本發(fā)明涉及半導(dǎo)體或光能加熱的太陽能熱水器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有太陽能熱水器是集中對(duì)整個(gè)家庭或單位供熱水的設(shè)備在水箱的進(jìn)水管路，直接與水源連接，并將水送入水箱，稱為進(jìn)水管路，此管路上不設(shè)置其他部件，水箱是以金屬為基材，內(nèi)襯搪瓷水箱，還有不銹鋼水箱，額定壓力為0.6mpa，試驗(yàn)壓入為1.2mpa，這種水箱會(huì)出現(xiàn)裂紋，漏水和爆炸，壽命短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

太陽能熱水器，由太陽能集熱器(含平板式集熱器及玻璃真空管式和熱管真空管式)21、冷凝器或熱交換氣23，水箱8及電熱管6等構(gòu)成，本發(fā)明僅對(duì)水箱進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后為半導(dǎo)體或光能加熱的太陽能熱水器，水箱8由外殼1、進(jìn)水管2、出水管3、帶減壓功能的水流開關(guān)或水流傳感器4、電熱管6、水嘴9、法蘭11、泄壓閥14構(gòu)成，在水箱的進(jìn)水管路2上安裝帶減壓功能的開關(guān)或水流傳感器4，在水箱8中裝有密閉式或半敞開式水流過時(shí)即加熱水裝置，所述電熱管6，一是半導(dǎo)體電熱管，是將半導(dǎo)體發(fā)熱材料，涂在石英玻璃管內(nèi)壁表面，形成一層導(dǎo)電膜，并有接線端子，通電后會(huì)產(chǎn)生紅外輻射和熱能；這種電熱管，也稱為半導(dǎo)體發(fā)熱管，其導(dǎo)電膜是一種多晶硅半導(dǎo)體硅酸鹽材料，所制成的石英玻璃半導(dǎo)體電熱管，是裝在水箱8之內(nèi)，電熱膜與水完全隔離；二是光能電熱管，是在石英玻璃管內(nèi)裝碳纖維或金屬發(fā)熱絲，通電后產(chǎn)生紅外輻射和熱能；同時(shí)預(yù)熱(即水箱下部)還可用半導(dǎo)體或光能電熱管6-1或金屬電熱管6-2。

水箱8的主要結(jié)構(gòu)有：

一、水箱采用金屬材料制作，包括金屬基材內(nèi)涂搪瓷水箱或不銹鋼水箱，并在水箱進(jìn)水管路上安裝帶減壓功能的水流傳感器或帶有減壓功能的水流開關(guān)4；同時(shí)在水箱8中裝有密閉式或半敞開式水流過時(shí)即加熱水裝置。

二、水箱采用非金屬材料吹塑制作，即采用多層吹塑工藝制造內(nèi)膽，所述多層吹塑是指內(nèi)膽壁吹塑時(shí)由一層或以上不同材料制成，是用多個(gè)料斗同時(shí)送入幾 種性能不同的原料，一次性成型；并在水箱進(jìn)水管路上安裝帶減壓功能的水流傳感器或帶有減壓功能的水流開關(guān)4；同時(shí)在水箱8中裝有密閉式或半敞開式水流過時(shí)即加熱水裝置。

三、水箱采用非金屬材料注塑制作，將水箱本體與外殼分離，水箱注塑成單層結(jié)構(gòu)；水箱由第一制件8-1和第二制件8-2兩個(gè)非對(duì)稱部件構(gòu)成；第一制件和第二制件一端敞開，另一端封閉，在敞開一端的端面上，有若干連接螺釘安裝孔，在二者之間，兩端面結(jié)合部位，安裝密封件8-3，為雙重密封結(jié)構(gòu)。

四、水箱采用滾塑制造，即將粉狀或糊狀塑料原料注入橫具內(nèi)，通過對(duì)橫具加熱和縱向及橫向的滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使物料借自身重力作用和離心力作用，均勻布滿內(nèi)腔并且熔融，冷卻后脫模得到中空制品。

五、水箱采用擠塑后塑料焊接或膠接的方法制造，即先擠出圓筒，然后在兩端加底和蓋，并進(jìn)行膠接和焊接。

上述三至五水箱中，在進(jìn)水管路中，安裝帶減壓功能的水流傳感器或水流開關(guān)4；同時(shí)在水箱8中裝有密閉式或半敞開式水流過時(shí)即加熱水裝置16。

所述具有減壓功能的部件有二種：

一是帶有減壓功能的水流開關(guān)4，由A、B二個(gè)部件組成：

A部分，主體4-1內(nèi)，進(jìn)水和出水的通道是被蓋板4-2隔開，當(dāng)有水流動(dòng)時(shí)，水會(huì)強(qiáng)制推動(dòng)蓋板4-2、同時(shí)推動(dòng)密封件4-3和推動(dòng)件4-4、并使動(dòng)觸點(diǎn)4-9和靜觸點(diǎn)4-8接觸或使微動(dòng)開關(guān)4-7接通，電路導(dǎo)通：水流關(guān)閉時(shí)，進(jìn)水口關(guān)閉，電路也斷開。

B部分，活塞4-12小端有一個(gè)橫向通孔，中間也有孔，進(jìn)水時(shí)，水通過橫向孔，從活塞4-12中間孔進(jìn)入水箱內(nèi)，進(jìn)水時(shí)，不阻擋水的進(jìn)入，當(dāng)水箱內(nèi)裝滿水或進(jìn)水量大于出水量，水箱內(nèi)壓力增大時(shí)，活塞4-12，大端產(chǎn)生背壓，使活塞4-12發(fā)生位移，關(guān)小甚至關(guān)閉進(jìn)水口4-14；放水時(shí)，進(jìn)水口重復(fù)打開；從而能自動(dòng)調(diào)節(jié)水箱內(nèi)的壓力，此功能確保水箱內(nèi)的壓力在0.15mpa之內(nèi)。

二是帶有減壓功能的水流傳感器4，由A和B二個(gè)部分組成：

A部分，有水流動(dòng)時(shí)，水流推動(dòng)葉輪或轉(zhuǎn)子或霍爾元件轉(zhuǎn)動(dòng)，通過對(duì)水流量的感應(yīng)而輸出脈沖信號(hào)或電流、電壓等信號(hào)，使中間繼電器吸合，電路導(dǎo)通，一組或多組電熱管通電工作；關(guān)水時(shí)，水停止流動(dòng)，電路斷開，電熱管停止加熱；

B部分活塞4-12小端有一橫向通孔，中間也有一個(gè)通孔，進(jìn)水時(shí)，水通過橫向孔，從活塞4-12中間孔進(jìn)入水箱內(nèi)，進(jìn)水時(shí)，不阻擋水的進(jìn)入，當(dāng)水箱內(nèi)裝 滿水或進(jìn)水量大于出水量，水箱內(nèi)壓力增大時(shí)，活塞4-12的大端產(chǎn)生背壓，使活塞位移，關(guān)小甚至關(guān)閉進(jìn)水口4-14；放水時(shí)，進(jìn)水口重復(fù)打開；從而能自動(dòng)調(diào)節(jié)水箱內(nèi)的壓力；水流傳感器，A和B可分立為二個(gè)獨(dú)立組件，A部分應(yīng)裝在進(jìn)水管路，B部分安裝在進(jìn)出水管路均可。

所述水流開關(guān)和水流傳感器，二者B部分相同，是都能使水箱內(nèi)的壓力自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)；A部分結(jié)構(gòu)不同，啟動(dòng)電熱管工作的方式不同，但功能相同，可以隨意選用。

所述密閉式水流過時(shí)即加熱水裝置16-1，是在一個(gè)小容器內(nèi)，設(shè)置電熱管，并有進(jìn)水口和出水口是從水箱上部進(jìn)水，打開水嘴9，電熱管6通電工作，水流過電熱管即被加熱，通過出水口放出熱水，關(guān)閉水嘴，停止加熱。

所述半敞開式水流過時(shí)即加熱水裝置16-2，是在電熱管上設(shè)置一個(gè)半圓形隔板16-2/1，打開水嘴9，電熱管6通電工作的，水流過電熱管時(shí)即被加熱，通過安裝在半圓形隔板上的水管16-2/2，將熱水直接送至水箱上部，從熱水出水口放出，關(guān)閉水嘴，停止加熱。

本發(fā)明的有益效果及新穎性是：

太陽能熱水器的水箱加熱是采用半導(dǎo)體或光能電熱管，實(shí)現(xiàn)隔水加熱，絕對(duì)安全。

非金屬水箱的壓力控制在0.03至0.1Mpa之內(nèi)，從而水箱8能用非金屬材料吹塑或注塑或用滾塑工藝制作，徹底改變電熱水器水箱的制造工藝，是140年來電熱水器的一項(xiàng)重大創(chuàng)新。

太陽能熱水器還能實(shí)現(xiàn)快熱，是前所沒有的。

附圖說明

圖1至圖3是帶有減壓功能的水流傳感器的結(jié)構(gòu)圖；

圖4至圖8是帶有減壓功能的水流開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖(其中圖6是圖4中一個(gè)組件)；

圖9至圖10是半導(dǎo)體或光能加熱的太陽能熱水器示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1至10的實(shí)施例進(jìn)行說明，附圖中：外殼1、冷水進(jìn)水管2、熱水出水管3、帶減壓功能的水流傳感器或水流開關(guān)4、控制器5、電熱管6(半 導(dǎo)體或光能電熱管6-1、金屬電熱管6-2)、出水管固定支點(diǎn)7、水箱8、水嘴9、測(cè)溫或限溫開關(guān)安裝管10、法蘭11、泄壓閥14、排污口15、水流過時(shí)加熱水裝置16(密閉式16-1；半敞開式16-2)、金屬或非金屬套管17、水19。

圖4至圖8是帶有減壓功能的水流開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖，特點(diǎn)是能使水箱內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力，并實(shí)現(xiàn)快熱。結(jié)構(gòu)類似，功能相近，只是連接方式不同；

圖1至圖3是裝有帶減壓功能的水流傳感器4的結(jié)構(gòu)圖；圖9至圖10是半導(dǎo)體或光能加熱的太陽能熱水器示意圖；水箱進(jìn)水通過帶減壓功能的水流傳感器或水流開關(guān)4，無論管路系統(tǒng)壓力大小，都能快速使水箱注滿水，并使其限定在設(shè)定范圍內(nèi)。

同時(shí)，在水箱中安裝有快速加熱裝置16，所述快速加熱是指不需要24小時(shí)通電，夏天在20秒之內(nèi)能穩(wěn)定供應(yīng)熱水；春秋只需將水箱內(nèi)的水提高約10℃；對(duì)于太陽能熱水器，在陰雨天或冬天需輔助預(yù)熱和實(shí)行快速加熱，有二種結(jié)構(gòu)：

①密閉式水流過時(shí)即加熱水裝置16-1，是在一個(gè)小容器內(nèi)，設(shè)置電熱管，并有進(jìn)水口和出水口，打開水嘴9，電熱管6通電工作，水流過電熱管即被加熱，通過出水口放出熱水，關(guān)閉水嘴，停止加熱；

②半敞開式水流過時(shí)即加熱水裝置16-2，是在電熱管上設(shè)置一個(gè)半圓形隔板16-2/1，打開水嘴9，電熱管6通電工作的，水流過電熱管時(shí)即被加熱，通過安裝在半圓形隔板上的水管16-2/2，將熱水直接送至水箱上部，從熱水出水口放出，關(guān)閉水嘴，停止加熱；

附圖中，水箱采用非金屬吹塑或注塑或滾塑或焊接制作，壓力限定在0.1Mpa左右，由于非金屬水箱在熱態(tài)具有膨脹性，能吸收熱脹壓力，并對(duì)活塞產(chǎn)生背壓，而放水時(shí)則會(huì)讓管路系統(tǒng)的壓力通過，其出水量與現(xiàn)有熱水器相同；水箱若采用金屬為基材內(nèi)襯搪瓷或用不銹鋼制造，壓力限定在0.15Mpa內(nèi)，這就徹底克服了水箱因熱脹冷縮使水箱搪瓷裂開，焊縫裂紋的問題。

附圖中，無論是單水箱或多水箱都通用，水箱的容量從幾十升至幾千升。

附圖中，水箱內(nèi)部的進(jìn)水管和出水管都是采用長(zhǎng)度＞500mm的非金屬管，并與非金屬水箱共同形成物理水電阻，確保安全。

若將帶有減壓功能的水流開關(guān)或水流傳感器4的A和B，分拆為二個(gè)組件或只采用A和B其中一個(gè)組件，也在本專利的保護(hù)之內(nèi)；其中，水流傳感器A部分，野可裝在出水管路；箭頭為水流方向。