CN111189235A - 一种高效波节管太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本专利公开了一种高效波节管太阳能热水器，包括贮热水箱、支架、真空管集热器，其特征在于贮热水箱内设有波节管换热器，波节管换热器由两个以上的U型波节管首尾焊接并按一定规则排列而成，波节管换热器底部还设有冷水进口和热水出口；波节管换热器与内胆之间设有至少两个支撑架，支撑架中部有若干个椭圆孔，波节管换热器的U型波节管穿过椭圆孔并固定在椭圆孔上，内胆有左右两个端盖，其中一个端盖与内胆焊接在一起，另一个端盖用硅胶圈、法兰盘和内胆密封，在水箱和支架之间设有真空管集热器，真空管集热器上端插入水箱对应的孔，下端与支架连接。本专利产品优点：易实现自动化生产，安装维护方便，提供的热水水质新鲜无污染。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能热水技术领域，具体为一种高效波节管太阳能热水器。
背景技术
随着社会的发展，能源紧缺、环境污染成为制约可持续发展瓶颈，可再生能源的应用越来越广泛，太阳能热水作为相对成熟的技术已得到大规模应用，尤其是家用太阳能热水器的普及，现有的太阳能热水器主要分为一体机和分体机两种，一体机大多为非承压式，安装在屋顶，集热器加热水箱内的水，用水时，靠自然落差将水箱内的水取出来，这种结构用水时压力较小，水冲击力不足，水箱内的水放不干净，容易产生细菌，造成二次污染，中国专利公开号CN203310123U于2013年11月27日公开了一种一体承压式太阳能热水器，用超导热管作为集热器，水箱承压运行，用自来水压力将水箱内的水顶出来，解决了压力小的问题，但水箱内长期有剩余的水，易造成二次污染，成本较高；中国专利公布号CN2909104Y 于2007年6月6日公开了一种多盘管承压式太阳能热水器，解决了承压和水质问题，但换热盘管采用的金属材料较薄，受工艺限制无法做厚，长期受到冷热水冲击，使用寿命短。中国专利公布号CN203949394U于2014年11月19日公开了一种紧凑承压式太阳能热水器，采用波节管做为换热器，波节管之间采用U型弯连接，U型弯与波节管采用焊接，波节管之间也采用焊接，工艺复杂，不能实际机械化和自动化生产。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种高效波节管太阳能热水器，适用于节能建筑太阳能热利用领域，别墅或大型太阳能热水工程。解决传统的太阳能热水系统波节管换热器结构复杂，不能实现自动化生产，安装及维护不方便的缺点。
本发明所要解决的问题，可以通过以下方案来实现：提供一种高效波节管太阳能热水器，包括贮热水箱、支架、真空管集热器，其特征在于贮热水箱内设有波节管换热器，波节管换热器外部为内胆，波节管换热器由两个以上的U型波节管首尾焊接并按一定规则排列而成，波接管换热器底部还设有一个冷水进口和一个热水出口，冷水进口和热水出口处焊有内丝接头，内丝接头与进出水管连接，进出水管与内胆用硅胶圈进行密封；波节管换热器与内胆之间设有至少两个支撑架，支撑架外周固定在内胆中，支撑架中部有若干个椭圆孔，波节管换热器的U型波节管穿过椭圆孔并固定在椭圆孔上，内胆有左右两个端盖，其中一个端盖与内胆焊接在一起，另一个端盖用硅胶圈、法兰盘A、法兰盘B、和内胆密封，水箱底部还设有辅助电加热口、溢流口、水位计口、补水口和排气口，补气口顶端的内胆处设一凸起，水箱底部设有螺丝与支架连接，在水箱和支架之间设有真空管集热器，真空管集热器上端插入水箱对应的孔，下端与支架连接。
进一步的，所述的U型波节管，其厚度不低于0.8mm，材质优选不锈钢SUS304，其两端及中部为光滑结构，中部光滑处弯成U型，两端光滑处与相邻管在焊接处进行焊接在一起。
进一步的，所述的内胆两端为翻边结构，左端盖与翻边后的内胆进行焊接，右端盖与翻边后的内胆通过硅胶圈密封后，在右端盖外侧设一法兰片A、内胆内侧设一法兰片B，法兰片A和法兰片B上有若干个对应通孔，通孔里安装螺丝，对右端盖进行双密封。
进一步的，所述换热器支架为金属结构，冲压椭圆孔，并对椭圆孔进行翻边，波节管插入翻边后的椭圆孔内，增大了换热器支架与铜管的接触面积，增加了换热效率，在换热器支架中部还有两个圆孔，用以固定进水管和出水管，底部和侧下45度处设有造形，便于底部管件的安装和侧面真空管集热器的安装。
进一步的，所述内胆与进出水管之间设有固定板，防止进出水管在使用或运输过程中发生震动。
本专利的优势在于：波节管换热器由U型波节管焊接而成，用专用设备弯成U型管，直管处进行对焊，可实现自动化生产，弯管自动化和焊接自动化，减少了人力成本，提高了焊接质量，内胆可拆卸密封结构，便于安装和维护，不锈钢支撑架，增大了换热面积。本专利产品波节管热水器在使用时无死水停留，水垢和细菌难以滋生，流出的水可以直接饮用，冷热水压力平衡，蓄热时无压，安全，用水时承压，自来水压力。
附图说明
图1为本专利的平面结构图。
图2为本专利的侧视结构图。
图3为本专利的波节管换热器结构图。
图4为本专利的波节管换热器实施例中第一种排列方式。
图5为本专利的波节管换热器实施例中第二种排列方式。
图6为本专利的波节管换热器实施例中第三种排列方式。
图7为本专利密封端盖结构图。
图8为本专利的支撑架结构图。
图9为本专利的支撑架侧视图。
图中：1-贮热水箱，2-真空管集热器，3-支架，4-波节管换热器，41-U型管，42- 冷水进口，43-热水出口，44-内丝接头A，45-进水管，46-内丝接头B，47-出水管，48-焊接处，5-内胆，51-左端盖，52-右端盖，11-电加热口，12-溢流口，13-水位计口，14-补水口， 15-排气口，16-凸起，17-硅胶密封圈，18-法兰片A，19-螺丝，20-固定板，21-法兰片B， 22-椭圆孔，6-支撑架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参照图1、图2、图3，本发明描述的是一种高效波节管太阳能热水器，包括贮热水箱1、真空管集热器2、支架3，贮热水箱1内设有波节管换热器4，波节管换热器4的外部为内胆5，波节管换热器4由若干支U型波节管41按一定规则排列，相邻U型波节管之间首尾焊接，焊接处48位于两直管间，便于实现机械化和自动化，波节管换热器4底部还设有冷水进口42和热水出口43，冷水进口处焊接内丝接头A 44，内丝接头A 44与进水管45的外丝进行连接，进水管45与内胆5用硅胶圈进行密封，进水管45和内胆5之间设有固定板42 和热水出口43伸出贮热水箱1后分别与相应管道连接；贮热水箱内胆5和波节管换热器4之间设有至少两个支撑架6，支撑架6为不锈钢金属结构，外圆周固定在贮热水箱内胆5中，支撑架中部有若干个椭圆孔，波节管换热器4的U型波节管41穿过椭圆孔22并固定在椭圆孔22上，椭圆孔22和支撑架外圆周均进行翻边处理，增大了波节管换热器4与内胆5的换热面积，支撑架6为金属结构，导热性能好；所述贮热水箱内胆5有左右两个端盖，其中左端盖51与内胆5焊接在一起，右端盖52用硅胶密封圈17、法兰片A 18、法兰片B 21和内胆5密封，再用螺丝19加固，这种密封结构安装简单，维护拆卸方便，贮热水箱1底部还设有电加热口11、溢流口12、水位计口13、补水口14和排气口15，排气口15顶端的内胆处设一凸起16，保证排气始终置于水位线以上，溢流排气双保险结构，保证水箱使用安全性，不会产生负压抽瘪；在水箱和支架之间设有真空管集热器，真空管集热器上端插入水箱对应的孔，下端与支架的尾架连接，贮热水箱1的底部和支架3之间设有六个连接螺丝，将贮热水箱1与支架3固定在一起。
其中，所述的U型波节管41优选SUS304不锈钢材质，厚度不低于0.8mm，相邻U型波节管之间用专用设备焊接。
其中，所述的U型波节管41在内胆5中按一定规则排列，图4为第一种排列方式，图5为第二种排列方式，图6为第三种排列方式。
其中，所述的换热器支架，如图8、9，优选SUS304不锈钢材质，椭圆孔翻边高度不低于3mm。
其中，所述右端盖的密封结构，如图7，法兰片优选为环形法兰，便于安装，厚度不低于3mm，硅胶圈上设有三层密封线。
本发明的具体运行原理：
本产品使用时，水箱内充满水，真空管集热器吸收太阳光照，将太阳能转化为热能，加热水箱内的水，水箱内的水温度升高。冷水流经波节管换热器时，被水箱内的水加热，由于冷水即时加热，水质新鲜，不会产生细菌等有害物质，压力恒定，与自来水压力相同，当水温过高时，通过出水口的恒温阀调节冷热水的流量，保证出水温度恒定。
本专利适合节能建筑太阳能热利用领域，尤其是别墅、住宅太阳能热水系统，可实现自动化生产，成本低，结构简单，便于安装维护。
当然，以上说明仅用于描述本发明的技术方案，而非对此限制；熟悉本领域的技术人员在不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围的情况下，可以对上述技术方案进行改进与修改，也视为本专利的保护范围。
Claims (5)
1.一种高效波节管太阳能热水器，包括贮热水箱(1)、真空管集热器(2)、支架(3)，其特征在于贮热水箱(1)内设有波节管换热器(4)，波节管换热器(4)由至少两个U型波节管(41)首尾焊接而成，波节管换热器(4)底部还设有冷水进口(42)和热水出口(43)，伸出水箱后分别与相应管道连接，波节管换热器(4)的外部为内胆(5)，所述的内胆(5)有左右两个端盖，其中左端盖(51)与内胆(5)焊接在一起，右端盖(52)用硅胶圈(17)、法兰片A(18)、法兰片B(21)、螺丝(19)和内胆(5)密封，在内胆(5)和波节管换热器(4)之间还设有支撑架(6)，支撑架(6)固定在贮热水箱(1)的内胆(5)中，贮热水箱(1)底部还设有电加热口(11)、溢流口(12)、水位计口(13)、补水口(14)和排气口(15)，补气口(15)顶端的内胆(5)处设一凸起(16)，贮热水箱(1)底部设有螺丝与支架(3)连接，在贮热水箱(1)和支架(3)之间设有真空管集热器(2)，真空管集热器(2)上端插入贮热水箱(1)对应的孔，下端与支架(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效波节管太阳能热水器，其特征在于：所述波节管换热器(4)，其U型管(41)的两端及中部为光滑结构，中部光滑处弯成U型，两端光滑处与相邻管在焊接处(48)进行焊接组合在一起。
3.根据权利要求1所述的一种高效波节管太阳能热水器，其特征在于：所述波节管换热器(4)的冷水进口(42)处焊有内丝接头A(44)，内丝接头A(44)与进水管(45)的外丝进行连接，进水管(45)与内胆(5)用硅胶圈进行密封，所述波节管换热器(4)的热水出口(43)处焊有内丝接头B(46)，内丝接头B(46)与出水管(47)的外丝进行连接，出水管(47)与内胆(5)用硅胶圈进行密封。
4.根据权利要求1所述的一种高效波节管太阳能热水器，其特征在于：所述的内胆(5)两端为翻边结构，右端盖(52)与翻边后的内胆(5)通过硅胶圈(17)密封后，在右端盖(52)外侧设有一个法兰片A(18)，内胆(5)内侧设有法兰片B，法兰片A和法兰片B上有若干个对应的通孔，通孔里安装螺丝(19)，对右端盖(52)进行双密封。
5.根据权利要求1所述的一种高效波节管太阳能热水器，其特征在于：所述支撑架(6)为金属结构，冲压椭圆孔(22)后与内胆(5)焊接在一起。
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