專利名稱：虹吸高效太陽能真空管熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于太陽熱的利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到具有聚集元件的工作流體流過集熱器的太陽能集熱器。
目前使用的太陽能真空管熱水器水箱為圓柱形，取水接頭不在水箱的最低位置，真空集熱管低于水箱的最低位置，使用者取熱水使用時(shí)，不能將水箱最低位置和真空集熱管內(nèi)的熱水取出，使得熱水器輸出的熱水量減少，在冬季高寒地帶，真空集熱管內(nèi)的水結(jié)冰，體積膨脹，很容易將真空集熱管損壞。另外，由于真空集熱管放置在平面反光板的上面，真空集熱管只能吸收直接照射的太陽光，平面反光板將兩根真空集熱管之間入射的光反射出去，不能起到聚光作用，使得該熱水器的熱效率較低。其次，由于該熱水器的四季采光面積相同，在北方地帶冬季太陽輻射相對(duì)較低時(shí)，日產(chǎn)熱水量減少。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述太陽能真空管熱水器的缺點(diǎn)，提供一種熱效率高、一年四季日產(chǎn)熱水量多的太陽能熱水器。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的解決方案是在支架上設(shè)有水箱和曲面聚光器，曲面聚光器的下端設(shè)內(nèi)裝有尾座且固定在支架上的尾座支架，在曲面聚光器上設(shè)尾部設(shè)置在尾座內(nèi)、口部設(shè)置在水箱內(nèi)與水箱相聯(lián)通的真空集熱管，在水箱內(nèi)的底部設(shè)有一端伸出水箱外且與水箱相聯(lián)通的虹吸總管，在水箱外側(cè)設(shè)有斜面反光器，該斜面反光器能將入射到斜面反光器上的太陽光反射到真空集熱管和曲面聚光器上，在每根真空集熱管內(nèi)設(shè)有虹吸支管與虹吸總管相聯(lián)通。
本實(shí)用新型的斜面反光器與真空集熱管的安裝平面夾角α的取值范圍為110°～125°。本實(shí)用新型的曲面聚光器是由圓弧平面吻接起來的曲面，圓弧平面半徑R的取值范圍為110～150毫米，在每個(gè)圓弧平面的長度方向設(shè)置一根真空集熱管。本實(shí)用新型真空集熱管的軸線與曲面聚光器圓弧曲面鉛垂距離h的取值范圍為33～48毫米。
本實(shí)用新型曲面聚光器的一個(gè)圓弧平面與相鄰一個(gè)圓弧平面的圓弧平面半徑R的取值相同、且旋轉(zhuǎn)軸間距離相同。本實(shí)用新型一根真空集熱管的軸線與曲面聚光器圓弧平面鉛垂距離h的取值、同相鄰一根真空集熱管的軸線與曲面聚光器圓弧平面鉛垂距離h的取值相同。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有的太陽能真空管熱水器相比，能將水箱內(nèi)和真空集熱管內(nèi)已生產(chǎn)的熱水取盡，有效地提高了日產(chǎn)熱水量，防止了北方高寒地帶冬季真空集熱管被損壞，采用了曲面聚光器，將輻射在真空集熱管之間的太陽光聚集到真空集熱管，同時(shí)采用了斜面反光器，能將斜面反光器上入射的太陽光反射到真空集熱管和曲面聚光器上，熱水器的熱效率提高15％左右，提高了冬天日產(chǎn)熱水量。


圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1的A-A剖面圖。
圖3是
圖1的B-B剖面圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
在
圖1、2、3中，在支架8后支撐8-3的長度方向加工有一排銷孔，斜支撐8-1與后支撐8-3通過銷8-2聯(lián)接，改變斜支撐8-1與后支撐8-3的聯(lián)接位置，可調(diào)整太陽能熱水器與地面的傾斜角度，使本實(shí)用新型在不同地帶、不同季節(jié)產(chǎn)生最高的熱效率。
在支架8的上部安裝有水箱1，用于儲(chǔ)存水，本實(shí)施例的水箱1外形為五棱柱體，水箱1的上部側(cè)面安裝有溢水管2與水箱1相聯(lián)通、底部安裝有虹吸總管3與水箱1相聯(lián)通，加水時(shí)，水從虹吸總管3流入，流到水箱1內(nèi)，水加滿后從溢水管2流出，使用者使用熱水時(shí)，水從虹吸總管3流出。由于本實(shí)用新型的虹吸總管3安裝在水箱1底部的最低位置，使用者可將水箱1內(nèi)的熱水取盡。
在支架8的下部安裝有曲面聚光器5，曲面聚光器5是用金屬板拋光后沖壓制成。本實(shí)施例的曲面聚光器5是由圓心距相等、半徑R為110毫米的圓弧平面吻接構(gòu)成，圓弧平面的數(shù)量按照日產(chǎn)熱水量的多少而確定，本實(shí)施例的曲面聚光器5采用十二個(gè)圓弧平面吻接構(gòu)成。在曲面聚光器5的下端安裝有固定在支架8上的尾座支架9，尾座支架9內(nèi)安裝有十二個(gè)尾座10，在曲面聚光器5的每個(gè)圓弧平面內(nèi)放置一根真空集熱管6，真空集熱管6的口部插入水箱1與水箱1相聯(lián)通、尾部插入尾座支架9內(nèi)的尾座10內(nèi)，在真空集熱管6的尾部與尾座10之間放置有墊片11，以防將真空集熱管6損壞。真空集熱管6安裝后，真空集熱管6的軸線與曲面聚光器5圓弧平面的鉛垂距離h為33毫米。真空集熱管6吸收太陽輻射光能，將光能轉(zhuǎn)換成熱能，對(duì)真空集熱管6內(nèi)的水進(jìn)行加熱，熱水不斷流到水箱1內(nèi)存儲(chǔ)起來，水箱1內(nèi)的冷水不斷地流入真空集熱管6內(nèi)，進(jìn)行循環(huán)加熱。在每根真空集熱管6內(nèi)安裝有一根虹吸支管7，虹吸支管7的下端放置在真空集熱管6的尾部、上端與水箱1內(nèi)的虹吸總管3相聯(lián)通。當(dāng)使用者取水箱1內(nèi)的熱水用完后，真空集熱管6內(nèi)的熱水經(jīng)虹吸支管7流入虹吸總管3，然后從虹吸總管3流出，可將水箱1和真空集熱管6內(nèi)的水取盡，防止北方地帶冬季真空集熱管6內(nèi)的水結(jié)冰膨脹將真空集熱管6損壞，同時(shí)增加了熱水出水量。
在水箱1的前側(cè)面安裝有斜面反光器4，本實(shí)施例的斜面反光器4是在水箱1的前側(cè)面貼接一層聚酯薄膜構(gòu)成。斜面反光器4與真空集熱管6的安裝平面夾角α為110°。斜面反光器4將真空集熱管6以外傾斜入射的太陽光反射到真空集熱管6和曲面聚光器5上，曲面聚光器5再將反射到兩根真空集熱管6之間的光聚集到真空集熱管6，對(duì)真空集熱管6內(nèi)的水進(jìn)行加熱。本實(shí)用新型采用了斜面反光器4和曲面聚光器5，有效地利用太陽能，與現(xiàn)有的太陽能真空管熱水器相比，熱效率提高10～15％，特別在北方地帶冬季，太陽高度低，有效反光面積增加的情況下，斜面反光器4可提高本實(shí)用新型的采光量，提高了本實(shí)用新型日產(chǎn)熱水量，使得一年四季日產(chǎn)熱水量趨于穩(wěn)定。
設(shè)計(jì)人給出了本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，斜面反光器4與真空集熱管6的安裝平面夾角α為125°，曲面聚光器5的圓弧平面半徑R為150毫米，真空集熱管6的軸線與曲面聚光器5圓弧平面的鉛垂距離h為48毫米。本實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)與第一個(gè)實(shí)施例完全相同。
設(shè)計(jì)人給出了本實(shí)用新型第三個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，斜面反光器4與真空集熱管6的安裝平面夾角α為117.5°，曲面聚光器5的圓弧平面半徑R為130毫米，真空集熱管6的軸線與曲面聚光器5圓弧平面的鉛垂距離h為40.5毫米。本實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)與第一個(gè)實(shí)施例相同。
還可根據(jù)上述原理設(shè)計(jì)出另外一種具體結(jié)構(gòu)的虹吸高技太陽能真空管熱水器。
權(quán)利要求1．一種虹吸高效太陽能真空管熱水器，在支架[8]上設(shè)有水箱[1]和反光板，反光板的下端設(shè)內(nèi)裝有尾座[10]且固定在支架[8]上的尾座支架[9]，在反光板上設(shè)尾部設(shè)置在尾座[10]內(nèi)、口部設(shè)置在水箱[1]內(nèi)與水箱[1]相聯(lián)通的真空集熱管[6]，其特征在于在水箱[1]內(nèi)的底部設(shè)有一端伸出水箱[1]外且與水箱[1]相聯(lián)通的虹吸總管[3]，在水箱[1]外側(cè)設(shè)有斜面反光器[4]，在每根真空集熱管[6]內(nèi)設(shè)有虹吸支管[7]與虹吸總管[3]相聯(lián)通；上述設(shè)在支架[8]上的反光板為曲面聚光器[5]。
2．按照權(quán)利要求1所述的虹吸高效太陽能真空管熱水器，其特征在于所說的斜面反光器[4]與真空集熱管[5]的安裝平面夾角α的取值范圍為110°～125°；所說的曲面聚光器[5]是由圓弧平面吻接起來的曲面，圓弧平面半徑R的取值范圍為110～150毫米，在每個(gè)圓弧平面的長度方向設(shè)置一根真空集熱管[6]；所說真空集熱管[6]的軸線與曲面聚光器[5]圓弧平面鉛垂距離h的取值范圍為33～48毫米。
3．按照權(quán)利要求2所述的虹吸高效太陽能真空管熱水器，其特征在于所說曲面聚光器[5]的一個(gè)圓弧平面與相鄰一個(gè)圓弧平面的圓弧平面半徑R的取值相同、且旋轉(zhuǎn)軸間距離相同；所說一根真空集熱管[6]的軸線與曲面聚光器[5]圓弧平面鉛垂距離h的取值，同相鄰一根真空集熱管[6]的軸線與曲面聚光器[5]圓弧平面鉛垂距離h的取值相同。
專利摘要一種虹吸高效太陽能真空管熱水器,在支架上設(shè)有水箱和曲面聚光器,曲面聚光器的下端設(shè)內(nèi)裝有尾座且固定在支架上的尾座支架,在曲面聚光器上設(shè)尾部設(shè)置在尾座內(nèi)、口部設(shè)置在水箱內(nèi)的真空集熱管,在水箱內(nèi)底部設(shè)有一端伸出水箱外且與水箱相聯(lián)通的虹吸總管,在水箱外側(cè)設(shè)有斜面反光器,在每根真空集熱管內(nèi)設(shè)有虹吸支管與虹吸總管相聯(lián)通。它具有熱效率高,日產(chǎn)熱水量多,四季生產(chǎn)熱水趨于平衡,能將熱水器內(nèi)的水取盡等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24J2/05GK2327957SQ9823267
公開日1999年7月7日 申請(qǐng)日期1998年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月28日
發(fā)明者胡文旭 申請(qǐng)人:陜西師范大學(xué)