专利名称：太阳能温差发电热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能温差发电热水器。
背景技术：
太阳能光热利用、光电利用已受到人们的高度重视，近几年得到了高速发展，因异 径真空管及密排技术已经成熟，太阳能光热利用的效率已有重大突破，其效率已高达73% 左右，但热能的用途客观上有很大局限性，不具有电能使用的广泛性；因受到技术发展水平 等因素的制约，太阳能光电利用的效率仅仅12%左右，使得发电成本居高不下，推广困难。 将太阳能的光热利用和光电利用综合为一体的系统已有问世，但均存在采用等径真空管效 率低、通过温差电元件后的热量传递采用普通的散热器机构不便与水箱密切配合导热阻力 大等问题。综合、高效、科学合理的太阳能利用系统已成为一项重大的研究课题。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能温差发电热水器，本热水器集 太阳能温差发电与生产热水于一体，在提供热水的同时提供一定的电能，克服以往热水器 发电效率低、应用单一的问题。 为解决上述技术问题，本实用新型太阳能温差发电热水器包括水箱、若干异径或 等径玻璃真空管和底座，所述水箱开有若干通孔，所述若干玻璃真空管底部坐落于所述底 座上，还包括若干温差电总成，所述温差电总成包括热导出管、温差电元件、导热板、热导入 管、密封胶圈、四个隔热胶圈、胶垫套、四个压紧螺栓及压紧螺母、四个调节螺母和压簧片， 所述热导出管和热导入管由水平块和竖管构成，所述的水平块和竖管构成中空的T形结 构，其空腔内分别注有热交换介质，所述水平块的四角开有通孔，所述密封胶圈中心开有通 孔，其上、下平面分别设有肩部，所述密封胶圈上下平面的肩部卡于水箱通孔内并密封，所 述热导出管的竖管插入所述密封胶圈中心的通孔并位于所述水箱内，所述温差电元件是一 个扁平带正负引出线的直流半导体器件，其上下两平面分别为冷端平面和热端平面，所述 热导出管水平块的下平面紧贴所述温差电元件的冷端平面，所述温差电元件的热端平面紧 贴所述导热板的上平面，导热板的下平面紧贴所述热导入管水平块的上平面，所述隔热胶 圈是中心设有通孔的T形结构并插入所述热导出管四角的通孔内，所述胶垫套由上下两个 空腔构成并中心开有通孔，所述胶垫套的上空腔大于下空腔，所述胶垫套上空腔的上沿设 有肩部并沿轴向在四角分别开有通孔，所述胶垫套的上空腔套入所述热导入管的水平块 外，所述胶垫套的下空腔塞入所述玻璃真空管的开口端，所述热导入管的竖管插入所述胶 垫套中心的通孔并位于所述玻璃真空管内，所述四个压紧螺栓分别穿入所述四个隔热胶圈 中心通孔、胶垫套肩部的四个通孔和热导入管水平块四角的通孔内，所述四个压紧螺母分 别拧入四个压紧螺栓以紧固所述热导出管、温差电元件、导热板和热导入管，所述压簧片四 角分别开有通孔并套入所述四个压紧螺栓末端，所述压簧片顶端抵于所述热导入管水平块 的下表面，所述四个调节螺母分别拧于所述四个压紧螺栓的末端。[0005] 为避免温差电元件受高温损坏，本热水器还包括一温度单元，所述温度单元包括 若干温度膨涨系数不同的条形双金属板，所述热导入管水平块的上表面开有若干凹槽，所 述若干双金属板分别设于所述若干凹槽内。 为提高热能效率，进一步吸收热能，本热水器还包括若干吸热翅片，所述若干吸热 翅片沿轴向设于所述热导入管竖管的外表面。 在上述技术方案中，上述的热导出管和热导入管的水平块与竖管轴线平行，即水 平块和竖管也可位于同一平面。 由于本实用新型太阳能温差发电热水器采用了上述技术方案，即在水箱与玻璃真 空管之间设置若干温差电总成，温差电总成主要由热导出管、热导入管、导热板、温差电元 件构成，热导出管和热导入管内分别注有热交换介质，温差电元件位于热导出管与导热板 之间，导热板下平面紧贴热导入管并通过隔热胶圈、胶垫套、四个压紧螺栓及螺母构成一 体，热导入管下平面设有压簧片用于压紧温差电元件、导热板和热导出管，热导入管竖管通 过胶垫圈插入玻璃真空管内，热导出管竖管通过密封胶圈伸入水箱内；本热水器集太阳能 温差发电与生产热水于一体，在提供热水的同时提供一定的电能，克服以往热水器发电效 率低、应用单一的问题。
以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明
图1为本太阳能温差发电热水器的结构示意图， 图2为
图1中A部热导出、导入管为T形结构的放大示意图， 图3为本太阳能温差发电热水器热导入管内温度单元的结构示意图， 图4为图3的俯视图， 图5为
图1中A部热导出、导入管为同一平面的放大示意图。
具体实施方式
如
图1、图2和图5所示，本实用新型太阳能温差发电热水器包括水箱1、若干异 径或等径玻璃真空管4和底座5，所述水箱1开有若干通孔，所述若干玻璃真空管4底部坐 落于所述底座5上，还包括若干温差电总成2，所述温差电总成2包括热导出管22、温差电 元件23、导热板24、热导入管25、密封胶圈21、四个隔热胶圈26、胶垫套27、四个压紧螺栓 28及压紧螺母281、四个调节螺母282和压簧片29，所述热导出管22和热导入管25由水 平块和竖管构成，所述的水平块和竖管构成中空的T形结构，其空腔内分别注有热交换介 质221，所述水平块的四角开有通孔，所述密封胶圈21中心开有通孔，其上、下平面分别设 有肩部211，所述密封胶圈21上下平面的肩部211卡于水箱1通孔内并密封，所述热导出管 22的竖管插入所述密封胶圈21中心的通孔并位于所述水箱1内，所述温差电元件23是一 个扁平带正负引出线231的直流半导体器件，其上下两平面分别为冷端平面和热端平面， 所述热导出管22水平块的下平面紧贴所述温差电元件23的冷端平面，所述温差电元件23 的热端平面紧贴所述导热板24的上平面，导热板24的下平面紧贴所述热导入管25水平块 的上平面，所述隔热胶圈26是中心设有通孔的T形结构并插入所述热导出管22四角的通 孔内，所述胶垫套27由上下两个空腔272和273构成并中心开有通孔274，所述胶垫套27
4的上空腔272大于下空腔273，所述胶垫套27上空腔272的上沿设有肩部271并沿轴向在 四角分别开有通孔，所述胶垫套27的上空腔272套入所述热导入管25的水平块外，所述胶 垫套27的下空腔273塞入所述玻璃真空管4的开口端，所述热导入管25的竖管插入所述 胶垫套27中心的通孔274并位于所述玻璃真空管4内，所述四个压紧螺栓28分别穿入所 述四个隔热胶圈26中心通孔、胶垫套肩部271的四个通孔和热导入管25水平块四角的通 孔内，隔热胶圈26防止热导入管不经温差电元件23而由压紧螺栓28至热导出管22的热 传递，所述四个压紧螺母281分别拧入四个压紧螺栓28以紧固所述热导出管22、温差电元 件23、导热板24和热导入管25，所述压簧片29四角分别开有通孔并套入所述四个压紧螺 栓28末端，所述压簧片29顶端抵于所述热导入管25水平块的下表面，所述四个调节螺母 282分别拧于所述四个压紧螺栓28的末端。 为提高热能效率，进一步吸收热能，本热水器还包括若干吸热翅片3，所述若干吸 热翅片3沿轴向设于所述热导入管25竖管的外表面。 如图3和图4所示，为避免温差电元件23受高温损坏，本热水器还包括一温度单 元251 ，所述温度单元251包括若干温度膨涨系数不同的条形双金属板，所述热导入管25水 平块的上表面开有若干凹槽，所述若干双金属板分别设于所述若干凹槽内并通过导热板覆 盖；当双金属板感测的温度上升时条形双金属板就开始发生变形，在温差电元件23的热端 平面上产生推力，使温差电元件23与热导入管25水平块的上平面间的正压力减小，导热量 下降、温差电元件23的温差降低，该温度单元251自动限制了温差电元件23的最高温差， 保护其免受过高温度的损坏。 如图5所示，在上述技术方案中，上述的热导出管22和热导入管25的水平块与竖 管的轴线平行，即水平块和竖管也可位于同一平面。 本实用新型太阳能温差发电热水器在水箱与玻璃真空管之间设置若干温差电总 成，温差电总成主要由热导出管、热导入管、导热板、温差电元件构成，热导出管和热导入管 内分别注有热交换介质，温差电元件位于热导出管与导热板之间，导热板下平面紧贴热导 入管并通过隔热胶圈、胶垫套、四个压紧螺栓和螺母构成一体，热导入管下平面设有压簧片 用于压紧温差电元件、导热板和热导出管，热导入管竖管通过胶垫圈插入玻璃真空管内，热 导出管竖管通过密封胶圈伸入水箱内； 本热水器通过设于玻璃真空管内的热导入管的竖管吸收太阳能热量，并在热导入 管空腔内的热交换介质的作用下将热能经温差电元件传导到热导出管，热导出管接受热能 后在空腔内的热交换介质的作用下将加热水箱内的水，与此同时，在热传导过程中，热导入 管水平块的上表面与热导出管水平块的下表面之间存在一定的温差，置于其间的温差电元 件的热端平面和冷端平面产生温差，则温差电元件产生一定的电能；使本热水器在提供热 水的同时产生一定的电能，克服以往热水器发电效率低、应用单一的问题。
权利要求一种太阳能温差发电热水器，包括水箱、若干异径或等径玻璃真空管和底座，所述水箱开有若干通孔，所述若干玻璃真空管底部坐落于所述底座上，其特征在于还包括若干温差电总成，所述温差电总成包括热导出管、温差电元件、导热板、热导入管、密封胶圈、四个隔热胶圈、胶垫套、四个压紧螺栓及压紧螺母、四个调节螺母和压簧片，所述热导出管和热导入管由水平块和竖管构成，所述的水平块和竖管构成中空的T形结构，其空腔内分别注有热交换介质，所述水平块的四角开有通孔，所述密封胶圈中心开有通孔，其上、下平面分别设有肩部，所述密封胶圈上下平面的肩部卡于水箱通孔内并密封，所述热导出管的竖管插入所述密封胶圈中心的通孔并位于所述水箱内，所述温差电元件是一个扁平带正负引出线的直流半导体器件，其上下两平面分别为冷端平面和热端平面，所述热导出管水平块的下平面紧贴所述温差电元件的冷端平面，所述温差电元件的热端平面紧贴所述导热板的上平面，导热板的下平面紧贴所述热导入管水平块的上平面，所述隔热胶圈是中心设有通孔的T形结构并插入所述热导出管四角的通孔内，所述胶垫套由上下两个空腔构成并中心开有通孔，所述胶垫套的上空腔大于下空腔，所述胶垫套上空腔的上沿设有肩部并沿轴向在四角分别开有通孔，所述胶垫套的上空腔套入所述热导入管的水平块外，所述胶垫套的下空腔塞入所述玻璃真空管的开口端，所述热导入管的竖管插入所述胶垫套中心的通孔并位于所述玻璃真空管内，所述四个压紧螺栓分别穿入所述四个隔热胶圈中心通孔、胶垫套肩部的四个通孔和热导入管水平块四角的通孔内，所述四个压紧螺母分别拧入四个压紧螺栓以紧固所述热导出管、温差电元件、导热板和热导入管，所述压簧片四角分别开有通孔并套入所述四个压紧螺栓末端，所述压簧片顶端抵于所述热导入管水平块的下表面，所述四个调节螺母分别拧于所述四个压紧螺栓的末端。
2. 根据权利要求1所述的太阳能温差发电热水器，其特征在于本热水器还包括一温度单元，所述温度单元包括若干温度膨涨系数不同的条形双金属板，所述热导入管水平块的上表面开有若干凹槽，所述若干双金属板分别设于所述若干凹槽内。
3. 根据权利要求1或2所述的太阳能温差发电热水器，其特征在于本热水器还包括若干吸热翅片，所述若干吸热翅片沿轴向设于所述热导入管竖管的外表面。
4. 根据权利要求1或2所述的太阳能温差发电热水器，其特征在于所述热导出管和热导入管的水平块与竖管轴线平行。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳能温差发电热水器，在水箱与玻璃真空管之间设置若干温差电总成，温差电总成主要由热导出管、热导入管、导热板、温差电元件构成，热导出管和热导入管内分别注有热交换介质，温差电元件位于热导出管与导热板之间，导热板下平面紧贴热导入管并通过隔热胶圈、胶垫套、四个压紧螺栓及螺母构成一体，热导入管下平面设有压簧片用于压紧温差电元件和热导出管，热导入管竖管通过胶垫圈插入玻璃真空管内，热导出管竖管通过密封胶圈伸入水箱内；本热水器集太阳能温差发电与生产热水于一体，在提供热水的同时提供一定的电能，克服以往热水器发电效率低、应用单一的问题。
文档编号F24J2/40GK201514056SQ200920077398
公开日2010年6月23日 申请日期2009年6月29日 优先权日2009年6月29日
发明者李佳雪, 李春信, 贾传杰 申请人:李佳雪;贾传杰;李春信