专利名称：塔式太阳能热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自然循环式太阳能热水器，尤其是一种全新结构的自然循环式太阳能热水器。
目前公知的较为先进的真空管太阳能热水器，其结构是贮热水箱必须安装于集热管的顶部，贮热水箱的容积都在100至200升之间，这样的结构导致热水器在生产和安装推广上存在如下一些缺点。
一是集热器是由十多至二十多根真空玻璃管组成，每根玻璃管都要与贮热水箱连通，其连通处都要求密封不漏水，这样使得集热管和贮热水箱的结构较为复杂，生产技术要求高，会大幅度增加太阳能热水器的生产成本。二是热水器的集热面积越大，集热管越多，贮热水箱的体积就越长，这样既不利于贮热水箱保温，又增加贮热水箱的制造材料和保温材料。三是贮热水箱安装于集热管顶部，会使热水器增加三分之一的无功高度，既不利于抗风，又不美观。四是贮热水箱安装于集热管顶部，使整台热水器显得头重脚轻，所以安装时就必须用多个螺栓将支架固定于屋面上，这样就必须在屋面上钻多个穿孔，不仅增加安装难度，还会破坏屋面甚至造成屋面漏水，既以有些地方以破坏建筑结构造成屋面漏水和影响美观等理由出台一些地方性政策限制太阳能热水器的推广。
为了克服以上这些缺点，本发明对自然循环式太阳能热水器的整体结构进行了革命性的改进，设计出了一种圆锥形结构的太阳能热水器，即《塔式太阳能热水器》，塔式太阳能热水器的结构是将集热真空管设置为一个圆锥形的双层真空透明罩，该罩的中心向上凸起，罩下的空间刚好用来设置贮热水箱，贮热水箱的形状与真空透明罩相吻合，其圆锥形的水箱体既是贮热水箱的外壳，又是吸收和利用太阳能来热水的热水层，而双层真空透明罩既能起到集热装置的透光隔热的作用，又是贮热水箱的保温隔热屈，这样设置使贮热水箱，真空透明罩都起到了双重功能，并使太阳能热水器的松散庞大体积变得小巧紧凑。另外，由于贮热水箱的形状是底部大而顶部小，圆锥形的外壳由四周向中心呈斜面状上伸，这样在热水器工作时，与圆锥形外壳相接触的水被加热后就沿斜面上升到贮热水箱的顶部，而顶部的冷水又下沉到水箱底部，就形成了自然循环，如此循环往复，直至贮热水箱的水被全部加热。
下面接合附图
和实施例，对本发明作进一步的描述。
附图是本发明的一种简易结构剖面示意图。
图中编号(1)圆锥形双层真空透明罩；(2)贮热水箱；(3)保温底托；(4)热水出水口；(5)冷水进水口；(6)辅助电加热管；(7)淋浴头；(8)冷水进水开关；(9)淋浴冷水开关；(10)自来水管。
在实施例中，圆锥形双层真空透明罩(1)，用玻璃或其它透明材料制成，其夹层内抽成真空，所以它有较高的光透射率和较好的隔热保温性能，太阳光透过二层罩壳进入到贮热水箱(2)的圆锥形外壳上，外壳(2)用高吸热导热材料制成并在外表面涂以黑色材料，使外壳(2)能最大限度的吸收太阳光能并使之转化成热能，热能再通过壳体的传导加热壳体内面的水，被加热的水随斜面状的壳体上升到圆锥形贮热水箱的顶部，而顶部的冷水又下沉到底部，就形成了冷热水的自然循环，水箱的水就会慢慢被加热。(3)是热水器的保温底托，由于贮热水箱的底部面积最大，水的温度也最低，其保温要求不高，加之圆锥形的贮热水箱的容积与采光面积之比过大，所以可将贮热水箱的底部制成如图示一样向上凸起，这就使底托(3)的厚度可达到100毫米以上，所以底托只需采用普通的塑料泡沫来制造，就可满足保温要求和降低成本。(4)是热水出水口，取用热水时只要打开冷水进水开关(8)、自来水就会从冷水进水口(5)，进入到贮热水箱内，用顶水法使热水水位上升而从热水出水口(4)再流经淋浴头(7)而流出供人使用，如水温过高则可打开淋浴冷水开关(9)，就可达到调节水温的作用。(6)是辅助电热加热管，其作用是增加热水器的全天候使用功能，电加热管的动作采用公知的速动式双金属片温控器来控制(该温控器图中未画出)。
以上实施例只是本发明的一种最简单的结构，如采用现有技术给热水器配以自动上水控制，设置液晶水位水温显示仪等，它就是一台最先进的太阳能热水器。
在制造贮热水箱和透明外罩时，其圆锥形倾角应在30度至40度之间，这样的角度，在一天的日照中，除早上九时以前和傍晚5时以后的阳光，只能照射到圆锥形采光表面积的一半外，其余时间整个圆锥形采光表面都能吸收到太阳光热，尤其在中午阳光直射时，整个采光面都能吸收到直射的太阳光，热效率非常高，而且圆锥形的结构使太阳能热水器的体积最小，采光面积达最大，如底部直径1.5米的热水器，其圆锥形采光面积可达3平方米。
根据以上附图和实施例可以看出，本发明除能克服真空管式太阳能热水器所有缺点外，还具有结构紧凑，体积小，主体部件能起到双重功能，外形美观，无风阻，不用安装固定等优点，在生产上由于主部件能起到双重作用，故能节约大量的生产材料，如生产锥形真空透明罩比真空集热管节约材料60％以上，生产贮热水箱节约50％材料和节约70％的保温材料，节约支架和集热器底板材料100％，生产锥形罩比生产真空管提高工效三倍，生产贮热水箱工效提高一倍以上，支架不需生产，所以塔式太阳能热水器的综合生产成本在真空管太阳能热水器的40％以下。另外由于塔式太阳能热水器不需安装固定，不破坏屋面，塔式结构具有装饰美化作用，真正解决了影响太阳能热水器推广的两大决定性因素，为太阳能热水器的迅速普及推广提供了技术保障。另外本发明占地面积小，一台采光面积3平方米的热水器占地4平方米，而一台采光面积2平方米的真空管热水器占地面积至少需8平方米，在城市居民楼推广，可增加用户一倍以上。
权利要求
1.一种自然循环式太阳能热水器，其特征在于集热装置为一个圆锥形的双层透明罩(1)；透明罩下面设置有圆锥形贮热水箱(2)。
2.如权利要求1所述的太阳能热水器的集热装置圆锥形双层透明罩，其特征在于双层透明罩(1)的中间抽成真空。
全文摘要
一种塔式太阳能热水器，其结构是集热器设置成圆锥形的夹层真空透明罩，罩下设置贮热水箱，其圆锥形的水箱体既是水箱外壳又是吸收和利用太阳能来热水的热水层，而真空透明罩既能起到集热装置的透光隔热作用，又是贮热水箱的保温层，在热水器工作时，与水箱外壳相接触的水被加热后就沿圆锥形的斜面上升到水箱顶部，而顶部的冷水又下沉到底部，就形成了冷热水的自然循环，这种热水器具有小巧紧凑、美观，造价低，不需要安装固定，不破坏屋面等优点。
文档编号F24J2/04GK1470818SQ0212666
公开日2004年1月28日 申请日期2002年7月25日 优先权日2002年7月25日
发明者朱梅林 申请人:朱梅林