CN200975796Y - 太阳能热水器提升释水效率的改良储水桶结构 - Google Patents

太阳能热水器提升释水效率的改良储水桶结构 Download PDF

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CN200975796Y CNU2006201393155U CN200620139315U CN200975796Y CN 200975796 Y CN200975796 Y CN 200975796Y CN U2006201393155 U CNU2006201393155 U CN U2006201393155U CN 200620139315 U CN200620139315 U CN 200620139315U CN 200975796 Y CN200975796 Y CN 200975796Y
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张俊民
林明志
洪政聪
曾庆麟
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Abstract

本实用新型涉及一种太阳能热水器提升释水效率的改良储水桶结构，其包含储水桶，该储水桶内设置阻隔板，该阻隔板于该储水桶内形成滞留空间，该储水桶并与出水管路与进水管路连通，其使由该进水管路流进的冷水，直接冲入该滞留空间并于该滞留空间内滞留，以减少冷水与热水的热交换作用，而让热水优先由该出水管路流出，其可让该出水管路流出的热水保持在可用的温度持续较长的时间，而提升太阳能热水器的释水效能。

Description

太阳能热水器提升释水效率的改良储水桶结构
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能热水器，尤其有关于用于提升太阳能热水器释水效能的改良储水桶结构。
背景技术
太阳能热水器是根据吸收太阳能以产生热水的装置，由于太阳能为无污染且可视为取的不尽，用的不竭的能源来源，而广受环保人士的欢迎。
太阳能热水器包含加热装置与储水桶，该加热装置与该储水桶间设有循环水路且该储水桶具有出水管路与进水管路，该储水桶在一开始的时候由该进水管路注满冷水，而该加热装置吸收太阳能并产生热以加热冷水，并在不断循环加热的下，慢慢的该储水桶的冷水会被加热成热水，而此热水即可提供给人们使用。
太阳能热水器的储水桶在由该出水管路排出热水时，也会从该进水管路持续加入冷水，冷水与热水会在储水桶产生热交换作用，因此储水桶的热水温度会随着热水的使用而持续下降，直到趋近于该入水管路加入冷水的水温为止。而为了评量一个注满热水的储水桶可以提供多少量的热水供人们使用，可以采用“释水效率(η)”来当作衡量指标，释水效率是释水热量(排出的储水)与储水总热量(桶内的储水)的比值，其可以下列式子表示：
Figure Y20062013931500041
由此式子可知，η的值愈大，代表使用者可以使用的热水愈多。
目前太阳能热水器，若因为太阳能不足或热水使用量较多而导致热水温度不够时，一般是利用电加热或天然气加热的方式来提高温度，以继续提供温水，因此若能增加太阳能热水器的释水效率，即可减少使用电加热或天然气加热的机会，其可减低电力或天然气的消耗，因而可让太阳能热水器发挥其节能效果而更加满足使用者的需求。
实用新型内容
由此，本实用新型的主要目的在于揭露一种可提升太阳能热水器释水效率的储水桶结构，以提升太阳能热水器的效率。
本实用新型是一种太阳能热水器提升释水效率的改良储水桶结构，其具有储水桶，该储水桶具有容置空间，该容置空间具有入水口与出水口，该入水口与该出水口分别与进水管路与出水管路连通，以让冷水由该进水管路进入该储水桶，并在冷水被加热成热水后，热水由该出水管路流出以供人们使用。
本实用新型在该储水桶内设置阻隔板，该容置空间被该阻隔板分隔出滞留空间，且该容置空间的入水口正对该滞留空间，而该容置空间的出水口远离该滞留空间，因此由该进水管路进入的冷水，会直接冲进该滞留空间，并在该滞留空间内滞留，因而减少热水与冷水接触的面积，以降低热交换效率，因此由该出水管路流出的热水，可在减少热交换作用之下，在较长时间内维持一定温度，而可供给较多的热水。
附图说明
图1，是本实用新型第一实施例的立体结构图。
图2，是本实用新型第一实施例的前视图。
图3，是本实用新型第二实施例的立体结构图。
图4，是本实用新型第二实施例的前视图。
图5，是本实用新型与已知技术的实验数据图一。
图6，是本实用新型与已知技术的实验数据图二。
具体实施方式
为了使得能够对本实用新型的特征、目的及功效有更加深入的了解与认同，现列举较佳实施例并配合附图说明如下：
请参阅图1与图2所示，其为本实用新型的第一实施例，其具有一储水桶10，该储水桶10具有一容置空间101，该容置空间101是圆柱状，该容置空间101具有一入水口102与一出水口103，该入水口102与该出水口103分别与一进水管路20与一出水管路30连通，该储水桶10内设置一阻隔板40，该阻隔板40为弧状，该阻隔板40的两端是与该容置空间101圆柱状的两侧腹保留少许间隙，并该阻隔板40延伸至该容置空间101圆柱状的一出口侧端底部相连，以让该阻隔板40与该容置空间101围绕出椭圆形柱状而形成一滞留空间50，且该容置空间101的入水口102正对该滞留空间50，而该容置空间101的出水口103远离该滞留空间50。此外，该容置空间101连通有一加热管路70，该加热管路70与一平板式加热板71连通。
据此如上所述，冷水由该进水管路20经该入水口102进入该容置空间101并充满该容置空间101，且再借由与该容置空间101连通的加热管路70，让冷水流经该平板式加热板71，让该平板式加热板71吸收太阳能以加热冷水，而待冷水被加热成热水时，使用者即可藉该出水管路30使用热水，而在使用热水时，该进水管路20同时会补充冷水进入该容置空间101，此时该阻隔板40的两端与该容置空间101圆柱状的两侧腹间的少许间隙，可让小量水流能从间隙往上流，据此以减少该滞留空间50的压力且让冷水容易流入该滞留空间50，故冷水会灌入该滞留空间50，并滞留于该滞留空间50，而使冷水与热水减少接触面积而降低热交换作用，因此可减缓热水温度下降的速度，并让热水尽量由该出水管路30排出，其可增加释水效率，以增加热水的供应时间。
此外值得一提的是，本实施例的该容置空间101为圆柱状且该阻隔板40为弧状，因此其可让该滞留空间50为椭圆形柱状，故新注入冷水会于该滞留空间50产生涡流效应，其更能维持冷水停留在该滞留空间50的时间，进一步降低冷水与热水热交换的效率，提升释水效率。
此外，本实施例也可搭配常用的分流管60使用，该分流管60与该进水管路20连接，并装设于该容置空间101的入水口102处，该分流管60指向该滞留空间50，且该分流管60的侧腹具有多个开口601。本实施例在搭配该分流管60使用时，可更减少注入的冷水的水流速度，并可借控制该开口601的方向，来控制冷水水流的方向，以避免冷水与热水互相搅和，其也可降低冷水与热水热交换的效率，而再进一步提升释水效率。
请再参阅图3与图4所示，其为本实用新型的第二实施例，于第二实施例中，其加热管路70是多个真空管加热循环管路72，其同样可加热该储水桶10内的冷水，而第二实施例中，由该进水管路20经该入水口102进入该容置空间101的冷水，同样会先灌入由该阻隔板40所隔出的该滞留空间50，以减少热交换作用，减缓热水温度下降的速度，并让热水尽量由该出水口103经该出水管路30排出，来增加释水效率。
请再参阅图5与图6所示，其为根据本实用新型与已知技术结构进行实验后的所得数据的曲线图，其中X轴为(Ti-Tw)/Vd，其中Ti为桶内热水初始平均温度，Tw为补充冷水温度，Vd为释水流量，而Y轴为释水效率(Heat removal efficiency；η)。图5为使用平板式加热板71，其中曲线A为设有阻隔板40与分流管60的结构，经由实验测试所得结果的三角形点所连成(Curve fitting)的对数曲线；曲线B为设有分流管60，但是无阻隔板40的结构，经过实验测试所得结果的大圆形点所连成的对数曲线；曲线C为无分流管60，但是设有阻隔板40的结构，经过实验测试所得结果的十字点所连成的对数曲线；曲线D为无分流管60且无阻隔板40的结构，经过实验测试所得结果的小圆形点所连成的对数曲线。图6为使用真空管加热循环管路72，其中曲线E为设有阻隔板40的结构，经由实验测试所得结果的三角形点所连成(Curve fitting)的对数曲线；曲线F为无设阻隔板40的结构，经过实验测试所得结果的菱形点所连成的对数曲线。
由图5与图6可明确看出，如第一实施例、第二实施例所述具有阻隔板40的结构，其释水效率均较无阻隔板40的结构增加，尤其同时增设阻隔板40与分流管60的结构，其具有最佳的释水效率。
如上所述，本实用新型通过让新加入的冷水尽量容置于该滞留空间50内，以减少热水与冷水的接触面积，以降低热交换作用，因而可增加其释水效率，而增加热水的供应量，因此在太阳能不足或热水使用量较多时，本实用新型可以延缓电热水器或天然气加热器的启动，因而可减少电力或天然气的消耗，而可进一步节能，以满足使用者的需求。

Claims (5)

1.一种太阳能热水器提升释水效率的改良储水桶结构，其具有储水桶(10)，所述储水桶(10)具有容置空间(101)，所述容置空间(101)具有入水口(102)与出水口(103)，所述入水口(102)与所述出水口(103)分别与进水管路(20)与出水管路(30)连通，其特征在于：
所述储水桶(10)内设置阻隔板(40)，所述容置空间(101)被所述阻隔板(40)分隔出滞留空间(50)，且所述容置空间(101)的入水口(102)正对所述滞留空间(50)，而所述容置空间(101)的出水口(103)远离所述滞留空间(50)。
2.根据权利要求1所述的改良储水桶结构，其特征在于，所述容置空间(101)是圆柱状，所述阻隔板(40)为弧状，所述阻隔板(40)的两端与所述容置空间(101)圆柱状的两侧腹保留少许间隙以让小量水流能从间隙往上流，以减少所述滞留空间(50)的压力且让冷水容易流入所述滞留空间(50)，并且所述阻隔板(40)延伸至所述容置空间(101)圆柱状的出口侧端底部连接，以让所述阻隔板(40)与所述容置空间(101)围绕出椭圆形柱状而形成所述滞留空间(50)。
3.根据权利要求2所述的改良储水桶结构，其特征在于，所述容置空间(101)连通有加热管路(70)。
4.根据权利要求3所述的改良储水桶结构，其特征在于，所述加热管路(70)与平板式加热板(71)连通。
5.根据权利要求3所述的改良储水桶结构，其特征在于，所述加热管路(70)是多个真空管加热循环管路(72)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104006551A (zh) * 2014-05-29 2014-08-27 昆明理工大学 节水节能太阳能热水器系统
CN105091362A (zh) * 2014-05-09 2015-11-25 刘新华 一种内置水循环加热功能的太阳能热水器

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