CN101216217A - 真空箱集热储水一体式太阳能热水器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及真空箱集热储水一体式太阳能热水器装置，属于太阳能应用技术领域，该装置为具有两层箱壁的箱体，该内箱壁构成储水空腔，该箱体前内、外箱壁之间为真空集热层，该真空集热层的外箱壁板为透明板，对应的内箱壁板的外表面涂有渐变铝氮铝膜；其它内、外箱壁之间用保温材料填充形成保温层或也为真空集热层；在该装置的下端面还分别设有直通储水空腔的热水出水管接口和冷水进水管接口。该装置将储水容器与集热结合成一个装置，可提高集热、保温的效率，且具有，环保省材、造价低、安装、维护方便的特点，便于更大范围的普及使用。

Description

真空箱集热储水一体式太阳能热水器装置
技术领域
本发明属于太阳能应用技术领域，特别涉及太阳能热水器装置结构设计。
背景技术
太阳能集热器是太阳能热水器的主要部件。它主要是以水为载体将太阳能转换成热能，从而实现太阳能热水器的应用。
第一代太阳能集热器平板的，它是将集热与储水分开，储水罐是保温的。通过集热板将热水传送到储水罐。但是这种装置有几个难题：A、晚上不能保温，储水罐中的热水温度受到影响；B、冬天结冰、容器爆裂；C、热效率低。
现在也有在平板集热器上进行改进的产品，如平板里面不是直接用水来吸收热量，而是通过在里面再布铜管，将水放在铜管中，达到集热的目的。这个设施解决了容器爆裂问题，但是其他问题没有解决。同时它带来了造价大幅度上涨。其价格超过现在的太阳能集热管产品。
第二代太阳能集热器是集热管。其主要特点是在于将两个玻璃管之间形成真空，同时在内管的外壁涂上渐变铝氮铝膜。
这种集热器解决了保温、防冻问题，同时由于渐变铝氮铝膜使用增加热效率，减少了热辐射。
但是这个产品又带来了新的问题，就是在热水与冷水汇集时玻璃管会爆炸。
以上这些热水器均由集热装置和储水装置组成，一般都放置在屋顶。其共同问题一是难以维护；二是不美观；三是集热装置的热量不能保温，热效益受到影响；四是使用受到限制，在楼底层的家庭难以使用，就是使用也只能在屋顶，管路太长，热量损失大。
发明内容
本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种真空箱集热储水一体式太阳能热水器装置，该装置将储水容器与集热结合成一个装置，可提高集热、保温的效率，且具有，环保省材、造价低、安装、维护方便的特点，便于更大范围的普及使用。
本发明提出的真空箱集热储水一体式太阳能热水器装置，其特征在于，该装置为具有两层箱壁的箱体，该内箱壁构成储水空腔，该箱体前内、外箱壁之间为真空集热层，该真空集热层的外箱壁板为透明板，对应的内箱壁板的外表面涂有渐变铝氮铝膜；其它内、外箱壁之间用保温材料填充形成保温层或也为真空集热层；在该装置的下端面还分别设有直通储水空腔的热水出水管接口和冷水进水管接口。
所述各真空集热层的内、外箱壁之间可用栅筋片网络连接，该栅筋片上设有通孔，使两层箱壁之间的空隙贯通，在该真空集热层的外箱壁的上端设置一个抽真空的阀门，通过该抽真空阀门，将该两层箱壁之间的空气抽出，以形成真空集热层。
所述箱体的纵向截面可为一直角三角形，梯形、方形、长方形或多边形之任一种；所述箱能够接触到阳光的端面的内、外箱壁之间可为真空集热层，其它内、外箱壁之间可用保温材料填充形成保温层。
所述箱体的纵向截面可为圆形、椭圆形，其它曲线所围成的封闭形状之任一种，所述箱体各面的内、外箱壁之间均可为真空集热层。
所述箱体的纵向截面可为D形或其它曲线与直线组合而成的封闭形状之任一种，所述箱体的曲面的内、外箱壁之间可为真空集热层。
所述箱体上还可安装有防爆、防真空自解安全阀。所述防真空自解安全阀，可包括两个圆柱形管道，置于该两端圆形管道之间并与两个圆形管道相连通的圆鼓形管道，以及放置在该圆鼓形管道内的一个可在管道内活动的比重轻于水的圆球；其中该圆柱形管道的上端口为安全阀的溢水或进出气口，圆柱形管道的下端口为安全阀的出水或进出气口；与圆鼓相连的出水端圆柱形管道的接口处的内壁开有多个契口。
本发明的特点及效果：
本发明由于取消独立的储水容器，所以，储水容器制造中采用的保温材料的有毒性克服了，减少了环境污染。
由于全部或部分是真空保温，重量减轻，材质减少。
安装更便利，装置更安全，放置的地方更灵活，尤其是在凉台、墙壁放置，节省空间，美观。
附图说明
图1为本发明的一种纵向截面为一直角三角形的真空箱集热储水一体式太阳能热水器实施例1结构示意图。
图2为实施例1的真空集热层结构示意图。
图3为实施例1的防爆、防真空自解安全阀结构示意图。
图4为本发明的一种纵向截面圆形的真空箱集热储水一体式太阳能热水器实施例2结构示意图。
图5为本发明的一种纵向截面为一直线与圆弧组成的D形的真空箱集热储水一体式太阳能热水器实施例3结构示意图。
具体实施方式
本发明提出的真空箱集热储水一体式太阳能热水器装置结合附图及实施例详细说明如下：
实施例1其结构如图1所示，该装置为纵向截面为一直角三角形的具有两层箱壁的箱体，该内箱壁构成储水空腔10，箱体两个端面板11、12为直角三角形，该箱体能够接触到阳光的端面包括前面板13和两个端面板；前面板(即三角形的斜边)的内、外箱壁之间、两个端面的内、外箱壁之间形成相互连通的三个真空集热层17，各真空集热层的外箱壁板为透明板，对应的内箱壁板的外表面涂有渐变铝氮铝膜；其它内、外箱壁之间用保温材料填充形成保温层18；在该装置的下端面设有直通储水空腔的热水出水管接口14和冷水进水管接口15；在该装置的上端面还分别设有连通真空层和直通储水空腔的抽真空的阀门16和防爆、防真空自解安全阀17。
本实施例中的真空集热层的结构如图2所示，其内、外箱壁21、22之间用横竖相交的栅筋片23连接，该栅筋片上设有通孔24，使两层箱壁之间的空隙贯通，在该真空集热层的外箱壁的上端设置一个抽真空的阀门25，通过该抽真空阀门，将该两层箱壁之间的空气抽出，以形成真空集热层。
本实施例中的防真空自解安全阀结构如图3所示，包括两个圆柱形管道31、32，置于该两端圆形管道之间并与两个圆形管道相连通的圆鼓形管道33，以及放置在该圆鼓形管道内的一个可在管道内活动的比重轻于水的橡胶圆球34；其中该圆柱形管道的上端口为安全阀的溢水或进出气口，圆柱形管道的下端口为安全阀的出水或进出气口；与圆鼓相连的出水端圆柱形管道的接口处的内壁开有4个契口35。
本实施例1外箱体的端面为直角三角形，侧立壁高800mm、底边壁宽600mm，材料为塑料，两端和前面斜面材料为透明有机玻璃，该外箱体长1200mm，该内箱体的端面是直角三角形，侧立壁高600mm、底边壁宽450mm，该内箱体长1100mm，材料为不锈钢，内箱体与外箱体之间的空隙垂直距离为50mm；在该装置的下端面设有直通储水空腔的热水出水管接口直径30mm，冷水进水管接口直径30mm，两个管口中心之间的距离为800mm；防爆、防真空自解安全阀的园管直径50MM，除内部的球体是橡胶外，其他都是不锈钢，其内、外箱壁21、22之间的横竖相交的栅筋片采用透明塑料，宽50mm，厚2mm，该栅筋片上设有的园孔直径30mm，真空阀及保温层的材料均采用常规的保温产品。
实施例2其结构如图4所示，该装置为一具有圆形纵向截面的有两层壁的的桶状体，该内桶构成储水空腔40，内桶外壁表面涂有渐变铝氮铝膜，外桶壁为透明材料，内桶与外桶之间构成真空集热层，其内、外桶壁41、42之间用环形栅筋片连接，该栅筋片上设有通孔(图中未示出)，使两层箱壁之间的空隙贯通，在该真空集热层的外桶壁的上端设置一个抽真空的阀门43，通过该抽真空阀门，将该两层箱壁之间的空气抽出，以形成真空集热层；在该装置的下端面设有直通储水空腔的热水出水管接口44和冷水进水管接口45；在该装置的上端还安装有防爆、防真空自解安全阀46。
实施例2的具体尺寸为：该装置内桶的直径800mm，长1000mm，壁厚2mm，材料为不锈钢，外桶壁为透明材料有机玻璃，直径900mm，长1100mm，该栅筋片宽50mm，厚2mm，该栅筋片上的园孔直径30mm，本实施例的其它部件参数可与实施例1相同。
实施例3其结构如图5所示，该装置为平板与弧形板相结合的有两层壁的箱体，其纵向截面为两垂直的线与一段圆弧线围成的类似D的图形，该内箱构成储水空腔50，内箱的圆弧板外壁表面涂有渐变铝氮铝膜，外箱的圆弧板和两端面为透明材料，圆弧部分和两端部的内板与外板之间构成真空集热层，其圆弧内、外壁51、52之间用弧形栅筋片连接，两个端面的内外壁之间用横竖相交的栅筋片连接，该栅筋片上设有通孔(图中未示出)，使两层箱壁之间的空隙贯通，在该真空集热层的外壁的上端设置一个抽真空的阀门53，通过该抽真空阀门，将该两层板壁之间的空气抽出，以形成真空集热层。两直板为箱的背板54和底板55，两直板部分的内外壁之间用保温材料填充形成保温层56；在该装置的下端面设有直通储水空腔的热水出水管接口57和冷水进水管接口58。
实施例3的具体尺寸为：该外箱体的侧立壁高600mm，底边壁宽600mm，长1100mm，圆弧为半径600mm的四分之一圆，该内箱的侧立壁高498mm，底边壁宽498mm，长1000mm，圆弧为半径550mm的四分之一圆，内箱材料不锈钢，内外箱体之间的垂直距离为50mm，该栅筋片宽50mm，厚2mm，该栅筋片上设有的园孔直径30mm，本实施例的其它部件参数可与实施例1相同。。
上述实施例的形状及具体尺寸均为举例说明，并不能用以限定本发明的内容，凡是根据记载在本权利要求中的内容对上述实施例所作的任何修改，均应属于本发明的保护范畴。

Claims (7)

1.一种真空箱集热储水一体式太阳能热水器装置，其特征在于，该装置为具有两层箱壁的箱体，该内箱壁构成储水空腔，该箱体前内、外箱壁之间为真空集热层，该真空集热层的外箱壁板为透明板，对应的内箱壁板的外表面涂有渐变铝氮铝膜；其它内、外箱壁之间用保温材料填充形成保温层或也为真空集热层；在该装置的下端面还分别设有直通储水空腔的热水出水管接口和冷水进水管接口。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述各真空集热层的内、外箱壁之间用栅筋片网络连接，该栅筋片上设有通孔，使两层箱壁之间的空隙贯通，在该真空集热层的外箱壁的上端设置一个抽真空的阀门，通过该抽真空阀门，将该两层箱壁之间的空气抽出，以形成真空集热层。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述箱体的纵向截面为一直角三角形，梯形、方形、长方形或多边形之任一种；所述箱能够接触到阳光的端面的内、外箱壁之间为真空集热层，其它内、外箱壁之间用保温材料填充形成保温层。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述箱体的纵向截面为圆形、椭圆形，其它曲线所围成的封闭形状之任一种，所述箱体各面的内、外箱壁之间均为真空集热层。
5.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述箱体的纵向截面为D形或其它曲线与直线组合而成的封闭形状之任一种，所述箱体的曲面的内、外箱壁之间为真空集热层。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述箱体上还安装有防爆、防真空自解安全阀。
7.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述防真空自解安全阀，包括两个圆柱形管道，置于该两端圆形管道之间并与两个圆形管道相连通的圆鼓形管道，以及放置在该圆鼓形管道内的一个可在管道内活动的比重轻于水的圆球；其中该圆柱形管道的上端口为安全阀的溢水或进出气口，圆柱形管道的下端口为安全阀的出水或进出气口；与圆鼓相连的出水端圆柱形管道的接口处的内壁开有多个契口。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104101109A (zh) * 2013-04-01 2014-10-15 王中强 一种简单高效的太阳能热水器
CN105783287A (zh) * 2016-04-22 2016-07-20 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种轻型高强度线性菲涅尔太阳能反射镜框架
CN112628994A (zh) * 2021-01-11 2021-04-09 青岛海尔空调器有限总公司 滑动面板及立式空调

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