CN105571152B - 太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能热水器，本太阳能热水器包括有支架、储水箱、透明管、蒸发管和聚光板；各所述透明管等距安装在所述储水箱上，各所述透明管内呈抽真空状；各所述聚光板的端面呈抛物线型；在各所述透明管的轴线上安装有集液管；各所述蒸发管和所述聚光板成对的周向均布在各所述集液管的周围，各所述蒸发管与各所述集液管平行，且各所述聚光板的焦点处于与它配对的蒸发管的轴线上；各所述透明管内的蒸发管分别于该透明管内的集液管连通并形成闭合的环形回路，各所述蒸发管和集液管的上端伸进所述储水箱中；在所述各集液管内填充有冷却液；该热水器结构精巧、价格低廉，能够高效、稳定、安全的供应热水。
Description
技术领域
本发明涉及一种热水器，特别的，是一种太阳能热水器。
背景技术
热水器是一种为有限范围提供热水的工具，热水器经过多年的发展后分成如下几类：储水式电热水器、即热式电热水器、速热式电热水器、燃气热水器、太阳能电热水器和空气源热水器；其中，太阳能热水器以其环保、节能、便利等优势受到广大用户青睐；但是传统的太阳能热水器存在如下缺陷：一，它通过热虹吸效应实现冷热水之间的传导，这种方式制热速度较慢；二，由于各集热管互相连通，当其中一个出现裂隙时，整个热水器都将漏水，安全、稳定性不足；三，在北方较冷天气，集热管中的水体很有可能结冰，液态水在冻结后体积变大，很容易将集热管涨破；为此，人们改良了太阳能热水器，一种分离型的真空管热水器能够有效解决上述问题，但是这种热水器价格高昂，制作工艺复杂，因此推广并不容易。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种太阳能热水器，该热水器结构精巧、价格低廉，能够高效、稳定、安全的供应热水。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：本太阳能热水器包括有支架、储水箱、透明管、蒸发管和聚光板；各所述透明管等距安装在所述储水箱上，各所述透明管内呈抽真空状；各所述聚光板的端面呈抛物线型；在各所述透明管的轴线上安装有集液管；各所述蒸发管和所述聚光板成对的周向均布在各所述集液管的周围，各所述蒸发管与各所述集液管平行，且各所述聚光板的焦点处于与它配对的蒸发管的轴线上；各所述透明管内的蒸发管分别于该透明管内的集液管连通并形成闭合的环形回路，各所述蒸发管和集液管的上端伸进所述储水箱中；在所述各集液管内填充有冷却液。
本发明的有益效果是：在重力作用下，冷却液存留在集液管和蒸发管的下部；在光照条件下，各所述聚光板将太阳光聚集到各所述蒸发管处；各所述蒸发管吸热升温并将蒸发管内的冷却液汽化，汽化的冷却液沿蒸发管迅速上升；携带大量潜热的冷却气体到达蒸发管的上部后将潜热传导给储水箱以加热热水器内的水体，冷却气体放热后液化再次凝结成冷却液并汇集到集液管内；此时完成冷却液的吸热、放热循环过程。
本发明的结构精巧，通过冷却液作为传热媒介，在吸放热的过程中冷却液不与水体接触，因此工作更稳定、安全；本发明中将蒸发管周向均布在集液管的周围，各蒸发管尺寸细小，能够快速使冷却液汽化，加速热量的传递，因此，相较于传统的真空管热水器，本热水器的启动制热更快速、高效；本发明中每个蒸发管均有聚光板辅助聚光，能够进一步提高蒸发管的吸热效率。
作为优选，在各所述透明管的下方安装有集光弧面，各所述集光弧面的轴线与集液管的轴线重合；该结构能够使透明管下部的蒸发管得到照射，从而促进冷却液的蒸发、吸热。
作为优选，在各所述蒸发管内安装有仅允许气体向上流动的单向阀；以便于固定气体及冷却液的流向，有效防止冷却液回流、影响传热效果。
作为优选，在冷却液内掺杂有磁粉；以便于打散冷却液，促进冷却液的蒸发、流动。
作为进一步优选，在所述集液管的外部缠绕有通电线圈，在所述通电线圈内通有直流电；通有直流电的通电线圈产生定向的磁场，该磁场能够加速磁粉的定向流动，从而加速冷却液的流动，进而促进整个热水器的热传递效率。
附图说明
图1为本太阳能热水器一个实施例的结构示意图。
图2为图1所示实施例中一个透明管的端截面图。
具体实施方式
在图1、图2所示的实施例中，本太阳能热水器包括有支架、储水箱1、透明管2、蒸发管3和聚光板4；各所述透明管2等距安装在所述储水箱1上，各所述透明管2内呈抽真空状；各所述聚光板4的端面呈抛物线型；在各所述透明管2的轴线上安装有集液管5；在各所述透明管2的下方安装有集光弧面6，各所述集光弧面6的轴线与集液管5的轴线重合；各所述蒸发管3和所述聚光板4成对的周向均布在各所述集液管5的周围，各所述蒸发管3与各所述集液管5平行，且各所述聚光板4的焦点处于与它配对的蒸发管3的轴线上；各所述透明管2内的蒸发管3分别于该透明管2内的集液管5连通并形成闭合的环形回路，各所述蒸发管3和集液管5的上端伸进所述储水箱1中；在各所述蒸发管3内安装有仅允许气体向上流动的单向阀31；在所述各集液管5内填充有冷却液，在冷却液内掺杂有磁粉；在所述集液管5的外部还缠绕有通电线圈7，所述通电线圈7内通有直流电。
在重力作用下，冷却液存留在集液管5和蒸发管3的下部；在光照条件下，各所述聚光板4将太阳光聚集到各所述蒸发管3处；各所述蒸发管3吸热升温并将蒸发管3内的冷却液汽化，汽化的冷却液沿蒸发管3迅速上升；安装在蒸发管3内的单向阀31能够有效防止高温气体回流，同时能够防止遇冷凝结的冷却液回流，进而保证热量的定向、高效传输；携带大量潜热的冷却气体到达蒸发管3的上部后将潜热传导给储水箱1以加热热水器内的水体，冷却气体放热后液化再次凝结成冷却液并汇集到集液管5内；此时完成冷却液的吸热、放热循环过程。
本实施例中，在冷却液内还掺杂有磁粉，磁粉与冷却液均匀混合，磁粉的存在能够削弱冷却液之间的表面张力，从而将冷却液打散、分离以形成小液团，从而促进冷却液的汽化，因此磁粉起到催化蒸发的效果；在冷却液蒸发后，磁粉被热的冷却气体吹起、漂浮、上升；磁粉到达蒸发管3顶部后再次融入液化的冷却液内；根据电流的磁效应，通电线圈7内将产生磁化方向固定的磁场，该磁场对冷却液内的磁粉加速，从而促使冷却液加速下落，该结构有效加快了冷却液的循环速度，进而提高了本发明的热传递速度，大大提高了制热效果。
本发明的结构精巧，通过冷却液作为传热媒介，在吸放热的过程中冷却液不与水体接触，因此工作更稳定、安全；本发明中将蒸发管3周向均布在集液管5的周围，各蒸发管3尺寸细小，能够快速使冷却液汽化，加速热量的传递，因此，相较于传统的真空管热水器，本热水器的启动制热更快速、高效；本发明中每个蒸发管3均有聚光板4辅助聚光，能够进一步提高蒸发管3的吸热效率；此外，本实施例中，在各所述透明管2的下方还安装有集光弧面6，该结构能够使透明管2下部的蒸发管3得到照射，从而保证透明管2内的各个蒸发管3均能够高效工作；进而提高热水器的工作效率及产出热水的速度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种太阳能热水器，本太阳能热水器包括有支架、储水箱（1）、透明管（2）、蒸发管（3）和聚光板（4）；各所述透明管（2）等距安装在所述储水箱（1）上，各所述透明管（2）内呈抽真空状；其特征在于：各所述聚光板（4）的端面呈抛物线型；在各所述透明管（2）的轴线上安装有集液管（5）；各所述蒸发管（3）和所述聚光板（4）成对的周向均布在各所述集液管（5）的周围，各所述蒸发管（3）与各所述集液管（5）平行，且各所述聚光板（4）的焦点处于与它配对的蒸发管（3）的轴线上；各所述透明管（2）内的蒸发管（3）分别与该透明管（2）内的集液管（5）连通并形成闭合的环形回路，各所述蒸发管（3）和集液管（5）的上端伸进所述储水箱（1）中；在所述各集液管（5）内填充有冷却液。
2.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于：在各所述透明管（2）的下方安装有集光弧面（6），各所述集光弧面（6）的轴线与集液管（5）的轴线重合。
3.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于：在各所述蒸发管（3）内安装有仅允许气体向上流动的单向阀（31）。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的太阳能热水器，其特征在于：在冷却液内掺杂有磁粉。
5.根据权利要求4所述的太阳能热水器，其特征在于：在所述集液管（5）的外部缠绕有通电线圈（7），在所述通电线圈（7）内通有直流电。
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