专利名称：太阳浴室兼采暖阳台的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能热利用中的一种太阳浴室兼采暖阳台。
目前，太阳热水器已成为部分家庭洗浴热水供应源，太阳热水器仅能提供一定量的洗浴热水，不能同时提供一个温暖的洗浴空间，也无法作为建筑物的冬季采暖设备使用。由于太阳热水器需安装在楼顶，这不但破坏了原建筑的风格造型，而且随着楼层数的增高，热水器与用户的连接管加长，使整体装置造价增高，放空水量增加，水资源浪费增多，实用效果也随之下降。对于超高层建筑来说，最低层用户的太阳热水器安装在最高层的楼顶是一件不可能的事，而且超高层大楼每户的顶层平均面积太少，以至于使安装大面积太阳热水器也成为泡影。
本发明的目的，是提供一种结构简单、价格低廉，既能供应大量热水，又能同时提供一个温暖的洗浴空间，既可作为洗澡间使用，亦可作为温室使用，还可为住室、客厅、办公室的采暖提供热源，既能用于普通建筑，又能用于高层和超高层建筑的太阳浴室兼采暖阳台。
为实现上述目的，我们采取的技术方案是主集热器、副透光板、空气整流板、门、浴室壁及上下底围成一个封闭的空间；副透光板、副集热器、浴室左右墙壁围成一个上下开口的空间；主集热器、副集热器、空气整流板、门、浴室壁及上下底围成一个封闭的空间作为洗澡间；浴室壁、部分主集热器、侧门、前后窗、建筑物的墙壁及上下阳台地板围成一个封闭的空间构成太阳暖房；用由中间隔板连在一起的双层板做集热板；为了在冬季获得最佳效果，主采光面的坡面角应等于当地大寒日正午太阳高度角的余角；浴室壁、门窗均由耐候性好的保温材料制成；整套装置安装在有光照建筑物的阳台位置。
附图给出了本发明的实施例。
图1是太阳浴室兼采暖阳台的剖面图。
图2是太阳浴室兼采暖阳台的主视图(前面观)。
图3是主集热器沿A-A线的剖面图。
图4是太阳浴室兼采暖阳台的平面图。
图5是太阳浴室兼采暖阳台的后墙平面图。
图6是集热器及其供蓄水系统的连接示意图。
现结合附图对本发明作详细说明；太阳浴室兼采暖阳台，由主集热器、副集热器、空气整流板、水箱、墙壁、门、窗及上下阳台地板组成。
1为水箱外壳，它固定在浴室两侧壁上，水箱2依靠保温材料固定于其外壳的中间；主集热器的保温板4与集热板8连在一起；集热板8由透明塑料、或黑色塑料、或金属材料制成，它们均为双层中空结构，其双层板之间的多个隔板37将这两层板连在一起，相邻两隔板与集热板的两个面构成一个个与上下水平集管相连通的方形(正方形或长方形)通道。集热板8朝保温板的那个面由黑色塑料板制成，或将透明集热板朝保温板的那个面涂上黑色吸光材料，亦可将黑色吸光涂料涂在集热板朝透光板的那个面上，还可用黑色塑料和金属材料制成上述结构的集热板。塑料集热板8朝透光板的那个面上涂有透明的防紫外线材料。金属集热板朝透光板的那个面为黑色。主透光板19为透明塑料双层(或多层)多隔板结构，其向阳面涂(贴)有透明的防紫外线材料；保温材料18位于集热板和透光板四周；槽3将保温板4，集热板8、透光板19及保温材料18固定在一起构成主集热器26，主集热器上端固定在建筑物墙壁20上，左右两端固定在浴室两侧壁上，下端固定在副透光板框17上；5为小窗，它安装在侧壁上方，当浴室室温过高时，可打开此小窗散热；主门6安装在后墙15上；侧门7安装在墙壁38上；插销小孔9在两侧壁的内墙上，此孔较浅，不穿过外墙，用以固定空气整流板11；10为固定在空气整流板11上的插销；空气整流板11下端与副集热器上端绞接在一起；空气整流板的长度与副集热器长度相同；保温板12与副集热板13依靠其四周的槽将它们固定在一起构成副集热器，副集热器的两端固定在浴室两侧壁上；副集热板13亦为双层多隔板结构，它为金属材料时，其朝透光板的面为黑色，它为透明塑料时，其朝透光板的一面亦应涂黑，亦可用黑色塑料制做副集热板；14为支撑本发明全部重量的建筑构件(梁头)，它与整个建筑连为一体；墙壁15为整个大楼墙壁的一部分，在这里，它被用作浴室的后壁；副透光板16的结构、材料与主透光板相同，它固定在副透光板框17内，副透光板框上边、下边、左右两边分别与主集热器、地板、浴室左右壁固定在一起；20为大楼墙体的一部分，它与建筑物的前墙在同一个平面内；21为大楼建筑构件，它伸出大楼前墙一段距离，它伸出前墙的长度，由它所在的地理纬度所决定；溢水管22安装在水箱的最上边；水管23位于主集热器之外浴室之内，它的上端与水箱上的管35相连通，下端与集热板下水平集管27上的管25相连通；主集热板上水平集管24上的管与水箱上的管34相连通；管29安装在副集热器内，它上端与管42相连通，下端与副集热板下水平集管32相连通；管33位于主集热器之外浴室之内，其下端与副集热板上水平集管30相连通，上端与管34相连通；36为透明塑料主集热板的黑色吸光涂层；浴室复合保温墙壁38与前窗28、墙壁39、后窗41、部分主集热器和门7共同组成一个太阳暖房，冬天可作为花房及温室使用，打开后窗41，暖房中的热空气进入其相邻房间，可为房间采暖提供热源。前后窗都打开时可用于房间的通风换气，前后窗还可用于房间的自然采光；墙壁39为建筑伸出的阳台部分；31为墙壁39内侧的复合保温材料，它与墙壁39连在一起，共同组成保温墙；40为建筑物的前墙；51为增温水嘴，它与副集热板下水平集管相连通；淋浴头49与隔离水阀48相连通，当水阀47、50同时打开时，它起隔离作用；水阀48的另一端通过管45与水阀43、47、50相连通；增温水阀50的另一端与副集热板下水平集管相连通；热水阀47的另一端通过管42与水箱2相连通，管42位于集热器之外浴室之内；冷水阀43的另一端通过管44与自来水相连通；管46一端与管42相连通，另一端与室内生活热水的供应管相连通。
在北半球，本发明的采光面朝南安装。实用时，打开阀门43、47，自来水经管44、45、42进入水箱2，当管22有水溢出时，表明水箱已满，这时应关掉阀门43。有光照时，阳光透过双层的主透光板，主集热板前层，主集热板之间的水层，在黑色的主集热板后层上转化为热量，与之相邻的水吸收热量后温度上升，热水升至上水平集管，通过管34进入水箱，水箱中的冷水经管35、23、25进入下水平集管27，如此往复循环。副集热器的工作是这样的阳光透过双层副透光板，照在涂黑的集热板(或黑色塑料板)上，黑色吸光产热，热量通过集热板前层传给集热板中的水，热水经管33、34进入水箱，冷水则由管42、29补充，在光照加热期间，阀门47、50是常开的，这样更有利于加热循环。在浴室加热水时，应将空气整流板关在主集热器上，以减少热量损失。在一般光照条件下，加热1至2个小时后即可洗浴。在有光照但室温较低时洗浴，可打开空气整流板，将插销10插入孔9中固定，这时被阳光加热了的副集热板成了一个太阳暖气片，副透光板与集热板之间的空气被加热，热空气上升经空气整流板与主集热器之间的空间进入浴室，同时，浴室底部的冷空气从副集热板底部进入副透光板与副集热板之间并被循环加热。由于浴室容积较小，副集热板的面积较大，所以浴室室温可在短时间内升至30℃以上。若在无光照且室温较低时洗浴，可先打开空气整流板，再打开阀门48、50，使水箱中的热水充满副集热板，数分钟后，室温即可达30℃以上，洗浴时，再打开阀门47，调节阀门47与50即可得到合适的水温，同时浴室室温亦得以维持。当室温过高或夏季使用时，应将空气整流板放在主集热器上(如图1所示)，关上阀门50，使用阀门43调节水温，同时还要打开浴室上的小窗5，以利散热。欲将浴室空间作为温室使用时，可将空气整流板完全放下(其顶端向右向下旋转210度)，这一方面可使室温迅速上升，另一方面是阳光从副透光板上端照到室内，能改善室内的采光状况。欲将本发明用于室内采暖时，可将门6打开，将空气整流板亦打开，在有光照时，浴室上部的热空气会通过门的上半部进入室内，而室内的冷空气则会从门的下半部进入浴室，进入副集热板与副透光板之间的间隙而被循环加热。同时，被加热了的后墙15亦会向相邻房间中幅射热量。
本发明将太阳热水器、太阳浴室及太阳采暖阳台与建筑的一体化设计，不但解决了普通建筑、高层和超高层建筑的生活热水供应、房间采暖、室内采光、室内通风换气的综合问题，而且又同时提供了一个全年用太阳浴室和一个独立的太阳暖房，并且使之完全与建筑本身溶为一体，造型非常漂亮。适合世界上温带、寒带及高寒地区使用。
本发明的太阳浴室与建筑物的阳台为一体，与阳台相邻的多是卧室或书房，浴室与卧室、书房相邻，可给生活带来极大的方便，一方面，人们可在沐浴之后直接去卧室休息、或去工作；另一方面浴室还可直接为卧室和书房提供采暖热源，从而使本发明的全年利用率达100％。
本发明具有独立的太阳暖房，不但可以在里面养花、种菜和取暖，而且还具有相邻房间的通风、采光和采暖功能。
本发明的透光板采用透明塑料双层多隔板结构，与玻璃相比，不但提高了透光率、保温性和防雹性，而且易于运输和安装，最重要的是使建筑的安全性得以提高，即使由于某种原因使之从高空中落下，也不致于对下边的人和物造成伤害。
本发明采用全塑集热器结构，重量仅是同类集热器的几分之一，既有利于制造、运输和安装，又能为国家节约大量的贵重金属，还能大幅度降低造价。
本发明的全塑透明集热器的黑色产热层位于集热板与保温板之间，光照所产生的热只有传给集热板中的水，这种内热式结构能极大的提高光热利用效率。
本发明的集热板采用双层多隔板结构，且室内连接管均为非圆形管或胶管，所以既有良好的抗冻性，又有足够的耐压性。
本发明的全塑集热板结构，具有良好的不结垢特性，可长久保持高效率运行。
本发明的副集热板可用来吸光加热水，又可同时升高室温，还可在无光照时用水箱内的热水给浴室增温，也可作为相邻房间采暖的暖气片使用，这不但使设备利用率提高，有效解决了春、秋、冬三季房间和卫生间的快速增温问题，而且这种增温方式不增加室内湿度，使人感到舒适自然。
本发明有巨大的采光面和与之相适应的集热板及水箱，可以在很短时间内产生大量热水并增高室温，这就使之能在多云间阴天的情况下也能使用。
本发明的水箱安装在建筑物的前墙以内，能避免风吹、日晒、雨淋，延长其使用寿命，而且它的保温性亦可做得非常优异，以至于在冬天亦可保温数天以上，使之能全天候的为用户提供生活热水而不需要任何辅助加热装置。
本发明的主集热器向前超过了副透光板和暖房前窗，长度超过了左右浴室壁，超出部分形成美丽的房檐，造形非常美观。在夏季时，由于太阳高度的增大，本发明伸出的檐将副透光板和前窗28的光线遮挡，故建筑物的室温不会升高。
由于本发明不用煤、气、电，因而安全且无污染，由于它的采光面积大、能量接收量大，一般一年即可收回成本。
本发明采用板块结构，构件具有重量轻、效率高、保温性好、机械强度大、抗雹能力强，既能提供大量热水，又能提供一个温暖的实用空间；既能作为浴室使用，又能作为温室使用，还能为相邻房间提供采暖热源，适合于家庭、宾馆、旅社及其它团体使用，可谓造型美、价格廉、无污染、保安全、洗浴采暖都方便。
权利要求
1.太阳浴室兼采暖阳台，由门、窗、墙壁、空气整流板、内热式抗冻高效集热器组成，其特征是a.主集热器、副透光板、保温门、窗、墙壁及上下底围成一个封闭的空间；副透光板、副集热器、浴室左右墙壁围成一个上下开口的空间；副集热器、主集热器、空气整流板、门、窗及浴室上下底围成一个封闭的空间；浴室壁、建筑物墙壁、侧门、前后窗、部分主集热器及上下底围成一个封闭的空间。b.槽将透明塑料双层(或多层)中空多隔板结构的透光板、透明塑料双层中空多隔板结构的集热板、保温板、四周保温材料固定在一起构成主集热器；透光板朝太阳的一面涂有防紫外线材料；集热板朝保温板一面涂黑或用黑色塑料制成；当集热板用金属材料制做时，其朝透光板的一面涂黑；集热板亦可用全黑色塑料制成。槽将用金属材料或黑色塑料制成的双层中空多隔板结构的集热板和保温板固定在一起构成副集热器，副集热板朝透光板的一面为黑色。c.主、副集热板的上水平集管均与水箱的一端相连通；主、副集热板的下水平集管均与水箱的另一端相连通，隔离阀一端与淋浴器相连通，另一端分别与增温阀、热水阀及冷水阀相连通，增温阀的另一端与副集热板的下水平集管相连通，热水阀与连接主集热器下水平集管的管子上端相连通，冷水阀的另一端与自来水相连通，增温水嘴与副集热板下水平集管相连通。
2.根据权利要求1所述的太阳浴室兼采暖阳台，其特征是集热板为双层中空结构，其双层板之间的多个隔板将这两层板连在一起，相邻两隔板与集热板的两个面构成一个个与上下水平集管相连通的方形通道。塑料集热板朝透光板那个面上涂有透明的防紫外线材料。
3.根据权利要求1所述的太阳浴室兼采暖阳台，其特征是空气整流板下端与副集热板绞接在一起，上端左右两侧固定的插销，可以调节空气整流板与主集热器的相对位置。
4.根据权利要求1所述的太阳浴室兼采暖阳台，其特征是主集热器长度向左右超过本发明的左右壁，向前超过了副透光板和前窗，向前超出数值由用户所在地理纬度所决定。
5.根据权利要求1所述的太阳浴室兼采暖阳台，其特征是阳台部分超出了建筑物的前墙，超出的多少由用户所在的地理纬度决定。
6.根据权利要求1所述的太阳浴室兼采暖阳台，其特征是浴室壁、门、窗均由耐侯性好的保温板制成；在与太阳暖房相临的浴室壁上安装有一个侧门；另一壁的上方安装有小窗。
7.根据权利要求1所述的太阳浴室兼采暖阳台，其特征是保温水箱安装在浴室之内最高处。
全文摘要
太阳浴室兼采暖阳台,由门、窗、墙壁、空气整流板和内热式抗冻高效集热器围成两个独立的房间,不用任何辅助能源,解决了普通、高层、超高层建筑的房间采暖、采光、通风和生活热水供应问题,提供了与建筑本身溶为一体的全年用太阳能浴室和太阳能暖房,能24小时提供洗浴热水,又能同时提供温暖的洗浴空间,还能在无光照时用自身储存的热水使室温快速升高,并保持恒定,适合世界上温带、寒带及高寒地区使用。特点:造型美、价格廉、无污染、保安全、洗浴采暖都方便。
文档编号F24J2/04GK1369673SQ01103168
公开日2002年9月18日 申请日期2001年2月16日 优先权日2001年2月16日
发明者高翔, 王平 申请人:高翔