專利名稱：真空平板防凍型太陽熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬供熱設(shè)備領(lǐng)域，確切地說是真空平板防凍型太陽熱水器。
目前平板集熱器普遍使用單層平板玻璃蓋板，集熱板芯直接水循環(huán)，存在著表面保溫性能差、環(huán)境溫度低時集熱效率低、冬季易凍壞集熱器、管道結(jié)垢積垢無法運行，安裝維護困難；真空管直插式太陽熱水器存在著水箱開孔多、故障多、易炸管、不防凍、不承壓、使用壽命短等缺點。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種由玻璃透明真空板為蓋板、單向閥控制防凍液熱循環(huán)回路，解決了平板集熱器、真空管直插式太陽熱水器怕凍、結(jié)垢的問題。
為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明真空平板防凍型太陽熱水器的真空平板集熱器上面覆蓋玻璃透明真空板并用邊框蓋固定在盒式保溫外殼上面，中間安裝集熱板芯(金屬雙板式夾層集熱板芯、管板式集熱板芯、熱管式集熱板芯)，連接管的下管口通過管接頭與上對流管、下對流管及集熱板芯連通，連接管的上管口通過管接頭與熱交換保溫水箱的葉片式單向閥、自排氣式盤管熱交換器連通構(gòu)成一個熱循環(huán)回路并在回路中注入防凍液集熱循環(huán)。
本發(fā)明的優(yōu)點熱循環(huán)回路的單向閥控制集熱循環(huán)，集熱器無結(jié)垢積垢，承壓運行，向陽面真空隔熱、防凍、美觀、部件少、可分體安裝、安裝維護簡單；集平板集熱器、真空管、真空管熱管太陽熱水器優(yōu)點于一體。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步詳細(xì)的闡述

圖1是本發(fā)明真空平板防凍型太陽熱水器外形圖。
圖2是真空平板防凍型太陽熱水器外形及局部剖視3是熱交換保溫水箱與集熱板芯連接管構(gòu)造的局部剖視圖。
圖4是真空平板集熱器金屬雙板式夾層集熱板芯A-A剖視圖。
圖5是金屬雙板式夾層集熱板芯與熱交換保溫水箱導(dǎo)熱液循環(huán)示意圖。
圖6是真空平板集熱器管板式集熱板芯A-A剖視圖。
圖7是管板式集熱板芯與熱交換保溫水箱導(dǎo)熱液循環(huán)示意圖。
圖8是真空平板集熱器熱管式集熱板芯A-A剖視圖。
圖9是熱管式集熱板芯與熱交換保溫水箱熱管工作液體循環(huán)示意圖。
圖10是本發(fā)明葉片式單向閥剖視示意圖。
1.熱交換保溫水箱 2.連接管 3.真空平板集熱器 4.玻璃透明真空板 5.邊框蓋 6.管接頭 7.保溫材料 8.下對流管 9.上對流管 10.集熱板芯 11.金屬雙板式夾層集熱板芯 12.液位器 13.防凍液膨脹壺 14.盤管上口 15.自排氣式盤管熱交換器 16.盤管下口 17.葉片式單向閥 18.盒式保溫外殼19.管板式集熱板芯 20.汽液相管 21.回液管 22.蒸發(fā)管 23.熱管式集熱板芯 24.冷淋管 25.上對流管上口 26.下對流管上口 27.翹板式葉片28.閥口套 29.隔離軟片 30.軟體葉片 31.杠桿 32.上對流管下口 33.雙金屬膨脹片 34.下對流管下口 35.葉片式單向閥體。
由圖1至10可知，本發(fā)明真空平板防凍型太陽熱水器由真空平板集熱器、熱交換保溫水箱、葉片式單向閥、連接管構(gòu)成。真空平板集熱器3上面覆蓋玻璃透明真空板4(透明玻璃板)并用邊框蓋5固定在盒式保溫外殼18上面，盒式保溫外殼18內(nèi)襯墊保溫材料7，在保溫材料7及玻璃透明真空板4之間安裝集熱板芯10(金屬雙板式夾層集熱板芯11、管板式集熱板芯19、熱管式集熱板芯20)，兩根連接管2的下管口通過管接頭6分別與上對流管9、下對流管8及集熱板芯10(1-20個)連通密封，兩根連接管2的上管口通過管接頭6與熱交換保溫水箱1的葉片式單向閥17、自排氣式盤管熱交換器15連通構(gòu)成一個熱循環(huán)回路并在回路中注入防凍液(導(dǎo)熱液)進行循環(huán)集熱、換熱，在自排氣式盤管熱交換器15的盤管上口14安裝防凍液膨脹壺13，用液位器12測試防凍液的液位并蓋口。其工作原理是當(dāng)陽光透過玻璃透明真空板4照射集熱板芯10將光能轉(zhuǎn)換為熱能，集熱板芯10內(nèi)的防凍液(導(dǎo)熱液)受熱向上運動通過上對流管9、管接頭6、連接管2、管接頭6、葉片式單向閥17、自排氣式盤管熱交換器15給熱交換保溫水箱1的冷水加熱；防凍液在自排氣式盤管熱交換器15內(nèi)不斷冷卻，通過葉片式單向閥17、管接頭6、連接管2、管接頭6、下對流管8向下運動，補充到集熱板芯10進行再次集熱循環(huán)，并以此不斷受熱、冷卻、集熱、換熱將熱能輸送給熱交換保溫水箱1內(nèi)的冷水加熱；當(dāng)冬季來臨氣溫下降到0℃以下時，集熱板芯10內(nèi)的防凍液(導(dǎo)熱液)選擇低冰點溶液，因此具有防凍功能。
由圖1至3、5、7、9、10可知，本發(fā)明真空平板防凍型太陽熱水器的熱交換保溫水箱1由自排氣式盤管熱交換器15、防凍液膨脹壺13、液位器12、葉片式單向閥17構(gòu)成，其特征在于自排氣式盤管熱交換器15的盤管上口14向下連通葉片式單向閥17的上對流管上口25，向上連通防凍液膨脹壺13進行排氣，防凍液膨脹壺13的上口安裝固定在熱交換保溫水箱1的頂部并伸出，用液位器12測試防凍液(導(dǎo)熱液)的液位并蓋口；自排氣式盤管熱交換器15的盤管下口16連接葉片式單向閥17的下對流管上口26，葉片式單向閥17密封安裝在熱交換保溫水箱1的底部，自排氣式盤管熱交換器15安裝在熱交換保溫水箱1內(nèi)。
由圖1至7可知，本發(fā)明真空平板防凍型太陽熱水器的真空平板集熱器3由玻璃透明真空板4、盒式保溫外殼18、集熱板芯10、邊框蓋5構(gòu)成，玻璃透明真空板4(透明玻璃板)用邊框蓋5固定覆蓋在盒式保溫外殼18上面，盒式保溫外殼18底面內(nèi)及四周內(nèi)側(cè)襯墊保溫材料7，在保溫材料7、玻璃透明真空板4之間安裝的集熱板芯10(金屬雙板式夾層集熱板芯11、管板式集熱板芯19)其下端連通下對流管8，上端連通上對流管9，將上對流管9、下對流管8彎曲后的管接頭6向上傾斜，安裝并外伸在盒式保溫外殼18的上外側(cè)面，真空平板集熱器3的外形尺寸為長600-3000mm，寬500-2000mm，厚30-300mm。
由圖1至3、8、9可知，本發(fā)明真空平板防凍型太陽熱水器的真空平板集熱器3另一實施方案是真空平板集熱器3上面覆蓋玻璃透明真空板4(透明玻璃板)并用邊框蓋5固定在盒式保溫外殼18上面，中間安裝的集熱板芯10選用熱管式集熱板芯20；連接管2的下管口通過管接頭6分別與汽液相管20、回液管21、蒸發(fā)管22連通密封，連接管2的上管口通過管接頭6與熱交換保溫水箱1內(nèi)的冷淋管24連通密封，構(gòu)成一個密封的汽液相密封管路，并在管路中注入適量工作液體。其工作原理是當(dāng)陽光透過玻璃透明真空板4照射熱管式集熱板芯20將光能轉(zhuǎn)換為熱能，使蒸發(fā)管22內(nèi)的工作液體受熱蒸發(fā)汽化，蒸汽向上運動，通過汽液相管20管接頭6、連接管2到熱交換保溫水箱1內(nèi)的冷淋管24，蒸汽受到熱交換保溫水箱1內(nèi)冷水的冷淋成工作液體向下流動，經(jīng)連接管2、管接頭6、汽液相管20回到回液管21并以此反復(fù)蒸發(fā)、冷淋給熱交換保溫水箱1內(nèi)的冷水加熱。
由圖1至3、5、7、9、10可知，本發(fā)明真空平板防凍型太陽熱水器的葉片式單向閥17的翹板式葉片27橫向固定在葉片式單向閥體35中心的分體結(jié)合部，其上下有隔離軟片29分隔左右的下對流管8、上對流管9；在翹板式葉片27關(guān)閉部位的下對流管8、上對流管9內(nèi)分別安裝閥口套28，在下對流管8的中間彎管處垂直安裝軟體葉片30；在上對流管下口32固定雙金屬膨脹片33及杠桿31，使雙金屬膨脹片33與杠桿31、翹板式葉片27連動。其工作原理是將葉片式單向閥17安裝到真空平板防凍型太陽熱水器熱循環(huán)回路中，并在回路中注入防凍液(導(dǎo)熱液)，當(dāng)真空平板集熱器3集熱時，集熱板芯10內(nèi)的導(dǎo)熱液受熱向上運動，通過上對流管9、管接頭6、連接管2、葉片式單向閥17的上對流管下口32，使雙金屬膨脹片33受熱膨脹變直，帶動杠桿31及翹板式葉片27傾斜，打開閥口套28，受熱的導(dǎo)熱液繼續(xù)向上運動，便從上對流管下口32通過閥口套28流向上對流管上口25、自排氣式盤管熱交換器15運動，受熱的導(dǎo)熱液經(jīng)自排氣式盤管熱交換器15外面冷水的冷卻后，冷卻的導(dǎo)熱液便從下對流管上口26通過閥口套28、軟體葉片30流向下對流管下口34、管接頭6、連接管2、下對流管8補充到集熱板芯10，進行再次集熱循環(huán)；當(dāng)集熱板芯10不集熱時，由于沒有熱量補充，集熱板芯10里的導(dǎo)熱液會漫漫冷卻，冷卻的導(dǎo)熱液在集熱板芯10內(nèi)向下運動，補充的導(dǎo)熱液來自上對流管9、連接管2、上對流管下口32、閥口套28及自排氣式盤管熱交換器15內(nèi)的熱導(dǎo)熱液，進行倒熱循環(huán)；這時，軟體葉片30因重力自然下垂，阻斷了導(dǎo)熱液倒熱循環(huán)，當(dāng)上對流管下口32的導(dǎo)熱液冷卻到一定的低溫時，雙金屬膨脹片33恢復(fù)弧形，帶動杠桿31控制翹板式葉片27閉合閥口套28，完全關(guān)閉了導(dǎo)熱液倒熱循環(huán)的通道，以確保熱交換保溫水箱1優(yōu)良的保溫性能。
權(quán)利要求
1.一種真空平板防凍型太陽熱水器，由真空平板集熱器、熱交換保溫水箱、葉片式單向閥、連接管構(gòu)成；其特征在于葉片式單向閥(17)安裝在熱交換保溫水箱(1)的底部，上面與自排氣式盤管熱交換器(15)連通，下面通過連接管(2)分別與真空平板集熱器(3)內(nèi)的上對流管(9)、下對流管(8)及集熱板芯(10)(1-20個)連通密封，構(gòu)成一個熱循環(huán)回路并在回路中注入防凍液(導(dǎo)熱液)進行循環(huán)集熱、換熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空平板防凍型太陽熱水器，其熱交換保溫水箱(1)由自排氣式盤管熱交換器(15)、防凍液膨脹壺(13)、液位器(12)、葉片式單向閥(17)構(gòu)成；其特征在于自排氣式盤管熱交換器(15)的盤管上口(14)向下連通葉片式單向閥(17)的上對流管上口(25)，向上連通防凍液膨脹壺(13)進行排氣，防凍液膨脹壺(13)的上口安裝固定在熱交換保溫水箱(1)的頂部并伸出，用液位器(12)測試防凍液(導(dǎo)熱液)的液位并蓋口；自排氣式盤管熱交換器(15)的盤管下口(16)連接葉片式單向閥(17)的下對流管上口(26)，葉片式單向閥(17)密封安裝在熱交換保溫水箱(1)的底部，自排氣式盤管熱交換器(15)安裝在熱交換保溫水箱(1)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空平板防凍型太陽熱水器，真空平板集熱器(3)由玻璃透明真空板(4)、盒式保溫外殼(18)、集熱板芯(10)、邊框蓋(5)構(gòu)成；其特征在于玻璃透明真空板(4)(透明玻璃板)用邊框蓋(5)固定覆蓋在盒式保溫外殼(18)上面，盒式保溫外殼(18)底面內(nèi)及四周內(nèi)側(cè)襯墊保溫材料(7)，在保溫材料(7)、玻璃透明真空板(4)之間安裝的集熱板芯(10)[金屬雙板式夾層集熱板芯(11)、管板式集熱板芯(19)]其下端連通下對流管(8)，上端連通上對流管(9)，將上對流(9)、下對流管(8)彎曲后的管接頭(6)向上傾斜，安裝并外伸在盒式保溫外殼(18)的上外側(cè)面，真空平板集熱器(3)的外形尺寸為長600-3000mm，寬500-2000mm，厚30-300mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空平板防凍型太陽熱水器，其特征在于真空平板集熱器(3)的另一實施方案是真空平板集熱器(3)上面覆蓋玻璃透明真空板(4)(透明玻璃板)并用邊框蓋(5)固定在盒式保溫外殼(18)上面，中間安裝的集熱板芯(10)選用熱管式集熱板芯(20)時，連接管(2)的下管口通過管接頭(6)分別與汽液相管(20)、回液管(21)、蒸發(fā)管(22)連通密封，連接管(2)的上管口通過管接頭(6)與熱交換保溫水箱(1)內(nèi)的冷淋管(24)連通密封，構(gòu)成一個密封的汽液相密封管路，并在管路中注入適量制冷劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空平板防凍型太陽熱水器，其特征在于葉片式單向閥(17)的翹板式葉片(27)由雙金屬膨脹片(33)控制開合以及由軟體葉片(30)因重力自然下垂，控制防凍液倒熱循環(huán)通道的開合；翹板式葉片(27)橫向固定在葉片式單向閥體(35)中心的分體結(jié)合部，其上下有隔離軟片(29)分隔左右的下對流管(8)、上對流管(9)；在翹板式葉片(27)關(guān)閉部位的下對流管(8)、上對流管(9)內(nèi)分別安裝閥口套(28)；在下對流管(8)的中間彎管處垂直安裝軟體葉片(30)；在上對流管下口(32)固定雙金屬膨脹片(33)及杠桿(31)，使雙金屬膨脹片(33)與杠桿(31)、翹板式葉片(27)連動。
全文摘要
一種真空平板防凍型太陽熱水器由真空平板集熱器、熱交換保溫水箱、葉片式單向閥、連接管構(gòu)成，真空平板集熱器上面覆蓋玻璃透明真空板并用邊框蓋固定在盒式保溫外殼上，中間安裝集熱板芯并通過連接管與葉片式單向閥、熱交換保溫水箱連通構(gòu)成一個熱循環(huán)回路并注入防凍液集熱循環(huán)；具有真空隔熱、承壓運行、無結(jié)垢、防凍、部件少、安裝簡單；集平板集熱器、真空管、真空管熱管太陽熱水器優(yōu)點于一體。
文檔編號F24J2/05GK1702401SQ20051007871
公開日2005年11月30日 申請日期2005年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月4日
發(fā)明者陶禮德 申請人:陶禮德