CN2531320Y - 承压太阳能热水器渐进式热水箱 - Google Patents

Abstract

一种承压太阳能热水器渐进式热水箱，其特征是在长径比较大的热水箱中装入多个(n)分隔板，每个分隔板上都设有平衡孔、导流管和逆流排污孔，分隔板将热水箱分隔成进水舱一个、热水舱n－1个和尾舱一个，使水流循序渐进的由一端进水流向另一端出热水，这新构造构成的新水流方式，使冷热水的界面缩小为现有技术的1/(n+1)，冷热相掺混的现象只发生在很小的范围内，热水的可利用率达到85％以上，使承压太阳能热水器的应用价值大大提高。

Description

承压太阳能热水器渐进式热水箱

本实用新型涉及承压太阳能热水器渐进式热水箱的新构造。

现有技术中的太阳能热水器以使用敞开式真空管热水器为普遍，但其安装要求在高位置上，管路长、附件多，而且操作管理不便，加水不当或遇严寒易爆管、冻管。近几年开始发展的承压太阳能热水器能避免上述一些缺点，它是依靠自来水水压将热水从热水箱中项压至各使用点，操作简单。但使用存在一天晒热的一箱热水过早的被掺冷的缺点，掺冷作用下使热水箱的有效容积大大降低，一般情况下其热水的可利用率只能达50％以下，阴雨天水温偏低时尤为明显，冬天热水温不高，自来水温又很低的条件下，可利用率会降至30％以下。承压太阳能热水器的热水箱由圆管状的简体和两端的椭圆形封头并焊构成，由于集热管的上下对流作用和朝向太阳的要求决定了热水箱一般是横向呈水平放置的，因在其底部斜向安装10～22支集热管使热水箱的长径比较大，按常用规格粗略统计其长径比约在3.5～7范围内，这水平放置的细长容器统舱使用，白天缓慢加热傍晚后使用热水，而一个点进冷水另一点放热水的方式，在热水箱内部自然产生冷热掺和，即现有热水箱的结构特点与加热、使用方式决定其热水可利用率低下。中国专利ZL99221075.5采用下进水，项面出水和在热水箱中心水平方向加装筛孔稳流板等措施，但其结果只是稍有得高。上述的缺点阻碍了承压太阳能热水器的发展，有待再创新改进提高。

本实用新型的目的是针对上述承压太阳能热水器的缺点，改进设计成一种全新构造的渐进式热水箱，使热水的可利用率达85％以上，使承压太阳能热水器的实用价值大为提高。

本实用新型的技术解决方案：一种承压太阳能热水器渐进式热水箱，有热水箱[1]、集热管插口[2]、进水接管[9]、热水接管[14]和卸荷阀接管[15]等，其特征在于热水箱[1]内安装有多个(n≥3)分隔板[3]，将热水箱[1]分隔成带进水接管[9]的进水舱[11]一个、热水舱[12]n-1个、带热水接管[14]的尾舱[13]一个，在分隔板[3]上设有一个平衡孔[3-1]和一个导流管[4]。

在分隔板[3]上的导流管[4]一般可装于右侧，导流管[4]上端为弯管状，水平端头穿过分隔板[3]的上部，导流管[4]的直管段插至热水舱[12]的下层，管口上装有管端平流罩[5]，导流管[4]还可倒头装在分隔板[3]的左侧。在进水接管[9]的内口上装有进水平流罩[10]，在热水接管[14]中插入一端口位于尾舱[13]顶层附近的热水导出管[7]。在分隔板[3]的底部有一逆流排污孔[3-2]，并在逆流排污孔[3-2]的左侧上方固定铰接支座[3-5]，其上装有一悬挂的单向阀板[3-3]，铰接孔中穿有一圆销[3-4]。

每个舱的下部有2-4个集热管插口[2]，选用孔数决定于集热管的合理间距和热水箱[1]的直径，从各舱下部斜向插入的集热管分别对各舱的水进行缓慢的热水上升、冷水下降自然对流形式的加热。在进水舱[11]下部的进水接管[9]的内管口装的进水平流罩[10]，使进入的冷水沿管口四周平缓溢流后沉降至底层，尾舱[13]中插装的热水导出管[7]，使热水接管[14]只能放出尾舱[13]上层的热水，在尾舱[13]下部装的卸荷阀接管[15]，可用于安装自动卸荷阀对热水箱[1]进行压力保护。分隔板[3]等距嵌装于热水箱[1]的内腔中，周边与热水箱[1]内壁间焊接成密封状，每个分隔板[3]上沿的平衡孔[3-1]连通各舱的高位残留气腔，可以快速平衡各舱间的压力波动。分隔板[3]底部的逆流排污孔[3-2]用于对水箱的定期排污和清洗，正常状态时，水流自左向右逐个跨越分隔板这[3]时，前后舱间产生微压差，使单向阀板[3-3]紧贴于逆流排污孔[3-2]的周边上保持密闭。排污清洗操作时，拆卸进水接管[9]口接头或打开排污阀和同时打开热水放水阀时，热水箱[1]中的存水会逆向冲开各单向阀板[3-3]流向进水舱[11]后从进水接管[9]处排出，并再可做顺向或逆向进水反复多次冲洗，直至无脏水排出以达到排污清洗的目的。在尾舱[13]的底部还设有一辅助加热器法兰孔[6]，可用于安装电加热管，渐进式的构造使其只对尾舱[13]的热水进行再加热，可以缩短加热时间和节省电能，使用更为灵活方便。

本实用新型所采用的结构，形成每个分隔板[3]一侧的导流管[4]总是将上层的热水导流至下一个热水舱[12]的底部。这种水流方式使分隔开的若干个热水舱[12]中的热水被若干个导流管[4]循序渐进的由前一舱的上层流向下一舱的下层、再加热、平稳上升，使冷水与热水相混的界面减小为现有技术的

掺和现象只在很小的范围内发生，能掺混的量只占单舱容量的一部分，当进水舱[11]的热水大部分流入下一热水舱后，先是热水然后是掺混的温水，再才是冷水相继进入下一热水舱的底层。当若干个热水舱[12]的热水都以渐进形式导流至尾舱[13]并排出后，尾舱[13]的底层才会开始接受到温水和相继的冷水，放水阀流出的热水才会逐渐感到降温并相继变成冷水。本实用新型构成的渐进式水流方式，促成热水可利用率达到85％以上，如每天热水用量在热水箱[1]总容量的一半到三分之二以下时，和很少大量集中用水时，这会使热水箱[1]各热水舱[12]的温度由低到高出现温度梯级状，不论昼夜每次打开热水阀放出的热水总是最高最好的，可达到最理想的使用效果。

本实用新型的优点是使承压太阳能热水器的热水可利用率达到85％以上，安装简单、使用方便、安全可靠，达到较完美的程度，使其实用价值大为提高，有利于将这绿色新能源产品普及推广应用。

图1  是本实用新型的结构示意图

图2  是本实和新型实施例结构示意图

图3  是本实用新型实施例分隔板正视图

[1]热水箱        [2]集热管插口

[3]分隔板        [4]导流管

[5]管端平流罩    [6]辅助加热器法兰孔

[7]热水导出管

[9]进水接管      [10]进水平流罩

[11]进水舱       [12]热水舱

[13]尾舱         [14]热水接管

[15]卸荷阀接管

[3-1]平衡孔      [3-2]逆流排污孔

[3-3]单向阀板    [3-4]圆销

[3-5]铰接支座

以下结合图2给出本实用新型一个具体实施例，图2中表示的为较小规格11支管的渐进式热水箱构造，由三块分隔板[3]将热水箱[1]分隔成一个进水舱[11]二个热水舱[12]和一个尾舱[13]，共11个集热管插口[2]呈2、3、3、3分布在四个舱的下部，热水接管[14]和卸荷阀接管[15]并列于尾舱[13]的下部，在其一边还有一辅助加热法兰孔[6]，在热水接管[14]的上口插有一向上直伸顶壁处的热水导出管[7]，进水舱[11]的下边有一冷水接管[9]，其上口处套有一进水平流罩[10]，使进入冷水只能从四周水平方向平缓溢出。三块分隔板[3]上各装有一导流管[4]，导流管[4]上部弯管口水平方向连通进水舱[11]，导流管[4]的直管段向下伸至热水舱[12]的底层，其管口上装有管端平流罩[5]，使出水呈水平向流出，第二、第三分隔板[3]上的导流管[4]均如上同样方式装配。图中表示出每个分隔板[3]的底部都有一逆流排污孔[3-2]。图3为详细表示分隔板[3]上的技术特征，在其中心顶端处的一小孔为平衡孔[3-1]，导流管[4]在上部穿过分隔板[3]后，图中用虚线表示在背面。向下伸至底层，分隔板[3]中心底部有逆流排污孔[3-2]，其上悬挂装配有单向阀板[3-3]，与固定在分隔板[3]上的铰接支座[3-5]通过圆销[3-4]连接。

Claims (3)

1、一种承压太阳能热水器渐进式热水箱，有热水箱[1]、集热管插口[2]、进水接管[9]、热水接管[14]和卸荷阀接管[15]等，其特征在于热水箱[1]内安装有多个(n≥3)分隔板[3]，将热水箱[1]分隔成带进水接管[9]的进水舱[11]一个，热水舱[12]n-1个和带热水接管[14]的尾舱[13]一个，在每个分隔板[3]上都设有平衡孔[3-1]、导流管[4]。

2、根据权利要求1所述的承压太阳能热水器渐进式热水箱，其特征在于分隔板[3]上的导流管[4]装于右侧，导流管[4]上端为弯管，其水平端头穿过分隔板[3]的上部，其直管段插至热水舱[12]的下层，管口装有管端平流罩[5]，导流管[4]也可倒头装在分隔板[3]的左侧，分隔板[3]的底部有逆流排污孔[3-2]。

3、根据权利要求2所述的承压太阳能热水器渐进式热水箱，其特征在于分隔板[3]底部的逆流排污孔[3-2]的左侧上方固定有铰接支座[3-5]，并装有一悬挂的单向阀板[3-3]，铰接孔中穿入有一圆销[3-4]。

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