CN102589175A - 带隔热小腔的太阳能热水器水箱 - Google Patents

带隔热小腔的太阳能热水器水箱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带隔热小腔的太阳能热水器水箱，应用于太阳能热水器技术领域。该带隔热小腔的太阳能热水器水箱，包括水箱外壳、保温层、内胆、防尘圈，所述水箱外壳、保温层、内胆从外向内依次连接组成水箱的主体，水箱的主体上设置有集热管孔，所述集热管插在集热管孔中，集热管处的内胆上设置有隔热罩，所述隔热罩围在集热管的插入口处周围，所述隔热罩上部开放、下部与内胆连接并密封。本发明具有简单易制、成本低、保温效果好的优点。

Description

带隔热小腔的太阳能热水器水箱
技术领域
本发明涉及一种带隔热小腔的太阳能热水器水箱，应用于太阳能热水器技术领域。
背景技术
现有的太阳能热水器水箱的技术改进，目的都是提高保温效果，而大部分厂家的做法都是增厚保温层，但是保温层达到一定的厚度后，其保温效果的增加就有限，而不断的增厚保温层却使成本大幅提高，这也是现有技术的一个误区。而其他的保温技术，例如，公开号为CN 101762090A的中国专利申请，公开了一种太阳能热水器的保温水箱。在保温水箱的内水箱中有一排气管道其一端处于内水箱顶部并与内水箱相连通，并且排气管道的一部分处于内水箱的底部,排气管道的另一端与外界空气相连通。由于有一部分排气管道处于内水箱底部，所以当水箱上部的水蒸发进入排气管道时，高温的水蒸气在内水箱底部的温度比较低的排气管道处冷凝，并释放出热量传导入内水箱中，从而达到减少水蒸发带走热量损失的目的。又如，公开号为CN 101922815A的中国专利申请，公开了一种太阳能热水器保温水箱，包括水箱本体、进水管和出水管，水箱本体上设置有用于排气的限压阀；本发明的太阳能热水器保温水箱，由于在水箱上设置了限压阀，通过水箱内压强来控制限压阀的开闭，从而控制水箱温度，当水箱温度较小，压强较小时，限压阀保持关闭，防止热蒸汽的外流引起热量损失；当水箱温度超过预定值时，限压阀在水箱内压力的作用下被冲开，卸掉多余的热气，防止水箱内压强过高造成对水箱的破坏，同时起到保温和过压保护的目的。但是，这些申请并没有抓住水箱热损失的关键原因所在，所以，保温效果有限，并且这些方法结构复杂、成本高、实现上有困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、简单易制、成本低、保温效果好的带隔热小腔的太阳能热水器水箱。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该带隔热小腔的太阳能热水器水箱，包括水箱外壳、保温层、内胆、防尘圈，所述水箱外壳、保温层、内胆从外向内依次连接组成水箱的主体，水箱的主体上设置有集热管孔，所述集热管插在集热管孔中，其结构特点是：所述的集热管处的内胆上设置有隔热罩，所述隔热罩围在集热管的插入口处周围，所述隔热罩上部开放、下部与内胆连接并密封。隔热罩的设置，能够在晚上或没有光照的情况下，减少水箱内热水与隔热罩内的水之间的对流，在隔热罩中形成一个隔热低温小腔，保护大部分热水的热量不流失，尤其是在寒冷或者日照不充分的地区。而隔热罩形成的隔热小腔为一个半开放式的空间，在日照的情况下，集热管温度高，集热管加热水箱中的水，被加热的热水在水箱中形成对流，并且通过内胆的不锈钢壁进行有效快速的热传导，加热整个水箱中的水。而在晚上或者无光照的情况下，集热管的温度的下降，会低于水箱中热水的温度，此时，隔热小腔中的热量会通过集热管传导出去，从而使隔热小腔中的水温降低。由于隔热小腔的下部与内胆密封，从而只有隔热小腔中的水会冷却，而这部分水冷却后，和集热管之间的传导能量更少。从而有效的降低了热损失。
作为优选，本发明所述的隔热罩的直径大于集热管的直径，长度为5-10公分。具体尺寸，视集热管插入的深度、水箱内对流情况而定，目的就是形成半包围集热管出口的隔热小腔。
作为优选，本发明所述的隔热罩的边缘设置有隔热罩翻边。
作为优选，本发明所述的隔热罩翻边的宽度为2-6毫米。
有了翻边，能够更好的形成隔热小腔，在集热管变冷后，防止隔热小腔内与隔热小腔外之间的热水对流。
作为优选，本发明所述的隔热罩上设置有隔热罩固定脚，所述隔热罩通过隔热罩固定脚与内胆相连。
作为优选，本发明所述的集热管孔和集热管之间设置有密封圈。
本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：由于在集热管的周围设置了不导热的隔热罩，隔热罩形成的隔热小腔为一个半开放式的空间，在日照的情况下，集热管温度高，集热管加热水箱中的水，被加热的热水在水箱中形成对流，并且通过内胆的不锈钢壁进行有效快速的热传导，加热整个水箱中的水。而在晚上或者无光照的情况下，集热管的温度的下降，集热管的材料玻璃是一种比较好的导热材料，当集热管的温度低于水箱中热水的温度，此时，隔热小腔中的热量会通过集热管传导出去，从而使隔热小腔中的水温降低。由于隔热小腔下部与水箱内胆间是密封的，隔热小腔中的冷水在下，与隔热小腔外的热水形不成对流，从而只有隔热小腔中的水会冷却，而这部分水冷却后，和集热管对外的传导能量不断减少。从而有效的降低了热损失。尤其适用在寒冷或者日照不充分的地区。这种隔热罩的结构非常简单，便于改造和安装，而且效果非常好，通过实验表明，能够至少减少五度的水温损失。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
标号说明：水箱外壳1、保温层2、内胆3、防尘圈4、密封圈5、隔热罩6、隔热罩固定脚7、隔热罩翻边8、集热管9。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：如图1所示，本实施例的带隔热小腔的太阳能热水器水箱由水箱外壳1、保温层2、内胆3、防尘圈4、密封圈5、隔热罩6组成。
水箱外壳1、保温层2和内胆3共同构成水箱的主体，水箱的主体上设置有插入集热管9的集热管孔，为了保护集热管9，集热管9的外径小于集热管孔的内径，在集热管孔的水箱外壳1处设置有防尘圈4。在集热管孔和集热管9之间设置有防止热水热量外漏的密封圈5。密封圈5的一部分在内胆3的内部并与隔热罩6上的隔热罩固定脚7固定。隔热罩6位置插入水箱的集热管9周围，形成一个半封闭的隔热小腔。在隔热罩6的上部边缘设置有隔热罩固定脚7，隔热罩6形成一个半封闭的隔热小腔。
白天有日照的时候，集热管9的温度高，集热管9加热水箱内的水，形成对流，并且通过内胆3的不锈钢壁快速的传导，从而加热整个水箱中的水。到了晚上，集热管9的温度降低，慢慢的低于水箱中的热水温度，这个时候，热量会从热水中缓慢的传导到集热管9上，并由集热管9辐射出去。而这种热损失，是水箱热损失的关键，也是最难避免的一种。
集热管9的材料玻璃是一种比较好的导热材料，而有了本发明的结构，热水虽然还是会传导到集热管9上，并由集热管9传导出去。但是由于隔热小腔内的低温水处在下面，并且隔热罩6是热的不良导体，隔热小腔内和隔热小腔外，基本形不成对流，只能在隔热小腔内形成小范围的对流，损失的热量也局限在隔热小腔中的热水热量，而隔热小腔中的水温降低后，向集热管9传导的热量也会降低，从而大大的减少整体的热损失。
经过在江浙地区的冬季进行的对比试验，安装了隔热小腔的太阳能热水器，每天的降温减少5度或更多。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。 

Claims (6)

1.一种带隔热小腔的太阳能热水器水箱，包括水箱外壳、保温层、内胆、防尘圈，所述水箱外壳、保温层、内胆从外向内依次连接组成水箱的主体，水箱的主体上设置有集热管孔，所述集热管插在集热管孔中，其特征是：所述的集热管处的内胆上设置有隔热罩，所述隔热罩围在集热管的插入口处周围，所述隔热罩上部开放、下部与内胆连接并密封。
2.根据权利要求1所述的带隔热小腔的太阳能热水器水箱，其特征是：所述的隔热罩的直径大于集热管的直径，长度为5-10公分。
3.根据权利要求1所述的带隔热小腔的太阳能热水器水箱，其特征是：所述的隔热罩的边缘设置有隔热罩翻边。
4.根据权利要求3所述的带隔热小腔的太阳能热水器水箱，其特征是：所述的隔热罩翻边的宽度为2-6毫米。
5.根据权利要求1所述的带隔热小腔的太阳能热水器水箱，其特征是：所述的隔热罩上设置有隔热罩固定脚，所述隔热罩通过隔热罩固定脚与内胆相连。
6.根据权利要求1所述的带隔热小腔的太阳能热水器水箱，其特征是：所述的集热管孔和集热管之间设置有密封圈。
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