太陽能間接加熱同介質微變量太陽能換熱降垢吸排器的製作方法
2023-05-11 04:58:16 1
專利名稱：太陽能間接加熱同介質微變量太陽能換熱降垢吸排器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太能能熱水器用的防水垢組件，具體地說是一種太陽能間接 加熱同介質微變量太陽能換熱降垢吸排器。
背景技術：
眾所周知，水在被加熱時水的狀態發生變化，水中溶解的鈣離子和鎂離子，與某些 酸離子形成的不溶於水的化合物或混合物，即水垢。如圖1所示是U型管承壓式太陽能集 熱器中的全玻璃真空管內置U型金屬管的加熱模式。吸熱工質1水在金屬管內流動並吸收 光熱裝換的熱量後增溫，水被連續的加熱，水垢3形成在金屬管內壁上。太陽能儲水箱內的 水自下而上依次連續的流經U型管2加熱，日積月累，U型管2內壁形成大厚度水垢。嚴重 降低換熱效率，也會影響太陽能熱水器的使用壽命，危害巨大。為此，現有技術中，設計了圖2所示的U型管承壓式動力循環間接太陽能加熱集熱 器4。它選用高濃度防凍液、導熱油等來作為流經U型管的載熱工質，來減少水垢的產生。 該集熱器4中，太陽能加熱的液體與儲水箱8中的水7，屬於不同介質之間的換熱。但這種 太陽能加熱集熱器4的結構會變得相當複雜，裝置中需要增加膨脹罐6，用到特種循環泵5 和特種換熱器9等。這種裝置雖然有效解決了水垢的形成，但卻增大了成本，而且循環液洩 漏會帶來一系列危害，減少了太陽能熱的應用範圍。如該裝置在醫藥行業、食品行業等，就 不適合使用。
發明內容本實用新型的目的是設計出一種太陽能間接加熱同介質微變量太陽能換熱降垢 吸排器。本實用新型要解決的是現有太陽能熱水器容易結垢，結構複雜，成本高和使用範 圍受限的問題。本實用新型解決的技術方案是它包括匯流端、疏導段、放壓段、擴散端和阻尼孔 板，匯流端擴漲口與疏導段一端連接，疏導段的另一端埠設有阻尼孔板；放壓段穿過阻尼 孔板的中孔後，伸入疏導段的內腔，放壓段外壁與疏導段內壁之間留有間隙；擴散端擴漲口 與放壓段外端連接。本實用新型的又一特在於匯流端為金屬管，呈喇叭口狀結構，包括匯流直管段和 匯流錐管段，匯流錐管段擴漲口的內徑與疏導段的內徑相等，匯流直管段上設有外螺紋，匯 流端的管壁厚3mm至5mm。本實用新型的又一特在於疏導段是一等徑金屬管，其內徑大於放壓段的外徑6mm 至10mm，疏導段一端有局部內錐度，疏導段的壁厚3mm至5mm。本實用新型的又一特在於放壓段是一管等徑金屬管，放壓段的壁厚3mm至5mm，沿 放壓段的外壁開有多個直徑為5mm至IOmm的放壓孔。本實用新型的又一特在於擴散端是一金屬管，壁厚為3mm至5mm，呈喇叭口狀結構，包括擴散直管段和擴散錐管段，擴散錐管段擴漲口的外徑為6mm-10mm，擴散直管段上設 有外螺紋。本實用新型的又一特在於放壓段外壁與疏導段內壁之間的間隙是3mm至5mm。本實用新型的又一特在於阻尼孔板是一個金屬圓盤，金屬圓盤中央為中孔，中孔 的內徑大於放壓段的外徑，金屬圓盤上均勻分布有阻尼孔，阻尼孔直徑為Imm至3mm。阻尼 孔至少三個。本實用新型的有益效果是結構簡單合理，成本低，增大U型管使用壽命和保證太 陽能間接加熱集熱器安全可靠運行。本實用新型用在以水作為熱工質的U型管承壓式動力 循環太陽能間接加熱集熱器中，能夠在不對水質進行任何處理的情況下，有效降低水垢的 形成。
[0014]圖1是全玻璃真空管內置U型金屬管加熱模式示意圖。[0015]圖2是U型管承壓式動力循環太陽能間接加熱集熱器示意圖。[0016]圖3是本實用新型用於間接加熱集熱器的示意圖。[0017]圖4是本實用新型的結構示意圖。[0018]圖5是本實用新型放壓段的結構示意圖。[0019]圖6是本實用新型擴散端的結構示意圖。[0020]圖7是本實用新型阻尼板的結構示意圖。[0021]圖8是本實用新型匯流端的結構示意圖
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。如圖3到圖8所示，本實用新型包括匯流端31、疏導段24、放壓段25、擴散端28和 阻尼孔板29，匯流端擴漲口與疏導段24 —端連接，疏導段24的另一端埠設有阻尼孔板 29。放壓段25穿過阻尼孔板29的中孔後，伸入疏導段24的內腔。放壓段25外壁與疏導 段24內壁之間留有間隙，放壓段25外壁與疏導段24內壁之間的間隙是3mm至5mm。擴散 端擴漲口與放壓段25外端連接。匯流端31為金屬管，呈喇叭口狀結構，包括匯流直管段22和匯流錐管段23，匯流 錐管段擴漲口的內徑與疏導段24的內徑相等，匯流直管段22上設有外螺紋，匯流端的管壁 厚 3mm 至 5mm0疏導段24是一等徑金屬管，其內徑大於放壓段25的外徑6mm至10mm，疏導段24 一端有局部內錐度，疏導段24的壁厚3mm至5mm。放壓段25是一管等徑金屬管，放壓段25的壁厚3mm至5mm，沿放壓段25的外壁開 有多個直徑為5mm至IOmm的放壓孔30。放壓孔30的位置是沿圓周方向互成90度角開，且 沿軸線方向依次不等距開孔。工作時，流入放壓段25的水首先在放壓孔30處放壓，並且沿 放壓段25的外殼形成一個放壓區，有效阻止儲水箱13中的「儲能水」 15流向循環泵20，保 證後續「循環水」水流進入循環泵20。擴散端28是一金屬管，壁厚為3mm至5mm，呈喇叭口狀結構，包括擴散直管段27和擴散錐管段28，擴散錐管段擴漲口的外徑為6mm-10mm，擴散直管段27上設有外螺紋。擴散 直管段27通過外螺紋與「水-水」換熱器的低溫管路19連接。，採用擴散端28是解決因放 壓段25管徑較大後導致的「渦流」及氣泡。阻尼孔板29是一個金屬圓盤，金屬圓盤中央為中孔32，中孔32的內徑大於放壓段 25的外徑，金屬圓盤上均勻分布有阻尼孔33，阻尼孔33直徑為Imm至3mm。阻尼孔至少三 個。在工作時，阻尼孔是「循環水」與「儲能水」的通道。現具體說明本實用新型在U型管承壓式動力循環太陽能間接加熱集熱器中的安 裝方法及工作原理。所述的吸排器18安裝在「水-水」換熱器17上，連通後放置在儲水箱13內，並且 有一個高溫通口 16和一個低溫通口 19伸出儲水箱13外部。吸排器18與「水-水」換熱器 17外露面全部接觸儲水箱中的「儲能水」 15，其中吸排器18的阻尼孔33同樣與「儲能水」 15 連通。承壓式太陽能集熱器10的其中一個進水口通過低溫管路19與循環水泵20連通，循 環泵20與低溫口 19連通。承壓式太陽能集熱器10的另一個出水口通過高溫管路11與高 溫口 16連通。在高溫管路11上裝有排氣閥門14。在儲水箱13的頂部裝有安全閥12。吸排器18的匯流端31的收縮口與外部管路機械連接，擴漲口與疏導段24的一端 同軸焊接，疏導段24的另一端與阻尼孔板29動接觸；擴散端28的一端與「水-水」換熱器 管路機械連接。整個吸排器18同「水-水」換熱器17放置在儲水箱13的底部。工作時開始後，在水泵20驅動力作用下部分「儲能水」 15首先流經U型管加熱升 溫成為高溫水，流經「水_水」換熱器17釋放熱量，然後直接流經吸排器18，通過循環水泵 20再次進入U型管加熱，再次流經「水-水」換熱器17釋放熱量；這部分初步循環的「儲能 水」在反覆的加熱、放熱過程中，逐步變成為「循環水」，由於「循環水」在完成「水垢」生成 後，不再具備形成「水垢」的內因條件。在以後的循環加熱中，雖然有微量的「儲能水」通過 阻尼孔33混合到「循環水」 15中，但結垢率會大幅度降低。工作時，在吸排器18的內部，由於「循環水」的溫度、壓力總是高於「儲能水」 15的 溫度和壓力。因此，有效阻止了「儲能水」 15的混入，大幅度降低了 U型管的結垢。當水泵 20停止工作時，「循環水」由於降溫收縮，「儲能水」 15會通過阻尼孔33混入吸排器內部，混 入量的多少取決於「循環水」的收縮量。本實用新型的「循環水」在加熱增溫飽和結垢後，成為過飽和水，水中的鈣離子和 鎂離子逐漸消失，「循環水」不再具備形成「水垢」的內因條件，儘管「儲能水」被使用掉並反 復更換，但「循環水」卻在以後太陽能集熱長期使用過程中，不再生成「水垢」，這樣就實現了 有效換熱降垢的作用。本實用新型吸排器的阻尼孔33與「儲能水」 15連通，匯流端31與循環泵20連通， 擴散端28與「水-水」換熱器17連通。「循環水」膨脹後可以通過阻尼孔33微量排入儲水 箱13，消除膨脹壓力增加。當太陽能集熱器10不工作時，「循環水」不流動，會降溫收縮，這 時通過吸排器的阻尼孔33，會吸入微量「儲能水」 15與「循環水」混合，這部分「儲能水」 15 在下次太陽能集熱系統熱交換工作時，成為「循環水」。
權利要求一種太陽能間接加熱同介質微變量太陽能換熱降垢吸排器，其特徵在於它包括匯流端、疏導段、放壓段、擴散端和阻尼孔板，匯流端擴漲口與疏導段一端連接，疏導段的另一端埠設有阻尼孔板；放壓段穿過阻尼孔板的中孔後，伸入疏導段的內腔，放壓段外壁與疏導段內壁之間留有間隙；擴散端擴漲口與放壓段外端連接。
2.根據權利要求1所述的太陽能間接加熱同介質微變量太陽能換熱降垢吸排器，其特 徵在於匯流端為金屬管，呈喇叭口狀結構，包括匯流直管段和匯流錐管段，匯流錐管段擴漲 口的內徑與疏導段的內徑相等，匯流直管段上設有外螺紋，匯流端的管壁厚3mm至5mm。
3.根據權利要求1所述的太陽能間接加熱同介質微變量太陽能換熱降垢吸排器，其特 徵在於疏導段是一等徑金屬管，其內徑大於放壓段的外徑6mm至10mm，疏導段一端有局部 內錐度，疏導段的壁厚3mm至5mm。
4.根據權利要求1所述的太陽能間接加熱同介質微變量太陽能換熱降垢吸排器，其特 徵在於放壓段是一管等徑金屬管，放壓段的壁厚3mm至5mm，沿放壓段的外壁開有多個直徑 為5mm至IOmm的放壓孔。
5.根據權利要求1所述的太陽能間接加熱同介質微變量太陽能換熱降垢吸排器，其特 徵在於擴散端是一金屬管，壁厚為3mm至5mm，呈喇叭口狀結構，包括擴散直管段和擴散錐 管段，擴散錐管段擴漲口的外徑為6mm-10mm，擴散直管段上設有外螺紋。
6.根據權利要求1所述的太陽能間接加熱同介質微變量太陽能換熱降垢吸排器，其特 徵在於放壓段外壁與疏導段內壁之間的間隙是3mm至5mm。
7.根據權利要求1所述的太陽能間接加熱同介質微變量太陽能換熱降垢吸排器，其特 徵在於阻尼孔板是一個金屬圓盤，金屬圓盤中央為中孔，中孔的內徑大於放壓段的外徑，金 屬圓盤上均勻分布有阻尼孔，阻尼孔直徑為Imm至3mm。
8.根據權利要求7所述的太陽能間接加熱同介質微變量太陽能換熱降垢吸排器，其特 徵在於阻尼孔至少三個。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能間接加熱同介質微變量太陽能換熱降垢吸排器，它包括匯流端、疏導段、放壓段、擴散端和阻尼孔板，匯流端擴漲口與疏導段一端連接，疏導段的另一端埠設有阻尼孔板；放壓段穿過阻尼孔板的中孔後，伸入疏導段的內腔，放壓段外壁與疏導段內壁之間留有間隙；擴散端擴漲口與放壓段外端連接。本實用新型結構簡單合理，成本低，增大U型管使用壽命和保證太陽能間接加熱集熱器安全可靠運行。
文檔編號F24J2/46GK201672730SQ20102018938
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月14日 優先權日2010年5月14日
發明者劉永久 申請人:嘉興市正興能源科技有限公司