CN203869340U - 紧凑式太阳能热水器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种紧凑式太阳能热水器,包括保温箱和集热管,所述保温箱包括内部的水箱,所述集热管包括杯状结构的玻璃真空管,所述玻璃真空管一端为封闭端,另一端为开口端;玻璃真空管包括内部的玻璃内管,玻璃内管内的空间为介质存储空间,所述介质存储空间内还设置有金属管,所述金属管靠近所述封闭端的一端为封闭结构,另一端为金属管口;所述水箱下部与至少一根集热管的金属管口连通。由于集热管内的传热介质存储在内部的金属管中,即使外部的玻璃真空管破裂,也不会发生传热介质泄漏,整个太阳能热水器还可以继续正常运转;而且本实用新型的紧凑式太阳能热水器,能够承受一定的传热介质压力,不易损坏。

Description

紧凑式太阳能热水器
技术领域
本实用新型属于太阳能热水器领域,具体的是包含有新型集热管的紧凑式太阳能热水器。
背景技术
紧凑式太阳能热水器是适合小户家庭使用的太阳能热水器,其通常包括上部的保温箱,和下部的与保温箱连通的多根集热管,保温箱和集热管内部存储有传热介质。传统的紧凑式太阳能热水器,其集热管是由双层玻璃制成的杯状结构,包括内管和外管,内外管之间为真空,内管上涂有选择吸收层,位于内管内部的空间为传热介质存储的空间。热水器工作时,内管上的选择吸收层吸收太阳光的热量,并且传递给介质存储空间内的传热介质,例如水。加热后的水密度变小,从介质存储空间向上流进保温箱,同时保温箱中的冷水向下流回集热管,多次循环后,保温箱中的水可以被加热到较高温度,加热后的水通过管路到达用户端就可以使用。然而,由于这种紧凑式太阳能热水器采用全玻璃的真空集热管,在安装和使用过程中集热管非常容易破裂,如果热水器的任何一个集热管破裂,则内部的传热介质就会发生泄漏,导致整个热水器无法使用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种包含有新型集热管的紧凑式太阳能热水器,集热管中的传热介质存储内部的金属管中,即使集热管外部的玻璃真空管破裂,也不会发生传热介质泄漏。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
紧凑式太阳能热水器,包括保温箱和集热管,所述保温箱包括内部的水箱,所述集热管包括杯状结构的玻璃真空管,所述玻璃真空管一端为封闭端,另一端为开口端;玻璃真空管包括内部的玻璃内管,玻璃内管内的空间为介质存储空间,所述介质存储空间内还设置有金属管,所述金属管靠近所述封闭端的一端为封闭结构,另一端为金属管口;所述水箱下部与至少一根集热管的金属管口连通。
进一步的,所述水箱下部开设有热管孔,与热管孔连接设置有金属管插接部,金属管插接部与金属管口尺寸相适配,且金属管口与金属管插接部插接在一起,所述金属管口与金属管插接部之间设置有插接密封圈。
进一步的,所述金属管插接部设置在水箱外,所述金属管插接部内侧面设置有至少一个插接部凹槽,所述插接密封圈设置在插接部凹槽内,所述金属管口插接于金属管插接部内部。
进一步的,所述水箱***包裹有保温层,所述保温层靠近金属管插接部的位置开设有玻璃管插接部,玻璃管插接部的开口尺寸与所述开口端的***尺寸相适配,且开口端插接于玻璃管插接部内。
进一步的,所述玻璃真空管上靠近开口端的外圆周面与玻璃管插接部内侧面之间还设置有弹性圈,所述弹性圈截面为L形,L形的一端伸入玻璃管插接部内,L形的另一端抵靠在保温层的外表面。
进一步的,所述金属管的外径与玻璃内管的内径相适配。
进一步的,所述玻璃内管与金属管之间,且靠近开口端的位置设置有集热管密封圈。
进一步的,所述金属管外表面设置有与集热管密封圈适配的凹槽,所述集热管密封圈设置在凹槽内,所述集热管密封圈为O型密封圈,所述金属管为不锈钢管。
进一步的,所述玻璃内管与金属管之间,且靠近开口端的位置设置有保温部件。
进一步的,所述保温部件为硅酸铝纤维棉。
本实用新型的有益效果是:使用本实用新型的紧凑式太阳能热水器,集热管内的传热介质存储在内部的金属管中,即使外部的玻璃真空管破裂,也不会发生传热介质泄漏,整个太阳能热水器还可以继续正常运转;而且本实用新型的紧凑式太阳能热水器,能够承受一定的传热介质压力,不易损坏。
附图说明
图1是本实用新型的紧凑式太阳能热水器一种实施例的剖视示意图;
图2是图1中集热管与保温箱连接处的放大示意图;
图中部件附图标号为:1-集热管、11-玻璃真空管、12-玻璃内管、13-介质存储空间、14-封闭端、15-开口端、19-选择吸收层、2-金属管、21-金属管口、3-集热管密封圈、31-保温部件、4-热管孔、5-金属插接部、51-插接部凹槽、52-插接密封圈、6-保温箱、61-水箱、62-保温层、65-玻璃管插接部、66-弹性圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明:如图1所示:
紧凑式太阳能热水器,包括保温箱6和集热管1,所述保温箱6包括内部的水箱61,所述集热管1包括杯状结构的玻璃真空管11,所述玻璃真空管11一端为封闭端14,另一端为开口端15;玻璃真空管11包括内部的玻璃内管12,玻璃内管12内的空间为介质存储空间13,所述介质存储空间13内还设置有金属管2,所述金属管2靠近所述封闭端14的一端为封闭结构,另一端为金属管口21;所述水箱61下部与至少一根集热管1的金属管口21连通。
本实用新型的紧凑式太阳能热水器,包括上部的保温箱6和下部的集热管1,保温箱6包括内部的水箱61,水箱61用于存储传热介质,所谓的传热介质是指吸收太阳光热量,并且将热量携带到用户端的物质,例如太阳能热水器中常常用水,或者防冻液作为传热介质。
集热管1是将太阳光的热量吸收并传递给内部的传热介质的部件,其包括外部的玻璃真空管11和内部的金属管2。
金属管2设置在玻璃内管12内部形成的介质存储空间13内,玻璃真空管11中的玻璃内管12表面涂布有选择吸收层19,集热管1工作时,选择吸收层19充分吸收太阳光的热量,并通过热传递使金属管2和金属管2内的传热介质温度升高,同时由于玻璃真空管11的内管和外管之间为真空,可以明显减少吸收的热量向集热管1外界散失。
所述水箱61下部与至少一根集热管1的金属管口21连通,金属管2内的空腔与水箱61内部空腔形成一个整体的腔体,传热介质被加热后,可以在金属管2和水箱61之间形成循环。
所以本实用新型的紧凑式太阳能热水器和传统的全玻璃真空管的太阳能热水器一样可以很好的吸收太阳光热量将集热管1内部的传热介质加热,另一方面,由于传热介质都存储在金属管2内,即使集热管1外部的玻璃真空管11破裂,也不会发生传热介质泄漏,这就解决了传统太阳能热水器的集热管破裂,导致整个热水***都无法运转的问题。本实用新型所述的金属管2材质可以是任何导热良好的金属,例如铜管,优选的也可以是不锈钢管,其强度更高,且不易腐蚀。
水箱61下部与集热管1的金属管口21连通的方式,可以是任何常用的设置方式,例如水箱61下部与集热管1的金属管口21为焊接并且连通,或者水箱61下部与集热管1的金属管口21通过螺纹连接并且导通,优选的还可以是以下实施方式:
所述水箱61下部开设有热管孔4,与热管孔4连接设置有金属管插接部5,金属管插接部5与金属管口21尺寸相适配,且金属管口21与金属管插接部5插接在一起,所述金属管口21与金属管插接部5之间设置有插接密封圈52。
如图2所示,这种实施方式中,所述水箱61下部与金属管口21的采用插接的方式连通,金属管插接部5与金属管口21尺寸相适配,且在两者之间设置有插接密封圈52,插接密封圈52可以保证插接位置不会发生泄漏。
上述实施方式中,插接方式既可以是金属管口21插接于金属管插接部5内,也可以是金属管插接部5插接于金属管口21内;所述金属管插接部5可以是设置在水箱61内也可以设置在水箱61外。优选的,可以采用以下实施方式:
所述金属管插接部5设置在水箱61外,所述金属管插接部5内侧面设置有至少一个插接部凹槽51,所述插接密封圈52设置在插接部凹槽51内,所述金属管口21插接于金属管插接部5内部。
这种实施方式中,金属管插接部5与热管孔4连接并且向外延伸,在金属管插接部5内表面设置有插接部凹槽51,插接密封圈52设置在插接部凹槽51内,这样的设置可以将插接密封圈52限制在插接部凹槽51内,防止插接密封圈52位置滑动。
所述插接密封圈52可以是任何常用的密封结构,例如,V型密封圈、O型密封圈等。
前述的几种实施方式中,金属管2与水箱61插接后,整个集热管1就与保温箱6连接在一起。为了进一步加强对外部的玻璃真空管11的固定效果,可以是所述水箱61***包裹有保温层62,所述保温层62靠近金属管插接部5的位置开设有玻璃管插接部65,玻璃管插接部65的开口尺寸与所述开口端15的***尺寸相适配,且开口端15插接于玻璃管插接部65内。
水箱61***包裹的保温层62作用在于对传热介质保温,如图1和图2所示,所述金属管口21插接在金属管插接部5内,且玻璃真空管11的开口端15插接在保温层62上的玻璃管插接部65内。这样可以使金属管2和玻璃真空管11同时与保温箱6实现固定。
为了进一步加强所述开口端15与保温箱6插接后的结合的强度,可以是在所述玻璃真空管11上靠近开口端15的外圆周面与玻璃管插接部65内侧面之间还设置有弹性圈66,所述弹性圈66截面为L形,L形的一端伸入玻璃管插接部65内,L形的另一端抵靠在保温层62的外表面。
当开口端15***玻璃管插接部65时,挤压弹性圈66,使弹性圈66变形***尺寸变大,从而卡紧在玻璃管插接部65内。这使开口端15固定得更加牢固。弹性圈66截面为L形可以防止安装集热管1时,弹性圈66滑入玻璃管插接部65内。
本实用新型所采用的集热管1,优选的,可以是所述金属管2的外径与玻璃内管12的内径相适配,使金属管2外表面与玻璃内管12内表面紧密接触,即是让金属管2尽量充满整个介质存储空间13。这样有利于选择吸收层19将热量尽快传递给金属管2和金属管2内的传热介质。
如果金属管2外表面与玻璃内管12内表面之间存在较大的间隙,则优选的,可以在所述玻璃内管12与金属管2之间,且靠近开口端15的位置设置有集热管密封圈3。
一方面集热管密封圈3可以对内部的金属管2和外部的玻璃真空管11的相对位置进行固定,防止金属管2在介质存储空间13内发生晃动;另一方面集热管密封圈3可以阻止玻璃内管12与金属管2之间的空气向外流动,当玻璃内管12上的选择吸收层19吸收的太阳光热量向金属管2传递时,可以阻止热量会从玻璃内管12与金属管2之间的间隙向集热管1外流失,保温效果更好。
为了防止安装好的集热管密封圈3滑脱,还可以在所述金属管2外表面设置与集热管密封圈3适配的凹槽,所述集热管密封圈3设置在凹槽内。
所述集热管密封圈3可以是任何常用的密封件,例如V型密封圈,为了安装方便,优选的可以是O型密封圈。
前述实施方式中,利用集热管密封圈3可以阻止玻璃内管12与金属管2之间的空气向外流动来避免热量损失,但还是会有一部分热量以热传递的方式从集热管密封圈3向集热管1外散失。为避免这个问题,优选的,可以是在所述玻璃内管12与金属管2之间,且靠近开口端15的位置设置有保温部件31。
保温部件31可以是能够承受集热管1工作时的温度,且具有保温性能的材料,例如,超细玻璃棉、硅酸铝纤维棉等。
所述玻璃内管12与金属管2之间设置保温部件31后,不仅可以阻止玻璃内管12与金属管2之间的空气向外流动,而且可以防止热量以热传递方式从保温部件31处向外散失。
在玻璃内管12与金属管2之间可以仅仅只设置保温部件31,也可以是同时配合设置集热管密封圈3与保温部件31。例如在所述玻璃内管12与金属管2之间,且靠近开口端15的位置设置有集热管密封圈3和保温部件31,所述保温部件31位于集热管密封圈3与开口端15之间。
上述实施方式中,集热管密封圈3和保温部件31同时起作用,可以最大程度减少从玻璃内管12与金属管2之间处发生的热量散失。

Claims (10)

1.紧凑式太阳能热水器,包括保温箱(6)和集热管(1),所述保温箱(6)包括内部的水箱(61),其特征在于,所述集热管(1)包括杯状结构的玻璃真空管(11),所述玻璃真空管(11)一端为封闭端(14),另一端为开口端(15);玻璃真空管(11)包括内部的玻璃内管(12),玻璃内管(12)内的空间为介质存储空间(13),所述介质存储空间(13)内还设置有金属管(2),所述金属管(2)靠近所述封闭端(14)的一端为封闭结构,另一端为金属管口(21);所述水箱(61)下部与至少一根集热管(1)的金属管口(21)连通。 
2.如权利要求1所述的紧凑式太阳能热水器,其特征在于,所述水箱(61)下部开设有热管孔(4),与热管孔(4)连接设置有金属管插接部(5),金属管插接部(5)与金属管口(21)尺寸相适配,且金属管口(21)与金属管插接部(5)插接在一起,所述金属管口(21)与金属管插接部(5)之间设置有插接密封圈(52)。 
3.如权利要求2所述的紧凑式太阳能热水器,其特征在于,所述金属管插接部(5)设置在水箱(61)外,所述金属管插接部(5)内侧面设置有至少一个插接部凹槽(51),所述插接密封圈(52)设置在插接部凹槽(51)内,所述金属管口(21)插接于金属管插接部(5)内部。 
4.如权利要求2所述的紧凑式太阳能热水器,其特征在于,所述水箱(61)***包裹有保温层(62),所述保温层(62)靠近金属管插接部(5)的位置开设有玻璃管插接部(65),玻璃管插接部(65)的开口尺寸与所述开口端(15)的***尺寸相适配,且开口端(15)插接于玻璃管插接部(65)内。 
5.如权利要求4所述的紧凑式太阳能热水器,其特征在于,所述玻璃真空管(11)上靠近开口端(15)的外圆周面与玻璃管插接部(65)内侧面之间还设置有弹性圈(66),所述弹性圈(66)截面为L形,L形的一端伸入玻璃管插接部(65)内,L形的另一端抵靠在保温层(62)的外表面。 
6.如权利要求1所述的紧凑式太阳能热水器,其特征在于,所述金属管(2)的外径与玻璃内管(12)的内径相适配。 
7.如权利要求1所述的紧凑式太阳能热水器,其特征在于,所述玻璃内管(12)与金属管(2)之间,且靠近开口端(15)的位置设置有集热管密封圈(3)。 
8.如权利要求7所述的紧凑式太阳能热水器,其特征在于,所述金属管(2)外表面设置有与集热管密封圈(3)适配的凹槽,所述集热管密封圈(3)设置在凹槽内,所述集热管密封圈(3)为O型密封圈,所述金属管(2)为不锈钢管。 
9.如权利要求1所述的紧凑式太阳能热水器,其特征在于,所述玻璃内管(12)与金属 管(2)之间,且靠近开口端(15)的位置设置有保温部件(31)。 
10.如权利要求9所述的紧凑式太阳能热水器,其特征在于,所述保温部件(31)为硅酸铝纤维棉。 
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