CN218884302U - 承压型太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种承压型太阳能热水器，属于家用电器技术领域。该承压型太阳能热水器包括承压水箱、第一管接头、薄壁金属管、第二管接头和真空管，承压水箱和第一管接头作为储水部件，能够容纳具有水压的自来水，薄壁金属管作为集热部件能够吸收太阳能，薄壁金属管与第二管接头固连，第二管接头与第一管接头可拆卸连接，真空管的一端封闭，并套设在薄壁金属管、第二管接头和第一管接头外，当自来水进入薄壁金属管时，薄壁金属管承受水压并在水压的作用下发生变形，或者，薄壁金属管在真空管上传递来的热量作用下发生热变形，以实现薄壁金属管与真空管的贴合，从而提高了热量转移效率，降低了热量损失，提高了整个热水器的热效率。

Description

承压型太阳能热水器

技术领域

本实用新型涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种承压型太阳能热水器。

背景技术

一体式太阳能热水器一般包括两种类型，第一种为非承压真空管一体机，第二种为承压型平板一体机。非承压真空管一体机由非承压水箱作为储热部分，普通真空管作为集热部分，将真空管直接插入水箱，实现集热部分与储热部分的热量循环转移。此系统的循环动力完全依靠虹吸原理，其优点是成本低廉，缺点是水箱出水为非常压，完全靠水箱出口与用户家里的用水点的高度落差，依靠自然重力落水取水，压力小，出水不稳定，用户体验差。而承压型平板一体机由承压水箱作为储热部分，平板型集热器作为集热部分，承压水箱中增加换热结构，平板集热器与换热结构连接，实现集热部分与储热部分的热量循环转移。其优点是水箱储水内胆与自来水相同，出水口压力与自来水压力相同，用户洗浴体验好，缺点是结构复杂，动力较小，导致集热器吸收的热量无法及时转移到水箱内，造成热量损失，从而降低了整个系统的热效率。

因此，如何提出一种结构简单、集热结构和水箱之间热量转移快以及热效率高的承压型太阳热水器是现在亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种承压型太阳能热水器，该承压型太阳能热水器的结构简单，热量转移快，热量损失少，整个系统的热效率高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

承压型太阳能热水器，包括：储水部件，所述储水部件包括承压水箱和第一管接头，所述承压水箱包括外壳以及套设在所述外壳内的内胆，所述第一管接头穿设在所述外壳和所述内胆上，且所述第一管接头的一端与所述内胆的内部连通，所述第一管接头的另一端与所述外壳的外部连通；薄壁金属管、第二管接头和真空管，所述薄壁金属管的一端封闭，另一端与所述第二管接头的一端固定连接，所述第二管接头的另一端与所述第一管接头的另一端可拆卸连接，所述真空管的一端封闭，且所述真空管套设在所述薄壁金属管、所述第二管接头和所述第一管接头外；其中：所述薄壁金属管能够在其内水压作用下或者受热情况下发生变形以使所述薄壁金属管的至少外壁面与所述真空管的内壁面贴合，且所述薄壁金属管能够在空置时复位以使所述薄壁金属管和所述真空管间隔设置。

作为优选，所述薄壁金属管包括首尾连接的圆弧部和曲面变形部，所述曲面变形部朝靠近所述圆弧部圆心的方向凸设，所述曲面变形部能够在水压作用下或者受热情况下改变凸设方向以使所述曲面变形部与所述真空管的内壁面贴合。

作为优选，所述圆弧部和所述曲面变形部的数量均为多个，多个所述圆弧部和多个所述曲面变形部交替连接。

作为优选，所述薄壁金属管包括储水管体和热变形结构，所述储水管体的一端封闭，另一端与所述第二管接头固定连接，所述热变形结构的一端连接在所述储水管体的外壁面上，另一端与所述真空管之间具有间隙，所述间隙小于所述热变形结构的变形量。

作为优选，所述热变形结构与所述储水管体面接触。

作为优选，所述热变形结构为波纹板。

作为优选，所述热变形结构的数量为多个，多个所述热变形结构均设置在所述储水管体靠近所述真空管的迎光面的一侧。

作为优选，所述第一管接头和所述第二管接头螺纹连接。

作为优选，所述第一管接头的长度等于所述外壳和所述内胆之间的间距，所述第一管接头的一端与所述内胆固定连接，另一端与所述外壳固定连接，所述第一管接头上设置有内螺纹结构，所述第二管接头上设置有外螺纹结构。

作为优选，所述薄壁金属管和所述第二管接头之间设置有波纹连接结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的承压型太阳能热水器包括承压水箱、第一管接头、薄壁金属管、第二管接头和真空管，承压水箱和第一管接头作为储水部件，能够容纳具有水压的自来水，薄壁金属管作为集热部件能够吸收太阳能，当自来水通过储水部件以及第二管接头进入薄壁金属管内时，薄壁金属管承受水压并在水压的作用下发生变形，从而实现薄壁金属管与真空管贴合，从而提高了热量转移效率，降低了热量损失，提高了整个热水器的热效率。当然，薄壁金属管也可以在受到真空管上传递来的热量的作用下发生变形从而达到同样的效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例所提供的承压型太阳能热水器的剖视图；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是本实用新型实施例所提供的承压型太阳能热水器的第一管接头、第二管接头、薄壁金属管的剖视图；

图4是图1中所示的薄壁金属管沿B-B方向的剖视图；

图5是本实用新型一个实施例所提供的薄壁金属管的剖视图；

图6是本实用新型另一个实施例所提供的薄壁金属管的剖视图。

图中：

100、承压水箱；

101、外壳；102、内胆；

200、第一管接头；

300、第二管接头；

400、薄壁金属管；

401、圆弧部；402、曲面变形部；

403、储水管体；404、热变形结构；4041、抵接端；

500、真空管；

600、波纹连接结构。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供了一种承压型太阳能热水器，该承压型太阳能热水器以自来水为水源，以太阳能为热源，利用太阳能的能量达到加热自来水的目的，以满足用户的用热水需求。

具体地，如图1至图3所示，该承压型太阳能热水器包括储水部件和第二管接头300、薄壁金属管400和真空管500。储水部件主要用于储水，储水部件包括承压水箱100和第一管接头200，承压水箱100用于外接自来水管，自来水通过自来水管能够进入承压水箱100内。承压水箱100包括外壳101以及套设在外壳101内的内胆102，第一管接头200穿设在外壳101和内胆102上，且第一管接头200的一端与内胆102的内部连通，第一管接头200的另一端与外壳101的外部连通。第一管接头200用于连通承压水箱100的内外，以使自来水通过第一管接头200流出承压水箱100进行加热，自来水加热后能够再次通过第一管接头200流回承压水箱100，并从与承压水箱100连通的出水管流出。

继续参照图3所示，薄壁金属管400为采用金属材料制成且厚度较小的管状结构，例如薄壁金属管400可以为不锈钢薄壁管，薄壁金属管400的一端封闭，另一端与第二管接头300的一端固定连接，连接方式可以为焊接、卡接或者螺纹连接。第二管接头300的另一端与第一管接头200远离内胆102的另一端可拆卸连接，通过利用第一管接头200和第二管接头300能够实现薄壁金属管400与承压水箱100的快速组装。

继续参照图1所示，真空管500的一端封闭，且真空管500套设在薄壁金属管400、第二管接头300和第一管接头200外。真空管500作为集热部件，其具有朝向太阳光的迎光面，当太阳光照射在真空管500的迎光面上时，真空管500能够吸收太阳光的能量，并将能量传递给薄壁金属管400内的自来水中，以使薄壁金属管400内的自来水的温度升高，升温后的自来水密度减小，并向上流动，从而在薄壁金属管400内的自来水会发生分层，即位于薄壁金属管400下层的冷水层以及位于薄壁金属管400上层的热水层，如此形成往复循环，热量源源不断进入承压水箱100。

在本实施例中，当薄壁金属管400内未充入自来水时，薄壁金属管400与真空管500之间间隔设置，从而使薄壁金属管400与真空管500易于组装。当自来水充入薄壁金属管400内时，薄壁金属管400能够在其内水压作用下发生变形以使薄壁金属管400的至少外壁面与真空管500的内壁面贴合；或者当薄壁金属管400接受到真空管500传递来的热量并达到一定量使薄壁金属管400的温度上升至一定温度后，薄壁金属管400能够发生热变形以使薄壁金属管400的至少外壁面与真空管500的内壁面贴合。待薄壁金属管400与真空管500贴合后，真空管500和薄壁金属管400之间的热传递效率显著增大，且相较于一体式太阳能热水器，本实施例所提供的承压型太阳能热水器内的压力大，出水稳定，用户体验高；而相较于承压型平板一体机，本实施例提供的承压型太阳能热水器结构简单，动力较大，热量损失小、转移快。另外，当薄壁金属管400内空置(即薄壁金属管400内没有自来水)时，薄壁金属管400能够复位以使薄壁金属管400和真空管500重新间隔设置，以便于拆装和维护。

需要说明的是，为了使真空管500能够最大范围的接受太阳光，真空管500以及位于真空管500内的薄壁金属管400相对于竖直方向倾斜设置，从而使真空管500的迎光面能够尽可能地朝向太阳，并接受太阳光的照射。

在一些实施例中，在承压水箱100上间隔设置有多个第一管接头200，每一个第一管接头200上对应连接有一个第二管接头300，对应地，该承压型太阳能热水器包括有多个真空管500和多个薄壁金属管400，多个薄壁金属管400一一对应连接在多个第二管接头300上，多个真空管500一一对应套设在多个薄壁金属管400上。

在一些更具体的实施例中，第一管接头200和第二管接头300均为金属接头，例如为Q235碳钢接头。为了实现第一管接头200和第二管接头300的可拆卸连接，在一些更具体的实施例中，第一管接头200和第二管接头300螺纹连接，具体地，第一管接头200和第二管接头300中的一个上设置有内螺纹结构，另一个上设置有外螺纹结构，内螺纹结构和外螺纹结构配合能够实现第一管接头200和第二管接头300的稳定连接，且拆装方便。

在一些更具体的实施例中，为了提高结构紧凑些，第一管接头200的长度等于外壳101和内胆102之间的间距，第一管接头200的一端与内胆102固定连接，连接方式可以为焊接、卡接或者螺纹连接，此时第一管接头200为双螺纹管接头。第一管接头200的另一端与外壳101固定连接，连接方式可以为焊接、卡接或者螺纹连接。此时，由于第一管接头200与承压水箱100的内胆102和外壳101均固定连接，因此，第一管接头200上设置有内螺纹结构，第二管接头300上设置有外螺纹结构。

进一步地，继续参照图2和图3所示，薄壁金属管400和第二管接头300之间设置有波纹连接结构600，该波纹连接结构600可以为具有一定柔性的柔性波纹管，该波纹连接结构600在外力作用下能够发生变形，从而可以保证在薄壁金属管400装配完成后可以在径向进行360°的方向微调，以保证真空管500装配完成后整台热水器的不同真空管500可以进行方向微调，进而保证整个真空管500的集热采光面的平整度。

在一些实施例中，薄壁金属管400在水压的作用下发生变形，具体地，如图4和图5所示，薄壁金属管400包括首尾连接的圆弧部401和曲面变形部402，曲面变形部402朝靠近圆弧部401圆心的方向凸设，曲面变形部402在薄壁金属管400上形成“凹坑”结构，该凹坑结构的长度基本与薄壁金属管400的长度相同，曲面变形部402能够在水压作用下或者受热情况下改变凸设方向以使曲面变形部402与真空管500的内壁面贴合。圆弧部401和曲面变形部402的制作材料可以相同，也可以不同，当圆弧部401和曲面变形部402的材料不同时，制作曲面变形部402的材料的刚度小于制作圆弧部401的材料的刚度，从而使曲面变形部402更容易发生变形。

在一些更具体的实施例中，为了提高薄壁金属管400和真空管500贴合后的贴合面积，继续参照图5所示，圆弧部401和曲面变形部402的数量均为多个，多个圆弧部401和多个曲面变形部402交替连接。需要说明的是，在此不对多个圆弧部401和多个曲面变形部402的具体数量、两者的多少关系以及排布规律进行限定，例如，圆弧部401和曲面变形部402的数量可以不同，相邻两个圆弧部401之间可以设置一个曲面变形部402，也可以设置两个或者更多个曲面变形部402。

而在一些并列的实施例中，薄壁金属管400在受热的情况下发生热变形，具体地，如图6所示，薄壁金属管400包括储水管体403和热变形结构404，储水管体403的一端封闭，另一端与第二管接头300固定连接，热变形结构404的一端连接在储水管体403的外壁面上，热变形结构404的另一端与真空管500之间具有间隙，该间隙小于热变形结构404的变形量，需要说明的是，此处的变形量为在储水管体403径向上的变形量。当热变形结构404接受真空管500传递来的热量并在该热量的作用下上升至一定的温度后，热变形结构404能够在储水管体403的径向上发生变形并伸长以与真空管500的内壁面抵接，待热变形结构404的温度下降后，热变形结构404在能够在储水管体403的径向上发生变形并缩短长以与真空管500的内壁面分离。

在一些更具体的实施例中，热变形结构404与储水管体403面接触，以提高热变形结构404与储水管体403的接触面积，从而使热量能够更快地由真空管500传递至薄壁金属管400。在一些更具体的实施例中，继续参照图6所示，热变形结构404为波纹板，波纹板的两端具有两个垂直于波纹板延伸方向的抵接端4041，其中一个抵接端4041与储水管体403的外壁面面接触并固定连接，另一个抵接端4041能够与真空管500的内壁面面接触或者分离。

进一步地，在一些更具体的实施例中，继续参照图6所示，热变形结构404的数量为多个，多个热变形结构404均设置在储水管体403靠近真空管500的迎光面的一侧。当然，多个热变形结构404也能够沿储水管体403的周向均匀分布。

本实施例提供的承压型太阳能热水器由于采用了热效率高的真空管500直接加热储水的薄壁金属管400，热传递效率大大提升，适用于24小时供水的用户，而且相比于平板型一体机热水器，成本大大降低，大大提升产品的市场竞争力。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.承压型太阳能热水器，其特征在于，包括：

储水部件，所述储水部件包括承压水箱(100)和第一管接头(200)，所述承压水箱(100)包括外壳(101)以及套设在所述外壳(101)内的内胆(102)，所述第一管接头(200)穿设在所述外壳(101)和所述内胆(102)上，且所述第一管接头(200)的一端与所述内胆(102)的内部连通，所述第一管接头(200)的另一端与所述外壳(101)的外部连通；

薄壁金属管(400)、第二管接头(300)和真空管(500)，所述薄壁金属管(400)的一端封闭，另一端与所述第二管接头(300)的一端固定连接，所述第二管接头(300)的另一端与所述第一管接头(200)的另一端可拆卸连接，所述真空管(500)的一端封闭，且所述真空管(500)套设在所述薄壁金属管(400)、所述第二管接头(300)和所述第一管接头(200)外；其中：

所述薄壁金属管(400)能够在其内水压作用下或者受热情况下发生变形以使所述薄壁金属管(400)的至少外壁面与所述真空管(500)的内壁面贴合，且所述薄壁金属管(400)能够在空置时复位以使所述薄壁金属管(400)和所述真空管(500)间隔设置。

2.根据权利要求1所述的承压型太阳能热水器，其特征在于，

所述薄壁金属管(400)包括首尾连接的圆弧部(401)和曲面变形部(402)，所述曲面变形部(402)朝靠近所述圆弧部(401)圆心的方向凸设，所述曲面变形部(402)能够在水压作用下或者受热情况下改变凸设方向以使所述曲面变形部(402)与所述真空管(500)的内壁面贴合。

3.根据权利要求2所述的承压型太阳能热水器，其特征在于，

所述圆弧部(401)和所述曲面变形部(402)的数量均为多个，多个所述圆弧部(401)和多个所述曲面变形部(402)交替连接。

4.根据权利要求1所述的承压型太阳能热水器，其特征在于，

所述薄壁金属管(400)包括储水管体(403)和热变形结构(404)，所述储水管体(403)的一端封闭，另一端与所述第二管接头(300)固定连接，所述热变形结构(404)的一端连接在所述储水管体(403)的外壁面上，另一端与所述真空管(500)之间具有间隙，所述间隙小于所述热变形结构(404)的变形量。

5.根据权利要求4所述的承压型太阳能热水器，其特征在于，

所述热变形结构(404)与所述储水管体(403)面接触。

6.根据权利要求4所述的承压型太阳能热水器，其特征在于，

所述热变形结构(404)为波纹板。

7.根据权利要求4所述的承压型太阳能热水器，其特征在于，

所述热变形结构(404)的数量为多个，多个所述热变形结构(404)均设置在所述储水管体(403)靠近所述真空管(500)的迎光面的一侧。

8.根据权利要求1所述的承压型太阳能热水器，其特征在于，

所述第一管接头(200)和所述第二管接头(300)螺纹连接。

9.根据权利要求8所述的承压型太阳能热水器，其特征在于，

所述第一管接头(200)的长度等于所述外壳(101)和所述内胆(102)之间的间距，所述第一管接头(200)的一端与所述内胆(102)固定连接，另一端与所述外壳(101)固定连接，所述第一管接头(200)上设置有内螺纹结构，所述第二管接头(300)上设置有外螺纹结构。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的承压型太阳能热水器，其特征在于，

所述薄壁金属管(400)和所述第二管接头(300)之间设置有波纹连接结构(600)。

Images