專利名稱：太陽能耐壓防凍供熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能耐壓防凍供熱裝置，該裝置包括太陽能真空玻璃管、內(nèi)膽及其連接箱體。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)人從事高寒地區(qū)民用太陽能利用已近十年，而且其中所進(jìn)行的許多試驗(yàn)都是在中試條件下進(jìn)行的。最初的實(shí)踐主要是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)用，首先使用的集熱元件是太陽能真空玻璃管，該集熱元件原設(shè)計(jì)是在真空玻璃管內(nèi)設(shè)有一個(gè)薄壁內(nèi)膽，內(nèi)膽內(nèi)外均由水介質(zhì)填充。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)這種設(shè)計(jì)在高寒地區(qū)一年四季連續(xù)使用是很難行得通的。一到冬季，氣溫降至-30℃左右，真空玻璃管常因冷熱不均而出現(xiàn)破裂，造成介質(zhì)水泄露，內(nèi)膽也因承壓驟增而常發(fā)生破損，輕則工作液緩緩滲出，重者水流如注。后來我們又考慮使用無液體介質(zhì)的太陽能真空玻璃管，但這種集熱元件熱效率極低，而且其吸熱鍍膜層又很容易脫落，使用效果也不理想。此后不久，市場上又出現(xiàn)了新型蓄熱元件太陽能熱管，這種元件雖然在很大程度上可以避免上述問題，可是售價(jià)太高，大規(guī)模使用在費(fèi)用上一般單位很難招架。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的太陽能集熱元件很難適應(yīng)高寒地區(qū)冬季的規(guī)?；褂?。另外作為太陽能供熱設(shè)備冬季防凍工作的另一重要內(nèi)容，連接箱體及管線的保溫也是現(xiàn)有技術(shù)沒能很好解決的又一個(gè)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種不易破損，制作成本較低，特別適用于高寒地區(qū)冬季規(guī)?；こ淌褂玫奶柲苣蛪悍纼龉嵫b置。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是在太陽能真空玻璃管中裝有由一端封閉的耐壓金屬管制成的內(nèi)膽，內(nèi)膽與連接箱體間螺紋耐壓連接，內(nèi)膽的外周與太陽能玻璃管的內(nèi)壁之間的空隙內(nèi)裝有導(dǎo)熱介質(zhì)油。
上述的內(nèi)膽長度還可以設(shè)計(jì)為太陽能真空玻璃管長度的1/10-9/10，其剩余長度由一個(gè)導(dǎo)流棒填充，導(dǎo)流棒為柱形，面徑略小于太陽能真空管的內(nèi)徑。
在以上內(nèi)膽與太陽能真空玻璃管內(nèi)壁之間的導(dǎo)熱介質(zhì)中還可以設(shè)有滯留絲網(wǎng)層，該滯留絲網(wǎng)層由規(guī)則或不規(guī)則金屬絲網(wǎng)制成。
在內(nèi)膽內(nèi)還可以加設(shè)一個(gè)導(dǎo)流裝置，該導(dǎo)流裝置由一根一端彎曲、斷面為直線、角形、圓形或弧形的金屬片制成，其彎曲端在內(nèi)膽開口處逆水流方向設(shè)置。
在連接箱體上可以加裝以下保溫設(shè)計(jì)在連接箱體外周設(shè)有多層保溫層，在其中的一個(gè)相鄰的兩層保溫層之間設(shè)有環(huán)形空氣通道，該空氣通道的首端隨管線引入室內(nèi)，并在室內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣口或與室內(nèi)的空氣風(fēng)機(jī)相連接，空氣通道尾端設(shè)有排氣口。
利用上述技術(shù)還可以制造一種分級(jí)加熱的熱水器，具體技術(shù)方案是上述耐壓防凍太陽能供熱設(shè)施的出水管與一個(gè)熱水箱連接，其入水管上連接一個(gè)凈化水二級(jí)預(yù)熱裝置，該凈化水二級(jí)預(yù)熱裝置的一級(jí)預(yù)熱器為一個(gè)倒“L”形的耐壓箱體，其內(nèi)部垂直水水流方向平行設(shè)有若干塊折流隔板，在其所隔成的幾個(gè)隔室內(nèi)依次裝有石英砂、活性碳、鎂棒三種水質(zhì)凈化介質(zhì)，在其出水口處裝有水介質(zhì)磁化裝置使用時(shí)該一級(jí)預(yù)熱器裝在一組暖氣片上，覆蓋暖氣片的前方和上方表面；二級(jí)預(yù)熱裝置為灶廚余熱回收器，裝在排煙罩上，或裝在灶廚的上方，兩個(gè)預(yù)熱器的連接關(guān)系是一級(jí)預(yù)熱器的入水管經(jīng)過一個(gè)過濾杯與供水管線連接，二級(jí)預(yù)熱器的出水管與上述太陽能耐壓防凍供熱裝置的入水管連接。
本發(fā)明的有益效果首先是由于提高了內(nèi)膽承受高壓的能力，很好地解決了太陽能真空玻璃管集熱元件在高寒地區(qū)冬季容易破損的問題。而且即使出現(xiàn)了意外破損，也完全可以保證正常運(yùn)做，還可以從容維修。同時(shí)，由于結(jié)構(gòu)上的諸多改進(jìn)，尤其是導(dǎo)流裝置的采用可以實(shí)現(xiàn)逐級(jí)快速加溫，有效地提高了熱傳遞效率，具有明顯的節(jié)能效果。本設(shè)計(jì)不僅成本低，而且對(duì)于已經(jīng)使用了太陽能真空玻璃管的現(xiàn)有供熱設(shè)施改造，意義則更加重大。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做以詳細(xì)說明

圖1為發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意2為圖1B部的局部放大3是發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意4是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意5為圖4A部的局部放大6、圖7是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意8為發(fā)明實(shí)施例5連接箱體及管線保溫層的結(jié)構(gòu)示意9為發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
例1如圖1、圖2所示，在現(xiàn)有的太陽能真空玻璃管1中裝有由一端封閉的碳鋼管制成的內(nèi)膽2，內(nèi)膽2與連接箱體9間通過焊在連接箱體9上的管箍10螺紋連接，見圖1，內(nèi)膽2外與太陽能真空玻璃管1內(nèi)壁之間的空隙內(nèi)裝有導(dǎo)熱介質(zhì)油3，內(nèi)膽2內(nèi)為工作介質(zhì)8。這樣不僅內(nèi)膽耐壓、堅(jiān)固，而且傳熱效率也大大提高。即使是內(nèi)膽出現(xiàn)破損，也不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常供熱，還可以從容更換。
例2如圖3所示，上述的內(nèi)膽2的長度縮短，設(shè)計(jì)為太陽能真空玻璃管1長度的1/4，其剩余長度由一個(gè)導(dǎo)流棒5填充，導(dǎo)流棒5為柱形，面徑略小于太陽真空管1的內(nèi)徑，其余同例1。這樣不僅節(jié)省了大量的導(dǎo)熱介質(zhì)油，還可以加快導(dǎo)熱介質(zhì)油的流速，傳熱效果更好。
例3如圖4、圖5所示，在以上內(nèi)膽2與太陽能真空玻璃管1內(nèi)壁之間的導(dǎo)熱介質(zhì)油3中還設(shè)有滯留絲網(wǎng)層7，該滯留絲網(wǎng)層7由規(guī)則或不規(guī)則金屬絲網(wǎng)制成，見圖5，其余同例2。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)導(dǎo)熱介質(zhì)油損耗時(shí)，也能保證正常熱量傳遞，可以減少介質(zhì)油的沖撞。
例4如圖6所示，在以上的內(nèi)膽2內(nèi)加設(shè)一塊導(dǎo)流裝置6，該導(dǎo)流裝置6由一根頭端彎曲、斷面為角形的金屬片制成，其彎曲端設(shè)在內(nèi)膽2開口處，逆水流方向設(shè)置，其余同例1、例2或例3。這樣可以形成一個(gè)強(qiáng)制的循環(huán)通道，實(shí)現(xiàn)太陽能真空管之間的逐級(jí)快速加溫，有利于提高熱效率。
例5如圖8所示，連接箱體的保溫采用以下方案在連接箱體9的外圍設(shè)有兩層保溫層，內(nèi)層為耐火保溫層12，外層為聚氨酯層11，在耐火保溫層12與聚氨酯層11之間留有環(huán)型空氣通道4，該環(huán)形空氣通道4首端隨管線13引入室內(nèi)并在室內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣口17的空氣風(fēng)機(jī)14相連接，環(huán)形空氣通道4尾端設(shè)有排氣管15和排氣口16。在冬季通常情況下，有太陽光時(shí)，空氣通道可以形成一個(gè)空氣保溫層，如果沒有陽光，來源于室內(nèi)的熱空氣自然流通，也可以起到加溫作用，當(dāng)室外溫度過低時(shí)還可以用空氣風(fēng)機(jī)向通道內(nèi)輸入熱空氣，這樣就可以將過去被動(dòng)的靜態(tài)保溫轉(zhuǎn)變成積極的動(dòng)態(tài)保溫，其實(shí)施自然更加主動(dòng)和靈活。
例6如圖9所示，利用上述技術(shù)還可以制造一種分級(jí)加熱的熱水器，具體技術(shù)方案是上述耐壓防凍太陽能供熱設(shè)施的出水管18與一個(gè)熱水箱19連接，其入水管20上連接一個(gè)凈化水二級(jí)預(yù)熱裝置，該凈化水二級(jí)預(yù)熱裝置的一級(jí)預(yù)熱器21為一個(gè)倒“L”形的耐壓箱體，其內(nèi)部沿水水流方向平行設(shè)有若干塊折流隔板22，在其所隔成的幾個(gè)隔室內(nèi)依次裝有石英砂23、活性碳24、鎂棒25幾種水質(zhì)凈化介質(zhì)，在其出水管26處裝有水介質(zhì)磁化裝置27，使用時(shí)該一級(jí)預(yù)熱器21裝在一組暖氣片28上，覆蓋暖氣片28的前方和上方表面，二級(jí)預(yù)熱裝置29為灶廚余熱回收器，裝在排煙罩30上，或裝在灶廚的上方，兩個(gè)預(yù)熱器的連接關(guān)系是一級(jí)預(yù)熱器21的入水管31經(jīng)一個(gè)過濾杯32與供水管線33連接，二級(jí)預(yù)熱器29的出水管34與上述太陽能耐壓防凍供熱裝置的入水管20連接。
權(quán)利要求
1.一種太陽能耐壓防凍供熱裝置，包括太陽能真空玻璃管、內(nèi)膽及其連接箱體，其特征在于在太陽能真空玻璃管(1)中裝有由一端封閉的耐壓金屬管制成的內(nèi)膽(2)，內(nèi)膽(2)與連接箱體(9)間螺紋耐壓連接，內(nèi)膽(2)的外周與太陽能真空玻璃管(1)內(nèi)壁之間的空隙內(nèi)裝有導(dǎo)熱介質(zhì)油(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能耐壓防凍供熱裝置，其特征在于所述的內(nèi)膽(2)的長度為太陽能真空玻璃管(1)長度的1/10.-9/10，其剩余長度由一個(gè)導(dǎo)流塊(5)填充，導(dǎo)流塊(5)為柱形，面徑與內(nèi)膽(2)接近。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能耐壓防凍供熱裝置，其特征在于在內(nèi)膽(2)與太陽能真空玻璃管(1)內(nèi)壁之間的導(dǎo)熱介質(zhì)油(3)中還設(shè)有滯留絲網(wǎng)層(7)，該滯留絲網(wǎng)層(7)由規(guī)則或不規(guī)則金屬絲網(wǎng)制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種太陽能耐壓防凍供熱裝置，其特征在于在所述的內(nèi)膽(2)內(nèi)加設(shè)一塊導(dǎo)流裝置(6)，該導(dǎo)流裝置(6)由一根頭端彎曲、斷面為角形、圓形或弧形的金屬片制成，其彎曲端設(shè)在內(nèi)膽(2)的開口處，逆水流方向設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能耐壓防凍供熱裝置，其特征在于在所述的連接箱體(9)外周設(shè)有多層保溫層，在其中的兩層保溫層之間設(shè)有環(huán)形空氣通道(4)，該空氣通道(4)首端隨管線(13)引入室內(nèi)，并在室內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣口(17)，空氣通道(4)尾端設(shè)有排氣口(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種太陽能耐壓防凍供熱裝置，其特征在于所述的進(jìn)氣口(17)與空氣風(fēng)機(jī)(14)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種太陽能耐壓防凍供熱裝置，其特征在于所述耐壓防凍太陽能供熱設(shè)施的出水管(18)與一個(gè)熱水箱(19)連接，其入水管(20)上連接一個(gè)凈化水二級(jí)預(yù)熱裝置，該凈化水二級(jí)預(yù)熱裝置的一級(jí)預(yù)熱器(21)為一個(gè)倒“L”形的耐壓箱體，其內(nèi)部沿水流方向平行設(shè)有若干塊折流隔板(22)，在其所隔成的幾個(gè)隔室內(nèi)依次裝有石英砂(23)、活性碳(24)、鎂棒(25)三種水質(zhì)凈化介質(zhì)，在其出水管(26)處裝有水介質(zhì)磁化裝置(27)，使用時(shí)該一級(jí)預(yù)熱器(21)裝在一組暖氣片(28)上，覆蓋暖氣片(28)的前方和上方表面，二級(jí)預(yù)熱裝置(29)為灶廚余熱回收器，裝在排煙罩(30)上，或裝在灶廚的上方，兩個(gè)預(yù)器的連接關(guān)系是一級(jí)預(yù)熱器(21)入水管(31)經(jīng)一個(gè)過濾杯(32)與供水管線(33)連接，二級(jí)預(yù)熱器(29)的出水管(34)與上述太陽能耐壓防凍供熱裝置的入水管(20)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能耐壓防凍供熱裝置，內(nèi)膽由一端封閉的金屬管制成，內(nèi)膽與太陽能玻璃管之間裝有導(dǎo)熱介質(zhì)油，內(nèi)膽長度可適當(dāng)縮短，剩余長度由導(dǎo)流塊填充，在內(nèi)膽與太陽能真空玻璃管之間還可以設(shè)有滯留絲網(wǎng)層，在內(nèi)膽內(nèi)還可加設(shè)一塊導(dǎo)流裝置，在兩層保溫層之間還可設(shè)有環(huán)形空氣通道，本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種多級(jí)加熱的凈化水加熱器，有益效果是由于提高了內(nèi)膽承受高壓的能力，很好地解決了太陽能真空玻璃管集熱元件在高寒地區(qū)冬季容易破損的問題，而且即使出現(xiàn)了破損，也可保證正常運(yùn)做，由于結(jié)構(gòu)上的諸多改進(jìn)，尤其是導(dǎo)流板的采用可以實(shí)現(xiàn)逐級(jí)快速加溫，具有明顯的節(jié)能效果，本設(shè)計(jì)不僅成本低，而且對(duì)于已經(jīng)使用了太陽能真空玻璃管的供熱設(shè)施改造，意義則更加重大。
文檔編號(hào)F24J2/00GK1719155SQ20051000983
公開日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2005年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月17日
發(fā)明者范玉偉, 范浩, 范禹 申請(qǐng)人:范玉偉