專利名稱：雙內膽直插承壓敞口式全玻璃真空管太陽能熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能熱水器，尤其是一種雙內膽直插承壓敞口式全玻璃真 空管太陽能熱水器，屬于太陽能熱水器的技術領域。
背景技術：
目前，市場上太陽能熱水器主要分為家用非承壓太陽能熱水器和承壓型太陽能熱 水器兩類，承壓型太陽能熱水器又分為一體承壓太陽能熱水器和分體承壓太陽能熱水器兩 種。一體承壓型太陽能水器多數采用全玻璃真空管內襯金屬超導熱管或玻璃金屬真空集 熱管(以下簡稱玻璃金屬熱管)做集熱器；分體承壓熱水器多數采用玻璃金屬熱管或玻璃 真空管內襯金屬直流管(簡稱直流管)或玻璃真空管內襯U形管(簡稱U形管)做集熱 器。家用非承壓太陽能熱水器具有運行穩(wěn)定，集熱效率高，成本低等優(yōu)點，在我國中低端市 場占有主導地位，但對用水舒適性要求較高的用戶家用非承壓太陽能熱水器不能滿足用戶 要求。承壓型熱水器因其具有使用方便、使用舒適性高、安裝位置靈活多樣等優(yōu)點，在太陽 能高端市場占主導地位，但因其運行不夠穩(wěn)定并且價格較高，其市場推廣受到一定的制約。所述家用非承壓太陽能熱水器的特點為運行穩(wěn)定，集熱效率高；價格低，性價比 高；非承壓運行，樓層落差較低的用戶，用水舒適性不能滿足要求。所述一體承壓太陽能熱水器存在以下不足1.熱管冷凝端或散熱端直接伸入水箱內膽中，在冷凝端或散熱端易生成水垢，長 時間運行影響整個系統(tǒng)集熱性能；2.整個系統(tǒng)處于空曬狀態(tài)時，熱管冷凝端或散熱端溫度高達270°C以上，影響冷 凝端或散熱端接口周圍搪瓷層或樹脂層，進而影響整個系統(tǒng)防腐蝕性能；3.由于玻璃真空集熱管里沒有水(或工質)，當長時間用水量較少時，玻璃真空集 熱管處于空曬狀態(tài)，高溫狀態(tài)下影響金屬超導熱管和玻璃真空集熱管真空度，進而影響系 統(tǒng)集熱性能；4.金屬超導熱管冷凝端易產生不凝結性氣體，影響超導熱管傳熱，進而影響整個 系統(tǒng)集熱性能；5.冷凝端或散熱端接口較多，焊接點較多，腐蝕滲漏幾率較大；6.金屬超導熱管采用紫銅加工而成，成本較高；所述分體承壓型太陽能熱水器主要存在以下幾個問題1.熱管冷凝端容易產生不凝結氣體，影響傳熱性能，進而影響整個系統(tǒng)熱性能；2.全玻璃真空集熱管內不走水(或工質)，當長時間用水量較少時，集熱器處于空 曬狀態(tài)，影響金屬超導熱管和全玻璃真空管真空度，進而影響系統(tǒng)集熱性能；3.直流管集熱器，連接口較多，存在工質滲漏的隱患；4.在系統(tǒng)運行過程中，工質高溫汽化，產生氣阻，影響系統(tǒng)運行，同時汽化后工質 減少，工質量不足影響集熱性能；5.分體承壓系統(tǒng)包括集成泵站、控制器、集熱管道等，系統(tǒng)成本高。發(fā)明內容本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種雙內膽直插承壓敞口 式全玻璃真空管太陽能熱水器，其運行穩(wěn)定，集熱效率高，加工制造方便。按照本實用新型提供的技術方案，所述雙內膽直插承壓敞口式全玻璃真空管太陽 能熱水器，包括支架及與支架固定連接的支撐板；所述支架上設有水箱外膽，所述水箱外膽 內設有換熱內膽，所述換熱內膽包圍承壓內膽的下部，并與承壓內膽緊密接觸；所述水箱 外膽上設有副水箱，所述副水箱的底端設有注液水嘴，副水箱通過注液水嘴與水箱外膽相 固定；所述水箱外膽上設有排氣水嘴，所述換熱內膽與排氣水嘴、副水箱均相連通；所述水 箱外膽的一端分別設有熱水出口與冷水進口，所述熱水出口與冷水進口均與承壓內膽相連 通；所述支撐板上設有玻璃真空集熱管，所述玻璃真空集熱管的一端穿過水箱外膽，伸入換 熱內膽內，另一端與位于支撐板上的護托相固定；所述玻璃真空集熱管與換熱內膽相連通， 玻璃真空集熱管能夠相對換熱內膽移動。所述換熱內膽的一端設有注液口，所述注液口通過第二連接管件與注液水嘴相連 通。所述換熱內膽上設有排氣口，所述排氣口通過第一連接管件與排氣水嘴相連通。所述 排氣水嘴上設有排氣管。所述承壓內膽對應于設有熱水出口、冷水進口的另一端設有內蓋。所述水箱外膽 內設有保溫層。所述水箱外膽對應于設有熱水出口、冷水進口的另一端設有外蓋。所述支 撐板上設有尾架，所述尾架上設有護托。所述副水箱內設有浮球，所述浮球與副 水箱上的進 液閥相連，所述浮球能夠在副水箱內移動。本實用新型的優(yōu)點采用玻璃真空管直接加熱，換熱內膽敞口運行，結構簡單、易 加工、成本低、壽命長、無過熱、無不凝性氣體產生、加熱性能穩(wěn)定。

圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為圖1的A-A向剖視圖。圖3為圖1的B-B向剖視圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1 圖3所示本實用新型包括排氣水嘴1、排氣管2、保溫層3、水箱外膽4、承 壓內膽5、副水箱6、熱水出口 7、冷水進口 8、換熱內膽9、注液水嘴10、玻璃真空集熱管11、 護托12、尾架13、支架14、內蓋15、外蓋16、第一連接管件17、注液口 18、排氣口 19、支撐板 20、第二連接管件21、浮球22及進液閥23。如圖1和圖2所示所述支架14上設有水箱外膽4，支架14用于支撐水箱外膽4。 所述水箱外膽4的下部設有換熱內膽9，換熱內膽9能夠收容加熱工質，用于吸收玻璃真空 集熱管11的能量，并對承壓內膽5內的冷水進行加熱。所述換熱內膽9包圍承壓內膽5的 下部，換熱內膽9與承壓內膽5相緊密接觸，確保換熱內膽9內的加熱工質與承壓內膽5進 行有效地熱交換；所述換熱內膽9內的加熱工質用于與承壓內膽5內的液體進行熱交換，實現對承壓內膽5內的冷水進行加熱。所述水箱外膽4上設有副水箱6，副水箱6的底端上有 注液水嘴10，副水箱6利用注液水嘴10與水箱外膽4相固定。所述注液水嘴10利用第二 連接管件21與換熱內膽9上的注液口 18相連，所述換熱內膽9與副水箱6相連通。所述 副水箱6可以向換熱內膽9進行注入加熱工質，保證了換熱內膽9內加熱工質的總量，避免 換熱內膽9處于負壓運行的狀態(tài)。 所述水箱外膽4的一端設有熱水出口 7與冷水進口 8，熱水出口 7與冷水進口 8與 承壓內膽5相連通，分別用于釋放承壓內膽5內的熱水與向承壓內膽5內注入需要加熱的 冷水。所述承壓內膽5對應于設有熱水出口 7與冷水進口 8的另一端設有內蓋15，水箱外 膽4對應于內蓋15的一端設有外蓋16。所述水箱外膽4內設有保溫層3，能夠對承壓內膽 5內的加熱熱水進行保溫，減少承壓內膽5向外的散熱，使承壓內膽5內的熱水溫度能夠保 持較長的時間。如圖1和圖3所示所述換熱內膽9對應于設有注液口 18的另一端設有排氣口 19。所述水箱外膽4對應于設有副水箱6的另一端設有排氣水嘴1，排氣水嘴1利用第一 連接管件17與換熱內膽9上的排氣口 19相連通，用于排出換熱內膽9內加熱工質因溫度 升高產生的蒸汽，避免換熱內膽9工作在正壓運行狀態(tài)。所述排氣水嘴1上設有排氣管2。 所述副水箱6內設有浮球22，浮球22與進液閥23相連，浮球22能夠在副水箱6內移動，自 動控制進液閥23的進液，使副水箱6與換熱內膽9保持穩(wěn)定的運行狀態(tài)。所述支撐板20的下端設有尾架13，尾架13上設有護托12。所述支撐板20上設 有若干玻璃真空集熱管11，玻璃真空集熱管11與支撐板11相平行放置。所述玻璃真空集 熱管11的一端穿過水箱外膽4外壁，伸入換熱內膽9內，玻璃真空集熱管11的另一端與護 托12相固定。所述玻璃真空管集熱管11與換熱內膽9相連通，換熱內膽9內的加熱工質 能夠進入玻璃真空集熱管11內，避免玻璃真空集熱管11的空曬。所述護托12能夠相對尾 架13移動，從而能夠調整玻璃真空集熱管11位于換熱內膽9的深度。如圖1 圖3所示使用時，通過冷水進口 8向承壓內膽5內注入需要加熱的冷 水，換熱內膽9包圍承壓內膽5的下部，與承壓內膽5緊密接觸。所述副水箱6通過進液閥 23、浮球22控制向副水箱6的進水量，副水箱6的下端通過注液水嘴10、第二連接管件21 與換熱內膽9上的注液口 18相連，使副水箱6與換熱內膽9相連通。副水箱6內的液體能 夠進入換熱內膽9內，實現對換熱內膽9內的工質進行有效地補充，保證了換熱內膽9內加 熱工質的總含量，確保了換熱內膽9吸收玻璃真空集熱管11的熱量。所述玻璃真空集熱管 11用于采集及吸收太陽能。隨著玻璃真空集熱管11不斷吸收太陽能，玻璃真空集熱管11 內的加熱工質溫度不斷升高，玻璃真空集熱管11內的加熱工質與換熱內膽9內的加熱工質 進行熱交換，使換熱內膽9內的加熱工質溫度升高。所述換熱內膽9內溫度較高的加熱工 質通過換熱內膽9的外壁將熱量傳遞到承壓內膽5內，實現對承壓內膽5內的冷水進行加 熱。所述玻璃真空集熱管11、換熱內膽9與副水箱6相連通，能夠確保換熱內膽9內加熱工 質的總含量，避免玻璃真空集熱管11的空曬。所述玻璃真空集熱管11通過護托12相對尾 架13的運動，調節(jié)玻璃真空集熱管11在換熱內膽9內的深度。所述換熱內膽9通過排氣口 19、第一連接管件17與排氣水嘴1相連通。當換熱 內膽9內的加熱工質，隨著溫度的升高，產生熱氣蒸發(fā)時，熱氣能夠通過排氣口 19及排氣水 嘴1排出，避免產生氣阻。換熱內膽9內的加熱工質吸收玻璃真空集熱管11的溫度，產生體積膨脹時，體積增大的部分可以通過注液口 18、第二連接管件21返流到副水箱6內，避免 換熱內膽9與玻璃真空集熱管11產生正壓；當換熱內膽9內加熱工質的溫度降低，體積縮 小時，副水箱6內的工質可以流入換熱內膽9中，避免產生負壓。 換熱內膽9與排氣水嘴1及排氣管2相連通，保證了太陽能熱水器工作在敞口狀 態(tài)，避免了太陽能水箱內產生氣阻，保證了熱水器的運行。同時，換熱內膽9與玻璃真空集 熱管11相連通，避免了玻璃真空集熱管11的空曬，能夠有效延長玻璃真空集熱管11的使 用壽命，確保了集熱管的極熱性能；換熱內膽9與玻璃真空集熱管11內的工質可以通過副 水箱6及時補償，保證了換熱內膽9與承壓內膽5間的 熱交換。整個太陽能熱水器結構簡 單，加工方便，性能穩(wěn)定，使用壽命長。
權利要求一種雙內膽直插承壓敞口式全玻璃真空管太陽能熱水器，包括水箱外膽(4)、承壓內膽(5)、支架(14)及與支架(14)固定連接的支撐板(20)，所述支架(14)上設有水箱外膽(4)，其特征是所述水箱外膽(4)內設有換熱內膽(9)，所述換熱內膽(9)包圍承壓內膽(5)的下部，并與承壓內膽(5)緊密接觸；所述水箱外膽(4)上設有副水箱(6)，所述副水箱(6)的底端設有注液水嘴(10)，副水箱(6)通過注液水嘴(10)與水箱外膽(4)相固定；所述水箱外膽(4)上設有排氣水嘴(1)，所述換熱內膽(9)與排氣水嘴(1)、副水箱(6)均相連通；所述水箱外膽(4)的一端分別設有熱水出口(7)與冷水進口(8)，所述熱水出口(7)與冷水進口(8)均與承壓內膽(5)相連通；所述支撐板(20)上設有玻璃真空集熱管(11)，所述玻璃真空集熱管(11)的一端穿過水箱外膽(4)，伸入換熱內膽(9)內，另一端與位于支撐板(20)上的護托(12)相固定；所述玻璃真空集熱管(11)與換熱內膽(9)相連通，玻璃真空集熱管(11)能夠相對換熱內膽(9)移動。
2.根據權利要求1所述的雙內膽直插承壓敞口式全玻璃真空管太陽能熱水器，其特征 是所述換熱內膽(9)的一端設有注液口(18)，所述注液口(18)通過第二連接管件(21)與 注液水嘴(10)相連通。
3.根據權利要求1所述的雙內膽直插承壓敞口式全玻璃真空管太陽能熱水器，其特征 是所述換熱內膽(9)上設有排氣口(19)，所述排氣口(19)通過第一連接管件(17)與排 氣水嘴(1)相連通。
4.根據權利要求1所述的雙內膽直插承壓敞口式全玻璃真空管太陽能熱水器，其特征 是所述排氣水嘴(1)上設有排氣管(2)。
5.根據權利要求1所述的雙內膽直插承壓敞口式全玻璃真空管太陽能熱水器，其特征 是所述承壓內膽(5)對應于設有熱水出口(7)、冷水進口(8)的另一端設有內蓋(15)。
6.根據權利要求1所述的雙內膽直插承壓敞口式全玻璃真空管太陽能熱水器，其特征 是所述水箱外膽(4)內設有保溫層(3)。
7.根據權利要求1所述的雙內膽直插承壓敞口式全玻璃真空管太陽能熱水器，其特征 是所述水箱外膽(4)對應于設有熱水出口(7)、冷水進口(8)的另一端設有外蓋(16)。
8.根據權利要求1所述的雙內膽直插承壓敞口式全玻璃真空管太陽能熱水器，其特征 是所述支撐板(20)上設有尾架(13)，所述尾架(13)上設有護托(12)。
9.根據權利要求1所述的雙內膽直插承壓敞口式全玻璃真空管太陽能熱水器，其特征 是所述副水箱(6)內設有浮球(22)，所述浮球(22)與副水箱(6)上的進液閥(23)相連， 所述浮球(22)能夠在副水箱(6)內移動。
專利摘要本實用新型涉及一種雙內膽直插承壓敞口式全玻璃真空管太陽能熱水器。其主要采用在支架上設有水箱外膽，水箱外膽內設有換熱內膽，換熱內膽包圍承壓內膽的下部；水箱外膽上設有副水箱，副水箱的底端設有注液水嘴；水箱外膽上設有排氣水嘴，換熱內膽與排氣水嘴、副水箱均相連通；水箱外膽的一端分別設有熱水出口與冷水進口，熱水出口與冷水進口均與承壓內膽相連通；支撐板上設有玻璃真空集熱管，玻璃真空集熱管的一端穿過水箱外膽，伸入換熱內膽內，另一端與位于支撐板上的護托相固定；玻璃真空集熱管與換熱內膽相連通。本實用新型由于采用玻璃真空管直接加熱，換熱內膽敞口運行，結構簡單、易加工、成本低、無不凝性氣體產生、加熱性能穩(wěn)定。
文檔編號F24J2/24GK201589443SQ200920215840
公開日2010年9月22日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權日2009年12月31日
發(fā)明者張波, 朱岳寶, 蔣鐘偉, 陳道宏 申請人:無錫環(huán)特太陽能科技有限公司