專利名稱：一體雙承壓太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙承壓水箱，以及利用雙承壓水箱的一體雙承壓太陽能熱水器，屬于太陽能熱利用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，市場上的太陽能熱水器按照用水方式分主要有兩種，一種為非承壓式太陽能熱水器；一種為承壓式太陽能熱水器。非承壓式太陽能熱水器由于其低廉的價格早期得到了較大的發(fā)展，但由于其采用開式運行原理，會導致使用水易污染、洗浴不舒適等缺點，因此，近幾年一體承壓太陽能熱水器得到了較快的發(fā)展。現(xiàn)有的一體承壓太陽能熱水器按照集熱原理可分為兩種，一種為金屬熱管式太陽能熱水器；一種為二次換熱夾套式太陽能熱水器。在金屬熱管式太陽能熱水器中，金屬熱管和水直接接觸，金屬熱管易受腐蝕而導致泄漏、同時也容易結(jié)垢而導致?lián)Q熱性能差，另外這種熱水器加工復(fù)雜、成本也較高。對于二 次換熱夾套式太陽能熱水器，水箱的換熱夾套直接焊接在儲熱內(nèi)膽的外壁上，實際運行時，換熱夾套內(nèi)裝有換熱工質(zhì)，儲熱內(nèi)膽內(nèi)部充滿使用水，換熱工質(zhì)和使用水之間通過共用的儲熱內(nèi)膽的外壁進行傳熱。實踐證明共用的儲熱內(nèi)膽的外壁恰為該類水箱的最薄弱環(huán)節(jié)，易受腐蝕而導致穿孔破壞。穿孔破壞后，由于換熱夾套和儲熱內(nèi)膽連通，換熱工質(zhì)會和使用水混合在一起，而目前此類系統(tǒng)所用的換熱工質(zhì)均為防凍液，且都有一定的毒性，將引起嚴重的水污染。更為可怕的是此類水箱內(nèi)部發(fā)生泄漏后熱水器還可以正常使用，可想而知發(fā)生泄漏后用這樣的水洗碗、洗菜、刷牙、洗臉和沐浴會產(chǎn)生什么后果。針對上述兩種一體承壓太陽能熱水器存在的問題，在不改變現(xiàn)有水箱使用性能和力求性價比更高的前提下，本發(fā)明提出了一種有效保證使用水安全的一體雙承壓太陽能熱水器。

發(fā)明內(nèi)容
基于目前的現(xiàn)狀提出的一體雙承壓太陽能熱水器，采用外置獨立換熱夾套的承壓水箱，換熱夾套和儲熱內(nèi)膽分別為兩個獨立的承壓系統(tǒng)，解決了金屬熱管式太陽能熱水器易腐蝕、易結(jié)垢以及成本高的問題。同時也解決了二次換夾套式太陽能熱水器中換熱工質(zhì)和使用水之間只有一層金屬壁面，一旦發(fā)生腐蝕穿孔，有毒換熱工質(zhì)污染使用水的問題。方案中，承壓太陽能真空集熱管、換熱夾套和儲存使用水的儲熱內(nèi)膽三者之間通過科學的傳熱技術(shù)的應(yīng)用，有效保證了系統(tǒng)的熱性能。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述一體雙承壓太陽能熱水器包括支架、水箱外殼、保溫層、儲熱內(nèi)膽、導熱用界面填充層、換熱夾套、灌注口、灌注口堵頭、溢流口、溢流口堵頭、循環(huán)口、循環(huán)短管、承壓太陽能真空集熱管、冷水進水管、熱水出水管。所述儲熱內(nèi)膽外貼覆有換熱夾套，且換熱夾套側(cè)置于儲熱內(nèi)膽外，兩者之間擠壓有導熱用界面填充層，三者相對位置固定，換熱夾套和儲熱內(nèi)膽外包覆有保溫層，保溫層外又包覆有水箱外殼，外殼安置在支架上。所述儲熱內(nèi)膽內(nèi)存使用水，儲熱內(nèi)膽上設(shè)置有貫穿水箱外殼和儲熱內(nèi)膽底部連通的冷水進水管，貫穿水箱外殼伸入儲熱內(nèi)膽頂部的熱水出水管。所述儲熱內(nèi)膽上的冷水進水管和自來水相連，熱水出水管和用水末端相連。所述換熱夾套上設(shè)置有灌注口、溢流口和一排循環(huán)口，循環(huán)口上焊有帶螺紋的循環(huán)短管。所述承壓太陽能真空集熱管通過螺紋和循環(huán)短管一對一連接，從而將承壓太陽能真空集熱管的內(nèi)腔和換熱夾套的內(nèi)腔連通。所述承壓太陽能真空集熱管的開口端帶螺紋。本發(fā)明的有益效果是，在使用中，承壓太陽能真空集熱管吸收太 陽光加熱管內(nèi)的換熱工質(zhì)，換熱工質(zhì)通過熱虹吸原理把熱量送到換熱夾套中，換熱夾套內(nèi)的換熱工質(zhì)再通過導熱用界面填充層把熱量導入儲熱內(nèi)膽內(nèi)的使用水中。通過這樣的設(shè)計，不僅用材成本較低，也提高了熱水器的抗腐蝕能力，同時換熱工質(zhì)和使用水之間有兩層金屬壁面和一層導熱用界面填充層，在保證熱性能的前提下，消除了換熱工質(zhì)滲漏而污染使用水的危險。


圖I是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I的A-A剖視圖。圖3是圖I的B-B剖視圖。圖4是圖I的C處放大視圖。圖中標號I支架2水箱外殼 3保溫層 4儲熱內(nèi)膽5導熱用界面填充層 6換熱夾套 7灌注口 8灌注口堵頭9溢流口 10溢流口堵頭 11換熱工質(zhì)循環(huán)口 12換熱工質(zhì)循環(huán)短管13承壓太陽能真空集熱管 14冷水進水管 15熱水出水管
具體實施例方式請參照圖I、圖2、圖3、圖4，本發(fā)明是一種一體雙承壓太陽能熱水器，包括支撐整個熱水器的支架1，支架I上安置水箱外殼2，水箱外殼2上設(shè)有和儲熱內(nèi)膽4連通的冷水進水管14和熱水出水管15，冷水進水管14和自來水相連，熱水出水管15和用水末端相連。換熱夾套6側(cè)置于儲熱內(nèi)膽4外，兩者之間擠壓有導熱用界面填充層5，兩者外圍包覆有保溫層3，保溫層的外圍包覆有外殼2。換熱夾套6上還開有灌注口 7、溢流口 9和換熱工質(zhì)循環(huán)口 11，灌注口 7高于或等于溢流口 9，溢流口 9高于換熱工質(zhì)循環(huán)口 11，灌注口 7和灌注口堵頭8連接，溢流口 9和溢流口堵頭10連接，換熱工質(zhì)循環(huán)口 11上焊接有換熱工質(zhì)循環(huán)短管12，換熱工質(zhì)循環(huán)短管12和承壓太陽能真空集熱管13通過其開口端的螺紋一對一連接。換熱夾套6和儲熱內(nèi)膽4之間的導熱用界面填充層5為布狀，依順性好，具有高度的可壓縮性、彈性、柔性，且具有良好的熱傳導率。導熱用界面填充層5擠壓于換熱夾套6的內(nèi)壁面和儲熱內(nèi)膽4的外壁面之間，從而實現(xiàn)了三者間無縫緊密貼合，該加工工藝簡單，生產(chǎn)成本低，制造更加容易。具體實施過程為使用時，從灌注口 7向換熱夾套6和承壓太陽能真空集熱管13組成的回路內(nèi)注入換熱工質(zhì)，換熱工質(zhì)先通過一排換熱工質(zhì)循環(huán)口 11流經(jīng)一排換熱工質(zhì)循環(huán)短管12，流入一排承壓太陽能真空集熱管13內(nèi)，當一排承壓太陽能真空集熱管13的內(nèi)腔充滿換熱工質(zhì)后，換熱夾套6內(nèi)的液面開始升高，當液面高度上升到溢流口 9的高度時，停止加注，然后在溢流口 9上擰緊溢流口堵頭10，在灌注口 7上擰緊灌注口堵頭8，使承壓太陽能真空集熱管13和換熱夾套6之間組成一閉式系統(tǒng)。
通過冷水進水管14向儲熱內(nèi)膽4注水，儲熱內(nèi)膽4內(nèi)的液面會逐漸升高當有水經(jīng)過熱水出水管15從用水末端流出時，關(guān)閉用水末端，自來水水壓一直作用于儲熱內(nèi)膽4內(nèi)的使用水中，每次打開用水末端，儲熱內(nèi)膽4里的使用水就在自來水壓力的作用下流出。關(guān)閉用水末端，此時儲熱內(nèi)膽4和自來水管道也就組成了一閉式承壓系統(tǒng)。當陽光照射到承壓太陽能真空集熱管13上時，換熱工質(zhì)溫度升高，承壓太陽能真空集熱管13內(nèi)的換熱工質(zhì)與換熱夾套6內(nèi)的換熱工質(zhì)產(chǎn)生密度差，致使熱的換熱工質(zhì)在浮升力的作用下沿著承壓太陽能真空集熱管13內(nèi)腔的上壁面流入換熱夾套6，熱的換熱工質(zhì)再通過導熱用界面填充層5來不斷加熱儲熱內(nèi)膽4中的使用水。被冷卻的換熱工質(zhì)經(jīng)過換熱工質(zhì)循環(huán)口 11再次回到承壓太陽能真空集熱管13中。就這樣，換熱工質(zhì)不斷地在承壓太陽能真空集熱管13和換熱夾套6之間反復(fù)流動，最終達到加熱儲熱內(nèi)膽4中使用水的目的。用水時，自來水從冷水進水管14頂入，將儲熱內(nèi)膽4中的熱水從熱水出水管15頂出。換熱夾套6閉式運行，與儲熱內(nèi)膽4的換熱方式是間接式的，兩者相互獨立，換熱工質(zhì)和使用水之間有換熱夾套6的金屬壁面、儲熱內(nèi)膽4的金屬壁面和導熱用界面填充層，且換熱夾套6由厚壁金屬材料制成，極大地降低了換熱工質(zhì)和使用水之間因某一壁面被腐蝕穿而串液的可能性，充分保證了用水的安全性。
權(quán)利要求
1.一體雙承壓太陽能熱水器，包括水箱外殼、換熱夾套、導熱用界面填充層、儲熱內(nèi)膽和承壓太陽能真空集熱管，其特征是 所述儲熱內(nèi)膽的外壁上布置有換熱夾套，換熱夾套的內(nèi)壁面通過導熱用界面填充層與儲熱內(nèi)膽的外壁面緊密貼合在一起，儲熱內(nèi)膽上連有冷水進水管和熱水出水管，換熱夾套的外壁面開有灌注口、溢流口和一排換熱工質(zhì)循環(huán)口；灌注口的位置高于或等于溢流口，溢流口的位置高于換熱工質(zhì)循環(huán)口。
2.如權(quán)利要求I所述的一體雙承壓太陽能熱水器，其特征是所述導熱用界面填充層具有可壓縮性，被擠壓在換熱夾套和儲熱內(nèi)膽之間，導熱用界面填充層充滿換熱夾套和儲熱內(nèi)膽之間的縫隙。
3.如權(quán)利要求1、2所述的分體承壓太陽能熱水系統(tǒng)，其特征是在儲熱內(nèi)膽和換熱夾套的外圍填充有保溫層。
4.如權(quán)利要求I所述的一體雙承壓太陽能熱水器，其特征是一排換熱工質(zhì)循環(huán)口上焊接有一排換熱工質(zhì)循環(huán)短管。
5.如權(quán)利要求1、4所述的一體雙承壓太陽能熱水器，其特征是所述一排換熱工質(zhì)循環(huán)短管上設(shè)置有螺紋。
6.如權(quán)利要求1、4、5所述的一體雙承壓太陽能熱水器，其特征是所述換熱工質(zhì)循環(huán)短管和承壓太陽能真空集熱管通過螺紋相連。
7.如權(quán)利要求6所述的一體雙承壓太陽能熱水器，其特征是由換熱夾套內(nèi)腔和承壓太陽能真空集熱管內(nèi)腔組成的空腔為閉式空腔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一體雙承壓太陽能熱水器，包括支架、水箱外殼、保溫層、換熱夾套、導熱用界面填充層和儲熱內(nèi)膽，換熱夾套上設(shè)有用于連接承壓太陽能真空集熱管的換熱工質(zhì)循環(huán)短管，并且開有換熱工質(zhì)灌注口和換熱工質(zhì)溢流口，換熱工質(zhì)循環(huán)短管將承壓太陽能真空集熱管與換熱夾套的內(nèi)腔聯(lián)通。儲熱內(nèi)膽上連有冷水進水管和熱水出水管。換熱夾套通過導熱用界面填充層與儲熱內(nèi)膽緊密貼合在一起。本發(fā)明提出的一體雙承壓太陽能熱水器集熱、儲熱分別獨立閉式運行，使用水承壓使用，使用水不會因換熱工質(zhì)滲漏而被污染，用水衛(wèi)生，系統(tǒng)安全可靠，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，成本低，性價比高，使用壽命長。
文檔編號F24J2/46GK102798233SQ201210320209
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者孫傳玲 申請人:孫傳玲