一種太陽能熱水器水箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能熱水器水箱。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能熱水器水箱通常包括外殼、置于該外殼內(nèi)的內(nèi)膽以及填充在外殼與內(nèi)膽之間的保溫層。在水箱的底部通常設(shè)有多個由雙層玻璃管構(gòu)成的真空集熱管，這多個集熱管由外側(cè)依次貫穿外殼、保溫層和內(nèi)膽并其上端伸入內(nèi)膽中。在內(nèi)膽上通常還設(shè)有與自來水管路連通以向內(nèi)膽內(nèi)供給冷水的進水口和用于將內(nèi)膽內(nèi)被加熱后的熱水排出的出水口。太陽能熱水器工作時，太陽能透過集熱管加熱集熱管中的水或工質(zhì)，集熱管中的水或工質(zhì)受熱向上流動并與內(nèi)膽下部的水進行對流，如此循環(huán)實現(xiàn)對內(nèi)膽內(nèi)的水進行加熱。另外，在太陽能熱水器水箱上還設(shè)有伸入內(nèi)膽內(nèi)部的電加熱器，該電加熱器用于在陰雨天加熱內(nèi)膽內(nèi)的冷水以滿足用戶的使用需求。
[0003]現(xiàn)有太陽能熱水器的臥式水箱在安裝電加熱器時主要采用兩種方式，一種是電加熱器對整個水箱內(nèi)膽內(nèi)的水加熱，采用這種方式，由于電加熱器對整個水箱內(nèi)膽的水加熱，若用水量不大時，容易造成能源浪費；另一種是通過具有孔或者間隙的隔板將水箱內(nèi)膽縱向分隔開，只對水箱內(nèi)膽中的部分水加熱，采用這種方式，容易造成隔板兩側(cè)的冷熱水通過其上的孔或者間隙發(fā)生對流，或者通過隔板傳熱到另一側(cè)后使另一側(cè)的水產(chǎn)生對流，從而加熱了另一側(cè)的水，導(dǎo)致部分能源的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本實用新型的主要目的在于，提供一種能夠確保僅對部分冷水進行加熱并不與另一部分冷水發(fā)生對流或傳熱從而節(jié)約能源的太陽能熱水器水箱。
[0005]為達到上述目的，本實用新型提出了一種太陽能熱水器水箱，包括外殼、安裝在該外殼內(nèi)的內(nèi)膽、填充在前述兩者之間的保溫層以及安裝在所述外殼上并伸入所述內(nèi)膽內(nèi)的電加熱器，在所述內(nèi)膽內(nèi)設(shè)置了一塊截面為L型的隔板，該隔板將所述內(nèi)膽內(nèi)的空間分隔成主要沿上下方向排布的第一腔體和第二腔體。所述第一腔體包括橫隔板的上部和豎隔板的右側(cè)空間，所述第二腔體包括橫隔板的下部與豎隔板的左側(cè)形成的空間，豎隔板的右側(cè)空間遠小于豎隔板的左側(cè)空間。該隔板的周向邊緣的大部分與所述內(nèi)膽的內(nèi)壁密封連接，剩余部分與所述內(nèi)膽的內(nèi)壁斷開設(shè)置。由此在所述內(nèi)膽的內(nèi)壁與所述隔板之間形成了連通前述兩腔體的間隙。在所述內(nèi)膽上設(shè)置有與所述第二腔體連通的進水口和與所述第一腔體連通的出水口，所述進水口位于所述第二腔體內(nèi)并靠近所述內(nèi)膽的底部，所述出水口位于所述隔板的上方并靠近所述內(nèi)膽的頂部。所述電加熱器置于所述隔板的遠離間隙的一端的第一腔體內(nèi)，并靠近所述隔板設(shè)置。
[0006]采用上述結(jié)構(gòu)，通過所述隔板將所述內(nèi)膽內(nèi)的空間分隔成第一腔體和第二腔體，并所述電加熱器和出水口位于所述隔板的第一腔體內(nèi)。所述進水口位于所述隔板的下方。冷水經(jīng)由位于所述隔板下方的進水口進入所述內(nèi)膽內(nèi)并由下向上逐漸注入，電加熱器加熱內(nèi)膽內(nèi)的冷水時，主要集中加熱位于隔板上方的冷水，這部分冷水受熱后上升(熱水的密度小于冷水的密度)，主要集中在隔板上方的第一腔體內(nèi)，通過所述隔板能夠阻擋位于隔板上方的熱水與位于隔板下方的冷水對流，在隔板的間隙處由于熱水的密度小于冷水的密度，隔板上部的熱水不會與隔板下部的冷水產(chǎn)生對流。又由于水的導(dǎo)熱系數(shù)很小，只有0.54 W/m.K，能夠有效地隔離上下腔體內(nèi)的熱水的傳熱，即使隔板能夠?qū)崃總鳠岬礁舭逑路剿纳媳砻?，由于上熱下冷不能產(chǎn)生對流，因此隔板下方的水始終是冷水，使電加熱的熱量傳不到隔板的下方，從而有利于節(jié)約能源?？梢姡ㄟ^設(shè)置所述隔板能夠使電加熱器僅對內(nèi)膽上部的冷水而非全部內(nèi)膽的冷水進行加熱，避免造成能源浪費。
[0007]利用太陽能加熱內(nèi)膽內(nèi)的水時，加熱后的冷水由內(nèi)膽下方通過間隙向上方流動，由于在內(nèi)膽內(nèi)設(shè)有起阻擋作用的隔板，加熱后的冷水不能直接上升到內(nèi)膽的頂部，而是沿著隔板流向間隙，再到內(nèi)膽的頂部，使冷熱水之間的對流路徑大大變長，有利于提高冷熱水的混水效果，使水箱上下部分水的溫差大大變小，能有效地避免太陽能水箱水溫上下分層的情況發(fā)生。
[0008]優(yōu)選的，所述電加熱器置于所述橫隔板的上方，并靠近所述橫隔板設(shè)置，所述電加熱器與橫隔板平行。所述內(nèi)膽的底部第二腔體內(nèi)還設(shè)置有循環(huán)出水口和循環(huán)進水口。
[0009]采用上述結(jié)構(gòu)，由于所述電加熱器置于所述橫隔板的上方，并靠近所述橫隔板設(shè)置，所述電加熱器與橫隔板平行。電加熱器加熱內(nèi)膽內(nèi)的冷水時，只加熱位于隔板上方的冷水而非全部內(nèi)膽的冷水進行加熱，避免造成能源浪費。至于豎隔板的右側(cè)空間內(nèi)的冷水，由于豎隔板的右側(cè)空間遠小于豎隔板的左側(cè)空間，所以這部分空間內(nèi)的冷水可以忽略不計。內(nèi)膽的底部第二腔體內(nèi)還設(shè)置有循環(huán)出水口和循環(huán)進水口，這是為了通過自然循環(huán)或者強迫循環(huán)的方式將太陽能集熱器內(nèi)的熱量送入內(nèi)膽。
[0010]優(yōu)選的，所述電加熱器置于所述豎隔板的右側(cè)，并靠近所述內(nèi)膽的底部設(shè)置，所述電加熱器與橫隔板平行。所述內(nèi)膽的底部第二腔體內(nèi)還設(shè)置有循環(huán)出水口和循環(huán)進水口。
[0011]采用上述結(jié)構(gòu)，由于所述電加熱器置于所述豎隔板的右側(cè)，并靠近所述內(nèi)膽的底部設(shè)置，所述電加熱器與橫隔板平行。電加熱器不只加熱位于隔板上方的冷水，還能加熱豎隔板右側(cè)的冷水，對第一腔體內(nèi)的所有冷水加熱。內(nèi)膽的底部第二腔體內(nèi)還設(shè)置有循環(huán)出水口和循環(huán)進水口，是為了通過自然循環(huán)或者強迫循環(huán)的方式將太陽能集熱器內(nèi)的熱量送入內(nèi)膽。
[0012]優(yōu)選的，所述電加熱器置于所述豎隔板的右側(cè)，并靠近所述內(nèi)膽的底部設(shè)置，所述電加熱器與豎隔板平行，所述電加熱器的頂部低于出水管的頂部。所述內(nèi)膽的底部第二腔體內(nèi)還設(shè)置有循環(huán)出水口和循環(huán)進水口。
[0013]采用上述結(jié)構(gòu)，由于所述電加熱器置于所述豎隔板的右側(cè)，并靠近所述內(nèi)膽的底部設(shè)置，所述電加熱器與豎隔板平行。電加熱器不只加熱位于隔板上方的冷水，還能加熱豎隔板右側(cè)的冷水。所述電加熱器的頂部低于出水管的頂部，是為了讓電加熱器始終淹沒在水中，防止電加熱器因為干燒而損壞。內(nèi)膽的底部第二腔體內(nèi)還設(shè)置有循環(huán)出水口和循環(huán)進水口，是為了通過自然循環(huán)或者強迫循環(huán)的方式將太陽能集熱器內(nèi)的熱量送入內(nèi)膽。
[0014]優(yōu)選的，所述水箱外還設(shè)置有與所述進水口相連通，內(nèi)部設(shè)有浮球閥的副水箱，在所述內(nèi)膽的相反于所述電加熱器的一側(cè)的上部設(shè)有排氣口，該排氣口的開口端高于所述內(nèi)膽和副水箱的水面。在所述水箱的下部還有一排真空管的插孔，所述插孔依次貫穿外殼、保溫層和內(nèi)膽，所述插孔位于所述橫隔板的下方。
[0015]采用上述結(jié)構(gòu)，通過所述副水箱可以確保內(nèi)膽內(nèi)始終滿水位，一方面可以防止電加熱器干燒，另一方面能夠保證在用水時，位于內(nèi)膽上部的出水口能夠始終有水流出來。通過排氣口的開口端高于所述內(nèi)膽和副水箱，確保水箱內(nèi)膽和副水箱內(nèi)的水不會從排氣口溢出。由于所述電加熱器、所述進水口和出水口均位于所述內(nèi)膽的相反于所述間隙的一側(cè)，采用電加熱器加熱內(nèi)膽內(nèi)的水時，能夠有效地隔離上下部熱水的對流與傳熱，確保由電加熱器加熱的熱水只駐留在所述第一腔體內(nèi)以滿足用戶的使用。另外，在利用太陽能加熱內(nèi)膽內(nèi)的水時，由于所有真空管的插孔均位于橫隔板的下方，太陽能是從內(nèi)膽的底部加熱冷水，加熱后的冷水不能直接上升到內(nèi)膽的頂部，而是沿著隔板流向間隙，再到內(nèi)膽的頂部，使冷熱水之間的對流路徑大大變長，有利于提高冷熱水的混水效果，使水箱上下部分的溫差大大變小，能有效地避免太陽能水箱內(nèi)上熱下冷、水溫分層的情況發(fā)生。
[0016]所述進水口設(shè)置在所述內(nèi)膽的底部并接近所述內(nèi)膽底部靠近豎隔板的位置，在所述進水口的上部還設(shè)有改變水流方向的導(dǎo)向裝置，
[0017]優(yōu)選的，所述導(dǎo)向裝置是一固定在所述進水口的管口上方，平行于所述內(nèi)膽底部，并與管口留有一定間隙的橫向擋板。
[0018]優(yōu)選的，所述導(dǎo)向裝置為用一個橫向擋板將所述進水口的上端管口封閉，在位于所述橫向擋板下方的管壁四周開設(shè)進水孔。
[0019]優(yōu)選的，所述導(dǎo)向裝置由上部具有單向或雙向直角彎管的管部件構(gòu)成。
[0020]采用上述結(jié)構(gòu)，通過所述導(dǎo)向裝置可以將水流方向由向上進水改為橫向進水，在用水時，能夠有效地防止混水，使冷水從內(nèi)膽底部慢慢升高，頂出上層熱水，能夠有效地提高水箱的熱水的輸出率。
【附圖說明】
[0021]圖1為太陽能熱水器承壓式水箱的示意圖，為第一實施例；
[0022]圖2、圖3為太陽能熱水器非承壓式水箱的示意圖，為第二實施例；
[0023]圖4為太陽能熱水器另一種承壓式水箱的示意圖，為第三實施例。
[0024]圖5為太陽能熱水器又一種承壓式水箱的示意圖，為第四實施例。
【具體實施方式】
[0025]下面參照圖1~圖5對本實用新型所述的太陽能熱水器水箱的【具體實施方式】進行詳細的說明。
[0026]圖1所示為太陽能熱水器水箱的第一實施例。如圖1所示，太陽能熱水器水箱為承壓式水箱，它是一整體呈圓筒狀的臥式水箱，該水箱主要包括呈圓筒狀的外殼1、置于該外殼I內(nèi)亦呈圓筒狀的內(nèi)膽4以及填充在外殼I與內(nèi)膽4之間并由保溫材料構(gòu)成的保溫層
2。在內(nèi)膽4上通常還設(shè)有與自來水管路連通以向內(nèi)膽4內(nèi)供給冷水的進水口 6和用于將內(nèi)膽4內(nèi)被加熱后的熱水排出的出水口 8。
[0027]在內(nèi)膽4內(nèi)設(shè)置了一塊截面為L型的隔板5，該隔板5將所述內(nèi)膽4內(nèi)的空間分隔成主要沿上下方向排布的第一腔體41和第二腔體42。所述第一腔體41包括橫隔板51的上部和豎隔板52的右側(cè)空間。所述第二腔體42包括橫隔板51的下部與豎隔板52的左側(cè)