相變儲熱式熱水器結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種相變儲熱式熱水器結(jié)構(gòu)，包括進(jìn)水管、出水管和若干個真空管，若干個真空管內(nèi)均設(shè)有中空管，中空管的進(jìn)水端和出水端均伸出真空管外，并分別與進(jìn)水管和出水管連通，且進(jìn)水管低于出水管，所述若干個真空管內(nèi)分別還設(shè)有相變儲熱介質(zhì)，且每一個真空管的底部均固定連接有端蓋；還包括排氣管，若干個真空管的上部分別通過連接管與排氣管相連通，且連接管內(nèi)設(shè)有濾網(wǎng)，所述排氣管上裝有排氣閥；還包括過熱保護(hù)裝置，過熱保護(hù)裝置包括儲熱管、連接管和安全閥，儲熱管的兩端均通過連接管與出水管連通，且連接管上均裝有安全閥，儲熱管上設(shè)有冷凝器。本實(shí)用新型不僅體積小，能夠二次換熱，且換熱效率和安全性高。
【專利說明】相變儲熱式熱水器結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種相變儲熱式熱水器結(jié)構(gòu)，屬于太陽能裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的太陽能熱水器包括相配裝的儲熱水箱和真空管，且儲熱水箱和真空管裝在支架上。當(dāng)太陽能熱水器工作時，真空管吸收太陽光能的熱量，并以熱對流形式將加熱后的水流入儲熱水箱內(nèi)后再使用，而該種結(jié)構(gòu)的太陽能熱水器占用空間大、不便安裝，且只能單一的由真空管對水箱內(nèi)的冷水進(jìn)行加熱，換熱效率低，也不適用于寒冷地區(qū)，因?yàn)樵诤涞貐^(qū)太陽能熱水器的易出現(xiàn)冰凍，嚴(yán)重時會影響太陽能熱水器不能正常工作，而且水流在中空管內(nèi)流動，在中空管的內(nèi)壁會產(chǎn)生氣泡，當(dāng)氣泡較多時，最后形成一層氣膜，該氣膜密度小、傳熱差，影響了中空管內(nèi)水的溫度，降低了傳熱效率，如何阻止金屬管內(nèi)的氣膜生成，對中空管的傳熱效果至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是:提供一種不僅體積小，能夠二次換熱，且換熱效率和安全性高的相變儲熱式熱水器結(jié)構(gòu)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種相變儲熱式熱水器結(jié)構(gòu)，包括進(jìn)水管、出水管和若干個真空管，若干個真空管內(nèi)均設(shè)有中空管，中空管的進(jìn)水端和出水端均伸出真空管外，并分別與進(jìn)水管和出水管連通，且進(jìn)水管低于出水管，
[0005]a、所述若干個真空管內(nèi)分別還設(shè)有相變儲熱介質(zhì)，且每一個真空管的底部均固定連接有端蓋；
[0006]b、還包括排氣管，若干個真空管的上部分別通過連接管與排氣管相連通，且連接管內(nèi)設(shè)有濾網(wǎng)，所述排氣管上裝有排氣閥；
[0007]C、還包括過熱保護(hù)裝置，過熱保護(hù)裝置包括儲熱管、連接管和安全閥，儲熱管的兩端均通過連接管與出水管連通，且連接管上均裝有安全閥，儲熱管上設(shè)有冷凝器；
[0008]d、所述中空管的內(nèi)周壁處具有一條以上的螺旋形的凹槽；
[0009]e、所述中空管的直徑為8±0.8mm,進(jìn)水管和出水管的直徑均為16±0.8mm ；
[0010]f、所述中空管為U型管。
[0011 ] 所述相變儲熱介質(zhì)為相變蓄熱石蠟。
[0012]所述進(jìn)水管、出水管和中空管均為銅管，真空管為不銹鋼管。
[0013]所述儲熱管的冷凝器包覆在儲熱管外周。
[0014]本實(shí)用新型所具有的積極效果是:由于若干個真空管內(nèi)分別還設(shè)有相變儲熱介質(zhì)，當(dāng)有太陽光時，真空管吸收太陽光能的熱量，直接對中空管內(nèi)的冷水進(jìn)行加熱，而相變儲熱介質(zhì)能夠吸收太陽能并存儲熱量；當(dāng)沒有太陽光時，相變儲熱介質(zhì)能夠釋放熱量，對中空管內(nèi)的冷水實(shí)施二次加熱，實(shí)現(xiàn)了對中空管內(nèi)的冷水二次熱交換；又由于本實(shí)用新型為平板式結(jié)構(gòu)，并不包括占用大空間的儲熱水箱，因此，不僅占用空間小，提高了換熱效率，由于每一個真空管的底部均固定連接有端蓋，因此，便于注入相變儲熱介質(zhì)。
[0015]由于還包括排氣管，若干個真空管的上部分別通過連接管與排氣管相連通，且連接管的下部設(shè)有濾網(wǎng)，所述排氣管的排氣口裝有排氣閥，由于相變儲熱介質(zhì)在吸收太陽能并存儲熱量時，體積會變大，會造成真空管內(nèi)的壓力也變大，若真空管內(nèi)的壓力過大時，可打開排氣閥進(jìn)行減壓，以確保本實(shí)用新型的安全性。
[0016]由于還包括過熱保護(hù)裝置，過熱保護(hù)裝置包括儲熱管、連接管和安全閥，儲熱管的兩端均通過連接管與出水管連通，且連接管上均裝有安全閥，由于相變儲熱介質(zhì)在釋放熱量時，熱量如果過大，會造成出水管內(nèi)的熱水過熱，連接管上的安全閥就會開啟，熱水就會流入儲熱管內(nèi)，儲熱管上的冷凝器就會對熱水的溫度進(jìn)行降溫，這樣就無需使用者控制水溫，就能通過過熱保護(hù)裝置自身調(diào)節(jié)，提高了安全性能。
[0017]所述中空管的直徑為8mm，進(jìn)水管和出水管的直徑均為16mm，這樣能盡量減小本實(shí)用新型的使用面積，而且能滿足大部分用戶需要。由于所述中空管為U型管，因此，在中空管中的被加熱冷水流動一個來回，加長了換熱時間，使得換熱更加充分可以獲得較好的換熱效果。由于所述中空管的內(nèi)周壁處具有螺旋形的凹槽，水流在中空管凹槽的阻礙下，會改變流向前行，將水流在太陽加熱過程中產(chǎn)生的氣泡帶走，起到阻止氣膜生成的作用，讓中心水流填充到壁貼處加強(qiáng)吸熱，使得單位時間內(nèi)吸熱達(dá)到最大值，提高了換熱效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1的A部放大示意圖；
[0020]圖3是圖1中中空管的局部放大剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖以及給出的實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，但并不局限于此。
[0022]如圖1、2、3所示，一種相變儲熱式熱水器結(jié)構(gòu)，包括進(jìn)水管1、出水管2和若干個真空管3，若干個真空管3內(nèi)均設(shè)有中空管4，中空管4為U型管，中空管4的進(jìn)水端4-1和出水端4-2均伸出真空管3外，并分別與進(jìn)水管I和出水管2連通，且進(jìn)水管I低于出水管2，所述若干個真空管3內(nèi)分別還設(shè)有相變儲熱介質(zhì)5，且每一個真空管3的底部均固定連接有端蓋6 ;還包括排氣管7，若干個真空管3的上部分別通過連接管9與排氣管7相連通，且連接管9內(nèi)設(shè)有濾網(wǎng)10，所述排氣管7上裝有排氣閥8 ；還包括過熱保護(hù)裝置11，過熱保護(hù)裝置11包括儲熱管11-1、連接管11-2和安全閥11-3，儲熱管11-1的兩端均通過連接管11-2與出水管2連通，且連接管11-2上均裝有安全閥11-3，儲熱管11_1上設(shè)有冷凝器11-4 ;所述中空管4的內(nèi)周壁處具有一條以上的螺旋形的凹槽4-3。
[0023]如圖1所示，所述相變儲熱介質(zhì)5為相變蓄熱石蠟，可提高中空管4內(nèi)腔水的溫度。但是不局限于相變蓄熱石蠟，也可以為相變蓄熱球等其他蓄熱材料。
[0024]如圖1所示，所述進(jìn)水管1、出水管2和中空管4均為銅管，真空管3為不銹鋼管，進(jìn)水管1、出水管2和中空管4采用銅管是因?yàn)殂~管的導(dǎo)熱性能強(qiáng)，真空管3采用不銹鋼管是因?yàn)椴讳P鋼管防腐性能優(yōu)越，能提高真空管3的使用壽命。[0025]如圖1所示,所述中空管4的直徑為8mm,進(jìn)水管I和出水管2的直徑均為16mm,這樣能盡量減小本實(shí)用新型的使用面積，而且能滿足大部分用戶需要。
[0026]如圖1所示，由于所述中空管4為U型管，因此，在中空管4中的被加熱冷水流動一個來回，加長了換熱時間，使得換熱更加充分可以獲得較好的換熱效果。當(dāng)然，并不局限于此，中空管4也可以為螺紋管等。
[0027]本實(shí)用新型使用的簡要描述是:使用前，真空管3的底部注入相變儲熱介質(zhì)5，并經(jīng)端蓋6與真空管3的底部焊接。使用時，所述進(jìn)水管I內(nèi)的冷水流入中空管4中進(jìn)行換熱，當(dāng)有太陽光時，真空管3吸收太陽光能的熱量，直接對中空管4內(nèi)的冷水進(jìn)行加熱，而相變儲熱介質(zhì)5能夠吸收太陽能并存儲熱量；其相變點(diǎn)為56°C，即溫度達(dá)到56°C后，相變儲熱介質(zhì)5開始其固體至液體的相變轉(zhuǎn)換過程，即積蓄熱量，開始融化，并使其自身溫度保持在56°C，當(dāng)外界用水經(jīng)中空管4時，水即被加熱，而且它能連續(xù)吸收和儲存太陽熱量，當(dāng)沒有太陽光時，相變儲熱介質(zhì)5能夠釋放熱量，對中空管4內(nèi)的冷水實(shí)施二次加熱，實(shí)現(xiàn)了對中空管內(nèi)的冷水二次熱交換，提高了換熱效率；加熱后的水通過中空管4再流入出水管2，由于本實(shí)用新型為平板式結(jié)構(gòu)，并不包括占用大空間的儲熱水箱，因此，占用空間小，由于相變儲熱介質(zhì)5在釋放熱量時，熱量如果過大，會造成出水管2內(nèi)的熱水過熱，連接管11-2上的安全閥11-3就會開啟，熱水就會流入儲熱管11-1內(nèi)，儲熱管11-1上的冷凝器11-4就會對熱水的溫度進(jìn)行降溫，這樣就無需使用者控制水溫，就能通過過熱保護(hù)裝置11自己調(diào)節(jié)，防止熱水溫度過熱而帶來的安全隱患，提高了安全性能，連接管11-2通過三通管與出水管2連通，冷凝器11-4包覆在儲熱管11-1的外周，提高降溫效率，而安全閥11-3則采用T/P溫度壓力安全閥。
[0028]由于所述中空管4的內(nèi)周壁處具有螺旋形的凹槽4-3，水流在中空管4的凹槽4-3的阻礙下，會改變流向前行，將水流在太陽加熱過程中產(chǎn)生的氣泡帶走，起到阻止氣膜生成的作用，讓中心水流填充到壁貼處加強(qiáng)吸熱，使得單位時間內(nèi)吸熱達(dá)到最大值，提高了換熱效率。
[0029]由于相變儲熱介質(zhì)5在吸收太陽能并存儲熱量時，體積會變大，會造成真空管3內(nèi)的壓力也變大，若真空管3內(nèi)的壓力過大時，可打開排氣閥8進(jìn)行減壓，以確保本實(shí)用新型的安全性，使得安全性高，而連接管9的下部設(shè)有濾網(wǎng)10，可有效防止相變儲熱介質(zhì)5流入排氣管7內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種相變儲熱式熱水器結(jié)構(gòu)，包括進(jìn)水管(I)、出水管(2)和若干個真空管(3)，若干個真空管(3 )內(nèi)均設(shè)有中空管(4 )，中空管(4 )的進(jìn)水端(4-1)和出水端(4-2 )均伸出真空管(3)外，并分別與進(jìn)水管(I)和出水管(2)連通，且進(jìn)水管(I)低于出水管(2)，其特征在于: a、所述若干個真空管(3)內(nèi)分別還設(shè)有相變儲熱介質(zhì)(5 )，且每一個真空管(3 )的底部均固定連接有端蓋(6)； b、還包括排氣管(7)，若干個真空管(3)的上部分別通過連接管(9)與排氣管(7)相連通，且連接管(9 )內(nèi)設(shè)有濾網(wǎng)(10 )，所述排氣管(7 )上裝有排氣閥(8 ); C、還包括過熱保護(hù)裝置(11)，過熱保護(hù)裝置(11)包括儲熱管(11-1)、連接管(11-2)和安全閥(11-3)，儲熱管(11-1)的兩端均通過連接管(11-2)與出水管(2)連通，且連接管(11-2)上均裝有安全閥(11-3)，儲熱管(11-1)上設(shè)有冷凝器(11-4)； d、所述中空管(4)的內(nèi)周壁處具有一條以上的螺旋形的凹槽(4-3)； e、所述中空管(4)的直徑為8±0.8mm，進(jìn)水管(I)和出水管(2)的直徑均為16±0.8mm ; f、所述中空管(4)為U型管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲熱式熱水器結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述相變儲熱介質(zhì)(5)為相變蓄熱石蠟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲熱式熱水器結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述進(jìn)水管(I)、出水管(2)和中空管(4)均為銅管，真空管(3)為不銹鋼管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲熱式熱水器結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述儲熱管(11-1)的冷凝器(11-4)包覆在儲熱管(11-1)外周。
【文檔編號】F24J2/34GK203719161SQ201320800207
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】張同偉, 吳江洪 申請人:江蘇貝德萊特太陽能科技有限公司