專利名稱：太陽能玻璃真空瓦熱水開水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在玻璃真空瓦蓋板下設(shè)置的陽光吸熱反射鏡面空腔內(nèi)聚焦加熱吸熱管組使之生產(chǎn)熱水和開水的裝置——太陽能玻璃真空瓦熱水開水器。
目前，公知的真空管式太陽能熱水器經(jīng)20多年的實(shí)施使用仍有以下不足管件外露，事故率高，結(jié)構(gòu)壽命短，不能全面積采光。不能清除真空管外表的塵土，不利于建筑一體化的結(jié)合等；真空平板式由于真空間隙中充填的高透光有機(jī)材料易老化支撐強(qiáng)度下降造成炸板和透光率大幅度下降等；都不能生產(chǎn)開水，農(nóng)村普及率極低。專利ZL99241823.2玻璃真空板，ZL02200207.3陽光集熱反射玻璃波形真空板，ZL03277282.3陽光集熱反射玻璃真空瓦，歷經(jīng)專利權(quán)人的連續(xù)研究雖在結(jié)構(gòu)上有所改進(jìn)，但實(shí)踐中仍出現(xiàn)種種弊端，如生產(chǎn)工藝技術(shù)要求高嚴(yán)，稍有不慎廢品率大增，投入使用后由于內(nèi)弧板面吸熱層的溫度高，有時達(dá)200℃以上，溫度應(yīng)力常造成炸板，使原專利設(shè)計(jì)的適用性大為下降。
本發(fā)明的目的就是針對上述弊端提供一種能廣泛適用于各種條件利用陽光能源既可生產(chǎn)熱水，又可生產(chǎn)開水的裝置，即太陽能玻璃真空瓦熱水開水器。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的；玻璃真空瓦用U型抗侯耐熱微孔塑料卡條聯(lián)結(jié)組合成波形板面，鑲嵌在檁條框架內(nèi)嚴(yán)密封蓋集熱箱口，形成像玻璃真空蓋板一樣的隔熱透光作用；在此之下設(shè)置專利權(quán)人設(shè)計(jì)的ZL01260629.4陽光吸熱反射板，它是弦徑與真空瓦相等，外弧面噴涂全譜良導(dǎo)吸熱層，內(nèi)弧面鍍設(shè)鏡面反射層的波形板，陽光透過玻璃真空瓦在吸熱層上轉(zhuǎn)換成熱能而成熱體，按輻射原理，在與弧面垂直的法線方向集聚加熱置于弧形焦點(diǎn)處的吸熱管組。實(shí)踐證明弦徑180毫米的弧面聚于焦點(diǎn)的溫度有時竟可高達(dá)400℃以上，至吸熱管組表面的加熱溫度?？杀３?60℃以上，這就為分別生產(chǎn)熱水和開水具備了充要條件。由于弧面面積的拓展，使集熱箱內(nèi)空間溫度得以下降，進(jìn)而使玻璃真空瓦內(nèi)板面溫度也得到下降，由此而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力隨之下降和緩解；加之玻璃真空瓦在生產(chǎn)工藝中采用同材質(zhì)、內(nèi)外板等厚度、模壓吹制、圓弧交角、一次封口成型、同步回火的設(shè)計(jì)，既消除了產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的殘留內(nèi)應(yīng)力，具有彈性變形的圓弧交角又可進(jìn)一步消除了內(nèi)弧板面溫度變形的應(yīng)力，從而使真空瓦的炸板率降到最低，內(nèi)弧面的鏡面反射層與集熱箱底的鏡面反射底板共同構(gòu)成鏡面反射空腔，吸熱管組在此空腔內(nèi)弧面焦點(diǎn)處相當(dāng)于隔熱條件下進(jìn)行高效率熱交換。吸熱管組是“食品級”薄壁不銹鋼管，外表面噴涂全譜良導(dǎo)吸熱層，管內(nèi)可承壓，可直接加熱水體或介質(zhì)，加熱后的流體通過電子溫控?fù)Q向閥及冷熱循環(huán)水管流向置于適當(dāng)位置的保溫儲水箱，分別生產(chǎn)熱水和開水。集熱箱口兩側(cè)的框邊上設(shè)置往返式自動除塵刷，每日清晨掃除沉積在玻璃真空瓦外板面的塵土，確保陽光透射。由此構(gòu)造的集熱箱，基本結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，集熱箱按模塊尺寸設(shè)計(jì)組合的尤其適用于陽光熱力工程在樓頂層及別墅的快捷安裝，不影響該建筑物的美學(xué)協(xié)調(diào)性，無外露管件，幾乎不維修，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，單臺式設(shè)計(jì)的太陽能真空瓦熱水、開水器適于農(nóng)村及小城鎮(zhèn)普及。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明太陽能真空瓦熱水、開水器裝配平面圖。
圖2是圖1中集熱箱的剖視圖。
圖3是玻璃真空瓦的平面圖。
圖4是圖3的I-I剖視圖。
圖5是陽光吸熱反射板平面圖。
圖6是圖5的剖視7是按模塊尺寸設(shè)計(jì)的玻璃真空瓦集熱箱組熱力工程圖。
圖8是圖7集熱箱中吸熱管組的A大樣圖、B大樣圖。
圖中1，玻璃真空瓦2，U型卡條3，檁條框架4，陽光吸熱反射板5，吸熱管組6，集熱箱底鏡面反射板7，集熱箱外殼8，除塵刷9，冷熱循環(huán)水管10，電子溫控?fù)Q向閥11，保溫儲水箱(熱水箱I、開水箱II)。圖中符號示 熱水 溫水 冷水。
在圖1中玻璃真空瓦(1)、U型卡條(2)、檁條框架(3)、陽光吸熱反射板(4)、吸熱管組(5)、集熱箱底鏡面反射板(6)、集熱箱外殼(7)、除塵刷(8)、冷熱循環(huán)水管(9)、電子溫控?fù)Q向閥(10)、保溫儲水箱(11)熱水箱I開水箱II組成臺式太陽能真空瓦熱水、開水器，靠熱壓差自動循環(huán)，保溫儲水箱的底面應(yīng)高于集熱箱熱水出水口，二者的水平距離不應(yīng)大于2.5米。
在圖1所示的實(shí)施例中玻璃真空瓦(1)是采用透光率優(yōu)良的高強(qiáng)度玻璃基料經(jīng)拉管、切斷、模吹、封口、回火制成，避免了專設(shè)封口工序造成的殘留應(yīng)力，在內(nèi)弧板面的末端留設(shè)孔嘴接口抽真空，真空度小于0.01Pa，采用氫氧焰切抹封堵，由于設(shè)計(jì)為內(nèi)外弧板等厚度(2～2.5毫米)，圓弧交角R如圖4所示具有彈性構(gòu)造，它的許可變形能有效的消除外應(yīng)力造成的破損，即使長時間空曬都不至于炸板；U型卡條(2)是抗侯耐光熱具有微孔彈塑性能的材料，它將玻璃真空瓦嚴(yán)密的聯(lián)結(jié)成波形板面，并鑲嵌在由輕型角鋼經(jīng)焊制防腐處理做成的檁條框架(3)內(nèi)，真空瓦兩端弦弧形開口用形狀相同具有彈塑性能抗侯耐熱厚度為20毫米的塑料塊緊密堵塞，構(gòu)成堅(jiān)固防水(雨水)的玻璃真空瓦蓋板嚴(yán)密封蓋在集熱箱的箱口上；陽光吸熱反射板(4)是厚度為0.2～0.3毫米的金屬薄板壓制成弦徑與玻璃真空瓦(1)相同的波形板，外弧面噴涂全譜良導(dǎo)吸熱層，將透射于弧面的陽光轉(zhuǎn)換為熱能并加熱成熱體，內(nèi)弧面鍍設(shè)的鏡面反射層與集熱箱底鏡面反射板(6)，厚度為0.2～0.3毫米的金屬薄板，外表面鍍有鏡面反射層，共同組成隔熱封閉的鏡面反射空腔；材質(zhì)為“食品級”薄壁不銹鋼管制成的吸熱管組(5)管面噴涂全譜良導(dǎo)吸熱層就安置在此空腔內(nèi)陽光吸熱反射板(4)內(nèi)弧面的焦點(diǎn)處，接受聚集的熱輻射加熱，剩余散亂的熱能經(jīng)鏡面反射空腔的聚集作用仍加熱吸熱管組(5)，這時管表面吸熱層的溫度常可保持160℃以上，實(shí)現(xiàn)了隔熱狀態(tài)下高效率的加熱和熱交換；吸熱管組(5)內(nèi)獲得熱量的水在熱壓差作用下經(jīng)過電子溫控?fù)Q向閥(10)冷熱循環(huán)水管(9)自動的流向保溫儲水箱(11)，分別在熱水箱I內(nèi)生產(chǎn)熱水，開水箱II內(nèi)生產(chǎn)開水；保溫儲水箱(11)由圖1所示，當(dāng)模塊尺寸設(shè)計(jì)為1840×1240毫米時，采光面積等于2.0平米，可配設(shè)120升熱水箱及20升開水箱，這樣組裝的單模塊型臺式玻璃真空瓦熱水、開水器，適用于農(nóng)村及小城鎮(zhèn)3～4口人家庭使用，在泵壓力作用下獲得熱量的水體或介質(zhì)循環(huán)于按熱力工程設(shè)計(jì)的保溫出水庫中供用戶使用；圖7示熱力工程時的集熱箱模塊組裝配情況，圖8是圖7中的A大樣圖、B大樣圖，示集熱箱間吸熱管組連接時管件不外露的情況。除塵刷(8)是廠制或外委廠家生產(chǎn)的非標(biāo)準(zhǔn)部件，由電子計(jì)時器控制，6伏直流電機(jī)驅(qū)動，在集熱箱外殼兩側(cè)的齒條、軌道上每日早晨往返運(yùn)行6次，共計(jì)時1分30秒的設(shè)計(jì)；電子溫控?fù)Q向閥，是廠制或外委廠家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)部件；保溫儲水箱(11)及保溫儲水庫均采用符合水體衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的材料制作；玻璃真空瓦集熱箱的支架系統(tǒng)及外連冷熱循環(huán)水管(9)是因型而定的設(shè)計(jì)，本說明中不便作述。
上述實(shí)施例說明中本發(fā)明很自然的將平板式太陽能熱水器的全面積采光、管件不外露、幾乎不維修，真空管、真空熱管式的真空隔熱、鏡面反射、聚焦加熱等主要優(yōu)點(diǎn)融匯于一體，在同樣條件下與它們相比，其理論熱效率至少可提高20％。
權(quán)利要求
1，一種能夠很自然的將現(xiàn)行太陽能熱水器平板式的全面積采光、管件不外露、幾乎不維修，真空管、真空熱管式的真空隔熱、鏡面反射、聚焦加熱等主要優(yōu)點(diǎn)融匯于一體的太陽能玻璃真空瓦熱水、開水器，是由以下零部件組成玻璃真空瓦、U型卡條、檁條框架、陽光吸熱反射板、吸熱管組、集熱箱底鏡面反射板、集熱箱外殼、除塵刷、電子溫控?fù)Q向閥、冷熱循環(huán)水管、保溫儲水箱(熱水箱、開水箱)。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能玻璃真空瓦熱水、開水器，其特征是玻璃真空瓦是用透光度優(yōu)良的高強(qiáng)度玻璃基料經(jīng)拉管、切斷、模吹(內(nèi)外弧板等厚度，圓弧R交角)、封口、回火制成，末端留設(shè)孔嘴接口抽真空，真空度小于0.01Pa，具有抗侯耐光熱微孔彈塑性能材質(zhì)的U型卡條將其聯(lián)結(jié)成波形板面鑲嵌在檁條框架內(nèi)，真空瓦兩端弦弧形開口用形狀相同的抗侯耐熱材料緊密堵塞，構(gòu)成堅(jiān)固防水(雨水)的玻璃真空瓦蓋板嚴(yán)密封蓋在集熱箱箱口上；陽光吸熱反射板是金屬薄板壓制成弦徑與玻璃真空瓦相同的波形板，外弧面噴涂全譜良導(dǎo)吸熱層，將陽光轉(zhuǎn)換成熱能，內(nèi)弧面鍍設(shè)鏡面反射層與集熱箱底鏡面反射板共同組成密封隔熱的鏡面反射空腔，材質(zhì)符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的吸熱管組管面噴涂吸熱層就設(shè)置在此空腔內(nèi)弧面的焦點(diǎn)處接受熱輻射加熱管內(nèi)的水體或介質(zhì)，以熱壓差為動力的單臺式熱水、開水器集熱箱中加熱后的水體經(jīng)電子溫控?fù)Q向閥循環(huán)流向保溫儲水箱內(nèi)在開水箱中生產(chǎn)開水、熱水箱中生產(chǎn)熱水，以泵為動力的玻璃真空瓦集熱箱組合型熱力工程則循環(huán)流入保溫儲水庫中供用戶使用；保溫儲水箱(開水箱、熱水箱)及保溫儲水庫均采用符合水體衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的材質(zhì)制作；電子溫控?fù)Q向閥為廠制或外購的標(biāo)準(zhǔn)件，除塵刷是由電子計(jì)時控制，6伏直流電機(jī)驅(qū)動在集熱箱外殼兩側(cè)的齒條、軌道上每日清晨往返運(yùn)行1～2分鐘，掃除積沉在玻璃真空瓦外弧面的塵土，為廠制或外委廠家生產(chǎn)的非標(biāo)準(zhǔn)部件。
全文摘要
一種利用陽光能源的太陽能玻璃真空瓦熱水、開水器，由玻璃真空瓦(1)U型條卡(2)檁條框架(3)陽光吸熱反射板(4)吸熱管組(5)集熱箱底鏡面反射板(6)集熱箱外殼(7)除塵刷(8)冷熱循環(huán)水管(9)電子溫控?fù)Q向閥(10)保溫儲水箱(熱水箱I、開水箱II)(11)組成。陽光透過玻璃真空瓦(1)在陽光吸熱反射板(4)的外弧面轉(zhuǎn)換成熱能聚集加熱置于內(nèi)弧鏡面反射層與集熱箱底鏡面反射板(6)組成鏡面反射空腔內(nèi)焦點(diǎn)處的吸熱管組(5)，管面的加熱溫度?？杀３?60℃以上，載熱的水體或介質(zhì)通過電子溫控?fù)Q向閥(10)循環(huán)流向保溫儲水箱分別生產(chǎn)熱水和開水。管內(nèi)可以承壓、管件不外露、幾乎不維修，按模塊尺寸設(shè)計(jì)的適用性尤為廣泛。
文檔編號E04D13/18GK1847742SQ200610066469
公開日2006年10月18日 申請日期2006年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月3日
發(fā)明者秦壽生 申請人:秦壽生