CN113310222B - 一种集热保温型太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集热保温型太阳能热水器，包括固定安装在底盘上的储水筒，所述储水筒上安装有集能机构，所述储水筒内通过固定柱固定安装有加热筒，所述加热筒上通过固定盘固定安装有蓄热块，所述加热筒上固定安装有导热环，且蓄热块与导热环之间固定安装有多个导热柱，所述加热筒与固定盘之间安装有传导机构，所述加热筒与储水筒之间固定安装有隔水环，且隔水环上安装有多个联动机构，所述加热筒与储水筒之间安装有导水机构。优点在于：能够根据阳光的直射方向灵活调整集热环的角度，接收阳光直射的时间更长，且可将产生的多余热量进行收集并储存，并可在阴雨天或夜晚进行利用，可增加热水的使用时间，保温效果更佳。

Description

一种集热保温型太阳能热水器

技术领域

本发明涉及太阳能热水器的技术领域，尤其涉及一种集热保温型太阳能热水器。

背景技术

太阳能热水器是一种将太阳光能转化为热能的设备，经检索，专利号为CN203744559U的中国实用新型专利公开了一种保温型太阳能热水器，保温性能更好，包括铝合金框、设置于铝合金框底面的保温层、设置于铝合金框正面的中空玻璃以及设置于中空玻璃和保温层之间的吸热板和集热管；

该设备还存在以下不足之处：

1、现有设备上的集热板为固定设置，无法根据光线的照射位置进行调节，无法实时接收到阳光的直射，集热效果不佳；

2、现有设备只采用保温层覆盖保温隔热的方式来防止热量的流失，却无法将白天阳光照射时所产生的多余热能进行收集与储存，会造成热能的浪费；

3、当处于阴雨天太阳能不充足时，现有设备则无法产生较多的热水，无法满足人们日常生活所需，具有一定的局限性。

因此亟需设计一种集热保温型太阳能热水器来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种集热保温型太阳能热水器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种集热保温型太阳能热水器，包括固定安装在底盘上的储水筒，所述储水筒上安装有集能机构，所述储水筒内通过固定柱固定安装有加热筒，所述加热筒上通过固定盘固定安装有蓄热块，所述加热筒上固定安装有导热环，且蓄热块与导热环之间固定安装有多个导热柱；

所述加热筒与固定盘之间安装有传导机构，所述传导机构包括固定安装在加热筒内的两个固定板，两个所述固定板上均固定安装有记忆合金杆，两个所述记忆合金杆之间共同固定安装有导热杆，且固定盘上开设有与导热杆相配合的导热槽，所述导热杆上固定安装有多个传热杆；

所述加热筒与储水筒之间固定安装有隔水环，且隔水环上安装有多个联动机构，所述联动机构包括固定安装在隔水环上的弹性套，且弹性套内填充有溴单质溶液，所述隔水环上固定安装有传导杆，所述储水筒与加热筒之间通过滑动结构安装有升降环，且升降环与传导杆之间固定安装有导热伸缩杆，所述升降环与弹性套固定安装有导热连接杆，且导热连接杆的上端固定安装有吸热球，所述导热环上开设有与导热伸缩杆相配合的适配槽，所述加热筒与储水筒之间安装有导水机构。

进一步的，所述集能机构包括固定安装在储水筒上部的减速电机，所述减速电机的驱动端上通过驱动轴固定安装有顶盘，且顶盘上固定安装有感光传感器，且感光传感器与减速电机之间为电连接，所述储水筒上转动安装有驱动环，且驱动环与顶盘之间固定安装有两个连接轴，所述驱动环上固定安装有集热环，所述储水筒的外部固定套设有保温套。

进一步的，所述滑动结构包括固定安装在升降环内壁与外壁上的两个梯形滑块，所述储水筒、加热筒上均开设有梯形滑槽，且两个梯形滑块分别卡合安装在两个梯形滑槽内。

进一步的，所述隔水环上固定安装有多个限位架，且多个弹性套分别位于多个限位架的内部。

进一步的，所述导水机构包括固定安装储水筒上的出水管，所述储水筒与加热筒上均固定安装有进水管，所述加热筒的底部固定安装有多个传导管，且每个传导管内均安装有连通结构。

进一步的，所述连通结构包括固定安装在传导管内的阻隔板，且阻隔板上开设有连通口，所述连通口内滑动安装有密封板，且密封板与连通口的内壁之间固定安装有两个复位弹簧，所述传导管内固定安装有导热架，所述导热架的上部通过电动伸缩杆固定安装有与密封板相配合的推板，所述导热架的下部固定安装有温度检测仪，且温度检测仪与电动伸缩杆之间为电连接。

与现有的技术相比，本发明优点在于：

1：本设备能够对阳光的直射方向进行检测，并可根据阳光直射的方向来调整集热环的方向，使集热环能够始终与阳光的直射方向相垂直，即可有效的接收到阳光的照射。

2：本设备采用多级加热的方式能够将收集到太阳能进行有效彻底的利用，从而不会造成太阳能的浪费。

3：本设备能够将白天经由太阳能转化出的多余热能进行收集与储存，并可在夜晚或阴雨天阳光不足时进行利用对储水筒内的凉水进行加热，增加热水的使用时间，保温效果更佳。

综上所述，本发明能够根据阳光的直射方向灵活调整集热环的角度，接收阳光直射的时间更长，且可将产生的多余热量进行收集并储存，并可在阴雨天或夜晚进行利用，可增加热水的使用时间，保温效果更佳。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明提出的一种集热保温型太阳能热水器的结构示意图；

图2为图1中顶盘、驱动环与其上部分连接结构的示意图；

图3为图1中储水筒的外部结构示意图；

图4为图3中储水筒的剖面示意图；

图5为图4中加热筒的外部结构示意图；

图6为图4中固定盘、固定板与其上部分连接结构的示意图；

图7为图4的内部结构正视图；

图8为图7中A部位的节点放大图；

图9为图7中传导管的内部结构示意图。

图中：1底盘、2储水筒、3顶盘、4感光传感器、5驱动环、6集热环、7保温套、8减速电机、9驱动轴、10连接轴、11进水管、12出水管、13加热筒、14传导管、15固定板、16固定盘、17蓄热块、18推板、19导热环、20固定柱、21记忆合金杆、22导热杆、23传热杆、24导热槽、25导热柱、26隔水环、27传导杆、28升降环、29弹性套、30吸热球、31导热伸缩杆、32适配槽、33限位架、34阻隔板、35密封板、36复位弹簧、37导热架、38温度检测仪、39电动伸缩杆。

具体实施方式

参照图1-3、图7，一种集热保温型太阳能热水器，包括固定安装在底盘1上的储水筒2，储水筒2上安装有集能机构，储水筒2内通过固定柱20固定安装有加热筒13，加热筒13与储水筒2之间固定安装有隔水环26，加热筒13上通过固定盘16固定安装有蓄热块17；

上述值得注意的有以下几点：

1、加热筒13内位于固定盘16的下部为加热凉水的区间一（以下简称储水区一），加热筒13的外部、隔水环26的下部、储水筒2底壁的上部为加热凉水的区间一（以下简称储水区二）。

2、集能机构包括固定安装在储水筒2上部的减速电机8，减速电机8的驱动端上通过驱动轴9固定安装有顶盘3，且顶盘3上固定安装有感光传感器4，且感光传感器4与减速电机8之间为电连接，感光传感器4能够对阳光的直射方向进行检测感应，并可将检测到的结果传导至减速电机8处，并使减速电机8启动工作。

3、储水筒2上转动安装有驱动环5，且驱动环5与顶盘3之间固定安装有两个连接轴10，驱动环5上固定安装有集热环6，减速电机8启动即会带动顶盘3转动，顶盘3转动即会在连接轴10、驱动环5的配合作用下带动集热环6转动，使集热环6转动至太阳直射的方向，使其可始终接收到阳光的照射，不会出现照射死角。

4、储水筒2的外部固定套设有保温套7，保温套7可对储水筒2进行整体保温，可防止储水筒2内部的热量出现逸散。

5、集热环6接收到太阳能后即会将其转化为热能对储水区一内的凉水进行加热。

参照图4、图6，加热筒13上固定安装有导热环19，且蓄热块17与导热环19之间固定安装有多个导热柱25，加热筒13与固定盘16之间安装有传导机构；

上述值得注意的有以下几点：

1、传导机构包括固定安装在加热筒13内的两个固定板15，两个固定板15上均固定安装有记忆合金杆21，两个记忆合金杆21之间共同固定安装有导热杆22，且固定盘16上开设有与导热杆22相配合的导热槽24；

当储水区一中的凉水逐渐加热时，两个记忆合金杆21即会受热，当加热至一定程度时，记忆合金杆21受热至临界点后即会伸长并会推动导热杆22上升，当导热杆22上升至进入固定盘16内的导热槽24内时，即会停止上升。

2、导热杆22上固定安装有多个传热杆23，导热杆22停止上升后，储水区一的热水加热完毕后，所产生的多余热能即会通过传热杆23、固定盘16传导至蓄热块17内，此时蓄热块17即会对多余热能进行收集储存。

3、当蓄热块17储能饱和后，多余热量即会通过多个导热柱25传导至导热环19处，此时导热环19即会对储水筒2中隔水环26上部（以下简称储气区）的空气进行加热。

参照图5、图7-图9，隔水环26上安装有多个联动机构，加热筒13与储水筒2之间安装有导水机构；

上述值得注意的有以下几点：

1、联动机构包括固定安装在隔水环26上的弹性套29，且弹性套29内填充有溴单质溶液，隔水环26上固定安装有传导杆27，储水筒2与加热筒13之间通过滑动结构安装有升降环28，升降环28与弹性套29固定安装有导热连接杆，且导热连接杆的上端固定安装有吸热球30，当储气区内的空气被加热时，吸热球30即会将热量进行吸收并通过导热连接杆传导至弹性套29内；

当弹性套29内部受热时，其内的溴单质溶液受热即会迅速气化为气态，即会使弹性套29膨胀增大，弹性套29体积增大时即会推动升降环28上升。

2、升降环28与传导杆27之间固定安装有导热伸缩杆31，导热环19上开设有与导热伸缩杆31相配合的适配槽32，当升降环28上升时其上的导热伸缩杆31即会进入导热环19内的适配槽32内，此时导热环19内的热能即会通过导热伸缩杆31传导至传导杆27处，此时传导杆27传导出的热能即会对储水区二内的凉水进行加热。

3、滑动结构包括固定安装在升降环28内壁与外壁上的两个梯形滑块，储水筒2、加热筒13上均开设有梯形滑槽，且两个梯形滑块分别卡合安装在两个梯形滑槽内，滑动结构用于使升降环28只可在储水筒2、加热筒13之间进行上下滑动，而不会与二者之间发生偏移与分离。

4、隔水环26上固定安装有多个限位架33，且多个弹性套29分别位于多个限位架33的内部，限位架33起到限位的作用，用于使弹性套29只可进行上下膨胀，而不会进行左右膨胀，增加升降环28的上升速率。

5、导水机构包括固定安装储水筒2上的出水管12，储水筒2与加热筒13上均固定安装有进水管11，加热筒13的底部固定安装有多个传导管14，出水管12用于将储水筒2中加热完毕的热水（即储水区二内的热水）导出进行使用，两个进水管11分别用于向储水区一与储水区二中补充凉水。

6、每个传导管14内均安装有连通结构，连通结构包括固定安装在传导管14内的阻隔板34，且阻隔板34上开设有连通口，连通口内滑动安装有密封板35，且密封板35与连通口的内壁之间固定安装有两个复位弹簧36，传导管14内固定安装有导热架37，导热架37的上部通过电动伸缩杆39固定安装有与密封板35相配合的推板18，导热架37的下部固定安装有温度检测仪38，且温度检测仪38与电动伸缩杆39之间为电连接；

温度检测仪38用于对储水区二内的水温进行检测，当处于阴雨天或夜晚时，此时太阳能收集不足，即储水区二中的凉水无法继续加热，此时温度检测仪38即会检测到储水区二内的水温过低，并会将信号传导至电动伸缩杆39处，此时电动伸缩杆39即会启动带动推板18上升，推板18上升时即会将密封板35顶起，从而使连通口处于连通状态，此时储水区一内的热水即会通过传导管14、连通口流至储水区二内，并与储水区二中的凉水混合，从而增加储水区二的内部水温；

当温度检测仪38检测到储水区二内的水温上升至临界值时，此时即会控制电动伸缩杆39的驱动杆收缩带动推板18下降，推板18下降时密封板35即会在复位弹簧36的作用下复位下降，从而可将连通口进行封堵，使储水区一内的热水不会继续流入储水区一内。

7、当储水区一内的温度降低时，蓄热块17中储存的热能即会通过固定盘16、导热杆22、传热杆23反向传导至储水区一中，即会对储水区一内部的水进行加热，增加热水的使用时间，保温时间更长。

Claims (6)

1.一种集热保温型太阳能热水器，包括固定安装在底盘（1）上的储水筒（2），其特征在于，所述储水筒（2）上安装有集能机构，所述储水筒（2）内通过固定柱（20）固定安装有加热筒（13），所述加热筒（13）上通过固定盘（16）固定安装有蓄热块（17），所述加热筒（13）上固定安装有导热环（19），且蓄热块（17）与导热环（19）之间固定安装有多个导热柱（25）；

所述加热筒（13）与固定盘（16）之间安装有传导机构，所述传导机构包括固定安装在加热筒（13）内的两个固定板（15），两个所述固定板（15）上均固定安装有记忆合金杆（21），两个所述记忆合金杆（21）之间共同固定安装有导热杆（22），且固定盘（16）上开设有与导热杆（22）相配合的导热槽（24），所述导热杆（22）上固定安装有多个传热杆（23）；

所述加热筒（13）与储水筒（2）之间固定安装有隔水环（26），且隔水环（26）上安装有多个联动机构，所述联动机构包括固定安装在隔水环（26）上的弹性套（29），且弹性套（29）内填充有溴单质溶液，所述隔水环（26）上固定安装有传导杆（27），所述储水筒（2）与加热筒（13）之间通过滑动结构安装有升降环（28），且升降环（28）与传导杆（27）之间固定安装有导热伸缩杆（31），所述升降环（28）与弹性套（29）固定安装有导热连接杆，且导热连接杆的上端固定安装有吸热球（30），所述导热环（19）上开设有与导热伸缩杆（31）相配合的适配槽（32），所述加热筒（13）与储水筒（2）之间安装有导水机构。

2.根据权利要求1所述的一种集热保温型太阳能热水器，其特征在于，所述集能机构包括固定安装在储水筒（2）上部的减速电机（8），所述减速电机（8）的驱动端上通过驱动轴（9）固定安装有顶盘（3），且顶盘（3）上固定安装有感光传感器（4），且感光传感器（4）与减速电机（8）之间为电连接，所述储水筒（2）上转动安装有驱动环（5），且驱动环（5）与顶盘（3）之间固定安装有两个连接轴（10），所述驱动环（5）上固定安装有集热环（6），所述储水筒（2）的外部固定套设有保温套（7）。

3.根据权利要求1所述的一种集热保温型太阳能热水器，其特征在于，所述滑动结构包括固定安装在升降环（28）内壁与外壁上的两个梯形滑块，所述储水筒（2）、加热筒（13）上均开设有梯形滑槽，且两个梯形滑块分别卡合安装在两个梯形滑槽内。

4.根据权利要求1所述的一种集热保温型太阳能热水器，其特征在于，所述隔水环（26）上固定安装有多个限位架（33），且多个弹性套（29）分别位于多个限位架（33）的内部。

5.根据权利要求1所述的一种集热保温型太阳能热水器，其特征在于，所述导水机构包括固定安装储水筒（2）上的出水管（12），所述储水筒（2）与加热筒（13）上均固定安装有进水管（11），所述加热筒（13）的底部固定安装有多个传导管（14），且每个传导管（14）内均安装有连通结构。

6.根据权利要求5所述的一种集热保温型太阳能热水器，其特征在于，所述连通结构包括固定安装在传导管（14）内的阻隔板（34），且阻隔板（34）上开设有连通口，所述连通口内滑动安装有密封板（35），且密封板（35）与连通口的内壁之间固定安装有两个复位弹簧（36），所述传导管（14）内固定安装有导热架（37），所述导热架（37）的上部通过电动伸缩杆（39）固定安装有与密封板（35）相配合的推板（18），所述导热架（37）的下部固定安装有温度检测仪（38），且温度检测仪（38）与电动伸缩杆（39）之间为电连接。

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