專利名稱：太陽能快速熱水開水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械工程中的加熱裝置，進一步是指利用工作流體流過管狀吸熱管道的一種太陽能集熱器。
太陽能是一種取之不盡用之不竭且無污染的自然能源，因此近年來相繼有不同形式的太陽能熱水器問世，但由于結(jié)構(gòu)上的原因，這樣的熱水器加熱的速度一般較慢，并且只能燒熱水而無法燒開水，以致影響其普遍推廣應用。
本實用新型的目的，在于提供一種充分利用太陽能來快速集熱的裝置，使得其既能快速燒熱水，又能快速燒開水。
這種太陽能快速熱水開水器的解決方案是這樣實現(xiàn)的。在一個整體機架上固連有平板快速吸熱器、穩(wěn)壓預熱水箱和保溫貯水桶三個主要組成部分以及它們之間的連接件。平板快速吸熱器具有一個敞口盒形的吸熱器外殼，外殼底面和四壁墊以保溫材料層，外殼頂部蓋以雙層平板玻璃，并用壓框壓住，殼體內(nèi)放置吸熱芯體，吸熱芯體的底部為集熱板，集熱板兩側(cè)固連有縱向的加強筋，在集熱板的上、中及下部分別固連有兩端分別與加強筋相固連的橫向的上集管、中集管及下集管，在緊貼集熱板的表面，縱向地固連著一排若干根其兩端分別與上集管和中集管相連通的上吸熱排管，和一排若干根其兩端分別與中集管和下集管相連通的下吸熱排管，上集管的兩端封閉，中部接有出水管，中集管的兩端封閉，上集管的一端封閉，另一端接有進水管，在靠下集管封閉端一側(cè)且緊貼集熱板的表面，固連有一根其兩端分別與上集管和中集管相連通的循環(huán)降水管，且循環(huán)降水管的內(nèi)徑比上、下吸熱排管的內(nèi)徑大，吸熱器外殼背面與整體機架之間裝有“十字”萬向節(jié)，一根調(diào)整桿的端部通過球形鉸鏈與吸熱器外殼側(cè)面相連，調(diào)整桿上開有一排凹口，整體機架上固連著一根可置于調(diào)整桿的凹口內(nèi)的定位桿。穩(wěn)壓預熱水箱具有一敞口盒形的箱體，上蓋玻璃板，側(cè)面具有進水管和溢流管(孔)，底部接有出水管，出水管通過出水閥和連通管而與平板快速吸熱器的進水管相連通。保溫貯水桶為外殼和內(nèi)膽雙層結(jié)構(gòu)式，外殼與內(nèi)膽之間為保溫隔熱層，桶側(cè)具有與桶內(nèi)部相連通的入水管、放水管和排氣管(孔)，其中的放水管端部接有放水龍頭，入水管通過一根連通管和一個定溫放水自控開關而與平板快速吸熱器的出水管相連通，在定溫放水自控開關與平板快速吸熱器的出水管之間的側(cè)向分支出一根放開水管，放開水管端部接有開水龍頭。具有上述結(jié)構(gòu)的本實用新型在使用時，應讓穩(wěn)壓預熱水箱和平板快速吸熱器正對陽光，從穩(wěn)壓預熱水箱的進水管通入冷水，該水箱的作用有二，一是使進入吸熱器的水壓基本穩(wěn)定，不受水源水壓的影響，可使吸熱芯體壽命延長；二是給進水預熱，冬天作用尤大。開啟水箱與吸熱器之間的出水閥，水箱中的預熱了的水便首先流入吸熱器的下集管，然后流經(jīng)下吸熱排管進入中集管，再流經(jīng)上吸熱排管進入上集管。由于上、下吸熱排管既吸收陽光輻射給它的熱量，又吸收緊貼著的集熱板傳導給它的熱量，兩方面的熱量使流過上、下吸熱排管中水的溫度迅速上升，當水到達上集管時已是具有一定溫度的熱水了。如果將定溫放水自控開關調(diào)整在40℃至80℃之間一個選定的溫度時自動開啟，就可使得從上集管中部的出水管流出的熱水通過該開關而流進保溫貯水桶貯存起來，打開放水龍頭便有熱水供使用。如果用戶需用開水，只需將水箱的出水管通往吸熱器的出水閥關閉，由于上吸熱排管中的熱水不斷擠進上集管，因此上集管中原有較冷的水因比重大必須下降，但排管內(nèi)徑扁小，其中的熱水呈上升之趨勢，阻止冷水下降(不能產(chǎn)生微循環(huán))，于是迫使水流通過內(nèi)徑較大的循環(huán)降水管下降到中集管，與中集管中的水混合后又進入上吸熱排管加熱，如此反復循環(huán)，水溫不斷提高，當關閉出水閥20分鐘左右(視天氣情況而定)，便能產(chǎn)生80℃左右的熱水，若關閉出水閥30分鐘以上，便可得到100℃左右的開水，夏季還能產(chǎn)生100℃以上的過熱水，此時只需擰開開水龍頭，便有開水供使用。調(diào)整吸熱器與整體機架之間的“十字”萬向節(jié)下部的調(diào)整螺絲，可以調(diào)整吸熱器的方向，以不斷地跟蹤太陽。調(diào)整與吸熱器相鉸接的調(diào)整桿，使整體機架上的定位桿卡在調(diào)整桿上適當位置的凹口內(nèi)，便可調(diào)節(jié)吸熱器的傾斜角，使吸熱器的采光面積足夠大。一般說來，傾斜角的調(diào)整，一個季度調(diào)整一次就行了。
本實用新型由于平板快速熱水器的特殊結(jié)構(gòu)，既能產(chǎn)生各個溫度段的熱水，又能產(chǎn)生開水，水的升溫速度快，日照下10－15分鐘(夏季只要5分鐘)，便可產(chǎn)生50℃左右的熱水，產(chǎn)生80℃的熱水和100℃開水的時間也很快。保溫貯水桶的保溫效果好，夏季裝滿60℃左右的熱水，72小時后仍有40℃左右的溫度；冬季除冰凍外，裝滿60℃左右的熱水，24小時后也有40℃左右的溫度。吸熱器的方向和角度根據(jù)光照環(huán)境靈活可調(diào)，能獲得滿意的吸熱效果。本實用新型開發(fā)利用太陽能，節(jié)約了煤、電、氣、油，其制造容易，造價與一般的平板熱水器差不多，是一種很適合城鄉(xiāng)居民家庭和個體專業(yè)戶使用的熱水器，尤其適宜個體理發(fā)店應用。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型加以進一步說明。


圖1為本實用新型一種具體結(jié)構(gòu)的立體透視圖；圖2為平板快速吸熱器的主視圖；圖3和圖4分別為圖3的A－A和B－B剖視圖；圖5為穩(wěn)壓預熱水箱的縱向剖視圖；圖6為保溫貯水桶的縱向剖視圖。
上述圖中的附圖標記是1、吸熱器外殼，2、雙層平板玻璃，3、吸熱器進水管，4、壓框，5、連通管，6、吸熱器出水管，7、水箱出水閥，8、放開水管，9、開水龍頭，10、溢流管(孔)，11、定溫放水自控開關，12、連通管，13、定位桿，14、玻璃板，15、水箱箱體，16、水箱進水管，17、調(diào)整桿，18、整體機架，19、貯水桶入水管，20、保溫貯水桶外殼，21、貯水桶放水管，22、放水龍頭，23、球形鉸鏈，24、“十字”萬向節(jié)，25、萬向節(jié)調(diào)節(jié)螺絲，26、上集管，27、上吸熱排管，28、下集管，29、下吸熱排管，30、集熱板，31、中集管，32、循環(huán)降水管，33、加強筋，34、保溫材料層，35、水箱出水管，36、保溫隔熱層，37、貯水桶內(nèi)膽，38、貯水桶排氣管(孔)。
參見圖2至圖4，為了使單位水流量在有限采光面積內(nèi)升溫快，必須使吸熱管的受光面盡可能大，而熱輻射的損失要盡可能小，因此，吸熱芯體中的上、下吸熱排管(27、29)采用薄壁扁形紫銅管，它們與集熱板(30)緊密地焊接在一起。為保證吸熱芯體的吸熱效果好，在吸熱芯體表面噴有TXT吸熱涂料或黑色油漆。參見圖5，水箱箱體(15)做成一邊高一邊低的長方形，內(nèi)部涂黑，以保證好的吸熱效果，箱體在使用時的位置為北高南低。參見圖6，保溫貯水桶的外殼(20)和內(nèi)膽(37)做成雙層同心圓形，內(nèi)膽(37)用鍍鋅鐵皮做，也可做成搪瓷的，保溫材料層(34)采用玻璃棉。參見
圖1，“十字”萬向節(jié)(24)可采用現(xiàn)有一般萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)，也可另外設計。定溫放水自控開關(11)可采用現(xiàn)有解放牌汽車冷卻系統(tǒng)中使用的“節(jié)溫器”，其啟開放熱水時的水溫可根據(jù)需要進行調(diào)整。
權利要求1.一種太陽能快速熱水開水器，其特征在于，在一個整體機架(18)上固連有平板快速吸熱器、穩(wěn)壓預熱水箱和保溫貯水桶三個主要組成部分以及它們之間的連接件；A)平板快速熱水器具有一個敞口盒形的吸熱器外殼(1)，外殼(1)底面和四壁墊以保溫材料層(34)，外殼(1)頂部蓋以雙層平板玻璃(2)，并用壓框(4)壓住，殼體內(nèi)放置吸熱芯體，吸熱芯體由集熱板(30)、加強筋(33)、上集管(26)、中集管(31)、下集管(28)、上吸熱排管(27)、下吸熱排管(29)、循環(huán)降水管(32)、進水管(3)及出水管(6)連接而成，循環(huán)降水管(32)的內(nèi)徑比上、下吸熱排管(27、29)的內(nèi)徑大，吸熱器外殼(1)背面與整體機架(18)之間裝有“十字”萬向節(jié)(24)，一根調(diào)整桿(17)的端部通過球形鉸鏈(23)與吸熱器外殼(1)側(cè)面相連，調(diào)整桿(17)上開有一排凹口，整體機架(18)上固連著一根可置于調(diào)整桿(17)的凹口內(nèi)的定位桿(13)；B)穩(wěn)壓預熱水箱具有一個敞口盒形的箱體(15)，上蓋玻璃板(14)，側(cè)面具有進水管(16)和溢流管(孔)(10)，底部接有出水管(35)，出水管(35)通過出水閥(7)和連通管(5)與平板快速熱水器的進水管(3)相連通；C)保溫貯水桶為外殼(20)和內(nèi)膽(37)雙層結(jié)構(gòu)式，外殼(20)與內(nèi)膽(37)之間為保溫隔熱層(36)，桶側(cè)具有與桶內(nèi)部相連通的入水管(19)、放水管(21)和排氣管(孔)(38)。其中的放水管(21)端部接有放水龍頭(22)，入水管(19)通過一根連通管(12)和一個定溫放水自控開關(11)而與吸熱器的出水管(6)相連通，在開關(11)與吸熱器的出水管(6)之間的側(cè)向分支出一根放開水管(8)，放開水管(8)端部接有開水龍頭(9)。
2.如權利要求1所述的熱水開水器，其特征在于，吸熱芯體中的上、下吸熱排管(27、29)采用薄壁扁形紫銅管，它們與集熱板(30)緊密地焊接在一起，在吸熱芯體表面噴有TXT吸熱涂料或黑色油漆。
3.如權利要求1所述的熱水開水器，其特征在于，水箱箱體(15)做成一邊高一邊低的長方形，且內(nèi)部涂黑。
專利摘要本實用新型由平板快速熱水器、穩(wěn)壓預熱水箱、保溫貯水桶以及整體機架連接而成，平板快速熱水器具有由集熱板、加強筋、上集管、中集管、下集管、上吸熱排管、下吸熱排管、循環(huán)降水管、進水管及出水箱構(gòu)成的加熱芯體。該裝置充分利用太陽能加熱，既可產(chǎn)生各個溫度段的熱水，又可產(chǎn)生開水，水的升溫速度快，保溫貯水的效果好，吸熱器的方向和角度根據(jù)光照環(huán)境靈活可調(diào)，特別適合城鄉(xiāng)居民家庭和個體專業(yè)戶使用，為社會節(jié)約煤、電、氣、油。
文檔編號F24J2/24GK2088671SQ9121212
公開日1991年11月13日 申請日期1991年1月23日 優(yōu)先權日1991年1月23日
發(fā)明者龔治平, 吳長盛 申請人:吳長盛, 龔治平