专利名称：热导式太阳能热水器及其水箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热水器，特别涉及一种热导式太阳能热水 器。本实用新型还涉及一种太阳能热水器的水箱。
背景技术：
随着人民生活水平的提高，热水器在日常生活中的应用越来越广泛。
现有的热水器按照能量来源分为燃气、燃煤、燃油热水器，以及 电热水器等几大类。上述燃气、燃煤、燃油热水器消耗的均是不可再
生能源，还造成环境的污染；同时，在能源价格持续高涨的今天，上 述燃气、燃煤、燃油热水器的使用费用很高，给用户带来了较大的经 济负担。由于用电量大，电价也有持续增长的趋势，上述电热水器的 广泛应用也存在不小的障碍。
在此背景下，太阳能热水器以其能源清洁环保、使用费用较低、 使用简单方便等优势得到广泛的应用，这将对我国国民经济和环保事 业带来重大影响。
冬季由于室外温度很低，太阳能热水器管路中的水容易冻结，这 给其使用带来了很大的不便，而热导式太阳能热水器则可以很好地解 决这个问题。
请参考图1，图1为现有技术中一种典型的热导式太阳能热水器 的结构示意图。
现有技术中， 一种典型的热导式太阳能热水器1包括集热器11， 集热器11的作用是吸收太阳能并将其转化为集热板的内能。集热器 11通过介质上行管12以及介质下行管13连接换热器14，集热器11、 介质上行管12、介质下行管13以及连接换热器14形成介质流体的循 环路径。
换热器14设置于所述热导式太阳能热水器1的储水箱15中，储 水箱15设置于室内，且连接进水管152以及出水管151。所述介质流体流经集热器11时，可以#:所述集热板加热，因此温 度升高。当所述温度较高的介质流体进入换热器14后，可以通过换热
器14的管壁向储水箱15中待加热的水传递热量，vA而将其加热。 由于储水箱15设置于室内，因此其中的水在冬季不易被冻结；
同时，所述介质流体的凝固点较低，因此，虽然设置在室外，集热器
13也不会被冻结。此外，所述介质流体的沸点较高，因此热导式太阳
能热水器1的传热效率也较高。
但是，由于作为换热器14原材料的铜管比较昂贵，为了尽可能
降低成本，储水箱15中绕设的铜管往往不足，这导致换热面积较小、
换热交换效率较低，并最终导致储水箱15中的水温达不到要求。如果
要确保水温的要求，就必须在储水箱15中设置较多的铜管，这势必显
著增加热水器的制造成本。
因此，如何在保持较低的生产制造成本的基础上，增大热水器的
换热面积，从而提高其热交换效率，是本领域技术人员目前需要解决
的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种热导式太阳能热水器，其热交换效 率较高，同时其生产制造成本较低。本实用新型还提供一种热导式太 阳能热水器的水箱。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种热导式太阳能热水 器，包括集热器和储水箱，所述集热器分别连接介质上行管以及介质 下行管，所述储水箱分别连接进水管以及出水管；所述热导式太阳能 热水器进一步包括套装于所述储水箱外侧的介质水箱；所述介质水箱 分别连接所述介质上行管以及介质下行管。
优选地，所述介质水箱中设置至少两个储水箱。
优选地，所述介质水箱的外侧套装外壳体，所述外壳体与所述介 质水箱之间填充保温材料。
优选地，所述介质水箱的顶部设有排气阀。
优选地，所述介质水箱为不锈钢水箱。优选地，所述介质下行管中设置循环泵。 优选地，所述储水箱中进一步设有电加热装置。
优选地，包括至少两个相并联的储水箱；每一所述储水箱的外侧 均套装介质水箱以及外壳体，各介质水箱并联连接。
本实用新型还提供一种热导式太阳能热水器的水箱，包括设有进 水管和出水管的储水箱，所述储水箱的外侧套装介质水箱，所述介质 水箱通过介质上行管以及介质下行管连接所述太阳能热水器的集热 器。
优选地，所述介质水箱的外侧进一步套装外壳体，所述外壳体与 所述介质水箱之间填充保温材料。
相对上述背景技术，本实用新型所提供的热导式太阳能热水器包 括集热器、介质水箱以及储水箱，所述介质水箱套装于所述储水箱的 外侧；正常工作时，介质流体可以将所述储水箱包裹在内部，因此， 整个所述储水箱的外壁均可以形成有效的换热面，换热面积以及换热 效率均显著地得到提高。另一方面，本实用新型所提供的热导式太阳 能热水器不再需要设置比较昂贵的铜管作为换热器，因此其生产制造 成本也显著降低。
图1为现有技术中一种典型的热导式太阳能热水器的结构示意
图2为本实用新型所提供热导式太阳能热水器一种具体实施方式的结构示意图3为本实用新型所提供热导式太阳能热水器另一种具体实施方 式的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型核心是提供一种热导式太阳能热水器，其热交换效率 较高，同时其生产制造成本较低。本实用新型的另一核心是提供一种 热导式太阳能热水器的水箱。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图2,图2为本实用新型所提供热导式太阳能热水器一种具体实施方式
的结构示意图。
在一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的热导式太阳能热水 器2包括集热器21,集热器21是光-热转换装置，其集热板在阳光的 照射下温度可以升高。
集热器21在其顶部和底部分别连接介质上行管22以及介质下行 管23,介质上行管22和介质下行管23分别通过介质流入管241和介 质流出管242连接介质水箱24。因此，集热器21、介质上行管22、 介质水箱24以及介质下行管23可以依次形成一个闭合的循环通路； 该循环通路中充满介质流体。所述介质流体通常应当具有防冻、防腐、 防垢以及高沸点等特点。
介质水箱24可以选用成本较低的材料，比如，可以用不锈钢焊 接而成。
热导式太阳能热水器2还包括储水箱25,储水箱25设置于介质 水箱24的内部，也即介质水箱24套装于储水箱25的外侧。显然，介 质水箱24与储水箱25各相对应的壁面之间应当具有适当的间距，以 保证介质水箱24具有适当的容积。
储水箱25分别连接进水管252以及出水管251，以便向储水箱 25中补入冷水并将热水>夂人中导出。
本实用新型所提供的热导式太阳能热水器2包括集热器21、介质 水箱24以及储水箱25,所述介质水箱24套装于所述储水箱25的外 侧；正常工作时，介质流体可以将所述储水箱24包裹在内部，因此， 整个所述储水箱2 4的外壁均可以形成有效的换热面，换热面积以及换 热效率均显著地得到提高。另一方面，本实用新型所提供的热导式太 阳能热水器2也不再需要设置昂贵的铜管作为换热器，因此其生产制 造成本也显著降低。
还可以对上述具体实施方式
中的热导式太阳能热水器2进行其他 改进。请参考图3，图3为本实用新型所提供热导式太阳能热水器另一 种具体实施方式
的结构示意图。
在另一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的热导式太阳能热 水器2同样包括作为光-热转换装置的集热器21,集热器21在其顶部 和底部分别连接介质上行管22以及介质下行管23，介质上行管22和 介质下行管23进而分别连接介质水箱24，介质水箱24可以选用成本 较低的材料，比如不锈钢。
集热器21、介质上行管22、介质水箱24以及介质下行管23可 以形成一个闭合的循环通3各；该循环通路中充满介质流体。所述介质 流体同样应当具有防冻、防腐、防垢以及高沸点等特点。
热导式太阳能热水器2还包括储水箱25,储水箱25设置于介质 水箱24的内部，也即介质水箱24套装于储水箱25的外侧。显然，介 质水箱24与储水箱25各对应的壁面之间应当具有适当的间距，以保 证介质水箱24具有适当的容积。
储水箱25分別连接进水管252以及出水管251，以便向储水箱 25中补入冷水并将热水从中导出。
热导式太阳能热水器2进一步包括外壳体26,介质水箱24设置 于外壳体26之中。外壳体26与介质水箱24各对应的壁面之间应当具 有适当的间距，以便两者之间形成具有适当厚度的腔体。该腔体中可 以填充常规的保温材料，比如聚氨酯。
由于介质水箱24通常采用不锈钢制成，因此在其外壁直接接触 空气的情况下热损失将十分严重。设置了外壳体26以及保温材料之 后，热导式太阳能热水器2的热损失将显著降低。
还可以在介质水箱24上设置排气阀27,以使向所述循环通路中 加注介质流体时，带入的空气能够顺利地从集热器27以及介质水箱 24中逸出，避免传热效率的下降。排气阀27最好设置在介质水箱24 的顶部。
此外，所述介质上行管21可以连接于所述介质水箱24的上部， 所述介质下行管23可以连接于所述介质水箱的下部，这样，所述介质流体的循环可以通过自然循环来实现，而不需要额外耗费能源。
具体地说，上述热导式太阳能热水器2工作时，集热管21受热 温度升高，其中初始温度较低的介质流体不断吸收集热板的热量，因 此温度逐渐升高、密度逐渐减小，因此将向上沿介质上行管22运动至 介质水箱24中；介质水箱24中的介质流体通过储水箱25外壁与待加 热的冷水进行热交换，因此介质流体的温度显著降低，并最终沿介质 下行管23回到集热器21中，从而完成自然循环过程。
当然，所述介质流体的循环也可以通过强制循环来实现，具体的 实现方式是在所述介质流体的循环路径中设置循环水泵28;循环水泵 28最好设置于介质下行管23中。
根据本实用新型所提供的热导式太阳能热水器2的结构及其工作 原理可知，如果储水箱25的体积过大，换热效率将会在一定程度上降 低；而如果减小储水箱25的体积，则热水量不能保证，会给使用者的 使用带来不便。
为了解决这个问题，可以同时设置两组或者两组以上的水箱，每 组水箱均包括一介质水箱24、 一储水箱25和一外壳体26，三者的具 体设置位置以及连接关系请参考上文。这样既减小了单个储水箱25 的体积、提高了换热效率，又保证了热水量、避免给使用者带来不便。
上述两组或者两组以上的水箱可以串联也可以并联，最好是将其 并联。
还可以采用其他结构在保证热水量的前提下提高换热效率。比 如，本实用新型所提供的热导式太阳能热水器2可以仍然仅包括 一 个 体积4交大的介质水箱24,但其中可以同时设置两个或者两个以上的体 积较小的储水箱25;由于储水箱25的壁面是换热面，因此从总体上 看，换热面积显著增加，热交换效率得到提高。各储水箱25之间最好 是并联，当然串联也是可以的。
本实用新型所提供热导式太阳能热水器的水箱的具体结构请参 阅上文对热导式太阳能热水器的描述。
以上对本实用新型所提供的热导式太阳能热水器及其水箱进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式 进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法 及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进 和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1、一种热导式太阳能热水器，包括集热器和储水箱，所述集热器分别连接介质上行管以及介质下行管，所述储水箱分别连接进水管以及出水管；其特征在于，进一步包括套装于所述储水箱外侧的介质水箱；所述介质水箱分别连接所述介质上行管以及介质下行管。
2、 如权利要求1所述的热导式太阳能热水器，其特征在于，所 述介质水箱中设置至少两个储水箱。
3、 如权利要求2所述的热导式太阳能热水器，其特征在于，所 述介质水箱的外侧套装外壳体，所述外壳体与所述介质水箱之间填充 保温材料。
4、 如权利要求3所述的热导式太阳能热水器，其特征在于，所 述介质水箱的顶部设有排气阀。
5、 如权利要求4所述的热导式太阳能热水器，其特征在于，所 述介质水箱为不锈钢水箱。
6、 如权利要求5所述的热导式太阳能热水器，其特征在于，所 述介质下行管中设置循环泵。
7、 如权利要求6所述的热导式太阳能热水器，其特征在于，所 述储水箱中进一步设有电加热装置。
8、 如权利要求1至7任一项所述的热导式太阳能热水器，其特 征在于，包括至少两个相并联的储水箱；每一所述储水箱的外侧均套 装介质水箱以及外壳体，各介质水箱并联连接。
9、 一种热导式太阳能热水器的水箱，包括设有进水管和出水管 的储水箱，其特征在于，所述储水箱的外侧套装介质水箱，所述介质水箱通过介质上行管以及介质下行管连接所述太阳能热水器的集热器。
10、 如权利要求9所述的热导式太阳能热水器的水箱，其特征在 于，所述介质水箱的外侧进一步套装外壳体，所述外壳体与所述介质 水箱之间填充保温材料。
专利摘要本实用新型公开了一种热导式太阳能热水器，包括集热器和储水箱，所述集热器分别连接介质上行管以及介质下行管，所述储水箱分别连接进水管以及出水管；所述热导式太阳能热水器进一步包括套装于所述储水箱外侧的介质水箱；所述介质水箱分别连接所述介质上行管以及介质下行管。本实用新型还公开了一种所述热导式太阳能热水器的水箱。本实用新型所提供的热导式太阳能热水器正常工作时，介质流体可以将所述储水箱包裹在内部，因此，整个所述储水箱的外壁均可以形成有效的换热面，换热面积以及换热效率均显著地得到提高。另一方面，本实用新型所提供的热导式太阳能热水器也不再需要设置昂贵的铜管作为换热器，因此其生产制造成本也显著降低。
文档编号F24J2/00GK201229065SQ20082000565
公开日2009年4月29日 申请日期2008年4月1日 优先权日2008年4月1日
发明者周奇迪, 唐玉敏 申请人:宁波晟唐基业科能电器有限公司