专利名称：悬浮式磁控太阳能增温器的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能应用领域中的一种悬浮式磁控太阳能增温器。
背景技术：
近20年来，太阳能应用在世界各国发展很快，开发使用太阳能已成为节能 降排的主要途径。在此领域中，尤以太阳能热水器发展特别迅猛，特别是我国. 己成为世界上太阳能热水器产能第一大国，仅品牌就有5000多个，年产能在5
万台以上的企业就有30多家，但真正达到国家环保要求的"环保型家用热水器" 到目前为止仅有21家。
国家规定的环保型家用热水器最关键的一条标准就是不论冬天夏天，在
不阴天，不下雨并有一定日照强度的"标准状态"下，太阳能热水器热水箱里
水温不得低于45。C。这就明确指出，冬天也必须达到45。C。实际情况并非如此 在我国北方地区的冬季，即使有了一定日照强度的非常好的天气，能当天上水， 当天升温到45。C的，也只有很少品牌的热水器能达到，其主要原因是综合热效 率低。
要提高综合热效率，必须要解决两方面问题， 一是提高集热器的吸收太阳 能的吸热效率，二是降低太阳能热水器的热损失，目前，人们对提高集热器的 吸热效率比较重视，但对热水器的热损失这一要害却几乎无人问津，太阳能热 水器的热损失主要集中在水箱上，由于传统的工艺结构及人们思维的惯性造成 的思维僵化，设计僵化，使所有品牌的热水器的水箱几乎是一模一样；水箱上 面都有一个O20inm左右的孔与外界大气贯通，还有一个传感器孔也与大气贯通， 恰恰是这两个孔将相当一部分热能随着水蒸汽跑掉了 ，造成了热水器白天升温 慢，夜间降温快的状况。
这个缺欠在我国北方地区的冬季就显得更为突出，本发明人居住地为辽宁 鞍山(方位为东经123。，北纬41° )，即使是阳光特别充足的标准状态下，太 阳能热水器每天升温在10度'C左右，而在外界温度为0"C以下的夜间，热水器 就快速降温，经过一夜降温幅度均超过10°C，现举某一品牌的一台300升热水
器为例来说明此问题，2007年10月17日，鞍山地区，天气晴，阳光特别充足， 气温25。C左右，太阳能热水器的水温由早晨59。C上升到晚上79。C，到了晚上， 天气骤然降温至0'C以下，18日早晨，热水器的温度已经降至57。C，降温幅度 达22。C，这一天并不是冬季。
那么为什么太阳能热水器的水箱都留下一个与大气贯通的一个孔呢？这是 由两个原因决定的， 一是由于集热器将热能传导给水箱中水之后，使水的内能 增加，体积膨胀，并有一部分水蒸气溢出，使热水箱内压力增加，如果没有这 个与大气贯通的孔，随着水温的升高，压力的增加就会使水箱爆裂；二是如果 没有这个孔，当水箱内水温降低或在水箱排水时造成箱内水体积的减少，使热 水箱内产生了负压，当这个负压达到一定值时，大气压就会将水箱压瘪，正是 由于这两个原因使人们对这个孔造成的热损失的认可，认为这种热损失是无法 避免的，是一种必然。通过理论计算和实验测定，这个孔造成的对流热损失占 太阳能热水器热损失的40—50%。因此，研制一种悬浮式磁控太阳能增温器一直 是国内国外急待解决的新课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种构思新颖科学、为降低太阳能热水器的与大气对 流造成的热损失、必须在保证水箱升温时不爆裂、降温和排水时不被压瘪的前 提下、尽量达到升温快、不降温的效果的悬浮式磁控太阳能增温器。
本发明的目的是这样实现的悬浮式磁控太阳能增温器的工作原理是，现 将一根内部装有一个圆柱磁铁的塑料管，垂直立在空间中，外面再套上一个质 量适中的铁环，使得铁环被束缚在圆柱磁铁磁力线最密的部位，即此时，这只 铁环会悬浮于圆柱磁铁的中部，当铁环上下表面所承受的压力之差发生变化时， 铁环将改变其悬浮的位置，太阳能增温器就是利用这个铁环作为测量水箱内部 及外部压力的元件，并根据水箱内外的压力差，重新调整其悬浮的平衡位置， 使得热水器既能保证水箱可在安全气压下正常工作，又能避免原有热水器为保 持水箱内外气压平衡而常开排气孔所造成的水箱热量损失，进而提高了热水器 的增温和保温效果，当然，将塑料管内的圆柱形磁铁变为铁磁材料，而把套在
外面的铁磁材料用环形磁铁替代，其工作原理和功能是完全相同的，悬浮式磁 控太阳能增温器就是根据这一原理而设计的；悬浮式磁控太阳能增温器的工作 原理所制造的装置由透明型罩、压力帽、塑料紧固螺丝、塑料阀体、磁性悬浮 阀、悬浮阀中磁性环、环形磁铁、密封盖、保温塑料罩、聚氨脂泡沫、塑料气 体交换管组成，所说的结构是，将环形磁铁固定在塑料气体交换管内，在其外 面套上含有悬浮阀中磁性环的磁性悬浮阀及密封盖，再套上塑料阀体并将塑料 紧固螺丝调整紧固，盖上压力帽，再装入带有聚氨脂泡沫的保温塑料罩内，再 盖上透明型罩；悬浮式磁控太阳能增温器的工作原理所制造的另一种装置由透 明塑料罩、钕铁硼强磁极、磁体座盖、磁性材料悬浮阀、阀体座、保温罩、聚 氨脂泡沫、气体交换管组成，所说的结构是，将气体交换管插入阀体座内固牢， 将磁性材料悬浮阀放入阀体座内，再盖上带有钕铁硼强磁极的磁体座盖，用胶 黏剂粘合在阀体座上，再放入带有聚氨脂泡沫的保温罩内，再盖上透明塑料罩。
本发明的要点在于它的工作原理及结构。其工作原理是，现将一根内部装 有一个圆柱磁铁的塑料管，垂直立在空间中，外面再套上一个质量适中的铁环， 使得铁环被束缚在圆柱磁铁磁力线最密的部位，即此时，这只铁环会悬浮于圆 柱磁铁的中部，当铁环上下表面所承受的压力之差发生变化时，铁环将改变其 悬浮的位置，太阳能增温器就是利用这个铁环作为测量水箱内部及外部压力的 元件，并根据水箱内外的压力差，重新调整其悬浮的平衡位置，使得热水器既 能保证水箱可在安全气压下正常工作，又能避免原有热水器为保持水箱内外气 压平衡而常开排气孔所造成的水箱热量损失，进而提高了热水器的增温和保温 效果，当然，将塑料管内的圆柱形磁铁变为铁磁材料，而把套在外面的铁磁材 料用环形磁铁替代，其工作原理和功能是完全相同的，悬浮式磁控太阳能增温 器就是根据这一原理而设计的；
悬浮式磁控太阳能增温器与现有技术相比，具有构思新颖科学，为降低太 阳能热水器的与大气对流造成的热损失、必须在保证水箱升温时不爆裂、降温 和排水时不被压瘪的前提下、尽量达到升温快、不降温的效果等优点，将广泛 地应用于太阳能应用领域中。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
图1是本发明实施例一的结构示意图。
图2是本发明实施例二的结构示意图。
具体实施例方式
参照附图，悬浮式磁控太阳能增温器，工作原理是，现将一根内部装有一 个圆柱磁铁的塑料管，垂直立在空间中，外面再套上一个质量适中的铁环，使 得铁环被束缚在圆柱磁铁磁力线最密的部位，即此时，这只铁环会悬浮于圆柱 磁铁的中部，当铁环上下表面所承受的压力之差发生变化时，铁环将改变其悬 浮的位置，太阳能增温器就是利用这个铁环作为测量水箱内部及外部压力的元 件，并根据水箱内外的压力差，重新调整其悬浮的平衡位置，使得热水器既能 保证水箱可在安全气压下正常工作，又能避免原有热水器为保持水箱内外气压 平衡而常开排气孔所造成的水箱热量损失，进而提高了热水器的增温和保温效 果，当然，将塑料管内的圆柱形磁铁变为铁磁材料，而把套在外面的铁磁材料 用环形磁铁替代，其工作原理和功能是完全相同的，悬浮式磁控太阳能增温器 就是根据这一原理而设计的。
实施例一，悬浮式磁控太阳能增温器的工作原理所制造的装置由透明型罩
1、压力帽2、塑料紧周螺丝3、塑料阀体4、磁性悬浮阀5、，悬浮阔中磁性环6、 环形磁铁7、密封盖8、保温塑料罩9、聚氨脂泡沫10、塑料气体交换管11组 成，所说的结构是，将环形磁铁7固定在塑料气体交换管11内，在其外面套上 含有悬浮阀中磁性环6的磁性悬浮阀5及密封盖8，再套上塑料阀体4并将塑料 紧固螺丝3调整紧固，盖上压力帽2，再装入带有聚氨脂泡沫10的保温塑料罩 9内，再盖上透明型罩l。
实施例二，悬浮式磁控太阳能增温器的工作原理所制造的另一种装置由透 明塑料罩12、钕铁硼强磁极13、磁体座盖14、磁性材料悬浮阀15、阀体座16、 保温罩17、聚氨脂泡沫18、气体交换管19组成，所说的结构是，将气体交换 管19插入阀体座16内固牢，将磁性材料悬浮阀15放入阀体座16内，再盖上 带有钕铁硼强磁极13的磁体座盖14，用胶黏剂粘合在阀体座16上，再放入带 有聚氨脂泡沫18的保温罩17内，再盖上透明塑料罩12。
权利要求
1、一种悬浮式磁控太阳能增温器，其特征在于工作原理是，现将一根内部装有一个圆柱磁铁的塑料管，垂直立在空间中，外面再套上一个质量适中的铁环，使得铁环被束缚在圆柱磁铁磁力线最密的部位，即此时，这只铁环会悬浮于圆柱磁铁的中部，当铁环上下表面所承受的压力之差发生变化时，铁环将改变其悬浮的位置，太阳能增温器就是利用这个铁环作为测量水箱内部及外部压力的元件，并根据水箱内外的压力差，重新调整其悬浮的平衡位置，使得热水器既能保证水箱可在安全气压下正常工作，又能避免原有热水器为保持水箱内外气压平衡而常开排气孔所造成的水箱热量损失，进而提高了热水器的增温和保温效果，当然，将塑料管内的圆柱形磁铁变为铁磁材料，而把套在外面的铁磁材料用环形磁铁替代，其工作原理和功能是完全相同的，悬浮式磁控太阳能增温器就是根据这一原理而设计的。
2、 如权利要求1所述的悬浮式磁控太阳能增温器的工作原理所制造的装更 由透明型罩、压力帽、塑料紧固螺丝、塑料阀体、磁性悬浮阀、悬浮阀中磁性 环、环形磁铁、密封盖、保温塑料罩、聚氨脂泡沫、塑料气体交换管组成，其 特征在于所说的结构是，将环形磁铁固定在塑料气体交换管内，在其外面套 上含有悬浮阀中磁性环的磁性悬浮阀及密封盖，再套上塑料阀体并将塑料紧固 螺丝调整紧固，盖上压力帽，再装入带有聚氨脂泡沬的保温塑料罩内，再盖上 透明型罩。
3、 如权利要求1所述的悬浮式磁控太阳能增温器的工作原理所制造的另一 种装置由透明塑料罩、钕铁硼强磁极、磁体座盖、磁性材料悬浮阀、阀体座、 保温罩、聚氨脂泡沫、气体交换管组成，其特征在于所说的结构是，将气体 交换管插入阀体座内固牢，将磁性材料悬浮阀放入阀体座内，再盖上带有钕铁 硼强磁极的磁体座盖，用胶黏剂粘合在阀体座上，再放入带有聚氨脂泡沬的保 温罩内，再盖上透明塑料罩。
全文摘要
一种应用于太阳能应用领域中的悬浮式磁控太阳能增温器，工作原理是，现将一根内部装有一个圆柱磁铁的塑料管，垂直立在空间中，外面再套上一个质量适中的铁环，使得铁环被束缚在圆柱磁铁磁力线最密的部位，即此时，这只铁环会悬浮于圆柱磁铁的中部，当铁环上下表面所承受的压力之差发生变化时，铁环将改变其悬浮的位置，太阳能增温器就是利用这个铁环作为测量水箱内部及外部压力的元件，并根据水箱内外的压力差，重新调整其悬浮的平衡位置，使得热水器既能保证水箱可在安全气压下正常工作，又能避免原有热水器为保持水箱内外气压平衡而常开排气孔所造成的水箱热量损失，进而提高了热水器的增温和保温效果。该装置构思新颖科学、为降低太阳能热水器的与大气对流造成的热损失、尽量达到升温快、不降温的效果。
文档编号F16K17/00GK101201126SQ200710158500
公开日2008年6月18日 申请日期2007年11月26日 优先权日2007年11月26日
发明者高昌德 申请人:高昌德