CN201081432Y

CN201081432Y - 配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器

Info

Publication number: CN201081432Y
Application number: CNU2007201567804U
Authority: CN
Inventors: 吴振一; 张国平; 赵娟; 韩成明
Original assignee: BEIJING HUAYE SOLAR ENERGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING HUAYE SOLAR ENERGY Co Ltd
Priority date: 2007-06-30
Filing date: 2007-06-30
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2017-06-30

Abstract

本实用新型涉及一种配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，包括：外壳；主水箱，设置在所述外壳内；副水箱，设置在所述外壳内，并连接到所述主水箱上，其中所述外壳与主水箱和副水箱之间设置有保温层；以及集热管，其一端连接到所述副水箱上，另一端伸出到外壳外部；其中，集热管和外壳之间设置有挡风圈，集热管和副水箱之间设置有密封圈，在外壳内还设置有与所述副水箱连通的补水管和排气管。

Description

配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用领域，特别涉及一种配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器

背景技术

目前太阳能热利用领域使用的直插紧凑承压式热水器，其结构为采用的金属热管直接与主水箱机械螺纹连接的方式，专利为太阳热水器中相变热导管的密封接头，专利号为：200420007023.7，其特点为每一根全玻璃真空太阳集热管首先要与金属热管通过铝翼或铜翼换热，然后在通过金属热管的相变换热，将热量传输到水箱中，这样每一根集热管均需要铝(铜)翼和金属热管，且金属热管与水箱机械螺纹连接的位置均需要焊接一个水嘴，以方便金属热管与主水箱的连接，这样就造成了采用的金属热管、铝(铜)翼、焊接水嘴数量庞大、工艺复杂、成本高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，能够实现承压运行，同时节省生产成本，提高市场竞争力。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其包括：外壳；主水箱，设置在所述外壳内；副水箱，设置在所述外壳内，并连接到所述主水箱上，其中所述外壳与主水箱和副水箱之间设置有保温层；以及集热管，其一端连接到所述副水箱上，另一端伸出到外壳外部；其中，集热管和外壳之间设置有挡风圈，集热管和副水箱之间设置有密封圈，在外壳内还设置有与所述副水箱连通的补水管和排气管。

本实用新型还提供配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其包括：外壳；主水箱，设置在所述外壳内；副水箱，设置在所述外壳内，并连接到所述主水箱上，其中所述外壳与主水箱和副水箱之间设置有保温层；换热管路，设置在主水箱中，与所述主水箱连通，并与所述副水箱隔开；集热管，其一端连接到所述副水箱上，另一端伸出到外壳外部；其中，集热管和外壳之间设置有挡风圈，集热管和副水箱之间设置有密封圈，在外壳内还设置有与所述副水箱连通的补水管和排气管。

本实用新型还提供一种配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其包括：外壳；主水箱，设置在所述外壳内；副水箱，设置在所述外壳内，并连接到所述主水箱上，其中所述外壳与主水箱和副水箱之间设置有保温层；换热管路，设置在副水箱中，与所述副水箱连通，并与所述主水箱隔开；集热管，其一端连接到所述副水箱上，另一端伸出到外壳外部；其中，集热管和外壳之间设置有挡风圈，集热管和副水箱之间设置有密封圈，在外壳内还设置有与所述副水箱连通的补水管和排气管。

本实用新型还提供一种配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其包括：外壳；主水箱，设置在所述外壳内；副水箱，设置在所述外壳内，并连接到所述主水箱上，其中所述外壳与主水箱和副水箱之间设置有保温层；换热管路，设置在主水箱和副水箱之间，连接到所述主水箱和副水箱，并与所述主水箱和副水箱隔开；集热管，其一端连接到所述副水箱上，另一端伸出到外壳外部；其中，集热管和外壳之间设置有挡风圈，集热管和副水箱之间设置有密封圈，在外壳内还设置有与所述副水箱连通的补水管和排气管。

此外，所述换热管路为单个或多个换热管路组成的整体或者为单个或多个独立的换热管路；所述换热管路可以伸入到所述集热管内。

本实用新型进一步优选的是：所述换热管路上设置有换热翅片；所述换热管路设置为蛇形结构或螺旋形结构。

本实用新型具有的优点：

1、设置有主副水箱，使得换热与蓄热分离，设置主水箱与用水管路连通且只需要主水箱能够承压，即可实现整个热水器的承压运行，大大的改善了现有技术中全部采用承压结构而带来的成本增加，降低了成本，提高了性价比；

2、设置副水箱，存贮换热工质，并通过置于其中的多种形状的换热器使得副水箱和主水箱之间的热交换更加具有效率，从而更加充分的利用太阳能；

3、换热管路上设置有换热翅片或者换热管路设置为开放或封闭的蛇形结构或螺旋形结构或其他结构的多种形状的换热管路，这都能大大增加热传导面积，从而提高热传导效率。

本实用新型的上述和另外的特征、优点可以通过以下结合附图的详细说明得到进一步的理解。

附图说明

图1是副水箱与主水箱通过不锈钢筒身进行换热的热水器的示意图；

图2是图1在A-O-B方向的剖视图；

图3是换热管路在副水箱的热水器的示意图；

图4是图3在A-O-B方向的剖视图；

图5是有单个或多个单独换热管路在副水箱中的热水器的示意图；

图6单独换热管路路伸入到集热管内的热水器的示意图；

图7换热管路在副水箱的热水器的示意图；

图8是图7在A-O-B方向的剖视图；

图9是有单个或多个单独换热管路在主水箱中的热水器的示意图；

图10是换热管路同时在主水箱和副水箱内的热水器的示意图；

图11是图10在A-O-B方向的剖视图；

图12有单个或多个单独换热管路同时在主水箱和副水箱中的热水器的示意图；

图13是单独换热管路伸入到集热管内的热水器的示意图。

附图标记说明

1-集热管；2-挡风圈；3-密封圈；4副水箱；5主水箱；6-排气管；7-保温层；8-补水管；9、12、15、10、11、13、14、16、17-换热管路。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型提供一种配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，包括有集热管1、副水箱4、主水箱5和外壳。副水箱4和主水箱5设置外壳内，其内部装有工质，并且副水箱4和主水箱5与外壳之间设置有保温层7。集热管1的一端连接到副水箱4上，另一端伸出到外壳外部。集热管1和外壳之间设置有挡风圈2，集热管1和副水箱4之间设置有密封圈3，该密封圈3可以采用普通的硅胶密封圈来进行密封。此外，在外壳内还设置有补水管8和排气管6，该补水管8和排气管6均与所述副水箱4联通。

上述主水箱5采用承压材料制成，能够承压运行，而副水箱4则可以采用非承压材料制成，不用承压运行，由此可以节省成本。

在本实用新型的优选实施例中，副水箱4是直接焊接在主水箱5的前下方，如图1所示。副水箱4和主水箱5通过两水箱之间的连接壁进行热传导，使得水箱中水进行对流换热。这样的方案适用于主水箱5采用不锈钢材料或导热系数较高的材料制成的情况。由于其导热系数较高，因此能够有效的进行热传导。

这样的结构工作时，首先由集热管1吸收太阳能的热量，并将热量传递给副水箱4，而由于副水箱4与主水箱5连接，因此，热量可以进一步传递到主水箱5，由此对水箱内的工质进行加热而有效的利用太阳能。由于设置有两个水箱，因此，只需主水箱5能够承压，即可实现整个热水器的承压运行，大大的改善了现有技术中全部采用承压材料而带来的成本增加，极具性价比。

上述结构需要导热系数高的材料才能进行高效的热传导，来充分利用太阳能。然而，在许多情况下，比如为了节省成本或者其它的原因，副水箱4和主水箱5可能会采用导热系数较低的材料来制造，这时，上述结构虽然能够解决承压运行的问题，但是也有传热效率不高的缺点。

为此，在本发明的另一个实施例中，所采用的结构正是为了克服所使用的材料导热系数不高所带来的不利因素。

如图3和图4所示，在这个实施例中，其主体结构与上一个实施例基本相同，不同之处在于增加了由换热管路组成的换热管路9，该换热管路9装有工质，该换热管路里的换热工质可以是水或其他液体或固体导热材料，其体积占换热管路体积0.1％--100％。从图4中可以直观的看出，该换热管路9设置在所述主水箱5内，并与主水箱5连通，而与副水箱4隔开。该换热管路9采用承压材料制造，具有承压功能。

换热时，副水箱4首先和换热管路9进行换热，然后通过换热管路9中的工质和主水箱5中的工质进行对流换热，由此实现热传递。该方案适用于主水箱筒身采用导热系数较低的热水器中，如果主水箱筒身采用导热系数较高的材料，则可同时通过筒身增强换热，提高了热传导的效率。

如图5所示，其显示的是上述实施例的另一种方式，其中，热换管路9不是一个由换热管路组成的整体。此时，在主水箱5中设置有单个或多个独立的换热管路10，该换热管路10中装有工质，并与主水箱5连通，而与副水箱4隔开。该换热管路10采用承压材料制造，具有承压功能。

如图6所示，其是对图5所示的方案的进一步优化，从图中可以看出，单个或多个换热管路10可直接伸入集热管1内，以提高换热效率。

如图7和图8所示，其显示了本实用新型的另一个实施例。其主体结构与图3和图4所示的结构基本相同，不同之处在于：由换热管路组成的换热管路12设置在所述副水箱4中，并与副水箱4连通，而与主水箱5隔开。该换热管路12采用承压材料制造，具有承压功能。

换热时，副水箱4内的工质首先和换热管路12内的工质进行对流换热，然后由换热管路12和主水箱5进行换热。该方案适用于主水箱筒身采用导热系数较低的热水器中，如果主水箱筒身采用导热系数较高的材料，则可同时通过筒身增强换热。

此外，如图7和图8所示，还可以额外的在副水箱4中设置单个的换热管路11，装有工质，并与副水箱4连通，而与主水箱5隔开，可以进一步提高换热效率。

如图9所示，其显示的是上述实施例的另一种方式，其中，热换管路12不是一个由换热管路组成的整体。此时，在副水箱4中设置有单个或多个独立的换热管路14，该换热管路14中装有工质，并与副水箱4连通，而与主水箱5隔开。该换热管路14采用承压材料制造，具有承压功能。同时，如图9所示，在副水箱4内还设置有相互连通的换热管路13，该换热管路13分别深入到所述换热管路14内，可以进一步提高换热效率。

如图10和图11所示，其显示了本实用新型的另一个实施例。其主体结构与图3和图4所示的结构基本相同，不同之处在于：在副水箱4和主水箱5之间安装有一组密闭的换热管路15，换热管路15同时连接两个水箱，但是都与两个水箱隔开，通过换热管路15的热量传输实现副水箱4和主水箱5之间的换热。也就是说，换热管路15在这里起换热桥梁的作用。该换热管路15采用承压材料制造，具有承压功能。

如图12所示，其显示的是上述实施例的另一种方式，其中，不采用换热管路15，而采用单个或多个独立的换热管路16。该换热管路16设置在副水箱4和主水箱5之间同时连接两个水箱，但是都与两个水箱隔开。该换热管路16采用承压材料制造，具有承压功能。

如图13所示，其是对图12所示的方案的进一步优化，从图中可以看出，单个或多个设置在副水箱4和主水箱5之间的换热管路17可直接伸入集热管1内，以提高换热效率。

此外，为了进一步提高换热的效率，可以在上述各个实施例中的换热管路或换热管路上设置换热翅片，或者换热管路采用开放的或封闭的蛇形结构或螺旋形结构，通过这些措施来增大热交换面积，而提高热交换效率。

应当理解，以上结合实施例的说明对本实用新型而言只是说明性而非限制性的，在不脱离本实用新型的精神和范围内，可对本实用新型做出许多变更和修改，其都将落在由权利要求所限定的本实用新型的范围内。

Claims

1.一种配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其特征在于，包括：

外壳；

主水箱，设置在所述外壳内；

副水箱，设置在所述外壳内，并连接到所述主水箱上，其中所述外壳与主水箱和副水箱之间设置有保温层；以及

集热管，其一端连接到所述副水箱上，另一端伸出到外壳外部；

其中，集热管和外壳之间设置有挡风圈，集热管和副水箱之间设置有密封圈，在外壳内还设置有与所述副水箱连通的补水管和排气管。

2.一种配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其特征在于，包括：

外壳；

主水箱，设置在所述外壳内；

副水箱，设置在所述外壳内，并连接到所述主水箱上，其中所述外壳与主水箱和副水箱之间设置有保温层；

换热管路，设置在主水箱中，与所述主水箱连通，并与所述副水箱隔开；

3.如权利要求2所述的配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其特征在于：所述换热管路为单个或多个换热管路组成的整体或者为单个或多个独立的换热管路。

4.如权利要求2或3所述的配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其特征在于：所述换热管路设置有换热翅片。

5.如权利要求2或3所述的配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其特征在于：所述换热管路设置为开放或封闭的蛇形结构或螺旋形结构。

6.一种配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其特征在于，包括：

外壳；

主水箱，设置在所述外壳内；

换热管路，设置在副水箱中，与所述副水箱连通，并与所述主水箱隔开；

7.如权利要求6所述的配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其特征在于：所述换热管路为单个或多个换热管路组成的整体或者为单个或多个独立的换热管路。

8.如权利要求7所述的配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其特征在于：所述换热管路伸入到所述集热管内。

9.如权利要求6、7或8所述的配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其特征在于：所述换热管路上设置有换热翅片。

10.如权利要求6、7或8所述的配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其特征在于：所述换热管路设置为开放或封闭的蛇形结构或螺旋形结构。

11.一种配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其特征在于，包括：

外壳；

主水箱，承压设置在所述外壳内；

换热管路，设置在主水箱和副水箱之间，连接到所述主水箱和副水箱，并与所述主水箱和副水箱隔开；

12.如权利要求11所述的配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其特征在于：所述换热管路为单个或多个换热管路组成的整体或者为单个或多个独立的换热管路。

13.如权利要求12所述的配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其特征在于：所述换热管路伸入到所述集热管内。

14.如权利要求11、12或13所述的配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其特征在于：所述换热管路上设置有换热翅片。

15.如权利要求11、12或13所述的配置主副水箱的直插式承压太阳能热水器，其特征在于：所述换热管路设置为开放或封闭蛇形结构或螺旋形结构。