[发明专利]太阳能热水器热管冷凝端的防垢除垢装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道外壁的防垢除垢装置，特别是一种太阳能热水器热管冷凝端的防垢除垢装置。

背景技术

随着世界性能源危机日趋严重，迫使人们对太阳能的利用更加重视，许多国家投入大量的物力和人力，致力于研究和开发太阳能热利用技术，尤其是太阳能热水器。近些年来，我国也在大力开发、推广和应用太阳能热水器，并且对太阳能热水器的集热效率要求越来越高。在众多类型的太阳热水器中，热管式太阳能热水器以其承压大、防冻能力强、启动快、传热性能好、集热效率高和运行安全可靠等特点脱颖而出，倍受广大用户的青睐。但结垢现象是长期困扰热管式太阳能热水器正常使用的一个突出的技术问题。因为在一些水质硬度较高的地区使用热管式太阳能热水器时，热管冷凝端会迅速结垢从而影响导热性能、使热管冷凝端换热效率降低，如果长时间不对热管冷凝端除垢会导致其外壁被厚厚的水垢紧紧包住无法与来水换热，从而导致太阳能热水器无法得到热水，严重时还会缩短热管式太阳能热水器的使用寿命。究其结垢机理是：在水中含有较多的钙、镁离子等极性粒子，这些极性粒子很容易吸附在极性材料的表面。在温度较高大于70℃时，这些金属离子就会从水中析出，在材料表面形成难溶的硫酸盐等化合物即我们所说的水垢。而且温度愈高，结垢现象愈严重。众所周知，热管式太阳能集热水器依靠热管冷凝端将热量传递给水，由于其表面积小、热流密度、工作温度极高、其结垢倾向极强，所以对其防垢和除垢具有相当大的现实意义和价值。

为了减缓或防止热管冷凝端产生水垢，现有技术中通常采用的除垢方法是：1.化学清洗法，尽管效果好，但会对金属产生腐蚀；2.软化水法，此法设备投资大，同时还需要投入较大的人力；3.电磁场处理方法，此法耗电大。

发明内容

为了克服上述现有技术中所存在的弊端，本发明提供一种太阳能热水器热管冷凝端的防垢除垢装置，该装置能在很好地解决现有技术问题的同时，还能有效地预防和清除太阳能热水器热管冷凝端外壁的结垢。该装置不需要外加动力，体积小巧、结构简单、自动除垢，工作可靠，制作和运行成本都不高，长期使用无污染、易于加工制造，节约能源、并且是一种能有效防止和清除太阳能热水器热管冷凝端外壁结垢的防垢除垢装置，从而加强热管冷凝端和来水之间的换热能力、有效提高换热效率，最终达到提高热管式太阳能热水器集热效率和延长其使用寿命的目的。

为了解决上述技术问题，本发明太阳能热水器热管冷凝端的防垢除垢装置予以实现的技术方案是，包括换热水套，所述换热水套设置有进水口和出水口，位于换热水套内的热管冷凝端上套装有除垢轮部件；所述换热水套内位于换热水套进水口与除垢轮部件之间分别有挡水板；所述除垢轮部件由设置在除垢轮轮体上的多个叶片构成，所述除垢轮轮体的内壁上均匀地布置有多个V型除垢齿；所述除垢轮轮体的一端设置有热管冷凝端端头挡片；所述挡水板上分别设置有引流孔。

本发明太阳能热水器热管冷凝端的防垢除垢装置，其中，所述除垢轮部件和所述挡水板的数量与太阳能集热器热管的根数相同。所述除垢轮轮体上叶片的数量为六个，每个叶片与对应除垢轮轮体中热管冷凝端外壁面夹角为45度，相邻两叶片之间的夹角为60度。所述V型除垢齿的数量为六个，相邻V型除垢齿之间的夹角为60度，所述六个V型除垢齿所在圆周的内径比换热管冷凝端外径大0.3至0.8毫米。所述除垢轮轮体为圆筒结构。所述热管冷凝端端头挡片的几何形状为十字形，与所述热管冷凝端端头挡片外端面上设置有一除垢轮轴头，所述除垢轮轴头为圆锥体。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

(1)本发明防垢除垢装置的设计是根据流体力学原理，是有效地利用循环水压作为防垢除垢的动力，避免了采用其它方式防垢除垢对能源的浪费，并且装置体积小巧、结构简单，适合批量化生产。

(2)本发明防垢除垢装置运用在热管式太阳能热水器中，能大大降低太阳能热水器热管冷凝端外壁的结垢机率，并且很好地解决了长期困扰热管式太阳能热水器正常使用的一个突出问题，在很大程度上提高了热管式太阳能热水器的集热效率和延长了其使用寿命，从而使热管式太阳能热水器的应用范围大大增加。

附图说明

图1是本发明太阳能热水器热管冷凝端的防垢除垢装置结构示意简图；

图2是图1中沿A-A位置所示的除垢轮轮体工作状态的结构布置示意图；

图3是利用本发明除垢后的热管示意图。

下面是本发明说明书附图中主要附图标记的说明：

1——除垢轮轮体     2——挡水板                3——除垢齿

4——除垢轮叶片     5——热管冷凝端端头挡片    6——引流孔