CN208042539U - 新型承压式太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了新型承压式太阳能热水器，包括水箱、真空太阳集热管、支架、上水管路和下水管路，真空太阳集热管插入到水箱内胆与外壳间的保温层中，在内胆上开有与真空太阳集热管同轴线的下部插孔和上部插孔，在真空太阳集热管内设有两端封闭的传热管，所述传热管的一端深入到真空太阳集热管内腔的底部，传热管的另一端贯穿插入到内胆的下部插孔和上部插孔中，真空太阳集热管内壁和传热管外壁间设有铝翅片，所述传热管上插入到内胆内腔的部分设有多个对流孔，这种承压式太阳能热水器结构简单，热效率高，洗浴舒适，成本低，具有良好的推广应用前景。

Description

新型承压式太阳能热水器

技术领域

本实用新型涉及太阳能热利用领域，特别是一种封闭式太阳能热水器。

背景技术

太阳能热水器越来越多地被应用于居民住宅、别墅、酒店等众多领域，现有的家用太阳能热水器分封闭式和敞开式两种。敞开式是目前普遍采用的一种，结构一般包括水箱、支架和直接插入到水箱内胆中的一排全玻璃真空太阳集热管，这种太阳能热水器热效率较高，成本低廉，应用较为广泛，但这种太阳能热水器一般安装在建筑的顶部，出水口的压力取决于水箱与淋浴器之间的高低水位差，热水出水压力小，洗浴的舒适度不佳。

封闭式太阳能热水器又叫承压式太阳能热水器，可克服敞开式的安装位置受限和出水压力小的缺陷，一般它与自来水源始终保持相通，在热水出口关闭时，整个系统要承受大的压力。目前市面上所销售的承压式太阳能热水器一般为分体双回路结构，水箱内部一般设置换热部件，如换热夹套或盘管，集热器不直接走水，而是内设金属流道管，内有换热介质，水箱内胆板材厚度一般是敞开式水箱的3倍以上，整个系统的热效率较低，且制造工艺复杂，成本较高。现有的承压式太阳能热水器的集热循环管路上一般设有膨胀罐，膨胀罐应一年检查一次其预充压力，如果发现压力下降应及时补气，使用及维护成本较高。因此，急需设计一种结构紧凑，热效率高，无需维护，制造成本低的承压式太阳能热水器。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑，热效率高，制造成本低，使用方便的承压式太阳能热水器。

为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案为：新型承压式太阳能热水器，包括水箱、真空太阳集热管、支架、上水管路和下水管路，真空太阳集热管插入到水箱内胆与外壳间的保温层中，在内胆上开有与真空太阳集热管同轴线的下部插孔和上部插孔，在真空太阳集热管内设有两端封闭的传热管，所述传热管的一端深入到真空太阳集热管内腔的底部，传热管的另一端贯穿插入到内胆的下部插孔和上部插孔中，传热管的端部可以焊接密封，也可以先放入填料，后缩口，然后通过压力挤压密封，真空太阳集热管内壁和传热管外壁间设有铝翅片，所述传热管上插入到内胆内腔的部分设有多个对流孔，传热管与内胆的插孔之间采用密封圈密封。

优选的，所述传热管的内腔中设有隔板，隔板将传热管内腔沿轴线方向平均分为上腔层和下腔层，上腔层和下腔层在传热管的两端相连通，连通段的长度均不小于50㎜，在内胆内腔中且处于连通段区域和隔板上方的传热管壁上设有多个上对流孔，在内胆内腔中且位于隔板下方的传热管壁上设有多个下对流孔，上对流孔的位置高于下对流孔。

优选的，所述传热管材质为不锈钢、铝合金或玻璃。

优选的，所述传热管上位于真空太阳集热管管口的位置设有限位挡圈。

优选的，所述真空太阳集热管管口设有堵塞。

本实用新型的有益效果是：

1.传热管的一端深入到真空太阳集热管内腔的底部，另一端贯穿插入到内胆中，传热管上插入到内胆中的部分设有多个对流孔，内胆中的水通过对流孔，进入到传热管中，真空太阳集热管的热量通过铝翼片传递给传热管，传热管中的水不断被加热，根据自然循环原理，热水往上走，冷水下沉，形成对流传热作用，加上传热管的热传导作用，不断加热内胆中的水；

2.传热管两端封闭，贯穿插入到内胆的下部插孔和上部插孔中，内胆的压力作用在传热管的两端，两端的受力面相等，轴向的压力互相抵消，避免了被内胆的压力挤出，可承受较高压力；

3.传热管的内腔中设有隔板，隔板将传热管内腔沿轴线方向平均分为上腔层和下腔层，上腔层和下腔层在传热管的两端相连通，上对流孔的位置较高，热虹吸作用下，传热管中温度较高的水从上对流孔涌出，内胆中温度较低的水进入下对流孔，多个换热管的共同作用下，内胆中的水形成一个紊流状态，真空太阳集热管的热量被迅速传递到内胆的水中，传热高效，升温快；

4.传热管材质可以为不锈钢、铝合金或玻璃，当采用铝合金时，铝合金管可以采用挤压成型工艺，隔板可以同时成型，生产效率高，传热性能好，成本低，采用玻璃管时，方便焊接密封，耐腐蚀，可适应于水质较差的地区；

5.传热管上处于真空太阳集热管管口的位置设有限位挡圈，便于定位和拔插，真空太阳集热管管口设有堵塞防止热量散失和水汽的进入。

附图说明

图1是本实用新型新型承压式太阳能热水器的结构示意图。

图2是本实用新型新型承压式太阳能热水器剖面结构示意图。

图中，1：水箱；2：支架；3：真空太阳集热管；4：内胆；5：传热管；6：隔板；7：上腔层；8：上部插孔；9：上对流孔；10：下腔层；11:下对流孔；12: 下部插孔；13：限位挡圈；14：堵塞；15：铝翅片。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1和图2所示，新型承压式太阳能热水器，包括水箱1、真空太阳集热管3、支架2、上水管路和下水管路，真空太阳集热管3插入到水箱1的内胆4与外壳间的保温层中，在内胆4上开有与真空太阳集热管3同轴线的下部插孔12和上部插孔8，在真空太阳集热管3内设有两端封闭的传热管5，所述传热管5的一端深入到真空太阳集热管3内腔的底部，传热管5的另一端贯穿插入到内胆4的下部插孔11和上部插孔8中，真空太阳集热管3内壁和传热管5外壁间设有铝翅片15，所述传热管5上插入到内胆4内腔的部分设有多个对流孔，传热管5与内胆4的插孔之间采用密封圈密封。

进一步地，所述传热管5的内腔中设有隔板6，隔板6将传热管5内腔沿轴线方向平均分为上腔层7和下腔层10，上腔层7和下腔层10在传热管5的两端相连通，连通段的长度均不小于50㎜，在内胆4内腔中且处于连通段区域和隔板6上方的传热管壁上设有多个上对流孔9，上对流孔9都分布于内胆4内腔的上半部空间，在内胆4内腔中且位于隔板6下方的传热管壁上设有多个下对流孔11，上对流孔9的位置高于下对流孔11。热虹吸作用下，传热管5中温度较高的水从上对流孔9涌出，内胆中温度较低的水进入下对流孔11，多个换热管5的共同作用下，内胆4中的水形成一个紊流状态，真空太阳集热管3的热量被迅速传递到内胆4的水中。

进一步地，所述传热管5材质为不锈钢、铝合金或玻璃。当采用铝合金时，铝合金管可以采用挤压成型工艺，隔板6可以同时成型，生产效率高，传热性能好。采用不锈钢和铝合金材料时，传热管5的端部放入硅胶塞后，接着进行缩口，然后加压使得硅胶塞与缩口处密封，在正常使用中，因为内胆4的压力会传递到传热管5的两端的硅胶塞，使得硅胶塞与缩口部位紧密接触，密封可靠。采用玻璃管时，两端焊接密封。

进一步地，所述传热管5上位于真空太阳集热管3管口的位置设有限位挡圈13，限位挡圈13的外径大于密封圈的最大直径，且小于真空太阳集热管3的外径。

进一步地，所述真空太阳集热管3管口设有堵塞14，堵塞14的外径与真空太阳集热管3的内壁紧密接触，堵塞14的内径与传热管5的外壁紧密接触，防止热量散失。

Claims (5)

1.新型承压式太阳能热水器，包括水箱、真空太阳集热管、支架、上水管路和下水管路，其特征是：真空太阳集热管插入到水箱内胆与外壳间的保温层中，在内胆上开有与真空太阳集热管同轴线的下部插孔和上部插孔，在真空太阳集热管内设有两端封闭的传热管，所述传热管的一端深入到真空太阳集热管内腔的底部，传热管的另一端贯穿插入到内胆的下部插孔和上部插孔中，真空太阳集热管内壁和传热管外壁间设有铝翅片，所述传热管上插入到内胆内腔的部分设有多个对流孔，传热管与内胆的插孔之间采用密封圈密封。

2.根据权利要求1所述的新型承压式太阳能热水器，其特征是：所述传热管的内腔中设有隔板，隔板将传热管内腔沿轴线方向平均分为上腔层和下腔层，上腔层和下腔层在传热管的两端相连通，连通段的长度均不小于50㎜，在内胆内腔中且处于连通段区域和隔板上方的传热管壁上设有多个上对流孔，在内胆内腔中且位于隔板下方的传热管壁上设有多个下对流孔，上对流孔的位置高于下对流孔。

3.根据权利要求1或2所述的新型承压式太阳能热水器，其特征是：所述传热管材质为不锈钢、铝合金或玻璃。

4.根据权利要求1或2所述的新型承压式太阳能热水器，其特征是：所述传热管上位于真空太阳集热管管口的位置设有限位挡圈。

5.根据权利要求1或2所述的新型承压式太阳能热水器，其特征是：所述真空太阳集热管管口设有堵塞。