專利名稱：大熱腔雙傾角太陽能熱水器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽能利用領域，具體為一種能吸收太陽光熱來加熱生活等所需熱水 的熱水器。
背景技術：
目前已知在銷售使用的家用太陽能熱水器，有平板式和真空管式兩種。其中的平 板式熱水器的集熱器，主要由銅鋁復合板管構成，其通過施壓的方式，將上下兩層薄鋁板壓 合住若干間隔排列的銅管，成為翼形的板管結合一體化的形狀，被曬熱后的翼板部分將熱 量傳導給銅管，再經(jīng)銅管傳導給管內(nèi)的待加熱的水。該板管式集熱器的進出水管是從左、右 兩端插入其上部的水箱管口的，這樣從進水管流進入集熱器的下部的相對低溫的水，再折 拐分流進諸銅管，通過日曬被加熱后，需從諸根銅管的上端折拐90度的角度再流向連接水 箱的出水管，這種狀況對在集熱器中循環(huán)流動的水會產(chǎn)生較多紊流和阻力，致使已被加熱 的、處于集熱器上部的水在集熱器中滯留時間增加，水中含蓄的熱量會在上部板管周圍散 失較多，從而影響集熱效率。另對其中用的銅管(或其它金屬管)來說，因其不具備彈性變 形的性質，因此在管中充滿水時，在寒冷環(huán)境下會因水相變成冰時被脹裂，而不能適用于高 寒地區(qū)。
前述中的真空管式太陽能熱水器，其集熱器部分由內(nèi)、外兩玻璃圓管套裝組合而 成，內(nèi)管將吸收到的光熱傳遞給管內(nèi)的水使其升溫，外層管起采光保溫作用。其對水的加熱 形式和過程基本為；在光照下，內(nèi)管中的水被加熱升溫后將上升至管內(nèi)的上部(對管的徑 向而言)，再向上流進入水箱，水箱中沉集于其下部的、相對低溫的水將從水箱流入吸熱內(nèi) 管的下部(對管的徑向而言)，然后再流向管的底部，接著被不斷加熱后又從內(nèi)管內(nèi)的上部 向上流進入水箱，如此循環(huán)，使整個熱水器系統(tǒng)內(nèi)的水不斷得到加熱升溫。上述真空管集熱 器的不足之處是因集熱管之間的間隔距離較大，實用采光面積約只有集熱器整體占有采 光面積的50%，不能充分利用太陽的幅射能量，另在使用過程中在玻璃內(nèi)管的下部會因積 垢等而堵塞，并不易清除，減少了管中水的循環(huán)流量，而導致集熱效率降低，再就是耐寒凍 性能也欠佳，綜合成本偏高。
又見有專利號為“ZL01257046X”的專利，其介紹了一種“組合板式太陽能集熱裝 置”，該種集熱器基本結構為用內(nèi)有通孔的空心塑料板等做集熱板，讓需要加熱的水流經(jīng) 板內(nèi)的通道孔，在陽光的照射下被加熱，再向上流進水箱，另還可在該空心集熱水板的上面 覆蓋空心的塑料板等，作采光保溫板，該板作用一是作采光，二是阻止下層集熱水板中的熱 量向空中散失。本結構集熱器結構簡單，成本也低，但其集熱板上面因覆蓋的空心板一般情 況下厚度有限，故其保溫性能不高，也不適用于寒冷地區(qū)等。發(fā)明內(nèi)容
為彌補現(xiàn)有平板式太陽能熱水器防凍性能差，真空管式太陽能熱水器有效采光面 積小和綜合成本較高的不足，以及上述組合板式太陽能集熱裝置保溫性能較差的不足，本發(fā)明提供一種新的技術方案。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是將集熱器部分制做成一個大扁盒形 的空心腔體(即為一個大的加熱空腔體)，扁盒的上面板呈向下的凹陷狀，該凹陷面為一弧 形面，在扁盒形腔體的上、下側邊(對應于置放集熱器的采光保溫箱的安放位置而言)連接 有進出水管，所形成的上邊的管道向水箱輸送經(jīng)加熱后溫度相對較高一些的水，下邊的管 道則向集熱扁盒內(nèi)輸送溫度相對低一些的待加熱的水，使扁盒內(nèi)的水在被加熱過程中從下 向上流動。在上述結構中全空心的集熱盒體可使盒腔內(nèi)的水在被加熱過程中，沒有了平板式 和真空管式集熱器中因集熱管的結構給循環(huán)水造成的流動阻力，能順暢地由下向上進入出 水管，是利于提高集熱效率的；呈凹陷狀的上面板，比不凹陷時增加了集熱面積，也是有助 于提高集熱效率的；另凹陷的上面板在集熱扁盒內(nèi)的水由液態(tài)漸變成固態(tài)冰的過程中，可 產(chǎn)生較大程度的彈性變形而自動增加較多的容積，使扁盒體不致被結冰脹破。置放本太陽能熱水器的方式為在將水箱和采光保溫箱整體向后取一定傾角的同 時，再將其向左(或向右)側邊傾斜一定的角度(如45度)，如此可使得從集熱扁盒最上端 輸出的相對高溫的熱水易集存在傾斜水箱的上段，而水箱中相對低溫的水易沉降于水箱的 下段，這種相對冷與熱的水在水箱中的分布狀態(tài)，使得從集熱扁盒下端進入到盒體內(nèi)底部 的是相對溫度最低的水，其熱容最大，在吸熱上升的過程中能更充分地吸收盒體傳給的太 陽光熱，故是有利于提高集熱效率的。本發(fā)明的有益效果是與現(xiàn)有的平板式和真空管式太陽能熱水器相比，其結構更 加簡單可靠，用材及生產(chǎn)等綜合成本可降低較多，而集熱效率卻仍會較高，另其防凍、防堵 等性能將大大提高，適用性更強。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明的正面視圖。圖2是本發(fā)明的右側面視圖。圖3是本發(fā)明的集熱扁盒的結構視圖。圖4是本發(fā)明的外觀立體圖。圖中1.水箱，2.出水管，3.上面板，4.下盒體，5.保溫箱外殼，6.保溫材料，7.進 水管。圖1所示的視圖是在采光保溫箱未蓋裝采光保溫蓋板情形下的視圖；水箱部分以簡 化示意性畫法表示的，而所述的出水管和進水管是對集熱扁盒而言的。圖中的箭頭表示熱 水器中循環(huán)水流的基本流動方向。
具體實施例方式如圖1和圖3中所示的集熱器部分中的出水管(2)、進水管(7)以及上面板(3)和 下盒體(4)，均可用耐腐蝕的符合衛(wèi)生標準的金屬材料加工制成，其中用于制做上面板(3) 和下盒體(4)的板材選用厚度小的薄板(如厚度< 0. 5毫米)用液壓成型后再用滾焊或其 它焊接方法，將上面板(3)和下盒體(4)組裝成整體。出水管(2)和進水管(7)可用手工 焊接的方法將其與集熱扁盒體焊聯(lián)接。水箱和采光保溫箱體的結構與現(xiàn)有的平板式太陽能
4熱水器的相同，所用材料也一樣。本熱水器的支撐架部分的材料和制做方法與現(xiàn)有的平板 式熱水器相同，只是其結構需做成能使本熱水器既向后邊傾斜、又向側邊傾斜的。
本集熱器的集熱扁盒也可做成矩形的，在此種形式下進、出水孔應開在矩形盒的 緊靠上、下對角的位置處。
權利要求
1.大熱腔雙傾角太陽能熱水器，主要由水箱(1)和集熱器部分構成，集熱器部分包括 有集熱扁盒及與之相連接的進出水管，其特征是用于集熱的扁盒是一個全空心、整體式的 空腔體，它的上面板C3)是呈凹陷狀的弧面，水箱(1)和與之相固定為整體的采光保溫箱， 在向后邊傾斜一定角度的同時，又再向側邊傾斜一定的角度。
2.根據(jù)權利要求1所述的大熱腔雙傾角太陽能熱水器，其特征是與水箱(1)和集熱 扁盒相連接的出水管O)，其上端在傾斜水箱(1)內(nèi)的上頂部位置，下端在集熱扁盒內(nèi)的上 頂部位置。
3.根據(jù)權利要求1所述的大熱腔雙傾角太陽能熱水器，其特征是與水箱(1)和集熱 扁盒相連接的進水管(7)，其上端在傾斜水箱(1)內(nèi)的下底部位置，其下端在集熱扁盒內(nèi)的 下底部位置。
全文摘要
大熱腔雙傾角太陽能熱水器。它是將集熱器部分制做成一個大扁盒形的空心腔體，扁盒的上面板形狀是向下凹陷的弧面，在扁盒的上、下側邊連接進出水管，所形成的上邊的管道向水箱輸送經(jīng)加熱后的水，下邊的管道側向集熱扁盒內(nèi)底部輸送待加熱的水。在安放位置方面，將水箱和采光保溫箱整體向后取一定傾角的同時，再將其向左(或向右)側邊傾斜一定的角度。采用以上結構和安放方式后，可在集熱器結構更為簡單的情況下，集熱效率仍會較高，且有更好的防凍性能。
文檔編號F24J2/04GK102032681SQ200910167828
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權日2009年9月30日
發(fā)明者黃世明 申請人:黃世明