有壓力調節功能外置半導體或光能加熱的太陽能熱水器的製作方法

2023-12-10 15:17:52 1

本發明涉及有壓力調節功能外置半導體或光能加熱的太陽能熱水器。

背景技術：

現有太陽能熱水器是集中對整個家庭或單位供熱水的設備，在水箱的進水管路，直接與水源連接，並將水送入水箱，稱為進水管路，此管路上不設置其他部件，水箱是以金屬為基材的內襯搪瓷水箱，還有不鏽鋼水箱，額定壓力為0.6mpa，試驗壓入為1.2mpa，這種水箱會出現裂紋，漏水和爆炸，壽命短。

技術實現要素：

本發明對現有太陽能熱水器水箱進行改進，改進後為有壓力調節功能外置半導體或光能加熱的太陽能熱水器水箱，由外殼1、進水管2、出水管3、電熱管6、水箱8、水嘴9、法蘭11、壓力調節器12、洩壓閥14、外置快熱裝置16構成；所述有壓力調節功能外置半導體或光能加熱的太陽能熱水器，水箱8有多種形式，並在水箱的進水管路2上安裝有壓力調節器12，當管路系統壓力小時，不會阻擋水順暢進入水箱；當系統壓力很高或水箱裝滿水，會產生背壓，阻止水的進入，使水箱內的壓力隨著進水或出水壓力不同，水箱內的壓力始終在0.05Mpa至0.15Mpa之間變動；對此本發明自定義為中低承壓式太陽能熱水器。

所述電熱管6，一是半導體電熱管，是將半導體發熱材料，塗在石英玻璃管內壁表面，形成一層導電膜，並有接線端子，通電後會產生紅外輻射和熱能；這種電熱管，也稱為半導體發熱管，其導電膜是一種多晶矽半導體矽酸鹽材料，所製成的石英玻璃半導體電熱管，是裝在水箱8之內，電熱膜與水完全隔離；二是光能電熱管，是在石英玻璃管內裝碳纖維或金屬發熱絲，通電後產生紅外輻射和熱能；同時預熱，即水箱下部，可用半導體或光能電熱管6-1或金屬電熱管6-2。

水箱主要結構有：

一、水箱採用金屬材料製作，包括搪瓷水箱或不鏽鋼水箱，並在水箱進水管路上安裝壓力調節器12，在水箱8的出水管路裝有快熱裝置16。

二、水箱採用非金屬材料吹塑製作，即採用多層吹塑工藝製造內膽，所述多層吹塑是指內膽壁吹塑時由一層或以上不同材料製成，是用多個料鬥同時送入幾種性能不同的原料，一次性成型；並在水箱進水管路上安裝壓力調節器12，在水箱8的出水管路裝有快熱裝置16。

三、水箱採用非金屬材料注塑製作，將水箱本體與外殼分離，水箱注塑成單層結構；水箱由第一製件8-1和第二製件8-2兩個非對稱部件構成；第一製件和第二製件一端敞開，另一端封閉，在敞開一端的端面上，有若干連接螺釘安裝孔，在二者之間，兩端面結合部位，安裝密封件8-3，為雙重密封結構。

四、水箱採用滾塑製造，即將粉狀或糊狀塑料原料注入橫具內，通過對模具加熱和縱向及橫向的滾動旋轉，使物料借自身重力作用和離心力作用，均勻布滿內腔並且熔融，冷卻後脫模得到中空製品；

五、水箱採擠塑及塑料焊接的方法製造，即先擠出圓筒，然後在兩端加底和蓋，並進行膠接和焊接；

上述三至五，水箱8中在進水管路中，安裝有壓力調節器12，在水箱8的出水管路裝有快熱裝置16。

所述外置快熱的水流過時即加熱水裝置16，是在一個小容器內，設置電熱管，並有進水口和出水口，是從水箱8上部進水，打開水嘴9，有水流動時，電熱管6通電工作，水流過電熱管即被加熱，通過出水口放出熱水，關閉水嘴，停止加熱。

所述壓力調節器12為活塞式結構，由殼體12-1、活塞12-2、蓋12-3、橡膠件12-4、彈簧12-5構成；活塞中心和下部兩側有孔；殼體一端有進水孔，蓋的一端的有出水孔；放水時，打開水嘴9，水從活塞小端兩側的孔進入，通過活塞中心的孔，從蓋的出水孔進入水箱8，當水箱內裝滿水，在活塞的大端產生壓力，使活塞移動，阻止水進入，使水箱內的壓力限定在設定的壓力範圍內(如：金屬水箱在0.1-0.2Mpa；非金屬水箱在0.03-0.1Mpa)；這種結構可直接與水源連接，當管路系統壓力很大，例如使用增壓泵供水，進入水箱的壓力，也在設定的範圍內；若系統壓力很低，卻不會阻止低壓水進入水箱；這種結構的特徵在於活塞12-2會隨著水箱內的壓力變化，而在殼體12-1內產生位移，關小甚至關閉進水口；放水時卻自動打開。

本發明的有益效果及新穎性是：

①太陽能熱水器水箱內裝有壓力調節器12，使現有金屬水箱內的壓力由 0.6Mpa降低至0.1-0.2Mpa以內，可減少水箱厚度，節約材料，同時，不會裂紋漏水；也不會爆炸；

②特別是非金屬水箱，壓力控制在0.03至0.1Mpa之內，從而水箱8能用非金屬材料吹塑或注塑或滾塑或擠塑後焊接工藝製作，徹底改變電熱水器水箱的製造工藝；

③採用半導體或光能電熱管，隔水加熱，特別安全。

附圖說明

圖1至圖6是壓力調節器的結構圖；

圖7至圖10是有壓力調節功能外置半導體或光能加熱的太陽能熱水器示意圖；

具體實施方式

下面結合附圖1至10的實施例進行說明，附圖中：外殼1、冷水進水管2、熱水出水管3、控制器5、電熱管6(半導體或光能電熱管6-1、金屬電熱管6-2)、密封及固定點7、水箱8、水嘴9、測溫或限溫開關安裝管10、法蘭11、壓力調節器12、洩壓閥14、排汙口15。

圖1至圖6是壓力調節器，結構類似，功能相近；只是連接方式不同；圖3至圖6中，增加了彈簧12-5，水箱內的壓力可設置略高一些，適用於各種材料製作的水箱，圖5、圖6活塞形狀不同，功能相同。

圖7至圖10是有壓力調節功能外置半導體或光能加熱的太陽能熱水器示意圖；圖中，室外機39、冷凝器或熱交換器23、壓縮機31、貯液罐32、乾燥過濾器33、膨脹閥34、蒸發器35、汽液分離器36、循環進口37、循環出口38、水箱進水通過壓力調節器12，在水箱8的出水管路裝有快熱裝置16，無論管路系統壓力大小，都能快速使水箱注滿水，並使其限定在設定範圍內。

附圖中，水箱可用非金屬吹塑、注塑、滾塑等工藝製作，若是非金屬水箱，壓力限定在0.05-0.1Mpa左右，由於非金屬水箱在熱態具有膨脹性，能吸收熱脹壓力，並對活塞12-2產生背壓，而放水時則會讓管路系統的壓力通過；水箱也可採用金屬為基材內襯搪瓷或用不鏽鋼製造，若是金屬水箱(含搪瓷和不鏽鋼水箱)，壓力限定在0.2Mpa內，這就徹底克服了水箱因熱脹冷縮使水箱搪瓷裂開，焊縫裂紋的問題。