CN106642744A - 一种简易式聚光热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种简易式聚光热水器，包括聚光器和加热器，其中聚光器包括基座，在基座上固定有球面状的聚光板，在聚光板表面设置有反光层；在基座对应聚光板的球面中部通过支撑杆连接有支撑基座，在支撑基座的中部设置有集光镜，集光镜位于聚光板的球面的球心位置；加热器包括固定于支撑基座上的外壳，外壳内壁也设置有反光层，在外壳内部设置有集热管组件，集热管组件包括若干通过连接支架固定连接的集热管，集热管相对外壳轴线环形阵列布置，在外壳的底部设置有供光线射入的进光口，集热管的封闭端位于进光口处，集热管的开口端位于外壳顶部，各集热管的开口端连接在集热空腔上，在集热空腔的顶部上连接有冷水进水管和热水出水管。

Description

一种简易式聚光热水器
技术领域
本发明涉及一种简易式聚光热水器，属于太阳能热水器领域。
背景技术
太阳能热水器作为一种可循环且无源式的加热手段，被广泛的使用在一些燃料运输不是很方便的地区，在这些地区经常会使用一些锅式的太阳能热水器，这类太阳能热水器结构简单，加热效率相对较高，十分适应山区使用，但此类热水器也存在着诸多的不足，首先，此类热水器一般通过将一个储水容器放置到锅式反射板上，聚光后的太阳能温度较高，取放储水容器时不仅十分危险，而且也无法实现热水的实时供应。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中锅式太阳能热水器无法实现实时供水的技术问题，提供一种简易式聚光热水器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种简易式聚光热水器，包括一个聚光器和一个加热器，其中聚光器包括一个基座，在所述基座上固定有一个球面状的聚光板，在聚光板表面设置有反光层；在所述基座对应聚光板的球面中部还固定连接有若干支撑杆，支撑杆的轴线垂直于聚光板球面中部球面的切面，所述支撑杆的端部设置有一个支撑基座，在所述支撑基座的中部设置有一个集光镜，所述集光镜为凸透镜，集光镜位于聚光板的球面的球心位置；所述加热器包括一个固定于支撑基座上的外壳，外壳的轴线与支撑杆平行，外壳内壁也设置有反光层，在所述外壳内部设置有集热管组件，所述集热管组件包括若干通过连接支架固定连接的集热管，集热管相对外壳轴线环形阵列布置，在所述外壳的底部设置有一个供光线射入的进光口，集热管的封闭端位于进光口处，集热管的开口端位于外壳顶部，各集热管的开口端连接在一个集热空腔上，在所述集热空腔的顶部上连接有冷水进水管和热水出水管。
作为本发明的进一步创新，在所述聚光板的边缘还环形阵列设置有若干辅助支撑杆，所述辅助支撑杆固定于聚光板和支撑基座之间。
作为本发明的进一步创新，在所述聚光板的球面中心位置设置有若干排水孔，排水孔贯穿前述的基座。
作为本发明的进一步创新，所述连接支架包括两组固定卡箍，在所述固定卡箍的外围设置有一个环形的支撑环，所述支撑环与外壳内壁之间通过螺纹固定连接。
作为本发明的进一步创新，在所述外壳的顶部还设置有一个支撑盖板，所述加热空腔固定于支撑盖板的中部。
作为本发明的进一步创新，所述外壳与支撑基座之间通过法兰固定连接。
作为本发明的进一步创新，在所述集热管组件对应集热管阵列的中部位置设置有一个导光棒，所述导光棒采用透明材料制成，在所述导光棒内密布有由光泽金属片制成的反光片。
作为本发明的进一步创新，所述光泽金属片为抛光后的不锈钢片。
作为本发明的进一步创新，所述反光层为抛光的不锈钢板。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过对传统的锅式太阳能热水器进行改良，实现了集光板和集热管的混合，使得本结构可以实现热水的循环使用和循环加注，在使用时，不需要取下加热机构，更为方便。
2、辅助支撑杆可以降低在大风天气或者加热器注水过多时，支撑柱发生弯折的可能。
3、排水孔可以实现排灰和排水，防止灰尘和积水影响聚光板的反光。
4、集热管通过阵列支架进行固定，方便集热管的统一取出和放入。
5、支撑盖板和加热空腔之间的整合，方便了加热空腔的拆卸。
6、法兰连接稳定性好，且可以方便的拆卸与安装。
7、导光棒实现对光线的引导，同时导光棒中的反光片可以实现光线在外壳内部的反复反射，提高太阳光线的利用率。
8、不锈钢板价格和加工难度都较低，且不易受到腐蚀和磨损，更换的周期长，成本低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是聚光器的示意图；
图2是加热器的示意图。
图中：1、基座；2、聚光板；3、支撑杆；4、辅助支撑杆；5、支撑基座；6、集光镜；7、外壳；8、集热管；9、导光棒；10、固定卡箍；11、加热空腔；12、支撑盖板；13、进光口；14、反光层。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1和图2所示，本发明为一种简易式聚光热水器，包括一个聚光器和一个加热器，其中聚光器包括一个基座，在所述基座上固定有一个球面状的聚光板，在聚光板表面设置有反光层；在所述基座对应聚光板的球面中部还固定连接有若干支撑杆，支撑杆的轴线垂直于聚光板球面中部球面的切面，所述支撑杆的端部设置有一个支撑基座，在所述聚光板的边缘还环形阵列设置有若干辅助支撑杆，所述辅助支撑杆固定于聚光板和支撑基座之间，在所述支撑基座还通过螺钉固定连接有一个压板，所述支撑基座通过压板固定有一个集光镜，所述集光镜为凸透镜，集光镜位于聚光板的球面的球心位置；所述加热器包括一个固定于支撑基座上的外壳，所述外壳与支撑基座之间通过法兰固定连接，外壳的轴线与支撑杆平行，外壳内壁也设置有反光层，在所述外壳内部设置有集热管组件，所述集热管组件包括若干通过连接支架固定连接的集热管，所述连接支架包括两组固定卡箍，在所述固定卡箍的外围设置有一个环形的支撑环，所述支撑环与外壳内壁之间通过螺纹固定连接，集热管相对外壳轴线环形阵列布置，在所述外壳的底部设置有一个供光线射入的进光口，集热管的封闭端位于进光口处，在所述集热管组件对应集热管阵列的中部位置设置有一个导光棒，导光棒的轴线位置进光口的中心，所述导光棒采用透明材料制成，在所述导光棒内密布有由不锈钢碎片制成的反光片，集热管的开口端位于外壳顶部，在所述外壳的顶部还设置有一个支撑盖板，所述支撑盖板的中部固定有一个集热空腔，各集热管的开口端连接在一个集热空腔上，在所述集热空腔的顶部上连接有冷水进水管和热水出水管；
为了便于排水，在所述聚光板的球面中心位置设置有若干排水孔，排水孔贯穿前述的基座。
本结构的安装也较为方便，首先在屋顶的阳台顶部开口用于挂装加热组件，并通过法兰固定到屋顶上，随后在加热组件顶部通过法兰安装聚光组件，安装时应该保证两者的同轴度，同时应保证之间的密封和防尘，这样才能保证整体设备的长时间稳定使用；
在白天，太阳光照射到聚光板时，太阳光通过聚光板汇集到集光镜上，通过集光镜将交叉的太阳光路进一步聚焦于导光棒上，通过导光棒中的反光片将太阳光线扩散到整个外壳中，通过外壳壁面的反射使得太阳能光在外壳内往复反射从而实现对集热管的加热；集热空腔中的冷水从冷水进水管进入，随后集热空腔中的冷水进入到集热管中，通过集热管使得冷水被往复加热，加热后的水相对浮于集热空腔的顶部，实现对热水的供应；在遇到恶劣天气时，只有聚光器暴露在环境中，对于沙尘和颗粒物也只有聚光器会受到影响，发生变形或者磨损，但不锈钢抛光板相比于集热管的成本要低很多，所以经常更换也不产生较大的代价；
本产品的技术进步主要有：
1、本发明通过对传统的锅式太阳能热水器进行改良，实现了集光板和集热管的混合，使得本结构可以实现热水的循环使用和循环加注，在使用时，不需要取下加热机构，更为方便。
2、辅助支撑杆可以降低在大风天气或者加热器注水过多时，支撑柱发生弯折的可能。
3、排水孔可以实现排灰和排水，防止灰尘和积水影响聚光板的反光。
4、集热管通过阵列支架进行固定，方便集热管的统一取出和放入。
5、支撑盖板和加热空腔之间的整合，方便了加热空腔的拆卸。
6、法兰连接稳定性好，且可以方便的拆卸与安装。
7、导光棒实现对光线的引导，同时导光棒中的反光片可以实现光线在外壳内部的反复反射，提高太阳光线的利用率。
8、不锈钢片价格和加工难度都较低，且不易受到腐蚀和磨损。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种简易式聚光热水器，其特征是：包括一个聚光器和一个加热器，其中聚光器包括一个基座，在所述基座上固定有一个球面状的聚光板，在聚光板表面设置有反光层；在所述基座对应聚光板的球面中部还固定连接有若干支撑杆，支撑杆的轴线垂直于聚光板球面中部球面的切面，所述支撑杆的端部设置有一个支撑基座，在所述支撑基座的中部设置有一个集光镜，所述集光镜为凸透镜，集光镜位于聚光板的球面的球心位置；所述加热器包括一个固定于支撑基座上的外壳，外壳的轴线与支撑杆平行，外壳内壁也设置有反光层，在所述外壳内部设置有集热管组件，所述集热管组件包括若干通过连接支架固定连接的集热管，集热管相对外壳轴线环形阵列布置，在所述外壳的底部设置有一个供光线射入的进光口，集热管的封闭端位于进光口处，集热管的开口端位于外壳顶部，各集热管的开口端连接在一个集热空腔上，在所述集热空腔的顶部上连接有冷水进水管和热水出水管。
2.如权利要求1所述的一种简易式聚光热水器，其特征是：在所述聚光板的边缘还环形阵列设置有若干辅助支撑杆，所述辅助支撑杆固定于聚光板和支撑基座之间。
3.如权利要求1所述的一种简易式聚光热水器，其特征是：在所述聚光板的球面中心位置设置有若干排水孔，排水孔贯穿前述的基座。
4.如权利要求1所述的一种简易式聚光热水器，其特征是：所述连接支架包括两组固定卡箍，在所述固定卡箍的外围设置有一个环形的支撑环，所述支撑环与外壳内壁之间通过螺纹固定连接。
5.如权利要求1所述的一种简易式聚光热水器，其特征是：在所述外壳的顶部还设置有一个支撑盖板，所述加热空腔固定于支撑盖板的中部。
6.如权利要求1所述的一种简易式聚光热水器，其特征是：所述外壳与支撑基座之间通过法兰固定连接。
7.如权利要求1所述的一种简易式聚光热水器，其特征是：在所述集热管组件对应集热管阵列的中部位置设置有一个导光棒，所述导光棒采用透明材料制成，在所述导光棒内密布有由光泽金属片制成的反光片。
8.如权利要求7所述的一种简易式聚光热水器，其特征是：所述光泽金属片为抛光后的不锈钢片。
9.如权利要求1所述的一种简易式聚光热水器，其特征是：所述反光层为抛光的不锈钢板。
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