專利名稱：雙箱且強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用太陽(yáng)能作為熱源的熱水加熱器，更具體地說(shuō)，涉及一種雙箱且強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水加熱器，其應(yīng)用到太陽(yáng)能聚集器安裝在戶外而熱儲(chǔ)存箱安裝在戶內(nèi)的分離系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能是一種清潔的能源，它是礦物燃料等有限的自然資源的替代品。太陽(yáng)能是各種替代能源的焦點(diǎn)，因?yàn)樗梢砸宰詈?jiǎn)單的方式獲得并顯現(xiàn)出很高的效率。
太陽(yáng)能熱水加熱器包括用于聚集太陽(yáng)能以加熱加熱介質(zhì)的熱聚集器、用于通過(guò)加熱介質(zhì)和水之間的熱交換加熱水的熱交換器，以及用于儲(chǔ)存熱水的熱儲(chǔ)存箱。根據(jù)熱儲(chǔ)存箱的安裝位置，可以將熱交換器分為整體式熱交換器和分離式熱交換器，此外，根據(jù)加熱介質(zhì)和水的循環(huán)方式，還可以將熱交換器分為自然循環(huán)式和強(qiáng)制循環(huán)式。但是，自然循環(huán)式熱交換器的熱交換效率很低，并且需要將熱儲(chǔ)存箱安裝在熱聚集器之上，所以熱儲(chǔ)存箱應(yīng)當(dāng)保溫以不被凍裂。因此，這需要大量的保養(yǎng)成本。
傳統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán)且分離式太陽(yáng)能熱交換系統(tǒng)包括安裝在戶外的熱聚集器9、用于儲(chǔ)存熱水的熱儲(chǔ)存箱1、用于通過(guò)加熱介質(zhì)和水之間的熱交換加熱水的熱交換器12、用于連接熱儲(chǔ)存箱1和熱交換器12的副管16、用于連接熱聚集器9和熱交換器12的主管17、用于使冷水或熱水循環(huán)的副泵10、用于使加熱介質(zhì)循環(huán)的主泵8、用于分離主管17內(nèi)加熱介質(zhì)中的空氣的空氣分離器15、用于接收蒸發(fā)的加熱介質(zhì)的蒸發(fā)箱13、用于儲(chǔ)存加熱介質(zhì)的加熱介質(zhì)儲(chǔ)存箱14，以及用于自動(dòng)噴射加熱介質(zhì)的加熱介質(zhì)自動(dòng)噴射泵11，如圖1所示。
如圖2所示，整體式熱交換系統(tǒng)構(gòu)造成熱交換器18安裝在熱儲(chǔ)存箱1中。此外，其工作原理如下根據(jù)加熱前后加熱介質(zhì)的密度差異，加熱介質(zhì)自然循環(huán)以交換熱儲(chǔ)存箱1中熱交換器18內(nèi)的熱，以加熱熱水。
傳統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能系統(tǒng)構(gòu)造成通過(guò)分離的溫差控制器感測(cè)系統(tǒng)中熱點(diǎn)和冷點(diǎn)之間的溫差，以使加熱介質(zhì)和熱水自動(dòng)循環(huán)，由此通過(guò)熱交換器12中加熱介質(zhì)和水的熱交換來(lái)加熱水。
但是，傳統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能系統(tǒng)安裝成本很高且需要大量的空間，因?yàn)闊峤粨Q器12、蒸發(fā)箱13、空氣分離器15和副泵10分別安裝在熱儲(chǔ)存箱1之外。因此，該系統(tǒng)不能用于熱儲(chǔ)存箱1應(yīng)當(dāng)安裝在陽(yáng)臺(tái)上的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中這樣的問題，因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種雙箱且強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水加熱器，其中，熱交換器構(gòu)造成熱儲(chǔ)存箱的外圓周具有雙套結(jié)構(gòu)；傳統(tǒng)分離安裝的構(gòu)件整體安裝在熱儲(chǔ)存箱中，以同時(shí)起蒸發(fā)箱和空氣分離器的作用；螺旋形導(dǎo)流器形成于雙箱內(nèi)，位于加熱介質(zhì)的進(jìn)入孔和流出孔之間，以便加熱介質(zhì)可以均勻接觸整個(gè)傳熱面，從而通過(guò)循環(huán)泵的強(qiáng)制循環(huán)力來(lái)彌補(bǔ)雙箱中加熱介質(zhì)停留時(shí)間短的不足(因?yàn)榧訜峤橘|(zhì)的停留時(shí)間短，所以熱交換性能降低了)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種雙箱且強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水加熱器，包括安裝在戶外以聚集太陽(yáng)能的熱聚集器；用于熱交換的熱交換器，其通過(guò)導(dǎo)管連接到熱聚集器；用于儲(chǔ)存由熱交換器交換的熱的熱儲(chǔ)存箱；以及用于通過(guò)導(dǎo)管使加熱介質(zhì)強(qiáng)制循環(huán)的循環(huán)泵，其中，熱交換器和熱儲(chǔ)存箱具有整體結(jié)構(gòu)，并且此整體結(jié)構(gòu)包括內(nèi)箱，其安裝在內(nèi)部并用作熱水儲(chǔ)存箱；外箱，其圍繞內(nèi)箱安裝，與內(nèi)箱之間間隔預(yù)定距離，并起熱交換器的作用；螺旋形導(dǎo)流器，其沿內(nèi)箱的外圓周形成，作為內(nèi)箱和外箱之間的空間中的一個(gè)連續(xù)的螺旋形結(jié)構(gòu)，使得引入到外箱中的加熱介質(zhì)伴隨著熱交換成螺旋形地流動(dòng)；加熱介質(zhì)進(jìn)入孔，其形成于外箱靠近上端處，使得通過(guò)熱聚集器循環(huán)的加熱介質(zhì)被引入流過(guò)此處，并在其一端處具有薄膜，用于阻斷某個(gè)方向流體的流動(dòng)；加熱介質(zhì)流出孔，其形成于外箱靠近下端處，用于排出經(jīng)過(guò)熱交換的加熱介質(zhì)；液面閥，其安裝在外箱頂部的預(yù)定位置，在螺旋形導(dǎo)流器的最高位置之上，以檢查加熱介質(zhì)的液面并將空氣排出；以及加熱介質(zhì)蒸發(fā)空間，其作為密封的空間位于液面閥之上。


在下面的具體實(shí)施方式
中，將參照附圖更完整地說(shuō)明本發(fā)明的上述目的、其它目的、特點(diǎn)以及優(yōu)點(diǎn)。所附圖形包括圖1的示意圖顯示了傳統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán)且分離式太陽(yáng)能熱交換系統(tǒng)；圖2的示意圖顯示了傳統(tǒng)自然循環(huán)且整體式太陽(yáng)能熱交換系統(tǒng)；圖3的示意圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的雙箱且強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水加熱器；圖4的示意圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的雙箱且強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水加熱器，其中熱儲(chǔ)存箱和熱交換器構(gòu)造成一個(gè)整體；圖5的透視圖顯示了圖4中的雙箱結(jié)構(gòu)的內(nèi)部構(gòu)造。
具體實(shí)施例方式
下面將參照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖3至圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的雙箱且強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水加熱器。圖3顯示了系統(tǒng)的整體構(gòu)造。圖4顯示了雙箱結(jié)構(gòu)，其中熱儲(chǔ)存箱和熱交換器構(gòu)造成一個(gè)整體。圖5顯示了圖4中的雙箱結(jié)構(gòu)的內(nèi)部構(gòu)造。
參照?qǐng)D3至圖5，根據(jù)本發(fā)明的雙箱且強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水加熱器包括安裝在戶外以聚集太陽(yáng)能的熱聚集器9；用于熱交換的熱交換器，其通過(guò)導(dǎo)管16和17連接到熱聚集器9；用于儲(chǔ)存由熱交換器交換的熱的熱儲(chǔ)存箱；以及用于通過(guò)導(dǎo)管16和17使加熱介質(zhì)強(qiáng)制循環(huán)的循環(huán)泵8。
熱交換器和熱儲(chǔ)存箱具有整體結(jié)構(gòu)，并且此整體結(jié)構(gòu)包括內(nèi)箱1，其安裝在內(nèi)部并用作熱水儲(chǔ)存箱；外箱2，其圍繞內(nèi)箱1安裝，與內(nèi)箱1之間間隔預(yù)定距離，并起熱交換器的作用；螺旋形導(dǎo)流器4，其沿內(nèi)箱1的外圓周形成，作為內(nèi)箱1和外箱2之間的空間中的一個(gè)連續(xù)的螺旋形結(jié)構(gòu)，使得引入到外箱2中的加熱介質(zhì)伴隨著熱交換成螺旋形地流動(dòng)；加熱介質(zhì)進(jìn)入孔5，其形成于外箱2靠近上端處，使得通過(guò)熱聚集器9循環(huán)的加熱介質(zhì)被引入流過(guò)此處，并在其一端處具有薄膜5a，用于阻斷某個(gè)方向流體的流動(dòng)；加熱介質(zhì)流出孔6，其形成于外箱2靠近下端處，用于排出經(jīng)過(guò)熱交換的加熱介質(zhì)；液面閥7，其安裝在外箱2頂部的預(yù)定位置，在螺旋形導(dǎo)流器4的最高位置之上，以檢查加熱介質(zhì)的液面并將空氣排出；以及加熱介質(zhì)蒸發(fā)空間2s，其作為密封的空間位于液面閥7之上。圖4中的參考編號(hào)3表示外箱支架。
下面將簡(jiǎn)要描述根據(jù)本發(fā)明的具有上述構(gòu)造的熱水加熱器中加熱介質(zhì)的循環(huán)路徑。
通過(guò)循環(huán)泵8從熱聚集器9向下傳遞的熱的加熱介質(zhì)流過(guò)加熱介質(zhì)進(jìn)入孔5引入到外箱2的上部。由于安裝在進(jìn)入孔5端部處的薄膜5a，引入的加熱介質(zhì)不向上流動(dòng)但可以向下流動(dòng)。隨著向下流動(dòng)的加熱介質(zhì)沿形成于內(nèi)箱1和外箱2之間的空間中的螺旋形導(dǎo)流器4移動(dòng)，加熱介質(zhì)與內(nèi)箱1在整個(gè)傳熱面上接觸以交換熱。在完成熱傳遞之后，加熱介質(zhì)通過(guò)位于外箱2下端處的加熱介質(zhì)流出孔6再次返回到熱聚集器9。在上述一系列過(guò)程中，由于加熱介質(zhì)的溫度升高，加熱介質(zhì)自由蒸發(fā)到位于液面閥7之上的蒸發(fā)空間2s中。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的雙箱且強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水加熱器在雙箱中具有螺旋形導(dǎo)流器，位于加熱介質(zhì)的進(jìn)入孔和流出孔之間，以便加熱介質(zhì)與整個(gè)傳熱面均勻接觸，從而顯著地提高熱傳遞效率。
此外，因?yàn)椴槐叵駛鹘y(tǒng)太陽(yáng)能熱交換系統(tǒng)一樣在熱儲(chǔ)存箱之外以分離的方式安裝熱交換器和蒸發(fā)箱，所以雙箱且強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水加熱器降低了安裝成本且減小了安裝空間。因此，本發(fā)明的太陽(yáng)能熱水加熱器可以容易地安裝在諸如陽(yáng)臺(tái)這樣的狹窄空間中，從而可以有效地用作熱水加熱系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種雙箱且強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水加熱器，包括安裝在戶外以聚集太陽(yáng)能的熱聚集器；用于熱交換的熱交換器，其通過(guò)導(dǎo)管連接到熱聚集器；用于儲(chǔ)存由熱交換器交換的熱的熱儲(chǔ)存箱；以及用于通過(guò)導(dǎo)管使加熱介質(zhì)強(qiáng)制循環(huán)的循環(huán)泵；其中，熱交換器和熱儲(chǔ)存箱具有整體結(jié)構(gòu)；其中，此整體結(jié)構(gòu)包括內(nèi)箱，其安裝在內(nèi)部并用作熱水儲(chǔ)存箱；外箱，其圍繞內(nèi)箱安裝，與內(nèi)箱之間間隔預(yù)定距離，并起熱交換器的作用；螺旋形導(dǎo)流器，其沿內(nèi)箱的外圓周形成，作為內(nèi)箱和外箱之間的空間中的一個(gè)連續(xù)的螺旋形結(jié)構(gòu)，使得引入到外箱中的加熱介質(zhì)伴隨著熱交換成螺旋形地流動(dòng)；加熱介質(zhì)進(jìn)入孔，其形成于外箱靠近上端處，使得通過(guò)熱聚集器循環(huán)的加熱介質(zhì)被引入流過(guò)此處，并在其一端處具有薄膜，用于阻斷某個(gè)方向流體的流動(dòng)；加熱介質(zhì)流出孔，其形成于外箱靠近下端處，用于排出經(jīng)過(guò)熱交換的加熱介質(zhì)；液面閥，其安裝在外箱頂部的預(yù)定位置，在螺旋形導(dǎo)流器的最高位置之上，以檢查加熱介質(zhì)的液面并將空氣排出；以及加熱介質(zhì)蒸發(fā)空間，其作為密封的空間位于液面閥之上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱水加熱器，其使用太陽(yáng)能作為熱源來(lái)替代有限的自然資源(如煤、石油等)這種雙箱且強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水加熱器為雙箱結(jié)構(gòu)，具有內(nèi)箱和外箱，其中熱儲(chǔ)存箱和熱交換器構(gòu)造成一個(gè)整體。在內(nèi)箱和外箱之間的空間中，配備一個(gè)螺旋形導(dǎo)流器，以利用整個(gè)傳熱面來(lái)提高熱交換效率。這種太陽(yáng)能熱水加熱器不必像傳統(tǒng)太陽(yáng)能熱交換系統(tǒng)一樣在熱儲(chǔ)存箱之外以分離的方式安裝熱交換器和蒸發(fā)箱。因此這種雙箱且強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水加熱器降低了安裝成本且減小了安裝空間，并且可以容易地安裝在諸如陽(yáng)臺(tái)這樣的狹窄空間中，從而可以有效地用作熱水加熱系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F24J2/04GK1853074SQ200480026615
公開日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2004年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月16日
發(fā)明者趙成九, 高秀男 申請(qǐng)人:桑邁太陽(yáng)能有限公司