CN204630113U - 一种全塑承压双循环太阳能水箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全塑承压双循环太阳能水箱，包括水箱外壳和设在水箱外壳内的内水箱，水箱外壳与内水箱之间有保温层，内水箱还设有与外界连通的泄压口，其特征在于：所述内水箱由上、下封头、中间壳体组成，换热管束通过定位板安装在内水箱中，上、下封头与换热管束内空间为管程，换热管束与中间壳体间为壳程。本实用新型主要采用高分子材料，或改性高分子材料，或增强高分子材料，或复合高分子材料制造，强度高、耐腐蚀，能节省大量的金属材料，大幅度的降低太阳能热水器系统的制造成本，且有寿命长、可靠性高、生产工艺简单等优点，可大规模工业化生产，有广阔的市场前景。

Description

一种全塑承压双循环太阳能水箱

技术领域

本实用新型涉及太阳能热水器领域，具体地说，涉及一种全塑承压双循环太阳能水箱。

背景技术

目前国内市售太阳能热水器，绝大多数为直插非承压单循环太阳能热水器，这种产品具有售价低，新机水温高的优点，由于是单循环，水箱内的水直接进入太阳能真空管加热时会导致真空管内大量结垢。近年来，高层住宅建筑迅速发展，由于高层建筑楼顶面积有限且水路长，使得太阳能热水器的安装受到很大的局限，分体、承压、双循环式太阳能热水器比一体式太阳能热水器优势明显，更适合高层建筑，具有广泛市场前景。

其中，用于分体承压双循环太阳能热水器的水箱，不仅要做到储水储热还要有换热的作用。保温水箱多为不锈钢内胆，由于不锈钢内胆焊缝存在晶间腐蚀问题，而搪瓷内胆加工工艺要求高，生产过程中容易产生气泡或针眼，同时搪瓷脆性较大且在热水中会逐渐溶解剥落，易产生鳞爆及沸水失重现象。目前，分体承压双循环太阳能热水器多为间壁式换热，即内置换热器，换热器内为换热介质，通过换热器壁面与太阳能热水器内胆中冷水实现热交换。因太阳能热水器内胆容积的限制，内置换热水箱尺寸相对较小，换热器面积有限，换热效率较低。

发明内容

为解决不锈钢内胆、搪瓷内胆寿命短、价格高及换热效率低的问题，本实用新型提供一种新型全塑承压双循环太阳能水箱，以达到耐腐蚀、不产生水垢且换热效率高的效果。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种全塑承压双循环太阳能水箱，包括水箱外壳(1)和设置在水箱外壳(1)内的内水箱(6)，水箱外壳(1)与内水箱(6)之间设有保温层(2)，所述内水箱(6)的顶部设有与外界连通的排气口(14)，其特征在于：

所述内水箱(6)从上至下依次包括上封头(3)、中间壳体(4)和下封头(5)，上封头(3)的高度与下封头(5)的高度相等，中间壳体(4)的高度是上封头(3)和下封头(5)高度和的2.1～2.5倍；

在所述内水箱(6)的上部和下部分别设置有上定位板(8.1)和下定位板(8.2)；其中所述上定位板(8.1)设置在上封头(3)和中间壳体(4)之间，所述上封头(3)的下端具有第一法兰凸缘，中间壳体(4)的上端具有第二法兰凸缘，上封头(3)、上定位板(8.1)和中间壳体(4)通过第一螺栓连接，所述第一螺栓自上而下依次穿过第一法兰凸缘、上定位板(8.1)的边缘、第二法兰凸缘；上定位板(8.1)与上封头(3)之间采用密封圈密封，上定位板(8.1)与中间壳体(4)之间采用密封圈密封；

所述下定位板(8.2)设置在中间壳体(4)和下封头(5)之间，所述中间壳体(4)的下端具有第三法兰凸缘，所述下封头(5)的上端具有第四法兰凸缘，中间壳体(4)、下定位板(8.2)和下封头(5)通过第二螺栓连接，所述第二螺栓自上而下依次穿过第三法兰凸缘、下定位板(8.2)的边缘、第四法兰凸缘；下定位板(8.2)与中间壳体(4)之间采用密封圈密封，下定位板(8.2)与下封头(5)之间采用密封圈密封；

所述上定位板(8.1)上设置有圆形的上换热管束通孔(15)，所述下定位板(8.2)上设置有圆形的下换热管束通孔(15)，上换热管束通孔(15)与下换热管束通孔(15)的直径相等，上换热管束通孔(15)与下换热管束通孔(15)的数量相等且位置上下对应，换热管束(7)自上而下依次穿过上换热管束通孔(15)和下换热管束通孔(15)，并固定设置于内水箱(6)中；所述换热管束(7)与换热管束通孔(15)之间采用密封圈密封；

所述上封头(3)、下封头(5)与换热管束(7)之间的空间为管程，换热管束(7)与中间壳体(4)之间的空间为壳程；上封头(3)上设置有管程流体出口(12)，下封头(5)上设置有管程流体进口(11)，管程流体进口(11)与自来水管相连接；

中间壳体(4)上部设置有壳程流体进口(10)，中间壳体(4)下部设置有壳程流体出口(9)，壳程流体进口(10)与太阳能集热器相连；

所述保温层的材料是由聚醚多元醇组合物和异氰酸酯混合发泡而得，所述的聚醚多元醇组合物和异氰酸酯的质量比为1∶1～1∶1.4；

优选地，所述上封头(3)、下封头(5)、上定位板(8.1)、下定位板(8.2)、换热管束(7)均采用改性高分子材料；

优选地，所述上封头(3)、下封头(5)、上定位板(8.1)、下定位板(8.2)、换热管束(7)均采用复合高分子材料。

本实用新型的有益效果是：将一个圆柱形内水箱拆分成若干个分布密集的圆柱形管，有效地扩大了换热面积且热阻小、循环快，换热面上不易结垢。由于换热管束内为待用水，则本实用新型能在实现较高换热效率的同时有足够的容量保证用水需求。

本实用新型的内水箱、换热管束及定位板采用高分子材料，或改性高分子材料，或增强高分子材料，或复合高分子材料制造，强度高且耐腐蚀，能节省大量的金属材料，大幅度的降低太阳能热水器系统的制造成本，且有寿命长、可靠性高、生产工艺简单等优点，可大规模工业化生产，有广阔的市场前景。

附图说明

图1是本实用新型的全塑承压双循环太阳能热水器的轴向剖面示意图

图2是本实用新型中的定位板示意图

图3是本实用新型的全塑承压双循环太阳能热水器的横向剖面示意图

具体实施方式

如图1-3所示，一种全塑承压双循环太阳能水箱，包括水箱外壳1和设置在水箱外壳1内的内水箱6，水箱外壳1与内水箱6之间设有保温层2，所述内水箱6的顶部设有与外界连通的排气口14，所述内水箱6从上至下依次包括上封头3、中间壳体4和下封头5，上封头3的高度与下封头5的高度相等，中间壳体4的高度是上封头3和下封头5高度和的2.1～2.5倍；在所述内水箱6的上部和下部分别设置有上定位板8.1和下定位板8.2；其中所述上定位板8.1设置在上封头3和中间壳体4之间，所述上封头3的下端具有第一法兰凸缘，中间壳体4的上端具有第二法兰凸缘，上封头3、上定位板8.1和中间壳体4通过第一螺栓连接，所述第一螺栓自上而下依次穿过第一法兰凸缘、上定位板8.1的边缘、第二法兰凸缘；上定位板8.1与上封头3之间采用密封圈密封，上定位板8.1与中间壳体4之间采用密封圈密封。

所述下定位板8.2设置在中间壳体4和下封头5之间，所述中间壳体4的下端具有第三法兰凸缘，所述下封头5的上端具有第四法兰凸缘，中间壳体4、下定位板8.2和下封头5通过第二螺栓连接，所述第二螺栓自上而下依次穿过第三法兰凸缘、下定位板8.2的边缘、第四法兰凸缘；下定位板8.2与中间壳体4之间采用密封圈密封，下定位板8.2与下封头5之间采用密封圈密封。

所述上定位板8.1上设置有圆形的上换热管束通孔15，所述下定位板8.2上设置有圆形的下换热管束通孔15，上换热管束通孔15与下换热管束通孔15的直径相等，上换热管束通孔15与下换热管束通孔15的数量相等且位置上下对应，换热管束7自上而下依次穿过上换热管束通孔15和下换热管束通孔15，并固定设置于内水箱6中；所述换热管束7与换热管束通孔15之间采用密封圈密封。

所述上封头3、下封头5与换热管束7之间的空间为管程，换热管束7与中间壳体4之间的空间为壳程；上封头3上设置有管程流体出口12，下封头5上设置有管程流体进口11，管程流体进口11与自来水管相连接；

中间壳体4上部设置有壳程流体进口10，中间壳体4下部设置有壳程流体出口9，壳程流体进口10与太阳能集热器相连。

使用时，太阳能集热器制热后，高温态的换热介质通过壳程流体进口10进入下封头5，随即充满内水箱6的壳程，打开阀门，冷水通过与自来水管道连接的管程流体进口11进入换热管束7内，通过大面积的换热管壁与内水箱中换热介质完成热量交换，把热水从管程流体出口11送出，同时换热介质与换热管束内的冷水完成热量交换后从壳程流体出口9流出。换热管束7中的冷水吸收热量后，根据热水比重轻的原理，被加热的水快速向管程上端循环，可有效降低内水箱6内温差预防结垢。

综上所述，本实用新型提供的一种全塑承压双循环太阳能水箱具有以下有益效果：将一个圆柱形内水箱拆分成若干个分布密集的圆柱形管，有效地扩大了换热面积且热阻小、循环快，换热面上不易结垢。由于换热管束内为待用水，则能在实现较高换热效率的同时有足够的容量保证用水需求，且内水箱、换热管束均采用高分子材料，或改性高分子材料，或增强高分子材料，或复合高分子材料制造，强度高且耐腐蚀，能节省大量的金属材料，大幅度的降低太阳能热水器系统的制造成本，且有寿命长、可靠性高、生产工艺简单等优点，可大规模工业化生产，有广阔的市场前景。

本领域技术人员均应了解，在不脱离本实用新型精神或范围的情况下，可以对本实用新型进行各项修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本实用新型涵盖这些修改和变型。

Claims (4)

1.一种全塑承压双循环太阳能水箱，包括水箱外壳(1)和设置在水箱外壳(1)内的内水箱(6)，水箱外壳(1)与内水箱(6)之间设有保温层(2)，所述内水箱(6)的顶部设有与外界连通的排气口(14)，其特征在于：

所述内水箱(6)从上至下依次包括上封头(3)、中间壳体(4)和下封头(5)，上封头(3)的高度与下封头(5)的高度相等，中间壳体(4)的高度是上封头(3)和下封头(5)高度和的2.1～2.5倍；

在所述内水箱(6)的上部和下部分别设置有上定位板(8.1)和下定位板(8.2)；其中所述上定位板(8.1)设置在上封头(3)和中间壳体(4)之间，所述上封头(3)的下端具有第一法兰凸缘，中间壳体(4)的上端具有第二法兰凸缘，上封头(3)、上定位板(8.1)和中间壳体(4)通过第一螺栓连接，所述第一螺栓自上而下依次穿过第一法兰凸缘、上定位板(8.1)的边缘、第二法兰凸缘；上定位板(8.1)与上封头(3)之间采用密封圈密封，上定位板(8.1)与中间壳体(4)之间采用密封圈密封；

所述下定位板(8.2)设置在中间壳体(4)和下封头(5)之间，所述中间壳体(4)的下端具有第三法兰凸缘，所述下封头(5)的上端具有第四法兰凸缘，中间壳体(4)、下定位板(8.2)和下封头(5)通过第二螺栓连接，所述第二螺栓自上而下依次穿过第三法兰凸缘、下定位板(8.2)的边缘、第四法兰凸缘；下定位板(8.2)与中间壳体(4)之间采用密封圈密封，下定位板(8.2)与下封头(5)之间采用密封圈密封；

所述上定位板(8.1)上设置有圆形的上换热管束通孔(15)，所述下定位板(8.2)上设置有圆形的下换热管束通孔(15)，上换热管束通孔(15)与下换热管束通孔(15)的直径相等，上换热管束通孔(15)与下换热管束通孔(15)的数量相等且位置上下对应，换热管束(7)自上而下依次穿过上换热管束通孔(15)和下换热管束通孔(15)，并固定设置于内水箱(6)中；所述换热管束(7)与换热管束通孔(15)之间采用密封圈密封；

所述上封头(3)、下封头(5)与换热管束(7)之间的空间为管程，换热管束(7)与中间壳体(4)之间的空间为壳程；上封头(3)上设置有管程流体出口(12)，下封头(5)上设置有管程流体进口(11)，管程流体进口(11)与自来水管相连接；

中间壳体(4)上部设置有壳程流体进口(10)，中间壳体(4)下部设置有壳程流体出口(9)，壳程流体进口(10)与太阳能集热器相连。

2.根据权利要求1所述的一种全塑承压双循环太阳能水箱，其特征在于：所述保温层的材料是由聚醚多元醇组合物和异氰酸酯混合发泡而得，所述的聚醚多元醇组合物和异氰酸酯的质量比为1；1～1∶1.4。

3.根据权利要求1所述的一种全塑承压双循环太阳能水箱，其特征在于：所述上封头(3)、下封头(5)、上定位板(8.1)、下定位板(8.2)、换热管束(7)均采用改性高分子材料。

4.根据权利要求1所述的一种全塑承压双循环太阳能水箱，其特征在于：所述上封头(3)、下封头(5)、上定位板(8.1)、下定位板(8.2)、换热管束(7)均采用复合高分子材料。