真空绝热太阳能热水器制造技术

一种新型的玻璃集热真空管太阳能热水器，不用传统的聚氨酯发泡料做保温材料，而采用保温效果最好的真空绝热新型材料做保温水箱的环保、节能、绝热的太阳能热水器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能热水器， 一种用真空绝热新型材料达 到水箱保温的太阳能热水器。
技术介绍
太阳能热水器分吸热和保温两大关键部分。吸热部分目前用的最 多的是玻璃真空集热管，内部有黑色材料来吸收太阳能热量，效果很明显，太 阳照射半天时间，可以把一箱水加热。十几年来，业内人士一直重视对吸热的 研究，而忽视对保温的重视。保温部分是指加保温层的储水箱。长期以来，保温层都釆用聚氨酯材料发 泡产生大量气孔来达到保温目的，保温水箱在太阳能热水器中起很重要的作用。 真空集热管往往在有太阳的白天吸热，用热水(如洗澡)往往在晚上用，还可 能放到第二天早晨用，就要有很保温的水箱，晚上长时间不吸热，还需要有热 水保存，这就是太阳能热水器的优点一节能、安全、保温。聚氨酯保温水箱已 经十几年没有变化，为了达到更好的保温效果，只有在厚度上动脑筋，从开始的3公分，增至4.5公分，再增加到6公分，甚至于10公分。成本越来越高， 体积越来越大，但是导热系数还是始终不变，如果选择导热系数小的新型材料， 达到保温效果好，又不增加材料成本，如何应用在太阳能热水器上，这方面的 研究课题是很迫切需要。
技术实现思路
热的散发有三种形式介质的传导、对流和辐射。聚氨酯发泡材 料内有闭合的气孔，目前是比较好的保温材料。但是这三种形式都具备，只是 散发慢一些。用真空方式保温被公认为最好的保温方法。最典型事例是热水瓶， 双层容器中把空气抽掉，形成真空，传导、对流和辐射都减到最弱，所以能保 温较持久。现在的真空有两种形式容器是硬质材料，如热水瓶、玻璃真空集热管、真空保温杯等。由于硬质材料有一定强度，中间抽真空还能保持一定空 间就可以达到保温目的。另一种是软质材料，现在已广泛在国外应用，国内正 在启动阶段。原应用在航天和军事上，现在发展应用到民用，如冰箱、医用保温箱、冷藏集装箱等。简称VIP材料，也就是真空绝热板材。具体结构是外面包着软质髙效隔热复合材料密封袋，内部有保温材料作芯材(如聚氨酯发泡料、 聚苯发泡料、玻璃纤维毡、岩棉毡等)加吸气剂，抽真空密封，达到保温目的。产业化的都是板材，导热系数很小5-8nw/m k，只有聚氨酯发泡料的1/2. 5。只要真空，就可防止传导、对流和辐射，就可保温。硬质材料靠的是有一 定刚性和强度，当抽真空成负压时还能保持一定的空间来保温。软质VIP材料 里面衬保温的聚氨酯发泡料作芯材，外面包着高效隔热复合材料，抽真空后密 封来保温。有芯材，虽然外包着软质材料，不至于吸瘪。VIP材料虽保温效果好， 但有许多致命缺点，好多保温材料用气孔含气体来保温，但都是闭孔型很难抽 真空。抽真空后，很硬，除做板材外，很难成其他形状，成本价格又很高，如 用聚氨酯材料发泡成型时，会产生大量氟利昂，影响环保。本专利技术提供一种新 型材料，用非保温蜂窝纸作内衬的芯材，外包纳米绝热的复合材料，抽真空后 封口密封。蜂窝纸是包装厂用作防震垫板的材料，成型前有一定的弹性和强度， 可弯成各种形状，如圆弧形、或圆桶形，成型后有很大的空间，可以很快把空 间的空气抽掉，形成真空，达到保温目的。本专利技术解决技术问通所采用的技术方案 目前最普及的太阳能热水器是玻璃 真空集热管的太阳能热水器，结构是真空集热管45°固定在支架上，支架上方 是聚氨酯发泡料做的保温水箱，水箱下方45°处有带孔密封圈，让真空管紧密 插入又不漏水，太阳照射真空管靠热辐射把水箱水加热。因为聚氨酯发泡料是很好的保温材料，故能使水保温好长一段时间。本专利技术提供一种以非保温蜂窝纸为芯材的真空绝热材料，外包高效隔热的 纳米复合材料作包装袋，再加吸气剂吸掉剩余水蒸气、氢气、氧气、二氧化碳 气体和氮气，抽真空封口密封，达到隔热保温目的。蜂窝纸由专业厂家生产，是用较厚的牛皮纸间隔刷条胶(1公分刷一条胶，间隔3公分再刷胶) 一层层粘 合起来，每层相互错位刷胶，胶干后，拉开后形成六角形蜂窝，根据需要用剪 板机切成条料再展开。我们所采用的是4公分条料，拉开后如两面都用纸上胶 粘合，就是防震垫板，放在空调机包装箱内可以减震。我们采用的一面用纸粘 合，另一面是空的，这样就有弹性，可弯曲成圆桶形，外面包有纳米复合材料 做的包装袋，内加吸气剂，留一吸气口，用真空泵抽真空，封口密封，真空度 高，保温效果就好。蜂窝纸既有弹性，又有一定强度，抽真空时，能使袋子保 持一定空间，很容易把里面空隙的气体抽干净，达到真空保温，做成真空圆桶 形包装袋，包在太阳能内水箱上，两头再用真空圆盘包装袋盖住，最外面用外 水箱包住，和现在太阳能保温水箱无差异。有益效果 根据本专利技术做成的真空绝热太阳能热水器保温效果是很明显的。 用6公分的聚氨酯发泡料做成保温层和用4公分蜂窝纸做芯材抽真空做的保温 层比较，保温效果远远不如真空保温层。每晚降温温度测试，如果聚氨酯保温 水箱降l(TC的话，真空保温水箱则降6-7°C。厚度还比它薄。有利于北方市场 的应用，而且成本低、环保好、节能效果好，同时纸的耐高温效果比聚氨酯好， 肯定会迎来太阳能热水器行业一场革命。附图说明 下面结合附图和实例对本专利技术作进一步说明。附图中有图l、图2、图3。图l是本专利技术剖开主视图，图2蜂窝纸的展形状，图3是蜂窝纸巻曲成圆形放进复合材料包装袋形状。图1中1、外水箱。 2、内水箱。3、复合材料包装袋。4、蜂窝纸。5、吸气剂。具体实施方式 纳米复合材料按规定尺寸裁好，三边封口做好复合材料包装 袋(3)，把蜂窝纸(4)和吸气剂(5)放进包装袋(3)中，封好另一边，留一 抽气口，在没有抽气前放进定位好的外水箱(1)和内水箱(2)空间中，用真 空泵抽成真空，封口密封，用同样方法做真空圆盘包装放在两端，封好端盖即成功。权利要求1、通常家庭用的玻璃真空集热管的太阳能热水器，里面保温层是一种用真空绝热材料做保温水箱的太阳能热水器，其特征是用高效隔热的纳米复合材料作包装袋，内衬芯材和吸气剂，抽真空封口密封，作太阳能热水器的保温材料，达到隔热保温目的。2、 根据权利要求l所述的真空绝热太阳能热水器，其特征是保温材料是以非保 温蜂窝纸为芯材的，外包高效隔热的纳米复合材料作包装袋，内加吸气剂，抽 真空封口密封的保温水箱。全文摘要一种新型的玻璃集热真空管太阳能热水器，不用传统的聚氨酯发泡料做保温材料，而采用保温效果最好的真空绝热新型材料做保温水箱的环保、节能、绝热的太阳能热水器。文档编号F24J2/05GK101324375SQ20071011167公开日2008年12月17日 申请日期2007年6月8日 优先权日2007年6月8日专利技术者陈立骏 申请人:王惠余;陈立骏本文档来自技高网...

【技术保护点】
通常家庭用的玻璃真空集热管的太阳能热水器，里面保温层是一种用真空绝热材料做保温水箱的太阳能热水器，其特征是用高效隔热的纳米复合材料作包装袋，内衬芯材和吸气剂，抽真空封口密封，作太阳能热水器的保温材料，达到隔热保温目的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立骏，
申请(专利权)人：王惠余，陈立骏，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]