CN106918148A - 直通式真空管空气循环热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种直通式真空管空气循环热水器，属太阳能技术领域。热水器由热水箱及直通式真空管组成，以直通式真空管加热空气，热空气直接引入热水箱放热。系统温差及集热器内高温产生的空气浮升力，驱动空气循环集热放热。空气流动沿连接气部和水部的空气循环回路，循环加热水箱里的水，可获得温度足够的热水。充分利用空气系统优点，以空气作为携热加热介质，热水器采用空气集热器形式。直通式真空管结构简单、功率大，可纵向组合、横向并联，以增大热水器的功率和容量。本发明全自然被动运行，不耗能无污染。加工制造简单，并可采用价格低廉材料，运行安全，维护简便。

Description

直通式真空管空气循环热水器
技术领域
本发明涉及一种直通式真空管空气循环热水器，设置热水箱，以直通式真空管加热空气，热空气直接引入热水箱水里，系统温差以及高温产生的空气浮升力，提供空气循环的动能。空气形成连接气部和水部的空气循环回路，循环加热水箱里的水，可获得温度足够的热水。本发明属于太阳能技术领域。
背景技术
太阳热水与太阳热空气技术绿色、环保、节能，现已广泛应用在很多场合。但一般各自应用，少有综合利用，太阳集热器大多直接产生热水或热空气，或用其他换热携热介质提取太阳热加热，获取热水和热空气。考虑到水和空气是最常见、最天然以及最易得的自然资源，利用太阳能的各类功能的全被动系统，应该把水和空气作为做重要的换热携热介质首选，但现有上述理念与技术开发不足。
空气太阳集热器将空气作为加热携热介质，有很多优点。一般的空气加热虽然功率小，但有其适用场合。加热空气的真空管结构简单，并有功率大特点，直通式真空管又可提供空气流通的直接通道，其空间结构决定可无限纵向组合，又可横向并联，可任意增大功率和容量。用空气加热热水技术，开发应用不足。
发明内容
由上述困难与不足，本发明提供一种直通式真空管空气循环热水器，通过设置直通式真空管加热往返热水器水箱内的循环空气的方式，由循环空气加热热水。不耗能、无污染、结构方式简单。可单管单箱小容量，亦可多管多箱集阵组合，大容量运行。
本发明的技术方案是：
本发明的直通式真空管空气循环热水器，由热水箱(1)及真空管空气加热段(2)组成。
本发明的直通式真空管空气循环热水器，其热水箱(1)，由热水箱侧隔板(10)、热水箱侧隔板(11)、热水箱侧隔板(12)、热水箱侧隔板(13)、热水箱上顶板(14)、热水箱下底板(15)，以及热水取水管(101)、冷水进水管(141)构成。其热水箱侧隔板(10)、热水箱侧隔板(11)、热水箱侧隔板(12)、热水箱侧隔板(13)、上顶板(14)、下底板(15)构成封闭箱体；热水取水管(101)以及冷水进水管(141)设置在上述热水箱侧隔板或热水箱上顶板上。
本发明的直通式真空管空气循环热水器，其真空管空气加热段(2)，由直通式真空管(20)、真空管竖向出气管(28)、热水箱竖向进气管与真空管竖向出气管的连接管(22)、热水箱竖向进气管(23)、真空管竖向进气管(25)构成。其真空管竖向出气管(28)以及真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口设置在热水箱(1)底部，对热水箱下底板(15)设置一定相同距离。热水箱(1)的所有隔板与任一管道的连接封闭，即其连接处无漏水漏汽。由真空管竖向进气管(25)开始向真空管竖向进气管(25)方向依次连接，其真空管竖向进气管(25)、直通式真空管(20)真空管竖向出气管(28)、热水箱竖向进气管与真空管竖向出气管的连接管(22)、热水箱竖向进气管(23)形成连通封闭的整体通道。
根据空气在水箱内部的气路的不同设置，除上述其真空管竖向出气管(28)以及真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口设置在热水箱(1)底部，对热水箱下底板(15)设置一定相同距离的设置方法外，同时包括在水箱底部连通热水箱竖向进气管(23)以及真空管竖向进气管(25)两根竖向管，形成整体的空气管回路，空气在空气内通过空气管壁向热水放热的设置；又同时包括设置真空管竖向出气管(28)竖向底部开口设置在热水箱(1)底部，对热水箱下底板(15)设置一定距离，真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口设置在热水箱(1)上部，对热水箱上顶板(14)设置一定不同距离，并设置真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口在真空管竖向出气管(28)竖向底部开口的上方，并存在一定的高度差的设置，形成运行时热空气由 真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口直接进入水箱水面以下的水体里放热，而空管竖向进气管(25)的竖向底部开口能在水箱水面上吸气的运行工况。
本发明的整体热水器以及直通式真空管(20)、热水箱(1)的组合设置，除上述单管、单箱设置的设置方法外，包括以整体热水器以及直通式真空管(20)、热水箱(1)做基本组件以模块化组合、叠加的设置，以扩大功率及容量。例如纵向桑加直通式真空管(20)以连通其空气流通的直接通道，又例如横向并联直通式真空管(20)，以增大加热功率和容量；再例如在纵向或横向叠加组合热水箱(1)以扩大容量。
本发明的直通式真空管空气循环热水器，其热水箱(1)在其上顶板(14)上设置泄压安全构件，包括设置安全阀，并包括设置开孔或开关与外界大气连通，又包括设置与外界大气连通的水膨胀管。
本发明的直通式真空管空气循环热水器，其热水器整体的空气流动通道是，由真空管竖向进气管(25)开始向真空管竖向进气管(25)方向依次连接，水箱外部由真空管竖向进气管(25)、直通式真空管(20)真空管竖向出气管(28)、热水箱竖向进气管与真空管竖向出气管的连接管(22)、热水箱竖向进气管(23)、热水箱(1)的内部空间、水箱内部真空管竖向进气管(25)、水箱外部真空管竖向进气管(25)，形成整体连通封闭的循环通道。
本发明的直通式真空管空气循环热水器，热水箱(1)加水后，直通式真空管(20)内空气被太阳热加热后，向上流动，依次进入真空管竖向出气管(28)、热水箱竖向进气管与真空管竖向出气管的连接管(22)、热水箱竖向进气管(23)。并由热水箱竖向进气管(23)进入热水箱(1)的内部空间，进入热水箱(1)的内部水体放热。放热后的空气，随前述热水箱竖向进气管(23)以及真空管竖向进气管(25)的连接与否，及其管端开口设置方式的不同，以各自方式进入真空管竖向进气管(25)，重新返同直通式真空管再次加热循环，水箱冷水被空气循环加热成热水，可由热水取水管(101)取用。
本发明结构简单，全自然被动运行，不耗能无污染。加工制造简单，并可采用价格低廉材料；运行安全，维护简便。
附图说明
图1是直通式真空管空气循环热水器结构外观示意图；
图2是直通式真空管空气循环热水器结构内部透视示意图
图中：图1，1 热水箱，2 真空管空气加热段 10 热水箱侧隔板，13 热水箱侧隔板，14 热水箱上顶板，101 热水取水管、141 冷水进水管、20 直通式真空管、28 真空管竖向出气管、22 热水箱竖向进气管与真空管竖向出气管的连接管、23 热水箱竖向进气管。图2，2 真空管空气加热段，11 热水箱侧隔板，12 热水箱侧隔板，15 热水箱下底板，25 真空管竖向进气管，20 直通式真空管、28 真空管竖向出气管、22 热水箱竖向进气管与真空管竖向出气管的连接管、23 热水箱竖向进气管。
具体实施方式
本发明的直通式真空管空气循环热水器的组成及结构关系是：
上述直通式真空管空气循环热水器，由热水箱(1)及真空管空气加热段(2)组成。
本发明的直通式真空管空气循环热水器，其热水箱(1)设置是：
上述直通式真空管空气循环热水器，其热水箱(1)由热水箱侧隔板(10)、热水箱侧隔板(11)、热水箱侧隔板(12)、热水箱侧隔板(13)、热水箱上顶板(14)、热水箱下底板(15)，以及热水取水管(101)、冷水进水管(141)构成。其热水箱侧隔板(10)、热水箱侧隔板(11)、热水箱侧隔板(12)、热水箱侧隔板(13)、上顶板(14)、下底板(15)构成封闭箱体；热水取水管(101)以及冷水进水管(141)设置在上述热水箱侧隔板或热水箱上顶板上。
本发明的直通式真空管空气循环热水器，其真空管空气加热段(2)设置是：
上述直通式真空管空气循环热水器，其真空管空气加热段(2)，由直通式真空管(20)、真空管竖向出气管(28)、热水箱竖向进气管与真空管竖向出气管的连接管(22)、热水箱竖向进气管(23)、真空管竖 向进气管(25)构成。其真空管竖向出气管(28)以及真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口设置在热水箱(1)底部，对热水箱下底板(15)设置一定距离。热水箱(1)的所有隔板与任一管道的连接封闭，即其连接处无漏水漏汽。由真空管竖向进气管(25)开始向真空管竖向进气管(25)方向依次连接，其真空管竖向进气管(25)、直通式真空管(20)真空管竖向出气管(28)、热水箱竖向进气管与真空管竖向出气管的连接管(22)、热水箱竖向进气管(23)形成连通封闭的整体通道。
本发明的直通式真空管空气循环热水器，其空气在水箱内部的气路设置是：
上述直通式真空管空气循环热水器，其空气在水箱内部的气路，除前述第一种水箱底部热水箱竖向进气管(23)以及真空管竖向进气管(25)的设置方法外，同时包括在水箱内部连通热水箱竖向进气管(23)以及真空管竖向进气管(25)两根竖向管，形成整体的空气管回路，空气在空气内通过空气管壁向热水放热的设置；又同时包括设置真空管竖向出气管(28)竖向底部开口设置在热水箱(1)底部，对热水箱下底板(15)设置一定距离，真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口设置在热水箱(1)上部，对热水箱上顶板(14)设置一定距离，保证真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口在真空管竖向出气管(28)竖向底部开口的上方，并存在一定的高度差的设置，形成运行时热空气由真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口直接进入水箱水面以下的水体里放热，而空管竖向进气管(25)的竖向底部开口能在水箱水面上吸气的运行工况。
本发明的直通式真空管空气循环热水器，其其热水箱(1)的压力过限保护设置是：
上述直通式真空管空气循环热水器，其热水箱(1)的压力过限保护，采用在其热水箱上顶板(14)上设置泄压安全构件，包括设置安全阀，并包括设置开孔或开关与外界大气连通，又包括设置与外界大气连通的水膨胀管。
本发明的直通式真空管空气循环热水器，其热水器整体的空气流动通道设置是：
上述直通式真空管空气循环热水器，其热水器整体的空气流动通道，由真空管竖向进气管(25)开始向真空管竖向进气管(25)方向依次连接，水箱外部由真空管竖向进气管(25)、直通式真空管(20)真空管竖向出气管(28)、热水箱竖向进气管与真空管竖向出气管的连接管(22)、热水箱竖向进气管(23)、热水箱(1)的内部空间、水箱内部真空管竖向进气管(25)、水箱外部真空管竖向进气管(25)，形成整体连通封闭的循环通道。
本发明的直通式真空管空气循环热水器的基本工作原理是：
本发明的直通式真空管空气循环热水器，其直通式真空管加热空气，热空气直接引入热水箱水里，系统温差以及高温产生的空气浮升力，提供空气循环的动能。空气形成连接气部和水部的空气循环回路，循环加热水箱里的水，可获得温度足够的热水。
本发明的直通式真空管空气循环热水器的工作过程是：
本发明的直通式真空管空气循环热水器，热水箱(1)加水后，直通式真空管(20)内空气被太阳热加热后，向上流动，依次进入真空管竖向出气管(28)、热水箱竖向进气管与真空管竖向出气管的连接管(22)、热水箱竖向进气管(23)。并由热水箱竖向进气管(23)进入热水箱(1)的内部空间，进入热水箱(1)的内部水体放热。放热后的空气，随前述热水箱竖向进气管(23)以及真空管竖向进气管(25)的连接与否，及其管端开口设置方式的不同，以各自方式进入真空管竖向进气管(25)，重新返回直通式真空管再次加热循环，水箱冷水被空气循环加热成热水，可由热水取水管(101)取用。
上述工作过程，当采用真空管竖向出气管(28)以及真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口设置在热水箱(1)底部，对热水箱下底板(15)设置一定相同距离的设置时，放热后的空气，由热水箱(1)底部的水体里进入真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口。当采用真空管竖向出气管(28)竖向底部开口设置在热水箱(1)底部，对热水箱下底板(15)设置一定距离；真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口设置在热水箱(1)上部，对热水箱上顶板(14)设置一定不同距离，并设置真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口在真空管竖向出气管(28)竖向底部开口的上方，并存在一定的高度差的设置时，放热后的空气，由热水箱(1)的水体上方的空气空间进入真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口。当采用在水箱底部连通热水箱竖向进气管(23)以及真空管竖向进气管(25)两根竖向管，形成整体的空气管回路的设置时空气在空气内通过空气管壁向热水放热的设置时，放热后的空气，由连通封闭的循环空气连接管内进入真空管竖向进气管(25)的 竖向底部开口。
本发明的整体热水器，可以整体热水器以及直通式真空管(20)、热水箱(1)做基本组件以模块化组合、叠加的设置，以增大加热功率和容量。例如采用结构简单的单管、单箱设置的设置。又例如扩大功率及容量，采用纵向叠加直通式真空管(20)以连通其空气流通的直接通道，或采用横向并联直通式真空管(20)。亦可在纵向或横向叠加组合热水箱(1)以扩大容量。
本发明结构简单，全自然被动运行，不耗能无污染。加工制造简单，并可采用价格低廉材料；运行安全，维护简便。

Claims (7)

1.一种直通式真空管空气循环热水器，其特征在于：由热水箱(1)及真空管空气加热段(2)组成。
2.根据权利1所述的一种直通式真空管空气循环热水器，其特征在于：所述的热水箱(1)，由热水箱侧隔板(10)、热水箱侧隔板(11)、热水箱侧隔板(12)、热水箱侧隔板(13)、热水箱上顶板(14)、热水箱下底板(15)，以及热水取水管(101)、冷水进水管(141)构成。其热水箱侧隔板(10)、热水箱侧隔板(11)、热水箱侧隔板(12)、热水箱侧隔板(13)、上顶板(14)、下底板(15)构成封闭箱体；热水取水管(101)以及冷水进水管(141)设置在上述热水箱侧隔板或热水箱上顶板上。
3.根据权利1所述的一种直通式真空管空气循环热水器，其特征在于：所述的真空管空气加热段(2)，由直通式真空管(20)、真空管竖向出气管(28)、热水箱竖向进气管与真空管竖向出气管的连接管(22)、热水箱竖向进气管(23)、真空管竖向进气管(25)构成。其真空管竖向出气管(28)以及真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口设置在热水箱(1)底部，对热水箱下底板(15)设置一定相同距离。热水箱(1)的所有隔板与任一管道的连接封闭，即其连接处无漏水漏汽。由真空管竖向进气管(25)开始向真空管竖向进气管(25)方向依次连接，其真空管竖向进气管(25)、直通式真空管(20)真空管竖向出气管(28)、热水箱竖向进气管与真空管竖向出气管的连接管(22)、热水箱竖向进气管(23)形成连通封闭的整体通道。
4.根据权利1所述的一种直通式真空管空气循环热水器，其特征在于：所述的热水箱(1)、真空管竖向出气管(28)以及真空管竖向进气管(25)，根据空气在水箱内部的气路的不同设置，除上述其真空管竖向出气管(28)以及真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口设置在热水箱(1)底部，对热水箱下底板(15)设置一定相同距离的设置方法外，同时包括在水箱底部连通热水箱竖向进气管(23)以及真空管竖向进气管(25)两根竖向管，形成整体的空气管回路，空气在空气内通过空气管壁向热水放热的设置；又同时包括设置真空管竖向出气管(28)竖向底部开口设置在热水箱(1)底部，对热水箱下底板(15)设置一定距离，真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口设置在热水箱(1)上部，对热水箱上顶板(14)设置一定不同距离，并设置真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口在真空管竖向出气管(28)竖向底部开口的上方，并存在一定的高度差的设置，形成运行时热空气由真空管竖向进气管(25)的竖向底部开口直接进入水箱水面以下的水体里放热，而空管竖向进气管(25)的竖向底部开口能在水箱水面上吸气的运行工况。
5.根据权利1所述的一种直通式真空管空气循环热水器，其特征在于：所述的整体热水器、直通式真空管(20)、热水箱(1)，其整体热水器、直通式真空管(20)、热水箱(1)的组合设置，除上述单管、单箱设置的设置方法外，包括以整体热水器以及直通式真空管(20)、热水箱(1)做基本组件以模块化组合、叠加的设置，以扩大功率及容量。例如纵向叠加直通式真空管(20)以连通其空气流通的直接通道，又例如横向并联直通式真空管(20)，以增大加热功率和容量；再例如在纵向或横向叠加组合热水箱(1)以扩大容量。
6.根据权利1所述的一种直通式真空管空气循环热水器，其特征在于：所述的热水箱(1)在其上顶板(14)上设置泄压安全构件，包括设置安全阀，并包括设置开孔或开关与外界大气连通，又包括设置与外界大气连通的水膨胀管。
7.根据权利1所述的一种直通式真空管空气循环热水器，其特征在于：所述的热水箱(1)及真空管空气加热段(2)，其构成的热水器整体的空气流动通道是，由真空管竖向进气管(25)开始向真空管竖向进气管(25)方向依次连接，水箱外部由真空管竖向进气管(25)、直通式真空管(20)真空管竖向出气管(28)、热水箱竖向进气管与真空管竖向出气管的连接管(22)、热水箱竖向进气管(23)、热水箱(1)的内部空间、水箱内部真空管竖向进气管(25)、水箱外部真空管竖向进气管(25)，形成整体连通封闭的循环通道。
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