以集热为循环动力的一体管太阳能热水器的制作方法

1.本发明属于用自身的热量驱动水进行循环的太阳能热水器技术领域，尤其是一种以集热为循环动力的一体管太阳能热水器。


背景技术：

2.通常的真空管太阳能热水器是由多个真空管插入到储水箱的体内，真空管中的冷热水是自身进行热交换的，热水自下而上运行进入储水箱，冷水则是从储水箱进入到真空管，然而这样设置的问题是，储水箱的底部有一排孔，是真空管插入用的，严重降低了储水箱的强度；并且开孔需要专门的开孔机床，该开孔机床造价高昂，使产品的成本被提高；另外真空管的直径不能偏小，不然就难以进行自身热交换；又由于储水箱是圆筒形状，所以插入的真空管直径也不能偏大，不然圆筒形储水箱的密封成为问题，同时也进一步影响储水箱的强度。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种新的技术方案，克服了现有真空管太阳能热水器的储水箱因在底部开一排孔从而影响了储水箱强度的问题，以及制作时需要高昂开孔车床的问题，还有真空管的直径如果偏大会影响圆筒形的储水箱密封与强度的问题。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括有如下内容：以集热为循环动力的一体管太阳能热水器，由多个集热储水一体器并排串联，组成了热源吸收体，其特征是既能吸收阳光的能量，又能起到储存热水的作用，在集热储水一体器的上边有一个储水箱，右边有一个集热动力器，集热动力器能够利用吸收的热能做功，以驱动被加热的水进入集热储水一体器达到连续加热的目的；被加热的水通过供水管进入液位控制器，再依次进入储水罐和集热储水一体器，最后进入集热动力器，动力器进水管上设有一个止回阀，水被集热动力器推动再返回到储水箱，完成一个循环；该集热储水一体器是由内外层构成的双层真空体，直径200mm
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300mm，高度1200
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1800mm，集热储水一体器的顶端是密封塞，两个集热储水一体器之间用倒u型输水管连接，每个倒u型输水管的顶部设有一个自动排气阀。
5.集热储水一体器直径之所以比常规的太阳能真空管大，是为了利于放置倒u型输水管，并且为了降低成本，因为相同的体积的真空管，其高度(或长度)与直径接近时成本才是最低的，高度与直径比值越大则成本越高。
6.集热动力器的结构特征是，由内外层构成的双层真空体，直径200mm
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320mm，高度1200
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1800mm，集热动力器的最高液位低于液位控制器的液位500mm
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700mm，目的是利于水的流动，本身即是驱动水进行循环动力源，又能起到对水的集热作用；内部由小浮筒、固定板、下卡环、上卡环、大浮筒、活动杆、活动塞组成，小浮筒与活动杆及活动塞固定组成一体，被固定板与密封塞夹在中间，上下有活动余地；大浮筒的位置在下卡环与上卡环之间，不与活动杆固定，而是自身能够沿着活动杆上下滑动一段距离，同时能够带动活动杆上下活动，滑动的幅度在下卡环与上卡环之间，活动塞及活动杆向上活动能够堵住顶端密封塞的塞
孔，向下活动又可以打开塞孔使之与大气连通；活动杆上下活动滞后于大浮筒，从而制造出液位具有高位与低位的区间；集热储水一体器的作用是驱动热水进行循环流动，本身又具有吸热和能够对水加热的作用。
7.有益效果：由若干集热储水一体器并排串联组成了热源吸收体，被加热的水通过供水管进入液位控制器，再依次进入储水罐和集热储水一体器，最后进入集热动力器，集热动力器本身作为驱动水进行循环的动力源，还能起到对水进行集热的作用免去了常规储水箱的底部设有一排孔从而降低储水箱强度的问题，不需要专门的开孔车床，也不需要电动水泵，免除了电源的限制，也不存在触电的隐患；由于储水箱上面的空洞很少，而且不需要大型的打孔车床，仅用手电钻开孔器即可，所以生产投资低，制造容易，生产车间占地小，产品成本有望大幅度降低。
附图说明
8.图1是本发明的以集热为循环动力的一体管太阳能热水器示意图。
9.图2是集热动力器结构图。
10.图1中：1.供水管，2.液位控制器，3.储水罐，4.大气连通管，5.罐体输水管，6.集热储水一体器，7.倒u型输水管，8.自动排气阀，9.密封塞，10.止回阀，11.集热动力器，12.循环管，13.动力器进水管，14.热水出水管。
11.图2中：1101.小浮筒，1102.固定板，1103.下卡环，1104大浮筒，1105.最低液位，1106.上卡环，1107.最高液位，1108.活动塞，1109.塞孔，1110.活动杆，13.动力器进水管，9.密封塞。
12.整体工作状态是：冷水被供水管1从处于储水箱3顶部位置的液位控制器2进入储水箱3，从储水箱3的底部自行流入到集热储水一体器6中被加热，然后经过倒u型输水管7进入串联的下一个集热储水一体器6内，最后再进入集热动力器11，水被集热动力器11推动再返回到储水箱3，完成一个循环；设置液位控制器2的目的是为了整个系统不超压，也只有在低压的状态下才能使水的循环畅通。设置大气连通管的目的是利于水的循环。由于管道中通常存在着一定量的空气，管道中的空气会反制集热动力器的工作，另外空气还能够增加水流的阻力，设置自动排气阀能够有效地解决这些问题。
13.集热动力器11的工作特征是，当被加热的水进入集热动力器11后，液位上升带动小浮筒1101和大浮筒1104向上移动，同时带动活动杆1110以及活动塞1108一起向上移动，当液位上升到最高液位时，活动杆1110顶住顶端密封塞9上面的塞孔1109，此时空间被密封，动力器内受热使得压力增大，此时进水管13中的水停止进入集热动力器11；集热动力器11继续吸收太阳光使得内部的空气和水同时被加热，由于空气的比热小于水，所以空气的温度能够快速升高，使得体积和压力同时增大，压力迫使被加热的水进入循环管12再返回到储水箱3中，循环管12上设置一个止回阀，能够保证水的正向循环；设置止回阀是为了阻止水倒流到集热储水一体器6中；当液位降低到最低液位1105时，大浮筒1104带动活动杆1110与活动塞1108同时下降，此时塞孔1109敞开，里面有一部分空气从塞孔1109逸出，压力下降，水又从储水箱3通过动力器进水管13进入集热动力器11，从新开始新的循环。
具体实施方式
14.具体实施例1
15.由10根大直径的集热储水一体器6并排串联，组成了热源吸收体，被加热的水通过供水管进入液位控制器2，再依次进入储水罐和集热储水一体器6，最后进入集热动力器11，集热动力器11的结构是由内外层构成的双层真空体，直径280mm，高度1200，集热动力器11的最高液位1105低于液位控制器2的液位600mm
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700mm，本身作为驱动水进行循环的动力源，还能起到对水进行集热的作用；集热储水一体器6是由内外层构成的双层真空体，直径200mm，高度1200，既能吸收阳光的能量，又起到储水罐的作用，集热储水一体器6的顶端是密封塞9，两个集热储水一体器6之间用倒u型输水管7连接，每个倒u型输水管7的顶部设有一个自动排气阀8。


技术特征：
1.以集热为循环动力的一体管太阳能热水器，由多个集热储水一体器(6)并排串联，组成了热源吸收体，其特征是，集热储水一体器(6)既能吸收阳光的能量，又能起到储存热水的作用，在集热储水一体器(6)的上边有一个储水箱，右边有一个集热动力器(11)，集热动力器(11)能够利用吸收的热能做功，以驱动被加热的水进入集热储水一体器(6)达到连续加热的目的；被加热的水通过供水管(1)进入液位控制器(2)，再依次进入储水罐(3)和集热储水一体器(6)，最后进入集热动力器(11)，动力器进水管(13)上设有一个止回阀(10)，水被集热动力器(11)推动再返回到储水箱(3)，完成一个循环；该集热储水一体器(6)是由内外层构成的双层真空体，内直径200mm
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300mm，高度1200
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1800mm，集热储水一体器(6)的顶端是密封塞(9)，两个集热储水一体器(6)之间用倒u型输水管(7)连接，每个倒u型输水管(7)的顶部设有一个自动排气阀(8)。2.根据权利要求1所述的以集热为循环动力的一体管太阳能热水器，其特征是，集热动力器(11)由内外层构成的双层真空体，直径210mm
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320mm，高度1200
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1800mm，集热动力器(11)的最高液位(1107)低于液位控制器的液位500mm
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700mm，本身即是驱动水进行循环动力源，又能起到对水的集热作用；内部由小浮筒(1101)、固定板(1102)、下卡环(1103)、上卡环(1106)、大浮筒(1104)、活动杆(1110)、活动塞(1108)组成，小浮筒(1101)与活动杆(1110)及活动塞(1108)固定组成一体，被固定板(1102)与密封塞(9)夹在中间，上下有活动余地；大浮筒(1104)的位置在下卡环(1103)与上卡环(1106)之间，不与活动杆(1110)固定，而是自身能够沿着活动杆(1110)上下滑动一段距离，同时能够带动活动杆(1110)上下活动，滑动的幅度在下卡环(1103)与上卡环(1106)之间，活动塞(1108)及活动杆(1110)向上活动能够堵住顶端密封塞(9)的塞孔(1109)，向下活动又可以打开塞孔(1109)使之与大气连通；活动杆(1110)上下活动滞后于大浮筒(1104)，从而制造出液位具有高位与低位的区间；集热储水一体器(6)的作用是驱动热水进行循环流动，本身又具有吸热和能够对水加热的作用。3.根据权利要求1所述的以集热为循环动力的一体管太阳能热水器，其特征是，当被加热的水进入集热动力器(11)后，液位上升带动小浮筒(1101)和大浮筒(1104)向上移动，同时带动活动杆(1110)以及活动塞(1108)一起向上移动，当液位上升到最高液位(1107)时，活动杆(1110)顶住密封塞(9)上面的塞孔(1109)，此时空间被密封，动力器内受热使得压力增大，此时进水管(13)中的水停止进入集热动力器(11)；集热动力器(11)继续吸收太阳光使得内部的空气和水同时被加热，空气的温度能够快速升高，使得体积和压力同时增大，压力迫使被加热的水进入循环管(12)再返回到储水箱(3)中，循环管(12)上设置一个止回阀(10)，能够保证水的正向循环；当液位降低到最低液位(1105)时，大浮筒(1104)带动活动杆(1110)与活动塞(1108)同时下降，此时塞孔(1109)敞开，里面有一部分空气从塞孔(1109)逸出，压力下降，水又从储水箱(3)通过动力器进水管(13)进入集热动力器(11)，从新开始新的循环。

技术总结
以集热为循环动力的一体管太阳能热水器。由若干大直径的集热储水一体器并排串联，组成了热源吸收体，其特征是，既能吸收阳光的能量，又起到储水罐的作用；在集热储水一体器的上边有一个储水箱，右边有一个集热动力器，集热动力器能够利用吸收的热能做功，以驱动被加热的水进入集热储水一体器达到连续加热的目的；被加热的水通过供水管进入水位控制器，再依次进入储水罐和集热储水一体器，最后进入集热动力器，集热动力器本身作为驱动水进行循环的动力源，还能起到对水进行集热的作用，免去了常规储水箱的底部设有一排孔从而降低储水箱强度的问题，不需要专门的开孔车床，制造非常容易，产品的成本有望大幅度降低。产品的成本有望大幅度降低。产品的成本有望大幅度降低。


技术研发人员：刘丰华 刘荣甫
受保护的技术使用者：刘丰华
技术研发日：2021.08.20
技术公布日：2021/12/14