專利名稱：集熱管及太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集熱管及太陽能熱水器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的集熱管主要有熱管集熱管和全玻璃真空集熱管。熱管集熱管導(dǎo)熱性能雖然優(yōu)良， 但從真空管到熱管之間的傳熱采用鋁翅片傳熱，熱阻較大，加之熱管冷凝端面積一般較小，
結(jié)水垢后傳熱效率更低。全玻璃真空集熱管不能承壓運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種傳熱效率高、能夠承壓運(yùn)行的集熱管。
該集熱管，包括真空集熱管，它還包括一端開口的金屬管，金屬管的封閉端伸入到真空 集熱管內(nèi)，金屬管的開口端伸出真空集熱管外，真空集熱管內(nèi)壁與金屬管外壁接觸。
作為改進(jìn)，真空集熱管內(nèi)壁與金屬管外壁之間有導(dǎo)熱硅脂。從制造工藝看，真空集熱管 內(nèi)壁與金屬管外壁雖然接觸，但兩者之間讓不免有間隙，為了提高真空集熱管向金屬管傳熱 效率，真空集熱管內(nèi)壁與金屬管外壁之間有導(dǎo)熱硅脂。
作為改進(jìn)，金屬管的開口端設(shè)置有用于與水箱密封相連的連接部。
作為改進(jìn)，金屬管的材質(zhì)為不銹鋼、銅、鋁或其它金屬或者基體為低碳鋼的搪瓷，優(yōu)選 不銹鋼、基體為低碳鋼的搪瓷。
和全玻璃真空集熱管相比，它能承壓運(yùn)行，承壓出水，洗浴舒適。另外，本發(fā)明中的真 空集熱管破裂后不漏水。
和熱管集熱管相比1、本發(fā)明可靠性高，使用壽命更長。(熱管的效率受其真空度的 影響，當(dāng)真空度下降后，效率會(huì)降低。同時(shí)它不能象全玻璃真空集熱管那樣通過吸氣劑來維 持其長期的真空度)。2、傳熱效率會(huì)更高。熱管導(dǎo)熱性能雖然優(yōu)良，但從真空管到熱管之 間的傳熱采用鋁翅片傳熱，熱阻較大，加之熱管冷凝端面積一般較小，結(jié)水垢后傳熱效率更 低。而本發(fā)明是真空玻璃管內(nèi)壁直接與金屬管外壁接觸，傳熱熱阻小。內(nèi)壁面積遠(yuǎn)比熱管冷 凝端大得多，即使結(jié)垢，對(duì)傳熱影響也不大。3、熱管材料通常為銅，而水箱內(nèi)膽通常為不
銹鋼或低碳鋼搪瓷，銅和鋼之間會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，縮短水箱使用壽命。而本發(fā)明中的金屬
管通常為不銹鋼或低碳鋼搪瓷。鋼和鋼之間不會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。4、不銹鋼或低碳鋼搪瓷 成本比銅便宜。所以本發(fā)明的集熱管成本低。本發(fā)明同時(shí)提供了一種緊湊式太陽能熱水器，包括水箱，上述的集熱管，集熱管中的金 屬管開口端與水箱密封連接。
金屬管開口端與水箱之間可以是螺紋連接或者是卡口連接等連接結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明同時(shí)提供了一種分體式太陽能熱水器，包括水箱、兩端與水箱相通的聯(lián)集管，上 述的集熱管，集熱管中的金屬管開口端與聯(lián)集管側(cè)壁接口密封連接。
所述的緊湊式太陽能熱水器和分體式太陽能熱水器與現(xiàn)有的太陽能熱水器完全不同，它 既不象熱管式太陽能熱水器那樣采用熱管傳熱，也不象U型管太陽能熱水器那樣采用強(qiáng)迫循 環(huán)方式傳熱，而是依靠冷熱水密度不同，以自然對(duì)流的方式將熱量由集熱管傳入水箱，同時(shí) 它又克服了直插式太陽能熱水器不能承壓的缺點(diǎn)。
和直插式太陽能熱水器相比1、它能承壓運(yùn)行，承壓出水，洗浴舒適。2、真空管破 裂后不漏水。
和熱管式太陽能熱水器相比
1、 可靠性高，使用壽命更長。(熱管的效率受其真空度的影響，當(dāng)真空度下降后，效 率會(huì)降低。同時(shí)它又不能象真空管那樣通過吸氣劑來維持其長期的真空度)。
2、 傳熱效率會(huì)更高。(熱管導(dǎo)熱性能雖然優(yōu)良，但從真空管到熱管之間的傳熱采用鋁 翅片傳熱，熱阻較大，加之熱管冷凝端面積一般較小，結(jié)水垢后傳熱效率更低。而本發(fā)明是 真空管內(nèi)壁直接與金屬管外壁接觸，傳熱熱阻小。內(nèi)壁面積遠(yuǎn)比熱管冷凝端大得多，即使結(jié) 垢，對(duì)傳熱影響也不大。
3、 熱管材料通常為銅，而水箱內(nèi)膽通常為不銹鋼或低碳鋼搪瓷，銅和鋼之間會(huì)產(chǎn)生電 化學(xué)腐蝕，縮短水箱使用壽命。而本發(fā)明中的金屬管通常為不銹鋼或低碳鋼搪瓷。鋼和鋼之 間不會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
4、 不銹鋼或低碳鋼搪瓷成本比銅便宜，成本低。
和U型管太陽能熱水器相比
1、 通過自然循環(huán)比強(qiáng)迫循環(huán)少用一只循環(huán)泵，除降低成本外還大大增加了系統(tǒng)的可靠性。
2、 U型管內(nèi)徑細(xì)很容易被水垢堵塞。本發(fā)明金屬管粗，不會(huì)被堵塞。
3、 傳熱效率高。
4、 不會(huì)與水箱產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
5、 成本低。


圖l是集熱管的示意圖。
圖2是緊湊式太陽能熱水器的示意圖。
圖3是圖2中的集熱管與水箱的第一種連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是集熱管與水箱的第二種連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是集熱管與水箱的第三種連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是集熱管與水箱的第四種連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是分體式太陽能熱水器的示意圖。
圖8是另一種分體式太陽能熱水器的示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l
參見圖l所示的集熱管ll，包括真空集熱管2， 一端開口的金屬管l，金屬管的封閉端伸 入到真空集熱管內(nèi)，金屬管的開口端伸出真空集熱管外，真空集熱管內(nèi)壁與金屬管外壁接觸 。金屬管開口端的外周設(shè)置有用于與水箱密封相連的外螺紋12。金屬管的材質(zhì)為不銹鋼或者 基體為低碳鋼的搪瓷(低碳鋼搪瓷)。低碳鋼搪瓷屬于現(xiàn)有材料。
實(shí)施例2
參見圖2、 3所示緊湊式太陽能熱水器，包括水箱13，實(shí)施例l中所述集熱管ll。水箱的 內(nèi)膽3上設(shè)置有與外螺紋12相配的內(nèi)螺紋。在內(nèi)膽的突出端部與金屬管開口端的端部之間設(shè) 置硅膠密封圈4。集熱管中的金屬管開口端與水箱通過螺紋形成密封連接。
圖4是集熱管與水箱的第二種連接結(jié)構(gòu)示意圖。金屬管開口端的外周設(shè)置有用于與水箱 密封相連的內(nèi)螺紋l4。水箱的內(nèi)膽3上設(shè)置有與內(nèi)螺紋l4相配的外螺紋。在內(nèi)膽的突出端部 與金屬管開口端之間設(shè)置硅膠密封圈4。集熱管中的金屬管開口端與水箱通過螺紋形成密封 連接。
圖5是集熱管與水箱的第三種連接結(jié)構(gòu)示意圖。金屬管開口端的外周有翻邊15，內(nèi)徑略 大于翻邊外徑的鎖緊螺母5與水箱突出部上的外螺紋連接，在內(nèi)膽的突出端部與翻邊之間設(shè) 置硅膠密封圈4。通過螺紋連接使得金屬管開口端與水箱形成密封連接。
圖6是集熱管與水箱的卡口連接結(jié)構(gòu)示意圖。該結(jié)構(gòu)與卡口燈與燈座的連接結(jié)構(gòu)雷同。 在內(nèi)膽的突出端上開有對(duì)稱的螺旋槽16，在金屬管開口端的外周上設(shè)置突出的卡入腳17。在 內(nèi)膽的突出端部與金屬管開口端之間設(shè)置硅膠密封圈4。通過卡入腳17旋入螺旋槽16，而使 得集熱管壓緊在內(nèi)膽上，形成密封連接。
實(shí)施例3參見圖7所示分體式太陽能熱水器，包括水箱13，聯(lián)集管18的一端與水箱底部相通，另 一端伸入到水箱內(nèi)部。多根集熱管ll中的金屬管開口端與聯(lián)集管側(cè)壁接口密封連通。 上述的集熱管與水箱的各種連接結(jié)構(gòu)也可適用于集熱管與聯(lián)集管的連接。 實(shí)施例4
參見圖8所示分體式太陽能熱水器，聯(lián)集管18兩端分別通過聯(lián)集進(jìn)水管19和聯(lián)集出水管 20與水箱13相通；在聯(lián)集進(jìn)水管上設(shè)置有循環(huán)泵21。多根集熱管ll中的金屬管開口端與聯(lián)集 管側(cè)壁接口密封連通。真空集熱管2吸收太陽能后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，由真空集熱管?nèi)壁傳給金屬 管1外壁，加熱銅管內(nèi)的水，通過自然對(duì)流，銅管1內(nèi)的熱水上浮聯(lián)集管18內(nèi)，冷水聯(lián)集管 18流入銅管，從而加熱聯(lián)集管18內(nèi)的水。聯(lián)集管18內(nèi)的水再通過循環(huán)泵21與水箱內(nèi)的水強(qiáng)迫 循環(huán)，將熱量傳入水箱。
上述的集熱管與水箱的各種連接結(jié)構(gòu)也可適用于集熱管與聯(lián)集管的連接。
權(quán)利要求
1.集熱管，包括真空集熱管，其特征是它還包括一端開口的金屬管，金屬管的封閉端伸入到真空集熱管內(nèi)，金屬管的開口端伸出真空集熱管外，真空集熱管內(nèi)壁與金屬管外壁接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的集熱管，其特征是真空集熱管內(nèi)壁與金屬 管外壁之間有導(dǎo)熱硅脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的集熱管，其特征是金屬管的開口端設(shè)置有 用于與水箱密封相連的連接部。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的集熱管，其特征是金屬管的材質(zhì)為不銹鋼 、銅、鋁或者基體為低碳鋼的搪瓷。
5.緊湊式太陽能熱水器，包括水箱，其特征是它還包括權(quán)利要求 l所述的集熱管，集熱管中的金屬管開口端與水箱密封連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的緊湊式太陽能熱水器，其特征是金屬管開 口端與水箱之間是螺紋連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的緊湊式太陽能熱水器，其特征是金屬管開 口端與水箱之間是卡口連接。
8.分體式太陽能熱水器，包括水箱、兩端與水箱相通的聯(lián)集管，其 特征是它還包括權(quán)利要求l所述的集熱管，集熱管中的金屬管開口端與聯(lián)集管側(cè)壁接口密 封連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分體式太陽能熱水器，其特征是聯(lián)集管兩 端分別通過聯(lián)集進(jìn)水管和聯(lián)集出水管與水箱相通；在聯(lián)集進(jìn)水管上設(shè)置有循環(huán)泵。
全文摘要
本發(fā)明提供一種傳熱效率高、能夠承壓運(yùn)行的集熱管。該集熱管包括真空集熱管，它還包括一端開口的金屬管，金屬管的封閉端伸入到真空集熱管內(nèi)，金屬管的開口端伸出真空集熱管外，真空集熱管內(nèi)壁與金屬管外壁接觸。
文檔編號(hào)F24J2/46GK101603742SQ200910304359
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者黃永偉 申請人:江蘇省華揚(yáng)太陽能有限公司