專利名稱：承壓太陽能熱水器漸進(jìn)式熱水箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及承壓太陽能熱水器漸進(jìn)式熱水箱的新構(gòu)造。
現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能熱水器以使用敞開式真空管熱水器為普遍，但其安裝要求在高位置上，管路長、附件多，而且操作管理不便，加水不當(dāng)或遇嚴(yán)寒易爆管、凍管。近幾年開始發(fā)展的承壓太陽能熱水器能避免上述一些缺點，它是依靠自來水水壓將熱水從熱水箱中項壓至各使用點，操作簡單。但使用存在一天曬熱的一箱熱水過早的被摻冷的缺點，摻冷作用下使熱水箱的有效容積大大降低，一般情況下其熱水的可利用率只能達(dá)50％以下，陰雨天水溫偏低時尤為明顯，冬天熱水溫不高，自來水溫又很低的條件下，可利用率會降至30％以下。承壓太陽能熱水器的熱水箱由圓管狀的簡體和兩端的橢圓形封頭并焊構(gòu)成，由于集熱管的上下對流作用和朝向太陽的要求決定了熱水箱一般是橫向呈水平放置的，因在其底部斜向安裝10～22支集熱管使熱水箱的長徑比較大，按常用規(guī)格粗略統(tǒng)計其長徑比約在3.5～7范圍內(nèi)，這水平放置的細(xì)長容器統(tǒng)艙使用，白天緩慢加熱傍晚后使用熱水，而一個點進(jìn)冷水另一點放熱水的方式，在熱水箱內(nèi)部自然產(chǎn)生冷熱摻和，即現(xiàn)有熱水箱的結(jié)構(gòu)特點與加熱、使用方式?jīng)Q定其熱水可利用率低下。中國專利ZL99221075.5采用下進(jìn)水，項面出水和在熱水箱中心水平方向加裝篩孔穩(wěn)流板等措施，但其結(jié)果只是稍有得高。上述的缺點阻礙了承壓太陽能熱水器的發(fā)展，有待再創(chuàng)新改進(jìn)提高。
本實用新型的目的是針對上述承壓太陽能熱水器的缺點，改進(jìn)設(shè)計成一種全新構(gòu)造的漸進(jìn)式熱水箱，使熱水的可利用率達(dá)85％以上，使承壓太陽能熱水器的實用價值大為提高。
本實用新型的技術(shù)解決方案一種承壓太陽能熱水器漸進(jìn)式熱水箱，有熱水箱[1]、集熱管插口[2]、進(jìn)水接管[9]、熱水接管[14]和卸荷閥接管[15]等，其特征在于熱水箱[1]內(nèi)安裝有多個(n≥3)分隔板[3]，將熱水箱[1]分隔成帶進(jìn)水接管[9]的進(jìn)水艙[11]一個、熱水艙[12]n-1個、帶熱水接管[14]的尾艙[13]一個，在分隔板[3]上設(shè)有一個平衡孔[3-1]和一個導(dǎo)流管[4]。
在分隔板[3]上的導(dǎo)流管[4]一般可裝于右側(cè)，導(dǎo)流管[4]上端為彎管狀，水平端頭穿過分隔板[3]的上部，導(dǎo)流管[4]的直管段插至熱水艙[12]的下層，管口上裝有管端平流罩[5]，導(dǎo)流管[4]還可倒頭裝在分隔板[3]的左側(cè)。在進(jìn)水接管[9]的內(nèi)口上裝有進(jìn)水平流罩[10]，在熱水接管[14]中插入一端口位于尾艙[13]頂層附近的熱水導(dǎo)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]的左側(cè)上方固定鉸接支座[3-5]，其上裝有一懸掛的單向閥板[3-3]，鉸接孔中穿有一圓銷[3-4]。
每個艙的下部有2-4個集熱管插口[2]，選用孔數(shù)決定于集熱管的合理間距和熱水箱[1]的直徑，從各艙下部斜向插入的集熱管分別對各艙的水進(jìn)行緩慢的熱水上升、冷水下降自然對流形式的加熱。在進(jìn)水艙[11]下部的進(jìn)水接管[9]的內(nèi)管口裝的進(jìn)水平流罩[10]，使進(jìn)入的冷水沿管口四周平緩溢流后沉降至底層，尾艙[13]中插裝的熱水導(dǎo)出管[7]，使熱水接管[14]只能放出尾艙[13]上層的熱水，在尾艙[13]下部裝的卸荷閥接管[15]，可用于安裝自動卸荷閥對熱水箱[1]進(jìn)行壓力保護(hù)。分隔板[3]等距嵌裝于熱水箱[1]的內(nèi)腔中，周邊與熱水箱[1]內(nèi)壁間焊接成密封狀，每個分隔板[3]上沿的平衡孔[3-1]連通各艙的高位殘留氣腔，可以快速平衡各艙間的壓力波動。分隔板[3]底部的逆流排污孔[3-2]用于對水箱的定期排污和清洗，正常狀態(tài)時，水流自左向右逐個跨越分隔板這[3]時，前后艙間產(chǎn)生微壓差，使單向閥板[3-3]緊貼于逆流排污孔[3-2]的周邊上保持密閉。排污清洗操作時，拆卸進(jìn)水接管[9]口接頭或打開排污閥和同時打開熱水放水閥時，熱水箱[1]中的存水會逆向沖開各單向閥板[3-3]流向進(jìn)水艙[11]后從進(jìn)水接管[9]處排出，并再可做順向或逆向進(jìn)水反復(fù)多次沖洗，直至無臟水排出以達(dá)到排污清洗的目的。在尾艙[13]的底部還設(shè)有一輔助加熱器法蘭孔[6]，可用于安裝電加熱管，漸進(jìn)式的構(gòu)造使其只對尾艙[13]的熱水進(jìn)行再加熱，可以縮短加熱時間和節(jié)省電能，使用更為靈活方便。
本實用新型所采用的結(jié)構(gòu)，形成每個分隔板[3]一側(cè)的導(dǎo)流管[4]總是將上層的熱水導(dǎo)流至下一個熱水艙[12]的底部。這種水流方式使分隔開的若干個熱水艙[12]中的熱水被若干個導(dǎo)流管[4]循序漸進(jìn)的由前一艙的上層流向下一艙的下層、再加熱、平穩(wěn)上升，使冷水與熱水相混的界面減小為現(xiàn)有技術(shù)的 摻和現(xiàn)象只在很小的范圍內(nèi)發(fā)生，能摻混的量只占單艙容量的一部分，當(dāng)進(jìn)水艙[11]的熱水大部分流入下一熱水艙后，先是熱水然后是摻混的溫水，再才是冷水相繼進(jìn)入下一熱水艙的底層。當(dāng)若干個熱水艙[12]的熱水都以漸進(jìn)形式導(dǎo)流至尾艙[13]并排出后，尾艙[13]的底層才會開始接受到溫水和相繼的冷水，放水閥流出的熱水才會逐漸感到降溫并相繼變成冷水。本實用新型構(gòu)成的漸進(jìn)式水流方式，促成熱水可利用率達(dá)到85％以上，如每天熱水用量在熱水箱[1]總?cè)萘康囊话氲饺种韵聲r，和很少大量集中用水時，這會使熱水箱[1]各熱水艙[12]的溫度由低到高出現(xiàn)溫度梯級狀，不論晝夜每次打開熱水閥放出的熱水總是最高最好的，可達(dá)到最理想的使用效果。
本實用新型的優(yōu)點是使承壓太陽能熱水器的熱水可利用率達(dá)到85％以上，安裝簡單、使用方便、安全可靠，達(dá)到較完美的程度，使其實用價值大為提高，有利于將這綠色新能源產(chǎn)品普及推廣應(yīng)用。


圖1 是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2 是本實和新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖圖3 是本實用新型實施例分隔板正視圖熱水箱[2]集熱管插口[3]分隔板[4]導(dǎo)流管[5]管端平流罩[6]輔助加熱器法蘭孔[7]熱水導(dǎo)出管[9]進(jìn)水接管 [10]進(jìn)水平流罩[11]進(jìn)水艙 [12]熱水艙[13]尾艙 [14]熱水接管[15]卸荷閥接管[3-1]平衡孔 [3-2]逆流排污孔[3-3]單向閥板[3-4]圓銷[3-5]鉸接支座以下結(jié)合圖2給出本實用新型一個具體實施例，圖2中表示的為較小規(guī)格11支管的漸進(jìn)式熱水箱構(gòu)造，由三塊分隔板[3]將熱水箱[1]分隔成一個進(jìn)水艙[11]二個熱水艙[12]和一個尾艙[13]，共11個集熱管插口[2]呈2、3、3、3分布在四個艙的下部，熱水接管[14]和卸荷閥接管[15]并列于尾艙[13]的下部，在其一邊還有一輔助加熱法蘭孔[6]，在熱水接管[14]的上口插有一向上直伸頂壁處的熱水導(dǎo)出管[7]，進(jìn)水艙[11]的下邊有一冷水接管[9]，其上口處套有一進(jìn)水平流罩[10]，使進(jìn)入冷水只能從四周水平方向平緩溢出。三塊分隔板[3]上各裝有一導(dǎo)流管[4]，導(dǎo)流管[4]上部彎管口水平方向連通進(jìn)水艙[11]，導(dǎo)流管[4]的直管段向下伸至熱水艙[12]的底層，其管口上裝有管端平流罩[5]，使出水呈水平向流出，第二、第三分隔板[3]上的導(dǎo)流管[4]均如上同樣方式裝配。圖中表示出每個分隔板[3]的底部都有一逆流排污孔[3-2]。圖3為詳細(xì)表示分隔板[3]上的技術(shù)特征，在其中心頂端處的一小孔為平衡孔[3-1]，導(dǎo)流管[4]在上部穿過分隔板[3]后，圖中用虛線表示在背面。向下伸至底層，分隔板[3]中心底部有逆流排污孔[3-2]，其上懸掛裝配有單向閥板[3-3]，與固定在分隔板[3]上的鉸接支座[3-5]通過圓銷[3-4]連接。
權(quán)利要求1.一種承壓太陽能熱水器漸進(jìn)式熱水箱，有熱水箱[1]、集熱管插口[2]、進(jìn)水接管[9]、熱水接管[14]和卸荷閥接管[15]等，其特征在于熱水箱[1]內(nèi)安裝有多個(n≥3)分隔板[3]，將熱水箱[1]分隔成帶進(jìn)水接管[9]的進(jìn)水艙[11]一個，熱水艙[12]n-1個和帶熱水接管[14]的尾艙[13]一個，在每個分隔板[3]上都設(shè)有平衡孔[3-1]、導(dǎo)流管[4]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的承壓太陽能熱水器漸進(jìn)式熱水箱，其特征在于分隔板[3]上的導(dǎo)流管[4]裝于右側(cè)，導(dǎo)流管[4]上端為彎管，其水平端頭穿過分隔板[3]的上部，其直管段插至熱水艙[12]的下層，管口裝有管端平流罩[5]，導(dǎo)流管[4]也可倒頭裝在分隔板[3]的左側(cè)，分隔板[3]的底部有逆流排污孔[3-2]。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的承壓太陽能熱水器漸進(jìn)式熱水箱，其特征在于分隔板[3]底部的逆流排污孔[3-2]的左側(cè)上方固定有鉸接支座[3-5]，并裝有一懸掛的單向閥板[3-3]，鉸接孔中穿入有一圓銷[3-4]。
專利摘要一種承壓太陽能熱水器漸進(jìn)式熱水箱，其特征是在長徑比較大的熱水箱中裝入多個(n)分隔板，每個分隔板上都設(shè)有平衡孔、導(dǎo)流管和逆流排污孔，分隔板將熱水箱分隔成進(jìn)水艙一個、熱水艙n－1個和尾艙一個，使水流循序漸進(jìn)的由一端進(jìn)水流向另一端出熱水，這新構(gòu)造構(gòu)成的新水流方式，使冷熱水的界面縮小為現(xiàn)有技術(shù)的1/(n+1)，冷熱相摻混的現(xiàn)象只發(fā)生在很小的范圍內(nèi)，熱水的可利用率達(dá)到85％以上，使承壓太陽能熱水器的應(yīng)用價值大大提高。
文檔編號F24J2/46GK2531320SQ01245278
公開日2003年1月15日 申請日期2001年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月9日
發(fā)明者范朝洪, 韓紹文 申請人:無錫光芒太陽能科技有限公司