專利名稱：一種防凍型高效太陽(yáng)能熱水器水箱的制作方法
一種防凍型高效太陽(yáng)能熱水器水箱 技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明涉及一種利用太陽(yáng)能將冷水加熱的太陽(yáng)能熱水器的水箱，特
別是一種能使輸水管全程排空的方式，保溫水箱及集熱管全排空方式的高效防凍太陽(yáng)能熱 水器水箱。
技術(shù)背景 現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器都是利用真空管或熱管吸收太陽(yáng)的熱量再傳導(dǎo)
到保溫水箱儲(chǔ)能，熱水的產(chǎn)量取決于集熱管的數(shù)量，實(shí)際輸出的熱水量由保溫水箱的容量
決定。存在的主要問題是真空管內(nèi)的熱水不能利用，也不能被排空，在冬季如遇到連續(xù)
數(shù)天陰天寒流，集熱管將會(huì)被凍破；輸水管道在不做電熱帶保護(hù)的情況下極易凍堵；現(xiàn)有
太陽(yáng)能熱水器，當(dāng)保溫水箱中的水被放盡后，真空管中存儲(chǔ)的少量水，通過幾天的暴曬而曬
干，而后造成真空管無水空曬，使真空管達(dá)到高溫狀態(tài)，此時(shí)，若用戶往保溫水箱中注水，水
流會(huì)沿著赤熱管壁流下，照成真空管管壁受熱不均而爆裂；太陽(yáng)能熱水器因其輸水管道需
外加電熱帶及保溫海綿保護(hù)，這樣以來即浪費(fèi)了電力能源，又影響了建筑物的美觀。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集熱管中的熱水可以利用，
也可以完全排空，輸水管道可完全排空而不需電輔助保溫，不爆管，不凍結(jié)的節(jié)能型高效太
陽(yáng)能熱水器. 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案是一種防凍型高效太陽(yáng)能熱水器水箱，包
括保溫水箱，水箱內(nèi)梳狀管道，導(dǎo)氣管，以及配套的數(shù)根集熱管，輸水管，排空電磁閥，混合
閥，集熱管與保溫水箱內(nèi)膽相貫通，水箱內(nèi)梳狀管道的水平管在水箱兩側(cè)有出口，分別可聯(lián)
接給氣裝置和輸水管道，水箱內(nèi)梳狀管道的豎直管有N條，它們的下開口都位于與水箱連
通的集熱管的開口處，其特征在于每根梳狀管的下開口上都可聯(lián)接一根細(xì)軟管至集熱管
底部，水箱內(nèi)水的注入及吸出都是在集熱管底部進(jìn)行，因此集熱管內(nèi)的熱水能被利用，并且
注水時(shí)自來水是從集熱管底部緩慢升起，所以不易爆管。若遇到數(shù)天陰天寒流，可通過向水
箱內(nèi)注入室溫自來水，置換出集熱管及保溫水箱內(nèi)的接近O度的冷水，從而使保溫水箱內(nèi)
溫度保持在20度左右，這樣不需要消耗電能，就能延長(zhǎng)太陽(yáng)能熱水器的抗凍天數(shù)。
該發(fā)明的工作原理是這樣的 夏季輸水管不需排空，排空電磁閥不需要工作。 1.注水打開上水閥門，自來水通過輸水管流經(jīng)水箱內(nèi)梳狀管道從集熱管底部緩 慢上升，同時(shí)保溫水箱內(nèi)部的空氣從排氣管排出，當(dāng)水位達(dá)到水滿位置時(shí)，關(guān)閉上水閥門， 此時(shí)保溫水箱及輸水管內(nèi)都充滿了水。
2.蓄熱集熱管吸收陽(yáng)光保溫水箱儲(chǔ)存熱量待用。 3.使用熱水打開混合閥后，輸水管中的水因重力自然排出，因虹吸作用熱水從 集熱管底部被吸出，流經(jīng)輸水管從混合閥流出，供用戶使用，空氣從排氣管進(jìn)入水箱維持氣 壓平衡，同時(shí)保溫水箱內(nèi)的水位下降。 4.熱水使用完畢當(dāng)熱水使用完畢后，打開上水閥門開始上水，當(dāng)水位達(dá)到水滿 位置時(shí)，關(guān)閉上水閥門。太陽(yáng)能熱水器注水完畢，吸收陽(yáng)光儲(chǔ)熱待用。 冬季注水完畢后或洗浴使用完畢后需要啟動(dòng)排空電磁閥，此時(shí)空氣進(jìn)入管道， 管道中虹吸作用遭到破壞，輸水管道的水在重力作用下自然排盡。若遇到連日寒流或者用戶長(zhǎng)期不用時(shí)，也可在不啟動(dòng)排空電磁閥的情況下，將保溫水箱及集熱管中的水全部排出。 這一功能是現(xiàn)有其它任何一種熱水器都無法實(shí)現(xiàn)。 1.輸水管排空當(dāng)保溫水箱、集熱管、輸水管都處于充滿水的狀態(tài)時(shí)，打開混合閥 的熱水開關(guān)后，啟動(dòng)排空電磁閥，電磁閥得電工作，空氣從電磁閥進(jìn)入管道，管道中的虹吸 現(xiàn)象被破壞，輸水管中的水因重力自然排出，輸水管中的水排盡后，關(guān)閉排空電磁閥，此時(shí) 保溫水箱充滿水，而輸水管中卻無水。 2.熱水器儲(chǔ)熱待用集熱管吸收陽(yáng)光保溫水箱儲(chǔ)存熱量待用，此時(shí)因輸水管中無 水，因而處于防凍狀態(tài)。 3.使用熱水當(dāng)需要使用熱水時(shí)，打開上水閥門開始上水?dāng)?shù)分鐘，使輸水管中充 滿自來水，然后關(guān)閉上水閥門，此時(shí)打開混合閥，因輸水管中自來水在重力作用下自然排 出，在輸水管中引起虹吸作用，熱水被虹吸吸出得到利用。而此時(shí)若將熱水用盡，則輸水管、 集熱管、保溫水箱都處于排空狀態(tài)，因而可抵御長(zhǎng)期寒流。 4.保溫水箱注水后啟動(dòng)排空電磁閥，打開混合閥的熱水開關(guān)，輸水管內(nèi)的水從 混合閥排出，輸水管排空，熱水器儲(chǔ)熱待用。 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，防凍不耗電能，使用安全，并可抵擋數(shù)月的連續(xù)寒流， 特別適合寒冷地區(qū)使用，住戶不用操心凍管、爆管及其它的日常維護(hù)，并且由于數(shù)根集熱管 里有熱水能得到利用，大大提高了太陽(yáng)能熱水器的功效，是典型的節(jié)能省心高效太陽(yáng)能熱 水器。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖 圖中l(wèi)-保溫水箱，2-集熱管，3-豎直管，4-水平管，5-排氣管，6-水汽隔板，7-排 空電磁閥，8-混合閥，12-細(xì)軟管，13-輸水管
圖2是水汽隔板結(jié)構(gòu)圖 圖中9-硬外圈，10-軟薄片，ll-十字切口。
圖3是水汽隔板切面圖
具體實(shí)施例方式如圖1所示一種排空式高效防凍太陽(yáng)能熱水器水箱，其關(guān)鍵部件 是水箱內(nèi)梳狀管道，可采用不銹鋼管連接而成，也可采用鋁塑管，或高溫?zé)崛芩芰弦越档统?本，豎直管(3)的下端應(yīng)該位于集熱管(2)的管口處，以便于安裝軟管(12)，若不安裝軟管 則結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，但并不影響排空效果，集熱管中的軟管(12)采用耐高溫塑料管，軟管(12) 與豎直管(3)的連接，可采用羅口結(jié)構(gòu)或內(nèi)扣結(jié)構(gòu)等多種方式，為防止熱蒸氣進(jìn)入輸水管 (13)及給氣管中，在水平管(4)的兩側(cè)管口處分別安裝一個(gè)圓形水汽隔板，水汽隔板(6)是 由硬外圈(9)及軟薄片(10)組成，軟薄片的中心做十字形切口，硬外圈(9)切面為半圓結(jié) 構(gòu)，其中圓弧面朝內(nèi)與軟薄片相連結(jié)；平的一面朝向外側(cè)面，當(dāng)放入管道中時(shí)能與管壁緊密 配合，水汽隔板(6)可采用一次成型的橡膠件，軟薄片不能影響水流通過，卻能有效阻擋熱 蒸氣的自然流通，起到在輸水管(13)及給氣管中無凝結(jié)水珠產(chǎn)生(輸水管中不斷產(chǎn)生的水 珠會(huì)結(jié)成不斷加厚的冰層，最終冰堵管道)，從而提高了輸水管道的抗凍能力。
圖4是用一根供氣管及供氣閥代替排空電磁閥的一種方案 圖中1-保溫水箱，2-集熱管，3-豎直管，4-水平管，5-排氣管，6_水汽隔板，8_混 合閥，12-細(xì)軟管，13-輸水管，14-供氣閥。 在圖4中用一根供氣管及供氣閥(14)，代替排空電磁閥(7)，打開閥門(14)空氣從供氣管進(jìn)入到水平管(4)中，管道中的虹吸現(xiàn)象被破壞，輸水管(13)中的水因重力自然 排出，水管中的水排盡后，關(guān)閉供氣閥。供氣閥(14)可經(jīng)供氣管安裝到房間里，以方便于用 戶操作。 作為本發(fā)明的完美，混合閥(8)的熱水口與輸水管(13)相連通；冷水口與自來水 管相連通，混合閥除用于調(diào)節(jié)出水溫度之外，還有配合排空電磁閥(3)對(duì)輸水管(13)進(jìn)行 排空的作用。
權(quán)利要求
一種防凍型高效太陽(yáng)能熱水器水箱，包括保溫水箱，水箱內(nèi)梳狀管道，排氣管，集熱管，排氣管集熱管與保溫水箱內(nèi)膽相貫通，其特征在于所述的水箱內(nèi)梳狀管道是由一根水平管和數(shù)根豎直管組成，其中水平管(4)與數(shù)根豎直管(3)在保溫水箱內(nèi)垂直連接，數(shù)根豎直管(3)的另一端口位于數(shù)根集熱管管口位置，且與集熱管根數(shù)相同，而水平管(4)的兩端與保溫水箱的兩內(nèi)側(cè)壁垂直連接，管口位于保溫水箱外部，在水平管(4)的兩端位于管口處分別裝有水汽隔板(6)，水平管(4)位于保溫水箱內(nèi)膽的最上部，并與水箱內(nèi)上壁平行。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種防凍型高效太陽(yáng)能熱水器水箱，其特征在于所述的水汽 隔板(6)是由硬外圈(9)及軟薄片(10)組成，軟薄片中心開有十字切口 (ll)，硬外圈(9) 切面為半圓結(jié)構(gòu)，其中圓弧面朝內(nèi)與軟薄片相連結(jié)；平的一面朝向外側(cè)面。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種防凍型高效太陽(yáng)能熱水器水箱，其特征在于所述的豎直管(3)的每個(gè)下端口都連接了一條細(xì)軟管(12)，細(xì)軟管的下端口位于集熱管的內(nèi)底部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防凍型高效太陽(yáng)能熱水器水箱，它包括保溫水箱，數(shù)根集熱管，水箱內(nèi)梳狀管道。當(dāng)梳狀管道的一端接排空電磁閥，另一端接輸水管時(shí)，很容易實(shí)現(xiàn)管道排空，保溫水箱上部還裝有一只水位水溫探頭，用來控制水箱內(nèi)水位高度。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)排空電磁閥后，輸水管道內(nèi)的虹吸被破壞，輸水管內(nèi)的水全部自然排出，整條管線全部處于排空狀態(tài)，絕不會(huì)發(fā)生凍堵現(xiàn)象。使用熱水時(shí)，利用虹吸原理自然排出熱水，同過配接軟管集熱管內(nèi)熱水也能被使用，出熱水量大，冬季不需要用電保溫，是一款節(jié)能型太陽(yáng)能熱水器。尤其適應(yīng)在寒冷的北方地區(qū)推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)F24J2/46GK101782281SQ20091013945
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者趙延斌 申請(qǐng)人:趙延斌