專利名稱：承壓臥式水箱太陽能熱水器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種太陽能熱水器，尤其是一種承壓臥式水箱太陽能熱水器，屬于太
陽能應用技術領域。
背景技術：
據申請人了解，現有太陽能熱水器主要有非承壓式和承壓式兩類。非承壓式太陽 能熱水器的儲水容器直接與太陽能集熱管連通，因此用戶直接使用太陽能加熱的熱水，沒 有中間換熱環(huán)節(jié)。由于儲水容器內沒有壓力，因此存在使用時水流沖擊力不足的缺點；此 外，由于水中無法添加防凍液，因此與太陽能集熱管連接的外置水管在寒冷季節(jié)存在凍結 的可能，結果導致真空管凍裂。壁掛式太陽能熱水器的儲水容器(通常稱為臥式水箱)通 過換熱結構與太陽能集熱管循環(huán)吸熱耦合連接。由于臥式水箱不與太陽能集熱管直接連 通，因此可以具有內壓，從而輸出沖擊力強勁的水流；同時太陽能集熱管的循環(huán)傳熱介質中 可以加入防凍液，從而避免凍結。 檢索發(fā)現，申請?zhí)枮?00620087250. 4的中國專利申請公布了一種承壓式的《壁掛 太陽能熱水器》，該熱水器包括分體的水箱和集熱器，水箱內腔中設有與水箱內腔密封的換 熱介質腔，換熱介質腔與集熱介質腔之間連通有熱介質管和冷介質管，熱介質管和冷介質 管從水箱的底面密封穿過進入換熱介質腔，熱介質管的上端口位于換熱介質腔的中上部， 冷介質管的下端口位于集熱介質腔的下端。實驗證明，這種熱水器雖然安裝方便，但因設置 "膽中膽"而工藝結構復雜、減小了臥式水箱的儲水空間，而且換熱效率及熱水得量均不夠 理想。為此，本專利申請人提出了申請?zhí)枮?00810196064. 8、名稱為《承壓式太陽能熱水器》 的中國專利申請，該熱水器包括儲水臥式水箱和具有輸液口與回液口的太陽能集熱裝置， 臥式水箱的底部設置具有進水口和出水口的換熱腔，換熱腔的上表面與臥式水箱的底表面 共面，太陽能集熱裝置的輸液口和回液口分別與換熱腔的進水口和出水口連通，構成循環(huán) 回路。該熱水器具有諸多優(yōu)點，但按照常識，其利用換熱共面處的上表面始終與臥式水箱中 溫度最低的水接觸，而下表面始終與換熱腔中溫度最高的水接觸，從而形成了最大溫差獲 得最佳換熱效果的換熱機理，顯然并不適用于臥式水箱的熱水器，而且輸出熱水時，需要將 整個水箱的水加熱，因此熱水輸出速度較慢。 這樣，當熱水器的安裝需要臥式水箱結構時，如何以簡單的臥式水箱結構，獲得較 高的換熱效率高，成為需要解決的難題。

發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于通過創(chuàng)新設計，提出一種結構簡單、熱水輸出速度快的承壓臥 式水箱太陽能熱水器，從而更好地滿足使用需求。 為了達到以上目的，本發(fā)明的承壓臥式水箱太陽能熱水器包括具有兩側端的臥式 水箱和具有輸液口與回液口的太陽能集熱裝置；所述臥式水箱中裝有與冷水源連通的進水 管和與用熱水處連通的出水管；所述出水管的高度大于所述進水管；所述臥式水箱的側端之一設置具有進水口和出水口的換熱腔；所述換熱腔的側面與臥式水箱的側面共面。 本實用新型進一步的完善是所述太陽能集熱裝置的輸液口和回液口分別與所述 換熱腔的進水口和出水口連通，構成循環(huán)回路。 將換熱腔設置在臥式水箱底部顯然結構較為簡單，并且不減小臥式水箱的儲水空 間。更為重要的是，臥式水箱和換熱腔中，由于溫度較高和較低的水分別具有上升和下降的 趨勢，因此在換熱介質液與水共面處兩側，可以通過各自內部的流動，實現相互之間的熱交 換，同時溫度較高在上、溫度較低在下的分層現象使進入換熱腔的換熱介質液溫度最高的 部分可以與臥式水箱中上部的水進行有效熱交換，很快臥式水箱形成上部的高溫水層，由 出水管輸出，及時滿足用戶用水的需要。由于輸出熱水時無需加熱整個水箱中的水，因此熱 水輸出速度顯著加快。 由此可見，本發(fā)明不僅可以實現了臥式水箱與換熱腔的熱交換，而且合理利用水 流分層現象，實現了先加熱水箱上層的水，從而顯著加快了熱水的提供速度。
以下結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。


圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例的結構示意圖。
具體實施方式實施例一 本實施例為一種臥式水箱承壓的承壓臥式水箱太陽能熱水器，如
圖1所示，主要 由具有兩側端的臥式水箱和具有輸液口與回液口的太陽能集熱裝置構成。包裹保溫層1的 臥式水箱2呈橫臥圓柱狀，臥式水箱2具有一定的內壓，其中裝有與冷水源連通的進水管4 和與用熱水處連通的出水管3。出水管3的高度大于進水管4。臥式水箱2的側端之一設 置具有進水口 19和出水口 18的換熱腔20。換熱腔20的內表面6與臥式水箱2的側面共 面，呈側凸球冠狀。該側凸球冠狀內表面6向外側延伸出圓柱段，該圓柱段的外徑與臥式水 箱2的圓柱主體的內徑成緊配合，因此圓柱主體的端邊與圓柱段的外圓可以通過角焊形成 理想的密封連接。在此基礎上，內表面6的圓柱段形成側凹中嵌入底蓋8，底蓋8的外徑與 圓柱段的內徑也成緊配合，因此圓柱段的側邊與底蓋外圓也可以通過角焊形成理想的密封 連接，其制造工藝切實可行。 太陽能集熱裝置為非常適合安置在陽臺外側的承壓臥式水箱太陽能集熱器，該集 熱器含有一組水平的真空管IO，真空管10的兩端分別插裝支撐在垂直的尾托架9和聯箱外 殼12上。太陽能集熱器的聯箱設有輸液口 16和回液口 17，分別與換熱腔的進水口 19和出 水口 18連通，構成熱交換的循環(huán)回路。 工作時，各真空管10吸收的太陽能通過管中換熱介質液的熱虹吸作用集聚到聯 箱內。接著，具有較高溫度的換熱介質液通過熱循環(huán)液管15上升到換熱腔20，而換熱腔20 中溫度較低的換熱介質液則通過冷循環(huán)液管14回流到聯箱內中。由于換熱介質與水均具 有溫度較高在上、溫度較低在下的特性，因此進入換熱腔20的換熱介質液溫度最高的部分 H可以與臥式水箱中上部的水H'進行有效熱交換，很快形成上部的高溫水，而及時滿足用 戶用水的需要。[0016] 此外，為了避免換熱介質液的熱膨脹導致真空管產生內壓以及換熱介質液損耗導 致的熱交換效率下降，換熱腔20還通過補液管21與外置的膨脹罐22連通，這樣可以一舉 兩得地解決上述問題。 總之，本實施例具有以下主要優(yōu)點 1)、分層加熱由于水箱橫臥，換熱腔內的換熱介質由于熱冷介質分層從而實現先 加熱儲水箱上部水再加熱下部水，在太陽能不是很充足的情況下，可以把上半膽水先加熱 滿足洗浴需要； 2)、防水垢由于換熱介質與臥式水箱完全分離，而且水箱內表面和換熱腔內表面 均附有搪瓷，可有效防止水垢生成； 3)、成本低通過水箱自身側蓋換熱，比常規(guī)膽中膽或盤管換熱器成本上優(yōu)勢非常 明顯。 除上述實施例外，本發(fā)明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，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
權利要求一種承壓臥式水箱太陽能熱水器，包括具有兩側端的臥式水箱和具有輸液口與回液口的太陽能集熱裝置；臥式水箱中裝有與冷水源連通的進水管和與用熱水處連通的出水管；出水管的高度大于所述進水管；其特征在于所述臥式水箱的側端之一設置具有進水口和出水口的換熱腔；所述換熱腔的側面與臥式水箱的側面共面。
2. 根據權利要求1所述的承壓臥式水箱太陽能熱水器，其特征在于所述太陽能集熱 裝置的輸液口和回液口分別與所述換熱腔的進水口和出水口連通，構成循環(huán)回路。
3. 根據權利要求2所述的承壓臥式水箱太陽能熱水器，其特征在于所述共面為側凸 球冠狀。
4. 根據權利要求3所述的承壓臥式水箱太陽能熱水器，其特征在于所述側凸球冠狀 內表面向外側延伸出圓柱段，所述圓柱段的外徑與臥式水箱的圓柱主體的內徑成緊配合， 所述圓柱主體的端邊與圓柱段的外圓通過角焊形成密封連接。
5. 根據權利要求4所述的承壓臥式水箱太陽能熱水器，其特征在于所述水箱內表面 和換熱腔內表面均附有搪瓷。
6. 根據權利要求5所述的承壓臥式水箱太陽能熱水器，其特征在于所述換熱腔通過 補液管與外置的膨脹罐連通。
7. 根據權利要求6所述的承壓臥式水箱太陽能熱水器，其特征在于所述太陽能集熱 裝置為承壓臥式水箱太陽能集熱器，所述集熱器含有一組水平真空管，所述真空管的兩端 分別插裝支撐在垂直的尾托架和聯箱外殼上。
8. 根據權利要求7所述的承壓臥式水箱太陽能熱水器，其特征在于所述聯箱設有輸 液口和回液口 ，所述輸液口和回液口分別與換熱腔的進水口和出水口連通，構成熱交換的 循環(huán)回路。
專利摘要本實用新型涉及一種承壓臥式水箱太陽能熱水器，屬于太陽能應用技術領域。該熱水器包括具有兩側端的臥式水箱和具有輸液口與回液口的太陽能集熱裝置；臥式水箱中裝有與冷水源連通的進水管和與用熱水處連通的出水管；出水管的高度大于進水管；臥式水箱的側端之一設置具有進水口和出水口的換熱腔；換熱腔的側面與臥式水箱的側面共面；太陽能集熱裝置的輸液口和回液口分別與換熱腔的進水口和出水口連通，構成循環(huán)回路。本實用新型結構較為簡單，不減小水箱的儲水空間，并且獲得理想的換熱效果，顯著了提高熱水得量。
文檔編號F24J2/24GK201497209SQ20092023088
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權日2009年9月4日
發(fā)明者丁威, 敖凱平, 陸峰 申請人:艾歐史密斯(中國)熱水器有限公司