[發明專利]一種扁盒式陶瓷儲水器以及大容量水箱

無效

• 申請號: 201210199327.7
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN102721203A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 王城路;項旭;高秉政;馮軍
• 申請（專利權）人: 山東福泰陶瓷有限公司
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明涉及太陽能光熱利用技術領域，特別涉及一種扁盒式陶瓷儲水器以及大容量水箱。

(二)背景技術

水箱在太陽能熱水系統中發揮著存儲熱能的關鍵作用。太陽能熱水系統通過集熱器轉化光能為熱能，傳遞并存儲于水箱之中，系統獲得能量的多少體現為水箱中熱水溫度和壓力的高低，熱水會加速金屬內膽的腐蝕，水溫越高，腐蝕越快，水壓會使內膽受力，水壓的波動使金屬內膽產生應力疲勞，降低金屬的使用壽命，壓差越大危害越大。系統運行時，集熱器與水箱之間進行換熱循環，熱交換導致水箱的局部溫度很高，最終導致水箱換熱的位置因頻繁的溫差波動而出現應力集中現象。綜上所述，抗高溫熱水腐蝕能力、承壓能力和抗冷熱沖擊的能力是衡量儲能水箱性能優劣的三個關鍵指標。

目前，應用于太陽能熱水系統的儲能水箱的內膽主要有不銹鋼和碳鋼搪瓷兩種形式，這兩種不同內膽組成的水箱已經極為普及卻始終存在難以克服的性能缺陷，在使用上存在諸多局限，以下詳細說明：

非承壓太陽能熱水系統常使用不銹鋼內膽的水箱，材質為0.5mm厚度以內的SUS304-2B不銹鋼。生產過程中，焊接會導致不銹鋼深度氧化，焊縫處的材料變性失去抗氧化的性能，在高溫熱水的環境中，酸性、堿性離子在氧氣、溫度和壓力的共同作用下逐漸腐蝕內膽的焊縫位置最終使其發生滲漏，造成了水箱的安全隱患，嚴重的會導致水箱的提前報廢。凡生產過程中使用了高溫焊接工藝，任意牌號材料的不銹鋼內膽都存在同樣的問題，即使增加板材的厚度，雖然可以增加內膽的承壓能力并延長水箱的使用壽命，但引發內膽腐蝕導致滲漏的根本原因沒有消除。

生產碳鋼搪瓷內膽的碳鋼板厚度約3mm，承壓能力可達到1.0-2.0MPa，膽的內表面鍍有一層搪瓷保護膜，該膜層與碳鋼的膨脹系數基本一致，可以隔絕熱水與膽體的接觸，以避免高溫熱水對碳鋼的氧化腐蝕并阻止水垢的附著。碳鋼搪瓷內膽在溫升相對穩定、緩慢且加熱最高溫度低于90℃的電熱水器領域應用廣泛，但在太陽能熱水系統中，由于存在局部的高溫高壓、頻繁的冷熱沖擊現象，膽體的搪瓷層極易因應力集中而“崩碎”，從而失去對碳鋼的保護。搪瓷膜層的破壞是碳鋼搪瓷內膽水箱發生一系列質量問題的根本原因。

陶瓷材料的熱膨脹系數低于金屬，高溫穩定性好，耐酸堿腐蝕性強，是制作容器的傳統材料。與金屬材料相比，陶瓷是絕緣體。金屬由于內部的電化學反應產生電子，使得熱水中的絮狀物體，如碳酸鈣、氫氧化鎂等吸附形成堅硬的水垢。水垢附著現象一方面加劇了水箱升溫中的受熱不均，另一方面也造成水質的下降和管路堵塞等問題。而該現象在陶瓷容器中是不存在的，因此市面上出現了單一大容積結構的陶瓷內膽水箱，但這種陶瓷內膽水箱體積一般較小，因為體積增大，水壓也隨之增大，陶瓷內膽很容易受力破碎，這制約著陶瓷在空腔、承壓容器方面的發展。

(三)發明內容

本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種穩定性高、使用壽命長、承壓能力強的扁盒式陶瓷儲水器以及大容量水箱。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種扁盒式陶瓷儲水器，包括兩根平行設置的陶瓷豎管，在兩根陶瓷豎管之間橫向設置有若干根陶瓷橫管，每根陶瓷橫管均連通平行設置的兩陶瓷豎管，上下每相鄰兩根陶瓷橫管之間通過若干根陶瓷短管連通。

一種使用上述儲水器的大容量水箱，包括若干片重疊排列的扁盒式陶瓷儲水器，若干片扁盒式陶瓷儲水器的相同位置處的陶瓷豎管管口通過一連通彎管將若干片扁盒式陶瓷儲水器連通，該連通彎管上還設有一總水口。

連通彎管與陶瓷豎管的管口連接處通過法蘭接頭連接，法蘭接頭外側套設有卡箍。

本發明扁盒式陶瓷儲水器以及大容量水箱的有益效果是：采用在兩根陶瓷豎管之間橫向設置若干根陶瓷橫管，上下每相鄰兩根陶瓷橫管之間通過若干根陶瓷短管連通組成的陶瓷儲水器，以及由若干片重疊排列的扁盒式陶瓷儲水器通過連通彎管組成的大容量水箱，穩定性更高，使用壽命更長，采用組合式連接結構組成的大容量水箱與單一大容積結構的陶瓷內膽水箱相比，成品率高，具有承壓能力強、耐高溫熱水腐蝕、抗冷熱沖擊且不附著水垢的優點。

(四)附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1為本發明扁盒式陶瓷儲水器的結構示意圖；

圖2為本發明大容量水箱的結構示意圖。

圖中，1陶瓷豎管，2陶瓷橫管，3陶瓷短管，4扁盒式陶瓷儲水器，5連通彎管，6總水口，7卡箍。

(五)具體實施方式