CN107202434B - 具有管排式水箱的一体式横插管太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有管排式水箱的一体式横插管太阳能热水器，该具有管排式水箱的一体式横插管太阳能热水器包括用于真空玻璃管、集热导流管、管排式水箱，集热导流管为两端开口的圆管，该集热导流管的侧壁上设有多个与集热导流管相通的第三接头，第三接头处在同一直线上且两两对称设置；真空玻璃管的开口端与第三接头密封相连；管排式水箱包括储水管、中心导流管、连通管和侧边导流管，管排式水箱的中心导流管和集热导流管纵向设置，储水管与真空玻璃管横向设置。通过将多根储水管组装成管排式水箱，将水箱与真空集热管进行集成安装，降低了现场的安装难度；将水箱设置成多根圆管，加大了水箱的深度，循环效率显著提升。

Description

具有管排式水箱的一体式横插管太阳能热水器

技术领域

本发明涉及太阳能热水器技术领域，具体是一种具有管排式水箱的一体式横插管太阳能热水器。

背景技术

太阳能利用的技术经过几十年的发展已经在光热、光电等诸多方面均得到广泛的利用，部分技术应用已经十分成熟，并取得了良好的经济及社会效益。太阳能热水器有经济、节能、环保等优点。太阳能热水器不用煤不用电，安装在阳光充足的地方就可使用。现有的太阳能热水器主要是由两部分组成：吸热体与储热水体；吸热体——把太阳的光能转变为热能并有效地吸收，靠自然对流或强迫对流把吸收到热能的水储存在储水体中；储水体——把得到的热水储存起来，并有效地防止热损失给周围环境。

现有技术的热水器主要由集热器、循环管道和水箱组成，图1为典型的现有技术的热水器装置图。图中集热器11按最佳倾角放置，下降水管15的一端与循环水箱12的下部相连，另一端与集热器11的下集管接通，上升水管14与循环水箱12上部相连，另一端与集热器11的上集管相连；补给水箱13通过循环水管17供给循环水箱12所需的冷水，热水出水管16设置在循环水箱12的底部。

当集热器11吸收太阳辐射后，集热器11内温度上升，水温也随之升高。水温升高后，热水的比重减轻，便经上升水管14进入循环水箱12上部，而循环水箱12下部的冷水比重较大，就由循环水箱12下流到集热器11下方，在集热器11内受热后又上升，如此不断对流循环，水温逐渐提高，直到集热器11吸收的热量与散失的热量相平衡时，水温不再升高。

此类现有技术的太阳能热水器普遍将桶装水箱与集热器分开制造、施工现场再进行组装的方式进行生产，此类热水器体积庞大，现场安装步骤繁琐，成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低廉、易于安装的具有管排式水箱的一体式横插管太阳能热水器。

为了解决上述问题，本发明提供了一种具有管排式水箱的一体式横插管太阳能热水器，所述具有管排式水箱的一体式横插管太阳能热水器包括用于进行光热转换的真空玻璃管、集热导流管、用于储水的管排式水箱，所述集热导流管为两端开口的圆管，该集热导流管的侧壁上设有多个与集热导流管相通的第三接头，所述第三接头处在同一直线上且两两对称设置；所述真空玻璃管的开口端与所述第三接头密封相连，以使真空玻璃管对称设置在集热导流管的两侧；所述管排式水箱包括储水管、中心导流管、连通管和侧边导流管，所述储水管为两端开口的圆管，所述中心导流管为底端开口、顶端封闭的圆管，该中心导流管的侧壁上设有多个与中心导流管相通的第一接头，所述第一接头处在同一直线上且两两对称设置；所述侧边导流管为两端开口的圆管，所述侧边导流管的一侧设有多个与所述侧边导流管相通的第二接头，所述第二接头设置同一直线上，所述侧边导流管两端的开口设有弯曲接头，所述第二接头与所述弯曲接头的端部设于同一平面内；所述连通管为两端开口的圆管，该连通管的中央设有与连通管相通的换热接头。

装配时所述中心导流管和集热导流管纵向设置，所述储水管与所述真空玻璃管横向设置，所述管排式水箱设置在装配后的真空玻璃管和集热导流管的下侧，两根侧边导流管对称设置在中心导流管的两侧，所述中心导流管的第一接头与两侧的侧边导流管的第二接头分别通过储水管密封连接，所述侧边导流管底端的弯曲接头和相应中心导流管底端的第一接头分别通过储水管密封连接，所述两根侧边导流管顶端的弯曲接头通过连通管密封连接，所述中心导流管的顶端设置在所述连通管的下侧，构成以中心导流管的底端开口为热水出水口、以连通管的换热接头为热水进水口的管排式水箱。所述集热导流管底端开口为冷水进水口，所述集热导流管顶端的开口与所述连通管的换热接头连通，冷水从集热导流管底端开口进入真空玻璃管，经太阳能加热后，热水经集热导流管顶端的开口和管排式水箱顶部连通管的换热接头进入管排式水箱进行存储；所述中心导流管的底端与所述集热导流管底端相连通，以使管排式水箱底部的冷水可以经集热导流管进入真空玻璃管进行加热，形成不断对流循环加热，水温逐渐提高，直到真空玻璃管吸收的热量与散失的热量相平衡时，水温不再升高，完成加热过程。将多根储水管组装成管排式水箱，设计出的管排式水箱与真空集热管的形状相近，便于将管排式水箱与真空集热管进行集成安装，突破了传统的上水桶式的水箱设计，可以在工厂内完成水箱和集热管的安装，便于包装和运输，不需要施工现场进行二次组装，极大的简化了安装步骤，降低了现场的安装难度。将水箱设置成多根圆管，加大了水箱的深度，水被集热器加热后热水向上浮，冷水向下沉，加大了水温分层更有利于循环，循环效率显著提升；同时采用管状水箱设计，使得单根水管受到的压力较小，相较于扁平状水箱可以有效的保证水箱在使用时不会变形。

进一步，所述太阳能热水器还包括用于保护所述中心导流管和集热导流管的导流管壳体，该导流管壳体呈空心长方体设置，该导流管壳体的左、右侧壁上设有真空玻璃管插孔和储水管插孔，便于真空玻璃管、储水管与设置在导流管壳体内的中心导流管、集热导流管相连；所述导流管壳体的上、下两壁均设有通孔，便于真空玻璃管进水、管排式水箱进水和出水。

进一步，所述太阳能热水器还包括用于保护所述管排式水箱的水箱主壳体，该水箱主壳体呈空心长方体设置，该水箱主壳体的左、右侧壁呈开口设置，便于将水箱主壳体与所述管排式水箱插接配合。

进一步，所述太阳能热水器还包括呈空心长方体设置的侧壳体，该侧壳体的一端侧壁开口设置，便于将水箱主壳体与侧壳体插接配合。

进一步，所述太阳能热水器还包括呈空心圆柱体设置的循环部件，该循环部件的底端设有循环部件进水口和循环部件出水口，所述循环部件进水口与中心导流管的顶端开口相连通，所述循环部件出水口与连通管的换热接头相连通，以使真空玻璃管内的热水经集热导流管、循环部件进入管排式水箱进行存储。

发明的技术效果：（1）本发明的具有管排式水箱的一体式横插管太阳能热水器，相对于现有技术，通过将多根储水管组装成管排式水箱，将水箱与真空集热管进行集成安装，可以在工厂内完成水箱和集热管的安装，便于包装和运输，不需要施工现场进行二次组装，极大的简化了安装步骤，降低了现场的安装难度；（2）将水箱设置成多根圆管，加大了水箱的深度，水被集热器加热后热水向上浮，冷水向下沉，加大了水温分层更有利于循环，循环效率显著提升；（3）采用管状水箱设计，使得单根水管受到的压力较小，相较于扁平状水箱可以有效的保证水箱在使用时不会变形。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明：

图1是现有技术的太阳能热水器的结构示意图；

图2是本发明的具有管排式水箱的一体式横插管太阳能热水器的结构示意图；

图3是本发明的管排式水箱和真空玻璃管的安装结构示意图；

图4是本发明的管排式水箱的安装结构示意图；

图5是本发明的导流管壳体的结构示意图；

图6是本发明的真空管导流管的结构示意图；

图7是本发明的循环部件的结构示意图。

图中：集热器11，循环水箱12，补给水箱13，上升水管14，下降水管15，热水出水管16；

管排式水箱2，储水管21，中心导流管22，第一接头23，侧边导流管24，连通管25，换热接头26，第二接头27，弯曲接头28，真空玻璃管3，集热导流管31，第三接头32，水箱主壳体4，导流管壳体5，通孔51，真空玻璃管插孔53，储水管插孔54，循环部件6，循环部件进水口61，循环部件出水口62，侧壳体7。

具体实施方式

实施例1

如图2至图7所示，本实施例的具有管排式水箱的一体式横插管太阳能热水器，包括用于进行光热转换的真空玻璃管3、集热导流管31、用于储水的管排式水箱2，集热导流管3为两端开口的圆管，该集热导流管3的侧壁上设有20个与集热导流管3相通的第三接头32，第三接头32处在同一直线上且两两对称设置。

管排式水箱2包括横向设置的储水管21、纵向设置的中心导流管22、横向设置的连通管25和纵向设置的侧边导流管24，储水管21为两端开口的圆管，中心导流管22为底端开口、顶端封闭的圆管，该中心导流管22的侧壁上设有26个与中心导流管22相通的第一接头23，第一接头23处在同一直线上且两两对称设置；集热导流管31与中心导流管22平行设置在呈空心长方体设置的导流管壳体5内，该导流管壳体5的左、右侧壁上设有真空玻璃管插孔53和储水管插孔54；真空玻璃管3的开口端穿过真空玻璃管插孔53与第三接头32密封相连。

侧边导流管24为两端开口的圆管，侧边导流管24的一侧设有11个与侧边导流管相通的第二接头27，第二接头27设置同一直线上，侧边导流管24两端的开口设有弯曲接头28，第二接头27与弯曲接头28的端部设于同一平面内；连通管25为两端开口的圆管，该连通管25的中央设有与连通管25相通的换热接头26；两根侧边导流管24对称设置在中心导流管22的两侧，储水管21的一端穿过储水管插孔54与第一接头23密封相连，另一端与两侧的侧边导流管24的第二接头27密封相连。

侧边导流管24底端的弯曲接头28和相应中心导流管22底端的第一接头23分别通过储水管21密封连接，两根侧边导流管24顶端的弯曲接头28通过连通管25密封连接，中心导流管22的顶端设置在连通管25的下侧，构成以中心导流管22的底端开口为热水出水口、以连通管25的换热接头26为热水进水口的管排式水箱2；呈空心长方体设置的水箱主壳体4的左、右侧壁呈开口设置，管排式水箱2插接配合在水箱主壳体4内；呈空心长方体设置的侧壳体7的一端侧壁开口设置，水箱主壳体4的外侧端与侧壳体7插接配合，以使管排式水箱2完全处在壳体内进行保护。

集热导流管31底端开口穿过导流管壳体5下壁的通孔51与自来水管相连，作为冷水进水口；呈空心圆柱体设置的循环部件6的底端设有循环部件进水口61和循环部件出水口62，循环部件进水口61与中心导流管22的顶端开口相连通，循环部件出水口62与连通管25的换热接头26相连通，以使真空玻璃管3内的热水经集热导流管31、循环部件6进入管排式水箱2进行存储。中心导流管22的底端与集热导流管31底端相连通，以使管排式水箱2底部的冷水可以经集热导流管31进入真空玻璃管3进行加热，形成不断对流循环加热，水温逐渐提高，直到真空玻璃管吸收的热量与散失的热量相平衡时，水温不再升高，完成加热过程。

在其他实施例中，管排式水箱的储水管21可以是纵向设置，与集热导流管31的设置方向垂直，还可以是倾斜设置。

本发明的具有管排式水箱的一体式横插管太阳能热水器将多根储水管组装成管排式水箱，设计出的管排式水箱与真空集热管的形状相近，便于将管排式水箱与真空集热管进行集成安装，突破了传统的上水桶式的水箱设计，可以在工厂内完成水箱和集热管的安装，便于包装和运输，不需要施工现场进行二次组装，极大的简化了安装步骤，降低了现场的安装难度。将水箱设置成多根圆管，加大了水箱的深度，水被集热器加热后热水向上浮，冷水向下沉，加大了水温分层更有利于循环，循环效率显著提升；同时采用管状水箱设计，使得单根水管受到的压力较小，相较于扁平状水箱可以有效的保证水箱在使用时不会变形。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (1)

1.一种具有管排式水箱的一体式横插管太阳能热水器，其特征在于，包括：真空玻璃管（3）、集热导流管（31）、管排式水箱（2），所述集热导流管（31）为两端开口的圆管，该集热导流管（31）的侧壁上设有多个与集热导流管（31）相通的第三接头（32），所述第三接头（32）处在同一直线上且两两对称设置；所述真空玻璃管（3）的开口端与所述第三接头（32）密封相连；

所述管排式水箱（2）包括储水管（21）、中心导流管（22）、连通管（25）和侧边导流管（24）；

所述储水管（21）为两端开口的圆管，所述中心导流管（22）为底端开口、顶端封闭的圆管，该中心导流管（22）的侧壁上设有多个与中心导流管（22）相通的第一接头（23），所述第一接头（23）处在同一直线上且两两对称设置；

所述侧边导流管（24）为两端开口的圆管，所述侧边导流管（24）的一侧设有多个与所述侧边导流管（24）相通的第二接头（27），所述第二接头（27）设置同一直线上，所述侧边导流管（24）两端的开口设有弯曲接头（28），所述第二接头（27）与所述弯曲接头（28）的端部设于同一平面内；

所述连通管（25）为两端开口的圆管，该连通管（25）的中央设有与连通管（25）相通的换热接头（26）；

装配时所述中心导流管（22）和集热导流管（31）纵向设置，所述储水管（21）与所述真空玻璃管（3）横向设置，所述管排式水箱（2）设置在装配后的真空玻璃管（3）和集热导流管（31）的下侧，两根侧边导流管（24）对称设置在中心导流管（22）的两侧，所述中心导流管（22）的第一接头（23）与两侧的侧边导流管（24）的第二接头（27）分别通过储水管（21）密封连接，所述侧边导流管（24）底端的弯曲接头（28）和相应中心导流管（22）底端的第一接头（23）分别通过储水管（21）密封连接，所述两根侧边导流管（24）顶端的弯曲接头（28）通过连通管（25）密封连接，所述中心导流管（22）的顶端设置在所述连通管（25）的下侧，构成以中心导流管（22）的底端开口为热水出水口、以连通管（25）的换热接头（26）为热水进水口的管排式水箱（2）；

所述集热导流管（31）底端开口为冷水进水口，所述集热导流管（31）顶端的开口与所述连通管（25）的换热接头（26）连通；

所述中心导流管（22）的底端与所述集热导流管（31）底端相连通；

所述太阳能热水器还包括用于保护所述中心导流管（22）和集热导流管（31）的导流管壳体（5），该导流管壳体（5）呈空心长方体设置。