專利名稱：飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明與太陽熱熱水裝置相關，尤其與能夠從太陽熱能獲取供應熱水用的熱水并獲取飲用水使用的飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置相關。
背景技術：
以往公知的利用太陽熱的熱水供應系統(tǒng)有，例如將機器設置在住房屋頂，利用太陽熱將集熱部內(nèi)的水加熱，利用其與貯熱水部內(nèi)的水之間溫度差的熱虹吸作用將熱水儲存到貯熱水部內(nèi)，通過配管向洗澡盆等供應熱水。與此同時，近年來二氧化碳導致的地球暖化、氟里昂導致的臭氧層愛到破壞、大氣污染、酸雨、地下水污染、海河川湖沼被污染和污濁、森林破壞、沙漠化、生物種數(shù)量急劇減少、垃圾處理、土壤污染、環(huán)境荷爾蒙等環(huán)境問題日趨嚴重，環(huán)境問題成為全球共同面對的嚴峻的課題。上述環(huán)境問題的核心原因之一是二氧化碳排放導致的地球暖化問題，著眼于這個問題，近年來，利用太陽能電池從太陽能直接獲取電力加以利用的太陽能發(fā)電受到關注，隨著各家庭售電機制的完善正逐漸獲得廣泛采用。然而，上述太陽能發(fā)電存在著每立方米的能源密度低(約Ikw左右)、能源轉(zhuǎn)換效率差的問題，尤其如果用來將水加熱獲取熱水時其效率更大幅下降。而利用太陽熱的熱水供應系統(tǒng)，由于在加熱水等液體時利用太陽熱能直接將水轉(zhuǎn)換為熱水，因此轉(zhuǎn)換效率高、成本低、規(guī)模的選擇自由度高、不排放二氧化碳，今后應該積極加以推廣。公知的利用太陽熱的熱水供應系統(tǒng)有申請人提案的專利文獻1所述裝置。公知技術文獻專利文獻專利文獻1 (日本)特開平6-159815號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題上述專利文獻1所述系統(tǒng)由置頂罐和儲熱罐、集熱部和置頂罐形成第1、第2對流循環(huán)回路，集熱部連接到切換至第1或第2對流循環(huán)回路的切換連接部，從而縮短供水時間以便隨時供應一定的熱水。該專利文獻1的系統(tǒng)的優(yōu)點有于，當儲熱罐中的熱水減少時，由置頂罐將高溫熱水供應給儲熱罐方面，從而節(jié)約供水時間及短時間供應熱水。另一方面，對于利用太陽熱的熱水供應系統(tǒng)呼喚增加新功能的多功能產(chǎn)品面世。本發(fā)明是鑒于上述以往產(chǎn)品存在的課題而實施的，其目的之一是提供一種飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置，所述裝置利用太陽熱生成并獲取可用于多種用途的熱水，并且在生成熱水的過程中還能夠獲取飲用水，從而能夠同時獲取熱水和飲用水。解決課題的手段為了上述解決課題，本發(fā)明由一種飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置1所構(gòu)成，其包括一太陽熱集熱面板2 ；—蒸發(fā)槽3，所述蒸發(fā)槽3設置于高于太陽熱集熱面板 2且與其相鄰的位置并且與太陽熱集熱面板連通連接，所述蒸發(fā)槽3具有容納由該太陽熱集熱面板加熱的熱水并供其蒸發(fā)的空間；一熱水貯存槽4，所述熱水貯存槽4設置于高于蒸發(fā)槽3且與其相鄰的位置，容納于其中的水通過與蒸發(fā)槽中被蒸發(fā)的熱水進行熱交換變成熱水并且供外部回收該熱水；一取水口 5，所述取水口 5設置于蒸發(fā)槽3，將與熱水貯存槽 4中的水進行熱交換蒸發(fā)生成的熱水冷凝液作為蒸餾水Q直接獲取從而供外部回收作為飲用水。太陽熱集熱面板2、蒸發(fā)槽3、熱水貯存槽4的設置位置分別依上述次序升高，熱水通過流路實現(xiàn)自然對流循環(huán)。可根據(jù)需要采用使水流通的泵等驅(qū)動裝置，基本上通過自然對流可實現(xiàn)流通。本發(fā)明飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置由太陽熱集熱面板2、蒸發(fā)槽3、熱水貯存槽4 一體化組裝而成，也可以并設1套該裝置開成2聯(lián)式、3聯(lián)式…等，在熱水供應及蒸餾水取水部分連接以供應所需容量的熱水。本裝置除了設置于一般住宅建筑等建筑的屋頂外，還可以安裝在單獨設置的傾斜基座上呈傾斜狀設置使用。此時，蒸發(fā)槽3較佳地包括蒸發(fā)室20、和熱水支持機構(gòu)21，其中，所述蒸發(fā)室20與太陽熱集熱面板2共同形成被太陽熱集熱面板2加熱的熱水的循環(huán)系統(tǒng)；而所述熱水支持機構(gòu)21設置于蒸發(fā)室20內(nèi)，并且以直接與室內(nèi)空間20a接觸的狀態(tài)對被加熱的熱水提供支持。對于具體的熱水支持結(jié)構(gòu)，只要該熱水支持方式在來自太陽熱集熱面板的熱水蒸發(fā)并且在回收冷凝液作為蒸餾水時不會彼此相混，則對于該結(jié)構(gòu)并沒有特別限定。熱水支持機構(gòu)以能夠使來自太陽熱集熱面板的熱水自由流通的狀態(tài)提供熱水支持。蒸發(fā)槽3較佳地呈一體狀包括循環(huán)連通室部28，所述循環(huán)連通室部28與熱水貯存槽4連通從而使熱水貯存槽內(nèi)的液體得以循環(huán)，并且所述循環(huán)連通室部觀與蒸發(fā)室20隔離且與其相鄰配置，所述循環(huán)連通室部觀具有蒸發(fā)冷凝壁34，所述蒸發(fā)冷凝壁34用來使太陽熱集熱面板2上產(chǎn)生的熱水與熱水貯存槽4中的液體進行熱交換。蒸發(fā)槽3與太陽熱集熱面板2、以及蒸發(fā)槽3與熱水貯存槽4之間分別形成不同的循環(huán)系統(tǒng)，并且蒸發(fā)槽3作為上述系統(tǒng)的組成部分同時發(fā)揮功能。亦即，蒸發(fā)槽3配置于太陽熱集熱面板2與熱水貯存槽4的中間，介由在一第1循環(huán)系統(tǒng)中生成的熱水從氣態(tài)向液態(tài)發(fā)生的物態(tài)變化向一第2 循環(huán)系統(tǒng)的水供應熱量，并在發(fā)生物態(tài)變化時可以獲取冷凝液化的蒸餾水。為了便于熱水的蒸汽與熱水貯存槽方面中的水之間的熱交換以實現(xiàn)良好的熱交換效率，并且為了便于制作以及確保強度，將熱水貯存槽的局部作為循環(huán)連通室部與蒸發(fā)槽一體構(gòu)造而成。也可以將蒸發(fā)槽整體配置為包含在熱水貯存槽內(nèi)的狀態(tài)。較佳地，蒸發(fā)冷凝壁34由截面呈圓弧狀或截面呈圓周狀的壁構(gòu)成。較佳地，蒸發(fā)槽3采用由內(nèi)外兩層筒一體形成蒸發(fā)室20和循環(huán)連通室部觀兩層筒構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。較佳地，熱水支持機構(gòu)21以與太陽熱集熱面板2內(nèi)的熱水出口 12以及與入口 10 連通連接的狀態(tài)設置于蒸發(fā)室20內(nèi)，并且所述熱水支持機構(gòu)21由容器體沈所構(gòu)成，所述容器體沈在承接熱水的上面具有開口 25。而且較佳地，包括一第1循環(huán)系統(tǒng)M和一第2循環(huán)系統(tǒng)N，其中，所述第1循環(huán)系統(tǒng) M由太陽熱集熱面板2和蒸發(fā)槽3的高低差產(chǎn)生的熱水回路所形成，所述第2循環(huán)系統(tǒng)N由蒸發(fā)槽3和熱水貯存槽4的高低差產(chǎn)生的熱水回路所形成，并且在蒸發(fā)槽3的兩側(cè)配置太陽熱集熱面板2和熱水貯存槽4以實現(xiàn)緊湊結(jié)構(gòu)。還可以設置用來使蒸發(fā)槽3的熱水支持機構(gòu)21的液面高度保持一定的恒定水位供水機構(gòu)60。
本發(fā)明的效果按照本發(fā)明的飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置包括一太陽熱集熱面板； 一蒸發(fā)槽，所述蒸發(fā)槽設置于高于太陽熱集熱面板且與其相鄰的位置并且與太陽熱集熱面板連通連接，所述蒸發(fā)槽具有容納由該太陽熱集熱面板加熱的熱水并供其蒸發(fā)的空間；一熱水貯存槽，所述熱水貯存槽設置于高于蒸發(fā)槽且與其相鄰的位置，容納于其中的水通過與蒸發(fā)槽中被蒸發(fā)的熱水進行熱交換變成熱水；一取水口，所述取水口設置于蒸發(fā)槽，直接獲取與熱水貯存槽中的水進行熱交換而生成的蒸發(fā)熱水的冷凝液作為蒸餾水，由于所述裝置具有上述結(jié)構(gòu)，因此可以安裝在一般住宅建筑及其他建筑的屋頂?shù)?，本裝置結(jié)構(gòu)緊湊、無須驅(qū)動裝置、無須保養(yǎng)、制造成本和維護管理成本低廉，利用太陽熱可獲取熱水和高質(zhì)量的飲用水。以高能源轉(zhuǎn)換效率從太陽熱直接生成供應熱水用的熱水，完全不排放二氧化碳，同時可以回收高質(zhì)量的飲用水，作為防止地球暖化等的環(huán)保裝置不僅可以應用于我日本國， 還可以有效地應用于外國。蒸發(fā)槽包括一蒸發(fā)室、和一熱水支持機構(gòu)，其中，所述蒸發(fā)室與太陽熱集熱面板共同形成在太陽熱集熱面板被加熱的熱水的一循環(huán)系統(tǒng)；而所述熱水支持機構(gòu)設置于蒸發(fā)室內(nèi)，并且以直接與室內(nèi)空間接觸的狀態(tài)對被加熱的熱水提供支持，由于所述蒸發(fā)槽具有上述結(jié)構(gòu)，因此當來自太陽熱集熱面板的熱水蒸發(fā)、回收冷凝液作為蒸餾水時不會彼此相混， 從而容納于其中的水與熱水貯存槽方面的水進行熱交換時能夠高效回收蒸餾水。蒸發(fā)槽呈一體狀包括一循環(huán)連通室部，所述循環(huán)連通室部與熱水貯存槽連通從而使熱水貯存槽內(nèi)的液體得以循環(huán)，并且所述循環(huán)連通室部與蒸發(fā)室隔離且與其相鄰配置， 所述循環(huán)連通室部具有一蒸發(fā)冷凝壁，所述蒸發(fā)冷凝壁用來使太陽熱集熱面板中產(chǎn)生的熱水與熱水貯存槽中的液體進行熱交換，由于所述蒸發(fā)槽具有上述結(jié)構(gòu)，因此能夠提高太陽熱集熱面板中產(chǎn)生的熱水的蒸汽與熱水貯存槽方面中的水之間的熱交換效率，并且容易制造熱水貯存槽與蒸發(fā)槽之間的連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)用來與熱水貯存槽的水進行熱交換，并且由于將熱水貯存槽的局部作為循環(huán)連通室部與蒸發(fā)槽一體形成因此可以確保蒸發(fā)槽的結(jié)構(gòu)強度。由于蒸發(fā)冷凝壁由圓弧或圓周壁所構(gòu)成，因此熱水水蒸汽可均勻地附在蒸發(fā)冷凝壁從而提高生成冷凝蒸餾水的效率，并且由于采用圓周壁形態(tài)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)外筒兩層筒的結(jié)構(gòu)，高效進行熱交換，容易制造熱水貯存槽與蒸發(fā)槽之間的連接結(jié)構(gòu)，并且可以確保蒸發(fā)槽的結(jié)構(gòu)強度。由于蒸發(fā)槽采用了由內(nèi)外兩層筒一體形成蒸發(fā)室和循環(huán)連通室部的包括兩層筒構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，因此能夠高效進行熱交換，容易制造熱水貯存槽與蒸發(fā)槽之間的連接結(jié)構(gòu)，并且確保蒸發(fā)槽的結(jié)構(gòu)強度。熱水支持機構(gòu)21以與太陽熱集熱面板內(nèi)的熱水出口以及與入口連通連接的狀態(tài)設置于蒸發(fā)室內(nèi)并且所述熱水支持機構(gòu)21包括容器體，所述容器體在承載熱水的上面具有開口，因此當來自太陽熱集熱面板的熱水蒸發(fā)、回收冷凝液作為蒸餾水時不會彼此相混， 此外，能夠具體實現(xiàn)容納于其中的水與熱水貯存槽方面的水進行熱交換時高效回收蒸餾水的結(jié)構(gòu)。包括一第1循環(huán)系統(tǒng)和一第2循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述第1循環(huán)系統(tǒng)由太陽熱集熱面板和蒸發(fā)槽的高低差產(chǎn)生的熱水回路所形成，所述第2循環(huán)系統(tǒng)由蒸發(fā)槽和熱水貯存槽的高低差產(chǎn)生的熱水回路所形成，因此在蒸發(fā)槽的兩側(cè)配置太陽熱集熱面板和熱水貯存槽以實現(xiàn)緊湊結(jié)構(gòu)。由于設有用來使蒸發(fā)槽3的熱水支持機構(gòu)21的液面高度保持一定的恒定水位供水機構(gòu)，因此可以穩(wěn)定地確保蒸餾水。


[圖1]按照本發(fā)明的第1實施方式的飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置的放大關鍵部位的縱截面圖。[圖2]從正面觀察圖1所述裝置、分別向鉛直方向縱向截取熱水貯存槽和蒸發(fā)槽并且省略隔熱材料的局部縱截面正面說明圖。[圖3]按照本發(fā)明另一種實施方式的飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置的放大關鍵部位的縱截面示意圖。[圖4]圖1所述裝置的水或熱水的供應及循環(huán)系統(tǒng)說明圖。[圖5]將圖1所述裝置安裝在住宅建筑屋頂表示熱水及蒸餾水的使用例的說明圖。[圖6]本實施例的各時刻和各裝置主要部位的溫度實測值表。[圖7]用圖表表示的圖6的實測值。[圖8](a)為表示圖6所示實施例的溫度檢測部位的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。(b)為表示圖6所示實施例的溫度檢測部位的另一裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的實施方式下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置的實施方式。圖1至圖4表示按照本發(fā)明的實施方式的飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置。 本發(fā)明的飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置，通過在各主要結(jié)構(gòu)要素之間設置高低差從而利用自然對流生成熱水并同時回收蒸餾水，在設置時例如在建筑物屋頂及任意基座上傾斜配置。在圖4中，本實施方式的飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置1，例如在一般住房的屋頂上采用任何一種固定方法傾斜安裝。在圖1、2中，本實施方式的飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置1(以下稱“同時回收熱水裝置”。)包括一太陽熱集熱面板2 ； 一蒸發(fā)槽3，所述蒸發(fā)槽3與太陽熱集熱面板2連通連接并且配置于高于太陽熱集熱面板2 且與其相鄰的位置；一熱水貯存槽4，所述熱水貯存槽4用來貯存通過與蒸發(fā)槽內(nèi)的熱水進行熱交換變成熱水的液體(水)；設在蒸發(fā)槽中的一蒸餾水取水口 5。上述結(jié)構(gòu)要素采用不銹鋼板或鋼板成而形成，如果使用時強度、耐久性、對人體的影響等方面沒有問題，可以使用任何材料。太陽熱集熱面板2按照屋頂?shù)钠露仍O置在屋頂面Rf上，并且以與蒸發(fā)槽3、熱水貯存槽4 一體組裝的狀態(tài)傾斜設置在屋頂面上。在圖1、圖2中，太陽熱集熱面板2是一種液體加熱機構(gòu)，所述太陽熱集熱面板2利用太陽熱對從外部供應的水等液體加熱并以自然對流方式送給蒸發(fā)槽3，在本實施方式中通過將兩片集熱板疊加貼合為一體作為面板，其中，所述兩片集熱板采用不銹鋼鋼板或聚乙烯等材料，所述兩片集熱板的內(nèi)側(cè)連續(xù)形成導(溫)水凹部作為導水路6。被供應的水在流通導水路6期間被加熱，導水路6分布于整個面板，所述面板由相向的導水凹部所形成， 所述面板用來對太陽熱進行高效集熱。在太陽熱集熱面板2的上緣部，彼此隔開安裝有與蒸發(fā)槽3連通連接的后述入口 10和出口 12，介由配管14、16，太陽熱集熱面板內(nèi)的水或熱水流通蒸發(fā)槽3內(nèi)部進行對流循環(huán)。入口 10為從太陽熱集熱面板2向蒸發(fā)槽3流通熱水的進口，出口 12為從蒸發(fā)槽3向太陽熱集熱面板2回流熱水的出口。蒸發(fā)槽3與太陽熱集熱面板2共同構(gòu)成一第1循環(huán)系統(tǒng)M，所述蒸發(fā)槽3為物態(tài)變化機構(gòu)，所述蒸發(fā)槽3接受由太陽熱集熱面板2加熱的熱水并且在蒸發(fā)室20的蒸發(fā)空間 20a中蒸發(fā)時，與熱水貯存槽4方面的液體進行熱交換而冷凝，回收該冷凝液作為蒸餾水， 在本實施方式中，蒸發(fā)槽3包括一蒸發(fā)室20和一熱水支持機構(gòu)21，其中，所述蒸發(fā)室20構(gòu)成在太陽熱集熱面板2中被加熱的熱水的循環(huán)系統(tǒng)M，所述熱水支持機構(gòu)21設置于蒸發(fā)室 20內(nèi)，以直接接到觸室內(nèi)空間20a的狀態(tài)對加熱的熱水提供支持。在本實施方式中，蒸發(fā)槽 3由圓筒體形成，所述圓筒體在高于太陽熱集熱面板2的位置與太陽熱集熱面板2相連接， 并在所述太陽熱集熱面板2的傾斜延長上配置到屋頂面Rf上。蒸發(fā)槽3由包括內(nèi)筒22和外筒M的兩層筒構(gòu)件形成。內(nèi)筒22和外筒M配置在同心位置，兩筒之間以規(guī)定的間隔隔開配置并且形成空隙。在圖1中，在蒸發(fā)槽3的內(nèi)筒22內(nèi)架設支持有上面為開口 25的容器體沈，架設支持方式舉例如下所述容器體26以突出設置于容器體主體壁的框架狀、且以不接觸蒸發(fā)槽 3的底部的狀態(tài)由任意支持機構(gòu)架設支持；而架設支持位置則在從蒸發(fā)槽3的底部隔開的高度的中空中間位置。容器體26為一熱水支持機構(gòu)21，所述熱水支持機構(gòu)21以直接與蒸發(fā)室內(nèi)空間20a的空氣接觸的狀態(tài)對來自太陽熱集熱面板2的加熱后的熱水提供支持，熱水支持機構(gòu)21從太陽熱集熱面板2的封閉空間朝向蒸發(fā)室內(nèi)開放。換言之，容器體沈為具有底部及周側(cè)部的熱水容納機構(gòu)，該熱水容納機構(gòu)以循環(huán)流通狀態(tài)保持從太陽熱集熱面板的入口 10介由配管14流入的熱水。容器體沈的上面可局部開口亦可全部開口。在本實施方式中容器體26的材質(zhì)為不銹鋼，也可以采用對人體無毒性作用的金屬、合成樹脂以及其他材料。在本實施方式中形成為半圓筒形，但對其立體形狀并沒有特別限制。在圖2 中，半圓筒形容器體的左端側(cè)與太陽熱集熱面板2的左端側(cè)介由配管14連通連接；半圓筒形容器體的右端側(cè)與太陽熱集熱面板2的右端側(cè)介由配管16連通連接。入口 10方面的配管14與容器體沈的連接位置高于出口 12的配管16與容器體沈的連接位置，熱水以自然對流方式從容器體26入口連接側(cè)朝出口連接側(cè)流通。容器體沈內(nèi)的熱水的溫度上升到例如80°C左右，被蒸發(fā)的水蒸汽ρ從開口 25擴散到蒸發(fā)室20內(nèi)。如圖3(第2實施方式)所示，按照原理，蒸發(fā)槽3可以內(nèi)置到熱水貯存槽41中， 而熱水貯存槽41的尺寸設置為能夠容納整個蒸發(fā)槽并且在蒸發(fā)槽3的外側(cè)部分能夠形成足夠的貯存空間S。在本實施方式中，如圖1所示，蒸發(fā)槽3由包括內(nèi)筒22和外筒M的兩層圓筒結(jié)構(gòu)體一體組裝構(gòu)成，在內(nèi)外筒之間的間隙形成與熱水貯存槽4連通的循環(huán)連通室部觀。該循環(huán)連通室部28的循環(huán)連通室28a介由配管30、32與熱水貯存槽41內(nèi)相連通。配管30連接熱水貯存槽4和循環(huán)連通室部觀的低位部分使兩者連通；而配管32則連接兩者高位部分使兩者連通。循環(huán)連通室部觀介由內(nèi)筒22的蒸發(fā)冷凝壁34與蒸發(fā)槽3的蒸發(fā)室20彼此隔離，同時循環(huán)連通室部28與熱水貯存槽4連通以使熱水貯存槽4內(nèi)的水與循環(huán)連通室部觀之間對流循環(huán)。蒸發(fā)冷凝壁34的內(nèi)壁(內(nèi)筒22的內(nèi)壁)同時還是蒸發(fā)室20的外輪廓壁，循環(huán)連通室部觀的低溫水通過與蒸發(fā)室內(nèi)的水蒸汽P進行熱交換變成熱水后，通過對流循環(huán)流通至熱水貯存槽4內(nèi)，從而使熱水貯存槽4內(nèi)的水全部變成熱水。蒸發(fā)冷凝壁34形成圓弧或圓周壁狀，便于水蒸汽P均勻地與壁面接觸從而提高熱交換效率，同時其結(jié)構(gòu)含有圓筒體結(jié)構(gòu)或圓弧能夠以形成高強度結(jié)構(gòu)。相比圖3所示的在熱水貯存槽41內(nèi)容納蒸發(fā)槽3的形式，由于圖1所示實施方式中蒸發(fā)槽3與熱水貯存槽4采用分體結(jié)構(gòu)，因此制作和組裝簡單，同時還可以提升與附加機構(gòu)連接的自由度，例如對于循環(huán)連通室部觀除了連通熱水貯存槽4的連通通道外，可以再設置直接從外部供水的機構(gòu)進行供水，以隨時確保與蒸發(fā)室20內(nèi)的水蒸汽存在大的溫度差從而獲得所需要的冷凝蒸餾水等。內(nèi)筒22的底壁附近開口有蒸餾水取水口 5，該取水口 5連接有配管38并且介由開關閥40向外部提供蒸餾水Q。在本實施方式中，在配管38的途中設置礦物水生成器39后作為飲用水，其中，礦物水生成器39由內(nèi)置礦物粉體等的盒體所形成，而所述礦物粉體能夠溶解出礦物質(zhì)。42為包覆在外筒外面的隔熱體，在本實施方式中由包覆在外筒M外面的泡沫樹脂等隔熱材料構(gòu)成。熱水貯存槽4與蒸發(fā)槽3共同構(gòu)成一第2循環(huán)系統(tǒng)N，該熱水貯存槽4為一熱水貯存機構(gòu)，所述熱水貯存機構(gòu)用來貯存與蒸發(fā)室20內(nèi)的水蒸汽進行熱交換生成的熱水，在本實施方式中，熱水貯存槽4由圓筒體形成，所述圓筒體在高于蒸發(fā)槽3的位置介由配管44 連接到蒸發(fā)槽3，并且在其傾斜延長上配置在屋頂面Rf。熱水貯存槽4包括一貯存室50，其中，例如當蒸發(fā)槽3的容積為30升左右時，所述貯存室50的容積容量為80升左右，介由熱水出水管52取出隨著太陽光照射及氣溫上升而升溫的熱水Lw。如圖2所示，熱水貯存槽4 連接有水Lc的定量供應裝置56，其中，所述水Lc的定量供應裝置56包括浮球水栓機構(gòu)M 等，在供應額定容量例如80升水后自動停止供水。58為由泡沫樹脂等構(gòu)成、包覆在熱水貯存槽4的槽主體外周的隔熱體。在圖2、5中設有恒定水位供水機構(gòu)60，所述恒定水位供水機構(gòu)60用來使蒸發(fā)槽的熱水支持機構(gòu)21即容器體沈內(nèi)的液面高度保持一定。本實施方式中，恒定水位供水機構(gòu) 60包括一水保持罐62 ；—配管64，所述配管64與所述水保持罐連通且另一端連通連接到太陽熱集熱面板的下端側(cè)；和設有水保持罐的一開關閥機構(gòu)66。水保持罐62設置在高度位置h能夠使其內(nèi)部水位等于容器體沈的大致開口 25的上緣部高度的位置，水保持罐62 內(nèi)的水介由配管64、太陽熱集熱面板2、配管14配置到容器體沈內(nèi)，在達到當時的液面高度時，作為開關閥機構(gòu)的浮球水栓被關閉從而使容器體26內(nèi)的水位保持一定。下面參照圖4、5對本實施方式的同時回收熱水裝置1的作用進行說明介由定量供應裝置56，向熱水貯存槽4供應取自自來水龍頭等的水至額定量例如80升。利用恒定水位供水機構(gòu)60并介由水保持罐62和配管64裝滿太陽熱集熱面板的導水路6，并且將水充至容器體沈的開口 25上緣部部分附近的水位。在供應及填水時沒有使用泵等驅(qū)動裝置。 受太陽的影響，氣溫及水溫最高的時間段根據(jù)季節(jié)而發(fā)生變化，大致集中在白天正午到下午3點這一時間段。受太陽光照射，太陽熱集熱面板2中的水被加熱成熱水，例如在太陽熱集熱面板2的入口 10的部分即使在11月份最高也可上升至80°C左右。而在容器體沈的水面部分也能維持75°C 80°C左右，從水面蒸發(fā)成為水蒸汽擴散到蒸發(fā)室內(nèi)。太陽熱集熱面板例如相對于水平面傾斜35度左右，并且由于蒸發(fā)槽3和太陽熱面板之間存在高低差， 在由太陽熱集熱面板2與蒸發(fā)槽3構(gòu)成的第1循環(huán)系統(tǒng)M的內(nèi)部水被太陽熱加熱，逐漸變成熱水在系統(tǒng)內(nèi)對流循環(huán)(圖4)。當蒸發(fā)室20內(nèi)的水蒸汽接觸到蒸發(fā)冷凝壁34后，由于水蒸汽與循環(huán)連通室部觀中的水存在溫度差而被冷凝進而結(jié)露Dn，附著在蒸發(fā)冷凝壁34 上。順著蒸發(fā)冷凝壁34流下后滯留在蒸發(fā)室底部，根據(jù)需要進行開栓操作來回收蒸餾水Q。 一般可得到去除含有大質(zhì)量物質(zhì)等雜質(zhì)的蒸餾水，在作為飲用水時，為了改善水味，根據(jù)需要，較佳地安裝含有礦物質(zhì)粉體膠囊等的礦泉水生成裝置(未圖示)等(圖幻。循環(huán)連通室28a中的水在蒸發(fā)冷凝壁34中與水蒸汽進行熱交換，循環(huán)連通室28a中的水在被加熱后流入熱水貯存槽4內(nèi)。由于熱水貯存槽4設置在高于包括循環(huán)連通室28a的蒸發(fā)槽3的位置，因此在循環(huán)連通室內(nèi)被加熱的水在該第2循環(huán)系統(tǒng)N中對流循環(huán)。被加熱后升溫至例如38°C左右的熱水、亦即熱水如圖5所示，向廚房的水池71、洗澡盆72以及地板暖房裝置73等供應熱水。熱水貯存槽4內(nèi)的供應熱水用的水基本上在全部用完后重新供應。
實施例下面對采用上述實施方式構(gòu)成的飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置的實施例進行說明。[實施例1]<溫度測量>按照第1實施方式的裝置結(jié)構(gòu)在圖8(a)、(b)的(子)(容器體上層水位部分)、 (丑)(靠近蒸發(fā)室底部部分)、(寅)(集熱面板出口部分)、(卯)(集熱面板入口部分)、 (辰)(貯存槽底部)中所示部位編號處設置檢測位，用圖表記錄儀(橫河電機股份公司制 DR230)對11月的某一天上午10:00 下午17:00的時間段分別測量并記錄各處的溫度?！串a(chǎn)品規(guī)格〉在實施例測量中所使用的裝置如下太陽熱集熱面板橫寬1米，縱長 2米，蒸發(fā)槽29. 3升(377mm Φ X 715mm)，容器體0. 6升，熱水貯存槽81. 2升。裝置總體呈 35度傾斜狀態(tài)設置。< 圖表 >圖6表示各時刻的實測值，圖7中用圖表表示其結(jié)果。圖6表中首行表示時刻，以下各行表示溫度(°c )。如圖7中的圖表所示，即使在冬季，太陽熱集熱面板的出入口(寅)、 (卯)部分約為80°C，作為熱水供應源的熱水貯存槽的底部(辰)部分在13:00左右上升至30°C左右，可用于多種用途。13:00的實測值由于難以將檢出元件固定在檢測位置，因此出現(xiàn)了測量誤差。此外，從蒸發(fā)槽取得5. 51升的蒸餾水。如果在蒸餾水中添加礦物質(zhì)粉則更適合飲用，可得到方便飲用的飲料。特別是在難以獲取來自城區(qū)的優(yōu)質(zhì)自來水的地區(qū)及其他用水環(huán)境不便利的地區(qū)，能夠穩(wěn)定地取暖優(yōu)質(zhì)飲用水。本發(fā)明的飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置并不限于上述實施例中所述結(jié)構(gòu)，在不超出權利要求書所記載的發(fā)明本質(zhì)的范圍內(nèi)所進行的變更當亦包含于本發(fā)明中。產(chǎn)業(yè)利用可能性本發(fā)明的飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置不僅在一般家庭中可用來供應日常生活用熱水和供應飲用水，還可廣泛應用于多種的企業(yè)、工廠以及產(chǎn)品制造、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療領域等。
符號說明1飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置2太陽熱集熱面板3蒸發(fā)槽4熱水貯存槽5蒸餾水取水口10 入口12 出口20蒸發(fā)室20a蒸發(fā)空間21熱水支持機構(gòu)22 內(nèi)筒24夕卜筒25 開口26容器體28循環(huán)連通室部34蒸發(fā)冷凝室41另一種實施方式的熱水貯存槽60恒定水位供水機構(gòu)66開關閥機構(gòu)M第1循環(huán)系統(tǒng)N第2循環(huán)系統(tǒng)Q蒸餾水
權利要求
1.一種飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置，其特征在于，包括 一太陽熱集熱面板；一蒸發(fā)槽，所述蒸發(fā)槽設置于高于太陽熱集熱面板且與其相鄰的位置并且與太陽熱集熱面板連通連接，所述蒸發(fā)槽具有容納由該太陽熱集熱面板加熱的熱水并供其蒸發(fā)的空間；一熱水貯存槽，所述熱水貯存槽設置于高于蒸發(fā)槽且與其相鄰的位置，容納于其中的水通過與蒸發(fā)槽中被蒸發(fā)的熱水進行熱交換變成熱水后供外部回收該熱水；一取水口，所述取水口 5設置于蒸發(fā)槽，將與熱水貯存槽中的水進行熱交換蒸發(fā)生成的熱水冷凝液作為蒸餾水直接獲取供外部回收作為飲用水。
2.如權利要求1所述飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)槽包括一蒸發(fā)室，其與太陽熱集熱面板共同構(gòu)成在太陽熱集熱面板被加熱的熱水的循環(huán)系統(tǒng)；一熱水支持機構(gòu)，其設置于蒸發(fā)室內(nèi)，并且以直接與室內(nèi)空間接觸的狀態(tài)對被加熱的熱水提供支持。
3.權利要求2所述飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置，其特征在于， 蒸發(fā)槽呈一體狀包括一循環(huán)連通室部，所述循環(huán)連通室部與熱水貯存槽連通從而使熱水貯存槽內(nèi)的液體得以循環(huán)，并且所述循環(huán)連通室部與蒸發(fā)室隔離且與其相鄰配置，所述循環(huán)連通室部具有一蒸發(fā)冷凝壁，所述蒸發(fā)冷凝壁用來使太陽熱集熱面板中產(chǎn)生的熱水與熱水貯存槽中的液體進行熱交換。
4.如權利要求3所述飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置，其特征在于， 蒸發(fā)冷凝壁由圓弧或圓周壁所構(gòu)成。
5.如權利要求2至4中任一項所述飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置，其中， 蒸發(fā)槽包括由內(nèi)外兩層筒一體形成蒸發(fā)室和循環(huán)連通室部的兩層筒構(gòu)件。
6.如權利要求2至5中任一項所述飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置，其中， 熱水支持機構(gòu)21以與太陽熱集熱面板內(nèi)的熱水出口以及與入口連通連接的狀態(tài)設置于蒸發(fā)室內(nèi)，并且所述熱水支持機構(gòu)21包括容器體，所述容器體在承載熱水的上面具有開
7.如權利要求1至6中任一項所述飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置，其特征在于，包括一第1循環(huán)系統(tǒng)和一第2循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述第1循環(huán)系統(tǒng)由太陽熱集熱面板和蒸發(fā)槽的高低差產(chǎn)生的熱水回路所形成，所述第2循環(huán)系統(tǒng)由蒸發(fā)槽和熱水貯存槽的高低差產(chǎn)生的熱水回路所形成。
8.如權利要求1至7中任一項所述飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置，其特征在于，設有用來使蒸發(fā)槽3的熱水支持機構(gòu)21的液面高度保持一定的恒定水位供水機構(gòu)。
全文摘要
為了提供一種利用太陽熱能夠獲取熱水、并且在生成熱水的過程中還能夠獲取飲用水、從而能夠同時獲取熱水和飲用水的飲用水、熱水同時回收型太陽熱熱水裝置，其包括太陽熱集熱面板(2)；蒸發(fā)槽(3)，所述蒸發(fā)槽(3)設置于高于太陽熱集熱面板(2)且與其相鄰的位置并且與太陽熱集熱面板(2)連通連接，所述蒸發(fā)槽(3)具有容納由該太陽熱集熱面板(2)加熱的熱水并供其蒸發(fā)的空間；熱水貯存槽(4)，所述熱水貯存槽(4)設置于高于蒸發(fā)槽(3)且與其相鄰的位置，容納于其中的水通過與蒸發(fā)槽(3)中被蒸發(fā)的熱水進行熱交換變成熱水；以及取水口(5)，所述取水口(5)設置于蒸發(fā)槽(3)，直接獲取與熱水貯存槽(4)中的水進行熱交換而生成的蒸發(fā)熱水的冷凝液作為蒸餾水。在第1、第2循環(huán)系統(tǒng)(M、N)的中間設置熱交換部，在熱交換部直接獲取冷凝水作為蒸餾水。
文檔編號F24J2/04GK102326033SQ20118000102
公開日2012年1月18日 申請日期2011年2月1日 優(yōu)先權日2011年2月1日
發(fā)明者東誠之 申請人:東澗太陽能股份有限公司