專利名稱:組合式家用太陽能熱水器的制作方法
本實用新型涉及一種熱水器，更具體地涉及一種利用太陽能的組合式熱水器。
目前國內(nèi)外所有的太陽能熱水裝置是由集熱器(吸收太陽光中的熱能)、保溫水箱、循環(huán)管道(也需保溫)、冷水補給水箱、集熱器和水箱支架這五部份組成的太陽能利用系統(tǒng)工程，其中缺一就不能使用，這個系統(tǒng)工程中又可分為自然循環(huán)、直流系統(tǒng)和強迫循環(huán)。其中直流系統(tǒng)和強迫循環(huán)都需耗電，而且保溫水箱都需很大?，F(xiàn)有的單體集熱器的形式可以分為悶曬式(效率較低、結構笨重、冬天完全不能用)、枕頭式(利用自然循環(huán)的系統(tǒng)、把保溫水箱做在集熱器上部聯(lián)成一體、體積較大、結構笨重、冬季也不能用)和淺水式。所有這些形式的太陽能熱水裝置都只能在春、夏、秋、三季使用，而冬季使用效果不佳，在冬季晚上還必須把水放空，以免凍壞。這些裝置造價高、整個裝置的造價是集熱器造價的1～1.5倍；安裝使用不便、整個裝置需要占一定的面積，若裝在屋頂上需有能承受一定負荷的向南平頂。因為集熱器均是通道很小的圓管或扁管組成，因此很容易被水污堵塞。這些情況使目前的太陽能熱水裝置都不能適應家庭方便地使用。
本實用新型的目的在于尋求一種能使集熱器和保溫水箱合在一起、省去附加的循環(huán)管道、冷水補給水箱和支架的組合式家用太陽能熱水器；并且避免目前存在于太陽能熱水裝置的上述種種缺點。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，這種熱水器外形象一只扁平的方形箱子，它包括外殼、外殼的上面是透明的玻璃，外殼內(nèi)安裝有吸熱箱，吸熱箱和外殼之間的空隙墊有保溫的絕熱材料，吸熱箱上面有上部進水口、上部出水兼溢氣口、下部進出水口，吸熱箱的吸熱板對著外殼玻璃板，此吸熱板是經(jīng)過拉毛并涂刷上吸熱層的白鐵皮。在吸熱板的下面是固定在溫差板龍骨上的溫差隔層板，此溫差隔層板是由條板擱在鋸齒形的溫差板龍骨上面組成百葉窗式結構，溫差隔層板與吸熱板之間留有一定的水循環(huán)間隙，溫度隔層板材料可以是導熱系數(shù)較小的木材或其他材料做成。當熱水器面向太陽時，太陽光通過外殼的玻璃板照射到吸熱箱上面的吸熱板上，吸熱板則有效的吸收太陽光中的熱能，并不斷地及時地將熱能傳遞給吸熱板與溫差隔層板所形成間隙中的水層，將水加熱，而玻璃板下與吸熱板之間的空氣層又起到了絕熱保溫的作用，這使吸熱板和溫差隔層板之間的水層溫度上升，向上運動通過上端間隙進入溫差隔層板的后面，而溫差隔層板后面的水由于溫度較低，向下運動，經(jīng)過下端間隙繞過溫差隔層板進入吸熱板的下部，這樣形成了水流對流，進行熱交換，使吸熱箱內(nèi)的水溫度不斷升高，達到家用洗滌的熱水要求。當吸熱箱內(nèi)的熱水被放出使用時，吸熱箱內(nèi)的水位降低，由于溫差隔層板是百葉窗式的結構，中間有相隔的間隙所以水流的循環(huán)照?？梢詫崿F(xiàn)。溫差隔層板和吸熱板之間起到了集熱器的作用，溫差隔層板的后面容水腔形成了一個保溫水箱，這樣熱水器的最高水溫可以達到50℃(冬季)到80℃(夏季)，當要使用熱水時，可以向下部進出水口注入水，則熱水就會從上部出水兼溢氣口流出，或者也可以直接從下部進出水口放出熱水。
本實用新型的優(yōu)點是把集熱器、保溫水箱、循環(huán)管道、冷水補給水箱、集熱器和水箱支架這五部份組合成一體的家用太陽能熱水器。它的效率高、最高系統(tǒng)熱效率η可達0.83，保溫性好、不易結水污、不會凍壞，冬天也可使用、過夜不必放水，重量輕、造型美、壽命長、耐腐蝕，安裝使用方便、造價低。如在水箱底部安裝遠紅外電加熱管便成了一臺多功能熱水器。
圖面說明
附圖一組合式太陽能熱水器(農(nóng)村用)正視圖。
附圖二組合式太陽能熱水器(農(nóng)村用)側面局部剖視圖。
附圖三組合式太陽能熱水器(城市用)正視圖。
附圖四組合式太陽能熱水器(城市用)側面局部剖視圖。
附圖五組合式太陽能熱水器的吸熱箱局部剖視圖。
附圖六組合式太陽能熱水器的溫差隔層板龍骨示意圖。
下面是本實用新型的具體實施例一如圖一和圖二所示是本實用新型的農(nóng)材用實施例。它的外形像一只扁平的方形的箱子，包括外殼［1］，上面有3毫米厚的玻璃面板［9］。外殼［1］的內(nèi)側四周墊有保溫的絕熱層［7］，采用玻璃纖維材料或泡沫塑料。外殼［1］的上面裝有上部進水口［2］、上部出水兼溢氣口［6］，下面裝有下部進出水口［4］，在外殼［1］的內(nèi)部上部進水口［2］和下部進出水口［4］之間有一根進水管［3］相連通，進水管［3］可以是一根橡膠管。底板［14］與外殼［1］、玻璃面板［9］組成一個密封的箱體，內(nèi)部裝有吸熱體［17］，吸熱體［17］是由定位塊［8］在箱內(nèi)固定位置的。在外殼的玻璃面板［9］的下面是一塊固定在吸熱體［17］上面的吸熱板［10］，吸熱體［17］和吸熱板［10］之間用螺栓連接并襯有床墊［16］。在吸熱板［10］的下面是固定在溫差板龍骨［12］上的溫差隔層板［11］，此溫差隔層板［11］是由條板組成的百葉窗式結構，每條條板擱在鋸齒形的溫差板龍骨［12］上面，在頂端和底端與吸熱體［17］之間留有間隙各為15毫米，溫差隔層板［11］的條板之間各留有間隙4毫米，溫差隔層板［11］的材料可以是導熱系數(shù)較小的木材或其他無毒的塑料做成。溫差隔層板［11］是由十六條板所組成，每條板的厚度為8毫米，每條板沿熱水器平面的寬度為50毫米，傾斜的條板的最高端與吸熱板［10］的間隙為6毫米，傾斜條板的最低端與溫差板龍骨［12］的底部距離42毫米。吸熱板［10］是厚度為0.75毫米的白皮鐵皮經(jīng)過機械拉毛后涂刷上炭黑和黑板漆。床墊［16］是8毫米厚的橡膠法蘭圈。整個熱水器的外形尺寸為長1米、寬1米、厚0.16米。外殼［1］的下部裝有二只萬向輪［5］，在底板［14］上連接著撐桿［13］。
本實施例的工作情況如下首先要將熱水器面向太陽，將水源(自來水)接入外殼［1］的下部進出水口［4］，或者也可將水用桶倒入上部進水口［2］，水通過進水管［3］進入吸熱體［17］內(nèi)，當水逐漸進入吸熱體［17］內(nèi)部時，內(nèi)部的空氣就會從上部出水兼溢氣口［6］排出，當水完全充滿吸熱體［17］體時，則水就會從上部出水兼溢氣口［6］冒出，此時則停止加水。太陽光通過外殼［1］上的玻璃面板［9］照射到吸熱體［17］上面的吸熱板［10］上，吸熱板［10］則有效地吸收陽光中的熱能，并不斷地及時地將熱能傳遞給吸熱板［10］下吸熱體［17］內(nèi)的水，使水加熱，而玻璃面板［9］下與吸熱板［10］之間的空氣層又起到了絕熱保溫的作用，在吸熱板［10］和溫差隔層板［11］之間的水被加熱溫度上升，這熱水向上運動通過上端間隙進入溫差隔層板［11］的后面，而溫差隔層板［11］后面的水由于還未被加熱、溫度較低，向下運動，經(jīng)過下端間隙，繞過溫差隔層板［11］進入吸熱板［10］與溫差隔層板［11］之間的容水腔的下部，這樣形成了冷熱水的對流，進行熱交換，使吸熱體［17］內(nèi)溫差隔層板［11］前后的水溫不斷升高，達到家用洗滌的熱水要求。溫差隔層板［11］和吸熱板［10］之間起到了集熱器的作用，溫差隔層板后面的容水腔形成了一個保溫水箱。
因此這種熱水器的水溫夏季可達65℃～70℃左右，最高水溫可達80℃，冬季水溫達40°～50℃。如圖五所示，由于吸熱體［17］和吸熱板［10］之間襯有用8毫米厚的橡膠做的床墊［16］，這就能使熱水器在冬天無需將水放盡過夜而不會被凍壞。當要使用熱水時，可以向下部進出水口［4］注入水，則熱水就會從上部出水兼溢氣口［6］流出，或者也可以直接從下部進出水口放出熱水，當用去一部份熱水后，吸熱體［17］內(nèi)的水位就會下降，此時吸熱體［17］內(nèi)的水會在溫差隔層板［11］的條板之間的間隙和溫差隔層板［11］下端與吸熱體［17］之間的間隙形成水流對流，進行熱交換，使吸熱體［17］內(nèi)的水溫度升高。也可從下部進出水口［4］或上部進水口加水，充滿吸熱體［17］，繼續(xù)利用太陽能加熱。
參照圖六，溫差隔層板龍骨［12］是呈鋸齒形的條板，它的鋸齒形斜面上安裝溫差隔層板［11］。
本實用新型的實施例二如圖三和圖四所示是本實用新型的城市用實施例，它與實施例一的不同之處在于取消了上部進水口［2］、進水管［3］、萬向輪［5］和撐桿［13］，而增加了彎鉤［15］，如圖四所示。這是因為城市中普遍裝有自來水，可將自來水管直接接入下部進出水口［4］，而不必從上部進水口［2］將水倒入，同時城市中平面空間較緊張，一般不用萬向輪［5］和撐桿［13］將熱水器支撐在空間平面，而改用彎鉤［15］將熱水器掛在住房的朝南向陽墻壁上。其他部件結構，作用原理、工作情況實施例二均與實施例一相同。＆〉
權利要求
1.一種太陽能熱水器，包括外殼[1]和底板[14]、玻璃面板[9]，其上部裝有上部出水兼溢氣口[6]，下部接有下部進水口[4]，內(nèi)部裝有吸熱體[17]，外殼[1]和吸熱體[17]之間有定位塊[8]，在吸熱體[17]的前面裝有吸熱板[10]，吸熱體[17]和外殼[1]之間墊有絕熱層[7]，其特征在于吸熱板[10]的下面有溫差隔層板[11]，通過溫差板龍骨[12]固定在吸熱體[17]內(nèi)。
2.如權利要求
1所述的熱水器，其特征在于溫差隔層板［11］是由百葉窗式的條板所組成，每條擱在鋸齒形的溫差板龍骨［12］上面，溫差隔層板［11］的材料可以是導熱系數(shù)較小的木材或無毒的塑料做成。
3.如權利要求
2所述的熱水器，其特征在于溫差隔層板［11］是由十六條條板所組成，每條板的厚度為8毫米，每條板沿熱水器平面的寬度為50毫米，傾斜條板的最高端與吸熱板［10］的間隙為6毫米，條板與條板之間的流通間隙為4毫米，傾斜條板的最低端與溫差板龍骨［12］的底部距離42毫米。
4.如權利要求
1或2或3所述的熱水器，其特征在于溫差隔層板［10］是厚0.75毫米的白鐵皮，在表面上進行不規(guī)則的拉毛，然后刷上炭黑和黑板漆涂層。
5.如權利要求
4所述的熱水器，其特征在于吸熱體［17］與吸熱板［10］用螺栓連接其間墊有床墊［16］、床墊［16］是8毫米厚的橡膠法蘭圈。
6.如權利要求
1或2或3所述的熱水器，其特征在于熱水器的外形尺寸為長1米、寬1米、厚0.16米。
專利摘要
組合式家用太陽能熱水器是在箱體內(nèi)設計了一種由百葉窗式的條板所組成的溫差隔層板新穎結構，使集熱器和保溫箱組合成一體又能有效的形成水流對流，進行熱交換。省去了目前單獨的循環(huán)管道、冷水補給水箱和支架等結構。還設有高效的吸熱板和防止熱水器在冬季被凍壞的橡膠法蘭圈。因此具有效率高、保溫性好，不易結水污、不會凍壞、重量輕、耐腐蝕、造價低、安裝使用方便等特點。
文檔編號F24J2/04GK86205728SQ86205728
公開日1987年9月30日 申請日期1986年8月13日
發(fā)明者陳喜德 申請人:陳喜德導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan