热管的内表面周长大于内胆的外表面周长。所述的双层玻璃真空集热管下方设有托条。本发明通过在双层玻璃真空集热管的内部设置内胆，使玻璃真空集热管表面发生碎裂时 ，管内的热水能够储存在内胆中，避免发生泄漏，整个系统能够继续正常工作；由于不锈钢 的导热系数较高，柔韧性和弹性都较好，价格便宜，加工简单，所以是比较理想的内胆材料， 但是由于不锈钢与玻璃具有不同的热膨胀系数，若常温下使不锈钢内胆与玻璃真空集热管紧 密接触，受热膨胀时玻璃真空集热管将会被胀裂，但若使不锈钢内胆与玻璃真空集热管保持 一定间隙则工作时又会产生很大热阻，降低集热效率，本发明采用弹性耐热橡胶片作为内胆 的膨胀缓冲部件，能够避免玻璃真空集热管受压胀破，保证玻璃真空集热管的安全性，当水 灌入内胆后，在水的重力作用下，弹性耐热橡胶片拉伸舒展，使不锈钢箔紧紧地贴在玻璃真 空集热管的内壁上，从而能够降低接触热阻，提高集热效率；绝热耐压水箱与内胆之间通过 密封装置固定连接，使得整个系统的密封能力增强，提高了热水器的承压能力；此外，在每 根玻璃真空集热管的下部设置一根托条，可以在玻璃真空集热管完全破碎散落时对内胆起到 固定承托的作用。与现有技术相比，本发明的优点在于采用弹性耐热橡胶片作为内胆的膨胀缓冲部件， 集热效率高，安全性好；绝热耐压水箱与内胆之间通过密封装置固定连接，系统承压能力强
图l是本发明的总体结构示意图； 图2是本发明的侧视图；图3是双层玻璃真空集热管的横截面图；图4是内胆的结构分解示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进 行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。如图1和图2所示，本实施例包括绝热耐压水箱l、钢架2和11个双层玻璃真空集热管3 ，其中绝热耐压水箱1固定于钢架2上，其外部设有保温层5，底部设有连接口6，双层玻璃 真空集热管3的上端位于绝热耐压水箱1的保温层5中，下端通过0形橡胶圈与钢架2固定连接 ，双层玻璃真空集热管3的内部设有内胆4，内胆4的上端通过卡箍紧箍在绝热耐压水箱1的连 接口6上，下端封闭。如图3和图4所示，所述的内胆4包括不锈钢箔7和弹性耐热橡胶片8，其中不锈钢箔7 是弧度为30(T的圆弧形筒状，并紧贴于双层玻璃真空集热管3的吸热面一侧，弹性耐热橡胶 片8位于不锈钢箔7的内侧开口处，并与不锈钢箔7通过耐热胶水密封粘接。所述的不锈钢箔7采用厚度为0. 2mnT0. 3mm的SUS340材料。所述弹性耐热橡胶片8的厚度为0. 3mnT0. 5mm。所述内胆4的外表面周长比双层玻璃真空集热管3的内表面周长短10mm。 所述的双层玻璃真空集热管3下方设有托条9。所述的双层玻璃真空集热管3由玻璃外管10和玻璃内管11组成，玻璃外管10和玻璃内管 11之间设有真空层12，玻璃内管11的外表面设有涂层13，当太阳光照射到双层玻璃真空管3 上时，光线透过玻璃外管10而照射到玻璃内管11上，这部分光线被玻璃内管ll表面的吸收涂 层13所吸收，并转化为热量，热量一部分以辐射的形式向玻璃外管10发射，另一部分以导热 的形式通过玻璃内管11和内胆4传导给内部的工质，从而达到制热的目的。本实施例采用弹性耐热橡胶片8作为内胆4的膨胀缓冲部件，保证了双层玻璃真空集热管 3安全性，提高了集热效率；绝热耐压水箱1与内胆4之间通过卡箍密封连接，提高了整个系 统的耐压性能。
权利要求
1.一种带有耐压内胆的全玻璃真空管式太阳能热水器，包括绝热耐压水箱、钢架和若干个双层玻璃真空集热管，其中绝热耐压水箱固定于钢架上，其外部设有保温层，底部设有连接口，双层玻璃真空集热管的上端位于绝热耐压水箱的保温层中，下端与钢架固定连接，其特征在于，所述双层玻璃真空集热管的内部设有内胆，内胆的上端与绝热耐压水箱的连接口通过密封装置固定连接，下端封闭；所述的内胆包括不锈钢箔和弹性耐热橡胶片，其中不锈钢箔为圆弧形筒状，并紧贴于双层玻璃真空集热管的吸热面一侧，弹性耐热橡胶片位于不锈钢箔的内侧开口处并与不锈钢箔密封固定连接。
2 根据权利要求l所述的带有耐压内胆的全玻璃真空管式太阳能热水 器，其特征是，所述双层玻璃真空集热管的内表面周长大于内胆的外表面周长。
全文摘要
本发明涉及的是一种太阳能设备技术领域的带有耐压内胆的全玻璃真空管式太阳能热水器。本发明包括绝热耐压水箱、钢架和若干个双层玻璃真空集热管，其中绝热耐压水箱固定于钢架上，其外部设有保温层，底部设有连接口，双层玻璃真空集热管的上端位于绝热耐压水箱的保温层中，下端与钢架固定连接，双层玻璃真空集热管的内部设有内胆，内胆的上端与绝热耐压水箱的连接口通过密封装置固定连接，下端封闭；所述的内胆包括不锈钢箔和弹性耐热橡胶片，其中不锈钢箔为圆弧形筒状，并紧贴于双层玻璃真空集热管的吸热面一侧，弹性耐热橡胶片位于不锈钢箔的内侧开口处并与不锈钢箔固定密封连接。本发明集热效率高，安全性好，耐压能力强。
文档编号F24J2/05GK101666550SQ20091030786
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者刘振华, 王士骥, 超 覃, 琳 陆 申请人:上海交通大学