專利名稱：太陽能熱水器防腐防過熱承壓水箱的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于太陽能熱利用領域，涉及太陽能熱水器承壓應用技術，尤其涉及具有防腐、防過熱功能的太陽能熱水器水箱。
背景技術：
目前，市售太陽能熱水器的水箱主要有承壓型和非承壓型兩大類，非承壓水箱中的水與大氣相通，易滋生不利于健康的雜質，且洗浴舒適度差。承壓水箱內的水質清潔，有自來水的地區都可安裝，使用方便，舒適度好。現有的承壓水箱多采用承壓盤管水箱和水中放置換熱膽的方式，承壓盤管水箱通過內置于集熱水箱內的盤管來換熱，集熱水箱中的水不實際應用，只負責收集通過太陽能真空集熱管得到的太陽能。這種水箱通常體積過大，水箱盤管易腐蝕、結垢嚴重，影響換熱性能，使用壽命較短。還有的承壓盤管水箱通過盤管換熱來加熱水箱中的使用水，這種方式集熱環路閉式運行，在輻照較好的情況下很容易過熱，造成系統不能正常運行，安全可靠性差。水中放置換熱膽的水箱，使用時也是承壓運行，但在工作時，集熱環路可能會出現過熱情況，換熱膽有被擠扁的危險。因此，急需研發一種防腐、防過熱、安全可靠的太陽能熱水器專用水箱。
實用新型內容為解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種太陽能熱水器防腐防過熱承壓水箱，采用外置開放式間接換熱方式，此種水箱結構設計合理，生產制造容易，極大地突破了生產加工水平的限制，且水箱成本相對較低，安全可靠，耐腐、耐熱，長期運行性能穩定，性價比高。為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案—種太陽能熱水器防腐防過熱承壓水箱，包括換熱夾套、搪瓷內膽和外殼，外殼上設置有進水管和出水管，進水管和出水管與搪瓷內膽連通，外殼的兩端分別安裝有左、右封蓋，其特征是搪瓷內膽的外壁上布置有換熱夾套，換熱夾套由不銹鋼板制成，換熱夾套的內壁面為圓弧面，換熱夾套的內壁面通過導熱性良好的界面材料與搪瓷內膽的外壁面緊密貼合在一起，換熱夾套的外壁面開有用于插接真空集熱管的安裝孔，安裝孔與換熱夾套的內腔連通，換熱夾套上開有進液口、溢流口、排汽口 ；溢流口的位置高于進液口，排汽口的位置高于溢流口。所述換熱夾套為扇形，其內壁面的圓弧角度大于15度小于360度，在搪瓷內膽和換熱夾套的外圍填充有保溫材料。所述換熱夾套為圓筒形，其內壁面的圓弧角度為360度，在換熱夾套的外圍填充有保溫材料。所述界面材料具有可壓縮性，被擠壓在換熱夾套和搪瓷內膽之間，界面材料布滿換熱夾套內壁面。所述搪瓷內膽由基材和搪瓷層組成，基材由低碳鋼材料制成，搪瓷層敷設在搪瓷內膽的內壁上。所述換熱夾套與搪瓷內膽的相對位置為換熱夾套扇形截面的對稱中心線與搪瓷內膽圓截面的水平中心線重合。所述換熱夾套與搪瓷內膽的相對位置為換熱夾套扇形截面的對稱中心線與搪瓷內膽圓截面的水平中心線的夾角范圍是大于0度，小于90度。本實用新型有以下優點換熱夾套是由不銹鋼材料制成，貼合于搪瓷內膽上。換熱夾套內傳熱工質不與搪瓷內膽內部熱水直接接觸，且由于其開放式運行，內部沒有壓力，不會出現過高溫，因此很難被腐蝕。目前，現有搪瓷技術成熟可靠，本承壓水箱采用搪瓷內膽，性能穩定，耐腐蝕性強。換熱夾套和搪瓷內膽通過可壓縮的且具有高效導熱性能的界面材料實現緊密貼合，其生產工藝簡單，制作方便。由于換熱方式是開放間接式的，傳熱工質依靠自然循環流動進行熱量傳遞，當水箱內水溫較高時，換熱夾套內將逐漸出現熱量堆積，傳熱工質自身溫度加速升高并出現汽化，汽化態的傳熱工質再通過排汽管排放掉，結果是水箱不會出現過熱現象。 本產品可制作成太陽能緊湊式承壓熱水器，在環境條件及集熱面積一致的情況下，其熱性能超過其它 類太陽能緊湊式承壓熱水器。良好的防腐防過熱性能使熱水器壽命得到保證， 性價比高。
圖1是本實用新型實施例一的結構示意圖。圖2是圖1的正視圖。圖3是圖2的分解圖。圖4是圖2的A-A剖視圖。圖5是圖4中換熱夾套的扇形角度示意圖。圖6是圖4的B-B剖視圖。圖7是外殼、搪瓷內膽、換熱夾套裝配結構示意圖。圖8是換熱夾套外形示意圖。圖9是圖8的后視圖。圖10是換熱夾套位于搪瓷內膽側下方的示意圖。圖11是換熱夾套位于搪瓷內膽側上方的示意圖。圖12是本實用新型實施例二的結構示意圖。
具體實施方式
圖中標號1外殼2搪瓷內膽3進水管4出水管5左封蓋6右封蓋7換熱夾套8頂面9底面10左端面11右端面12內壁面13外壁面14安裝孔15進液口16溢流口[0033]17排汽口 18界面材料 19保溫材料20圓孔21進液管 22溢流管 23排汽管實施例一請參照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7，本實用新型是一種
太陽能熱水器防腐防過熱承壓水箱，包括外殼1、搪瓷內膽2，外殼1上設置有進水管3和出水管4，進水管3和出水管4與搪瓷內膽2連通，外殼1的左、右兩端分別安裝有左、右封蓋5、6。通過進水管3 可以向搪瓷內膽2補入冷水。搪瓷內膽2的外壁上布置有換熱夾套7，請參照圖5，本實施例中，換熱夾套7是扇形，其內端面的圓弧角度Angl為大于15度，小于360度。請參照圖8、圖9，換熱夾套7的頂面8、底面9、左端面10、右端面11、內壁面12、夕卜壁面13都由不銹鋼板制成，內壁面12為圓弧面，內壁面12通過界面材料18與搪瓷內膽2 貼合在一起，界面材料18可以是導熱膠片，換熱夾套7的外壁面13的一端開有一排插接太陽能真空集熱管的安裝孔14，安裝孔14與換熱夾套7的內腔連通。換熱夾套7的端面上開有進液口 15、溢流口 16、排汽口 17，溢流口 16的位置高于進液口 15，排汽口 17的位置高于溢流口 16，進液口 15、溢流口 16、排汽口 17可以設置在左端面10上，也可以設置在右端面11上。進液口 15、溢流口 16、排汽口 17上分別安裝有進液管21、溢流管22、排汽管23，進液管21、溢流管22、排汽管23由其所在端面對應的左封蓋5或右封蓋6伸出，也可以從外殼1下部或后部伸出。搪瓷內膽2和換熱夾套7的外圍填充有保溫材料19。請參照圖10、圖11，換熱夾套7與搪瓷內膽2的相對位置由換熱夾套7扇形截面的對稱中心線Ll與搪瓷內膽2圓截面的水平中心線L2的夾角Ang2決定，該夾角Ang2大于0度小于90度，即Ang2的角度為0-90度。換熱夾套7與搪瓷內膽2的相對位置也可以是換熱夾套7扇形截面的對稱中心線 Ll與搪瓷內膽2圓截面的水平中心線L2重合。即Ll與L2夾角為0度。換熱夾套7可以位于搪瓷內膽2的側下方如圖10所示，也可以是側上方如圖11 所示，以側下方為佳。請參照圖5，在優選的實施方案中，換熱夾套7內端面的圓弧角度Angl最佳范圍是 120度至150度。請參照圖10、圖11，換熱夾套7與搪瓷內膽2的最佳相對位置為換熱夾套扇形截面的對稱中心線Ll與搪瓷內膽2圓截面的水平中心線L2的夾角Ang2為15度到30度，這一位置能夠有效促進搪瓷內膽2內的水被加熱時作環狀流動狀態，提高換熱速率。換熱夾套7和搪瓷內膽2通過可壓縮的且具有高效導熱性能的界面材料18實現緊密貼合。界面材料18起到銜接兩壁面的作用，界面材料18可以是導熱膠片，界面材料18 為布狀，依順性好，具有高的可壓縮性、彈性、柔性，且具有良好的熱傳導率。界面材料的應用，使換熱夾套7內壁面和搪瓷內膽2外壁面之間不會出現縫隙，從而使換熱夾套7內壁面和搪瓷內膽2外壁面的緊密貼合成為可能，簡化了工藝，降低了生產成本，生產制造更加容易ο請參照圖2、圖3、圖4，外殼1上與安裝孔14對應的位置設置有圓孔20。使用時，太陽能真空集熱管插接在換熱夾套7的外壁面13的安裝孔14上，從進液口 15向換熱夾套 7內注入傳熱工質，傳熱工質的液位上升到溢流口 16的高度時，停止加注。加注后，換熱夾套7內的傳熱工質在重力作用下進入太陽能真空集熱管內部，當陽光照射到太陽能真空集熱管上時，傳熱工質溫度升高，真空管內的傳熱工質與換熱夾套7內傳熱工質產生密度差， 致使熱的傳熱工質在浮升力的作用下升到換熱夾套7內，再通過界面材料18來不斷加熱搪瓷內膽2中的水。用水時，自來水從進水管3頂入，將搪瓷內膽2中的熱水從出水管4頂出。換熱夾套7與搪瓷內膽2的換熱方式是開放間接式的，傳熱工質能夠自然循環流動，當水箱內水溫較高時，換熱夾套7內將逐漸出現熱量堆積，傳熱工質溫度加速升高并出現汽化，汽化態的傳熱工 質再通過排汽口 17排放掉，這樣，搪瓷內膽2不會出現過熱現象。 從而保證整個承壓水箱的安全，使得熱水器長期可靠穩定運行。實施例二 請參照圖12，換熱夾套7可以是圓筒形，即其內端面的圓弧角度為360度。在換熱夾套7的外圍填充有保溫材料19，界面材料18可以是導熱膠片，界面材料18具有可壓縮性，被擠壓在換熱夾套7和搪瓷內膽2之間，界面材料18布滿換熱夾套7的內壁面。搪瓷內膽2由基材和搪瓷層組成，基材由低碳鋼材料制成，搪瓷層敷設在搪瓷內膽2的內壁上。
權利要求1.一種太陽能熱水器防腐防過熱承壓水箱，包括換熱夾套、搪瓷內膽和外殼，外殼上設置有進水管和出水管，進水管和出水管與搪瓷內膽連通，外殼的兩端分別安裝有左、右封蓋，其特征是搪瓷內膽的外壁上布置有換熱夾套，換熱夾套由不銹鋼板制成，換熱夾套的內壁面為圓弧面，換熱夾套的內壁面通過導熱性良好的界面材料與搪瓷內膽的外壁面緊密貼合在一起，換熱夾套的外壁面開有用于插接真空集熱管的安裝孔，安裝孔與換熱夾套的內腔連通，換熱夾套上開有進液口、溢流口、排汽口 ；溢流口的位置高于進液口，排汽口的位置高于溢流口。
2.如權利要求1所述的太陽能熱水器防腐防過熱承壓水箱，其特征是所述換熱夾套為扇形，其內壁面的圓弧角度大于15度小于360度，在搪瓷內膽和換熱夾套的外圍填充有保溫材料。
3.如權利要求1所述的太陽能熱水器防腐防過熱承壓水箱，其特征是所述換熱夾套為圓筒形，其內壁面的圓弧角度為360度，在換熱夾套的外圍填充有保溫材料。
4.如權利要求1所述的太陽能熱水器防腐防過熱承壓水箱，其特征是所述界面材料具有可壓縮性，被擠壓在換熱夾套和搪瓷內膽之間，界面材料布滿換熱夾套內壁面。
5.如權利要求1所述的太陽能熱水器防腐防過熱承壓水箱，其特征是所述搪瓷內膽由基材和搪瓷層組成，基材由低碳鋼材料制成，搪瓷層敷設在搪瓷內膽的內壁上。
6.如權利要求2所述的太陽能熱水器防腐防過熱承壓水箱，其特征是所述換熱夾套與搪瓷內膽的相對位置為換熱夾套扇形截面的對稱中心線與搪瓷內膽圓截面的水平中心線重合。
7.如權利要求2所述的太陽能熱水器防腐防過熱承壓水箱，其特征是所述換熱夾套與搪瓷內膽的相對位置為換熱夾套扇形截面的對稱中心線與搪瓷內膽圓截面的水平中心線的夾角范圍是大于0度，小于90度。
專利摘要一種太陽能熱水器防腐防過熱承壓水箱，包括換熱夾套、搪瓷內膽和外殼，外殼上設置有進水管和出水管，進水管和出水管與搪瓷內膽連通，外殼的兩端分別安裝有左、右封蓋，搪瓷內膽的外壁上布置有換熱夾套，換熱夾套由不銹鋼板制成，換熱夾套的內壁面為圓弧面，換熱夾套的內壁面通過導熱性良好的界面材料與搪瓷內膽的外壁面緊密貼合在一起，換熱夾套的外壁面開有用于插接真空集熱管的安裝孔，安裝孔與換熱夾套的內腔連通，換熱夾套上開有進液口、溢流口、排汽口；溢流口的位置高于進液口，排汽口的位置高于溢流口。本承壓水箱采用外置開放式間接換熱方式，結構設計合理，生產加工容易，成本低，性價比高，使用周期長。
文檔編號F24J2/46GK201954796SQ201020694399
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者孫傳玲 申請人:孫傳玲