专利名称：大热腔双倾角太阳能热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能利用领域，具体为一种能吸收太阳光热来加热生活等所需 热水的热水器。
背景技术：
目前已知在销售使用的家用太阳能热水器，有平板式和真空管式两种。其中的平 板式热水器的集热器，主要由铜铝复合板管构成，其通过施压的方式，将上下两层薄铝板压 合住若干间隔排列的铜管，成为翼形的板管结合一体化的形状，被晒热后的翼板部分将热 量传导给铜管，再经铜管传导给管内的待加热的水。该板管式集热器的进出水管是从左、右 两端插入其上部的水箱管口的，这样从进水管流进入集热器的下部的相对低温的水，再折 拐分流进诸铜管，通过日晒被加热后，需从诸根铜管的上端折拐90度的角度再流向连接水 箱的出水管，这种状况对在集热器中循环流动的水会产生较多紊流和阻力，致使已被加热 的、处于集热器上部的水在集热器中滞留时间增加，水中含蓄的热量会在上部板管周围散 失较多，从而影响集热效率。另对其中用的铜管(或其它金属管)来说，因其不具备弹性变 形的性质，因此在管中充满水时，在寒冷环境下会因水相变成冰时被胀裂，而不能适用于高 寒地区。前述中的真空管式太阳能热水器，其集热器部分由内、外两玻璃圆管套装组合而 成，内管将吸收到的光热传递给管内的水使其升温，外层管起采光保温作用。其对水的加热 形式和过程基本为在光照下，内管中的水被加热升温后将上升至管内的上部(对管的径 向而言)，再向上流进入水箱，水箱中沉集于其下部的、相对低温的水将从水箱流入吸热内 管的下部(对管的径向而言)，然后再流向管的底部，接着被不断加热后又从内管内的上部 向上流进入水箱，如此循环，使整个热水器系统内的水不断得到加热升温。上述真空管集热 器的不足之处是因集热管之间的间隔距离较大，实用采光面积约只有集热器整体占有采 光面积的50%，不能充分利用太阳的幅射能量，另在使用过程中在玻璃内管的下部会因积 垢等而堵塞，并不易清除，减少了管中水的循环流量，而导致集热效率降低，再就是耐寒冻 性能也欠佳，综合成本偏高。又见有专利号为“ZL01257046X”的专利，其介绍了一种“组合板式太阳能集热装 置”，该种集热器基本结构为用内有通孔的空心塑料板等做集热板，让需要加热的水流经 板内的通道孔，在阳光的照射下被加热，再向上流进水箱，另还可在该空心集热水板的上面 覆盖空心的塑料板等，作采光保温板，该板作用一是作采光，二是阻止下层集热水板中的热 量向空中散失。本结构集热器结构简单，成本也低，但其集热板上面因覆盖的空心板一般情 况下厚度有限，故其保温性能不高，也不适用于寒冷地区等。
发明内容为弥补现有平板式太阳能热水器防冻性能差，真空管式太阳能热水器有效采光面 积小和综合成本较高的不足，以及上述组合板式太阳能集热装置保温性能较差的不足，本实用新型提供一种新的技术方案。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是将集热器部分制做成一个大扁 盒形的全空心、整体式的空腔体(即为一个大的加热空腔体)，扁盒的上面板呈向下的凹陷 状，该凹陷面为一弧形面，在扁盒的上、下侧边(对应于置放集热扁盒体的采光保温箱的安 放位置而言)连接进出水管，其中水箱与集热扁盒上侧边相连接的为出水管，其上端在倾 斜水箱内的上顶部位置，下端在集热扁盒内的上顶部位置，所形成的管道向水箱输送经加 热后的温度相对较高一些的水；水箱与集热扁盒下侧边相连接的为进水管，其上端在倾斜 水箱内的下底部位置，其下端在集热扁盒内的下底部位置，所形成的管道向集热扁盒内输 送温度相对低一些的待加热的水。本太阳能热水器的安装方式为在将水箱和与之相固定的采光保温箱整体向后取 一定倾角的同时，再将其向左(或向右)侧边倾斜一定的角度(如45度)。在上述的太阳能热水器的结构中，全空心的集热盒体可使盒腔内的水在被加热过 程中，没有了平板式和真空管式集热器中因集热管的结构给循环水造成的较大的流动阻 力，能顺畅地由下向上进入出水管，是利于提高集热效率的；呈凹陷状的上面板，比不凹陷 时增加了集热面积，也是有助于提高集热效率的；另凹陷的上面板在集热扁盒内的水由液 态渐变成固态冰的过程中，可产生较大程度的弹性变形而自动增加较多的容积，使扁盒体 不致被结冰胀破。另在将水箱向侧边倾斜安放后，可使得从集热扁盒最上端输出的相对高 温的热水易集存在倾斜水箱的上段，而水箱中相对低温的水易沉降于水箱的下段，这种相 对冷与热的水在水箱中的分布状态，使得从水箱下端进入到集热扁盒体内底部的是相对温 度最低的水，其热容最大，在吸热上升的过程中能更充分地吸收盒体传给的太阳光热，故是 有利于提高集热效率的。本实用新型的有益效果是与现有的平板式和真空管式太阳能热水器相比，其结 构更加简单可靠，用材及生产等综合成本可降低较多，而集热效率却仍会较高，另其防冻、 防堵等性能将大大提高，适用性更强。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图1是本实用新型的正面视图。图2是本实用新型的右侧面视图。图3是本实用新型的集热扁盒的结构视图。图4是本实用新型的外观立体图。图中1.水箱，2.出水管，3.上面板，4.下盒体，5.保温箱外壳，6.保温材料，7.进水管。图1所示的视图是在采光保温箱未盖装采光保温盖板情形下的视图；水箱部分是 以简化示意性画法表示的，而所述的出水管和进水管是对集热扁盒而言的。图中的箭头表 示热水器中循环水流的基本流动方向。
具体实施方式
如图1和图3中所示的集热器部分中的出水管(2)、进水管(7)以及上面板⑶和 下盒体(4)，均可用耐腐蚀的符合卫生标准的金属材料加工制成，其中用于制做上面板(3) 和下盒体(4)的板材选用厚度小的薄板(如厚度< 0. 5毫米)，用液压成型后再用滚焊或其它焊接方法，将上面板(3)和下盒体(4)组装成整体。 出水管(2)和进水管(7)可用手工 焊接的方法将其与集热扁盒体焊联接。水箱和采光保温箱体的结构与现有的平板式太阳能 热水器的相同，所用材料也一样。本热水器的支撑架部分的材料和制做方法与现有的平板 式热水器相同，只是其结构需做成能使本热水器既向后边倾斜、又向侧边倾斜的。 本集热器的集热扁盒也可做成矩形的，在此种形式下进、出水孔应开在矩形盒的 紧靠上、下对角的位置处。
权利要求大热腔双倾角太阳能热水器，主要由水箱(1)和集热器部分构成，集热器部分包括有集热扁盒及与之相连接的进出水管，其特征是用于集热的扁盒是一个全空心、整体式的空腔体，它的上面板(3)是呈凹陷状的弧面，水箱(1)和与之相固定为整体的采光保温箱，在向后边倾斜一定角度的同时，又再向侧边倾斜一定的角度。
2.根据权利要求1所述的大热腔双倾角太阳能热水器，其特征是与水箱(1)和集热 扁盒相连接的出水管(2)，其上端在倾斜水箱(1)内的上顶部位置，下端在集热扁盒内的上 顶部位置。
3.根据权利要求1所述的大热腔双倾角太阳能热水器，其特征是与水箱(1)和集热 扁盒相连接的进水管(7)，其上端在倾斜水箱(1)内的下底部位置，其下端在集热扁盒内的 下底部位置。
专利摘要大热腔双倾角太阳能热水器。它是将集热器部分制做成一个大扁盒形的空心腔体，扁盒的上面板形状是向下凹陷的弧面，在扁盒的上、下侧边连接进出水管，所形成的上边的管道向水箱输送经加热后的水，下边的管道侧向集热扁盒内底部输送待加热的水。在安放位置方面，将水箱和采光保温箱整体向后取一定倾角的同时，再将其向左(或向右)侧边倾斜一定的角度。采用以上结构和安放方式后，可在集热器结构更为简单的情况下，集热效率仍会较高，且有更好的防冻性能。
文档编号F24J2/04GK201611175SQ200920242438
公开日2010年10月20日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者黄世明 申请人:黄世明