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太阳能热水装置

阅读：28发布：2023-01-26

专利汇可以提供太阳能热水装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且太阳能热水装置，包括塑料薄膜或薄板制成的水容器，带前置进水阀的冷水进口，排水口，容器顶部透明，底部为深色。排水口接水泵和单向阀。进水阀为电磁驱动，该阀与水温传感器及水温调节装置相联。瞬时水温越高，进水阀放入容器的冷水越多。通过上述措施，使原有的这类装置得到改进，能够满足较大规模的用水需求，并能与现成的供水系统相连。，下面是太阳能热水装置专利的具体信息内容。

权利要求

1、太阳能加热水的装置，包括一个以塑料薄膜或薄片制成的向用户供水的容器具有一个冷水进水口和置于它前面的进水阀，和一个出水口，容器的顶部是透明的而底部是深色的，在出水口后面设置一个水泵和一个止回阀，进水阀是电磁驱动的，该阀与测量瞬时水温的敏感元件和为调整到所要求水温的调节器相连接，瞬时水温越高，进水阀放入容器的水越多，在出口处接一伸向容器内部的软管，其自由端与一浮子相连，致使软管的开口恰好在容器中水表面之下，其特征是：在容器内设置一根以密封状态通至外界的排气软管，该软管的自由端以这样方式与一浮子相连致使该自由端开口超出容器中的水面。
2、由权利要求1所定义的装置，其特征是容器两端装有刚性的且相当平的端板，板上具有固定塑料薄膜或薄片的设施。
3、由权利要求2所定义的装置，其特征是所述的固定设施是压条。
4、由权利要求2所定义的装置，其特征是端板上开有做成水平缝隙形状的进、出水口。
5、由权利要求2所定义的装置，其特征是装有一个限定注水量的开关。
6、由权利要求1所定义的装置，其特征是，容器上覆盖一个能透过紫外线的盖罩。
7、由权利要求6所定义的装置，其特征是，盖罩包含通过支撑架固定的塑料薄膜或薄片。
8、由权利要求7所定义的装置，其特征是：可以将适量的多层薄膜或薄片固定到支撑架上。
9、由权利要求6所定义的装置，其特征是，盖罩是由内部加压而支撑。
10、由权利要求1所定义的装置，其特征是，薄膜或薄片容器的深色的底部着的是钴兰色。
11、由权利要求1所定义的装置，其特征是，在容器内，沿着水面以上的容器壁上开设了通至外界的凝结水收集槽。
12、由权利要求1所定义的装置，其特征是，具有一个流体开闭路控制器，包括电动阀，泵以及类似的部件，它们之间由流体管路相联通，用一箱体将这些部件包住，包含两块注塑成形的外壳，在壳体内有互补式的模制凹座，当两块壳体合拢时，这些凹座形成联接各阀门，泵等类部件的流体通道，而这些部件则被装在相应的凹座内。
13、由权利要求12所定义的装置，其特征是，在两壳体间，沿着模制凹座镶嵌密封胶条。
14、由权利要求13所定义的装置，其特征是，具有与凹座匹配的开口的密封垫镶嵌在壳体之间。
15、由权利要求12所定义的装置，其特征是，为插入密封片，若干环形槽以对壳体的分界面垂直的角度设置在模制凹槽的端部。

说明书全文

本发明是针对利用 太阳能加热家庭用或商业用水的装置。该装置包含一个由塑料 薄膜制成的容器，一个具有前置进水 阀 门的冷水进口和一个放水口;容器的顶部是透明的而它的底部为深色。

这一类的装置可以从美国专利3，052，228中找到。在该已公开的装置中，水面可以用一调节器手动调节。在其出口处只要装一自来水龙头，就可使容器中的被加热了的水在重力作用下排空。

该已公开的装置可适用于一定的用途，如野营。然而，它不适于满足住户的用水系统对大量热水的需求，因而它不能作为常规热水系统的一个真正的代替者。

因此，本发明的目的是对上面所介绍的装置作一补充使它能满足商业的需求并满足运行可靠，效率高及与现有系统相匹配等要求。

该目的可由下述方法来实现，即在出口处后面加一泵和一止回阀，而进口阀是电磁驱动的，与进口阀相连接的是一个测量水温的敏感元件和将水温调到所要求温度的调节器。入射的太阳光强度愈大，则从进口阀进入容器的冷水也愈多。

按本发明来实施，就可在所要求的温度下供水，特别是在阳光很弱时，在较大量的水已排放之后无需很长时间，就可重新获得所要求的温度的水。按照本发明，泵置于出口侧，与止回阀相连，还可向有压力的热水网供水。于是，按本发明所提出的装置，在当地气候条件下，具备一适当的容量，就可适用于供应冲洗车辆和旅馆一餐厅等场合的部分或全部热水需求。

按照本发明，还可提供这样的设施，即，出水管是一根通到容器内部的软管，它的自由端以这样的方式与浮子相连接，以使该软管的管口始终保持正好在容器水面之下。结果，水只能从水面附近处排出。因为较较热的水的密度较小，按容器中的水的温度分布，表面附近的水比底部的水要热。

本发明的另一个优点是，在容器内部安置了一根通气软管，直通到容器外部，且有很好的密封性，软管的自由端以这样的方式与一浮子相连，以致使它的端口始终保持高出容器内的水表面，于是，确保了可靠的排气，避免了压力过高，而且若薄膜容器壁承受压力时，水也不致溢出。还可以防止水垢沉积，因为水垢可削弱容器薄膜的透明度。

容器的两端最好做成刚性的扁平板状，且备有固定塑料薄膜的机构。可以把诸如配电盘或类似的许多东西，附装在端板上。同时，用这类端板可将成盘的塑料薄膜管做成具有任意长度的容器。固定机构可很方便地用塑料做成压条式，实现对塑料薄膜管的固定而且做到不漏水。

再则，容器的进、出口的开口包含在端板中，呈水平缝槽形状。由于获得了一种以层流占优势的流动模式，当水流入，流出容器时，容器内的温度分层不会受到干扰，而这种温度分层正是本发明所要利用的。

作为一种特殊的优点，在其中一个端板上设置了一种限定注水水位的开关，一达到最大充水水位，即切断冷水的注入。

为了阻止自容器的辐射热损失和避免由风引起的冷却，可为容器再加一层能透过紫外线的盖罩。由于紫外线的透过，不仅是最佳的利用了入射阳光中可获得的能量，而且该紫外光进入水中起到杀菌的效果，故待用的水在很大程度上是消了毒的。

盖罩可以做成多层透明薄膜以防止对流以及随之而引起的冷却，它

取决于地理位置和所在地的气候条件。特别是用这种多层盖罩设施时，盖罩的薄膜要用一框架绷紧。

盖罩的另一个可能实施方式是让它成为自身支撑;也就是，盖罩是自成体系的整体，而且由泵吹胀。在这种情况下，适时地停泵，盖层就可以浮在容器之上。倘若该按本发明做成的装置是用于热泵的吸热器，那是很适宜的。

用钴兰色作为薄膜管深色的底不仅美观，而且还能得到很好的吸收性能。

按本发明的构造，有可能在容器的内壁设置沿着高出水面的容器壁通向外面的槽道。这些槽道能收集凝结水。这种高纯度水可被排出供多种需要。在该装置中，以将空气吹入容器或者说将容器制成自支撑形态，再和适当的液面控制相结合，就可保证在水面上始终保持着一充足的空气层。

按本发明，该装置包括各种水力元件，电气开关和调节、显示设施。把开路闭路控制器用在太阳能集热器上以提供热水，要懂得必须考虑技术不发达国家的情况。这意味着装配与维修必须容易实现，而且要为予防恶劣环境，如高热，提供保护措施。

按本发明所述，提供了一个开闭路控制器，该控制器的箱体由两块注塑成形的壳体组成，壳体上有互相补足的由制模形成的凹座，当两壳体合拢时，在一些凹座中安放不同功能的器件，如阀门、泵和类似的东西，其余凹座则在它们之间形成流体通道。

按照本发明，实施该装置可以做到快速、简单、无误、经济地组装，因为除了箱体的外壳，没有必须提供的内部固定的手段，而且没有需用螺钉、夹具或类似的东西的接头。各个组件的位置由凹座自动地定位，因而它可由没有专门技术的人进行组装。最后，根本不需提供管接头，因为流道包含在壳体本身之内。

按本发明所述的结构的另一个根本性的优点是上述两块外壳，每块是一整块，均很坚固而且相应地可对装在它们的里面的部件起到防冲击的作用。另外还有隔热作用，从而防止装在里面的电器件受到强烈的阳光和曝晒。最后，这种开闭路控制器结构上可做到非常紧凑和节省空间，而且所有的基本元件可装在同一个箱体内保护起来。

在壳体间，沿着模塑成形的凹槽可很方便地镶嵌密封条，从而获得对流体通道的可靠密封。

除了上述方法外，还可用在对应凹座位置上开口的密封隔板插在两壳体之间。

最后，按本发明还可提出在凹座的两端设置环形槽为使密封插片以直角插入壳体的分界面。这些密封可用于完成对放入凹座中的部件如泵或阀门之间的密封连接。

本发明的更深入的特征，优点及详细内容可参看图示的实施例的描述。

图1是本发明所述的装置的以流程次序画出的侧视简图;

图2是表示温度随时间和排放水的变化过程图;

图3是按本发明所述的装置的容器的剖视简图，它具有排水和放气设施;

图4是按本发明所述为容器而设的一个端板从外面看的视图;

图5是与图4相对应，从里面看的视图;

图6是图4沿C-D线的剖视图;

图8是本发明所述装置的盖罩的截面示意图;

图9是图8中X部位的局部放大;

图10示出根据图8所示盖罩用于较长容器时的示例;

图11-13按本发明所述的装置中用的开闭路控制器的局部剖视。

在图1中的装置包括容器1，它由筒状薄膜或薄膜管2构成，管口3和4由相应的端板5和6封住。

过滤器9置于供水管7上，冷水沿箭头8方向流入，过滤器后面装有两个电磁阀10和11。阀11由限流开关13（在图中未作详细示出）根据水位测定仪12来进行控制，使不超过最大充装水位。

阀10是按开闭路控制器14来驱动，该控制器与水温调节器15，瞬时入射太阳光强度计16相联，起如下的作用：不管由阀11所确定的最大注水量是多少，注水量还是要测量，瞬时进水温度愈低或要求供水温度愈高，则注水量将愈少。在容器1中，任何时刻的实际温度17由敏感元件18检测，它与开闭路控制器相连接。因为该温度实际上与入射阳光的累计值相对应，所以最简单的方式是根据该温度值调整注入水量。

在端板6的后面是装有泵20和止回阀21的出水管路19。将泵20或止回阀21与注入水量调节装置相结合，就有可能发挥使用按本发明所述的装置为大用户供水的优越性，如冲洗汽车，供应旅馆和类似的用户等，因为以预定的供水温度向一般为压力较高的热水管网内送水成为可能。

在图2中，对不同的排水周期Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ，温度T标绘成时间t的曲线图。

图3是无任何辅助设施的容器1的简图。以虚线表示膜或薄膜管2的顶部22，而管2的底部23涂以不透明的颜色，最好是钴兰色。为使获得这种涂层，管2在该部位的表面要用电腐蚀的方法打毛，以确保油漆可靠的粘着。

第一个浮子24与软管25连接，该软管通过端板6与出水管路 19相联。浮子24使软管25的自由端口26恰好在容器1中的水17的表面27之下，因此，当排水时，水可按箭头28的方向流出。该设施保证了最大可能利用容器1中水17的温度分层，水将从较热的区域排放。

另一个浮子29与另外一根软管30相连，软管30的自由端31高出于浮子29，以实现通过软管30的末端31排气。软管30通过端板5通至外界。这样就保证可靠地放气，而无需在薄膜或薄管2上开孔。

图4-7示出了一个端板，例如端板6。从图5中清楚看到，在容器1的内侧，与排水管19相连接的排水孔32被做成水平狭缝33，逐渐向外扩大变成园截面孔34通向外界。这些狭缝的几何形状不仅是导致分层式的层流排水，而且也适用于冷水的注入。

从图6和7，很明显看出，端板6包含两种剖面的压条35和36，在它们中间固定住薄膜或薄膜管。用若干个螺钉组件37实现这种固定。

图8-10示出了容器1的盖罩38，它是为防止容器1中已被加热了的水由于空气的流动和对流散热导致冷却。盖罩的下部与一朝向接触表面的隔热层39相连，盖罩38的顶部是由一层或多层对可见光和紫外线都透明的薄膜或薄板构成，而且通过支撑架40（示以简图）固定。支撑架40包含若干个弧形托架41，通过拉杆42连接成整体。

图9示出了在一托架41附近的盖罩局部X的放大的剖面。在该图所示的实施例中，三层薄膜或薄片43、44、45、相互平行地伸展，并固定在托架41上，它们之间用橡胶条46、47彼此分开。根据该装置所处的气候条件，可不要求对其基本结构作任何改动，将适量的薄膜或薄片一层一层地叠加上去，而并不超出本发明的范围。

在图11-13中，示出了按本发明所述的开闭路控制器。该部件的基本特征是它的箱体48由两个壳体49和50组成，每件都是注塑成形的整块。每件内含有若干个由制模形成的凹座，当两个壳体49，50对合在一起时，这些凹座便形成了各种存放单元，如泵20，同时也形成了连接各个单元的流体管道51。为了将不同的凹座隔开并使它们之间处于密封状态，用密封条52镶嵌在壳体49和50之间。所得的结果不仅是制造简单，而且组装经济，还为温度波动及其影响提供了可靠的屏障。为保护壳体49、50后面突出的那些部分，还可附加一盖罩53。

按本发明，开闭路部件14包括所有的测量、调节器件和电气、水力组件，因而该部件14可以独立于容器1的大小及其特殊的结构而进行装备;所需要完成的是根据泵等装置的尺寸来选择该部件。

显然，内行人在本发明的范畴内可以作各种变化，而且本发明并不局限于图中所示的和在说明书中所描述的具体实例。

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本发明是针对利用太阳能加热家庭用或商业用水的装置。该装置包含一个由塑料薄膜制成的容器，一个具有前置进水阀门的冷水进口和一个放水口;容器的顶部是透明的而它的底部为深色。

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