CN101832668A - 太阳能热水器的虹吸式供水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能热水器的虹吸式供水方法，其主要特点是：把太阳能热水器/系统中传统采用的自由落水方式供水方法改变为虹吸方式供水方法。太阳能热水器改变为虹吸方式供水方法有两亇优点：由于采用塑料管件替代不锈钢管件、无需不等厚不锈钢部件实施氩弧熔化焊，使制作成本低；除不可避免的真空集热管插入孔以外，水箱水位线下无其它管道孔道，使泄漏可能大大减少。

Description

太阳能热水器的虹吸式供水方法

技术领城

本发明涉及一种配置水的方法，特别是涉及一种太阳能热水器按虹吸原理的供水方法。

背景技术

我国已是全球最大的太阳能热利用产业基地，截止2007年，按保温水箱容积计太阳能热水器总使用量超过1亿立米，其中紧凑式太阳能热水器占多数，故本文以“紧湊式”为例来叙述太阳能热水器的供水方式。紧凑式热水器的特点是保温水箱高耸于建筑物屋顶上，保温水箱储存的(热)水具有较高位能，所以紧凑式热水器都采用“自由落水(方)式”向用户端(如淋浴喷头等)输送热水。实际上，不仅是户用“紧湊式”，大凡保温水箱高耸于建筑物屋顶上的其他“紧湊式”太阳能热水器/热水系统，其供水或输出热水的方式均为“自由落水式”。

图1是“太阳能热水器的自由落水式供水方法”示意图。图中，保温水箱(1)底部(或近底部)有一“上/下水管接管(B)”，借助管件、用螺丝扣连接方式连接“上/下水管接管(B)”与“上/下水管(2)”。“上/下水管(2)”是Φ15mm塑料(长)管、穿过楼板直达下面用户端的“混水阀(4)”。顺便说明，“上/下水管接管(B)”壁厚约1mm、保温水箱(1)箱体是壁厚0.3mm不锈钢薄板，它俩之间的密实联接(如采用不等厚工件熔化焊接或丝扣-垫片连接)的成本较高，且使用过程还不免有渗漏发生。

“混水阀(4)”是多功能组合阀，它有三亇管道接口：第一接口(D)连接承压自来水，(D)口亦是承压自来水进入口；第二接口(E)温水输出至淋浴器；第三接口(F)连接“上/下水管(2)”底端，承接来自保温水箱(1)的热水或把来自(D)口的自来水沿“上/下水管(2)”向上、往“保温水箱(1)”输入冷水。

“混水阀(4)”调节手柄处于不同位置，既可实现把自来水从(D)口进入，经接口(F)、“上/下水管(2)”及“上/下水管接管(B)”向“保温水箱(1)”注入冷水，俗称“上水”；亦可把保温水箱(1)储存热水、循“上水”反向路线进入混水阀(4)、混合冷水后成为温水、经(E)口向淋浴器按“自由落水式”供应/输出温水；即能“上/下水”，“上/下水管(2)”由之得名。

这种保温水箱(1)从其底部管道口向混水阀(4)按传统的“自由落水式”输出热水(“下水”)存在两大缺点：一是制作“上/下水管接管(B)”与“保温水箱(1)”形成可靠连接的成本较高(如前已述)；二是上述接合处在使用过程难免会有渗漏，一旦渗漏则保温水箱(1)就报废。实际上，凡是按“自由落水式”供水的太阳能热水器/系统均存在类似缺点。

本发明的意图是去除这种存在于按“自由落水式”供水的太阳能热水器/热水系统中的两大缺点，采用手段是：摒弃太阳能热水器/热水系统中的“自由落水式”供水(输出热水)方法，改用“虹吸式”供水(输出热水)方法”。

发明内容

本发明目的是提出“太阳能热水器的虹吸式供水方法”，彻底去除存在于太阳能热水器/系统中按“自由落水式”供水的“需使用不锈钢质机加工件、制作成本高”与“增加水箱泄漏危险”两大缺点。

虹吸原理是熟的物理概念，按虹吸原理来实现“供水”或“水的配置”在其他场合可能已存在，但本发明把虹吸式供水方法作为一种独立的供水(输出热水)方式使用于太阳能热水器/系统中则是首创。

图2(含图3)是“太阳能热水器的虹吸式供水方法”示意图，其中图例中相同数字序号的图例含义与图1相同，不重复。

图3有一根“虹吸管”(a-b-c-d-e管段)，它能“上/下水”，本文称之为“虹吸式上/下水管(3)”，替代图1中的“上/下水管接管(B)”。“虹吸式上/下水管(3)”与随后的“上/下水管(2)”衔接，其连接方式同前。“上/下水管(2)”随后与用户端的“混水阀(4)”相连接，为使图面简洁，其它部分内容与图1中完全相同，故省略。

本发明的特点是：把太阳能热水器/系统中传统采用的自由落水方式供水方法改变为虹吸方式供水方法，在保温水箱(1)中采用虹吸式上/下水管(3)按虹吸方式供水。“虹吸式上/下水管(3)”的组成是：一段与“保温水箱(1)”圆筒体外圆周贴合的半圆形塑料管(d-c-b管段)，其上端连接一段直立向下的管段(b-a段)，直立管段从“保温水箱(1)”筒体顶部的“虹吸管插入孔(G)”插进筒体，其底端端口直达“保温水箱(1)”筒体的近底部位；半圆形塑料管的下端连接另一小段直立向下的管段(d-e段)，其尾端口与传统的“上/下水管(2)”连通。

“虹吸式上/下水管(3)”由聚乙烯或聚丙烯塑料管、经热定型后制成。“保温水箱(1)”制作过程中予先在相当于箱体顶部稍靠边缘位置冲压出一亇孔径比“虹吸式上/下水管(3)”管径大1mm的“虹吸管插入孔(G)”圆孔，“保温水箱(1)”成型后其位里恰处于保温水箱(1)筒体最高处；往该孔中插入定型后的“虹吸式上/下水管(3)”、稍加固定、在随后聚氨酯发泡固化过程中就使“虹吸式上/下水管(3)”固定。从这“制作过程”的简述就可知：采用“虹吸式上/下水管(3)”后制造成本大为降低，上述“两大缺点”完全克服。

有关“太阳能热水器的虹吸式供水方法”的“工作原理”部份合并于下述“实施方式”中一并叙述。

对比“自由落水式”供水方法，本发明的两亇优点：制作成本低(塑料管件替代不锈钢管件、无需不等厚不锈钢部件实施氩弧熔化焊)；决无泄漏可能(水箱水位线下无管道孔道，除不可避免的真空集热管插入孔)。

以下把本案图例说明汇集于下。

图例说明

图1--“太阳能热水器的自由落水式供水方法”示意图；

图2--“太阳能热水器的虹吸式供水方法”示意图；

图3--图2中X-X向剖视图；

1-保温水箱；2-上/下水管；3-虹吸式上/下水管；4-混水阀；

A-溢流口；B-上/下水管接管；D-承压自来水进入口；

E-温水输出口；F-与“上/下水管(2)”底端连接口；

G-虹吸管插入孔；X-X--图2中的剖面方向；

a、b、c、d、e--管段部位标记符。

具体实施方式

与制作传统的保温水箱稍不同的是：“内筒”毛坯片另外冲压一亇相当于“虹吸管插入孔(G)”的圆孔[但原来按装“上/下水管接管(B)”的圆孔就省略了]；为便于随后安插进“虹吸式上/下水管(3)”，“虹吸管插入孔(G)”位置宜靠近端盖。

内简焊制完毕，把予先热塑定形的“虹吸式上/下水管(3)”的直管段从“虹吸管插入孔(G)”圆孔中插入，该直管段的底端口水平位置应稍高于“集热管插入孔”位置。“虹吸式上/下水管(3)”与内简外壁稍加固定后，嵌套进外简，随后进行传统的“保温水箱(1)”制造工序，逐使本案的、具有“虹吸式供水”功能的保温水箱制造成功。

按传统惯例，把内含“虹吸式上/下水管(3)”的“保温水箱(1)”安置在建筑物适当位置的支架上以后，把Φ15mm塑料(长)管的一端与“保温水箱(1)”底部的“虹吸式上/下水管(3)”底端口连接，另一端与用户端的“混水阀(4)”的(F)口连接，这时该塑料(长)管即成为“上/下水管(2)”。该热水器的其他管口连接方式与惯例相同-略。

“虹吸式供水”的原理与操作过程。“混水阀(4)”手柄位置调节至“上水”档，承压自来水经“混水阀(4)”的(F)口沿“上/下水管(2)”向上、经“虹吸式上/下水管(3)”弯管进入“保温水箱(1)”筒体内，至指定液位、停止“上水”。这时物理概念上的“虹吸管”已充满水，因而可随时按“虹吸方式”向用户端供应(热)水。经一段时间日照后，“保温水箱(1)中的水温升高至予定值，把“混水阀(4)”手柄位置调节z至“温水输出档”，这时淋浴器就有温水流出。由上可见：“上水”与“输出温水”操作方式与“惯例”完全相同，但该“热水器”的供水(输出热水)方式已不是传统的“自由落水式”而是“虹吸式”供水方式。

考虑到“我国已是全球最大的太阳能热利用产业基地，截止2007年，按保温水箱容积计太阳能热水器总使用量超过1亿立米，其中紧凑式太阳能热水器占多数”这一事实，把太阳能热水器的供水方式从“自由落水式”改变为“虹吸式”，其经济、社会效益极为显著！

Claims (1)

1.太阳能热水器的虹吸式供水方法，其特征在于，把太阳能热水器/系统中传统采用的自由落水方式供水方法改变为虹吸方式供水方法，在保温水箱(1)中采用虹吸式上/下水管(3)按虹吸方式供水。虹吸式上/下水管(3)的组成是：一段与保温水箱(1)圆筒体外圆周贴合的半圆形塑料管，其上端连接一段直立向下的管段，直立管段从保温水箱(1)筒体顶部的虹吸管插入孔(G)插进筒体，其底端端口直达保温水箱(1)筒体的近底部位；半圆形塑料管的下端连接另一小段直立向下的管段，其尾端口与传统的上/下水管(2)连通。

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