專利名稱：一種非承壓太陽能熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能熱水器，尤其是一種非承壓太陽能熱水器，屬于太陽能應用技術領域。
背景技術：
據申請人了解，現有的太陽能熱水器根據水箱是否承受壓力分為承壓和非承壓兩種承壓太陽能熱水器的集熱器設有專門的補液裝置，與儲水箱內的水不連通，不會因為儲水箱內的水結垢而沉積在集熱器內。而非承壓太陽能熱水器由于集熱器真空管安裝在水箱底部，真空管與儲水箱直接連通，所以水箱內的雜質水垢等會沉積在真空管內。使用一段時間后，真空管內會因大量結垢而導致熱水器的加熱升溫性能明顯下降，同時真空管內的水垢無法排出還會污染水箱內洗浴用水。此外，由于非承壓太陽能熱水器的集熱器與儲水箱連通，所以集熱器無需專門設置補液裝置，直接通過儲水箱內的水進行補液，但儲水箱內的水用完時會導致集熱器缺水，而集熱器缺水時如果直接補水，很容易因冷熱沖擊導致真空管集熱器炸裂。中國實用新型專利ZL201020164069. 5 “非承壓式太陽能熱水器”公開了一種非承壓太陽能熱水器的防垢設計，通過在每根真空管內插入一端封閉的玻璃管，該玻璃管另一端開口并延伸入儲水箱上部，儲水箱內的水與該玻璃管連通但不直接接觸真空管，這樣雖然可以在一定程度上解決水垢沉積、補水炸管及儲水箱為集熱器補水的問題，但由于需要在每根真空管內插入玻璃管，因此安裝不便、成本較高，且通過玻璃管與儲水箱內的水進行換熱效率較低。
實用新型內容本實用新型的目的在于針對上述現有技術存在的缺點，提出一種不僅可以有效避免結垢、無需另設補水裝置，而且安裝方便、換熱效率高的非承壓太陽能熱水器。為了達到以上目的，本實用新型非承壓太陽能熱水器的技術方案為包括具有儲水腔和換熱腔的水箱，所述儲水腔與水源相通，所述換熱腔與太陽能集熱器連通，所述儲水腔與換熱腔形成熱交換結構，其改進之處在于所述儲水腔與大氣相通，所述換熱腔通過所述儲水腔上部設有的端口與儲水腔連通。本實用新型由于換熱腔與出水腔連通的位置處在儲水腔上部，所以儲水腔內的水垢不會沉積進入到集熱器內；又因換熱腔能夠儲水，所以當儲水箱內的水用完時，不會導致集熱器內缺水。此外，由于冷水通過換熱器上部逐漸進入集熱循環系統，與集熱循環系統內剩余的水進行混合，因此不會直接沖擊集熱器，避免了真空管受冷熱沖擊而炸管。由此可見，本實用新型通過合理的改進設計，具有突出的實質性特點和顯著的進步。本實用新型的各種進一步細化設計如下1、所述換熱腔設有延伸至所述儲水腔上部的管路，所述端口為所述管路的出口。 與ZL201020164069.5相比，在具有同樣防結垢、免炸管有益效果的同時，該細化設計由于省去了在真空管內插入玻璃管，因此結構簡化，換熱效果好。2、所述儲水腔與換熱腔共面，所述端口為設于共面壁上的通孔。該細化設計可以通過簡單改造，將現有技術的承壓式太陽能熱水器變為具有防結垢、免炸管功能的非承壓太陽能熱水器。3、所述水箱為圓柱形，所述水箱軸向設有將所述水箱內部分隔為儲水腔和換熱腔的隔板。該細化設計使得換熱腔內置于水箱之中，不僅具有良好的集成性，而且保溫效果理
術g
；ο4、所述儲水腔為圓柱形，所述換熱腔設置在所述儲水腔圓周外部。該細化設計工藝性良好，兩腔的換熱面積較大。5、所述端口低于所述儲水腔最高預定水位。這樣，儲水腔進水過程中可以自動通過換熱腔對集熱管補水。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖。圖2為
圖1的側視圖。圖3為本實用新型實施例二的結構示意圖。圖4為圖3的局部放大圖。圖5為本實用新型實施例三的結構示意圖。
具體實施方式
實施例一本實施例的非承壓太陽能熱水器如
圖1和圖2所示，包括具有儲水腔1-1和換熱腔1-2的水箱1。水箱1為圓柱形，軸向設有隔板將水箱內部分隔為儲水腔1-1和換熱腔 1-2。儲水腔1-1位于水箱的上部，與水源及大氣相通，換熱腔1-2位于水箱的下部，與太陽能集熱器2連通。換熱腔1-2與儲水腔1-1之間的隔板使兩腔中的水可以熱交換，因而形成熱交換結構。換熱腔1-2通過儲水腔1-1上部設有的端口 1-3與儲水腔1-1連通。實際上，換熱腔1-2設有延伸至儲水腔1-1上部的管路，端口 1-3為該管路(即補液管)的出口， 端口 1-3低于儲水腔1-1最高預定水位，這樣儲水腔進水過程中可以自動通過換熱腔對集熱管補水，既有效防止集熱管結垢，又可避免炸管。本實施例的非承壓太陽能熱水器工作時真空集熱管吸收太陽光后，把能量傳導給真空集熱管內的水一真空集熱管內的水通過對流由底部上升至換熱腔內一換熱腔內的水通過間壁換熱加熱儲熱水箱內的水一換熱腔內熱水能量替換后，變成冷水通過對流方式下沉至真空管底部完成一個工作循環。集熱器受熱膨脹后，多余的少量熱交換水通過補液管進入儲熱水箱，當集熱器采集不到太陽光后集熱器內的熱交換水將冷卻，儲熱水箱內的水將通過補液管為換熱系統補充少量的換熱水。與現有技術相比，本實施例通過切實可行的改進，將換熱腔與非承壓儲水腔合理結合起來，通過換熱腔與集熱器構成集熱循環系統，再通過換熱腔加熱儲水腔內的水，從而使儲水箱內的水垢不會沉積到集熱器內，妥善解決了真空管內結垢的問題，保證了集熱器的換熱效率。同時，將換熱腔與儲水腔上部連通，使儲水腔與大氣連通，所以集熱循環系統受熱時膨脹的水可直接流入水箱；當集熱循環系統內的水量減少時，若儲水箱內的水位高于換熱腔與儲水腔上部連通的位置，儲水箱內的水可直接補入集熱循環系統，若儲水箱內的水位低于換熱腔與儲水腔上部連通的位置，可在用戶下次上水時對集熱循環系統進行補水。由于換熱腔與出水腔連通的位置處在儲水腔上部，所以儲水腔內的水垢不會沉積進入到集熱器內；又因換熱腔能夠儲水，所以當儲水箱內的水用完時，不會導致集熱器內缺水， 即使集熱循環系統內水量減少進行補水時，冷水通過換熱器上部逐漸進入集熱循環系統， 與集熱循環系統內剩余的水進行混合，不會直接沖擊集熱器，避免真空管受冷熱沖擊而炸管。實施例二本實施例的非承壓太陽能熱水器如圖3和圖4所示，水箱1也呈水平安置的圓柱形。與實施例一不同的是，儲水腔1-1和換熱腔1-2通過水箱軸向一端附近的圓弧共面壁 1-4隔開，該共面壁1-4形成可以使兩腔中的水的熱交換結構，且連通兩腔的端口為設于共面壁上的通孔1-3。此外，太陽能集熱器2通過循環管路2-1、2-2與換熱腔連通，而不是通過集熱管直接連通。實施例三本實施例的非承壓太陽能熱水器如圖3所示，基本結構與實施例一類同，不同的是，儲水腔1-1為圓柱形，換熱腔1-2固定在儲水腔1-1的底側，并沿圓周外部的補液管通過端口 1-3與儲水腔1-1連通。上述兩實施例的作用原理以及優點不難從實施例一類推，不另詳述。除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
權利要求1.一種非承壓太陽能熱水器，包括具有儲水腔和換熱腔的水箱，所述儲水腔與水源相通，所述換熱腔與太陽能集熱器連通，所述儲水腔與換熱腔形成熱交換結構，其特征在于 所述儲水腔與大氣相通，所述換熱腔通過所述儲水腔上部設有的端口與儲水腔連通。
2.根據權利要求1所述的非承壓太陽能熱水器，其特征在于所述換熱腔設有延伸至所述儲水腔上部的管路，所述端口為所述管路的出口。
3.根據權利要求1所述的非承壓太陽能熱水器，其特征在于所述儲水腔與換熱腔共面，所述端口為設于共面的壁上的通孔。
4.根據權利要求1所述的非承壓太陽能熱水器，其特征在于所述水箱為圓柱形，所述水箱軸向設有將所述水箱內部分隔為儲水腔和換熱腔的隔板。
5.根據權利要求1所述的非承壓太陽能熱水器，其特征在于所述儲水腔為圓柱形，所述換熱腔設置在所述儲水腔圓周外部。
6.根據權利要求1所述的非承壓太陽能熱水器，其特征在于所述端口低于所述儲水腔最高預定水位。
專利摘要本實用新型涉及一種非承壓太陽能熱水器，屬于太陽能應用技術領域。該熱水器包括具有儲水腔和換熱腔的水箱，所述儲水腔與水源相通，所述換熱腔與太陽能集熱器連通，所述儲水腔與換熱腔形成熱交換結構，所述儲水腔與大氣相通，所述換熱腔通過所述儲水腔上部設有的端口與儲水腔連通。本實用新型由于換熱腔與出水腔連通的位置處在儲水腔上部，所以儲水腔內的水垢不會沉積進入到集熱器內；又因換熱腔能夠儲水，所以當儲水箱內的水用完時，不會導致集熱器內缺水。此外，由于冷水通過換熱器上部逐漸進入集熱循環系統，與集熱循環系統內剩余的水進行混合，因此不會直接沖擊集熱器，避免了真空管受冷熱沖擊而炸管。
文檔編號F24J2/05GK202281398SQ201120384739
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月10日 優先權日2011年10月10日
發明者龐振中, 支予生, 敖凱平, 陸峰 申請人:艾歐史密斯(中國)熱水器有限公司