专利名称：一种太阳能取暖器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能取暖器。
技术背景
取暖器，是用来将电能或其他能量转化为热能，为人们提升室内温度的装置。目 前，在市面上常见的传统取暖器主要是以煤炭能源的燃烧取暖器，和以电能为能源的电加 热取暖器。在农村或城郊，主要以燃烧取暖器为主，燃烧取暖器由于结构设计不合理，往往 都存在能源利用率低的问题，而在城市主要以电加热取暖器为主。传统取暖器是以消耗煤 炭、石油或其他自然资源来间接产生热量，因此在使用这些取暖器时，需要消耗大量的自然 资源。随着社会不断发展，能源需求量越来越大，煤炭、石油等资源的储量却越来越少，因此 取暖成本越来越高，而且使用煤炭、石油等资源时会产生大量烟气、烟尘，对环境污染严重。 电加热取暖器一般都设置有电控装置，因此使用起来非常方便，但是电加热取暖器随着使 用期限的延长，电气绝缘会老化，存在用电安全隐患，容易导致触电事故，不利于人们的人 身安全。发明内容
本发明要解决的技术问题，是针对上述不足提供一种结构合理，取暖效果好、成本 低，使用安全，且对环境污染小的太阳能取暖器。
为解决上述技术问题，本太阳能取暖器包括一端开口的壳体，壳体内腔中安装有 接收太阳光热量的光热转换体，壳体口部密封安装有聚碳酸酯阳光板，壳体下部安装将壳 体内腔与室内连通的进气管，壳体上部安装将壳体内腔与室内连通的出气管，出气管末端 安装有将壳体内腔空气抽出的风机，风机电源通过控制器与交流电源电连接，壳体上安装 有延伸到壳体内腔中的温度计，温度计输出端与控制器输入端对应电连接。
本结构的太阳能取暖器是通过直射换热和电控循环结构来实现取暖效果好、成本 低，使用安全，且对环境污染小的。
直射换热结构主要包括一端开口的壳体，壳体内腔中安装有光热转换体，光热转 换体的主要作用是接收太阳光照射，并将太阳光能转换成自身热量。壳体口部密封安装有 聚碳酸酯阳光板，聚碳酸酯阳光板的主要作用是透光和保温，这样，当太阳光从聚碳酸酯阳 光板穿过并照射在光热转换体上时，光热转换体的温度会慢慢升高，从而通过能量传递将 壳体内腔中的空气温度提升，使壳体内腔中的空气变成具有较高温度的热空气。电控循环 结构主要包括设置在壳体下部的进气管，进气管将壳体内腔与室内下部空气连通，壳体上 部安装有出气管，出气管将壳体内腔与室内上部空气连通。出气管末端安装有风机，风机的 主要作用是将壳体内腔中的热空气抽入室内，并将室内冷空气吸入壳体空腔内以形成循环 气流，这样，就可以利用光热转换体源源不断地向室内提供热空气，从而起到供暖目的。风 机电源线通过控制器与交流电源电连接，风机得电与否由控制器控制。壳体上安装有延伸 到壳体内腔中的温度计，温度计输入端与控制器感应信号输入端电连接，温度计的主要作用是实时向控制器传送壳体内腔空气温度信号。当太阳光线充足，壳体内腔中的空气温度 被加热到设定温度时，控制器即控制风机将热空气抽入室内，并将室内冷空气吸入壳体内 腔以形成强制循环，这样可以有效利用光热转换体，使本太阳能取暖器的取暖效率达到最 高。当太阳光线不足，壳体内空气被加热，但未超过设定温度时，风机关机，此时，因为壳体 空腔上部气压较小，壳体下部气压较大，这样就形成了温差效应。在温差效应作用下，壳体 内腔的空气会通过出气管缓缓排入室内，并将室内冷空气通过进气管缓缓吸入壳体空腔内 以形成自然循环。无论是自然循环还是强制循环，都可将壳体内腔的热空气与室内冷空气 及时交换，有效利用了太阳能，无需人工干预，运行无污染，成本低且安全可靠。
作为一种实现方式，所述光热转换体包括与壳体内顶面和内底面固接在一起的支 撑杆，支撑杆上从上到下均布有水平设置的受热片，所述受热片为长方形薄板，受热片平面 中心与支撑杆固接在一起。
本光热转换体主要包括上下延伸的支撑杆和均布在支撑杆上的受热片，受热片是 光热转换的主体，可以在接收到太阳光照射后将自身热量传递到壳体内腔的空气中。受热 片水平设置，可以接收较大角度的太阳光照射，无论在早上、中午，还是傍晚，水平延伸的受 热片都能受到太阳光照射，大大提高了太阳光的利用率，使本太阳能取暖器的取暖效果更 好。
将受热片设置成长方形，并将受热片中心与支撑杆固接在一起，当太阳光照射到 受热片上时，光线会在相邻受热片之间形成反射，这样，无论是支撑杆迎光面侧的受热片还 是支撑杆背光面侧的受热片都可以受到光线照射，都能产生热量，有助于光热转换效率的提尚。
作为另一种实现方式，所述光热转换体包括与壳体内壁固接在一起的外框，外框 内均布有平行设置的通管，通管外壁固接在一起，通管外端口平齐。
本光热转换体将多根通管聚集在外框内，通过外框与壳体安装在一起。当太阳光 照射通管时，太阳光将在通管内不断反射，从而提高通管温度，这样就起到了换热作用。将 通管外端口平齐设置，可以防止太阳光照射时通管外端口间的相互挡光问题，有助于提高 光热转换效率。
作为再一种实现方式，所述光热转换体包括长方形框架，框架边框内侧固接有沿 平面延伸的受热丝网。
本光热转换体中，框架的主要作用是支撑受热丝网的张紧程度和将受热丝网与壳 体固定在一起，受热丝网的主体主要是接收太阳光并转换成热量，太阳光可以穿过受热丝 网中的通孔照射壳体内壁继续进行光热转换，空气循环时，冷空气流经受热丝网通孔可以 更有效地带走受热丝网的热量，有助于进一步提高光热转换效率。
作为改进，所述受热丝网的数量至少为两张，受热丝网所在延伸平面平行间隔设置。
将受热丝网的数量设置为平行间隔设置的至少两张，既可以达到充分利用太阳光 换热的目的，空气循环时又便于流通，有助于提高光热转换效率作为再一种实现方式，所述光热转换体包括与壳体内壁连接在一起的受热平板，受热 平板的迎光面上均布有凸块。
当太阳光线照射在受热平板上，受热平板迎光面上的凸块会对光线进行散射，有助于增大太阳光线照射或反射在受热平板或壳体内壁的几率，有助于提高光热转换效果。
作为改进，壳体内壁上安装有保温层，进气管的进气端安装有过滤器。
在壳体内壁上安装保温层，可以起到防止光热转换后热量散失的作用，有助于提 高取暖效果。在进气管进气端安装过滤器，可以滤除空气中的漂浮物和灰尘，这样就保证了 壳体内腔的清洁，有助于提高光热转换体的转换效率。
作为一种实现方式，所述保温层包括与壳体内壁平行设置的泡沫板，泡沫板边部 通过支撑边框与壳体固接在一起，泡沫板的外侧面与壳体内壁之间设有由支撑边框外边框 支撑开来的外间隙，支撑边框靠近光热转换体的侧壁上安装有光热反射板，光热反射板外 侧面和泡沫板内侧面间设有由支撑边框内边框支撑开来的内间隙。
泡沫板，学名叫聚苯乙烯泡沫板，是由含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯 珠粒，经加热预发后在模具中加热成型的白色物体，泡沫板内均布有微细封闭气孔，泡沫 板具有较好的保温隔热作用。泡沫板边部卡紧有支撑边框，支撑边框将泡沫板边部包裹起 来，泡沫板通过支撑边框与壳体连接在一起。支撑边框靠近光热转换体的侧壁上安装有光 热反射板，光热反射板具有对光和热较好的反射作用，可以有效减少热量向外的扩散量。光 热反射板和泡沫板之间的内间隙以及泡沫板和壳体之间的外间隙都具有一定的隔热效果， 这样，本保温层总共有四层保温结构层，可以起到较好的保温隔热效果，有助于提高取暖效果。
作为进一步改进，聚碳酸酯阳光板边部卡紧连接有内支撑架，内支撑架与壳体口 部密封连接，内支撑架外壁上安装有形状对应的外支撑架，外支撑架内压紧有聚碳酸酯透 光板。
将聚碳酸酯阳光板边部与内支撑架连接在一起，可以将聚碳酸酯阳光板通过内支 撑架与壳体密封安装在一起。这样，作为透光保温部件的聚碳酸酯阳光板就可以自由拆卸， 以便于清洗，增加透光度，有助于提高光热转换效果。内支撑架外侧还安装有外支撑架，外 支撑架内安装有聚碳酸酯透光板，聚碳酸酯透光板具有透光保温特性，还具有比聚碳酸酯 阳光板更强的机械强度，将聚碳酸酯透光板设置在太阳能取暖器的外层可以起到保护作 用，有助于长期稳定运行。
作为再进一步改进，外支撑架外壁上还安装有与聚碳酸酯透光板间隔设置的玻璃 板。
玻璃板具有较好的透光性和机械强度，可以起到保护聚碳酸酯透光板的作用。
综上所述，采用这种结构的太阳能取暖器结构合理，取暖效果好、成本低，使用安 全，且对环境污染小，适合在各种取暖场合使用，尤其适合在冬季阳光充足的地区取暖使 用，使用起来非常方便。
结合附图对本发明做进一步详细说明 图1为本发明具体实施方式
一的结构示意图；图2为本发明具体实施方式
二中光热转换体的结构示意图； 图3为图2的A-A剖视图；图4为本发明具体实施方式
三中光热转换体的结构示意图；图5为本发明具体实施方式
四中光热转换体的结构示意图； 图6为图5的B-B剖视图。
图中1为壳体，2为光热转换体，3为聚碳酸酯阳光板，4为进气管，5为出气管，6 为风机，7为控制器，8为温度计，9为支撑杆，10为受热片，11为框架，12为受热丝网，13为 受热平板，14为凸块，15为支撑边框，16为外间隙，17为光热反射板，18为内间隙，19为内 支撑架，20为中支撑架，21为外支撑架，22为聚碳酸酯透光板，23为玻璃板，24为过滤器，25 为外框，26为通管，27为主支撑架，28为支撑板，29为空腔，30为泡沫板。
具体实施方式
具体实施方式
一，如图1所示，该太阳能取暖器包括壳体1，壳体1呈一端开口的 筒状，壳体1由塑钢材料制作而成，质量较轻而有具有较强的机械强度和隔热保温特性。在 本实施例中，壳体1包括一个外周呈长方形的环形主支撑架27和与主支撑架27 —端密封 安装在一起的支撑板观，支撑板观为一塑钢平板。壳体1 口部安装有内支撑架19，内支撑 架19为与壳体1 口部形状对应的长方形环形框架，内支撑架19内安装有聚碳酸酯阳光板 3，内支撑架19内边侧设有与聚碳酸酯阳光板3边侧位置对应的卡槽，卡槽内设有与聚碳酸 酯阳光板3边部压紧配合的橡胶垫，这样，该太阳能取暖器内腔就成为一个封闭的腔体。聚 碳酸酯阳光板3的主要作用是透光和保温，当外部太阳光穿过聚碳酸酯阳光板3照射在壳 体1内腔中时，壳体1内腔中产生的热量被聚碳酸酯阳光板3阻挡和隔离，有效避免热量扩 散。内支撑架19本体内设有空腔四，空腔四内填充有泡沫板等保温材料，具有减缓内支撑 架19热传递的作用，有助于提高该太阳能取暖器的保温效果。
壳体1内安装有与主支撑架27安装在一起的光热转换体2，在本实施例中，光热 转换体2包括上下延伸的支撑杆9，支撑杆9为垂直设置的圆柱形塑钢棒，支撑杆9上下两 端分别与主支撑架27的上顶面和下底面安装在一起。支撑杆9上从上到下均布有受热片 10，受热片10是光热转换的主体，当太阳光从壳体1 口部照射到受热片10上时，受热片10 可以在接收到太阳光照射后将自身产生的热量通过热传递的方式传递到壳体1内腔的空 气中。在本实施例中，受热片10水平设置，这样，可以接收较大角度的太阳光照射，无论在 早上、中午，还是傍晚，水平延伸的受热片10都能受到太阳光照射，大大提高了太阳光的利 用率，使该太阳能取暖器的取暖效果更好。在该实施例中，受热片10设置成长方形，并将受 热片10中心与支撑杆9固接在一起，当太阳光照射到受热片10上时，光线会在相邻受热片 10之间形成反射，这样，无论是支撑杆9迎光面侧的受热片还是支撑杆9背光面侧的受热片 都可以受到光线照射，都能产生热量，有助于将壳体1内腔中的空气快速加热。当太阳光从 聚碳酸酯阳光板3穿过并照射在光热转换体2上时，光热转换体2的温度会慢慢升高，从而 通过热传递将壳体1内腔中的空气温度提升，使壳体1内腔中的空气变成具有较高温度的 热空气。
支撑板观上部固接有出气管5，壳体1内腔上部通过出气管5与室内连通，出气 管5的出气端安装有风机6，风机6的电源通过控制器7与室内交流电源电连接。支撑板 28中部密封安装有延伸到壳体1内腔中的温度计8，温度计8的输出端与控制器7的感应 信号输入端对应电连接，温度计8的主要作用是检测壳体1内腔温度，并将该温度信号实时 传递给控制器7。支撑板28下部安装有进气管4，壳体1内腔下部通过进气管4与室内连通，进气管4进气端安装有过滤器M，过滤器M的主要作用是当室内空气进入壳体1内腔 时，将过滤空气中的灰尘和漂浮物等杂物，保证了壳体1内腔的清洁，在一定程度上保障了 光热转换体2的转换效率。当壳体1内腔热空气温度高于控制器7的设定温度时，控制器 7将接通风机6电源，风机6将壳体1内腔里的热空气抽入室内，并将室内冷空气及时抽入 壳体1内腔中，这样可以充分利用太阳光，有助于提高该太阳能取暖器的换热效率。
内支撑架19迎光侧壁安装有中支撑架20，中支撑架20为与内支撑架19形状对 应的长方形框架，呈环形，中支撑架20本体内也设置有空腔，空腔内填充有保温材料，用以 减轻自重和减缓热量散失速度。中支撑架20内腔中安装有一张聚碳酸酯阳光板，中支撑架 20内边侧设有与聚碳酸酯阳光板边侧位置对应的卡槽，卡槽内设有将聚碳酸酯阳光板与中 支撑架20弹性密封连接的橡胶垫，这样在壳体1 口部就设置有两层聚碳酸酯阳光板，有助 于提高该太阳能取暖器的保温效果。
中支撑架迎光侧壁上安装有形状对应的外支撑架21，外支撑架21为由塑钢材料 制成的长方形框架，外支撑架21本体内设置有空腔，空腔内填充有泡沫球等保温材料，用 以减轻重量和减缓热量散失速度。外支撑架21内安装有聚碳酸酯透光板22和玻璃板23， 聚碳酸酯透光板22具有较好的透光性和比聚碳酸酯阳光板3更强的机械强度，聚碳酸酯透 光板22的主要作用是在透光的前提下保护内侧的聚碳酸酯透光板3。玻璃板23位于聚碳 酸酯透光板22外侧，玻璃板23的主要作用是在透光的前提下保护聚碳酸酯透光板22，防止 灰尘和雨水接触聚碳酸酯阳光板22。在该实施例中，外支撑架21内侧设有与聚碳酸酯透光 板22边侧位置和玻璃板23边侧位置对应的卡槽，卡槽内安装有与聚碳酸酯透光板22边侧 和玻璃板23边侧压紧配合的橡胶垫。。
主支撑架27本体内设有多个空腔29，空腔四内填充有泡沫板等保温材料，这样 可以起到隔热、减少热量散失的作用。主支撑架27和支撑板观内壁上都安装有保温层，下 面以支撑板观内壁上的保温层为例进行详细说明。所述保温层包括与支撑板观内壁平行 设置的泡沫板30，泡沫板30学名叫聚苯乙烯泡沫板，是由含有挥发性液体发泡剂的可发性 聚苯乙烯珠粒，经加热预发后在模具中加热成型的白色物体，泡沫板30内均布有微细封闭 气孔，因此泡沫板30具有较好的保温隔热作用。在该实施例中，泡沫板30为长方形厚度 为3cm的平板，泡沫板30边部卡紧安装有支撑边框15，支撑边框15为与泡沫板30边部形 状对应的长方形框架，支撑边框15上固设有与泡沫板30两侧壁夹紧配合的夹臂，支撑边框 15将泡沫板30边部包裹起来，泡沫板30通过支撑边框15与主支撑架27内壁以及与支撑 板观内壁连接在一起。支撑边框15靠近光热转换体的夹臂外侧上固定安装有光热反射板 17，在本实施例中，光热反射板17为镜面光度级不锈钢薄板。光热反射板17具有对光和 热较好的反射作用，当壳体1内腔中的光线或热量接触到光热反射板17时，光热反射板17 会将该光线或热量大部分反射回去，从而可以有效减少热量向外扩散的数量。光热反射板 17和泡沫板30之间设有由支撑边框15的前夹臂支撑开来的内间隙18，内间隙18具有一 定的隔热效果，可以起到减缓热量通过内间隙18向外扩散的速度，因此具有一定的保温效 果。泡沫板30和支撑板观之间设有由支撑边框15的后夹臂支撑开来的外间隙16，同样道 理，外间隙16也具有一定的隔热效果，这样，本保温层总共有四层保温结构层，可以起到较 好的保温隔热效果。主支撑架27的保温层与支撑板观的保温层结构相同，在此不再细述， 这样，通过设置保温层就大大提高了壳体1的保温效果，有助于提高取暖效果。
具体实施方式
二，本实施方式与具体实施方式
一的结构类似，都包括有壳体、光热 转换体、聚碳酸酯透光板、控制器等，不同之处在于光热转换体的结构不同。如图2、图3所 示，该光热转换体包括一个框架11，框架11呈边侧为长方形的环状，由塑钢材料制成，框架 11内侧设有沿框架侧壁长度方向延伸的卡槽，框架内侧壁的卡槽依次连接，构成一个环形 卡槽环。框架11内铺设有多层受热丝网12，受热丝网12相邻叠加在一起，受热丝网12的 周边插入卡槽环内，卡槽的两个卡臂与受热丝网12边部卡紧配合。每层受热丝网12都是由 纵横交叉成网状的受热丝构成，在本实施例中，受热丝为表面磨砂的铜丝，磨砂设置可以有 效减少反光量，尽可能多地接受太阳光能量；铜丝具有较好的导热特性，可以将接受的太阳 能快速转化为壳体1内腔空气的热能。将受热丝网12设置成多层，当太阳光穿过前层受热 丝网12向后照射时，后层受热丝网12会及时接受该太阳光线，保障了太阳能的利用率。壳 体1内腔空气被加热后，多层受热丝网12也利于空气流动，有助于加快热量转换速度。该 光热转换体通过框架11与壳体1内壁连接在一起，无论是安装还是拆卸都非常方便。
具体实施方式
三，本实施方式与具体实施方式
一的结构类似，都包括有壳体、光热 转换体、聚碳酸酯透光板、控制器等，不同之处在于，光热转换体结构不同。如图4所示，该 光热转换体包括受热平板13，受热平板13为边侧呈长方形的平板，为了提高热传递效率， 受热平板13由铜制成，受热平板13的迎光面上均布有凸块14，这样可以减少反光几率，提 高太阳光线的利用率，有助于提高换热效率。
具体实施方式
四，本实施方式与具体实施方式
一的结构类似，都包括有壳体、光热 转换体、聚碳酸酯透光板、控制器等，不同之处在于，光热转换体结构不同。如图5、图6所 示，该光热转换体包括外框25，外框25为周边呈长方形的环形框架。外框内均布有平行设 置的通管沈，通管沈为圆管，相邻通管沈的外壁固接在一起，通管沈的端口平齐设置。当 太阳光照射通管沈时，太阳光将在通管沈内不断反射，从而提高通管温度，这样就起到了 换热作用。将通管端口平齐设置，可以防止太阳光照射时通管外端口间的相互挡光问题，有 助于提高光热转换效率。安装时，将外框25与壳体1内壁卡装在一起即可，非常方便。
在上述四个实施例中，控制器7采用市场上销售的温度继电器，其结构和工作原 理属于公知技术，在此不再细述。
权利要求
1.一种太阳能取暖器，其特征是包括一端开口的壳体(1)，壳体(1)内腔中安装有接 收太阳光热量的光热转换体(2)，壳体(1) 口部密封安装有聚碳酸酯阳光板(3)，壳体(1)下 部安装将壳体(1)内腔与室内连通的进气管(4)，壳体(1)上部安装将壳体(1)内腔与室内 连通的出气管(5)，出气管(5)末端安装有将壳体(1)内腔空气抽出的风机(6)，风机(6)电 源通过控制器(7)与交流电源电连接，壳体(1)上安装有延伸到壳体(1)内腔中的温度计 (8 )，温度计(8 )输出端与控制器(7 )输入端对应电连接。
2.如权利要求1所述的太阳能取暖器，其特征是所述光热转换体(2)包括与壳体1内 顶面和内底面固接在一起的支撑杆(9)，支撑杆(9)上从上到下均布有水平设置的受热片(10)，所述受热片(10)为长方形薄板，受热片(10)平面中心与支撑杆(9)固接在一起。
3.如权利要求2所述的太阳能取暖器，其特征是所述光热转换体(2)包括与壳体(1) 内壁固接在一起的外框(25)，外框(25)内均布有平行设置的通管(26)，通管(26)外壁固接 在一起，通管(26)外端口平齐。
4.如权利要求1所述的太阳能取暖器，其特征是所述光热转换体(2)包括长方形框架(11)，框架(11)边框内侧固接有沿平面延伸的受热丝网(12)。
5.如权利要求4所述的太阳能取暖器，其特征是所述受热丝网(12)的数量至少为两 张，受热丝网(12)所在延伸平面平行间隔设置。
6.如权利要求1所述的太阳能取暖器，其特征是所述光热转换体(2)包括与壳体(1) 内壁连接在一起的受热平板(13)，受热平板(13)的迎光面上均布有凸块(14)。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的太阳能取暖器，其特征是壳体(1)内壁上安装有 保温层，进气管(4)的进气端安装有过滤器(24)。
8.如权利要求7所述的太阳能取暖器，其特征是所述保温层包括与壳体(1)内壁平 行设置的泡沫板(30 )，泡沫板(30 )边部通过支撑边框(15 )与壳体(1)固接在一起，泡沫板 (30)的外侧面与壳体(1)内壁之间设有由支撑边框(15)外边框支撑开来的外间隙(16)，支 撑边框(15)靠近光热转换体(2)的侧壁上安装有光热反射板(17)，光热反射板(17)外侧面 和泡沫板(30)内侧面间设有由支撑边框(15)内边框支撑开来的内间隙(18)。
9.如权利要求8所述的太阳能取暖器，其特征是聚碳酸酯阳光板(3)边部卡紧连接有 内支撑架(19)，内支撑架(19)与壳体(1) 口部密封连接，内支撑架(19)外壁上安装有形状 对应的外支撑架(21)，外支撑架(21)内压紧有聚碳酸酯透光板(22)。
10.如权利要求9所述的太阳能取暖器，其特征是外支撑架(21)外壁上还安装有与聚 碳酸酯透光板(22)间隔设置的玻璃板(23)。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能取暖器，包括一端开口的壳体，壳体内腔中安装有接收太阳光热量的光热转换体，壳体口部密封安装有聚碳酸酯阳光板，壳体下部安装将壳体内腔与室内连通的进气管，壳体上部安装将壳体内腔与室内连通的出气管，出气管末端安装有将壳体内腔空气抽出的风机，风机电源通过控制器与交流电源电连接，壳体上安装有延伸到壳体内腔中的温度计，温度计输出端与控制器输入端对应电连接。采用这种结构的太阳能取暖器结构合理，取暖效果好、成本低，使用安全，且对环境污染小，适合在各种取暖场合使用，尤其适合在冬季阳光充足的地区取暖使用，使用起来非常方便。
文档编号F24J2/00GK102032615SQ20101060919
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者梁炳, 梁长宁 申请人:梁长宁