专利名称：复式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热水器，特别是一种自然循环式太阳能热水器。
自然循环式太阳能热水器是将贮热水箱安装在集热器的上方，贮水箱与集热器之间用下降管和上升管连接。集热器内的水被加热后，由于温差形成比重差，便在贮水箱与集热器内进行自然循环，使水温逐渐升高。现有贮水箱内部都装有隔热层，只具贮存热水的单一功能，其向阳面无法吸收太阳能以加热内部的循环水，使这部分日射无法充分利用。目前的太阳能集热器分为半开放式和密封式两种，它们都由外壳、隔热层、透明体、集热板及吸热涂层组成。半开放式因存在空气层，只能水平放置，水受热后有大量水雾和水珠凝结在透明体内侧，影响光线透过。并且集热板在烘热水的同时把热传给其上方的空气，空气不断在集热器内对流将热传给上层玻璃使热耗散掉，因而热效率大为降低。密封式集热器没有空气层，虽能解决水雾问题，但因密封困难，容易泄漏，很少采用倾斜放置。实际使用仍为水平放置。结果集热板表面会产生大量气泡聚集在透明体内侧，也使集热效率下降。集热器平卧不但对消除气泡不利，而且使日光偏离直射，相当于减少了有效受光面，对集热不利。
本实用新型的目的是要提供一种改进的自然循环式太阳能热水器，充分利用贮水箱的向阳面吸收热量，以对贮水箱的水进行二次加热；并使集热器实现可靠的密封，提高其集热效率。
本实用新型的接决的方案是在贮水箱受光面的内侧设置若干封闭的加热腔，加热腔顶部和底部各设有单向阀，使腔内的水只能向上进行加热循；同时在集热器内设置起密封作用的软质透明内胎，该内胎底部涂有黑色集热层。上述透明内胎的材料可以是聚乙烯或聚氯乙烯等。
以下结合附图详细描述本实用新型的实施例。
图1是本实用新型自然循环式太阳能热水器的纵剖面图。
图2是
图1的A－A横剖面图。
如图，贮水箱2的壁面设有隔热层4，而向阳部分壳体21处则不设隔热层，其外表涂有黑色集热层22。在贮热水箱内靠进向阳壳体21处设有若干独立的加热腔17。图中所示为三个加热腔。每个加热腔17由隔板25、顶板26和底面7围成，它们均为隔热材料。加热腔17的下部通过一个只能流向加热腔的单向阀15与主贮水室20相通。加热腔的上部装有一个只能流向主贮水室的单向阀18。这样在有阳光照射黑色集热层22时，加热腔内的水就会受热上升通入主贮水室，同时主贮水室下部的冷水经单向阀15流入加热腔，如此不断循环，便对主贮水箱内的水起到加热作用。相对太阳能热水器的主循环而言，这是二次加热循环，故名复式循环。靠近向阳面的加热腔最好分隔为多个独立的腔室17，这是因为一天的阳光会照射在不同的部位，为了防止加热腔自身循环影响集热效果，应将较大的加热腔分为多个。在无阳光照射或环境温度下降时，单向阀可防止产生逆循环，不致加速贮水箱内的水降温。自然循环式热水器是靠温差产生的很小压差进行循环的，所以对单向阀的配置须予以注意，应采用轻微压力即能推动的单向阀，如轻软的薄膜单向阀等。
上述贮水箱内经二次加热的循环水由降水管8通入集热器1内。在集热器的透明体13和隔热材料7构成的封闭腔内设有一个起密封作用的软质透明内胎9，内胎的材料可以是聚乙烯或聚氯乙烯薄膜等。在透明内胎底部涂有黑色集热层10，它具有把太阳光转换为热能，并将热能传给水的功能。当胎内充入水后，由于水压的作用，使软质内胎与腔室内壁紧密贴合，因此它完全靠四周的壳体来支撑。特别是上方的透明体13需承受很大压力，应用紧固件12加固。透明内胎具有良好的密封性能，放在集热器内不易破损，因而能确保密封。软质透明内胎还可用不干胶或其它胶将其与透明体13和隔热层7内壁粘结为一体，这样有利于延长其使用寿命。如是较硬的透明塑料可注塑成薄箱形，直接放入集热器内使用。透明内胎兼有保温作用。工作时，日光通过集热器的透明体13、透明内胎9的上层，照在内胎底部的黑色集热层10上。黑色集热层将胎内的水加热，开始主循环。
此外，图中还包括上升管5、下降管8、上水管3、下水管6、浮球阀19、集热器出水口14、进水口11和底部保温层27等。
复式太阳能热水器在有日射时，主循环和二次循环就开始，由于增加了受光面，集热量大，加热速度快。水箱的受光面垂直于地面，冬天阳光入射角反而增大，热效率更高。这样在环境瘟度下降的冬季，这种情况反而是一种补偿，使温度下降曲线减缓，从而延长使用期。透明内胎使集热器的密封可靠性大为提高，使集热器能够随意倾斜放置，不但增加受光面，提高集热效果，而且有利于消除气泡。本复式太阳能热水器的集热量和集热效率较传统结构都有大幅提高。
权利要求1.复式太阳能热水器，包括集热器(1)、贮热水箱(2)以及连接二者的下降管(8)和上升管(5)，其特征在于在贮热水箱(2)受光面的内侧设置若干封闭的加热腔(17)，加热腔顶部和底部各设有单向阀(18)、(15)，使腔内的水只能向上进行加热循环；在集热器(1)内设置起密封作用的软质透明内胎(9)，内胎底部涂有黑色集热层(10)。
2.如权利要求1所述的热水器，其特征在于所说的软质透明内胎(9)用不干胶与透明体(13)和隔热层(7)粘结为一体。
3.如权利要求1或2所述的热水器，其特征在于所说的软质透明内胎(9)用聚乙烯或聚氯乙烯制成。
专利摘要本热水器涉及一种自然循环式太阳能热水器，其特征在于在热水箱受光面的内侧设置若干封闭的加热腔，加热腔顶部和底部各设有单向阀，使腔内的水只能向上进行加热循环；并在集热器内设置起密封作用的软质透明内胎，内胎底部涂有黑色集热层。该内胎最好用不干胶与集热器内腔粘结为一体。本热水器增加了受光面，加热速度快。由于密封可靠，能够倾斜放置，有利于避免气泡产生，使集热效率有较大提高。
文档编号F24J2/42GK2156446SQ9321347
公开日1994年2月16日 申请日期1993年5月18日 优先权日1993年5月18日
发明者宁克己 申请人:西安市电子技术应用研究所