專利名稱：塔式太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自然循環(huán)式太陽能熱水器，尤其是一種全新結(jié)構(gòu)的自然循環(huán)式太陽能熱水器。
目前公知的較為先進的真空管太陽能熱水器，其結(jié)構(gòu)是貯熱水箱必須安裝于集熱管的頂部，貯熱水箱的容積都在100至200升之間，這樣的結(jié)構(gòu)導致熱水器在生產(chǎn)和安裝推廣上存在如下一些缺點。
一是集熱器是由十多至二十多根真空玻璃管組成，每根玻璃管都要與貯熱水箱連通，其連通處都要求密封不漏水，這樣使得集熱管和貯熱水箱的結(jié)構(gòu)較為復雜，生產(chǎn)技術(shù)要求高，會大幅度增加太陽能熱水器的生產(chǎn)成本。二是熱水器的集熱面積越大，集熱管越多，貯熱水箱的體積就越長，這樣既不利于貯熱水箱保溫，又增加貯熱水箱的制造材料和保溫材料。三是貯熱水箱安裝于集熱管頂部，會使熱水器增加三分之一的無功高度，既不利于抗風，又不美觀。四是貯熱水箱安裝于集熱管頂部，使整臺熱水器顯得頭重腳輕，所以安裝時就必須用多個螺栓將支架固定于屋面上，這樣就必須在屋面上鉆多個穿孔，不僅增加安裝難度，還會破壞屋面甚至造成屋面漏水，既以有些地方以破壞建筑結(jié)構(gòu)造成屋面漏水和影響美觀等理由出臺一些地方性政策限制太陽能熱水器的推廣。
為了克服以上這些缺點，本發(fā)明對自然循環(huán)式太陽能熱水器的整體結(jié)構(gòu)進行了革命性的改進，設(shè)計出了一種圓錐形結(jié)構(gòu)的太陽能熱水器，即《塔式太陽能熱水器》，塔式太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)是將集熱真空管設(shè)置為一個圓錐形的雙層真空透明罩，該罩的中心向上凸起，罩下的空間剛好用來設(shè)置貯熱水箱，貯熱水箱的形狀與真空透明罩相吻合，其圓錐形的水箱體既是貯熱水箱的外殼，又是吸收和利用太陽能來熱水的熱水層，而雙層真空透明罩既能起到集熱裝置的透光隔熱的作用，又是貯熱水箱的保溫隔熱屈，這樣設(shè)置使貯熱水箱，真空透明罩都起到了雙重功能，并使太陽能熱水器的松散龐大體積變得小巧緊湊。另外，由于貯熱水箱的形狀是底部大而頂部小，圓錐形的外殼由四周向中心呈斜面狀上伸，這樣在熱水器工作時，與圓錐形外殼相接觸的水被加熱后就沿斜面上升到貯熱水箱的頂部，而頂部的冷水又下沉到水箱底部，就形成了自然循環(huán)，如此循環(huán)往復，直至貯熱水箱的水被全部加熱。
下面接合附圖
和實施例，對本發(fā)明作進一步的描述。
附圖是本發(fā)明的一種簡易結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖中編號(1)圓錐形雙層真空透明罩；(2)貯熱水箱；(3)保溫底托；(4)熱水出水口；(5)冷水進水口；(6)輔助電加熱管；(7)淋浴頭；(8)冷水進水開關(guān)；(9)淋浴冷水開關(guān)；(10)自來水管。
在實施例中，圓錐形雙層真空透明罩(1)，用玻璃或其它透明材料制成，其夾層內(nèi)抽成真空，所以它有較高的光透射率和較好的隔熱保溫性能，太陽光透過二層罩殼進入到貯熱水箱(2)的圓錐形外殼上，外殼(2)用高吸熱導熱材料制成并在外表面涂以黑色材料，使外殼(2)能最大限度的吸收太陽光能并使之轉(zhuǎn)化成熱能，熱能再通過殼體的傳導加熱殼體內(nèi)面的水，被加熱的水隨斜面狀的殼體上升到圓錐形貯熱水箱的頂部，而頂部的冷水又下沉到底部，就形成了冷熱水的自然循環(huán)，水箱的水就會慢慢被加熱。(3)是熱水器的保溫底托，由于貯熱水箱的底部面積最大，水的溫度也最低，其保溫要求不高，加之圓錐形的貯熱水箱的容積與采光面積之比過大，所以可將貯熱水箱的底部制成如圖示一樣向上凸起，這就使底托(3)的厚度可達到100毫米以上，所以底托只需采用普通的塑料泡沫來制造，就可滿足保溫要求和降低成本。(4)是熱水出水口，取用熱水時只要打開冷水進水開關(guān)(8)、自來水就會從冷水進水口(5)，進入到貯熱水箱內(nèi)，用頂水法使熱水水位上升而從熱水出水口(4)再流經(jīng)淋浴頭(7)而流出供人使用，如水溫過高則可打開淋浴冷水開關(guān)(9)，就可達到調(diào)節(jié)水溫的作用。(6)是輔助電熱加熱管，其作用是增加熱水器的全天候使用功能，電加熱管的動作采用公知的速動式雙金屬片溫控器來控制(該溫控器圖中未畫出)。
以上實施例只是本發(fā)明的一種最簡單的結(jié)構(gòu)，如采用現(xiàn)有技術(shù)給熱水器配以自動上水控制，設(shè)置液晶水位水溫顯示儀等，它就是一臺最先進的太陽能熱水器。
在制造貯熱水箱和透明外罩時，其圓錐形傾角應(yīng)在30度至40度之間，這樣的角度，在一天的日照中，除早上九時以前和傍晚5時以后的陽光，只能照射到圓錐形采光表面積的一半外，其余時間整個圓錐形采光表面都能吸收到太陽光熱，尤其在中午陽光直射時，整個采光面都能吸收到直射的太陽光，熱效率非常高，而且圓錐形的結(jié)構(gòu)使太陽能熱水器的體積最小，采光面積達最大，如底部直徑1.5米的熱水器，其圓錐形采光面積可達3平方米。
根據(jù)以上附圖和實施例可以看出，本發(fā)明除能克服真空管式太陽能熱水器所有缺點外，還具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，主體部件能起到雙重功能，外形美觀，無風阻，不用安裝固定等優(yōu)點，在生產(chǎn)上由于主部件能起到雙重作用，故能節(jié)約大量的生產(chǎn)材料，如生產(chǎn)錐形真空透明罩比真空集熱管節(jié)約材料60％以上，生產(chǎn)貯熱水箱節(jié)約50％材料和節(jié)約70％的保溫材料，節(jié)約支架和集熱器底板材料100％，生產(chǎn)錐形罩比生產(chǎn)真空管提高工效三倍，生產(chǎn)貯熱水箱工效提高一倍以上，支架不需生產(chǎn)，所以塔式太陽能熱水器的綜合生產(chǎn)成本在真空管太陽能熱水器的40％以下。另外由于塔式太陽能熱水器不需安裝固定，不破壞屋面，塔式結(jié)構(gòu)具有裝飾美化作用，真正解決了影響太陽能熱水器推廣的兩大決定性因素，為太陽能熱水器的迅速普及推廣提供了技術(shù)保障。另外本發(fā)明占地面積小，一臺采光面積3平方米的熱水器占地4平方米，而一臺采光面積2平方米的真空管熱水器占地面積至少需8平方米，在城市居民樓推廣，可增加用戶一倍以上。
權(quán)利要求
1.一種自然循環(huán)式太陽能熱水器，其特征在于集熱裝置為一個圓錐形的雙層透明罩(1)；透明罩下面設(shè)置有圓錐形貯熱水箱(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器的集熱裝置圓錐形雙層透明罩，其特征在于雙層透明罩(1)的中間抽成真空。
全文摘要
一種塔式太陽能熱水器，其結(jié)構(gòu)是集熱器設(shè)置成圓錐形的夾層真空透明罩，罩下設(shè)置貯熱水箱，其圓錐形的水箱體既是水箱外殼又是吸收和利用太陽能來熱水的熱水層，而真空透明罩既能起到集熱裝置的透光隔熱作用，又是貯熱水箱的保溫層，在熱水器工作時，與水箱外殼相接觸的水被加熱后就沿圓錐形的斜面上升到水箱頂部，而頂部的冷水又下沉到底部，就形成了冷熱水的自然循環(huán)，這種熱水器具有小巧緊湊、美觀，造價低，不需要安裝固定，不破壞屋面等優(yōu)點。
文檔編號F24J2/04GK1470818SQ0212666
公開日2004年1月28日 申請日期2002年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月25日
發(fā)明者朱梅林 申請人:朱梅林