專利名稱：恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能熱利用中的一種恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)。
目前，太陽熱水器僅能提供一定量的洗浴熱水，不能同時(shí)提供一個(gè)溫暖的洗浴空間，也無法作為建筑物的冬季采暖設(shè)備使用。由于太陽熱水器需安裝在樓頂，這不但破壞了原建筑的風(fēng)格和造型、嚴(yán)重影響市容，而且隨著樓層的增高，熱水器與用戶間的連接管加長(zhǎng)，使整體裝置造價(jià)增高，放空水量增加，水資源浪費(fèi)，實(shí)用熱效果差。相隔六層樓以上的住戶無法使用，雖然現(xiàn)在又有陽臺(tái)鑲嵌式和壁掛式太陽熱水器的出現(xiàn)，但它們?cè)诖?、秋、冬季既不能同時(shí)提供一個(gè)溫暖的洗浴空間，又不能作為房間的采暖熱源使用。
本發(fā)明的目的，是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、既能供應(yīng)大量熱水，同時(shí)又能提供一個(gè)溫暖的洗浴空間；既可作為洗澡間使用，亦可作為溫室使用，又可供相鄰房間通風(fēng)、采光，還可為住室、客廳、辦公室的采暖提供熱源；既能用于普通建筑，又能用于高層和超高層建筑的恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，我們采取的技術(shù)方案是雙循環(huán)太陽熱水器、太陽能副集熱器、墻壁、門、上下頂圍成一個(gè)封閉的空間構(gòu)成本發(fā)明的主體；副透光窗、副集熱芯、以及它們之間的密封條圍成一個(gè)封閉的空間構(gòu)成副集熱器；雙循環(huán)太陽熱水器、副集熱器保溫板、墻壁、門、窗、上底、增溫地板圍成一個(gè)空間為洗澡間；整套裝置安裝在有光照建筑物的陽臺(tái)位置。
附圖給出了本發(fā)明的實(shí)施例

圖1是恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)的剖面圖。
圖2是雙循環(huán)太陽熱水器集熱器沿A-A線的剖面圖。
圖3是恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)的平面剖面圖。
圖4是恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)供蓄水系統(tǒng)的示意圖。
圖5是恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)增溫地板沿B-B線的剖面圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明，恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)，由雙循環(huán)太陽熱水器、副集熱器、增溫地板、門、窗、上下底和墻壁組成。
1和16為建筑物陽臺(tái)樓板；5、6、34、43、46均為建筑物墻體；44、47分別是墻43、46內(nèi)面的裝飾保溫板；透氣小窗9安裝在浴室的側(cè)壁上；外殼端蓋52、74與外殼2固定在一起，它的兩端固定在浴室兩側(cè)壁的墻壁43和46上；水箱依靠保溫材料3固定在外殼中間，水箱與外殼之間安裝有支架，以免因水箱下面的保溫材料長(zhǎng)期受壓而變??；水箱的壁內(nèi)有多個(gè)與其中心軸平行的孔4，水箱封頭53、75上開有環(huán)形槽，水箱與環(huán)形槽連接在一起后形成環(huán)形孔51、76，環(huán)形孔與水箱壁內(nèi)的孔4相連通，固定在水箱封頭上的管50、54、63均與環(huán)形孔相連通；49為循環(huán)液加入管50蓋上的透氣孔；集熱芯由高分子材料或石墨改性高分子材料中空格子板制成，芯的前面板31為透明狀，芯的后面板12為黑色或涂黑，亦可為透明狀，主集熱器芯板12、31之間的格32將它們連在一起，主集熱芯格子板孔的兩端被槽封閉后形成集水管35、37，35、37上端分別與循環(huán)液管54、63相連通，管35的下端(或中端)通過管56與副集熱器上集水管28的軸端(即與絞鏈軸相近的那一端)相連通，管37上端通過管63與環(huán)形孔76相連通，管37下端(或中端)通過管62、閥61、管60與副集熱器下集水管23的軸端(即與絞鏈軸相近的那一端)相連通；主集熱芯底板12與保溫板11之間填充有保溫材料，槽8、29、36、38從四周將主透光板30、主集熱芯和保溫板11固定在一起構(gòu)成主集熱器，主集熱器上端通過角7、33與水箱外殼2固定在一起，左右兩端與左右墻壁43、46固定在一起，中端與副透光窗25的上端固定在一起，主集熱器伸出副透光窗的部分為雨搭，其形狀、角度、尺寸均可根據(jù)建筑本身需要而定；底座17、22安裝在樓板16上；副集熱芯亦為中空格子板，15、26為格子板的兩個(gè)面，它們可為透明體，亦可為黑體，39是它們的格，28、23是副集熱器的上下集水管，芯板15與保溫板14之間填充有保溫材料，槽13、20、42、48從四周將副集熱芯板與保溫板固定在一起構(gòu)成副集熱芯；槽42通過絞鏈41與墻壁43絞接在一起，副透光窗25的平面與地板平面垂直，它為推拉開啟或平開開啟結(jié)構(gòu)，它的下端固定在底座22上，左右兩端與墻壁43、46固定在一起，它的內(nèi)側(cè)固定有密封條24、27、35、40，當(dāng)副集熱芯板26與密封條全面接觸時(shí)，它們就與副透光窗一起組成一個(gè)封閉的空間而構(gòu)成副集熱器；轉(zhuǎn)動(dòng)副集熱芯，使芯板26的面與副透光窗25的面有一個(gè)適當(dāng)?shù)慕嵌?如10°角)時(shí)，密封條與副集熱芯相離，這時(shí)副集熱芯就成了一個(gè)空氣加熱器；當(dāng)這兩個(gè)面之間的角度為90°時(shí)，副透光窗就成了一個(gè)大采光窗，這時(shí)的浴室就變成了一個(gè)太陽能暖房，若在這種狀態(tài)下打開這個(gè)副透光窗，浴室就變成了一個(gè)通風(fēng)通道，可用于室內(nèi)通風(fēng)；18為增溫地板支腿，管21與增溫地板壁的表面相連通，增溫地板壁表面的水可通過管21排到下水管道內(nèi)；增溫地板壁內(nèi)有多個(gè)相互平行的小孔19，孔的兩端被槽封閉后形成集水管57、58，集水管57的一端通過管55與水箱高水位水管相連通，另一端被封死，集水管58通過管59與閥66相連通，管55、59與增溫地板集水管的連接點(diǎn)在增溫地板的對(duì)角線上；閥66的另一端通過管子與閥65、67、68相連通，閥65的另一端與淋浴器相連通，閥67的另一端通過管子69與水箱的高位水管相連通，閥68的另一端通過管73一方面與水箱的低位水管相連通，另一方面通過減壓閥70、止回閥72與自來水管71相連通。
實(shí)用時(shí)打開管50的蓋，向系統(tǒng)內(nèi)加入無色(當(dāng)芯板26、31為黑色時(shí))或黑色(當(dāng)芯板26、31透明時(shí))防凍液，防凍液不要加的太滿，以高溫時(shí)不溢出管50為宜，使副集熱芯26靠緊副透光窗上的密封條，有光照時(shí)，陽光透過主透光板30，透明芯板31照在黑色防凍液上產(chǎn)熱，防凍液升溫后經(jīng)集水管35、管54進(jìn)入水箱封頭環(huán)形孔51，在經(jīng)過水箱壁上的孔4時(shí)將熱量通過水箱壁傳給水箱中的水，再經(jīng)過封頭環(huán)形孔76、管63進(jìn)入集水管37。經(jīng)反復(fù)循環(huán)，水箱中的水即被加熱。陽光透過副透光窗25、透明芯板26照在黑色防凍液上(或黑色的副集熱芯上)，防凍液吸光產(chǎn)熱溫度升高而上升至上集水管28，再經(jīng)管56、35、54、51、4、76、63、37、62、閥61、管60進(jìn)入下集水管23完成加熱循環(huán)。
洗浴時(shí)，在白天晴天，由于集熱芯的熱量可通過其后邊保溫材料傳入室內(nèi)，所以室溫一般可維持在25--35℃之間，到了夜里，當(dāng)室溫低于20℃時(shí)，打開閥65、66，水箱中的熱水沿管55、57、19、58、59從淋浴器64噴出，當(dāng)熱水經(jīng)過增溫地板的管19時(shí)，與室內(nèi)空氣熱交換而使室溫升高。當(dāng)室溫合適時(shí)，關(guān)閉閥66，調(diào)整閥67、68的開合程度即可得到合適的洗浴水溫與水量。
當(dāng)用本發(fā)明作為室內(nèi)采暖熱源時(shí)，先關(guān)閉閥61，再使副集熱芯開啟一個(gè)較小的角度，使副集熱芯與密封條24、27、35、40保持適當(dāng)?shù)木嚯x，再打開門10、窗45，陽光照在副集熱芯上產(chǎn)熱，由于閥61的阻斷，熱量無法傳給水箱中的水，這時(shí)副集熱芯就成了一個(gè)太陽能暖氣片使浴室升溫，再經(jīng)門10、窗45傳入相鄰房間而達(dá)到采暖目的。在這個(gè)狀態(tài)下，副集熱芯用來采暖，主集熱器用來加熱水箱中的水。
當(dāng)用本發(fā)明作陽光溫室且室內(nèi)采光時(shí)，將副集熱芯開啟，使之與副透光窗成90度角，即與裝飾保溫板44靠在一起，這時(shí)陽光經(jīng)副透光窗25、窗45進(jìn)入室內(nèi)。
當(dāng)用本發(fā)明作為室內(nèi)通風(fēng)通道時(shí)，將副集熱芯開啟90度角，使之與裝飾保溫板44靠在一起，再打開副透光窗25，窗45，即可使室內(nèi)外完成空氣對(duì)流。當(dāng)夏季使用時(shí)，打開副透光窗，陽光直接透過副集熱板芯26照在黑色的防凍液上(或黑色的副集熱芯上)產(chǎn)熱，而參與水箱中水的加熱，浴室由于與外界相連通而室溫不會(huì)升高，因而也不會(huì)使相鄰房間溫度升高。
由于本發(fā)明的循環(huán)液通過水箱壁上所有的孔進(jìn)行加熱循環(huán)，所以整個(gè)水箱壁就成了一個(gè)巨大的熱交換器，這就使得加熱循環(huán)的熱交換進(jìn)行的非常充分，由于是二次加熱循環(huán)，所以加熱循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部永不結(jié)垢，這是本發(fā)明能長(zhǎng)期保持高效率的原因所在。
由于本發(fā)明的透明高分子集熱芯板內(nèi)充滿的黑色液體為吸光產(chǎn)熱材料，吸熱體本身又是傳熱體，光產(chǎn)熱后到熱傳遞介質(zhì)的距離為零，所以光產(chǎn)熱后到傳遞介質(zhì)的損耗亦為零，這種內(nèi)熱式集熱器能極大的提高光熱效率。
本發(fā)明的太陽浴室與建筑物的陽臺(tái)為一體，與陽臺(tái)相鄰的多是臥室或書房，浴室與臥室、書房相鄰，可給生活帶來極大的方便，一方面，人們可在沐浴之后直接去臥室休息或去工作，另一方面浴室還可直接為臥室和書房提供采暖熱源，從而使本發(fā)明的全年利用率達(dá)100％。
本發(fā)明的太陽浴室與建筑物的陽臺(tái)為一體，從外觀上看，它是一個(gè)安裝有雨搭的陽臺(tái)，真正實(shí)現(xiàn)了太陽能熱利用裝置與建筑物完美的一體化，通過各功件的位置變化，可變形為夏季用太陽能浴室、春秋冬用太陽能浴室、太陽能暖房、室內(nèi)通風(fēng)通道，可以在里面乘涼、養(yǎng)花、種菜、取暖，洗浴，能極大的提高陽臺(tái)使用率。
本發(fā)明有巨大的采光面，可以在很短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量熱水并增高室溫，這就使之在冬天的多云天氣也能使用。
本發(fā)明的地板不但有一定的裝飾作用，而且在無光照時(shí)還能用水箱內(nèi)的熱水給浴室增溫，有效解決了冬季晚上衛(wèi)生間的快速增溫問題。
本發(fā)明的水箱安裝在建筑物的前墻以內(nèi)，可以避免風(fēng)吹雨淋、延長(zhǎng)其使用壽命，而且這還有利于提高它的保溫性。由于本發(fā)明不用煤、氣、電，所以安全且無污染。
本發(fā)明采用板塊結(jié)構(gòu)，具有重量輕，效率高，保溫性好，安裝方便等特點(diǎn)，可謂造型美、價(jià)格廉、無污染、保安全、洗浴采暖都方便。由于近幾年來常規(guī)能源的大量應(yīng)用，導(dǎo)致大氣污染嚴(yán)重，全球溫室效應(yīng)氣體大量排放，全球氣候變暖，人類的生存環(huán)境惡化，這一嚴(yán)峻的現(xiàn)時(shí)已引起了世界各國(guó)政府和人民的關(guān)注，如果將建筑物都安裝上恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)，可以極大的減少常規(guī)能源的應(yīng)用，由此可知，本發(fā)明有極大的市場(chǎng)空間，它的推廣與應(yīng)用必將受到各國(guó)政府的支持，必將受到全世界人民的歡迎。
權(quán)利要求
1.恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)，由雙循環(huán)太陽熱水器、副集熱器、增溫地板、門窗、上下底、墻壁、供蓄水系統(tǒng)組成，其特征是a.雙循環(huán)太陽熱水器、副透光窗、副集熱器、墻壁、門、窗、上下頂圍成一個(gè)封閉的空間，構(gòu)成本發(fā)明的主體；雙循環(huán)太陽熱水器、副透光窗、副集熱器、墻壁、門、窗、頂、增溫地板圍成一個(gè)封閉的空間，構(gòu)成一個(gè)春、秋、冬用太陽浴室；雙循環(huán)太陽熱水器、開啟的副透光窗、副集熱器、墻壁、門、窗、頂、增溫地板圍成一個(gè)非封閉的空間，構(gòu)成本一個(gè)夏季用太陽浴室；開啟的副透光窗、墻壁、門、窗、頂、增溫地板、圍成一個(gè)非封閉的空間，構(gòu)成一個(gè)通風(fēng)通道；雙循環(huán)太陽熱水器、副透光窗、墻壁、門、窗、頂、增溫地板、圍成一個(gè)封閉的空間，構(gòu)成一個(gè)太陽能暖房；副透光窗、副集熱芯、以及它們之間的密封條圍成一個(gè)封閉的空間，構(gòu)成副集熱器；副透光窗、副集熱芯、以及它們之間的密封條圍成一個(gè)非封閉的空間，構(gòu)成一個(gè)太陽能采暖熱源； 整套裝置安裝在有光照建筑物的陽臺(tái)位置。b.水箱的壁內(nèi)有多個(gè)與其中心軸平行的孔，水箱兩個(gè)封頭上均開有環(huán)形槽，水箱與環(huán)形槽連接在一起后形成環(huán)形孔，環(huán)形孔與水箱壁內(nèi)的孔相連通，水箱封頭的環(huán)形槽上連接有循環(huán)液管和循環(huán)液管加入管，循環(huán)液管和循環(huán)液管加入管均與封頭上的環(huán)形孔相連通。c.集熱芯由高分子材料或石墨改性高分子材料中空格子板做成，芯的前后面板為透明狀或黑色不透明狀，主集熱器芯板12、31之間的格32將它們連在一起，主集熱芯格子板孔的兩端被槽封閉后形成左右集水管35、37；15、26為副集熱芯格子板的兩個(gè)面，39是它們的格，28、23是副集熱器的上下集水管，主集熱芯集水管35、37上端分別與管54、63相連通，管35的下端(或中端)通過管56與副集熱器上集水管28的軸端(即與絞鏈軸相近的那一端)相連通，管37的上端與管63相連通，管37下端(或中端)通過管62、閥61、管60與副集熱器下集水管23的軸端相連通。d.增溫地板壁下邊有多個(gè)支腿使之與地板隔開一段距離，增溫地板壁內(nèi)有多個(gè)相互平行的小孔，孔的兩端被槽封閉后形成集水管57、58，集水管57的一端通過管55與水箱高水位水管相連通，另一端封死。集水管58通過管59與閥66相連通，管55、59與增溫地板集水管的連接點(diǎn)在增溫地板的對(duì)角線上，閥66的另一端與閥65、67、68相連通，閥65的另一端與淋浴器相連通，閥67的另一端通過管子69與水箱的高水位水管相連通，閥68的另一端通過管子73一方面與水箱的低水位水管相連通，另一方面通過減壓閥70、止回閥72與自來水管71相連通。排水管21與增溫地板的板面相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)，其特征是槽從四周將主透光板、主集熱芯、保溫板固定在一起構(gòu)成主集熱器，主集熱器上端依靠角與水箱外殼固定在一起，中端與副透光窗上端固定在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)，其特征是副集熱芯板、保溫板被槽從四周固定在一起構(gòu)成副集熱芯，副集熱芯一側(cè)的槽與墻壁絞合在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)，其特征是副透光窗上固定有密封條24、27、35、40，副透光窗為推拉開合或開啟開合式，副透光窗平面與地板平面垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)，其特征是浴室墻壁內(nèi)層安裝有裝飾保溫材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)，其特征是循環(huán)液加入管的蓋上有透氣孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)，其特征是主、副集熱芯內(nèi)、水箱壁內(nèi)的管中加入有黑色的吸光抗凍循環(huán)液。
全文摘要
恒溫雙循環(huán)太陽浴室兼采暖陽臺(tái)，由水箱、集熱器、增溫地板、門窗、墻體和供蓄水系統(tǒng)組成，從外觀上看，它是一個(gè)安裝有雨搭的陽臺(tái)，真正實(shí)現(xiàn)了太陽能熱利用裝置與建筑物完美的一體化，本發(fā)明通過控制副透光窗、副集熱芯的開合，而實(shí)現(xiàn)了浴室功能、陽光溫室功能、相鄰房間采光功能、相鄰房間通風(fēng)功能，可以在里面乘涼、養(yǎng)花、種菜、取暖、洗浴，既能實(shí)現(xiàn)空間的多功能利用，又能為國(guó)家節(jié)約大量常規(guī)能源，而且無污染，無不安全因素，有著廣闊的市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)F24J2/04GK1508493SQ0215444
公開日2004年6月30日 申請(qǐng)日期2002年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月14日
發(fā)明者高翔, 王平, 翔 高 申請(qǐng)人:高翔, 翔 高