CN2157450Y

CN2157450Y - 太阳能、电热两用热水器

Info

Publication number: CN2157450Y
Application number: CN93201566U
Authority: CN
Inventors: 崔培馨
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-01-20
Filing date: 1993-01-20
Publication date: 1994-02-23
Anticipated expiration: 2003-01-20

Abstract

一种可利用太阳能、电能的两用热水器，包括一个附着于采光集热面5内的斜置盛水箱1以及进水管2、溢水管3、出水管等，在盛水箱内设有一块前端带弯折弧面的吸热导流板6，在该弯折弧面上设有一副励磁块7，盛水箱的出水管可与一个瞬时式电加热器8的通水内管连接。该热水器集采热、对流、保温、蓄热、磁化及电热等多种功能为一体，可供使用热水或洗浴。

Description

本实用新型涉及一种日常卫生生活用具，特别是一种可为普通家庭提供热水和沐浴用水的太阳能、电热两用热水器。

目前市场上有售的各类太阳能热水器基本上都由铝翼式平板集热器、蓄水箱、对流管道、电磁阀门、接头卡子及支撑架等组成，不仅造价昂贵，且占地面积大，移动不便，一般的小家庭很难使用。此外，太阳能热水器由于受季节、气候和日照等诸多因素的限制，也还尚不能充分满足人们希图随时使用或洗浴等方面的要求。

本实用新型的目的在于针对现有技术所存在的问题，提供一种结构简单、造价低廉、热效率高并可供人随时使用或洗浴的家用太阳能、热水两用热水器。

本实用新型所述的两用热水器包括一个附着于采光集热面内的斜置盛水箱以及进水管、溢水管、出水管等，在盛水箱内设有吸热导流板和有助于箱内水流循环的励磁装置，从而加强了箱内水流对太阳能的热吸收和热交换作用，提高了热水器的日利用率。盛水箱同时还与一个瞬时式电加热器装为一体，不仅使用方便，起到了节能效果，而且还使热水器在全年任何环境下都可被使用。

以下将结合附图对本实用新型的内容作进一步描述。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是附着于热水器内的瞬时式电加热器的原理结构图。

图3至图5分别为三种瞬时式电加热器实施例的原理结构图。

参照附图，该两用热水器由外壳9、盛水箱1和支架10等构成。在外壳9的上表面面装有透光玻璃，在盛水箱1的外周箱面上涂敷有采光集热层5，当阳光通过透光玻璃9照射在涂敷有采光集热层的盛水箱面上时，热水器即获得了太阳的辐射能量。热水器的进水管2和溢水管3装接在盛水箱1的上部，出水管装结在盛水箱1的下部。在盛水箱内朝向阳光的一侧设置有一块由导热系数很小的材料制成的吸热导流板6，该导流板6的前上部具有一个弯折弧面，在此弯折弧面处装有一副用永久磁铁构成的励磁块7。在盛水箱内下部设有一块弧形导流板4，盛水箱的出水管可与一个瞬时式电加热器8中的通水内管81连通。

当进水管2开通后，水流即进入盛水箱1并绕吸热导流板6沿顺时针方向作循环对流运动。在利用太阳能工作时，导流板6的上方为加热区，下方为冷水区，热水只能从导流板6弯折弧面的下方向冷水区流动，再从冷水区沿导流板6的下层经另一端弧形导流板4的出口向加热区进入，如此就在盛水箱1内形成了水流的温差重力循环，图1中绘出的箭头的方向即表示温差重力循环方向。进入加热区的冷水，会不断地吸收到更多的热量，而所获得的热量愈多其上浮的速度也就愈快，亦就促使了冷水向热水区的补充。为了加速这种温差重力循环，在集热面的顶端与冷水区的分界处，也就是在吸热导流板6的弯折弧面处专门设置了由强磁铁构成的励磁块7。这是由于在此处的水温最高，能量最大，受热水分子间的无规则碰撞也就最频繁，这样在该区内就会形成一个无规则的电磁场，对水流的温差重力循环会产生一定的阻力。而由于在导热板6的弯折弧面处设置了励磁块7，使热水通过该区时在外设强磁场的作用下进行了顺磁性排列（磁化），这样也就减少了上述水分子间的热碰撞阻力，使其转呈为有规则的热对流循环。磁化后的水其导热能力较普通水要高，故水流在受热区进行热交换时的温升速度亦加快，因此也就使整个系统内的温差重力循环运行速度加快，这样也就能大幅度地提高太阳能热水器的热效率。被加热过的热水最后由盛水箱1的出水管通过电加热器8的通水内管81向外流出。

若使用者需在夜间或是在阴天阳光辐射强度很弱时使用热水器，则可开启瞬时式电加热器8的开关。所述的瞬时式电加热器8的工作结构如图2所示，它具有一个内充电解质的封闭容器82，在容器82内置放有至少一对与市电及温控开关电路联接的电极83，与盛水箱出水管连通的通水内管81穿过封闭容器82。当通入了交流市电之后，电极83通过电解质构成了回路，电流即对电解质作功，使电解质产生高温，在温控开关电路的调控下，瞬时即可使通水内管81中的水流达到所需的温度。这种电热装置比一般的采用电阻加热装置的效率要高，且电极加热装置的使用寿命也很长，因此具有省电省时的优点，而且也省去了很多修理或更换电热器元件的麻烦。如果合理选择电解质，将会得到最为理想的电热效果。该瞬时式电加热系统还可单独与自来水管相接供淋浴等使用。

在该电加热器中所设的通水内管81是一种具有高绝缘强度且导热性能优良的管子。当冷水通入内管81后，将会与管壁发生热传导并在很短的时间内达到与壁外电解质相同的温度，产生热平衡作用。而这种热平衡是靠一个简单的感温、温控开关电路给以极可靠的控制而获得的，其具体控制范围可在45～70℃之间任意选择。

根据传热学的有关原理，在通水内管81中流动的冷水，其所获得温度的高低，将与冷水在管内受热的时间和流经管道的路程（即管子的长度）成正比，而与冷水的流速成反比。依据这种原理，在具体的实施例中，可适当考虑增加通水内管81与外层电解质的热交换面积，即除了图2所示的直式单管结构外，通水内管81还可被加工成如图3所示的多管路并联式结构、或如图4所示的螺旋式管路结构、抑或如图5所示的迷宫式管路结构。

本实用新型所述的热水器结构集采热、对流、保温、蓄热、磁化及电热等多种功能为一体，其外形美观、结构紧凑、造价低廉、占地面小（约1×0.5m²）、重量很轻且移动方便，可容水25kg，在正常晴天时，日可产40～60℃的热水约200kg，可完全满足4～6口人之家所需的生活热水和沐浴用水等方面。

Claims

1、一种可利用太阳能、电能的两用热水器，包括一个附着于采光集热面内的斜置盛水箱(1)以及分别装接在盛水箱(1)上部的进水管(2)与溢水管(3)和装接在盛水箱下部的出水管，其特征是盛水箱(1)的外周箱面上涂敷有采光集热层(5)；在盛水箱内朝向阳光的一侧设置有一块吸热导流板(6)，导流板(6)的前上部具有一个弯折弧面，在该弯折弧面处装有一副由永久磁铁构成的励磁块(7)；在盛水箱(1)内下部设有一块弧形导流板(4)，盛水箱(1)的出水管可与一个瞬时式电加热器(8)中的通水内管(81)连通。

2、如权利要求1规定的两用热水器，其特征是所述的电加热器（8）内具有一个内充电解质的封闭容器（82），在容器（82）内置放有至少一对与市电及温控开关电路联接的电极（83），与盛水箱出水管连通的通水内管（81）穿过封闭容器（82）。

3、如权利要求2规定的两用热水器，其特征是所述的电加热器（8）内具有多管路并联式结构的通水内管（81）。

4、如权利要求2规定的两用热水器，其特征是所述的电加热器（8）内具有螺旋式管路结构的通水内管（81）。

5、如权利要求2规定的两用热水器，其特征是所述的电加热器（8）内具有迷宫式管路结构的通水内管（81）。