专利名称：承压式太阳能热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能热水器，尤其是一种承压式太阳能热水
器，属于太阳能应用技术领域。
背景技术：
据申请人了解，现有太阳能热水器主要有非承压式和承压式两 类。非承压式太阳能热水器的储水容器直接与太阳能集热管连通，因 此用户直接使用太阳能加热的热水，没有中间换热环节。由于储水容
器内没有压力，因此存在使用时水流冲击力不足的缺点；此外，由于 水中无法添加防冻液，因此与太阳能集热管连接的外置水管在寒冷季 节存在冻结的可能。承压式太阳能热水器的储水容器(通常称为内胆) 通过换热结构与太阳能集热管循环吸热耦合连接。由于内胆不与太阳 能集热管直接连通，因此可以具有内压，从而输出沖击力强劲的水流； 同时太阳能集热管的循环传热介质中可以加入防冻液，,人而避免冻 结。
检索发现，申请号为200620087250.4的中国专利申请公布了一 种承压式的《壁挂太阳能热水器》，该热水器包括分体的水箱和集热 器，集热器位于水箱的下方，水箱上装有与水箱内腔下部连通的冷水 进管和与水箱内腔上部连通的热水出管，集热器包含有集热介质腔和 与集热介质腔连通的集热管，水箱内腔中设有与水箱内腔密封的换热 介质腔，换热介质腔与集热介质腔之间连通有热介质管和冷介质管， 冷水进管和热水出管是从水箱的底面密封穿过进入水箱内腔，热介质 管和冷介质管是从水箱的底面密封穿过进入换热介质腔，热介质管的
上端口位于换热介质腔的中上部，冷介质管的下端口位于集热介质腔 的下端，在热介质管位于换热介质腔的内端上套装有隔热套管。
实验证明，这种热水器虽然安装方便，但因设置"胆中胆"而工 艺结构复杂、减小了内胆的存水空间，而且换热效率及热水得量均不 够理想。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有承压式太阳能热水器存在的缺 点，通过结构改进，提出一种换热效率高的承压式太阳能热水器，从 而提高热水得量。
为了达到以上目的，本发明的承压式太阳能热水器包括储水内胆 和具有输液口与回液口的太阳能集热装置，所述内胆的底部设置具有 进水口和出水口的换热腔，所述换热腔的上表面与内胆的底表面共
面，所述太阳能集热装置的输液口和回液口分别与所述换热腔的进水 口和出水口连通，构成循环回if各。
将换热腔设置在内胆底部显然结构较为简单，并且不减小内胆的 储水空间。更为重要的是，内胆和换热腔中，由于温度较高和较低的 水分别具有上升和下降的趋势，因此其共面处的上表面始终与内胆中 温度最低的水接触，而下表面始终与换热腔中温度最高的水接触，从 而因共面处上下形成了最大温差而获得最佳换热效果，显著提高热水 得量。
本发明的进一步完善是，所述共面为上凸球冠状，这样不仅可以 尽可能增加热交换面积，而且使换热腔中上表面的热水产生由周边向 球冠中部集聚的趋势，进一步提高了换热效率。
下面结合附图对本发明作进 一 步的说明。
图1为本发明优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例为一种内胆承压的壁挂式太阳能热水器，如图l所示，
主要由储水内胆和太阳能集热装置构成。包裹保温层1的内胆2呈竖 立圓柱状，上部设有接热水龙头的热水出水管3，下部设有接自来水 源的冷水进水管4，因此其中具有一定的内压。内胆2的圆柱主体7 底部嵌入上部呈上凸球冠状的胆底6。该胆底6向下延伸出圆柱段， 该圆柱段的外径与圓柱主体7的内径成紧配合，因此圓柱主体7的底 边与圆柱段的外圆可以通过角焊形成理想的密封连接。在此基础上， 胆底6圆柱段形成的内凹中嵌入底盖8，底盖8的外径与圆柱段的内 径也成紧配合，因此圆柱段的底边与底盖外圓也可以通过角焊形成理 想的密封连接，制造工艺切实可行。结果，在内胆2底部形成了换热 腔20。该换热腔的底部设有进水口 19和出水口 18,其上表面与内胆 的底表面共面。
太阳能集热装置为非常适合安置在阳台外侧的壁挂式太阳能集 热器，该集热器含有一组水平的真空管10,真空管10的两端分别插 装支撑在垂直的尾托架9和联箱外壳12上。联箱外壳12中固定有分 别与真空管内腔换热介质液连通的联箱内管11。太阳能集热器的联 箱内管11^没有输液口 16和回液口 17，分别与换热腔的进水口 19和 出水口18连通，构成热交换的循环回路。
工作时，各真空管IO吸收的太阳能通过管中换热介质液的热虹 吸作用集聚到联箱内管11。接着，具有较高温度的换热介质液通过 热循环液管15上升到换热腔20，而换热腔20中温度较低的换热介 质液则通过冷循环液管14回流到联箱内管11中。进入换热腔20的 换热介质液始终处于上升并具有集聚到中部的趋势，从而与内胆中向 下沉降的低温水在胆底6的球冠面上下形成最大的温差，产生最佳的 热交换效果。实验表明，本实施例的热水得量比通规格的现有产品提 高30-50%,效果十分显著。
此外，为了避免换热介质液的热膨胀导致真空管产生内压以及换 热介质液损:耗导致的热交换效率下降，换热腔20还通过补液管21
与外置的膨胀罐22连通，这样可以一举两得地解决上述问题。 总之，本实施例具有以下主要优点
1、 高效换热由于内胆底部与换热腔上部形成对流换热效应，且 球冠状换热面增大了有效换热面积，因此换热效率明显高于常 规的传导或辐射换热，显著提高的热水得量。
2、 成本经济结构简单，工业切实可行，制造成本明显低于现有
"胆中胆"或盘管换热结构，且不占内胆的储水空间。
3、 半自动补液在膨胀罐内预留半罐添加防冻液的换热介质液，， /人而通过落差实现自动补液。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。例如，所述换 热腔的上表面可以设有伸入到内胆中的内置膨胀罐(如烟管)，以取 代外置的膨胀罐22;再如，循环回路中装有换热循环泵，等等。凡 采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护 范围。
权利要求
1.一种承压式太阳能热水器，包括内胆和具有输液口与回液口的太阳能集热装置，其特征在于所述内胆的底部设置具有进水口和出水口的换热腔，所述换热腔的上表面与内胆的底表面共面，所述太阳能集热装置的输液口和回液口分别与所述换热腔的进水口和出水口连通，构成循环回路。
2. 根据权利要求1所述承压式太阳能热水器，其特征在于所 述共面为上凸球冠状。
3. 根据权利要求1或2所述承压式太阳能热水器，其特征在于 所述换热腔通过补液管与外置的膨胀罐连通。
4. 根据权利要求1或2所述承压式太阳能热水器，其特征在于 所述换热腔的上表面设有伸入到内胆中的内置膨胀罐。
5. 根据权利要求3所述承压式太阳能热水器，其特征在于所 述太阳能集热装置为壁挂式太阳能集热器，所述集热器含有一组水平 真空管，所述真空管的两端分别插装支撑在垂直的尾托架和联箱外壳 上。
6. 根据权利要求5所述承压式太阳能热水器，其特征在于所 述联箱外壳中固定有分别与真空管内腔换热介质液连通的联箱内管， 所述联箱内管设有输液口和回液口 ，分别与换热腔的进水口和出水口 连通，构成热交换的循环回路。
7. 根据权利要求6所述承压式太阳能热水器，其特征在于所 述内胆的圓柱主体底部嵌入上部呈上凸球冠状的胆底，所述胆底向下 延伸出圆柱段，所述圓柱段的外径与所述圆柱主体的内径成紧配合。
8. 根据权利要求7所述承压式太阳能热水器，其特征在于所 述胆底圆柱^敬形成的内凹中嵌入底盖，所述底盖的外径与所述圓柱賴: 的内径成紧配合，形成内胆底部的换热腔。
9. 根据权利要求8所述承压式太阳能热水器，其特征在于所 述圆柱主体的底边与所述圆柱段的外圆以及所述圆柱段的底边与所 述底盖的外圓分别通过角焊密封连接。
10. 根据权利要求9所述承压式太阳能热水器，其特征在于所 述循环回5^中装有换热循环泵。
全文摘要
本发明涉及一种承压式太阳能热水器，属于太阳能应用技术领域。该热水器包括储水内胆和具有输液口与回液口的太阳能集热装置，内胆的底部设置具有进水口和出水口的换热腔，换热腔的上表面与内胆的底表面共面，太阳能集热装置的输液口和回液口分别与所述换热腔的进水口和出水口连通，构成循环回路。本发明结构较为简单，不减小内胆的储水空间，并且内胆和换热腔中，由于温度较高和较低的水分别具有上升和下降的趋势，因此其共面处的上表面始终与内胆中温度最低的水接触，而下表面始终与换热腔中温度最高的水接触，从而因共面处上下形成了最大温差而获得最佳换热效果，显著提高热水得量。
文档编号F24J2/46GK101354194SQ20081019606
公开日2009年1月28日 申请日期2008年9月11日 优先权日2008年9月11日
发明者万华新, 敖凯平, 李余钱, 章友根 申请人:艾欧史密斯(中国)热水器有限公司