[其他]浮栓式保温水箱

说明书

本实用新型涉及一种保温水箱的制成。

现有保温水箱（如用于太阳能热水装置、开水保温桶、电热开水桶）常以箱壁外包隔热材料制成，然而由于气密性难以做好等原因，保温时间不是很长，尤其在这些水箱冬季使用时，因为保温效果差，给使用带来不便，而大型杜瓦装置价格太高。

本实用新型为了解决保温水箱（桶）保温时间短的问题，设计一种结构简单，使用方便的水箱，特别是为了使太阳能热水器的水桶内水能在冬季合用。

本实用新型的技术解决方案是：在现有保温水箱内，添加一浮栓装置。浮栓可以是一块略小于水箱底面积的轻质板，如木板、聚合物泡沫板，或可用同上述面积的扁盒，扁盒内中空或填充隔热材料，浮栓浮于水箱水面上，以阻隔水的汽化热的散失。本实用新型的设计基于下述机理：水箱内的水与箱底及四壁直接接触，上表面是自由表面（与空气接触的部分）。水面以上是空气层及箱盖，因为箱盖与箱口之间要有透气的狭缝，以便让箱内的水能够流出来供人使用。一般说来，绝热材料的导热系数是很小的，又比较厚，所以箱底和四壁的散热速度不很大，但水的上表面会发生汽化问题，汽化使得箱内气压高于外界大气压，因而水汽会通过狭缝外逸，汽化时要吸收汽化热，使水温下降。水的汽化热达539卡·克^－1·度^－1，即意味着每克水的汽化导致539克水的温度下降1℃。水箱内水的汽化速度正比于自由表面的面积（通常要占总面积的20％左右，水层较薄时甚至接近50％）。采用浮箱式保温水箱可以作为车站、码头以及集体单位的茶水桶，更主要的是可用于太阳能热水器，特别是用于‘家用太阳能热水器’，因为家用水箱都比较小，散热较快，对保温性能有更高的要求。人体在不同的气温下对沐浴用水温度有不同要求，夏季为35～40℃，春秋为40～45℃，冬季为45～50℃。普通太阳能热水器在气温较高的半年内能提供合适的浴水。但在秋末至春初的半年内就非常困难，主要问题是在水箱方面，因为热水器的集热器部分在白天是可以使水温达到45℃左右，但普通水箱难以使合格的水温维持到人们下班以后，在这种临界条件下，水箱的保温性能能就显得非常重要。例如在冬季，在未加浮栓结构时。太阳能热水器的保温水箱的水温从下午四时的50℃左右保温到晚上九时的38℃，水温已嫌低。而加了浮栓（同箱体的保温材料，如聚苯乙烯）的同样水箱在相同时间间隔的水温从50℃只降到43℃，仍可供沐浴。本实用新型貌似简单，其实效果明显，而且成本所添无几，乃方便实用的设计。

以下结合附图及通过实施例对本实用新型作进一步说明：图1是水箱结构剖面示意图。

水箱壁〔3〕可以由金属制成，外裹隔热材料〔4〕，也可以是注塑成形水箱，箱壁可贴镀铝薄膜，〔5〕为水进出口，浮栓〔2〕可以用一块聚苯乙烯泡沫塑料板，亦可用其它泡沫塑料板；浮栓也可以选用中空或填充聚合物泡沫塑料的金属扁盒，如铝盒、马口铁皮等，也可以填充其它隔热材料，如锯木屑、矿渣棉、木棉、玻纤棉等。另一种实施方案是可用木板。比较效果好及成本低的方案是用聚苯乙烯泡沫塑料，其厚度大致同桶壁保温层厚度。〔1〕为盖板，〔6〕为水。

如果浮栓装置用于‘高温’（略低于100℃）的水箱（开水箱），则须选择无毒、无味、耐温材料做浮栓，亦可用上述第一、二种方案，甚至可用搪瓷扁盒。