[实用新型]玻璃——金属真空上顶水太阳能集热球热水器

摘要

本实用新型涉及一种玻璃——金属真空上顶水太阳能集热球热水器，有一个外为玻璃内为金属的双层球壳，夹壁间排成真空，上有排气嘴的保护帽，内有排量球，下有外锥颈，且插于锥筒中，颈口以螺旋封塞封闭，封塞端面上有三个通孔。上端面的两个通孔与供、排水管连接，余为排水垢孔，下端面的通孔口沿上各有一个插封管，周边有四个导柱，且插于连接盘的插封管接头及导孔中。本实用新型能双向跟踪太阳的周日视、周年视运动，跟踪精确，无运动件，不需维修；在周年视运动中，集热球的北半球能截获半年昼长所提供的太阳能；能将一日所获得的热水全部排出使用；能安装于楼顶、墙壁或地面；能与快热式电（气）热水器串联使用；水垢能贮存于颈管内，可定期排放。

主权项

一种玻璃——金属真空上顶水太阳能集热球热水器，是由玻璃——金属真空上顶水太阳能集热球与立柱支撑或悬臂支撑装配而成，其特征是：a 太阳能集热球有外为玻璃球壳（12）、内为金属球壳（13），在同心、同轴的条件下所封接成的一个双层球壳；制造玻璃球壳（12）所用料的热膨胀系数小于封接环（24）的差不能超过5%，金属球壳（13）用料为铁素体不锈钢0Cr13；双层球壳各以上、下两个半球壳封接构成，玻璃球壳（12）的两个半球壳的口沿上各有一个外翻的封接边（15），采用熔块（14）作间接封接；金属球壳（13）的两个半球的口沿为平口沿，采用氩弧焊封接；在金属球壳（13）、玻璃球壳（12）的顶端各有一个内、外锥管，且有一段曲率半径为r的弧将金属球壳（13）、玻璃球壳（12）与内、外锥管连接，在外锥管及其顶端的排气嘴上，一并覆盖有保护帽（16），且粘结在玻璃球壳（12）上，内锥管的外壁上套装有夹壁支架（17），支撑在内、外锥管的夹壁间，内、外锥管夹壁的表面上蒸有吸气剂膜（53），在玻璃球壳（12）的底部有开口的外锥颈（18），在金属球壳（13）的底部有一段开口的内锥颈且连接有一段开口的直颈所构成的颈管（19），在内锥颈、外锥颈（18）与金属球壳（13）、玻璃球壳（12）之间，亦各以一段曲率半径为r的弧将其连接；在金属球壳（13）的外表面上镀有选择性吸收涂层（52）,在内直颈的内壁上封接有与螺旋封塞（21）相啮合的内螺纹环（22），其外形为圆柱形，内腔为二阶圆台形，自下至上，一阶内腔的壁面上有螺纹，二阶内腔的壁面上有O型密封圈槽，且装有1＃O型密封圈（23）；在颈管（19）的外壁面及外锥颈（18）的内壁面上亦蒸有吸气剂膜（53），在穿出外锥颈（18）的颈管（19）的口沿上套封有用料合金的封接环（24），在外锥颈（18）的端面与封接环（24）的环形面之间及上、下封接边（15）的端面之间均垫有熔块（14）；双层球壳的夹壁间排空至5×10^‑2Pa（3.57×10^‑4Torr）；在双层球壳之内，装有用料为0Cr13的排量球（25），排量球（25）亦为两个半球壳封接构成，以排量球（25）的轴线在其表面上所通过的两个点为圆心，开有两个外翻成焊边（20）的通孔，排水管（26）穿过两个通孔，且封接于两个焊边（20）上；排水管（26）露出排量球（25）的短段端上，焊接有一个管端支架（27），且向上插于内锥管内；排水管（26）露出排量球（25）的长段上穿有垫管（28），且焊接于其上，用于套装供水管的管头总成（29），长段端封接有螺纹管上接头（31），螺纹管上接头（31）内装有2＃O型密封圈（30），用于与螺旋封塞（21）中心所热镶的螺纹管下接头（32）相紧固；供水管由管头总成（29）、不等臂的直角管（33）、有O型密封圈槽的压封管上接头（34）及3＃O型密封圈（35）构成，管头总成（29）有内管壁（36）、外管壁（37）及环形底（38）、环形盖（39），环形底（38）封接于内管壁（36）的下口沿向上的2～3mm处，连接于外管壁（37）的下口沿，外管壁（37）的上口沿外翻成平口沿（40），平口沿（40）比内管壁（36）的高度低4mm，环形盖（39）的内口沿封接于内管壁（36）上口沿向下的2～3mm处，环形盖（39）的外径小于平口沿（40）的外径，在环形盖（39）的周边匀布的三处，有与平口沿（40）上、下对应的六个通孔，上、下通孔之间，有以铆钉（41）铆固的三枚等厚的垫圈（42），垫圈（42）垫开有间隙（43），在外管壁（37）高的1/3处，开有其长横置的曲面通孔（44），曲面通孔（44）与直角管（33）短臂端上的旋转剖开面相封接，其旋转半径与外管壁（37）的半径相等；在封接时的相互位置是：直角管（33）长臂的轴线与管头总成（29）的轴线相平行，直角管（33）短臂的轴线与管头总成（29）的直径相垂直，直角管（33）的长臂端封接有3＃O型密封圈（35）的压封管上接头（34），用于与热镶在螺旋封塞（21）上的压封管下接头（45）相紧固；螺旋封塞（21）的用料为鳞片玻璃增强的环氧树脂，外形为三阶圆台形，一、三阶的侧壁皆为光面，二阶侧壁热镶有内、外壁皆具螺纹的双面螺纹环（46）；螺旋封塞（21）上端面的直径上有三个垂直于端面的通孔，中心通孔内热镶有螺纹管下接头（32），一侧的通孔内热镶有压封管下接头（45），另一侧的通孔为排水垢孔；螺旋封塞（21）下端面三个通孔的口沿上，各有一个插封管（47），用于与下一部件中的组件连接盘（63）上的三个插封管接头（49）相插封，在下端面上，与三个通孔所在直径成45°、135°夹角的这两条直径，又与以螺旋封塞（21）的圆心为圆心，以其半径的9/11为半径的圆周所相交的四个交点上各有一个导柱（50），用于插入连接盘（63）的四个导孔中；将金属球壳（13）及排量球（25）在A—B线以上、C—D线以下、E—F线以上三处的用料均换为搪瓷专用钢板， A—B、C—D、E—F亦即搪瓷专用钢板与0Cr13的封接线；自A—B线以下7mm向上、C—D线以上7mm向下、E—F线以下7mm向上，以及排量球（25）的表面上均涂烧有搪瓷（51）；或者，将搪瓷专用钢板更换为16MnCu，将涂烧搪瓷更换为防腐蚀涂层聚苯硫醚；b 立柱支撑的用料为常用普通低合金钢16MnCu，立柱支撑的上端有一个截头圆锥形，大口径端向上，口沿外翻且套有一个橡胶圈（54），用以承接集热球的锥筒（55），锥筒（55）之下，焊接有一个圆筒形的立柱（56），在立柱（56）高460mm处，有一个用于装配排垢阀的通孔，其周边有三个匀布的螺纹通孔，在三个螺纹通孔之外，有用于装配保护盒（58）的四个螺纹通孔，保护盒（58）形状为为长方形，四个口沿外翻成边，边下垫有橡胶框（59），四个角上各有一个通孔，其位置与立柱（56）壁上装配保护盒（58）的四个螺纹通孔相对应，立柱（56）下端焊接有一个与其安装的地脚螺栓能相匹配的法兰底盘（60），立柱（56）与法兰底盘（60）的夹角之间焊接有八个匀布的补强三角（61），相邻的补强三角之间各有一个与地脚螺栓相对应的通孔；锥筒（55）的内壁上焊接有一个定位环（62），其高在锥筒（55）高的59/141处，锥筒（55）的轴线垂直于定位环（62）的圆心，连接盘（63）下表面上的止口台嵌装在定位环（62）内；在定位环（62）与连接盘（63）的内、外周边上，上、下对应各有六个匀布的有台通孔与螺纹通孔，以六枚内六角螺钉将定位环（62）和连接盘（63）紧固，在连接盘（63）上有四个通透的导孔及三个用料为0Cr13的热镶的插封管接头（49），插封管接头（49）内各装有一个3＃O型密封圈（48）、插封管接头（49）插接口均齐平于连接盘（63）的上表面、插封管接头（49）套接口均长出连接盘（63）的下表面，四个导孔、三个插封管接头（49）的位置分别与螺旋封塞（21）上的四个导柱（50）、三个插封管（47）的位置相对应，在三个插封管接头（49）中，居中的一个用于排水，居两侧的两个分别用于供水及排水垢，在三个插封管接头（49）的套接口上各套接有一支铝塑管（64），并以管箍（65）轧固，作供、排水使用的两支铝塑管（64）的长度比立柱（56）的下口沿长出100mm；作排水垢使用的铝塑管（64）的长度比立柱（56）的下口沿要短430mm， 与排水垢的铝塑管（64）出口端相连接的是一个用料为0Cr13的排垢阀，排垢阀管（57）为圆管形，上端有一段截头锥管（66），在截头锥管（66）的大端向下1～2mm处，套焊有一个下管法兰（67），其套焊方向是下管法兰（67）的盘面向上，与下管法兰（67）相配用的上管法兰（68）的盘面的内孔内有锥套（69），上管法兰（68）的管中穿入排水垢的铝塑管（64）的管端，且穿套于截头锥管（66）上，以六角头螺栓将上管法兰（68）与下管法兰（67）相紧固，夹固铝塑管（64）的管端于截头锥管（66）与锥套（69）的间隙间，排垢阀管（57）的管壁上套焊有一个内孔为椭圆通孔的法兰盘（70），椭圆通孔的长轴与排垢阀管（57）的轴线之间的夹角为55°，椭圆通孔的中心在排垢阀管（57）的轴线上，椭圆中心距排垢阀管（57）下端的长为排垢阀管（57）全长的1/3，法兰盘（70）周边有三个螺纹通孔，其位置与立柱（56）壁上的三个螺栓通孔相对应，在排垢阀管（57）的下端有推转卡口，排垢阀管（57）下端的管口装入一个有轴（71）且具5＃O型密封圈（72）的推拉封塞（73），与轴（71）的轴线相垂直的通孔中装有杆状手柄（74），在手柄（74）与封塞（73）之间，与轴（71）的轴线相垂直的通孔中，装有卡杆（79），将排垢阀管（57）装入封塞（73）的一端经用于装配排垢阀的通孔穿出立柱（56）的壁外，以三枚六角头螺栓将法兰盘（70）紧固于立柱（56）的内壁上；保护盒（58）垫橡胶框（59），以四枚半圆头螺钉将其紧固于立柱（56）的外壁上；立柱（56）内的空间及外锥颈（18）与锥筒（55）的夹壁间均充有聚氨酯（75）；c 悬臂支撑的用料为常用普通低合金钢16MnCu，悬臂（76）的形状为一截头圆锥形锥筒，悬臂（76）的小端焊接在有底锥筒（80）侧壁的通孔上，悬臂（76）的大端焊接在一个敷壁盘（77）的通孔口沿之外的平面上，敷壁盘（77）为竖置长方形，四边向后翻90°，正面周边有平面边框，边框四角各有一个通孔，通孔背面各焊有一个垫块（78），垫块（78）上的通孔与敷壁盘（77）四角上的通孔同心且同径，敷壁盘（77）的边框之内凸起，凸起圆面积的圆心在其竖中线高的1/3处，凸起最高处的圆形平面上有一个通孔，其直径小于悬臂（76）大端的直径，在通孔与悬臂（76）的大端相同心的位置上，将二者焊接为一体，悬臂（76）的轴线与敷壁盘（77）的中线相垂直；敷壁盘（77）的中线与有底锥筒（80）的轴线相平行；悬臂（76）内的空间及外锥颈（18）与有底锥筒（80）的夹壁间均充有聚氨酯（75）。