CN101769647A - 一种太阳能热水器水箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种太阳能热水器水箱，它包括一保温箱体，箱体的内部设置有一筒形的搪瓷水箱，水箱的底部壁面上连接有一排热管式真空管，水箱底部两端分别设置有进水管和出水管，进水管的出水口低于出水管的入水口，其特征在于：水箱内设置有一管式换热器，换热器的一端为进风管，另一端为出风管，且进风管的入口端连接一鼓风机，出风管的出口连通大气；水箱内还设置有一警戒温度值的温度控制系统，温度控制系统与鼓风机相连；热管式真空管与水箱底部呈斜式连接。因此当水箱内的水温高于警戒值时，鼓风机启动，利用空气经换热器对水箱中水散热，降低水箱内水的温度，延长了搪瓷水箱的使用寿命。本发明可广泛应用于承压式热管真空管太阳能热水器中。

Description

一种太阳能热水器水箱
技术领域
本发明涉及一种热水器水箱，特别是关于一种闭式承压的太阳能热水器水箱。
背景技术
目前，在现有闭式承压太阳能热水器中，水箱通过换热方式与太阳能热管式真空管连接。由于水箱不与太阳能热管式真空管直接连通，因此可以承压运行，从而便于用户调整用水流量，提高用水舒适度。如图1所示，传统的闭式承压太阳能热水器水箱包括一保温箱体1，箱体1的内部设置有一筒形的搪瓷水箱2。水箱2的底部壁面上设置有一排用于吸收太阳能并转化为热能的热管式真空管3，各热管式真空管3的冷凝端插入水箱2中并用硅胶圈密封，或将热管式真空管3的冷凝端插入在水箱2的底部壁面上设置的若干个与热管式真空管3对应的盲管4中。水箱2底部壁面的两端还分别设置有一进水管5和一出水管6，且进水管5的出水口低于出水管6的入水口。同时，在箱体1与水箱2之间设置聚氨酯发泡材料作为隔热层，以减少散热。这种太阳能热水器水箱的工作原理是经过热管式真空管3内的吸热条带吸收太阳能，将太阳能转化为热能，由热管式真空管3的冷凝端释放出的热量来加热水箱2内的水。当需要使用热水时，冷水由进水管5注入水箱2内，加热后，热水由出水管6排出供用户使用。但在使用中发现，由于上述传统的闭式承压太阳能热水器的水箱2采用搪瓷水箱，因此当水箱2长时间处于闲置状态时，水箱2内的水温不断升高，随着水箱2内水温升高、水体积膨胀，水箱2中的水压也随之升高，当水压大于系统安全阀开启压力时，安全阀开启，排出部分水，使系统压力降低到安全阀关闭的压力值。承压热水器安全阀开启阀值一般设定为0.4～0.6MPa，对应饱和温度为143～158℃，因此水箱2内的水温可以达到100℃以上，从而使水箱2内形成高温高压的工作环境。由于搪瓷材料的使用寿命与温度和压力有直接关系，因此这种高温高压的工作环境很容易使得水箱2被腐蚀，导致水箱2不能长期稳定运行，缩短了闭式承压太阳能热水器水箱的使用寿命。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种具有散热功能且能有效提高水箱使用寿命的太阳能热水器水箱。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种太阳能热水器水箱，它包括一保温箱体，所述箱体的内部设置有一筒形的搪瓷水箱，所述水箱的底部壁面上连接有一排热管式真空管，所述水箱底部两端分别设置有一进水管和一出水管，所述进水管的出水口低于所述出水管的入水口，其特征在于：所述水箱内设置有一管式换热器，所述换热器的一端为进风管，另一端为出风管，且所述进风管的入口端连接一鼓风机，所述出风管的出口连通大气；所述水箱内还设置有一警戒温度值的温度控制系统，所述温度控制系统与所述鼓风机相连；所述热管式真空管与所述水箱底部呈斜式连接。
所述鼓风机设置在所述箱体的内，所述鼓风机的进风口连通大气。
所述鼓风机设置在所述箱体外。
在所述出风管的出口连接一引风机代替所述鼓风机。
所述换热器采用两个以上进风管和一个出风管的方式，或者采用一个进风管和两个以上出风管的方式。
所述换热器采用光管、翅片管或波纹管。
所述换热器在所述水箱内的分布形式采用直式分布、折弯式分布或螺旋式分布。
本发明由于采取以上技术方案，具有以下优点：1、本发明由于采用在水箱内设置有一换热器，换热器的进风管连接一鼓风机，出风管与大气相通或连接一引风机。因此当水箱内的水温高于警戒值时，鼓风机启动，通过换热器进行散热，降低水箱内的温度，进而降低水箱中水的压力，保证了搪瓷水箱的使用安全，延长了搪瓷水箱的使用寿命。2、本发明的换热器可以采用两个以上进风管和一个出风管的方式，也可以采用一个进风管和两个以上出风管的方式，因此可以以多种方式实现换热器对水箱的散热目的。3、本发明的鼓风机即可以设置在箱体内，也可以设置在箱体外。4、本发明采用换热器的布置可以采用直布式、折弯式或螺旋式等。5、本发明采用的换热器为管式结构，换热管可以采用光管、翅片管或波纹管等。采用波纹管或翅片管可增大了换热器内空气侧的换热面积和提高换热系数，增加了换热器的散热能力，因此有效地实现了对水箱的散热工作，保证了搪瓷水箱的使用安全，延长了搪瓷水箱的使用寿命。本发明可广泛应用于承压式热管真空管太阳能热水器中。
附图说明
图1是传统的闭式承压太阳能热水器水箱结构示意图
图2是本发明的换热器采用一进风管和一出风管结构示意图
图3是图2的截面剖视图
图4是本发明的换热器采用一进风管和两个以上出风管结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图2所示，本发明包括一保温箱体1、一水箱2、若干热管式真空管3、若干盲管4、一进水管5和一出水管6，由于上述各部件与传统的闭式承压太阳能热水器水箱相同，故不再赘述。本发明与传统的闭式承压太阳能热水器水箱的不同之处在于水箱2内设置有一管式换热器7，换热器7的一端为进风管8，另一端为出风管9，且进风管8的入口端连接一鼓风机10，出风管9的出口连通大气。水箱2内还设置有一警戒温度值的温度控制系统(图中未示出)，温度控制系统与鼓风机10相连。同时，热管式真空管3与水箱2底部呈斜式连接(如图3所示)。
上述实施例中，可以在出风管9的出口连接一引风机(图中未示出)，代替鼓风机10，实现换热器7对水箱2内的散热。
上述实施例中，换热器7可以采用两个以上进风管和一个出风管的方式，也可以采用一个进风管和两个以上出风管的方式(如图4所示)。
上述实施例中，鼓风机10可以设置在箱体1内部或外部，且鼓风机10设置在箱体1内部时其进风口与大气连通。
上述实施例中，换热器7可以采用光管、翅片管或波纹管，若采用波纹管或翅片管可增大换热器7的散热能力。
上述实施例中，换热器7在水箱2内的分布形式可以采用直式分布、折弯式分布、螺旋式分布或其他分布形式，进一步提高换热器面积，增强换热器7的散热能力。
上述实施例中，温度控制系统可以采用温度传感器。
本发明在使用时，由各热管式真空管3吸收太阳能，并将太阳能转化为热能，通过冷凝端传递给水箱2，加热水箱1中的水。当水箱2长时间处于闲置状态时，一旦水箱2内的水温达到预先设定的警戒温度时，温度控制系统便自动启动鼓风机10，将外界空气从换热器7的进风管8鼓入，带动热量从换热器7的出风管9排出，从而降低水箱2内的温度；当水箱2内的水温低于警戒温度时，温度控制系统则控制鼓风机10自动停止工作。由于换热器7的进、出风口均位于水箱2的下部，鼓风机10在不工作时，可以抑制自然对流，减少水箱2的散热。
上述各实施例中，还可以在结构和连接上有其它变化，例如，水箱2内可以包含电加热棒和以及保护搪瓷水箱2的镁棒，或水箱2的材料可以为不锈钢或其他材料等，换热器7的分布方式是可以变化的，凡是基于本发明技术方案上的变化和改进，不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种太阳能热水器水箱，它包括一保温箱体，所述箱体的内部设置有一筒形的搪瓷水箱，所述水箱的底部壁面上连接有一排热管式真空管，所述水箱底部两端分别设置有一进水管和一出水管，所述进水管的出水口低于所述出水管的入水口，其特征在于：所述水箱内设置有一管式换热器，所述换热器的一端为进风管，另一端为出风管，且所述进风管的入口端连接一鼓风机，所述出风管的出口连通大气；所述水箱内还设置有一警戒温度值的温度控制系统，所述温度控制系统与所述鼓风机相连；所述热管式真空管与所述水箱底部呈斜式连接。
2.如权利要求1所述的一种太阳能热水器水箱，其特征在于：所述鼓风机设置在所述箱体的内，所述鼓风机的进风口连通大气。
3.如权利要求1所述的一种太阳能热水器水箱，其特征在于：所述鼓风机设置在所述箱体外。
4.如权利要求1所述的一种太阳能热水器水箱，其特征在于：在所述出风管的出口连接一引风机代替所述鼓风机。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种太阳能热水器水箱，其特征在于：所述换热器采用两个以上进风管和一个出风管的方式，或者采用一个进风管和两个以上出风管的方式。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种太阳能热水器水箱，其特征在于：所述换热器采用光管、翅片管或波纹管。
7.如权利要求5所述的一种太阳能热水器水箱，其特征在于：所述换热器采用光管、翅片管或波纹管。
8.如权利要求1或2或3或4或7所述的一种太阳能热水器水箱，其特征在于：所述换热器在所述水箱内的分布形式采用直式分布、折弯式分布或螺旋式分布。
9.如权利要求5所述的一种太阳能热水器水箱，其特征在于：所述换热器在所述水箱内的分布形式采用直式分布、折弯式分布或螺旋式分布。
10.如权利要求6所述的一种太阳能热水器水箱，其特征在于：所述换热器在所述水箱内的分布形式采用直式分布、折弯式分布或螺旋式分布。
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