专利名称：金属蒸发分体式太阳能热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能热水器，特别是涉及一种利用金属作为吸 热翅，从阳光中吸收热能传送给水的金属蒸发分体式太阳能热水器。 属于太阳能热水器技术领域。
背景技术：
太阳能是非常重要的可利用的再生能源，储藏量大，可谓用之不 尽，取之不竭，因使用中不产生污染，又称之为绿色能源，因此，全 世界都十分重视对太阳能的开发利用，不少国家已明文规定，不考虑 太阳能利用的新建筑物一律不让建。
目前对太阳能的利用有两种方式， 一是利用太阳能发电，即太阳 能电池，二是利用太阳能供热，即太阳能热水器。据统计， 一个家庭
全年消耗的能源有40—50%是用于供热，所以推广太阳能热水器的使 用可大量节省能源，减少污染。目前，国内外普遍使用的太阳能热水 器基本上都是以真空玻璃管作集热器，虽有许多优点，但也存在缺点， 如使用的及时性不强，需要较长时间的光照才能将水加热，安装不便， 易损坏，使用寿命短，安装地点受限制，只能用于屋顶安装，对于现 在多以高层楼房为居住方式的家庭来说，只能是靠楼顶的住户可以使 用太阳能热水器，其它楼层就很难安装使用了，不利于普及。近年来， 不少专家致力于研究水箱与真空管集热器分离。例如，专利号为 200310105419.5、名称为"承压双能源分体式太阳能热水器"，它是 用两根导热介质循环管将分开的水箱与真空管集热器连接起来，达到 分体的目的；又如专利号为ZL99217346.9、名称为"分体式太阳能 热水器"，它是用两个导管和一个循环泵，将分开的水箱与真空管集 热器连接起来，靠泵进行热循环，达到分体的目的，但噪音大且耗电
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种利用金属作 为吸热翅，从阳光中吸收热能传送给水，并且将加热的水送到专门的 热水存储器的金属蒸发分体式太阳能热水器。
本发明的金属蒸发分体式太阳能热水器是通过以下技术方案实 现的
本发明的一种金属蒸发分体式太阳能热水器，包括集热器及通过 集热器热水出管相连接的存水箱，所述集热器的外壳为模压而成的整 体结构，所述外壳的前侧为具有双层结构的透明外盖，所述透明外盖 与外壳前侧密封连接，所述外壳内设置金属蒸发器，所述金属蒸发器 为金属吸热翅以焊接方式与金属储水管连接而成。外壳材质为硅酸铝 保温板、聚胺脂发泡板或聚苯乙稀发泡板，这些材料通过模压而成整 体结构，彻底克服了因密封不好带来的不良后果，而且这类材质具有 极强的隔热效果，外壳的厚度一般为25—35cm为宜，透明外盖为双 层结构，采用玻塑板与强化玻璃板通过四周的密封圈连接，透明外盖 与外壳通过密封垫密封连接，既保证了透明外盖的透光性，又保证了 集热器内部的热量不会泄露出来，生产时，事先将金属蒸发器安装在 外壳内，然后再将透明外盖盖上并密封好。金属蒸发器是采用金属做 成的网状结构通过焊接方式或套挤方式与金属储水管多点连接，保证 金属吸热翅与金属储水管充分接触，使得金属吸热翅从太阳中吸收的 热量尽可能多地通过金属储水管传给金属储水管中的水，使水变热。
而且所述金属储水管上设控制阀及温控开关组，温控开关组由多 个温控开关及一个多位波段旋钮组成，优选方式为6个温控开关、6 位波段旋钮，每个温控开关控制不同的设定温度值，当水的温度达到 设定值时，与设定温度值相对应的那个温控开关即闭合而且所述存水 箱上部设有水位自动控制器，水位自动控制器由浮动电磁控制器及其 附件组成，当存水箱内的热水不满时，浮动电磁控制器由于自身的重 力，下滑至当时的水的平面上，使得其内部的线路接通，从而也使控 制阀接通，控制阀的电流接通，此时金属储水管的热水就流入存水箱， 当储水箱里的水满了时，浮动电磁控制器由于水的浮力而上浮到水位
自动控制器的上端，从而使水位自动控制器的内部电路断开，控制器 也不通电，温控开关组中的预先设定水温值的与波段旋钮设定的相一 致的那个温控开关也断开，从而金属储水管里的热水就不会流入存水 箱里，既实现对存水箱中的水位控制，又实现了自动供水的目的。
而且所述存水箱还设有水位传感器(市场有售)，水位传感器用 于将存水箱里的水的高度通过信号线传送给控制器并直观地显示在 控制箱上的显示屏上。
而且所述存水箱底部设有电加热系统，电加热系统为现有技术中 很普遍的加热设置，当由于天气的原因，集热器无法通过吸收太阳能 而使金属储水管中的水加热时，可使用电加热系统对存水箱的水加 热，电加热系统作为备用装置。
而且所述存水箱下部右侧设用于洗澡等的存水箱热水出管、下部 左侧也设存水箱冷水进管，当需要向存水箱加冷水时，通过此存水箱 冷水进管加水。
而且所述存水箱热水出管上设置自锁装置，自锁装置由舌簧传感 器、切换器等元件组成，用户需要使用存水箱内的热水时，只要打开 喷头的阀门，热水开始向外流的瞬间，由于水的作用使得舌簧传感器 工作，给切换器一个信号，切换器工作，使常闭开关断开，总电源就 不能通过切换器进入控制系统，因此，控制系统的电源被切断，达到 安全使用的目的。
而且恒温发热器通过设置在控制箱内的防冻控制系统实现对集 热器中金属储水管中的水进行控制，通过恒温发热器发热，使得金属 储水管里的水不会上冻，也会自动将金属储水管里的水向存水箱里排
空，避免冻坏集热器中的部件，另外，A、 B、 C、 D四个位置开关还 可通过手动控制其中的阀，也能将金属储水管里的水放干净而不至于 被冻坏。
而且所述温控开关组、水位自动控制器、水位传感器、自锁装置、 恒温发热器均通过信号线与控制箱连接，控制箱内的波段旋钮与温控 开关组对应连接，通过波段旋钮设定温度值，当金属储水管里的达到 设定温度值时，温控开关组中与波段旋钮相对应的那个温控开关就接
通，同时控制阀也接通，此时如果存水箱里的水不满时，水位自动控 制器上的浮动电磁控制器就会下降，使得其内部的电路接通，此时金 属储水管中按照设定温度的水就会流入存水箱中，当存水箱中一次不 能流满时，等到金属储水管中下一次加热后的水按照同样的道理又会 流入存水箱中，直到流满为止，集热器冷水进管是常开的，只要金属 储水管中热水流入存水箱而压力降低时，冷水又会自动流入金属储水 管中，因而实现了自动加热，自动放水，自动上水的目的。存水箱一 般放在室内，具有良好的保温性能。防冻控制系统、波段旋钮、总电 源开关、均设置在控制箱内。
本发明的金属蒸发分体式太阳能热水器相对于现有技术具有如 下优点
1、 本发明的金属蒸发分体式太阳能热水器的蒸发器采用金属作 为吸热翅，将阳光的热能传送给水，这种方式吸收热量多、吸收热量 快，提高了对水的加热速度，也充分利用了太阳能。
2、 本发明的金属蒸发分体式太阳能热水器的蒸发器与热水存储 器采取分离式，热水存储器专门存储从蒸发器输送过来的热水，当需 要使用热水时，可随时提供。
3、 本发明的金属蒸发分体式太阳能热水器的水位控制器，具有 重量轻，体积小，价格低，性能稳定，能够实现上水、停水、补水的 自动化。
4、 本发明的金属蒸发分体式太阳能热水器采用了光电互相切换
使用，当遇有长时间无阳光，集热器无法对水加热时，可启用热水存 储器的电加热功能，当天气晴朗时，热水存储器只作为热水的存储用， 因而使用方便。
5、 本发明的金属蒸发分体式太阳能热水器为壁挂式，因而对居 住于任何楼层的住户均可使用，安装方便，结构简单，无噪音，成本 低廉。
图1为本发明的金属蒸发分体式太阳能热水器结构示意图-，
图2为本发明的金属蒸发分体式太阳能热水器电路连接图； 图3为本发明的金属蒸发分体式太阳能热水器金属蒸发器平面图。 其中l集热器，2存水箱，3金属蒸发器，4外壳，5透明外盖，6， 金属吸热翅，7金属储水管，8温控开关组，9金属蒸发器冷水上水管， 10集热器热水出管，11水位自动控制器，12水位传感器，13电加热系 统，14自锁装置，15存水箱冷水进管，16存水箱热水出管，17恒温发 热器，18控制箱，19波段旋钮，20显示屏，21控制阀，22防冻控制系 统。
具体实施例方式
为了使本领域的一般技术人员能够清楚理解本发明的技术方案， 现结合附图对本发明作进一步说明
本发明的一种金属蒸发分体式太阳能热水器，如图1包括集热器 1及通过集热器热水出管10相连接的存水箱2，集热器1的外壳4为 模压而成的整体结构，外壳4的前侧为具有双层结构的透明外盖5， 透明外盖5与外壳4前侧密封连接，外壳4内设置金属蒸发器3，金 属蒸发器3为金属吸热翅6以焊接方式与金属储水管7连接而成。
进一步地金属储水管7上设有控制阀21及温控开关组8，如图1、 图2所示。
进一步地存水箱2上部设有水位自动控制器11 ，如图1 、如图2 所示。
进一步地存水箱2还设有水位传感器12，通过水位传感器能够 掌握存水箱2中水的数量，如图l、图2所示。
进一步地存水箱2底部设有电加热系统13，当遇到较长时间的 阴雨天气而集热器1无法对金属储水管7中的水加热时，可以通过设 置在存水箱2底部的电加热系统13对存水箱2中的水进行加热，如 图l、图2所示。
进一步地存水箱2下部右侧设存水箱热水出管16、下部左侧设 存水箱冷水进管15，当不需要使用集热器1对水加热或因天气不好 而集热器1不能对金属储水管7里水加热时，可直接通过存水箱2冷 水进管向存水箱2放水，通过电加热系统13对水加热，达到使用热 水的目的，如图1所示。
进一步地存水箱热水出管16上设置自锁装置14，如图1所示。 本发明还设有防冻装置，防冻装置由设置在金属储水管7上的恒 温发热器17及设置在控制箱18内的防冻控制系统22组成。
实施例采用硅酸铝保温板、聚胺脂发泡板、聚苯乙稀发泡板之 一的材料通过模压成型外壳4，外壳4的前侧为敞开的，其它位置全 是通过模压成型，外壳4可以模压成多种形状，可以是长方形、正方 形、或其它形状，透明外盖5根据外壳4的形状而定，透明外盖5为 玻塑板或强化玻璃板制做而成，为双层结构，具有很好的保温性能， 金属储水管7、金属吸热翅6均采用吸热性极好的金属如铜、铝等， 金属储水管7与金属吸热翅6通过焊接或套挤或挤塑的方式连接在一 起，金属吸热翅6为网状结构，金属吸热翅6与金属储水管7通过以 上的任意一种方式连接在一起，相互之间具有充分的接触点。将通过 以上任意方式连接起来的金属蒸发器3通过螺栓或其它坚固件与外 壳4连接连接，将温控开关组8安装在储水管的上，将控制阀21、 恒温发热器17也安装在金属储水管7上，然后将透明外盖5通过密 封垫与外壳4密封连接，就形成了集热器1。集热器1 一般通过挂件 固定在室外的墙壁上，最好是向阳的墙壁上，将集热器热水出管10 通过墙壁的一个孔引到室内，如卫生间。集热器l通过集热器热水管 10与设置在卫生间的存水箱2连接起来，存水箱2为具有保温功能 的设备，控制箱18也设置在室内，以方便使用时调节波段旋钮和观 察水位显示。
首先通过集热器冷水进管9将金属储水管7里放满冷水，阳光通 过透明外盖5照射在金属吸热翅6上，金属吸热翅6具有良好的吸热 功能，并将吸收的热能传导给金属储水管7，给金属储水管7里的水 加热。此时可设定温度，假定将波段旋钮19第一至第六档的水温定 为50度、55度、60度、65度、70度、80度，当波段旋钮19置于 第一档时，与该档相连接的那个温控开关与第一档连通，当水温达到 50度时，与波段旋钮19第一档相连接的那个温控开关接通，如果存
水箱2里的水很少时，水位自动控制器11下端的浮动电磁控制器就 依靠自身重量而下降到当时水面，此时可使水位自动控制器11内部 的电路接通，同时也使控制阀21接通，此时，按照设定温度的水就 会通过集热器热水出管10流入存水箱2，当金属储水管7中的水流 完，而存水箱2中水还不满时，金属蒸发器冷水上水管9就会自动向 金属储水管7中加冷水，此时，由于新加的是冷水，因而，此时的水 温不能使该档位的温控开关接通，所以此时没有水向存水箱2中流 入，当水温达到设定温度时即当时设定为50度，此时的温控开关接 通，按照前述的道理，加热至50度的水再一次地流入存水箱2中， 直到存水箱2中该温度的水加满，当存水箱2中水加满后，浮动电磁 控制器自动上浮，使得水位自动控制器ll内部电路断开，从而使控 制阀21断开，此时即使金属储水管7中有热水也不会流入存水箱2 中。当需要其它水温时按照前述同样原理即能获得加热至需要温度的 热水。
水位传感器12能够通过控制箱18上的LED显示屏20显示存水 箱2中的水的多少。用户能够通过显示屏20直观地看到存水箱2中 水多少。
当由于较长时间天气为阴雨天而集热器1无法对水加热时，可以 通过存水箱冷水进管15向存水箱2加水，存水箱2的电加热系统13 对水进行加热，同样可以达到对水加热的目的，因而，本发明可以实 现"光、电"两用。
存水箱热水出管16上设置自锁装置14，自锁装置14由舌簧传 感器W、切换器J等元件组成，用户需要使用存水箱2内的热水时， 只要打开喷头的阀门，热水开始向外流的瞬间，由于水的作用使得舌 簧传感器W工作，给切换器J一个信号，切换器J工作，使常闭开关 断开，总电源K就不能通过切换器J进入控制箱18，因此，控制箱 18的电源被切断，达到安全使用的目的。
恒温发热器17通过设置在控制箱18内的防冻控制系统22实现 对集热器1中金属储水管7中的水进行控制，通过恒温发热器17发 热，使得金属储水管7里的水不会上冻，也会自动将金属储水管7里
的水向存水箱2里排空，避免冻坏集热器l中的部件，另外，A、 B、 C、 D四个位置开关还可通过手动控制其中的阀，也能将金属储水管 里的水放干净而不至于被冻坏。
权利要求
1、一种金属蒸发分体式太阳能热水器，包括集热器(1)及通过集热器热水出管(10)相连接的存水箱(2)，其特征在于，所述集热器(1)的外壳(4)为模压而成的整体结构，所述外壳(4)的前侧为具有双层结构的透明外盖(5)，所述透明外盖(5)与外壳(4)前侧密封连接，所述外壳(4)内设置金属蒸发器(3)，所述金属蒸发器(3)为金属吸热翅(6)以焊接方式与金属储水管(7)连接而成。
2、 根据权利要求1所述的金属蒸发分体式太阳能热水器，其特 征在于，所述金属储水管(7)上设控制阀(21)及温控开关组(8)。
3、 根据权利要求1所述的金属蒸发分体式太阳能热水器，其特 征在于，所述存水箱(2)上部设有水位自动控制器(11)。
4、 根据权利要求1所述的金属蒸发分体式太阳能热水器，其特 征在于，所述存水箱(2)还设有水位传感器(12)。
5、 根据权利要求1所述的金属蒸发分体式太阳能热水器，其特 征在于，所述存水箱(2)底部设有电加热系统(13)。
6、 根据权利要求1所述的金属蒸发分体式太阳能热水器，其特 征在于，所述存水箱(2)下部右侧设存水箱热水出管(16)、下部左 侧设存水箱冷水进管(15)。
7、 根据权利要求6所述的金属蒸发分体式太阳能热水器，其特 征在于，所述存水箱热水出管(16)上设置自锁装置(14)。
8、 根据权利要求1所述的金属蒸发分体式太阳能热水器，其特 征在于，所述金属储水管上还设恒温发热器(17)。
9、 根据权利要求1所述的金属蒸发分体式太阳能热水器，其特 征在于，所述温控开关组(8)、水位自动控制器(11)、水位传感器(12)、自锁装置(14)、恒温发热器(17)均通过信号线与控制箱(18) 连接。
全文摘要
一种金属蒸发分体式太阳能热水器，包括集热器及通过集热器热水出管相连接的存水箱，集热器的外壳为模压而成的整体结构，外壳的前侧为具有双层结构的透明外盖，透明外盖与外壳前侧密封连接，外壳内设置金属蒸发器，金属蒸发器为金属吸热翅以焊接方式与金属储水管连接而成，金属储水管上设温控开关组，存水箱上部设水位自动控制器，存水箱还设水位传感器，存水箱底部设电加热系统，存水箱下部右侧设存水箱热水出管、左侧设存水箱冷水进管，存水箱热水出管上设自锁装置。本发明通过太阳照射金属吸热翅并对金属储水管里的水加热，加热后的水流进存水箱中，供用户使用。本发明的加热效果好，结构简单，价格便宜，安装方便。
文档编号F24J2/00GK101354195SQ20081022263
公开日2009年1月28日 申请日期2008年9月19日 优先权日2008年9月19日
发明者孙秀玲, 王乔中, 王得明 申请人:五大洲科技(北京)有限公司