專利名稱：多功能分體式太陽能熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用太陽能使冷水變成熱水的太陽能熱水器，具體地說是涉及一種多功能分體式太陽能熱水器。
隨著對太陽能的綜合利用，太陽能熱水器的種類越來越多，大體分悶曬式、直熱式和循環(huán)式三類。悶曬式和直熱式集熱慢，散熱快，熱效率低，循環(huán)式熱水器中的水流靠自然對流循環(huán)，對集熱器的要求較高，例如中國專利93222038.x采用帶有排管型集熱器的分體循環(huán)方案，中國專利93246012.7和中國專利94200291.1的集熱器都是用真空管集熱器把所獲得的太陽熱能通過導熱體間接傳給水，最終還靠自然對流方式使水箱中的水變熱的，不僅成本較高，并且自然循環(huán)的效果隨著水箱中水溫的升高而變差，即集熱效率隨著水箱中水溫的升高而降低，當水箱和集熱器相距較遠時這一問題更加突出乃至不能自然循環(huán)。所以，現(xiàn)有的太陽能熱水器一般是水箱和集熱器成一體結構或雖說分體但水箱和集熱器還得靠近安裝，例如中國專利93246012.7及中國專利94200291.1都是一體結構，中國專利93222038.x的使用對象是以樓房陽臺為主，水箱裝在距集熱器較近的陽臺里，這對于居住樓房即不便于在陽臺里安裝又不便于在樓頂安裝太陽能熱水器的家庭，把太陽能熱水器的水箱直接裝在洗澡間等，從而即能充分利用洗澡間空間又能方便使用還是一個缺陷，中國專利93222038.x雖然提到了這一問題，權利要求書中最后說“當管路較長或水箱低于集熱器時可添加水泵等改裝成強迫循環(huán)式熱水系統(tǒng)把熱水分別送到廚房、廁所和衛(wèi)生間等處”，對照它的全套文件可知，中國專利93222038.x仍屬于自然循環(huán)式太陽能熱水器，它的水箱不能直接裝在廚房、廁所和衛(wèi)生間等處，沒有從根本上解決分體循環(huán)式太陽能熱水器的水箱距它的集熱器較遠時熱水器中的水流不易循環(huán)的問題，并且由于它的熱水給出管的位置及連接集熱器出水口和水箱的管子與水箱連通的位置都在水箱的上部，因此它曬水時或給出熱水時，都得保證水箱中的水是較滿的。
本實用新型針對現(xiàn)有技術中所存在的上述問題提供了一種多功能分體式太陽能熱水器，其主要目的是該多功能分體式太陽能熱水器在使用中，它的水箱可直接裝在常用熱水的洗澡間、廚房等處，可解決分體循環(huán)式太陽能熱水器的水箱和集熱器相距較遠時，熱水器中的水不易循環(huán)的問題，并且水箱中的水或多或少都可正常曬水或給出熱水。
本實用新型的另一目的是用耗電功率不大于1瓦的裝置解決分體循環(huán)式太陽能熱水器的水箱和集熱器相距較遠時熱水器中的水不易循環(huán)的問題。
本實用新型的第三個目的是在解決分體循環(huán)式太陽能熱水器的水箱和集熱器相距較遠時，熱水器中的水不易循環(huán)的問題的前提下，采用集熱效率較高的平板式集熱器。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種多功能分體式太陽能熱水器，它包括水箱，水閥，冷水供給管路到所述水箱，熱水給出管路由所述水箱下部給出，還包括有進水口和出水口的集熱器，有電源、導線及小電動機和小水泵配套組成的小型電動水泵裝置，由一根管子的一端在所述水箱的下底或緊靠下底的側壁與所述水箱連通，這根管子的另一端與所述集熱器的進水口連通，另一根管子的一端與所述集熱器的出水口連通，它的另一端與所述小型電動水泵裝置中的小水泵的進水口連通，所述小水泵的出水口通過管子在所述水箱的下底的另一處或緊靠下底的側壁的另一處與所述的水箱連通，所述的熱水給出管路不高于所述水箱的下底高度，所述水箱的上部有一空氣排出孔。
作為本實用新型的進一步改進，為減小摩擦力而達到所耗電功率小的目的，所述小型電動水泵裝置中的小水泵的泵軸和泵體間無軸密封，所述小水泵在本實用新型多功能分體式太陽能熱水器中驅動水流動的方向和該熱水器中的水流自然循環(huán)的方向或水流自然循環(huán)趨勢的方向相同，即所述小水泵起到輔助水流自然循環(huán)作用，為此，所述小水泵和所述水箱固定為一體，所述小水泵從動端在上葉輪在下縱向安裝，所述小水泵的出水口在泵體的側壁，所述小水泵的出水口及出水口與所述水箱連接的管子都不高于所述水箱的下底面的高度，所述小水泵的進水口低于所述小水泵的出水口，所述小水泵的葉輪在它的進水口和出水口之間泵體中，所述小水泵的出水口以上的泵體是以泵軸為中心的內(nèi)徑大于泵軸直徑的側壁不漏水的管狀泵體，該管狀泵體下端與所述泵腔直通，該管狀泵體上端高于所述水箱上底面的高度，在所述管狀泵體高于所述水箱上底面的位置到管狀泵體上端之間的側壁上有一溢水孔，泵軸通過數(shù)個軸承及軸承支架固定于所述泵體的內(nèi)側壁上，所述集熱器、所述小水泵進水口和出水口間的泵體及、所述水箱和所述集熱器間連通的管子、所述小水泵和集熱器間的連通的管子都不高于所述水箱的下底高度。
作為本實用新型的再進一步改進，所述小型電動水泵裝置中的小水泵和小電動機固定為一體，兩軸靠軸連接器直接傳動，所述小型電動水泵裝置中的小電動機是微型直流電動機，所述小型電動水泵裝置中的電源是與所述微型直流電動機配套的太陽能電源，也可是低壓直流電源與受陽光控制的電子電路組成的能使小電動機正常工作的電源，所述小水泵泵腔的直徑與所述的管狀泵體的內(nèi)徑相等。
作為本實用新型的更進一步改進，所述小型電動水泵裝置中的小水泵的進水口到出水口間的泵腔的直徑和硬幣的直徑大小相當，在所述泵腔中可有2個直徑稍小于所述泵腔直徑的與普通換氣扇葉輪相似的小葉輪，小葉輪與泵腔即不摩擦縫隙又小，為便于與管子連接，所述小水泵的進水口可小于泵腔的直徑。
作為本實用新型的另一種更進一步改進，所述小型電動水泵裝置中的小水泵的進水口到出水口間的泵腔的直徑和硬幣的直徑大小相當，在所述泵腔中也可有1個直徑小于所述泵腔直徑數(shù)毫米的與普通離心式小水泵中的葉輪相似的小葉輪，以利于水流從泵腔和該小葉輪的環(huán)縫中向上流，所述小水泵泵腔下部及進水口與所述小葉輪的進水端形狀配合適當，即不摩擦，縫隙又小。
所述集熱器中的集熱板可以是在雙層金屬平板間夾一些厚數(shù)毫米的寬數(shù)毫米的條形塑膠墊構成的邊緣密封的一端通進水口另一端通出水口的平板式集熱板，從而增加水和集熱板的接觸面積利于提高集熱效率，為了防止所述集熱板受水壓作用而變形，所述雙層金屬平板間用一些螺絲或鉚釘穿過所述塑膠墊將雙層金屬平板緊固在一起，所述集熱板的受光面噴一層利于吸收輻射熱的黑漆，所述集熱板可置于上有透明蓋板，四周及低部有保溫材料的外殼里。
所述集熱器中的集熱板還可以是用一根長金屬管一端作進水口，另一端作出水口，中部彎成蛇形焊在一塊金屬平板上而構成，為增大金屬管和金屬平板的接觸面積，焊點順著金屬彎管不間斷，所述焊有蛇形金屬彎管的金屬平板的另一面作受光面，噴一層利于吸收輻射熱的黑漆，所述集熱板可置于上有透明蓋板，四周及低部有保溫材料的外殼里。
為了實現(xiàn)冷水通過所述集熱器變成熱水可直接引出供使用這一即曬即給出熱水的功能，所述的連接集熱器進水口和在水箱下底或緊靠下底的側壁與水箱連通的管子，是先經(jīng)過一個水閥后再與水箱連通的，所述冷水供給管路是和該水閥前的管子連通，也經(jīng)這個水閥進水箱的，并且所述的冷水供給管路是先經(jīng)另一個水閥后才與該管連通的；所述的連接小水泵出水口和在水箱下底的另一處或緊靠下底側壁的另一處與水箱連通的管子在進水箱前經(jīng)另一水閥后進水箱，所述的熱水給出管路是與該水閥至所述小水泵的出水口間的管子連通的，并且再經(jīng)一個水閥后才給出的；所述的熱水給出管路不高于所述水箱的下底高度，使用時為了便于調節(jié)水溫，在所述的冷水供給管路上的兩個水閥間的管子上另分一路再通過一個水閥后與所述的熱水給出管路上的兩水閥之間的管子連通。
為了防止集熱器、水泵及所述的連接集熱器、水泵、水箱的管路結垢，直接與所述集熱器的進水口連通的管路上有一磁化水器使水在進入集熱器時先被磁化；為了減少熱損耗，所述的水箱、水泵及管路系統(tǒng)的外壁都加有保溫材料；本實用新型多功能分體式太陽能熱水器由于利用小電動機帶小水泵附助熱水器中的水流循環(huán)，解決了分體循環(huán)式太陽能熱水器的水箱和集熱器相距較遠時熱水器中的水不易循環(huán)的問題，并且熱水器中的水流循環(huán)效果不因水溫的升高而變差，所以集熱效率高于水流自然循環(huán)式太陽能熱水器的集熱效率；由于和水箱連通的管路都是在靠近水箱下底的部位與水箱連通的，所以解決了水箱中的水或多或少都可正常曬水或給出熱水這一問題；由于水箱高于集熱器、高于小水泵進水口和出水口間的泵腔及連通它們的管路，即小水泵驅動水流動的方向和循環(huán)管路中水流自然循環(huán)的方向或水流自然循環(huán)趨勢的方向相同，并且小水泵的葉輪直徑很小且用微型直流電動機直接驅動，兩軸上都無防止水泄漏的軸水封，從而進一步減小無用功耗，因此節(jié)省電能，實測正常工作時微型直流電動機消耗的電功率不大于1瓦，可用小功率太陽能電源直接給微型直流電動機供電，即免維護，又實現(xiàn)了光照水流自動循環(huán)；由于水流從集熱板的雙層金屬平板夾縫中通過或從排的較密的與金屬平板接觸面積較大的蛇形彎管中通過，水和集熱板接觸面積較大，所以集熱效率進一步提高；它非常適合須把分體循環(huán)式太陽能熱水器的水箱直接裝在洗澡間等常用熱水的地方使用的家庭。
以下結合附圖對本實用新型多功能分體式太陽能熱水器的優(yōu)選實施方式進行具體描述。


圖1是本實用新型多功能分體式太陽能熱水器第一實施方式或第二實施方式安裝示意圖(為便于觀察，去掉部分房頂)；圖2是本實用新型多功能分體式太陽能熱水器第一實施方式或第二實施方式的外觀結構放大示意圖；圖3是本實用新型多功能分體式太陽能熱水器第一實施方式中的小型電動水泵裝置中的小電動機和小水泵一體結構示意圖；圖4是本實用新型多功能分體式太陽能熱水器第一實施方式中的集熱器的主視圖；圖5是圖4的A-A線剖視圖；圖6是圖4的B-B線剖視圖；圖7是本實用新型多功能分體式太陽能熱水器第一實施方式中的集熱器的俯視圖；圖8是圖7的C-C線剖視圖9是本實用新型多功能分體式太陽能熱水器中的太陽能電源用直流電源代替的電路圖。
圖10是本實用新型多功能分體式太陽能熱水器第二實施方式中的小型電動水泵裝置中的小電動機和小水泵一體結構示意圖；
圖11是本實用新型多功能分體式太陽能熱水器第二實施方式中的集熱器的示意圖；
圖12是
圖11的D-D線剖視圖。
在
圖1或圖2中，水箱1用金屬支架(圖中未標出)固定安裝在洗澡間靠近房頂?shù)膲Ρ谏匣蜓b在常用熱水地方附近較高的位置上，集熱器用支架18(圖2中未標出)安裝在陽臺護欄板上或低于水箱1的朝陽墻壁上，管子5的一端直接與集熱器的進水口3連通，管子5的另一端經(jīng)水閥17在水箱1的下底或緊靠下底的側壁上與水箱1連通，管子6的一端與集熱器的出水口4連通，管子6的另一端與小型電動水泵裝置中的小水泵的進水口7連通，根據(jù)住房布局管子5和管子6可順著地角、墻角或墻壁走，只要最大高度不高于所述水箱1的下底高度都可以，小水泵的出水口8通過一段管子(圖中未標出)經(jīng)水閥16在水箱1的下底或緊靠下底的側壁上的另一處與水箱1連通，微型直流電動機13和小水泵的泵體11固定為一體；泵體11與水箱1固定為一體(泵體11也可固定在靠近水箱1的墻壁上等)，并使溢水孔12高于水箱1的上底面的高度，小水泵出水口8與水箱1間的連通管段(圖中未標出)及小水泵進水口7到出水口8間的泵腔(圖中未標出)都不高于水箱1下底面的高度；冷水供給管路經(jīng)水閥10在管子5靠近水箱1的位置與管子5連通，也經(jīng)水閥17進水箱1，熱水送出管路是從小水泵出水口8到水閥16間的管子分一路經(jīng)水閥9給出；為了能調節(jié)水溫，一段管子(圖中未標出)一端與冷水供給管路上的水閥10到水閥17間的管子連通，它的另一端經(jīng)水閥15后與熱水給出管路上的水閥16到水閥9間的管段連通，太陽能電源14裝在集熱器2上或裝在集熱器2的附近的朝陽位置，使太陽能電源14和集熱器2同受陽光照射，導線21把太陽能電源14產(chǎn)生的電能傳給小電動機13，使小電動機13帶動小水泵正常工作，小水泵轉動時從上看小葉輪24應按順時針方向旋轉，反轉時把與微型直流電動機13連接的導線21對調接線位置即可；水箱側壁的最高位置有一空氣排出孔20，為了防止管路結垢，在直接與集熱器進水口3連接的管子5上有一磁化水器19，為了防止熱損失，本實用新型多功能分體式太陽能熱水器的水箱1、小水泵的泵體11及連接水箱1、小水泵、集熱器的管路都敷有保溫材料。為了便于安裝和保溫，連接的管子最好用軟管。
圖3所示為本實用新型多功能分體式太陽能熱水器第一實施方式中所述小型電動水泵裝置中的小水泵的結構示意圖，小水泵的泵體11可選用內(nèi)徑和硬幣直徑大小相當?shù)慕饘僦惫茏樱摴茏拥拈L度大于所述水箱1上、下兩底間的距離約100mm，該泵體11的一端作進水口7，距這一端約50mm的管壁上開一個和該管子內(nèi)徑大小相當?shù)目?，再接一段管子作小水泵的出水?，泵體11的另一端和微型直流電動機13固定為一體，固定的方法是靠數(shù)條有一定強度的金屬片(圖中未標出)的每一片作連接泵體11的外壁和微型直流電動機13的外壁的媒體，用捆扎、焊接或粘接的方法把泵體11的外壁和所述的每一條金屬片的一端固定在一起，這些金屬片的另一端和微型直流電動機13的外壁固定在一起，且使泵軸23的軸中心線和微型直流電動機13的軸中心線共線，兩軸通過軸連接器35連接在一起直接傳動，由于本實用新型多功能分體式太陽能熱水器中的小型電動水泵裝置中的小水泵所需的驅動力很小，因此軸連接器可用小彈簧代替，小彈簧的一端固定在小水泵的軸23上，小彈簧的另一端固定在微型直流電動機13的軸上，軸連接器35還可用薄金屬片卷一個一端內(nèi)徑比小水泵的軸23的直徑稍小、另一端內(nèi)徑比微型直流電動機13的軸的直徑稍小的有縫管使兩軸緊插在該金屬管中直接傳動；小水泵的泵軸23可選用直徑3mm左右的長度和泵體11長度相當?shù)闹变撦S，泵軸23通過數(shù)個滑動軸承(即銅套)及軸承支架22固定在所述泵體11的內(nèi)側壁上，固定的方法用焊接、粘接或螺絲固定的方法均可，但必須使軸承孔中心共線且和直管狀泵體11的管中心線在同一直線上，小水泵的葉輪24的直徑小于管狀泵體11的內(nèi)徑2mm左右，以泵軸23帶動該小葉輪24在泵腔中旋轉時，即不與泵體摩擦縫隙又?。恍∪~輪24形狀和普通家用換氣扇葉輪的形狀相似，可用薄金屬片制作，方法是把直徑符合要求的圓形金屬薄片的圓心鉆一個孔，使一內(nèi)徑稍大于泵軸直徑的長度約5mm的管子的一部分穿過該孔，并使該段管子的管孔中心線與所述圓形金屬薄片所在的平面垂直，然后用焊接或粘接的方法把該段管子與圓形金屬薄片固定為一體，再把所述圓形金屬薄片按圓心角均分數(shù)等份，比如分成6等份，用剪刀順著等份線剪至離圓心3mm左右處，這樣受剪切應力的作用，每個葉片都有規(guī)律傾斜一個角度，如果傾斜的角度小，可施加外力使每一葉片的傾斜角度再大一些。用同樣的方法再制作一個大小及形狀和制成的小葉輪24一樣的小葉輪，當然所述的小葉輪24也可用塑料及模具注塑而成，然后把這兩個小葉輪裝在泵軸23上并使這兩個小葉輪都在小水泵進水口7到出水口8間的泵腔中；在管狀泵體11上的另一端距該泵體11上的進水口7的距離大于所述水箱1的上、下兩底間的距離的側壁上鉆一孔焊一段直管子作溢水孔12，把管狀泵體11和所述水箱1固定為一體，并使小水泵的出水口8不高于所述水箱1的下底高度，溢水孔12不低于所述水箱1的上底，為了使小水泵便于和管子連接，泵體的進水端可稍小于泵腔的直徑。為了便于安裝，可在泵腔的下部先安裝一個軸承及其支架22，然后把裝有兩個小葉輪24的泵軸23的下端裝進這個軸承中，再在泵體的上部裝另一個軸承及其支架22，套上軸連接器35的一端后，用捆扎、焊接或粘接的方法把泵體11的外壁和數(shù)片有一定強度的金屬片的一端固定在一起，并使小電動機的軸和軸連接器35的另一端固定在一起，最后把所有金屬片的另一端和微型直流電動機13的外壁固定在一起。
圖3至圖8是本實用新型多功能分體式太陽能熱水器第一實施方式中集熱器的構造示意圖，圖中所示，集熱器中的集熱板28結構是在兩塊較薄的金屬平板間夾一些厚數(shù)毫米寬數(shù)毫米的長條形塑膠墊26構成的邊緣密封的一端通進水口3另一端通出水口4的密閉夾縫空腔27，曬水時熱水器中的循環(huán)的水流從該夾縫空腔27中通過吸收集熱板28上的熱能，該雙層金屬平板邊緣密封的方法可以是把一塊金屬板的邊緣包住另一塊后再沿包縫焊好，也可是在雙層金屬平板的邊緣夾一圈塑膠墊靠螺絲或鉚釘穿過該塑膠墊將雙層金屬平板壓緊以防漏水。為防止集熱板受水壓作用變形，用一些鉚釘或螺絲25穿過塑膠條墊26將雙層金屬平板緊固在一起，集熱板28的受光面噴一層利于吸收輻射熱的黑漆，集熱板28裝在上有透明蓋板81、四周及低部有隔熱材料29的外殼30中。由于熱水器中的水流循環(huán)時水流直接從集熱板28的夾縫27中通過，這樣水和集熱板28的接觸面積很大，熱傳導阻力很小，集熱板28上獲得的太陽熱能能很快傳給集熱板28中溫度較低的水使其變熱，由于熱水器中的水流循環(huán)良好，集熱板28中的熱水很易循環(huán)到水箱1中，因此這種集熱板28可使本實用新型多功能分體式太陽能熱水器的集熱效率進一步提高。
在正常使用時，水閥16、水閥17均處在打開狀態(tài)，水閥15處在關閉狀態(tài)，曬水前打開水閥10，冷水通過管子及水閥17進入水箱，空氣排出孔20出水時說明水箱1中的水已進滿可關閉水閥10即可曬水，當然水箱1中的水或多或少都可正常曬水或給出熱水。當有陽光照到集熱器上時，在集熱器上或靠近集熱器的太陽能電源14也受陽光照射產(chǎn)生電能通過導線21供給微型直流電動機13工作，微型直流電動機13轉動帶動小水泵轉動使水箱1中的低部溫度較低的水先經(jīng)水閥17、經(jīng)管子5、經(jīng)集熱器進水口3通過集熱器吸收太陽熱能后從集熱器出水口4流出、經(jīng)管子6、從小水泵進水口7進、出水口8出來經(jīng)小水泵出水口8和水閥16間的管子最后經(jīng)水閥16又回到水箱1，這時進入水箱的熱水自動到水箱1中的溫度較低的水的上層，這樣水箱1中的溫度較低的水總是先流出通過集熱器吸收太陽熱能成熱水后循環(huán)回水箱1并自動上升到水的上層，在太陽的照射下熱水器中的水不斷循環(huán)，水箱1中的水溫就會升高；如果熱水器中水流循環(huán)的方向與所述的方向相反不是從小水泵的進水口7進去從出水口8出來，將與微型直流電動機13連接的兩根導線21對調接線位置即可。當水箱1中的水溫較高，且水已滿箱如果還想曬水或不論水箱1中的水量多少、水溫高低，在不用水箱1中的水的前提下需用熱水，這時可利用本實用新型的速熱功能即速曬速給出熱水功能，方法是關閉水閥16和水閥17，打開水閥10和水閥9，冷水通過集熱板28成熱水直接流出即可供使用，當水溫較高時可打開水閥15調節(jié)水溫，水量的大小靠水閥10控制，水閥9一直處在最大位置，當水從泵體側壁上的溢水孔12流出時，說明水閥9比水閥10開的小，可關小水閥10或開大水閥9。
圖10示出了本實用新型多功能分體式太陽能熱水器第二實施方式中所述小型電動水泵裝置中的小水泵的結構示意圖，除去它的小葉輪32及泵體的下端和本實用新型多功能分體式太陽能熱水器第一實施方式中所述小型電動水泵裝置中的小葉輪24及泵體的下端的結構不同外，小水泵的其它結構是相同的，所述的小水泵的進水口7到出水口8間的泵腔中有1個和普通小型離心式水泵中的葉輪相似的小葉輪32，小葉輪32的直徑比所述泵腔的直徑小數(shù)毫米，以利于水流從小葉輪32和所述泵腔間的環(huán)縫中向上流動，且泵體的下端及進水口7和小葉輪32的進水端配合適當，即不摩擦縫隙又小。
圖11和
圖12是本實用新型多功能分體式太陽能熱水器第二實施方式中集熱器的構造示意圖，除去集熱板和本實用新型多功能分體式太陽能熱水器第一實施方式中集熱器中的集熱板28構造不同外，集熱器的其它結構是相同的。集熱器中的集熱板是由一根較長的金屬管33，它的一端作進水口3，它的另一端作出水口4，中部彎成蛇形，該金屬管33的蛇形部分焊在一塊較薄的金屬平板34上，為了減小熱傳導阻力，焊點順著蛇形部分連續(xù)不斷，蛇形的直管部分間隔較近，這樣可使較長的金屬管33盡可能長的和金屬平板34接觸，可增加金屬管33和金屬平板34的接觸面積利于進一步提高熱水器的集熱效率，金屬平板34的另一面作受光面噴一層利于吸收輻射熱的黑漆。
圖9是用低壓直流電源和陽光控制電路組成的電源，可代替本實用新型多功能分體式太陽能熱水器所需的太陽能電源14，圖中所示T1、T2、T3是NPN中功率三極管，T4是去掉外殼的硅NPN金屬封裝三極管，T4、T1、T2、T3的集電極都與低壓直流電源的正極連接，T4的發(fā)射極接T1的基極，T1的發(fā)射極接T2的基極、T2的發(fā)射極接T3的基極，T3的發(fā)射極接小電動機13的正極，小電動機13的負極接低壓直流電源的負極，把T4裝在集熱器上并使T4的管芯能受到陽光的照射即可。
上述本實用新型多功能分體式太陽能熱水器的兩個實施方式中第一實施方式中小水泵的結構簡單制作容易，水流循環(huán)效果較好；第一實施方式中的集熱板熱傳導阻力小集熱效率較高。
以上所述的僅是本實用新型的幾個優(yōu)選實使方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可作出若干變型和改進，比如上述本實用新型多功能分體式太陽能熱水器的兩個實施方式中的集熱器和小型電動水泵裝置中的小水泵可替換或互換等，這些也應視為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1一種多功能分體式太陽能熱水器，它包括水箱(1)，水閥，冷水供給管路到所述水箱(1)，熱水給出管路由所述水箱(1)的下部給出，其特征是還包括有進水口(3)和出水口(4)的集熱器，有電源(14)、導線(21)及小電動機(13)和小水泵配套組成的小型電動水泵裝置，由一根管子(5)的一端在所述水箱(1)的下底或緊靠下底的側壁與所述水箱(1)連通，管子(5)的另一端與所述集熱器的進水口(3)連通，另一根管子(6)的一端與所述集熱器的出水口(4)連通，管子(6)的另一端與所述小型電動水泵裝置中的小水泵的進水口(7)連通，所述小水泵的出水口(8)通過管子在所述水箱(1)的下底的另一處或緊靠下底側壁的另一處與水箱(1)連通，所述的熱水給出管路不高于所述水箱(1)的下底高度，所述水箱(1)上部有一個空氣排出孔(20)。
2根據(jù)權利要求1所述的多功能分體式太陽能熱水器，其特征是所述小型電動水泵裝置中的小水泵和所述水箱(1)固定為一體，所述小水泵從動端在上葉輪在下縱向安裝，所述小水泵的出水口(8)在泵體的側壁上，所述小水泵的出水口(8)及出水口(8)與所述水箱(1)連接的管子都不高于所述水箱(1)的下底面的高度，所述小水泵的進水口(7)低于小水泵的出水口(8)，所述小水泵的葉輪在小水泵進水口(7)和出水口(8)之間泵腔中，所述小水泵的出水口(8)以上的泵體是以泵軸(23)為中心的內(nèi)徑大于泵軸直徑的側壁不漏水的管狀泵體，該管狀泵體下邊與所述泵腔直通，該管狀泵體上端高于所述水箱(1)的上底面的高度，在所述管狀泵體高于所述水箱(1)上底面的位置到管狀泵體上端之間的側壁上有一溢水孔(12)，泵軸(23)通過數(shù)個軸承及軸承支架(22)固定在所述泵體的內(nèi)側壁上，所述集熱器、所述小水泵進水口(7)和出水口(8)間的泵腔、連接所述水箱(1)和集熱器的管子(5)、連接所述小水泵進水口(7)和集熱器間的管子(6)、連接小水泵出水口(8)和所述水箱(1)間的管子都不高于所述水箱(1)的下底高度。
3根據(jù)權利要求1或2所述的多功能分體式太陽能熱水器，其特征是所述小型電動水泵裝置中的小水泵和小電動機(13)固定為一體，兩軸靠軸連接器(35)直接傳動，所述小型電動水泵裝置中的小電動機(13)是微型直流電動機，所述小型電動水泵裝置中的電源(14)是與所述微型直流電動機(13)配套的太陽能電源，也可是低壓直流電源的正極與去掉外殼的硅NPN三極管T4的集電極連接、并與中功率NPN三極管T1的集電極連接、與中功率NPN三極管T2集電極連接、與中功率NPN三極管T3的集電極連接，T4的發(fā)射極接T1的基極，T1的發(fā)射極接T2的基極，T2的發(fā)射極接T3的基極，T3的發(fā)射極接微型直流電動機(13)的正極，微型直流電動機(13)的負極連接低壓電源的負極，T4裝在集熱器上并使管芯對著太陽，所述小水泵泵腔的直徑與所述的管狀泵體內(nèi)徑相等。
4根據(jù)權利要求3所述的多功能分體式太陽能熱水器，其特征是所述小型電動水泵裝置中的小水泵的進水口(7)到出水口(8)間的泵腔的直徑和硬幣的直徑大小相當，在所述泵腔中有2個直徑稍小于所述泵腔直徑的與普通換氣扇葉輪相似的小葉輪(24)，所述小葉輪(24)的直徑稍小于所述泵腔的直徑，所述小葉輪(24)與泵體即不摩擦，縫隙又小。
5根據(jù)權利要求1或2所述的多功能分體式太陽能熱水器，其特征是所述小型電動水泵裝置中的小水泵的進水口(7)到出水口(8)間的泵腔的直徑和硬幣的直徑大小相當，在所述泵腔中有2個直徑稍小于所述泵腔直徑的與普通換氣扇葉輪相似的小葉輪(24)，所述小葉輪(24)的直徑稍小于所述泵腔的直徑，所述小葉輪(24)與泵體即不摩擦，縫隙又小。
6根據(jù)權利要求3所述的多功能分體式太陽能熱水器，其特征是所述小型電動水泵裝置中的小水泵的進水口(7)到出水口(8)間的泵腔的直徑和硬幣的直徑大小相當，在所述泵腔中有1個直徑小于所述泵腔的直徑數(shù)毫米的與普通離心式小水泵中的葉輪相似的小葉輪(32)，所述小水泵泵腔下部及進水口(7)與所述小葉輪(32)的進水端形狀配合適當，即不摩擦，縫隙又小。
7根據(jù)權利要求1或2所述的多功能分體式太陽能熱水器，其特征是所述小型電動水泵裝置中的小水泵的進水口(7)到出水口(8)間的泵腔的直徑和硬幣的直徑大小相當，在所述泵腔中有1個直徑小于所述泵腔的直徑數(shù)毫米的與普通離心式小水泵中的葉輪相似的小葉輪(32)，所述小水泵泵腔下部及進水口(7)與所述小葉輪(32)的進水端形狀配合適當，即不摩擦，縫隙又小。
8根據(jù)權利要求1或2所述的多功能分體式太陽能熱水器，其特征是所述集熱器中的集熱板(28)是在兩塊較薄的金屬平板間夾一些厚數(shù)毫米的寬數(shù)毫米的條形塑膠墊(26)構成的并且邊緣密封的一端通進水口(3)另一端通出水口(4)的平板式集熱板(28)，所述雙層金屬平板間用一些螺絲或鉚釘(25)穿過所述塑膠墊(26)將雙層金屬平板緊固在一起，所述集熱板(28)的受光面噴一層利于吸收輻射熱的黑漆，所述集熱板置于上有透明蓋板(31)四周及低部有保溫材料(29)的外殼(30)里。
9根據(jù)權利要求1或2所述的多功能分體式太陽能熱水器，其特征是所述集熱器的集熱板是用一根長金屬管(33)一端作進水口(3)另一端作出水口(4)，中部彎成蛇形并使該蛇形彎管焊在一塊金屬平板(34)上而構成，焊點順著蛇形彎管連續(xù)不間斷，所述焊有蛇形金屬彎管的金屬平板(34)的另一面作受光面，噴一層利于吸收輻射熱的黑漆，所述集熱板置于上有透明蓋板(31)四周及低部有保溫材料(29)的外殼里。
10根據(jù)權利要求1或2所述的多功能分體式太陽能熱水器，其特征是所述的連接集熱器進水口(3)和在水箱(1)的下底或緊靠下底的側壁與水箱(1)連通的管子(5)，是先經(jīng)過一個水閥(17)后再與水箱(1)連通的，所述冷水供給管路是和該水閥(17)前的管子(5)連通，也經(jīng)這個水閥(17)進水箱(1)的，并且所述的冷水供給管路是先經(jīng)另一個水閥(10)后才與該管子(5)連通的；所述的連接小水泵出水口(8)和在水箱(1)的下底的另一處或緊靠下底的側壁的另一處與水箱(1)連通的管子在進水箱(1)前經(jīng)另一水閥(16)后進水箱(1)，所述的熱水給出管路是與該水閥(16)至所述小水泵的出水口(8)間的管子連通的，并且再經(jīng)一個水閥(9)后才給出的；在所述的冷水供給管路上的水閥(10)和水閥(17)間的管子上另分一路再通過一個水閥(15)后與所述的熱水給出管路上的水閥(16)和水閥(9)之間的管子連通。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能分體式太陽能熱水器,它有水箱、管路系統(tǒng),特征是用消耗電功率不大于1瓦的微型直流電動機帶動微型小水泵附助水流循環(huán),可降低用太陽能電源供電的成本,解決了現(xiàn)有太陽能熱水器的水箱須靠近集熱器安裝的問題,并可接多塊集熱器,有熱傳導阻力較小集熱效率高的平板式集熱器,有速熱功能,且水箱中的水或多或少都可使用,非常適合須把集熱器裝在陽臺護欄板上或朝陽墻壁上把水箱直接裝在洗澡間的家庭使用。
文檔編號F24J2/04GK2360799SQ9824342
公開日2000年1月26日 申請日期1998年9月17日 優(yōu)先權日1998年9月17日
發(fā)明者李應起 申請人:李應起