專利名稱：一種太陽能熱水器用水箱及太陽能熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能熱水器技術領域，尤其涉及一種太陽能熱水器用水箱，還
涉及一種太陽能熱水器。
背景技術：
隨著人民生活水平的提高，熱水器在日常生活中的應用越來越廣泛。 現(xiàn)有的熱水器按照能量來源分為燃氣、燃煤、燃油熱水器，以及電熱水器等幾大
類。上述燃氣、燃煤、燃油熱水器消耗的均是不可再生能源，還造成環(huán)境的污染；同時，在能
源價格持續(xù)高漲的今天，上述燃氣、燃煤、燃油熱水器的使用費用很高，給用戶帶來了較大
的經濟負擔。由于用電量大，電價也有持續(xù)增長的趨勢，上述電熱水器的廣泛應用也存在不
小的障礙。 在此背景下，太陽能熱水器以其能源清潔環(huán)保、使用費用較低、使用簡單方便等優(yōu) 勢得到廣泛的應用，這將對我國國民經濟和環(huán)保事業(yè)帶來重大影響。 冬季由于室外溫度很低，太陽能熱水器管路中的水容易凍結，這給其使用帶來了
很大的不便，而熱導式太陽能熱水器則可以很好地解決這個問題。 請參考圖1，圖1為一種典型的熱導式太陽能熱水器的結構示意圖。 如圖1所示，該熱導式太陽能熱水器包括集熱器101和水箱。 集熱器101能夠吸收太陽輻射能量，并將吸收的太陽輻射能量轉化為集熱器101 的內能，集熱器101內部設有可供介質液體流動的管路，集熱器101設有進液口 101-1和出 液口 101-2 ;介質液體可以從進液口 101-1經過集熱器101內的管路流至出液口 101-2。介 質液體在集熱器101內的管路內流動時，介質液體與集熱器101進行熱交換，集熱器101吸 收的太陽輻射能量轉化為介質液體的內能。 水箱包括儲水箱102和介質水箱103。儲水箱102呈圓柱狀，儲水箱102設有熱水 出口 102-1和冷水入口 102-2，可以通過冷水入口 102-2向儲水箱102內補充冷水，可以通 過熱水出口 102-1將儲水箱201內加熱好的熱水排出。 介質水箱103設置在儲水箱102內，介質水箱103具有一定的容積可以容納介質 流體。儲水箱102內還設置有散熱管104，散熱管104的一端與介質水箱103連通，散熱管 104的另一端形成介質入口 104-1，介質水箱103上設置有介質出口 103-1。介質水箱103 上設置有介質注入口，介質注入口通過連接管延伸至儲水箱102的外部。 在介質注入口往儲水箱102外部延伸的連接管上設置有膨脹罐105，膨脹罐105為 中空結構，膨脹罐105具有一定的容積，可以容納部分介質流體。當循環(huán)通路中的介質流體 因受熱體積發(fā)生膨脹時，部分介質流體會進入膨脹罐105內，能有效緩解循環(huán)通路內的壓 強。 介質入口 104-1與集熱器101的出液口 101-2通過管路連通，介質出口 103-1與 集熱器101的進液口 101-1通過管路連通。介質水箱103、散熱管104、集熱器101形成一 個閉合的循環(huán)通路。
3[0013] 介質水箱103內溫度較低的介質流體進入集熱器101內的管路，集熱器101吸收 太陽輻射能量，介質流體與集熱器101進行熱交換，集熱器101吸收的太陽輻射能量轉化為 介質流體的內能，從而實現(xiàn)對介質流體的加熱，被加熱過的溫度較高的介質流體進入散熱 管104內，介質流體在散熱管104內循環(huán)后進入介質水箱103內，介質水箱103內溫度較低 的介質流體再進入集熱器101內，通過不斷循環(huán)將介質水箱103內的介質流體不斷加熱到 較高溫度；與此同時，介質流體通過散熱管104、介質水箱103與儲水箱102內的水進行熱 交換，介質流體的內能不斷傳遞給儲水箱102內的用水，使得儲水箱102內的水的溫度不斷 升高，從而實現(xiàn)對儲水箱102內的水的加熱。 這種結構的太陽能熱水器，在集熱器101內加熱過的介質流體經過散熱管104后 再進入介質水箱103內，散熱管104具有較大的散熱面積，介質流體通過散熱管104能與儲 水箱102內的水進行充分的熱交換，熱交換效率較高，可以將儲水箱102內的水加熱到較高 的溫度。 介質流體采用凝固點較低的液體，即使室外溫度再低，介質流體也不會凍結，在冬 季，這種結構的太陽能熱水器還能正常使用。 但是在這種結構的熱導式太陽能熱水器中，介質水箱103和膨脹罐105均設置在 儲水箱102內，散熱管104與介質水箱103、膨脹罐105與連接管均通過焊接連接，散熱管 104與介質水箱103的焊接處、膨脹罐105與連接管的焊接處均有較多焊點，這些焊接點長 時間位于儲水箱102內的水中，容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，進而造成泄漏現(xiàn)象，介質水箱103及散 熱管104內的介質流體會泄漏到儲水箱102內，造成用水的污染。另外，如果發(fā)生故障，由 于介質水箱103及膨脹罐105均位于儲水箱102內，將會在造成介質水箱103及膨脹罐105 的維修不便。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種太陽能熱水器用水箱，使得介質流體不會在儲水箱 內發(fā)生泄漏現(xiàn)象，本實用新型還提供一種太陽能熱水器。 —種太陽能熱水器用水箱，包括儲水箱，所述儲水箱內設置有散熱管，所述散熱管 的一端形成介質入口 ，所述散熱管的另一端形成介質出口 ，還包括膨脹罐，所述膨脹罐設置 在所述儲水箱的外部，所述膨脹罐與所述散熱管連通。 優(yōu)選的，所述膨脹罐與所述散熱管連通，具體為，所述膨脹罐與所述散熱管的介質 出口連通。 優(yōu)選的，所述膨脹罐與所述散熱管連通，具體為，所述膨脹罐與所述散熱管的介質 入口連通。 優(yōu)選的，所述膨脹罐上設置有介質注入口 ，所述介質注入口處設置有泄壓閥。 優(yōu)選的，所述膨脹罐外部設置有膨脹罐罩。 —種太陽能熱水器，包括水箱和集熱器，所述水箱為上述的太陽能熱水器用水箱， 所述介質出口與所述集熱器的進液口通過管路連通，所述介質入口與所述集熱器的出液口 通過管路連通。 優(yōu)選的，所述介質出口與所述集熱器的進液口之間管路上設置有循環(huán)泵。 優(yōu)選的，所述介質出口與所述膨脹罐之間依次設置有排氣閥和開關閥。[0026] 優(yōu)選的，所述儲水箱外還套裝有外殼體，所述儲水箱與所述外殼體之間設置有保
溫層o 優(yōu)選的，所述循環(huán)泵設置在所述儲水箱與所述外殼體之間的保溫層中。 本實用新型提供的一種太陽能熱水器用水箱，包括儲水箱，所述儲水箱內設置有 散熱管，該散熱管的一端形成介質入口 ，另一端形成介質出口 ，還包括膨脹罐，所述膨脹罐 設置在所述儲水箱的外部，且該膨脹罐與所述散熱管連通。散熱管的介質入口可以與集熱 器的出液口連通，介質出口可以與集熱器的進液口連通，散熱管、集熱器可形成一個閉合的 循環(huán)通路。膨脹罐上設有介質注入口 ，通過該介質注入口可以向散熱管及與散熱管連接的 集熱器內注入介質流體。當循環(huán)通路中的介質流體因受熱體積發(fā)生膨脹時，部分介質流體 會進入膨脹罐內，能有效緩解循環(huán)通路內的壓強。 在這種結構的太陽能熱水器用水箱中，膨脹罐設置在儲水箱的外部，散熱管與膨 脹罐通過焊接連接，膨脹罐與散熱管之間的焊點也位于儲水箱的外部，儲水箱內的用水不 會對這些焊點造成腐蝕。膨脹罐與散熱管之間的焊點位置如果出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，泄漏的介質 流體也不會進入儲水箱內，不會污染儲水箱內的用水；同時，由于膨脹罐位于儲水箱的外 部，膨脹罐發(fā)生泄漏等故障時，對膨脹罐的維修十分方便。 本實用新型還提供了一種太陽能熱水器，該太陽能熱水器包括集熱器和水箱，水 箱為上述的太陽能熱水器用水箱，所述介質出口與所述集熱器的進液口通過管路連通，所 述介質入口與所述集熱器的出液口通過管路連通。由于上述太陽能熱水器用水箱具備上述 技術效果，具有該太陽能熱水器用水箱的太陽能熱水器也應具備相應的技術效果。

圖1為一種典型的熱導式太陽能熱水器的結構示意圖； 圖2為本實用新型所提供的太陽能熱水器用水箱的一種具體實施方式
的結構示 意圖； 圖3為本實用新型所提供的太陽能熱水器的一種具體實施方式
的結構示意圖； 其中，圖l-圖3中 集熱器101、進液口 101-1、出液口 101-2、儲水箱102、熱水出口 102-1 、冷水入口 102-2、介質水箱103、介質出口 103-1、散熱管104、介質入口 104_1、膨脹罐105 ; 儲水箱201、熱水出口 201-1、冷水入口 201-2、散熱管202、介質出口 202-1 、介質入 口 202-2、膨脹罐203、介質注入口 203-1、泄壓閥204 ; 儲水箱301、熱水出口 301-1、冷水入口 301-2、散熱管302、介質出口 302-1 、介質 入口 302-2、膨脹罐303、介質注入口 303-1、泄壓閥304、集熱器305、進液口 305_1、出液口 305-2 、循環(huán)泵306、排氣閥307、開關閥308。
具體實施方式本實用新型核心是提供一種太陽能熱水器用水箱，該太陽能熱水器用水箱使得介 質流體不會在儲水箱內發(fā)生泄漏現(xiàn)象。本實用新型的另一核心是提供一種太陽能熱水器。
以下結合附圖對本實用新型的內容進行描述，以下的描述僅是示范性和解釋性 的，不應對本實用新型的保護范圍有任何的限制作用。[0040] 請參看圖2，圖2為本實用新型所提供太陽能熱水器用水箱的一種具體實施方式的結構示意圖。 如圖2所示，本實用新型提供的太陽能熱水器用水箱包括儲水箱201、散熱管202 和膨脹罐203。 在一種具體的實施方式中，儲水箱201呈圓柱狀，儲水箱201的外側套裝有呈圓柱 狀的外殼體，儲水箱201與外殼體之間填充有保溫材料。儲水箱201設有熱水出口 201-1 和冷水入口 201-2，可以通過冷水入口 201-2向儲水箱201內補充冷水，可以通過熱水出口 201-1將儲水箱201內加熱好的熱水排出。 儲水箱201內還設置有散熱管202，散熱管202的一端形成介質出口 202-1，另一 端形成介質入口 202-2。 在一種具體的實施方式中，散熱管202可以呈螺旋狀分布。散熱管202可以任意 設置，本實用新型不對散熱管202的進行限定。 優(yōu)選方案中，散熱管202可以具體為波紋管，波紋管具有補償吸收管道軸向、橫向 角向熱變形的特點，而且波紋管上的突起結構具有更大的散熱面積，散熱效果更好。 更優(yōu)選方案中，散熱管202可采用不銹鋼波紋管，不銹鋼波紋管具有柔性好、質量 輕、耐腐蝕、抗疲勞、耐高低溫等特點。 在儲水箱201的外部設置有膨脹罐203，膨脹罐203與散熱管202連通，散熱管202 與膨脹罐203具體通過焊接連接。膨脹罐203上設置有介質注入口 203-1 ，通過介質注入口 203-1可以將介質流體注入到膨脹罐203、散熱管202及與散熱管202連接的集熱器內。 在一種具體的實施方式中，膨脹罐203可以設置在介質出口 202-1處。 優(yōu)選方案中，為了避免膨脹罐203直接暴露在空氣中，減少膨脹罐203本身的熱量 散發(fā)，在膨脹罐203外安裝一個膨脹罐罩。 以下介紹本實用新型提供的太陽能熱水器用水箱的工作原理。 介質入口 202-2可以與集熱器的出液口連通，介質出口 202-1可以與集熱器進液 口連通，散熱管202、集熱器可以形成一個閉合的循環(huán)通路。通過膨脹罐205的介質注入口 205-1向散熱管202與集熱器組成的閉合循環(huán)回路注入介質流體。 溫度較低的介質流體進入集熱器內的管路，集熱器吸收太陽輻射能量，介質流體 與集熱器進行熱交換，集熱器吸收的太陽輻射能量轉化為介質流體的內能，從而實現(xiàn)對介 質流體的加熱，被加熱過的溫度較高的介質流體從集熱器的出液口、介質入口 202-2進入 散熱管202內，溫度較高的介質流體通過散熱管202與儲水箱201內的冷水進行熱交換，介 質流體在散熱管202內循環(huán)后再進入集熱器內，通過不斷循環(huán)，介質流體的內能不斷傳遞 給儲水箱201內的水，使得儲水箱201內的水的溫度不斷升高，從而實現(xiàn)對儲水箱201內的 水的加熱。 散熱管202、集熱器之間形成的閉合的循環(huán)通路中，介質流體經過加熱后會發(fā)生體 積會發(fā)生膨脹現(xiàn)象，使得閉合的循環(huán)通路中的壓強急劇升高，使得循環(huán)通路承受較大的壓 力，由于膨脹罐203具有一定的容積，可以容納部分介質流體。這樣，當循環(huán)通路中的介質 流體因受熱體積發(fā)生膨脹時，部分介質流體會進入膨脹罐203內，能有效緩解循環(huán)通路內 的壓強。 這種結構的太陽能熱水器用水箱，在集熱器內加熱過的介質流體經過散熱管202
6內進行循環(huán)，散熱管202具有較大的散熱面積，介質流體通過散熱管202能與儲水箱201內 的水進行充分的熱交換，熱交換效率較高，可以將儲水箱201內的水加熱到較高的溫度。 優(yōu)選方案中，在膨脹罐203的介質注入口 203-1處設置一個泄壓閥204，當膨脹罐 203內不能容納更多的介質流體時，泄壓閥204自動打開，將循環(huán)通路中的高壓液體或高壓 氣體排出，有效地保護了循環(huán)通路，提高了太陽能熱水器的安全性。 上述實施例中，膨脹罐203設置在介質出口 202-1處，本實用新型提供的太陽能熱 水器用水箱還包括膨脹罐203設置在介質入口 202-2的情況，這兩種方案均在實用新型的 保護范圍內。 本實用新型還提供了一種太陽能熱水器，包括集熱器和上述的太陽能熱水器用水 箱，以下實施例對此進行詳細說明。 請參看圖3，圖3為本實用新型所提供的太陽能熱水器的一種具體實施方式
的結 構示意圖。 如圖3所示，本實用新型提供的太陽能熱水器包括集熱器305和水箱，其中水箱為 上述實施例中所述的太陽能熱水器用水箱，其具體結構在此不再做詳細介紹。 集熱器305能夠吸收太陽輻射的能量，并將吸收的太陽輻射能量轉化為集熱器 305的內能，集熱器305內部設有可供介質液體流動的管路，集熱器305設有進液口 305-1 和出液口 305-2 ;在一種具體的實施方式中，進液305-1和出液口 305-2設置在集熱器305 的端部，二者可以均設置在集熱器305的一端，也可以分別設置在集熱器305的兩端；介質 液體可以從進液口 305-1經過集熱器305內的管路流至出液口 305-2。介質液體在集熱器 305內的管路內流動時，介質液體與集熱器305進行熱交換，集熱器305吸收的太陽輻射能 量轉化為介質液體的內能。 介質入口 302-2與集熱器305的出液口 305-2通過管路連通，介質出口 302-1與 集熱器305的進液口 305-1通過管路連通。散熱管302、集熱器305形成一個閉合的循環(huán)通 路。通過膨脹罐303的介質注入口 303-1向散熱管302與集熱器305組成的閉合循環(huán)通路 注入介質流體。 在向散熱管302與集熱器305組成的閉合循環(huán)通路中注入介質流體時，為了保證 閉合循環(huán)通路中的空氣全部排空，優(yōu)選方案中，在介質出口 302-1與膨脹罐303之間依次設 置有排氣閥307和開關閥308。 為了加快介質流體在循環(huán)通路中的循環(huán)速度，提高熱交換效率，優(yōu)選方案中，在介
質出口 302-1與集熱器305的進液口 305-1之間的管路上設置循環(huán)泵306。為了避免循環(huán)
泵306發(fā)生空轉現(xiàn)象，最好是將循環(huán)泵306設置在靠近介質出口 302-1處。 關閉開關閥308、打開排氣閥307，介質流體從介質注入口 303-1進入膨脹罐303
內，啟動循環(huán)泵306，介質流體進入集熱器305、散熱管302內，直到排氣閥307處有介質液
體排出，關閉排氣閥307，打開開關閥308，介質流體在循環(huán)泵306的作用下，便可在閉合循
環(huán)通路中循環(huán)。 為了避免循環(huán)泵306因暴露在空氣中而造成安全隱患，優(yōu)選方案中，將循環(huán)泵306 設置在儲水箱301與外殼體之間的保溫層中。 溫度較低的介質流體進入集熱器305內的管路，集熱器305吸收太陽輻射能量， 介質流體與集熱器305進行熱交換，集熱器305吸收的太陽輻射能量轉化為介質流體的內能，從而實現(xiàn)對介質流體的加熱，被加熱過的溫度較高的介質流體從集熱器305的出液口 305-1、介質入口 302-2進入散熱管302內，溫度較高的介質流體通過散熱管302與儲水箱 301內的冷水進行熱交換，介質流體在散熱管302內循環(huán)后再進入集熱器305內，通過不斷 循環(huán)，介質流體的內能不斷傳遞給儲水箱301內的水，使得儲水箱301內的水的溫度不斷升 高，從而實現(xiàn)對儲水箱301內的水的加熱。 這種結構的太陽能熱水器用水箱，在集熱器內加熱過的介質流體經過散熱管302 內進行循環(huán)，散熱管302具有較大的散熱面積，介質流體通過散熱管302能與儲水箱301內 的水進行充分的熱交換，熱交換效率較高，可以將儲水箱301內的水加熱到較高的溫度。 以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式的描述，應當指出，由于文字表達的有 限性，而在客觀上存在無限的具體結構，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本 實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新 型的保護范圍。
權利要求一種太陽能熱水器用水箱，包括儲水箱，所述儲水箱內設置有散熱管，所述散熱管的一端形成介質入口，所述散熱管的另一端形成介質出口，其特征在于，還包括膨脹罐，所述膨脹罐設置在所述儲水箱的外部，所述膨脹罐與所述散熱管連通。
2. 根據(jù)權利要求1所述的太陽能熱水器用水箱，其特征在于，所述膨脹罐與所述散熱 管連通，具體為，所述膨脹罐與所述散熱管的介質出口連通。
3. 根據(jù)權利要求1所述的太陽能熱水器用水箱，其特征在于，所述膨脹罐與所述散熱 管連通，具體為，所述膨脹罐與所述散熱管的介質入口連通。
4. 根據(jù)權利要求l-3任一項所述的太陽能熱水器用水箱，其特征在于，所述膨脹罐上 設置有介質注入口 ，所述介質注入口處設置有泄壓閥。
5. 根據(jù)權利要求4所述的太陽能熱水器用水箱，其特征在于，所述膨脹罐外部設置有 膨脹罐罩。
6. —種太陽能熱水器，包括水箱和集熱器，其特征在于，所述水箱為權利要求1-5任一 項所述的太陽能熱水器用水箱，所述介質出口與所述集熱器的進液口通過管路連通，所述 介質入口與所述集熱器的出液口通過管路連通。
7. 根據(jù)權利要求6所述的太陽能熱水器，其特征在于，所述介質出口與所述集熱器的 進液口之間管路上設置有循環(huán)泵。
8. 根據(jù)權利要求7所述的太陽能熱水器，其特征在于，所述介質出口與所述膨脹罐之 間依次設置有排氣閥和開關閥。
9. 根據(jù)權利要求6所述的太陽能熱水器用水箱，其特征在于，所述儲水箱外還套裝有 外殼體，所述儲水箱與所述外殼體之間設置有保溫層。
10. 根據(jù)權利要求9所述的太陽能熱水器，其特征在于，所述循環(huán)泵設置在所述儲水箱 與所述外殼體之間的保溫層中。
專利摘要本實用新型涉及太陽能熱水器技術領域，公開了一種太陽能熱水器用水箱，包括儲水箱，所述儲水箱內設置有散熱管，所述散熱管的一端形成介質入口，所述散熱管的另一端形成介質出口，還包括膨脹罐，所述膨脹罐設置在所述儲水箱的外部，所述膨脹罐與所述散熱管連通。這種結構的太陽能熱水器用水箱，膨脹罐設置在儲水箱的外部，散熱管與膨脹罐通過焊接連接，膨脹罐與散熱管之間的焊點也位于儲水箱的外部，儲水箱內的用水不會對這些焊點造成腐蝕。膨脹罐與散熱管之間的焊點位置如果出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，泄漏的介質流體也不會進入儲水箱內，不會污染儲水箱內的用水。本實用新型還提供了一種太陽能熱水器。
文檔編號F24J2/04GK201488349SQ200920162019
公開日2010年5月26日 申請日期2009年6月30日 優(yōu)先權日2009年6月30日
發(fā)明者黃煒放 申請人:黃煒放