[发明专利]电能、太阳能、空气能热水器水箱结构

说明书

技术领域

本发明涉及电能、太阳能、空气能热水器，主要涉及热水器水箱结构。 

背景技术

现有电热水器包括速热式电热水器及太阳能、空气能辅助加热，水箱中不论使用几根电热管，都是采用完全浸泡在水中的不锈钢电热管，沐浴时带电放水；由于使用时间长，电热管一定会击穿，使水带电，致使我国每年因电热水器死伤数百人，同时太阳能和空气能阴雨、无光照或北方冬天不能生产足够的热水；专利申请号200910135082.X描述了采用光波电热管的结构，可以确保安全，但以前在同一个热水器水箱中，只采用同一种电热管，相同的加热方式，不能满足北方冬天取暖的要求，应用范围受到限制。 

发明内容

本发明对现有结构进行改进；电能、太阳能、空气能热水器同一个水箱中，可同时接入电能(如光波电加热)、太阳能、空气能、半导体温差芯片一种以上的加热部件，组合使用，并可采用两种不同电热管进行电辅热，光波电热管装在空气中，不锈钢电热管浸泡在水中，但在放热水时，一般只采用光波电热管隔水加热；当进、出水管采用非金属管，且管子长度大于53倍管子内径的半径平方或等效的防电墙时，或同时采用漏电开关及防电闸，此时无论是快热或预热电热管，均可用不锈钢电热管；在太阳能、空气能水箱中，还可配备水泵及冷凝器或金属管式换热器，与既有预热功能，又有快热功能的电辅热装置配合工作。 

本发明是这样实现的，电能、太阳能、空气能热水器水箱结构，包括水箱、电热管、加热水箱或聚能罩、连接软管、水泵、单向活门等组成，在水箱1或法兰13上，牢固焊接或用机械方式连接，安装1根以上两端或一端对外敞开，(所谓敞开是光波电热管可从此装入)内部放置光波电热管的圆形或翼形金属或非金属管状体12并确保水箱密封；光波电热管4-1安装在管状体12的空气10中通电工作后产生热辐射，使金属或非金属管状体12受热，通过管壁热传导及非金属的光辐射，使包围管状体12的水受热；快速加热电热管设在水箱上部，同时在水箱内(一般设在下部)还设置1根以上浸泡在水中的不锈钢电热管或碳化硅管4-2，其功能仅在进水温度低时，对水箱中的水进行预热，放热水时停止工作，改由光波电热管工作，实现隔水加热；快热光波电热管是安装在聚能罩19或加热水箱6中，预热光波电热管是装在聚能罩或加热水箱之外；有些加热水箱端部装有单向活门11，可防止加热水 箱外的水流入，当加热水箱中的水温过高，又不能及时放出时，高温热水可推开活门，流入水箱中；水箱中不锈钢电热管4-2，均可用光波电热管4-1替代，即预热电热管既可选用不锈钢电热管或碳化硅管4-2，也可选用光波电热管4-1；法兰13上可安装加热水箱6，也可安装不锈钢电热管4-2。 

真空管式太阳能热水器的真空管聚能器有一段插在水箱1或工程联箱49中；真空管或集热板式太阳能双回路水箱中，或空气能水箱内或外，设置有冷凝器或金属管换热器23；此外太阳能和空气能水箱1中还安装有电辅热装置，即上部或出水口处设有安装在管状体12的空气10中快热电热管4-1、下部设有浸在水中的预热电热管4-2；有些水箱中也可在法兰13或其他部位制作加热水箱6并在其端部连接水泵26，并在水泵出水口外安装单向活门11。 

空气能设置形成为半即热式结构，即水箱中始终储有低于使用温度的水，使用时即刻补充加热达到使用温度，系统分为两种工况：预热工况和使用工况；冬天在预热工况时，空气源热泵从空气中吸收低能量的热量，将保温水箱中的水加热至低于使用温度的设定温度；在使用工况，启动设在上部或出水口部位安装在管状体12的空气10中的快热光波电加热管4-1，把水加热到使用温度；气温高于20℃时，直接使用空气能；对于太阳能热水器，若遇阴雨低温无光照时或对于空气能，气温低于5℃，cop在1.8以下，启动主机工作得不倘失时，则由设在水箱下部的辅助预热电热管4进行工作，把水箱中的水加热至低于使用温度的设定温度。 

除从太阳光和空气中吸取低能量的热量，给水箱中的水加热外，还可以采用半导体温差芯片，对水箱中的水加热，也是设置二种工况：预热工况把水箱中的水加热至低于使用温度的设置温度；使用工况时，启动快热电热管。 

本发明的优点是出热水时为隔水加热，绝对安全；并有快热和预热功能，工作时分为预热工况和使用工况；而且不结水垢；太阳能和空气能热水器，无论阴雨低温每天都能供应热水。 

附图说明

图1至图7中是电热水器水箱中装有快热和预热功能的电热管，可为不同加热方式的光波电热管和不锈钢电热管，也可用同一种电热管的卧式结构示意图，实施例之1；