CN217423656U - 一种太阳能集热器内胆及太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热水器技术领域，公开了一种太阳能集热器内胆及太阳能热水器。该太阳能集热器内胆包括筒体和端盖，所述筒体为由钣金制成的一体式结构，所述筒体包括依次连接的方形筒段、过渡圆锥筒段和圆筒段；所述方形筒段上设置有用于安装真空管的第一管接口，所述过渡圆锥筒段与所述方形筒段连接一端的内壁周长与所述方形筒段的内壁周长相同；至少部分所述端盖密封安装于所述圆筒段内。通过过渡圆锥筒段连接方形筒段和圆筒段，且过渡圆锥筒段与方形筒段连接一端的内壁周长与方形筒段的内壁周长相同，以减少钣金因形状改变而导致材料过度延展，有利于提高连接处结构强度。

Description

一种太阳能集热器内胆及太阳能热水器

技术领域

本实用新型涉及热水器技术领域，尤其涉及一种太阳能集热器内胆及太阳能热水器。

背景技术

随着对再生能源的利用，太阳能集热器得到广泛应用。太阳能集热器包括内胆，内胆需具有一定密封性，且需要与管道连接。目前，太阳能集热器内胆包括筒体以及焊接固定于筒体轴向一端的端盖，筒体上设置接口以连接真空管，端盖上设置接口以连接通水管。

为了方便真空管与筒体配合，现有筒体为板材焊接成型。筒体的主体部分为方形筒，以使真空管安装于筒体的平板位置，方便安装和密封。又因端盖与筒体焊接固定，为了保证焊接后的密封性，筒体与端盖配合的位置需为圆筒状结构，以避免焊接位置出现拐角而影响焊接密封效果。这种结构导致内胆需要由方形筒向圆筒过渡，过渡段分别与圆筒和方形筒连接的位置处材料容易发生过度延展，影响内胆的强度和质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳能集热器内胆及太阳能热水器，能够解决内胆在加工过程中因材料过度延展导致内胆质量差的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种太阳能集热器内胆，包括：

筒体，所述筒体为由钣金制成的一体式结构，所述筒体包括依次连接的方形筒段、过渡圆锥筒段和圆筒段；

所述方形筒段上设置有用于安装真空管的第一管接口，所述过渡圆锥筒段与所述方形筒段连接一端的内壁周长与所述方形筒段的内壁周长相同；

端盖，至少部分所述端盖密封安装于所述圆筒段内。

作为上述太阳能集热器内胆的一种可选方案，所述圆筒段的边缘弯折形成有第一翻边，所述第一翻边沿所述圆筒段径向向所述圆筒段外侧延伸；

所述端盖包括盖板，所述盖板安装于所述圆筒段内，所述盖板的外边缘连接有第二翻边，所述第二翻边与所述圆筒段的内壁贴合；

所述第二翻边连接有第三翻边，所述第三翻边与所述第一翻边贴合。

作为上述太阳能集热器内胆的一种可选方案，所述第一翻边和所述第三翻边焊接固定。

作为上述太阳能集热器内胆的一种可选方案，所述端盖上设置有第二管接口，所述第二管接口的中心位于所述端盖中心的上方。

作为上述太阳能集热器内胆的一种可选方案，所述方形筒段仅一侧侧壁上设置有所述第一管接口，所述第二管接口的中心位于所述端盖中心的上方且背离所述第一管接口的一侧。

作为上述太阳能集热器内胆的一种可选方案，所述第二管接口中心和所述端盖中心的连线与所述第一管接管口所在侧壁呈45度夹角。

作为上述太阳能集热器内胆的一种可选方案，所述方形筒段相对的两侧侧壁上均设置有所述第一管接口，所述第二管接口的中心位于所述端盖中心的正上方。

作为上述太阳能集热器内胆的一种可选方案，所述第二管接口的顶部最高点不低于所述方形筒的顶面内壁。

作为上述太阳能集热器内胆的一种可选方案，所述端盖上围绕所述第二管接口的周向设置有第四翻边。

一种太阳能热水器，包括上述的太阳能集热器内胆。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的太阳能集热器内胆中，通过过渡圆锥筒段连接方形筒段和圆筒段，且过渡圆锥筒段与方形筒段连接一端的内壁周长与方形筒段的内壁周长相同，以减少钣金因形状改变而导致材料过度延展，有利于提高连接处结构强度。

本实用新型提供的太阳能热水器采用上述太阳能集热器内胆，可靠性好，故障率低。

附图说明

图1是本实用新型提供的太阳能集热器内胆的结构示意图；

图2是本实用新型提供的方形筒段和过渡圆锥筒段连接处的结构示意图；

图3是本实用新型提供的筒体与端盖装配处的剖视图；

图4是本实用新型提供的一种内胆的剖视图；

图5是本实用新型提供的另一种内胆的剖视图。

图中：

11、方形筒段；111、第一管接口；12、过渡圆锥筒段；13、圆筒段；14、第一翻边；2、端盖；21、盖板；22、第二翻边；23、第三翻边；3、通水管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种太阳能热水器，太阳能热水器包括保温水箱、集热器以及连接管道。保温水箱包括太阳能集热器内胆，太阳能加热器内胆连通集热器中的真空管道，以利用太阳能加热水，加热后的水进入内胆内保存。

如图1所示，太阳能集热器内胆包括筒体和端盖2，端盖2密封筒体的端部开口。筒体上开设置有第一管接口111，以连接真空管；端盖2上开设有第二管接口，以连接通水管3。太阳能热水器使用时，冷水由通水管3进入内胆内，内胆内的水通过真空管吸收太阳能的热量，从而加热水。

本实施例中，筒体由钣金制成的一体式结构，通过钣金首尾连接形成两端开口的筒体，端盖2与筒体焊接固定，以使内胆的两端封闭。其中，钣金的首尾两端可以通过焊接固定。利用钣金件成型筒体，加工方便，成本低，钣金具有较好的结构强度，能够承受一定的水压，满足内胆的使用要求。

为了保证太阳能集热器内胆正常工作，真空管与筒体、端盖2与筒体均需要密封连接。为了方便加工第一管接口111，筒体上至少与真空管连接的侧面为平面。为了提高端盖2与筒体焊接后的密封性，至少部分端盖2密封安装于圆筒段13内，筒体与端盖2的配合位置应避免出现拐角，因此，筒体与端盖2配合处的截面应为圆形。

为满足上述工艺要求，筒体包括方形筒段11和圆筒段13。方向筒段上开设第一管接口111，圆筒段13用于连接端盖2。相比仅将筒体的一侧侧壁设置为平面，通过将连接真空管的部分设计为方形筒段11，加工难度小。通过设置圆筒段13，能够方便其与端盖2焊接，焊接后的密封性更好。

因筒体的形状改变，在方形筒段11和圆筒段13之间容易出现钣金的过度延展，导致二者连接处的结构强度差，降低了内胆的承压能力。

为解决上述问题，筒体还包括连接方形筒段11和圆筒段13的过渡圆锥筒段12，过渡圆锥筒段12的截面形状为圆形，且钣金由方形筒段11向圆筒段13方向逐渐增大。因方形筒段11和过渡圆锥筒段12的截面形状不同，钣金材料的延展主要发生在二者的连接处。为尽量减小材料的过度延展，保证连接处的结构强度，过渡圆锥筒段12与方形筒段11连接一端的内壁周长与方形筒段11的内壁周长相同。通过保证二者连接处的周长相同，能够减少材料的延展变形，从而提高结构强度。

可以理解的是，因过渡圆锥筒段12的截面直径逐渐增大，过度圆锥筒段与圆筒段13连接一端的截面半径相等，相应地内壁周长与圆筒段13的内壁周长也相同。

如图2所示，设定方形筒段11内壁的长为L，宽为B，则方形筒段11内壁的周长为2L+2B；过渡圆锥筒段12与方形筒段11连接一端的截面直径为Φ，则满足：

2L+2B＝πΦ。

在方形筒段11的尺寸一定的基础上，对于过渡圆锥筒段12的端部尺寸相应也固定，为过渡圆锥筒段12的加工标定了基准。此外，因连接位置处内壁周长不变，对于连接截面处钣金材料的厚度不需改变，避免材料延展，从而保证连接强度。

如图3所示，圆筒段13的边缘弯折形成有第一翻边14，第一翻边14沿圆筒段13径向向圆筒段13外侧延伸；端盖2包括盖板21、第二翻边22及第三翻边23，盖板21安装于圆筒段13内，第二翻边22与盖板21的外边缘连接，第二翻边22与圆筒段13的内壁贴合，第三翻边23与第二翻边22连接，第三翻边23与第一翻边14贴合。该结构能够增加端盖2和筒体的接触面积，有利于提高端盖2与筒体的固定和密封效果。

可选地，第一翻边14和第三翻边23焊接固定，能够在实现筒体和端盖2固定的基础上，实现筒体和端盖2的密封。

现有的太阳能集热器内胆中，通水管3的中心与端盖2的中心重合，导致通过通水管3通入水时，内胆中位于顶部内壁与通水管3的上边沿之间的区域会留有空气。随着太阳能集热器内胆水温升高，该部分空气的温度也升高，容易产生气爆；此外，该部分空气在太阳能热水器工作过程中容易随水进入其他部件中，容易导致气蚀。

为了减少内胆内留有的空气量，第二管接口的中心位于端盖2中心的上方，使得内胆内的水位可以达到第二管接口的上边沿，即图4中线a，从而减小第二管接口的上边沿与方形筒段11顶部内壁之间的距离，能够减少预留的空气量，从而降低气爆以及气蚀的风险。

一些实施例中，如图4所示，方形筒段11仅一侧侧壁上设置有第一管接口111。定义方形筒段11的前侧壁上设置第一管接口111。该种太阳能集热器内胆仅一侧连接真空管，在安装内胆时，可以将方形筒段11平放，即保证方形筒段11的前侧壁竖直设置；也可以将方形筒段11倾斜放置，即第二管接口朝向前下方设置。为了满足两种安装状态下第一管接口111的中心位于端盖2中心的上方，第一管接口111的中心可以位于端盖2中心的上方且背离第一管接口111的一侧。本实施例中，第一管接口111的中心位于端盖2中心的后上方。

优选地，第二管接口中心和端盖2中心的连线与第一管接口111所在侧壁呈45度夹角。

一些实施例中，如图5所示，方形筒段11相对的两侧侧壁上均设置有第一管接口111，此时内胆的前后两侧侧壁上均连接有真空管。为了避免气爆和气蚀，第二管接口的中心位于端盖2中心的正上方。

进一步地，第二管接口的顶部最高点不低于方形筒段11的顶面内壁，以使内胆内的空间能够完全用于储水，避免内胆内留有空气，从而消除气爆和气蚀的可能性，以降低太阳能热水器的故障率。

为方便真空管与内胆密封连接，端盖2上围绕第二管接口的周向设置有第四翻边，第四翻边能够与通水管3贴合，以提高密封性能。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能集热器内胆，其特征在于，包括：

筒体，所述筒体为由钣金制成的一体式结构，所述筒体包括依次连接的方形筒段(11)、过渡圆锥筒段(12)和圆筒段(13)；

所述方形筒段(11)上设置有用于安装真空管的第一管接口(111)，所述过渡圆锥筒段(12)与所述方形筒段(11)连接一端的内壁周长与所述方形筒段(11)的内壁周长相同；

端盖(2)，至少部分所述端盖(2)密封安装于所述圆筒段(13)内。

2.根据权利要求1所述的太阳能集热器内胆，其特征在于，所述圆筒段(13)的边缘弯折形成有第一翻边(14)，所述第一翻边(14)沿所述圆筒段(13)径向向所述圆筒段(13)外侧延伸；

所述端盖(2)包括盖板(21)，所述盖板(21)安装于所述圆筒段(13)内，所述盖板(21)的外边缘连接有第二翻边(22)，所述第二翻边(22)与所述圆筒段(13)的内壁贴合；

所述第二翻边(22)连接有第三翻边(23)，所述第三翻边(23)与所述第一翻边(14)贴合。

3.根据权利要求2所述的太阳能集热器内胆，其特征在于，所述第一翻边(14)和所述第三翻边(23)焊接固定。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的太阳能集热器内胆，其特征在于，所述端盖(2)上设置有第二管接口，所述第二管接口的中心位于所述端盖(2)中心的上方。

5.根据权利要求4所述的太阳能集热器内胆，其特征在于，所述方形筒段(11)仅一侧侧壁上设置有所述第一管接口(111)，所述第二管接口的中心位于所述端盖(2)中心的上方且背离所述第一管接口(111)的一侧。

6.根据权利要求5所述的太阳能集热器内胆，其特征在于，所述第二管接口中心和所述端盖(2)中心的连线与所述第一管接管口所在侧壁呈45度夹角。

7.根据权利要求4所述的太阳能集热器内胆，其特征在于，所述方形筒段(11)相对的两侧侧壁上均设置有所述第一管接口(111)，所述第二管接口的中心位于所述端盖(2)中心的正上方。

8.根据权利要求7所述的太阳能集热器内胆，其特征在于，所述第二管接口的顶部最高点不低于所述方形筒的顶面内壁。

9.根据权利要求4所述的太阳能集热器内胆，其特征在于，所述端盖(2)上围绕所述第二管接口的周向设置有第四翻边。

10.一种太阳能热水器，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的太阳能集热器内胆。

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