一种非承压太阳能热水器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种非承压太阳能热水器，属于太阳能应用技术领域。该热水器包括具有储水腔和换热腔的水箱，所述储水腔与水源相通，所述换热腔与太阳能集热器连通，所述储水腔与换热腔形成热交换结构，所述储水腔与大气相通，所述换热腔通过所述储水腔上部设有的端口与储水腔连通。本实用新型专利技术由于换热腔与出水腔连通的位置处在储水腔上部，所以储水腔内的水垢不会沉积进入到集热器内；又因换热腔能够储水，所以当储水箱内的水用完时，不会导致集热器内缺水。此外，由于冷水通过换热器上部逐渐进入集热循环系统，与集热循环系统内剩余的水进行混合，因此不会直接冲击集热器，避免了真空管受冷热冲击而炸管。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能热水器，尤其是一种非承压太阳能热水器，属于太阳能应用

技术介绍
据申请人了解，现有的太阳能热水器根据水箱是否承受压力分为承压和非承压两种承压太阳能热水器的集热器设有专门的补液装置，与储水箱内的水不连通，不会因为储水箱内的水结垢而沉积在集热器内。而非承压太阳能热水器由于集热器真空管安装在水箱底部，真空管与储水箱直接连通，所以水箱内的杂质水垢等会沉积在真空管内。使用一段时间后，真空管内会因大量结垢而导致热水器的加热升温性能明显下降，同时真空管内的水垢无法排出还会污染水箱内洗浴用水。此外，由于非承压太阳能热水器的集热器与储水箱连通，所以集热器无需专门设置补液装置，直接通过储水箱内的水进行补液，但储水箱内的水用完时会导致集热器缺水，而集热器缺水时如果直接补水，很容易因冷热冲击导致真空管集热器炸裂。中国技术专利ZL201020164069. 5 “非承压式太阳能热水器”公开了一种非承压太阳能热水器的防垢设计，通过在每根真空管内插入一端封闭的玻璃管，该玻璃管另一端开口并延伸入储水箱上部，储水箱内的水与该玻璃管连通但不直接接触真空管，这样虽然可以在一定程度上解决水垢沉积、补水炸管及储水箱为集热器补水的问题，但由于需要在每根真空管内插入玻璃管，因此安装不便、成本较高，且通过玻璃管与储水箱内的水进行换热效率较低。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述现有技术存在的缺点，提出一种不仅可以有效避免结垢、无需另设补水装置，而且安装方便、换热效率高的非承压太阳能热水器。为了达到以上目的，本技术非承压太阳能热水器的技术方案为包括具有储水腔和换热腔的水箱，所述储水腔与水源相通，所述换热腔与太阳能集热器连通，所述储水腔与换热腔形成热交换结构，其改进之处在于所述储水腔与大气相通，所述换热腔通过所述储水腔上部设有的端口与储水腔连通。本技术由于换热腔与出水腔连通的位置处在储水腔上部，所以储水腔内的水垢不会沉积进入到集热器内；又因换热腔能够储水，所以当储水箱内的水用完时，不会导致集热器内缺水。此外，由于冷水通过换热器上部逐渐进入集热循环系统，与集热循环系统内剩余的水进行混合，因此不会直接冲击集热器，避免了真空管受冷热冲击而炸管。由此可见，本技术通过合理的改进设计，具有突出的实质性特点和显著的进步。本技术的各种进一步细化设计如下1、所述换热腔设有延伸至所述储水腔上部的管路，所述端口为所述管路的出口。 与ZL201020164069.5相比，在具有同样防结垢、免炸管有益效果的同时，该细化设计由于省去了在真空管内插入玻璃管，因此结构简化，换热效果好。2、所述储水腔与换热腔共面，所述端口为设于共面壁上的通孔。该细化设计可以通过简单改造，将现有技术的承压式太阳能热水器变为具有防结垢、免炸管功能的非承压太阳能热水器。3、所述水箱为圆柱形，所述水箱轴向设有将所述水箱内部分隔为储水腔和换热腔的隔板。该细化设计使得换热腔内置于水箱之中，不仅具有良好的集成性，而且保温效果理术g；ο4、所述储水腔为圆柱形，所述换热腔设置在所述储水腔圆周外部。该细化设计工艺性良好，两腔的换热面积较大。5、所述端口低于所述储水腔最高预定水位。这样，储水腔进水过程中可以自动通过换热腔对集热管补水。以下结合附图对本技术作进一步的说明。附图说明图1为本技术实施例一的结构示意图。图2为图1的侧视图。图3为本技术实施例二的结构示意图。图4为图3的局部放大图。图5为本技术实施例三的结构示意图。具体实施方式实施例一本实施例的非承压太阳能热水器如图1和图2所示，包括具有储水腔1-1和换热腔1-2的水箱1。水箱1为圆柱形，轴向设有隔板将水箱内部分隔为储水腔1-1和换热腔 1-2。储水腔1-1位于水箱的上部，与水源及大气相通，换热腔1-2位于水箱的下部，与太阳能集热器2连通。换热腔1-2与储水腔1-1之间的隔板使两腔中的水可以热交换，因而形成热交换结构。换热腔1-2通过储水腔1-1上部设有的端口 1-3与储水腔1-1连通。实际上，换热腔1-2设有延伸至储水腔1-1上部的管路，端口 1-3为该管路(即补液管)的出口， 端口 1-3低于储水腔1-1最高预定水位，这样储水腔进水过程中可以自动通过换热腔对集热管补水，既有效防止集热管结垢，又可避免炸管。本实施例的非承压太阳能热水器工作时真空集热管吸收太阳光后，把能量传导给真空集热管内的水一真空集热管内的水通过对流由底部上升至换热腔内一换热腔内的水通过间壁换热加热储热水箱内的水一换热腔内热水能量替换后，变成冷水通过对流方式下沉至真空管底部完成一个工作循环。集热器受热膨胀后，多余的少量热交换水通过补液管进入储热水箱，当集热器采集不到太阳光后集热器内的热交换水将冷却，储热水箱内的水将通过补液管为换热系统补充少量的换热水。与现有技术相比，本实施例通过切实可行的改进，将换热腔与非承压储水腔合理结合起来，通过换热腔与集热器构成集热循环系统，再通过换热腔加热储水腔内的水，从而使储水箱内的水垢不会沉积到集热器内，妥善解决了真空管内结垢的问题，保证了集热器的换热效率。同时，将换热腔与储水腔上部连通，使储水腔与大气连通，所以集热循环系统受热时膨胀的水可直接流入水箱；当集热循环系统内的水量减少时，若储水箱内的水位高于换热腔与储水腔上部连通的位置，储水箱内的水可直接补入集热循环系统，若储水箱内的水位低于换热腔与储水腔上部连通的位置，可在用户下次上水时对集热循环系统进行补水。由于换热腔与出水腔连通的位置处在储水腔上部，所以储水腔内的水垢不会沉积进入到集热器内；又因换热腔能够储水，所以当储水箱内的水用完时，不会导致集热器内缺水， 即使集热循环系统内水量减少进行补水时，冷水通过换热器上部逐渐进入集热循环系统， 与集热循环系统内剩余的水进行混合，不会直接冲击集热器，避免真空管受冷热冲击而炸管。实施例二本实施例的非承压太阳能热水器如图3和图4所示，水箱1也呈水平安置的圆柱形。与实施例一不同的是，储水腔1-1和换热腔1-2通过水箱轴向一端附近的圆弧共面壁 1-4隔开，该共面壁1-4形成可以使两腔中的水的热交换结构，且连通两腔的端口为设于共面壁上的通孔1-3。此外，太阳能集热器2通过循环管路2-1、2-2与换热腔连通，而不是通过集热管直接连通。实施例三本实施例的非承压太阳能热水器如图3所示，基本结构与实施例一类同，不同的是，储水腔1-1为圆柱形，换热腔1-2固定在储水腔1-1的底侧，并沿圆周外部的补液管通过端口 1-3与储水腔1-1连通。上述两实施例的作用原理以及优点不难从实施例一类推，不另详述。除上述实施例外，本技术还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本技术要求的保护范围。权利要求1.一种非承压太阳能热水器，包括具有储水腔和换热腔的水箱，所述储水腔与水源相通，所述换热腔与太阳能集热器连通，所述储水腔与换热腔形成热交换结构，其特征在于 所述储水腔与大气相通，所述换热腔通过所述储水腔上部设有的端口与储水腔连通。2.根据权利要求1所述的非承压太阳能热水器，其特征在于所述换热腔设有延伸至所述储水腔上部的管路，所述端口为所述管路的出口。3.根据权利要求1所述的非承压太阳能热水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：敖凯平，陆峰，支予生，庞振中，
申请(专利权)人：艾欧史密斯中国热水器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：