专利名称：太阳能快速热水开水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械工程中的加热装置，进一步是指利用工作流体流过管状吸热管道的一种太阳能集热器。
太阳能是一种取之不尽用之不竭且无污染的自然能源，因此近年来相继有不同形式的太阳能热水器问世，但由于结构上的原因，这样的热水器加热的速度一般较慢，并且只能烧热水而无法烧开水，以致影响其普遍推广应用。
本实用新型的目的，在于提供一种充分利用太阳能来快速集热的装置，使得其既能快速烧热水，又能快速烧开水。
这种太阳能快速热水开水器的解决方案是这样实现的。在一个整体机架上固连有平板快速吸热器、稳压预热水箱和保温贮水桶三个主要组成部分以及它们之间的连接件。平板快速吸热器具有一个敞口盒形的吸热器外壳，外壳底面和四壁垫以保温材料层，外壳顶部盖以双层平板玻璃，并用压框压住，壳体内放置吸热芯体，吸热芯体的底部为集热板，集热板两侧固连有纵向的加强筋，在集热板的上、中及下部分别固连有两端分别与加强筋相固连的横向的上集管、中集管及下集管，在紧贴集热板的表面，纵向地固连着一排若干根其两端分别与上集管和中集管相连通的上吸热排管，和一排若干根其两端分别与中集管和下集管相连通的下吸热排管，上集管的两端封闭，中部接有出水管，中集管的两端封闭，上集管的一端封闭，另一端接有进水管，在靠下集管封闭端一侧且紧贴集热板的表面，固连有一根其两端分别与上集管和中集管相连通的循环降水管，且循环降水管的内径比上、下吸热排管的内径大，吸热器外壳背面与整体机架之间装有“十字”万向节，一根调整杆的端部通过球形铰链与吸热器外壳侧面相连，调整杆上开有一排凹口，整体机架上固连着一根可置于调整杆的凹口内的定位杆。稳压预热水箱具有一敞口盒形的箱体，上盖玻璃板，侧面具有进水管和溢流管(孔)，底部接有出水管，出水管通过出水阀和连通管而与平板快速吸热器的进水管相连通。保温贮水桶为外壳和内胆双层结构式，外壳与内胆之间为保温隔热层，桶侧具有与桶内部相连通的入水管、放水管和排气管(孔)，其中的放水管端部接有放水龙头，入水管通过一根连通管和一个定温放水自控开关而与平板快速吸热器的出水管相连通，在定温放水自控开关与平板快速吸热器的出水管之间的侧向分支出一根放开水管，放开水管端部接有开水龙头。具有上述结构的本实用新型在使用时，应让稳压预热水箱和平板快速吸热器正对阳光，从稳压预热水箱的进水管通入冷水，该水箱的作用有二，一是使进入吸热器的水压基本稳定，不受水源水压的影响，可使吸热芯体寿命延长；二是给进水预热，冬天作用尤大。开启水箱与吸热器之间的出水阀，水箱中的预热了的水便首先流入吸热器的下集管，然后流经下吸热排管进入中集管，再流经上吸热排管进入上集管。由于上、下吸热排管既吸收阳光辐射给它的热量，又吸收紧贴着的集热板传导给它的热量，两方面的热量使流过上、下吸热排管中水的温度迅速上升，当水到达上集管时已是具有一定温度的热水了。如果将定温放水自控开关调整在40℃至80℃之间一个选定的温度时自动开启，就可使得从上集管中部的出水管流出的热水通过该开关而流进保温贮水桶贮存起来，打开放水龙头便有热水供使用。如果用户需用开水，只需将水箱的出水管通往吸热器的出水阀关闭，由于上吸热排管中的热水不断挤进上集管，因此上集管中原有较冷的水因比重大必须下降，但排管内径扁小，其中的热水呈上升之趋势，阻止冷水下降(不能产生微循环)，于是迫使水流通过内径较大的循环降水管下降到中集管，与中集管中的水混合后又进入上吸热排管加热，如此反复循环，水温不断提高，当关闭出水阀20分钟左右(视天气情况而定)，便能产生80℃左右的热水，若关闭出水阀30分钟以上，便可得到100℃左右的开水，夏季还能产生100℃以上的过热水，此时只需拧开开水龙头，便有开水供使用。调整吸热器与整体机架之间的“十字”万向节下部的调整螺丝，可以调整吸热器的方向，以不断地跟踪太阳。调整与吸热器相铰接的调整杆，使整体机架上的定位杆卡在调整杆上适当位置的凹口内，便可调节吸热器的倾斜角，使吸热器的采光面积足够大。一般说来，倾斜角的调整，一个季度调整一次就行了。
本实用新型由于平板快速热水器的特殊结构，既能产生各个温度段的热水，又能产生开水，水的升温速度快，日照下10－15分钟(夏季只要5分钟)，便可产生50℃左右的热水，产生80℃的热水和100℃开水的时间也很快。保温贮水桶的保温效果好，夏季装满60℃左右的热水，72小时后仍有40℃左右的温度；冬季除冰冻外，装满60℃左右的热水，24小时后也有40℃左右的温度。吸热器的方向和角度根据光照环境灵活可调，能获得满意的吸热效果。本实用新型开发利用太阳能，节约了煤、电、气、油，其制造容易，造价与一般的平板热水器差不多，是一种很适合城乡居民家庭和个体专业户使用的热水器，尤其适宜个体理发店应用。
以下结合附图和实施例对本实用新型加以进一步说明。
图1为本实用新型一种具体结构的立体透视图；图2为平板快速吸热器的主视图；图3和图4分别为图3的A－A和B－B剖视图；图5为稳压预热水箱的纵向剖视图；图6为保温贮水桶的纵向剖视图。
上述图中的附图标记是1、吸热器外壳，2、双层平板玻璃，3、吸热器进水管，4、压框，5、连通管，6、吸热器出水管，7、水箱出水阀，8、放开水管，9、开水龙头，10、溢流管(孔)，11、定温放水自控开关，12、连通管，13、定位杆，14、玻璃板，15、水箱箱体，16、水箱进水管，17、调整杆，18、整体机架，19、贮水桶入水管，20、保温贮水桶外壳，21、贮水桶放水管，22、放水龙头，23、球形铰链，24、“十字”万向节，25、万向节调节螺丝，26、上集管，27、上吸热排管，28、下集管，29、下吸热排管，30、集热板，31、中集管，32、循环降水管，33、加强筋，34、保温材料层，35、水箱出水管，36、保温隔热层，37、贮水桶内胆，38、贮水桶排气管(孔)。
参见图2至图4，为了使单位水流量在有限采光面积内升温快，必须使吸热管的受光面尽可能大，而热辐射的损失要尽可能小，因此，吸热芯体中的上、下吸热排管(27、29)采用薄壁扁形紫铜管，它们与集热板(30)紧密地焊接在一起。为保证吸热芯体的吸热效果好，在吸热芯体表面喷有TXT吸热涂料或黑色油漆。参见图5，水箱箱体(15)做成一边高一边低的长方形，内部涂黑，以保证好的吸热效果，箱体在使用时的位置为北高南低。参见图6，保温贮水桶的外壳(20)和内胆(37)做成双层同心圆形，内胆(37)用镀锌铁皮做，也可做成搪瓷的，保温材料层(34)采用玻璃棉。参见
图1，“十字”万向节(24)可采用现有一般万向节的结构，也可另外设计。定温放水自控开关(11)可采用现有解放牌汽车冷却系统中使用的“节温器”，其启开放热水时的水温可根据需要进行调整。
权利要求1.一种太阳能快速热水开水器，其特征在于，在一个整体机架(18)上固连有平板快速吸热器、稳压预热水箱和保温贮水桶三个主要组成部分以及它们之间的连接件；A)平板快速热水器具有一个敞口盒形的吸热器外壳(1)，外壳(1)底面和四壁垫以保温材料层(34)，外壳(1)顶部盖以双层平板玻璃(2)，并用压框(4)压住，壳体内放置吸热芯体，吸热芯体由集热板(30)、加强筋(33)、上集管(26)、中集管(31)、下集管(28)、上吸热排管(27)、下吸热排管(29)、循环降水管(32)、进水管(3)及出水管(6)连接而成，循环降水管(32)的内径比上、下吸热排管(27、29)的内径大，吸热器外壳(1)背面与整体机架(18)之间装有“十字”万向节(24)，一根调整杆(17)的端部通过球形铰链(23)与吸热器外壳(1)侧面相连，调整杆(17)上开有一排凹口，整体机架(18)上固连着一根可置于调整杆(17)的凹口内的定位杆(13)；B)稳压预热水箱具有一个敞口盒形的箱体(15)，上盖玻璃板(14)，侧面具有进水管(16)和溢流管(孔)(10)，底部接有出水管(35)，出水管(35)通过出水阀(7)和连通管(5)与平板快速热水器的进水管(3)相连通；C)保温贮水桶为外壳(20)和内胆(37)双层结构式，外壳(20)与内胆(37)之间为保温隔热层(36)，桶侧具有与桶内部相连通的入水管(19)、放水管(21)和排气管(孔)(38)。其中的放水管(21)端部接有放水龙头(22)，入水管(19)通过一根连通管(12)和一个定温放水自控开关(11)而与吸热器的出水管(6)相连通，在开关(11)与吸热器的出水管(6)之间的侧向分支出一根放开水管(8)，放开水管(8)端部接有开水龙头(9)。
2.如权利要求1所述的热水开水器，其特征在于，吸热芯体中的上、下吸热排管(27、29)采用薄壁扁形紫铜管，它们与集热板(30)紧密地焊接在一起，在吸热芯体表面喷有TXT吸热涂料或黑色油漆。
3.如权利要求1所述的热水开水器，其特征在于，水箱箱体(15)做成一边高一边低的长方形，且内部涂黑。
专利摘要本实用新型由平板快速热水器、稳压预热水箱、保温贮水桶以及整体机架连接而成，平板快速热水器具有由集热板、加强筋、上集管、中集管、下集管、上吸热排管、下吸热排管、循环降水管、进水管及出水箱构成的加热芯体。该装置充分利用太阳能加热，既可产生各个温度段的热水，又可产生开水，水的升温速度快，保温贮水的效果好，吸热器的方向和角度根据光照环境灵活可调，特别适合城乡居民家庭和个体专业户使用，为社会节约煤、电、气、油。
文档编号F24J2/24GK2088671SQ9121212
公开日1991年11月13日 申请日期1991年1月23日 优先权日1991年1月23日
发明者龚治平, 吴长盛 申请人:吴长盛, 龚治平