CN201497209U - 承压卧式水箱太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种承压卧式水箱太阳能热水器，属于太阳能应用技术领域。该热水器包括具有两侧端的卧式水箱和具有输液口与回液口的太阳能集热装置；卧式水箱中装有与冷水源连通的进水管和与用热水处连通的出水管；出水管的高度大于进水管；卧式水箱的侧端之一设置具有进水口和出水口的换热腔；换热腔的侧面与卧式水箱的侧面共面；太阳能集热装置的输液口和回液口分别与换热腔的进水口和出水口连通，构成循环回路。本实用新型结构较为简单，不减小水箱的储水空间，并且获得理想的换热效果，显著了提高热水得量。

Description

承压卧式水箱太阳能热水器

技术领域

本发明涉及一种太阳能热水器，尤其是一种承压卧式水箱太阳能热水器，属于太阳能应用技术领域。

背景技术

据申请人了解，现有太阳能热水器主要有非承压式和承压式两类。非承压式太阳能热水器的储水容器直接与太阳能集热管连通，因此用户直接使用太阳能加热的热水，没有中间换热环节。由于储水容器内没有压力，因此存在使用时水流冲击力不足的缺点；此外，由于水中无法添加防冻液，因此与太阳能集热管连接的外置水管在寒冷季节存在冻结的可能，结果导致真空管冻裂。壁挂式太阳能热水器的储水容器(通常称为卧式水箱)通过换热结构与太阳能集热管循环吸热耦合连接。由于卧式水箱不与太阳能集热管直接连通，因此可以具有内压，从而输出冲击力强劲的水流；同时太阳能集热管的循环传热介质中可以加入防冻液，从而避免冻结。

检索发现，申请号为200620087250.4的中国专利申请公布了一种承压式的《壁挂太阳能热水器》，该热水器包括分体的水箱和集热器，水箱内腔中设有与水箱内腔密封的换热介质腔，换热介质腔与集热介质腔之间连通有热介质管和冷介质管，热介质管和冷介质管从水箱的底面密封穿过进入换热介质腔，热介质管的上端口位于换热介质腔的中上部，冷介质管的下端口位于集热介质腔的下端。实验证明，这种热水器虽然安装方便，但因设置“胆中胆”而工艺结构复杂、减小了卧式水箱的储水空间，而且换热效率及热水得量均不够理想。为此，本专利申请人提出了申请号为200810196064.8、名称为《承压式太阳能热水器》的中国专利申请，该热水器包括储水卧式水箱和具有输液口与回液口的太阳能集热装置，卧式水箱的底部设置具有进水口和出水口的换热腔，换热腔的上表面与卧式水箱的底表面共面，太阳能集热装置的输液口和回液口分别与换热腔的进水口和出水口连通，构成循环回路。该热水器具有诸多优点，但按照常识，其利用换热共面处的上表面始终与卧式水箱中温度最低的水接触，而下表面始终与换热腔中温度最高的水接触，从而形成了最大温差获得最佳换热效果的换热机理，显然并不适用于卧式水箱的热水器，而且输出热水时，需要将整个水箱的水加热，因此热水输出速度较慢。

这样，当热水器的安装需要卧式水箱结构时，如何以简单的卧式水箱结构，获得较高的换热效率高，成为需要解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于：通过创新设计，提出一种结构简单、热水输出速度快的承压卧式水箱太阳能热水器，从而更好地满足使用需求。

为了达到以上目的，本发明的承压卧式水箱太阳能热水器包括具有两侧端的卧式水箱和具有输液口与回液口的太阳能集热装置；所述卧式水箱中装有与冷水源连通的进水管和与用热水处连通的出水管；所述出水管的高度大于所述进水管；所述卧式水箱的侧端之一设置具有进水口和出水口的换热腔；所述换热腔的侧面与卧式水箱的侧面共面。

本实用新型进一步的完善是：所述太阳能集热装置的输液口和回液口分别与所述换热腔的进水口和出水口连通，构成循环回路。

将换热腔设置在卧式水箱底部显然结构较为简单，并且不减小卧式水箱的储水空间。更为重要的是，卧式水箱和换热腔中，由于温度较高和较低的水分别具有上升和下降的趋势，因此在换热介质液与水共面处两侧，可以通过各自内部的流动，实现相互之间的热交换，同时温度较高在上、温度较低在下的分层现象使进入换热腔的换热介质液温度最高的部分可以与卧式水箱中上部的水进行有效热交换，很快卧式水箱形成上部的高温水层，由出水管输出，及时满足用户用水的需要。由于输出热水时无需加热整个水箱中的水，因此热水输出速度显著加快。

由此可见，本发明不仅可以实现了卧式水箱与换热腔的热交换，而且合理利用水流分层现象，实现了先加热水箱上层的水，从而显著加快了热水的提供速度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例为一种卧式水箱承压的承压卧式水箱太阳能热水器，如图1所示，主要由具有两侧端的卧式水箱和具有输液口与回液口的太阳能集热装置构成。包裹保温层1的卧式水箱2呈横卧圆柱状，卧式水箱2具有一定的内压，其中装有与冷水源连通的进水管4和与用热水处连通的出水管3。出水管3的高度大于进水管4。卧式水箱2的侧端之一设置具有进水口19和出水口18的换热腔20。换热腔20的内表面6与卧式水箱2的侧面共面，呈侧凸球冠状。该侧凸球冠状内表面6向外侧延伸出圆柱段，该圆柱段的外径与卧式水箱2的圆柱主体的内径成紧配合，因此圆柱主体的端边与圆柱段的外圆可以通过角焊形成理想的密封连接。在此基础上，内表面6的圆柱段形成侧凹中嵌入底盖8，底盖8的外径与圆柱段的内径也成紧配合，因此圆柱段的侧边与底盖外圆也可以通过角焊形成理想的密封连接，其制造工艺切实可行。

太阳能集热装置为非常适合安置在阳台外侧的承压卧式水箱太阳能集热器，该集热器含有一组水平的真空管10，真空管10的两端分别插装支撑在垂直的尾托架9和联箱外壳12上。太阳能集热器的联箱设有输液口16和回液口17，分别与换热腔的进水口19和出水口18连通，构成热交换的循环回路。

工作时，各真空管10吸收的太阳能通过管中换热介质液的热虹吸作用集聚到联箱内。接着，具有较高温度的换热介质液通过热循环液管15上升到换热腔20，而换热腔20中温度较低的换热介质液则通过冷循环液管14回流到联箱内中。由于换热介质与水均具有温度较高在上、温度较低在下的特性，因此进入换热腔20的换热介质液温度最高的部分H可以与卧式水箱中上部的水H’进行有效热交换，很快形成上部的高温水，而及时满足用户用水的需要。

此外，为了避免换热介质液的热膨胀导致真空管产生内压以及换热介质液损耗导致的热交换效率下降，换热腔20还通过补液管21与外置的膨胀罐22连通，这样可以一举两得地解决上述问题。

总之，本实施例具有以下主要优点：

1)、分层加热：由于水箱横卧，换热腔内的换热介质由于热冷介质分层从而实现先加热储水箱上部水再加热下部水，在太阳能不是很充足的情况下，可以把上半胆水先加热满足洗浴需要；

2)、防水垢：由于换热介质与卧式水箱完全分离，而且水箱内表面和换热腔内表面均附有搪瓷，可有效防止水垢生成；

3)、成本低：通过水箱自身侧盖换热，比常规胆中胆或盘管换热器成本上优势非常明显。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种承压卧式水箱太阳能热水器，包括具有两侧端的卧式水箱和具有输液口与回液口的太阳能集热装置；卧式水箱中装有与冷水源连通的进水管和与用热水处连通的出水管；出水管的高度大于所述进水管；其特征在于：所述卧式水箱的侧端之一设置具有进水口和出水口的换热腔；所述换热腔的侧面与卧式水箱的侧面共面。

2.根据权利要求1所述的承压卧式水箱太阳能热水器，其特征在于：所述太阳能集热装置的输液口和回液口分别与所述换热腔的进水口和出水口连通，构成循环回路。

3.根据权利要求2所述的承压卧式水箱太阳能热水器，其特征在于：所述共面为侧凸球冠状。

4.根据权利要求3所述的承压卧式水箱太阳能热水器，其特征在于：所述侧凸球冠状内表面向外侧延伸出圆柱段，所述圆柱段的外径与卧式水箱的圆柱主体的内径成紧配合，所述圆柱主体的端边与圆柱段的外圆通过角焊形成密封连接。

5.根据权利要求4所述的承压卧式水箱太阳能热水器，其特征在于：所述水箱内表面和换热腔内表面均附有搪瓷。

6.根据权利要求5所述的承压卧式水箱太阳能热水器，其特征在于：所述换热腔通过补液管与外置的膨胀罐连通。

7.根据权利要求6所述的承压卧式水箱太阳能热水器，其特征在于：所述太阳能集热装置为承压卧式水箱太阳能集热器，所述集热器含有一组水平真空管，所述真空管的两端分别插装支撑在垂直的尾托架和联箱外壳上。

8.根据权利要求7所述的承压卧式水箱太阳能热水器，其特征在于：所述联箱设有输液口和回液口，所述输液口和回液口分别与换热腔的进水口和出水口连通，构成热交换的循环回路。

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