[实用新型]一种扁盒式陶瓷储水器以及大容量水箱

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及太阳能光热利用技术领域，特别涉及一种扁盒式陶瓷储水器以及大容量水箱。

(二)背景技术

水箱在太阳能热水系统中发挥着存储热能的关键作用。太阳能热水系统通过集热器转化光能为热能，传递并存储于水箱之中，系统获得能量的多少体现为水箱中热水温度和压力的高低，热水会加速金属内胆的腐蚀，水温越高，腐蚀越快，水压会使内胆受力，水压的波动使金属内胆产生应力疲劳，降低金属的使用寿命，压差越大危害越大。系统运行时，集热器与水箱之间进行换热循环，热交换导致水箱的局部温度很高，最终导致水箱换热的位置因频繁的温差波动而出现应力集中现象。综上所述，抗高温热水腐蚀能力、承压能力和抗冷热冲击的能力是衡量储能水箱性能优劣的三个关键指标。

目前，应用于太阳能热水系统的储能水箱的内胆主要有不锈钢和碳钢搪瓷两种形式，这两种不同内胆组成的水箱已经极为普及却始终存在难以克服的性能缺陷，在使用上存在诸多局限，以下详细说明：

非承压太阳能热水系统常使用不锈钢内胆的水箱，材质为0.5mm厚度以内的SUS304-2B不锈钢。生产过程中，焊接会导致不锈钢深度氧化，焊缝处的材料变性失去抗氧化的性能，在高温热水的环境中，酸性、碱性离子在氧气、温度和压力的共同作用下逐渐腐蚀内胆的焊缝位置最终使其发生渗漏，造成了水箱的安全隐患，严重的会导致水箱的提前报废。凡生产过程中使用了高温焊接工艺，任意牌号材料的不锈钢内胆都存在同样的问题，即使增加板材的厚度，虽然可以增加内胆的承压能力并延长水箱的使用寿命，但引发内胆腐蚀导致渗漏的根本原因没有消除。

生产碳钢搪瓷内胆的碳钢板厚度约3mm，承压能力可达到1.0-2.0MPa，胆的内表面镀有一层搪瓷保护膜，该膜层与碳钢的膨胀系数基本一致，可以隔绝热水与胆体的接触，以避免高温热水对碳钢的氧化腐蚀并阻止水垢的附着。碳钢搪瓷内胆在温升相对稳定、缓慢且加热最高温度低于90℃的电热水器领域应用广泛，但在太阳能热水系统中，由于存在局部的高温高压、频繁的冷热冲击现象，胆体的搪瓷层极易因应力集中而“崩碎”，从而失去对碳钢的保护。搪瓷膜层的破坏是碳钢搪瓷内胆水箱发生一系列质量问题的根本原因。

陶瓷材料的热膨胀系数低于金属，高温稳定性好，耐酸碱腐蚀性强，是制作容器的传统材料。与金属材料相比，陶瓷是绝缘体。金属由于内部的电化学反应产生电子，使得热水中的絮状物体，如碳酸钙、氢氧化镁等吸附形成坚硬的水垢。水垢附着现象一方面加剧了水箱升温中的受热不均，另一方面也造成水质的下降和管路堵塞等问题。而该现象在陶瓷容器中是不存在的，因此市面上出现了单一大容积结构的陶瓷内胆水箱，但这种陶瓷内胆水箱体积一般较小，因为体积增大，水压也随之增大，陶瓷内胆很容易受力破碎，这制约着陶瓷在空腔、承压容器方面的发展。

(三)实用新型内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种稳定性高、使用寿命长、承压能力强的扁盒式陶瓷储水器以及大容量水箱。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种扁盒式陶瓷储水器，包括两根平行设置的陶瓷竖管，在两根陶瓷竖管之间横向设置有若干根陶瓷横管，每根陶瓷横管均连通平行设置的两陶瓷竖管，上下每相邻两根陶瓷横管之间通过若干根陶瓷短管连通。

一种使用上述储水器的大容量水箱，包括若干片重叠排列的扁盒式陶瓷储水器，若干片扁盒式陶瓷储水器的相同位置处的陶瓷竖管管口通过一连通弯管将若干片扁盒式陶瓷储水器连通，该连通弯管上还设有一总水口。

连通弯管与陶瓷竖管的管口连接处通过法兰接头连接，法兰接头外侧套设有卡箍。

本实用新型扁盒式陶瓷储水器以及大容量水箱的有益效果是：采用在两根陶瓷竖管之间横向设置若干根陶瓷横管，上下每相邻两根陶瓷横管之间通过若干根陶瓷短管连通组成的陶瓷储水器，以及由若干片重叠排列的扁盒式陶瓷储水器通过连通弯管组成的大容量水箱，稳定性更高，使用寿命更长，采用组合式连接结构组成的大容量水箱与单一大容积结构的陶瓷内胆水箱相比，成品率高，具有承压能力强、耐高温热水腐蚀、抗冷热冲击且不附着水垢的优点。

(四)附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型扁盒式陶瓷储水器的结构示意图；

图2为本实用新型大容量水箱的结构示意图。

图中，1陶瓷竖管，2陶瓷横管，3陶瓷短管，4扁盒式陶瓷储水器，5连通弯管，6总水口，7卡箍。

(五)具体实施方式