專利名稱：溫室型氣囊式光波熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能熱水器，具體地說，涉及一種溫室型氣囊式光波熱水器。
背景技術(shù)：
太陽能熱水器經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前已經(jīng)普及到千家萬戶。按其結(jié)構(gòu)和產(chǎn)熱方式來區(qū)分，主要有以下三種1、悶曬式利用黑色物體吸收太陽能的原理，將產(chǎn)品涂成黑色或直接選用黑色物體，然后盛滿水，經(jīng)過黑色物質(zhì)吸收太陽光中的熱量，直接傳導(dǎo)給水，使其升溫。
優(yōu)點(diǎn)成本低廉，制造簡單，安裝方便。
缺點(diǎn)熱效率不高，無輔助能源加熱，沒有任何保溫措施，只能夏季用，使用壽命短。
該類熱水器多數(shù)是自制的。
2、平板式升溫方式和悶曬式相同，只是結(jié)構(gòu)上有所改進(jìn)。將水盛在一個(gè)向陽的密封的玻璃水箱中，水箱中也有一層黑色吸熱體，在經(jīng)過陽光照射后，吸熱體加熱玻璃水箱中的水，然后利用熱水比重大、冷水比重輕的原理，使玻璃水箱中的水自然循環(huán)到另一個(gè)儲(chǔ)水箱中，然后該儲(chǔ)水箱中的冷水又進(jìn)入玻璃水箱中，繼續(xù)加熱。
優(yōu)點(diǎn)開始選用儲(chǔ)水箱來儲(chǔ)藏?zé)崴?，具備了保溫性，全年使用時(shí)間增長，同時(shí)儲(chǔ)水箱中可加電輔助來進(jìn)行熱補(bǔ)償，實(shí)用性增強(qiáng)。
缺點(diǎn)造價(jià)較高，熱效率不高，自然循環(huán)緩慢，熱損耗嚴(yán)重，儲(chǔ)水箱有出氣和溢水孔和大氣連通，夜間和風(fēng)大時(shí)，散溫較快。
3、真空管式由清華大學(xué)首先研制開發(fā)，近幾年，已成為目前太陽能熱水器市場的主流產(chǎn)品。原理是利用鋁氮鋁物質(zhì)對陽光光譜中的紅外線和類紅外線(太陽光譜中攜帶熱量最多的)進(jìn)行針對性和選擇性的吸收，大大提高了吸熱效率。具體步驟是將鋁氮鋁通過磁輝光濺射技術(shù)鍍在一根玻璃管的外表面(內(nèi)層盛水)，然后再套上一根同心大直徑的玻璃管，再將兩層玻璃管之間抽成真空，使內(nèi)層玻璃管所吸收的熱量無法通過真空傳導(dǎo)到大氣中，而是把熱量傳給內(nèi)玻璃管中的水，然后和儲(chǔ)水箱里的水進(jìn)行熱交換，并將熱水儲(chǔ)存起來。
優(yōu)點(diǎn)選擇性吸熱材料的采用，大大提高了其吸熱效率，熱損耗較少，保溫效果顯著。可配備輔助電加熱，一年四季皆可使用。
缺點(diǎn)價(jià)格高，安裝復(fù)雜，零部件多，導(dǎo)致安裝繁瑣，對安裝地點(diǎn)要求較高，故障率也高；儲(chǔ)水箱有出氣孔和溢水口與大氣連通，夜間和風(fēng)大時(shí)，散溫較快。
由以上分析，太陽能熱水器在性能上的好壞，主要取決于吸熱、保溫和能否進(jìn)行電補(bǔ)償這三項(xiàng)技術(shù)。在此技術(shù)完善的基礎(chǔ)上，如果能做到價(jià)格低廉，適用于各種屋頂?shù)匦秃褪褂脡勖L，就能成為一種更加理想和受廣大消費(fèi)者所接受的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)和不足，提供一種性能價(jià)格比更高的溫室型氣囊式光波熱水器。具體地說，是在悶曬式的基礎(chǔ)上對太陽能熱水器進(jìn)行了改進(jìn)吸收了其吸熱直接、受熱面積大、傳導(dǎo)迅速的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)使其能長時(shí)間保溫，能夠進(jìn)行電補(bǔ)償，能一年四季使用，并且大大提高其使用壽命。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的1、采用高性能聚合有機(jī)材料作為熱水器的主體。
該材料加入各種專項(xiàng)添加劑，使其抗酸耐堿，耐高溫和寒凍，不易分解開裂，延展性高，耐壓程度好。有機(jī)化工材料的采用，在性能大大提高的同時(shí)，比起原先鋁合金和不銹鋼等材料，產(chǎn)品成本大幅度降低了。
2、采用選擇性涂層和材料作為吸熱主體。
不再單純地利用黑色物質(zhì)吸熱的原理，而是吸收真空管式的長處，即將其所采用的鋁氮鋁選擇性材料涂在或填充裝置里面，以提高其吸熱效率。
3、采用氣囊式空氣保溫方式即將吸熱體和水箱整個(gè)包裹在一個(gè)密閉的氣囊中，使用時(shí)將其充氣，用空氣來作為隔熱介質(zhì)。這雖然比不上真空的隔熱效果，但也大大提高了其保溫能力。在常溫常壓下(1pa，20℃，風(fēng)速≤4m/s)，夜間散溫也僅為5℃-8℃。
4、運(yùn)用溫室原理進(jìn)行二次保溫這也是此項(xiàng)革新中的關(guān)鍵之處。長期以來，太陽能熱水器在保溫方面做了很多努力和嘗試，但由于其特定的工作原理，使得各類的太陽能熱水器都有一個(gè)出氣孔和一個(gè)溢水口與大氣相通，并且都還在水箱的頂部，以至于太陽能水箱中的熱水不停地和大氣進(jìn)行熱交換。這樣，即使水箱的保溫做得再好，也不能有效地阻止熱損耗；這就好比一個(gè)保溫性能很好的熱水瓶，卻老是把瓶口敞開一樣。正是由于這個(gè)緣故，在本設(shè)計(jì)中，特別采用了一個(gè)密閉的透光隔熱的材料，將整個(gè)吸熱體和水箱籠罩起來。只在罩的底部開一個(gè)小孔出氣和溢水，同時(shí)這還是水管電線進(jìn)出的通道，所以間隙很小，再加上熱氣比重比冷氣比重小，因此該小孔的散溫程度很有限。于是，這樣一個(gè)類似溫室的罩子極大地緩沖和減少了熱損耗。即使風(fēng)速超過4m/s，也不會(huì)對散熱造成太大的影響。
同時(shí)，該罩也擋風(fēng)避雪，抵御酸堿，戶外耐候性也大大增強(qiáng)，保護(hù)了罩內(nèi)的吸熱體和水箱，大大延長了其使用壽命。
5、獨(dú)特的電加熱裝置以往太陽能使用的電加熱都安裝在儲(chǔ)水箱底部，但在本產(chǎn)品中，為了避免加熱棒灼傷軟體水箱而導(dǎo)致漏水的情況，專門設(shè)計(jì)了一種從頂部插入的“L”形單管電加熱棒。當(dāng)軟體水箱注滿水脹起時(shí)，它也隨之升起，且正好位于水箱的中部，并且其兩頭都無電阻絲，不直接升溫，解決了灼傷問題。
這樣一來，該具備了電加熱功能的光波熱水器，一年四季都可使用了。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、熱效率明顯提高；2、保溫效果增強(qiáng)；3、安裝簡單，使用維修方便，不選擇安裝地點(diǎn)，無方向性，占地面積??；4、由于主要是非金屬產(chǎn)品，能有效防止雷擊；5、成本低；
6、可全年候使用，使用壽命長。


圖1為本實(shí)用新型組成示意圖。
其中1-軟體水箱，一種聚丙烯的箱體，該箱體為一種充氣的方形靠墊形狀，中間凸起，四邊咬平；其外表層噴涂有光波選擇性鋁氮鋁材料。
2-保溫氣囊，一種無色高透明的聚氯乙烯箱體，該箱體為一種充氣的方形靠墊形狀，中間凸起，四邊咬平。
3-外機(jī)罩，一種有機(jī)玻璃箱體，該箱體為一種三棱柱。
4-水箱出氣和溢水孔，注水時(shí)，排出軟體水箱中剩余空氣；排水時(shí)，吸入空氣，達(dá)到氣壓平衡；水滿時(shí)，多余的水溢出；水壓過大時(shí)，釋放壓力。
5-空氣夾層，避免軟體水箱內(nèi)的熱水散溫。
6-打氣孔，向氣囊中加氣。
7-管線口，水管和電線的出入口。
8-進(jìn)水口，用于連接水管，是水箱進(jìn)出水的通道。
9-電加熱棒，一種不銹鋼棒體，呈“L”形狀。棒兩端無電阻絲，不加熱。
10-保溫墊，一種巖棉墊或石棉墊，起到避免軟體水箱底部散熱的作用。
水箱容升應(yīng)為浮動(dòng)的區(qū)間，一般為130-150L或150-200L兩種，冬季盛水可少些，夏季可多些；冬季保溫氣囊厚些，夏季可薄些。根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明。
本實(shí)用新型主要由軟體水箱1、保溫氣囊2、外機(jī)罩3、等電加熱棒9、保溫墊10組成，其連接關(guān)系是保溫墊10上的軟體水箱1外有保溫氣囊2，保溫氣囊2外有外機(jī)罩3；軟體水箱1上安裝有水箱出氣和溢水孔4、進(jìn)水口8、電加熱棒9；電加熱棒9穿過保溫氣囊2和軟體水箱1的上部并懸空置于軟體水箱1內(nèi)，電加熱棒9的導(dǎo)線和進(jìn)水口8的水管通過管線口7分別和機(jī)外的電源、水源連接；
保溫氣囊2上安裝有打氣孔6；外機(jī)罩3下部有管線口7；在軟體水箱1和保溫氣囊2之間形成空氣夾層5。
本實(shí)用新型的工作原理如下1、首先通過打氣孔6向空氣夾層5內(nèi)充氣，使保溫氣囊2充滿空氣而撐開；然后通過進(jìn)水口8向軟體水箱1注水，其中空氣由水箱出氣和溢水孔4排出；當(dāng)水注滿后，即從管線口7排出機(jī)外，同時(shí)也向用戶發(fā)出水滿的信號。
2、太陽光透過外機(jī)罩3和保溫氣囊2照射到軟體水箱1的外表面上，此時(shí)軟體水箱1表層上的特殊吸熱材料開始將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能，并傳導(dǎo)給軟體水箱1內(nèi)的冷水。當(dāng)用戶打開家中的水閥時(shí)，軟體水箱1內(nèi)經(jīng)過加熱的水又通過進(jìn)水口8原路返回用戶室內(nèi)。
3、當(dāng)遇上陰雨天氣或水溫達(dá)不到沐浴要求時(shí)，用戶可通過電加熱棒9對軟體水箱1內(nèi)的水進(jìn)行加熱。
4、本熱水器的進(jìn)出水是由一根水管完成，即進(jìn)水口8同時(shí)也是出水口。用戶只要通過家中的水閥就可操縱。
權(quán)利要求1.一種溫室型氣囊式光波熱水器，其特征在于由軟體水箱(1)、保溫氣囊(2)、外機(jī)罩(3)、水箱出氣和溢水孔(4)、空氣夾層(5)、打氣孔(6)、管線口(7)、進(jìn)水口(8)、電加熱棒(9)、保溫墊(10)組成，其連接關(guān)系是保溫墊(10)上的軟體水箱(1)外有保溫氣囊(2)，保溫氣囊(2)外有外機(jī)罩(3)；軟體水箱(1)上安裝有水箱出氣和溢水孔(4)、進(jìn)水口(8)、電加熱棒(9)；電加熱棒(9)穿過保溫氣囊(2)和軟體水箱(1)上部并懸空置于軟體水箱(1)內(nèi)，電加熱棒(9)的導(dǎo)線和進(jìn)水口(8)的水管通過管線口(7)分別和機(jī)外的電源、水源連接；保溫氣囊(2)上安裝有打氣孔(6)；外機(jī)罩(3)下部有管線口(7)；在軟體水箱(1)和保溫氣囊(2)之間形成空氣夾層(5)。
2.按權(quán)利要求1所述的一種溫室型氣囊式光波熱水器，其特征在于軟體水箱(1)為一聚丙烯的箱體，其外表層噴涂有光波選擇性鋁氮鋁材料。
3.按權(quán)利要求1所述的一種溫室型氣囊式光波熱水器，其特征在于保溫氣囊(2)為一無色高透明的聚氯乙烯的箱體。
4.按權(quán)利要求1所述的一種溫室型氣囊式光波熱水器，其特征在于外機(jī)罩(3)為一無色高透明的有機(jī)玻璃的箱體。
5.按權(quán)利要求1所述的一種溫室型氣囊式光波熱水器，其特征在于電加熱棒(9)為一不銹鋼棒體，呈“L”形狀。
6.按權(quán)利要求1所述的一種溫室型氣囊式光波熱水器，其特征在于保溫墊(10)為一種巖棉墊或石棉墊。
7.按權(quán)利要求1所述的一種溫室型氣囊式光波熱水器，其特征在于軟體水箱(1)為一種充氣的方形靠墊形狀，中間凸起，四邊咬平。
8.按權(quán)利要求1所述的一種溫室型氣囊式光波熱水器，其特征在于保溫氣囊(2)為一種充氣的方形靠墊形狀，中間凸起，四邊咬平。
9.按權(quán)利要求1所述的一種溫室型氣囊式光波熱水器，其特征在于外機(jī)罩(3)為一種三棱柱。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種溫室型氣囊式光波熱水器，涉及太陽能熱水器。本實(shí)用新型主要由軟體水箱1、保溫氣囊2、外機(jī)罩3等組成；保溫墊10上的軟體水箱1外有保溫氣囊2，保溫氣囊2外有外機(jī)罩3；軟體水箱1上安裝有水箱出氣和溢水孔4、進(jìn)水口8、電加熱棒9；保溫氣囊2上安裝有打氣孔6；外機(jī)罩3下部有管線口7；在軟體水箱1和保溫氣囊2之間形成空氣夾層5。本實(shí)用新型熱效率明顯提高，保溫效果增強(qiáng)，安裝簡單，使用維修方便，不選擇安裝地點(diǎn)，無方向性，占地面積小，有效防止雷擊，成本低，可全年候使用，使用壽命長。
文檔編號F24J2/04GK2708179SQ03254850
公開日2005年7月6日 申請日期2003年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月16日
發(fā)明者張琳濤 申請人:張琳濤