CN201514065U - 新型全自动热气源热利用产品 - Google Patents

Abstract

一类新型全自动热气源热利用产品，为降低其产品成本、有效利用各种热气源产生的热气体的热量、节能减排，本实用新型提出多种新的喷气式和长细软管热交换结构并连接在水箱(6)的底部或室内空气中，用气泵(4)使热气源(1)的热气体从热交换结构中流过，或从水底多个出气孔(7)喷出、在水中或空气中进行热交换，从而产生热水、开水和供采暖。热气源是所有产生热气体的气源，特别将燃气炉烟筒和太阳能热空气集热器作了多项重要改进，最后设计出全自动化系列新产品。不使用昂贵的金属材料，并使生产、使用非常方便，从而大幅度降低了成本。能大面积产生大量廉价太阳能热水开水、将太阳能平板和真空管集热器一并取代，故属于原始创新。

Description

新型全自动热气源热利用产品

所属技术领域

本发明创建了新型热气源热利用技术，并提供了相应的热利用和节能减排系列新产品。

背景技术

在现有热利用技术中，煤炭、石油、天然气等燃料燃烧产生的废热烟气，其热量基本上完全损失在空气中，未作回收利用，而且造成严重的环境污染。而煤炭、石油、天然气是当代主要能源，占人类能源消费的90％以上，因此损失的热量是非常巨大的。

而现有太阳能热利用技术主要有两大类：平板和真空管太阳能热水器。后者由于真空技术极复杂、难度极大，使成本急剧提高：现市场销售价已达5000---6000元/台，大多数人完全无法承受。现有平板太阳能热水器由于透明面盖散热损失严重而导致热效率很低，仅35～50％左右。而且成本仍然很高，还有北方冬季因结冰不能使用等缺陷。

发明内容

为了克服现有热利用技术的上述不足之处，本发明提出多种新的“喷气式和长细软管热交换结构”，将所有热气源产生的热气体，特别将燃烧产生的废热烟气和太阳能空气集热器产生的热空气，用于产生热水、开水和采暖。并对烟筒和太阳能空气集热器作了多项重要改进，最后设计出全自动化系列实用新产品。不使用昂贵的金属材料，并使生产、使用非常方便，从而大幅度降低了成本。能将太阳能平板和真空管集热器一并取代，故属于原始创新。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案，有如下9个新结构特征，现分别说明如下。

特征1：喷气式热交换结构

其基本原理是：用气泵和输气管将各种热气源产生的较清洁的热气体输入水容器底部、从水底多个出气孔(7)喷出，从而将水加热。或将热气体在室内空气中喷出，用于采暖，故称“喷气式热交换结构”，并用仪表全自动控制。当然，对热气体的清洁程度要达到使用要求。例如对工业用开热水和用于烘干纺织品的采暖，对热气体的要求就较低。而对供饮用的开水和住宅采暖，对热气体的要求就很高，热气体应是很清洁的热空气。

其基本结构见图1(a)：下端管道(3)的一端与热气源(1)的上部出气口(2)连通，另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，上端管道(5)的另一端从水箱(6)(或一般的水容器)的上部进气口(61)伸进水箱，与“喷气式热交换结构”连通，并横放连接在水箱底部，其上有多个出气孔(7)与水连通。水箱(6)的上部有出气口(9)与气管(10)连通，气管(10)的另一端与热气源(1)的进气口(11)连通。也可以不要气管(10)，水箱(6)的出气口(9)直接与大气连通。在进气口(11)管内，安装有空气滤清器。探头(18)伸进热气源(1)的内部上部，控制导线(41)与气泵(4)、探头(18)和温控仪(40)连接。

其工作原理如下：当热气源(1)产生的热气体达到温控仪(40)的设定温度(例如60℃，80℃，100℃等)，其信息由探头(18)及其控制导线(41)传递给温控仪(40)，并立即使气泵(4)自动开动，于是热气体被抽出，沿下端管道(3)、上端管道(5)流到水箱(6)的底部，从喷气式热交换结构上的多个出气孔(7)喷入水底，热气体就会自动在水中上升，将热量传递给水，从而将水加热，变冷的气体最后进入水面之上的空气中。

如果不要气管(10)，则变冷的热气体从水箱(6)的上部出气口(9)排到大气中，新的冷空气又从进气口(11)流入热气源(1)，继续被加热。如果要气管(10)，则变冷的热气体从水箱(6)的上部出气口(9)流入气管(10)、并从进气口(11)流入热气源(1)，再次被加热，如此不断循环。

当热气源(1)产生的热气体低于温控仪(40)的设定温度，其信息由探头(18)的控制导线(41)传递给温控仪(40)并立即使气泵(4)自动停止抽出热气体。

如果喷气式热交换结构连接在室内空气中，则其上的多个出气孔(7)直接将热气体在室内喷出，就可用于采暖。

热气源(1)是所有产生热气体的气源，特别是各种燃气炉及烟筒和太阳能热空气集热器。

这一装置的有益效果主要是：1)热气体在水中直接将热量传递给水，省下了昂贵的金属热交换器和输水管道、管件，从而大幅度降低了成本。2)水箱和水都不动，而是极为轻便廉价的保温输气管将极轻的热气体输入水中，使加工、安装、使用、维护都很容易和方便。3)由于气体很轻，气泵消耗的电能仅为获得热气体热量的几十分之一。4)由上述仪表自动控制。5)太阳能空气集热器和各种火源产生的热气体达130℃或更高，因此还可以将水烧开。

特征2：喷气式大量细孔出气口

基本原理：为了将较热气体的热量更有效的传递给水，热气体与水的接触面积应尽量大，这就要求其气流尽量细小而多股。因此在水底的出气口，应有大量细小的出气孔。

1、具体结构之一------喷气式空心出气管，见图2(a)：过渡气管(22)与多根支气管(26)连通。在每根支气管(26)上，有大量基本均匀分布的细小的出气孔(7)。支气管(26)的横截面结构形状见图2(b)：支气管(26)基本上是空心管。

过渡气管(22)与多根支气管(26)都基本垂直，并都水平横放连接在水箱(6)(或一般的水容器)的底部。上端管道(5)的下端与过渡气管(22)连通，上端管道(5)的上端竖直向上从水箱上部侧面或顶面进气口(61)伸出，与气泵(4)的出气口连通，气泵(4)的进气口与下端管道(3)的一端连通，下端管道(3)的另一端与热气源(1)的上部出气口(2)连通，其自动控制仪表的安装结构也与图1(a)相同。

其工作原理与特征1基本相同，其新增的有益效果如下：以图1(a)为例，气泵(4)从热气源(1)抽出的热气体，会从多根支气管(26)上大量细小的出气孔(7)喷出，在水底形成多股细小的热气流，在水中自然上升过程中，热气体与水就会有很大的接触面积，从而将热气体的热量非常有效的传递给水，而且由上述仪表自动控制。

2、具体结构之二------喷气式水平砂头出气管，见图3(a)：上端管道(5)的下端与水平横放的过渡气管(22)连通，过渡气管(22)又与多根水平放置的细支气管(24)连通，每根细支气管(24)又与水平砂头出气管(25)连通，在每根水平砂头出气管(25)上面，有大量细小的出气孔(7)，这些细小的出气孔(7)均与小气管(28)连通，小气管(28)均与穿通中心的空管(27)连通，每根空管(27)均与砂头一端的细支气管(24)连通，水平砂头出气管(25)的横截面结构形状见图3(b)。

该出气口与水箱(6)的连接结构和图1(a)所示类似：上端管道(5)的上端竖直向上从水箱(6)(或一般水容器)上部侧面或顶面进气口(61)伸出，与气泵(4)的出气口连通，气泵(4)的进气口与下端管道(3)连通，该管另一端与热气源(1)的出气口(2)连通；过渡气管(22)、每根细支气管(24)和每根砂头出气管(25)都横放连接在水箱(6)(或一般的水容器)的底部。其自动控制仪表的连接、该结构工作原理也与特征1、图1(a)相同：气泵(4)从热气源(1)抽出的热气体，从水底由多根水平砂头出气管(25)上大量细小的出气孔(7)喷出，有效的将水加热，这是其新增的有益效果，而且由上述仪表自动控制。

3、具体结构之三----喷气式竖直砂头出气管：上端管道(5)的下端与过渡气管(22)连接，过渡气管(22)又和多根细支气管(24)连接，其连接结构见图4(a)。与图3(a)不同之处在于：在每根细支气管(24)下面，连通多个竖直放置的砂头出气管(29)。在每个竖直砂头出气管(29)侧面，都有大量基本均匀分布的细小的出气孔(7)，这些小孔均与穿通中心的空管(27)由小气管(28)连通，每根空管(27)均与竖直砂头一端的细支气管(24)连通，竖直砂头出气管(29)的横截面结构形状见图3(b)。

它与水箱的连接见图6(a)：上端管道(5)的上端竖直向上从水箱(6)的上部侧面或顶面进气口(61)伸出，与气泵(4)的出气口连通，气泵(4)的进气口与下端管道(3)连通，该管另一端与热气源(1)的出气口(2)连通；过渡气管(22)、每根细支气管(24)和每根砂头出气管(29)都横放连接在水箱(6)(或一般的水容器)的底部，其自动控制仪表的安装连接结构也与图1(a)相同。

其工作原理与特征1、图1(a)所示类似，不同之处在于：气泵(4)从热气源(1)抽出的热气体，会从水底由多根竖直砂头出气管(29)侧面大量细小的出气孔(7)喷出，有效的加热水，这是其新增的有益效果，而且由上述仪表自动控制。

4、具体结构之四-----喷气式取暖结构：将以上3种喷气式出气管串联或并联，即与上端管道(5)的一端连通的多个空心支气管(26)、水平砂头出气管(25)和竖直砂头出气管(29)互相串联或并联，形成各种总体形状。上端管道(5)的另一端与气泵(4)的出气口连通，气泵(4)的进气口与下端管道(3)连通，该管另一端与热气源(1)的出气口(2)连通。

这样就使以上结构的大量细小的出气孔(7)足够多，即喷出的热气体(采暖一般是热空气)足够多，然后直接连接在室内空气中，则该结构就成为一种冬季采暖装置。其工作原理与特征1、图1(a)所示类似，它比金属暖气片更廉价、更容易安装，这是其新增的有益效果。

特征3：长细软管热交换结构

1、具体结构之一-----单个软管卷盘热交换结构：可将细的软管作得很长，例如长十几米甚至几十米，并盘卷成松散的软管卷盘---以细管弯曲时不过分阻碍管内气体或水流通为原则。将这样的软管卷盘放在空气或水中，就是一种热交换器，它与空气或水有很大的接触面积，能有效的进行热交换。具体结构见图4(b)：细支气管(24)用软质材料制成软管，图中的同心圆弧就是此软管盘卷成的软管卷盘(60)。

该热交换器与水箱(6)(或一般的水容器)的连接结构见图1(b)：单个软管卷盘(60)水平横放连接在水箱(6)的底部，它一端的细支气管(24)从水箱内部与水箱(6)上部进气口(61)连通，上端管道(5)的一端从外部与水箱(6)的进气口(61)连通，上端管道(5)的另一端与气泵(4)的出气口连通，气泵(4)的进气口与下端管道(3)连通，该管另一端与热气源(1)的出气口(2)连通；软管卷盘(60)另一端的细支气管(24)与水箱(6)的上部出气口(9)连通，出气口(9)与气管(10)连通，气管(10)又与室内或室外连通，或与热气源(1)的进气口(11)连通。其自动控制仪表的安装结构也与图1(a)相同，即测温探头(18)伸进热气源(1)的内部、出气口(2)附近，控制导线(41)分别与探头(18)、温控仪(40)、气泵(4)连接，于是可由这些仪表实现自动控制。

其工作原理与特征1、图1(a)所示类似，不同之处在于：气泵(4)从热气源(1)抽出的热气体，就会依次流经下端管道(3)、上端管道(5)、细支气管(24)和容器底部的软管卷盘(60)，由于软管卷盘(60)与水有很大的接触面积，从而将热气体的热量通过热传导非常有效的传递给水，变冷的气体从出气口(9)流出，排到大气中，或沿气管(10)又流入热气源(1)，再次被加热，如此不断循环。

2、具体结构之二-----多个软管卷盘热交换结构：如果热气体或水的流量很大，则软管直径也要变大，见图4(c)中的粗软管(62)。可将多根细支气管(24)的两端分别与粗软管(62)连通，每根细支气管(24)作得很长、并分别盘卷成一个松散的软管卷盘(60)，则多根细支气管(24)就盘卷成多个软管卷盘(60)，这就增大了软管的外表面积。这样，流量很大的热气体或水就可从粗软管(62)的一端分别同时流进多根细支气管(24)、分别流经多个软管卷盘(60)后，再分别同时流进另一端的粗软管(62)。

该热交换结构与水箱(6)(或一般的水容器)的连接结构与图1(b)所示类似：多个软管卷盘(60)连接在水箱(6)的底部，它一端的粗软管(62)从水箱内部与水箱(6)上部进气口(61)连通，上端管道(5)的一端从外部与水箱(6)的进气口(61)连通，上端管道(5)的另一端与气泵(4)的出气口连通，气泵(4)的进气口与下端管道(3)连通，该管另一端与热气源(1)的出气口(2)连通；多个软管卷盘(60)另一端的粗软管(62)与水箱(6)的上部出气口(9)连通，出气口(9)与气管(10)连通，气管(10)又与室内或室外连通，或与热气源(1)的进气口(11)连通；其自动控制仪表的安装结构也与图1(a)相同。

其工作原理也与图1(b)所示类似，而且由上述仪表自动控制。

不同之处在于：增加了粗软管(62)，有多根细支气管(24)、多个软管卷盘(60)水平横放连接在水箱(6)的底部，热气体的热量会由多个软管卷盘(60)通过热传导传递给水，更有效的将水加热或烧开，这也是其新增的有益效果。

3、具体结构之三---长细软管取暖结构：将单个或多个软管卷盘互相串联或并联，形成各种总体形状，并连接在室内空气中，使其外表面积足够大、向室内空气散发出的热量足够多。它一端的细支气管(24)或粗软管(62)与上端管道(5)连通，上端管道(5)的另一端与气泵(4)的出气口连通，气泵(4)的进气口与下端管道(3)连通，该管另一端与热气源(1)的出气口(2)连通，以供给热气体。它另一端的细支气管(24)或粗软管(62)与室内或室外连通，将变冷的气体排到室内或室外空气中。或它另一端的细支气管(24)或粗软管(62)与气管(10)连通，气管(10)又与热气源(1)的进气口(11)连通；将变冷的气体沿气管(10)又流入热气源(1)，再次被加热，如此不断循环。其工作原理、自动控制仪表的安装连接结构也与图1(a)相同，以上长细软管热交换结构就成为一种全自动采暖装置。

基本原理与有益效果：管道越细、越长，则外表面积越大，热交换效果越好。但管道必须多次弯曲、盘卷成各种形状，才便于放在体积有限的空间中。通常用金属管制造热交换器，例如各种暖气片，因金属管的强度和导热性能好。但金属硬管强度很高，就很难多次弯曲。

软管通常有各种塑料或橡胶管，它们的强度和导热性能不如金属管。但如果软管作得很长，使管内流体的流动时间很长、管外壁与空气或水的接触面积很大，则热交换效果仍然很好：1)软管容易弯曲盘卷成体积小的管盘，且比金属暖气片更容易安装在室内或水箱中；2)对于输送无压力或微压力的热空气或水，软管的强度也足够；3)软管应首选硅橡胶管，它能在-115～300℃范围内正常使用，而且具有如下众多优越性：无毒性(广泛应用于食品行业)、优良的耐水性、耐老化性、抗紫外线稳定性、同样价格低廉，等等。因此，下端管道(3)、上端管道(5)、过渡气管(22)、空心支气管(26)、细支气管(24)或粗软管(62)、软管卷盘(60)等各种喷气式和长细软管热交换结构的管道均应首选硅橡胶管、特别是硅橡胶软管。

总之，软管的成本极低廉，还可发挥长度、可弯曲性优势，比金属硬管效果要好得多！

特征4：热交换结构储水箱

基本原理：为了将热气体的热量更有效的传递给水，热气体或软管卷盘与水的接触时间应尽量长，这就要求水箱内从水底到水面的距离尽量高，即水箱应制造得尽量深，或让热气体和软管依次流过双水箱或多个水箱。

1、其具体结构之一------喷气式长水管单水箱：但水箱不可能制造得太深，于是可采用图5所示结构：竖直长水管(63)与水箱(6)的底部连通，上端管道(5)的下端连通的竖直砂头出气管(29)、或水平砂头出气管(25)、或支气管(26)，与长水管(63)的底部连接，上端管道(5)的上端竖直向上从水箱(6)上部侧面或顶面进气口(61)伸出，与气泵(4)的出气口连通，气泵(4)的进气口与下端管道(3)连通，该管另一端与热气源(1)的出气口(2)连通，以供给热气体，其工作原理、自动控制仪表的安装结构也与图1(a)相同。

其新增有益效果：竖直长水管(63)很长，因此从长水管水底到水面的距离比从水箱(6)的水底到水面的距离高很多。于是从竖直砂头出气管(29)或水平砂头出气管(25)侧面大量细小的出气孔(7)喷出的热气体从长水管(63)的水底上升，在水中上升的距离和与水的接触时间都会很长，从而能非常有效的将水加热，而且由上述仪表自动控制。这种结构可以使热气体一次性的将热量充分传递给水，不必要再“回收”后沿气管(10)又流入热气源(1)。

2、具体结构之二------喷气式双水箱或多水箱，见图6(a)：气泵(4)的进气口与下端管道(3)连通，该管另一端与热气源(1)的出气口(2)连通；与气泵(4)的出气口连通的上端管道(5)，从上部侧面或顶面进气口(61)伸进第一水箱(6)，其下端又连通过渡气管(22)、细支气管(24)及与其连通的水平砂头出气管(29)或竖直砂头出气管(25)，并均与第一水箱(6)的底部连接。上端管道(5)的一端与第一水箱(6)上部侧面或顶面出气口(9)连通，另一端与第二水箱(30)的进气口(61)连通，该进气口又与第二上端管道(5)连通，第二上端管道(5)的下端又依次连通过渡气管(22)、细支气管(24)、竖直砂头出气管(29)或水平砂头出气管(25)，并均与第二水箱(30)的箱底连接。气管(10)的一端与第二水箱(30)上部侧面或顶面出气口(9)连通，另一端与室内或室外连通，或与同样结构的第三、第四水箱连接，最后与室内或室外连通，或气管(10)又与热气源(1)的进气口(11)连通，其自动控制仪表的安装结构也与图1(a)相同。

其工作原理与特征1、图1(a)所示类似，不同之处在于：由气泵(4)驱动、来自上端管道(5)的热气体从第一水箱(6)水底的大量细小出气孔(7)喷出，将水加热后上升到水面，又从第一水箱(6)的上部出气口(9)沿第二上端管道(5)进入第二水箱(30)。热空气又从第二水箱(30)的水底由大量细小的出气孔(7)喷出，将水加热后上升到水面，又从第二水箱(30)的上部出气口(9)排到室内或室外大气中，或流入第三、第四水箱……并加热箱中之水，再排到室内或室外大气中，或沿气管(10)又流入热气源(1)，再次被加热，如此不断循环，而且由上述仪表自动控制。

3、具体结构之三----软管卷盘双水箱或多水箱：将图4(b)、图4(c)所示的有单个或多个软管卷盘(60)的热交换结构与上述双水箱或多水箱连接，连接结构见图6(b)：气泵(4)的进气口与下端管道(3)连通，该管另一端与热气源(1)的出气口(2)连通；与气泵(4)的出气口连通的上端管道(5)，从上部侧面或顶面进气口(61)伸进第一水箱(6)，其下端又连通细支气管(24)或粗软管(62)，与细支气管(24)或粗软管(62)连通的单个或多个软管卷盘(60)，均横放连接在第一水箱(6)的底部；软管卷盘(60)另一端的细支气管(24)或粗软管(62)竖直向上从第一水箱(6)上部侧面或顶面出气口(9)伸出，与第二水箱(30)的进气口(61)连通，该进气口又与第二细支气管(24)或粗软管(62)连通，与第二细支气管(24)或粗软管(62)连通的单个或多个软管卷盘(60)，均横放连接在第二水箱(30)的底部；软管卷盘(60)另一端的第二细支气管(24)或粗软管(62)竖直向上与第二水箱(30上部侧面或顶面出气口(9)连通，再与气管(10)连通，气管(10)与室内或室外连通，或与同样结构的第三、第四水箱连接，最后与室内或室外连通；或气管(10)又与热气源(1)的进气口(11)连通，其自动控制仪表的安装结构也与图1(a)相同。

其工作原理与图1(a)和特征3、图4(c)、图4(b)所示类似，不同之处在于：见图6(b)，由气泵(4)驱动、来自上端管道(5)的热气体从细支气管(24)或粗软管(62)依次流经两水箱或多水箱底部的软管卷盘(60)，其热量会通过热传导传递给水，更有效的将水加热或烧开。变冷的热气体最后再由气管(10)排到室内或室外大气中，或沿气管(10)又流入热气源(1)，再次被加热，如此不断循环，而且由上述仪表自动控制。

上述两种双水箱或多水箱结构适用于高温热气体，例如，实验已证明：太阳集热器的热空气可达130℃左右，燃烧的热气体温度更高，将它输入第一水箱，可以产生开水。接着再输入第二、第三水箱等，可以产生高温热水(70～80℃左右)和低温热水(40℃左右)，等等。

4、可移动热交换结构：可将图1、图2、图3、图4、图6所示两种热交换结构---多细孔出气口和长细软管卷盘制作得大小合适、轻便，将其一端的下端管道(3)、或细支气管(24)和粗软管(62)与上端管道(5)连通，就可在连着上端管道(5)的情况下，用手拿着两种热交换结构并将它短距离移动：将它放在任意水容器的水底进行热交换---例如水桶、脸盆、洗菜洗碗盆、甚至澡盆等等---将水加热后就地使用。可自由的从一个容器的水底拿到另一个容器的水底，更加方便，还可省去专用储水箱。将它放在室内空气中，就可采暖，

当然要将上述两种热交换结构的上端管道(5)的另一端与气泵(4)的出气口连通，气泵(4)的进气口与下端管道(3)连通，该管另一端与热气源(1)的出气口(2)连通，以供给热气体。其自动控制仪表的安装结构和工作原理也与图1(a)、图4(c)、图4(b)所示类似，仍由这些仪表实现自动控制。

特征5：太阳能砂纸砂布和金属薄膜集热面

基本原理：热气源(1)是太阳能空气集热器，首先要使集热器内的集热面对太阳光的吸收更加有效，这就要求集热面与空气的接触面积尽量大，集热面对太阳光的吸收能力尽量强；然后要求集热面的散热能力尽量强，容易将其吸收的太阳光能量散发出来，将附近的空气加热。为实现这些性能，可使用如下具体结构：

1、普通砂布砂纸集热面：将太阳能空气集热器内的集热面用砂布或砂纸制作---就是机械工厂中用于擦光金属表面的那种砂纸或砂布：在比较结实的布或纸的表面，均匀地粘涂上各种粗细的砂粒，再将砂粒表面涂上黑色光谱选择性涂层。

有益效果：比现有的金属集热面要简单廉价很多；由于其表面的砂粒凹凸不平，太阳光从各个方向射向集热面，都可被充分吸收；再加上砂粒表面涂有黑色光谱选择性涂层，对太阳光的吸收更加有效；砂粒的导热性能和散热性能都很好，容易将其吸收的太阳光能量散发出来，将附近的空气加热；等等。

2、金属砂布砂纸集热面：将布或纸换成金属薄膜，然后在金属薄膜的表面，均匀地粘涂上各种粗细的砂粒或金属屑，再将砂粒或金属屑表面涂上黑色光谱选择性涂层。

新增有益效果：金属薄膜和金属屑比布、纸和砂粒的导热性能和散热性能更好，更容易将其吸收的太阳光能量散发出来、将附近的空气加热，因此其热性能更好；很薄的金属薄膜例如铝箔等，成本也很低，很容易加工。

3、折迭肋片金属砂布砂纸集热面：将很薄的金属薄膜例如铝箔等，折迭成横截面如图8(b)所示形状，图中金属薄膜(49)折迭成多个三角形折迭肋片(42)，形成多个尖状凹谷(44)，凹谷形成多个缝隙；再在金属薄膜(49)和多个三角形折迭肋片(42)的内外表面，均匀地粘涂上各种粗细的砂粒或金属屑(43)，再将金属薄膜(49)上表面的砂粒或金属屑表面涂上黑色光谱选择性涂层，其横截面如图8(c)，其俯视图如图8(d)。

新增有益效果：折迭肋片及其内外表面的砂粒或金属屑(43)，大幅度增加了与空气的接触面积，并可以从其内外两个表面将附近的空气加热、能更有效的产生热空气。

4、蜂窝折纹折迭肋片金属薄膜集热面：将很薄的金属薄膜(49)的全部上下表面折迭后(例如铝箔揉捏后)形成类似蜂窝状的折纹，布满其整个内外表面。再折迭成多个三角形肋片(42)，形成多个尖状凹谷(44)，凹谷形成多个缝隙。则多个三角形肋片(42)的内外表面，也布满蜂窝折纹，再在其上表面涂上黑色光谱选择性涂层，就形成这种金属薄膜集热面。其横截面仍如8(b)、图8(c)，其俯视图仍如图8(d)。

新增有益效果：其内外两个表面布满的蜂窝状折纹取代了砂粒或金属屑(43)，又节省了相应的材料费和加工费，进一步降低了成本；加工工艺极为简单和容易；而热性能同样好。

特征6：多孔角材太阳能空气集热器---热气源(1)的一类具体结构

该集热器的“骨架”的制作采用角钢、角铁、角铝，或其他材质的角材，以下简称角材。特别是采用市场上用于制作贺架的多孔彩色角铁：其两侧面都均匀分布有多个孔，并配有专用螺钉，既美观，又便于加工连接。这种角铁也可用其他材质制作，以下简称多孔角材。

1、该集热器的具体结构之一见图7(a)：底部骨架ABCD和顶部骨架EFGH，都是多孔角材两端互相连接形成的方框，上下两方框的四个角用垂直放置的多孔角材连接，但后端的垂直多孔角材CG、DH大于前端的垂直多孔角材BF、AE，使集热器的侧面BCGF和ADHE呈梯形。

集热器的底面(21)、背面(20)和两个侧面都用保温材料与上下两方框连接，见图7(b)，底面(21)的上表面连接有(平铺上)金属薄膜或砂纸砂布集热面(15)，其上表面涂黑色光谱选择性涂层。顶面和内部(砂纸砂布集热面之上)连接有几层透明层(23)(透明板或薄膜)。

集热器的背面上部有出气口(2)与下端管道(3)连通，该管另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端连通水箱。如果是只有出气口的气泵(从气泵四周的缝隙进空气)，则气泵(4)可连接在集热器内部的背面上部，仍与下端管道(3)连通，下端管道(3)直接连通水箱(6)。水箱(6)的上部有出气口(9)与气管(10)连通，该管另一端与集热器的进气口(11)连通(或进气口是在集热器的前端ABFE处留的缝隙)。也可以不要气管(10)，水箱(6)的出气口(9)直接与大气连通。见图7(a)、图1(a)。测温探头(18)伸进集热器的内部上部出气口(2)处，控制导线(41)分别与探头(18)、温控仪(40)、气泵(4)连接。

其工作原理也与图1(a)所示类似，而且由上述仪表自动控制。

2、该集热器的另一具体结构见图12(a)：

由多根硬质材料构成三角形骨架(31)，其上表面和两端面再连接一层或几层透明薄膜的透明层(32)，其底面是金属薄膜或砂纸砂布集热面(15)，其上表面涂黑色光谱选择性涂层。

在集热器的三角形骨架(31)的两底角内面上，各连接一根长进气管(12)，与集热器底边平行，其上均匀分布有多个出气孔(17)。两根长进气管(12)穿出端面，其进气口(11)与气管(10)连通，该管另一端与水箱(6)的出气口连通。在进气口(11)管内，安装连接空气滤清器，以防止灰尘进入集热器。

在集热器的三角形骨架(31)的顶角内部，安装连接有长出气管(14)，与底面平行，其上均匀分布有多个进气孔(16)。长出气管(14)穿出一端面，其上部出气口(2)与下端管道(3)连通，该管另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端与喷气式或与长细软管热交换结构连通，以产生开热水或供采暧。

测温探头(18)伸进长出气管(14)的内部出气口(2)处，控制导线(41)分别与探头(18)、温控仪(40)、气泵(4)连接，于是仍然可全自动化使用。

其工作原理与特征1、图1(a)所示类似，不同之处在于：太阳光穿过作为热气源(1)的太阳能空气集热器的透明层(32)射到金属薄膜或砂纸砂布集热面(15)上，产生的热空气自然向上流到集热器的三角形骨架(31)的顶角内部上部。当顶角内部上部处的出气口(2)的热空气达到温控仪(40)的设定温度，其信息由探头(18)传递给温控仪(40)，温控仪(40)的控制导线(41)立即使气泵(4)自动开动，于是热空气被抽出，沿上端管道(3)、下端管道(5)输送到水箱的底部，用以将水加热。变冷的热空气从水箱(6)的上部出气口(9)沿气管(10)，又从集热器的进气口(11)流入集热器，再次被太阳光加热，如此不断循环，见图12(a)、参考图1(a)。集热器内有长出气管(14)和长进气管(12)，其上都均匀分布有多个出气孔或进气孔，能更有效的抽出热空气和输入冷空气，这是新的有益效果。

以上两种集热器的共同有益效果主要是：多孔角材和所有其他材料，如苯板等保温材料，都是成本很低、容易加工的，这就使集热器的总成本变得非常低。据祥细核算：平均仅几十元/m²，而现有平板和真空管太阳热水器则为500～1000元/m²，这确实是重大突破。

这种集热器还便于安装在房顶、南面墙壁或窗户外墙上、户外搭建的棚架上。

特征7：土砖墙太阳能空气集热器---热气源(1)的另一种具体结构

该集热器的“骨架”用泥土或砖制作，一般安放在地面或房顶、山坡上。

其具体结构见图8(a)：底面ABCD就是地面或房顶，又可以降低一些成本。其背面CDHG和两侧面BCGF、ADHE都用砖或泥土砌成，与地面或房顶固定连结。在底面ABCD上，连接有(平铺上)金属薄膜或砂纸砂布集热面(15)，其上表面涂黑色光谱选择性涂层。在顶面EFGH上和内部(金属薄膜或砂纸砂布集热面之上)连接有几层透明层(23)(透明板或薄膜)，前端ABFE用砖将薄膜压住。其后端CG、DH大于前端BF、AE，其侧面仍呈梯形，具体结构与图7(a)基本相同。在集热器的前端ABFE处，留有缝隙作为进气口，以供冷空气进入集热器。

或集热器的进气口采用如下结构：在太阳能空气集热器的内部前端ABFE处的底面上，连接长进气管(12)，与AB平行，其上均匀分布有多个出气孔(17)，进气管(12)穿过侧面，其进气口(11)与气管(10)连通，进气口(11)管内，安装连接空气滤清器；在集热器的内部背面CDHG上部，连接长出气管(14)，与背面平行，其上均匀分布有多个进气孔(16)，长出气管(14)穿过侧面，其出气口(2)与下端管道(3)连通，该气管另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端通往水箱，气管(10)与水箱的出气口(9)连通。或不要气管(10)，水箱(6)的出气口(9)直接与大气连通。测温探头(18)伸进集热器的内部上部出气口(2)处，控制导线(41)分别与探头(18)、温控仪(40)、气泵(4)连接。

其工作原理也与图12(a)所示类似，而且由上述仪表自动控制。

这种集热器新的有益效果主要是：1)作为骨架的背面和两侧面用砖或泥土砌成，取代金属多孔角材，也就是完全不用金属材料，成本更低；2)底面就是现成的无成本的地面或房顶，又减少很大一个比例的成本；3)集热器内有长出气管(14)和长进气管(12)，其上都均匀分布有多个出气孔或进气孔，能更有效的抽出热空气和输入冷空气。

特征8：温室太阳能空气集热器---热气源(1)的又一类具体结构

1、基本结构：将图7和图8所示作为热气源(1)的太阳能空气集热器水平连接在底面(21)或地面、房顶上，再在整个集热器上面套连一个透明温室，即整个集热器从内部连接在透明温室内，该温室周边也与地面或房顶固定密封连结，周边不透气，见图9(a)：该温室一般由多根硬质材料的方形、三角形或弧形骨架(31)，其上再套一层或几层透明层(32)制成。相当于用“塑料大棚”将集热器“罩住”。集热器的进气口(11)与气管(10)连通，或进气口是温室周边留的缝隙；透明温室的出气口(2)与下端管道(3)连通，该管另一端与气泵(4)的进气口连通，于是可用气泵将温室集热器内的热空气输入水箱底部、将水加热。

采用透明温室后，图7和图8所示集热器受到良好保护，不再需要高的强度和抗风雨抗腐蚀的能力。于是集热器的底面、背面CDHG和两侧面BCGF、ADHE可直接用苯板或挤塑板等保温材料制作，不需再加保护层，成本就大幅度降低。

2、盖子温室太阳能空气集热器：对于能较好的自然产生太阳能热空气的房顶和地面，例如：较平整的楼房水泥顶面和水泥地面、沙漠、戈壁和岩石荒地、荒山坡等等，在太阳光照射下，其表面附近空气的温度可以自然的达到70～80℃左右。于是将透明温室直接密封套在这些表面上(也可在这些表面上连接金属薄膜或砂纸砂布集热面(15)，其上表面涂黑色光谱选择性涂层。)，周边不透气，即没有集热器从内部连接在透明温室内，则温室内空气的温度可迅速的升到100℃以上。这种集热器就是一种由几层透明板或薄膜构成的盖子，简单之极，故称盖子温室太阳能空气集热器。其骨架可以呈弧形，见图9(b)，也可以呈方形，见图9(c)，也可以呈三角形，见图9(d)。

这种盖子透明温室集热器的进气口(11)仍与气管(10)连通，或进气口是温室周边留的缝隙；透明温室的出气口(2)仍与下端管道(3)连通，该管另一端与气泵(4)的进气口连通，于是可用气泵将温室集热器内的热空气输入水箱底部、将水加热。

以上各种温室太阳能空气集热器，仍可连接自动控制仪表：测温探头(18)伸进透明温室的内部、出气口(2)处，控制导线(41)分别与探头(18)、温控仪(40)、气泵(4)连接(图9中未画出)，于是仍然可全自动化使用，其工作原理与特征1、图1(a)所示类似

其有益效果是：1)温室可提高集热器外部环境温度，减少集热器的散热损失，从而提高热效率；2)，集热器在温室内不受风砂、灰尘、雨雪的影响，永远处于干燥稳定的环境内，可大幅度延长使用寿命；3)盖子温室集热器特别廉价，经核算：每平米成本仅10～30余元。

温室和集热器都水平放置在地面或房顶，还有更大的有益效果：1)太阳光全天从各个方向都可以射到集热器内的金属薄膜或砂布砂纸集热面上：集热器的背面CDHG和两侧面高度都很低(最高仅20～30mm)，不影响太阳光从背面和侧面射到集热器内的金属薄膜或砂布砂纸集热面上，弧形、方形、三角形透明温室不会阻碍任何方向的太阳光射到集热面上；

2)金属薄膜或砂布砂纸集热面表面的砂粒、金属属或折纹，都使集热面凹凸不平，太阳光从各个方向射向集热面，都可被充分吸收；

3)集热器都水平放置的性能和成本综合对比，比倾斜放置效果更好：a)只要集热器长一些，则水平放置照射面积就可与倾斜放置、阳光垂直照射集热面积互相折合，图10给出了定量结果：集热器倾斜60度，则水平照射面积L₁＝2aE(aE为倾斜照射面积)；集热器倾斜45度，则水平照射面积L₂＝1.41aE；集热器倾斜30度，则水平照射面积L₃＝1.15aE。即水平放置的集热器只要长0.15～1倍，就与倾斜放置的集热器光照效果相同，只增加少量成本；b)但集热器水平放置比倾斜放置省去了支架和背面保温层的成本，计算证明，省去的成本大于增加的少量成本，即二者光照效果相同但集热器水平放置成本更低；c)在高纬度的北方夏天和低纬度的南方，阳光与垂直方向夹角很小，几乎是垂直照射，集热器水平放置比倾斜放置效果更好(公认的前人研究结果)；d)温室和集热器都水平放置在楼房顶面时，高度都很低(温室最高仅0.5m左右)，地面上的人看不见，因此不影响外部环境的美观，不会发生不准在房顶安放太阳热水器的矛盾；e)所有房顶都基本空着，也有足够的荒山坡、荒地和无遮挡物的空间，因此有足够的“不花钱”的面积供水平放置集热器，因此水平放置集热器是完全现实的。

特征9：热气源长细软管开热水器和采暖器

1、扁盒形太阳能长细软管开热水器和采暖器：见图11：热气源(1)是扁盒形太阳能空气集热器，在其内部上部连接各种软管卷盘(60)热交换结构，并在其内充满水。它一端的细支气管(24)或粗软管(62)的上端连通三通(19)的下孔，再连通三通(19)的侧孔，其下端再与水箱(6)或长细软管取暖结构等用水处连通，以供给开热水或供采暧。

软管卷盘(60)的另一端的细支气管(24)或粗软管(62)的下端与出水开关(13)、电磁阀(38)和自来水管(39)连通。

探头(18)从三通(19)的上孔伸进空气集热器内上部的软管卷盘(60)内，与热水接触。控制导线(41)与探头(18)、电磁阀(38)和温控仪(40)连接，以实现自动控制。

其工作原理如下：太阳光照射在作为热气源(1)的空气集热器上，透过其透明面盖照射在砂纸砂布或金属薄膜集热面上，产生的热空气上升到集热器内上部，将此处软管卷盘(60)内的水加热。当水温达到工作温度时，探头(18)通过控制导线(41)立刻将此信息传递给温控仪(40)并使电磁阀(38)自动开启，则自来水管(39)中的冷水流经下端细支气管(24)或粗软管(62)，进入软管卷盘(60)内。因自来水有一定压力，就会将软管卷盘(60)内的热水或开水顶出，从与三通(19)的侧孔连通的细支气管(24)或粗软管(62)，流进储水箱(6)，或流进长细软管取暖结构等用水处，以供给开热水或供采暧。于是软管卷盘(60)内的水逐渐变泠，当探头(18)处的水温低于温控仪(40)的设定温度，其信息由探头(18)的控制导线(41)传递给温控仪(40)并立即使电磁阀(38)自动关闭，自来水管(39)中的冷水停止流入软管卷盘(60)，软管卷盘(60)内的热水或开水也停止从与三通(19)的侧孔顶出。直到软管卷盘(60)内的水温又达到工作温度时，开热水才继续自动被顶出。

以上结构中的热气源(1)也可以是特征6、7、8所述的各种太阳能空气集热器，在其内上部连接各种软管卷盘(60)，就成为各种太阳能长细软管集热器，例如：

2、三角形太阳能长细软管开热水器和采暖器：其立体结构见图12(b)：太阳能空气集热器的骨架(31)呈三角形，软管卷盘(60)连接在三角形骨架内部的顶角处，骨架上面复盖连接几层透明层(32)，底面连接砂纸砂布或金属薄膜集热面(15)。

软管卷盘(60)的右下端细支气管(24)或粗软管(62)连通出水开关(13)、电磁阀(38)和自来水管(39)；软管卷盘(60)的左上端细支气管(24)或粗软管(62)连通三通(19)的下孔，再连通三通(19)的侧孔，其下端再与储水箱(6)或长细软管取暖结构连通；探头(18)从三通(19)的上孔伸进软管卷盘(60)内，控制导线(41)与探头(18)、电磁阀(38)和温控仪(40)连接。其工作原理与上文对图11的描述相同，而且仍然是全自动化使用。

3、盖子温室太阳能长细软管开热水器和采暖器：空气集热器是图7、图8、图9所述的多孔角材或土砖墙集热器，其横截面结构见图12(d)：软管卷盘(60)连接在其直角三角形顶角内面，其斜面复盖多层透明层(23)；整个集热器从内部连接在弧形温室内，温室弧形顶面连接几层透明层(32)，底面连接砂纸砂布或金属薄膜集热面(15)；其集热器立体结构见图12(c)：软管卷盘(60)右下端细支气管(24)或粗软管(62)连通出水开关(13)、电磁阀(38)和自来水管(39)；其左上端细支气管(24)或粗软管(62)连通三通(19)时下孔，再连通三通(19)的侧孔，其下端与水箱(6)或长细软管取暖结构连通；探头(18)从三通(19)的上孔伸进软管卷盘(60)内，控制导线(41)与探头(18)、电磁阀(38)和温控仪(40)连接。其工作原理与上文对图11的描述相同，而且仍然是全自动化使用。

以上结构中的热气源(1)也可以是所有产生热气体的气源，在其内上部连接各种软管卷盘(60)，就成为各种热气源长细软管开热水器和采暖器，它新增加了极其重要的有益效果：

1)开热水器不用气泵，靠自来水压力就可使冷、热水流进、流出；2)全自动、动态使用、长时间使开热水器具有最高的瞬时热效率：由于冷水比开热水重，因此开热水总是在冷水上面。当软管卷盘(60)内的热开水全部被顶进水箱(6)或用水处，于是冷水到达探头(18)处，温控仪(40)立即使电磁阀(38)自动关闭，自来水停止流进热气源(1)中的软管卷盘(60)，其中的水全部是冷水并处于静止状态。此时的开热水器具有最高的瞬时热效率：因为冷水温度最低，不但不向开热水器外面环境散发热量，开热水器的内壁及外面环境的热量反而都要向冷水倒流。直到开热水器再次将冷水烧到工作温度，又会重复以上过程：开热水自动流进储水箱(6)或用水处，冷水自动流进开热水器中的软管卷盘(60)。如此多次重复此过程，多次定温自动放出开热水，自动流进冷水，这就是开热水器的动态使用方法。它多次(即长时间)使开热水器具有最高的瞬时热效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是喷气式和长细软管太阳能热水开水系统的基本结构图。

图2是横气管大量细孔出气口的基本结构图。

图3是水平砂头大量细孔出气口的基本结构图。

图4是竖直砂头大量细孔出气口和长细软管热交换结构的基本结构图。

图5是竖直长水管喷气结构储水箱的基本结构图。

图6是喷气结构和长细软管双水箱的基本结构图。

图7是多孔角材太阳能空气集热器的基本结构图。

图8是土砖墙太阳能空气集热器的基本结构图。

图9是4种透明温室太阳能空气集热器的立体结构图。

图10是集热器水平放置面积折合成倾斜放置阳光垂直照射面积的基本原理图。

图11、图12是各种长细软管太阳能热水开水器的基本结构图。

图13是喷气式和长细软管太阳能开热水或采暖系统在房顶安装的基本结构图。

图14是喷气式和长细软管太阳能开热水或采暖系统在窗外安装的基本结构图。

图15是棚架喷气式和长细软管太阳能热水开水或采暖系统的基本结构图。

图16是各种全自动暖气热气源热水器的基本结构图。

图17、图18是各种全自动烟气热气源开热水器和采暖器的基本结构图。

图19是全自动长细软管自烧暖气的基本结构图。

图20是大面积喷气式和长细软管太阳能开热水或采暖系统的基本结构图。

图21是特大和超大面积喷气式和长细软管太阳能开热水或采暖系统的基本结构图。

具体实施方式

将以上9个新结构特征进行不同的有机组合，还会产生更多的新结构特征和更多的有益效果。经过仔细研究和实验，本发明共精选出8个具体实施例，现分别说明如下。

实施例1：与建筑一体化太阳能热利用装置(房顶固定式)

1、房顶全自动热气泵开热水器和采暖器

如图13(a)：作为热气源(1)的太阳能空气集热器固定连接在房顶(59)上，其出气口(2)与下端管道(3)连通，该管的另一端穿过房顶(59)伸进室内，例如从厨房的抽油烟机烟筒出口和卫生间的通气孔伸进室内，与位于室内的气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端连通特征2所述的各种喷气式大量细孔出气口，并将其连接于室内的水箱(6)底部或连接于室内空气中，从水箱底部喷出热空气、将水加热或烧开；或从室内空气中喷出热空气、以供采暧。

上端管道(5)的另一端也可连通特征3所述的各种长细软管热交换结构或软管卷盘(60)，并将其连接于室内的水箱(6)底部，或连接于室内空气中，用热空气产生热水开水或采暧。

探头(18)密封伸进作为热气源(1)的太阳能空气集热器的内部上部，连接探头(18)的控制导线(41)也与下端管道(3)一起穿过房顶(59)伸进室内，与位于室内的温控仪(40)和气泵(4)连接，于是可以自动控制喷气或从软管流过热空气。

其工作原理与上文特征1、图1(a)所述一样，而且仍然是全自动化使用。

在房顶安装，一般会有较平整的水泥顶面，因此适合安装土砖墙和盖子温室太阳能空气集热器。它适合一家一户使用，由用户自己管理。也适合集体化使用：在整个房顶多行排列、统一安装长条形太阳能空气集热器，形成“太阳能空气集热器阵”，如图13(C)。热空气由统一设计的保温输气管分别输送到每家每户，产生热水或供采暧(对住宅楼)；或统一输送到大的储水箱(对集体食堂、饭馆、宾馆等)，均有人统一管理，每家用户不用操心。

其新增加的有益效果是：用气泵和气管，从十几层的楼房顶面，将太阳能热空气输到一楼用户，也很容易，比输水的管道要轻便、廉价、容易得多。所用气泵也只需几瓦的功率，仅是所获热水热量的几十分之一；空气集热器完全不存在冰冻问题，在北方也能一年四季使用。

2、房顶全自动长细软管开热水器和采暖器

如图13(b)：将特征6、7、8、9所述的作为热气源(1)的太阳能空气集热器固定连接在房顶(59)上，集热面向南。在空气集热器内上部放置连接各种软管卷盘(60)热交换结构，软管卷盘(60)内充满水，它的细支气管(24)或粗软管(62)的上端连通三通(19)的侧孔，再连通三通(19)的下孔，再穿过房顶(59)伸进(例如从厨房烟筒口或卫生间的通气孔伸进)室内，与室内的水箱(6)或长细软管取暖结构连通，以供给开热水或供采暧。

软管卷盘(60)的下端细支气管(24)或粗软管(62)穿过房顶(59)伸进室内，与室内的出水开关(13)、电磁阀(38)、自来水管(39)连通。

探头(18)从三通(19)的上孔伸进位于太阳能空气集热器内部上部的软管卷盘(60)内，与热水接触。连接探头(18)的控制导线(41)也与下端细支气管(24)或粗软管(62)一起穿过房顶(59)伸进室内，与电磁阀(38)和温控仪(40)连接。

其工作原理与特征9对图11的描述相同，而且仍然是全自动化使用。

此结构除了具有特征9的有益效果，它还新增加了如下有益效果：储水箱、各种仪表等都位于室内，受到良好的保护，保温性能更好、寿命更长、使用更方便；集热器中软管卷盘(60)内的水，可以通过出水开关(13)放空，于是北方的冬天可用放空的方法防冻------因软管卷盘(60)内的水很少，很容易放空，而且放空出来的是有用的热水。

实施例2：与建筑一体化太阳能热利用装置(窗外固定式)

1、窗外全自动热气泵开热水器和采暖器

如图14(a)：支架(25)在窗外与墙壁(48)连接，作为热气源(1)的太阳能空气集热器下端与支架(25)连接，上端与墙壁相连，有一定倾斜角，其上部出气口(2)与下端管道(3)连通，该管的另一端穿过窗户(42)伸进室内，与位于室内的气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端连通特征2所述的各种喷气式大量细孔出气口，并将其连接于室内的水箱(6)底部，自动从水箱底部喷出热空气、将水加热或烧开；或将其连接于室内空气中喷出热空气、以供采暧。

该管的另一端也可连通上述各种长细软管热交换结构或各种软管卷盘(60)，将其连接于室内水箱(6)的底部，用热空气产生热水或开水；或将其连接于室内空气中，用热空气采暧。

探头(18)密封伸进空气集热器内部上部，连接探头(18)的控制导线(41)也与下端管道(3)一起穿过窗户(42)伸进室内，与位于室内的温控仪(40)和气泵(4)连接，于是可以自动控制喷气或从软管流过热空气。

其工作原理与上文特征1、图1(a)所述一样，而且仍然是全自动化使用。

2、窗外全自动长细软管开热水器和采暖器

将特征6、8、9所述的作为热气源(1)的太阳能空气集热器在窗外的安装结构与图14(a)相同。不同之处如图14(b)：在空气集热器内上部放置连接特征3所述的各种软管卷盘(60)热交换结构，软管卷盘(60)内充满水，它的下端细支气管(24)或粗软管(62)穿过窗户(42)伸进室内，与室内的出水开关(13)、电磁阀(38)和自来水管(39)连通。

软管卷盘(60)的上端细支气管(24)或粗软管(62)穿过窗户(42)伸进室内，与室内的水箱(6)或长细软管取暖结构等用水处连通，以供给开热水或供采暧。

探头(18)密封伸进空气集热器(1)内上部的软管卷盘(60)内，与热水接触。连接探头(18)的控制导线(41)也穿过窗户(42)伸进室内，与室内的电磁阀(38)和温控仪(40)连接，用以自动控制冷热水流进、流出。

其工作原理与特征9对图11的描述相同，而且仍然是全自动化使用。

此结构仍然具有特征9、实施例1的有益效果。上述两种窗外结构还有新增加的如下有益效果：1)不上房顶，在窗户上安装、维修，很方便；离室内很近，容易将水烧开、便于护理清扫集热器等；2)水箱(6)、气泵(4)、温控仪(40)、电磁阀(38)等都位于室内，受到良好的保护，保温性能更好、寿命更长、使用更方便；3)保温输气管比输水管道更加轻便、廉价，即使途中有多处拐角、保温输气管很长，也很容易安装---比安装输水管容易得多；4)太阳能空气集热器完全不存在冰冻问题，长细软管集热器冬天可用放空的方法防冻，在北方均能一年四季使用，等等。

上述两种窗外结构适合安装多孔角材太阳能长细软管集热器，主要供一家一户使用，也可将太阳能长细软管集热器安满整个南面墙壁，供集体化使用。

实施例3：棚架式太阳能热利用装置

在花园里经常有棚架式简易建筑或休闲长廊，见图15：两侧一些支柱(33)，构成支架，其上端连接长条形的遮阳光的顶棚(34)。类似的简易建筑还有葡萄架、街道市场上统一修建的有顶棚的摊位等等。可以在这些简易建筑的平顶上，安装作为热气源(1)的太阳能空气集热器，特别是安装多孔角材、土砖墙和盖子温室太阳能空气集热器。若再在空气集热器内上部连接各种软管卷盘(60)，就成为相应的太阳能长细软管集热器。其具体安装结构如下：

1、棚架式全自动热气泵太阳能开热水器和采暖器

作为热气源(1)的太阳能空气集热器连接在棚架的顶棚(34)上面，其出气口(2)与下端管道(3)连通，该管的另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端与棚架下面或附近室内的喷气式热交换结构连通，并与水箱(6)的底部连接或连接在室内空气中；探头(18)密封伸进空气集热器内上部，连接探头(18)的控制导线(41)也与棚架下面或附近室内的温控仪(40)和气泵(4)连接；

于是作为热气源(1)的太阳能空气集热器产生的热空气由气泵(4)和下端管道(3)、上端管道(5)输送到位于棚架下面的水箱(6)底部喷出，产生热水开水，就供摊位使用---特别是卖茶水、面条等需要开热水较多摊位。或输送到附近室内的喷气结构储水箱(6)，产生热水开水。或将其置于室内空气中喷出热空气、以供采暧。

上端管道(5)也可连通各种长细软管热交换结构，并将其置于室内水箱(6)底部，用热空气产生热水或开水；或将其置于室内空气中，用热空气采暧。

以上结构的工作原理也与特征1、图1(a)所述相同，而且仍可实现全自动化使用。

2、棚架式全自动长细软管太阳能开热水器和采暖器

其基本结构见图15：将特征9所述的各种太阳能长细软管集热器安装连接在棚架的顶棚(34)上面，在其作为热气源(1)的空气集热器内的上部连接各种软管卷盘(60)，并在其内充满水。它的上端细支气管(24)或粗软管(62)与位于棚架下面或室内的水箱(6)连通，向箱内输送热水开水；或与室内的长细软管取暖结构等用水处连通，以供采暧或供给开热水。

软管卷盘(60)的下端细支气管(24)或粗软管(62)与棚架下或室内的出水开关(13)、电磁阀(38)和自来水管(39)连通；探头(18)密封伸进(不漏水)空气集热器内的软管卷盘(60)内，控制导线(41)也与探头(18)、电磁阀(38)和温控仪(40)连接。

以上结构的工作原理也与特征9对图11的描述相同，而且仍可实现全自动化使用。

上述两种棚架结构的有益效果是：由于简易棚架成本不高，还可遮挡阳光、休闲娱乐和用作市场摊位。外表修得美观，还可成为环境的装饰品。因此可以在建筑物附近的空地上，包括道路上，有计划的大量修建安装棚架式太阳能热利用装置，其经济和社会效益将非常巨大。

实施例4：全自动暖气热气源热水器

可将现有暖气设备作为热气源(1)、利用其热空气来产生热水！其具体结构有如下两种：

1、全自动热气泵暖气热水器：在“方形”的暖气组片(63)外面包围连接暖气罩(64)，见图16(b)，或在园形暖气管(65)外包围连接暖气罩(64)，见图16(a)。但暖气片、管和暖气罩之间留有适当空隙，就象室内装修中“包暖气”一样。但其上表面有出气口(2)，出气口(2)与下端管道(3)连通，该管的另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端与各种喷气式热交换结构或各种长细软管热交换结构连通，并将其连接在水箱(6)或一般水容器的底部。探头(18)密封伸进暖气罩(64)内上部，控制导线(41)与探头(18)、温控仪(40)和气泵(4)连接。

其工作原理与特征1、图1(a)所示类似，仍是全自动化使用。不同之处在于：热气源(1)是现有暖气设备，气泵(4)将暖气热空气抽出，流过软管卷盘(60)或从水容器底部喷出，将水加热。暖气罩(64)下端的进气口(11)或缝隙，向暖气罩(64)内补充冷空气。

2、全自动长细软管暖气热水器，其具体结构见图16(c)：将特征3所述的各种软管卷盘(60)放置连接在暖气组片(63)或园形暖气管(65)与外面包围连接的暖气罩(64)之间，软管卷盘(60)内充满水，它的细支气管(24)或粗软管(62)的上端，伸出暖气罩(64)，与室内的水箱(6)连通，其下端伸出暖气罩(64)，依次与出水开关(13)、电磁阀(38)、自来水管(39)连通，探头(18)密封伸进软管卷盘(60)内上部，与热水接触(但不漏水)，连接探头(18)的控制导线(41)也与电磁阀(38)和温控仪(40)连接。

其工作原理与特征9对图11的描述相同，自来水压力仍将软管卷盘(60)内的热水顶出、流进水箱(6)、而且仍然是全自动化使用。

上述两种暖气热水器的有益效果是能利用现有暖气来产生热水。实验证明它不会因此降低室内的温度：因暖气管在连续不断的散热，相当多的热量散发到室外去了。利用它来加热水，只不过少散发一些热量到室外而已，这就多了一份有用热水的收获、节约了能源。而且这种长细软管热水器的成本很低，在北方有暖气地区，只要暖气放得较热，均可广泛使用。

实施例5：全自动烟气热气源开热水器和采暖器

热气源(1)是燃气炉及其烟筒流出的热烟气，其热利用装置的具体结构有如下2种：

1、见图17：燃气炉的烟筒(67)的出气口(2)与下端管道(3)连通，该管的另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端与各种软管卷盘(60)或长细软管热交换结构连通，并将其连接在水箱(6)或水容器的底部，以便从箱底将水烧热或烧开，就构成烟筒或烟气热气源开热水器，见图17(a)上图；或将多个软管卷盘(60)连接到室内空气中，就构成烟筒或烟气热气源采暖器，见图17(a)下图。软管卷盘(60)的另一端均连通管道(10)并通往室外，以便将烟气排出室外。

或将上端管道(5)的另一端与各种喷气式热交换结构连通，并与水箱(6)或水容器的底部连接，从箱底喷出热烟气、将水烧热或烧开，就构成喷气式烟气热气源开热水器。水箱(6)的出气口(9)连通管道(10)并通往室外，以便将烟气排出室外，见图17(b)。

探头(18)密封(不漏烟)伸进烟筒(67)的内部靠近出气口(2)处，连接探头(18)的控制导线(41)也与温控仪(40)和气泵(4)连接，于是可以自动控制从软管流过热烟气。

以上结构的工作原理与特征1、图1(a)所示类似，不同之处在于：当烟筒(67)内的热烟气达到工作温度时，则探头(18)将信息传递给温控仪(40)和气泵(4)，热烟气自动由气泵(4)从烟筒(67)抽出、再流入软管卷盘(60)热交换结构，或流入喷气式热交换结构，从箱底将水烧热或烧开，或将热量散发到室内空气中以供采暖，再沿管道(10)排出室外。

以上结构适用于烧天然气或石油液化气的燃气锅炉烟筒，产生有害的烟气不严重，不是黑浓烟，从软管卷盘(60)流过，不会堵塞细软管。

2、见图18：将特征3所述的各种软管卷盘(60)连接在烟筒(67)内部，软管卷盘(60)内充满水，它的细支气管(24)或粗软管(62)的上端，密封伸出烟筒(67)，与水箱(6)连通、或与由多个软管卷盘(60)组合成的长细软管热交换结构连通，以便流入开热水或供采暧；它的细支气管(24)或粗软管(62)的下端密封伸出烟筒(67)，与出水开关(13)、电磁阀(38)和自来水管(39)连通；探头(18)密封伸进软管卷盘(60)内上部，连接探头(18)的控制导线(41)也与电磁阀(38)和温控仪(40)连接。

该结构的工作原理与特征9对图11的描述相同，区别只是烟筒(67)内部的热烟气将软管卷盘(60)内的水加热，当达到工作温度时，自来水压力仍将软管卷盘(60)内的热水开水自动顶出、流进水箱(6)，或流进长细软管取暖结构等用水处，而且仍然是全自动化使用。

该结构特别适用于烧煤的锅炉烟筒，包括燃烧柴草和桔杆的烟筒，因黑浓烟从长细软管外面将管内的水加热，不影响水质，也不会堵塞软管。

本实施例5的有益效果主要是能利用烟筒的高于100℃的废热烟气来产生热水、开水或采暖，而且成本极低。由于烟筒的使用范围很广，人类能源消费的绝大部分都是通过锅炉燃烧、从烟筒排出废烟气，因此本实施例具有极广泛的应用范围和极大的实用价值、经济价值。

实施例6：全自动长细软管自烧暖气

北方冬季集体供暖，热水或水蒸汽的压力(压强)很大，达8个大气压。因此必须使用高强度金属暖气片及其管道系统，这就使暖气系统极为昂贵且加工、安装、维修的难度很大。

而现在烧电或烧天然气的地区已广泛使用了单个家庭自烧暖气设备，其热水或水蒸汽的压力(压强)已是常压，但仍然使用昂贵的金属暖气片及其管道系统，这就完全没有必要。完全可以使用本发明的长细软管热交换结构，其具体结构如下：

1、长细软管电暖气结构：对于单个家庭烧电暖气设备，由于不产生有害的烟气，因此只需一个水汽循环系统，见图19(a)：电热水器(66)的上端与上端管道(5)连通，该管的中间连接或不连接水泵(70)；该管的另一端与与多个软管卷盘(60)组合成的各种长细软管热交换结构连通，该热交换结构再与下端管道(3)连通，该管又与电热水器(66)的下端连通。

于是电热水器(66)烧出的热水由水泵(70)抽出，沿上端管道(5)流入多个软管卷盘(60)，将热量散发到室内空气中后，再沿下端管道(3)流入电热水器(66)，如此循环往复。

若电热水器(66)烧出的是水蒸汽，则它不用水泵(70)也可沿上端管道(5)流入软管卷盘(60)、热量散发变成低温热水后再沿下端管道(3)流入电热水器(66)，如此循环往复。

其有益效果是大幅度降低了暖气设备的成本，且加工、安装、维修的难度变得很小。

2、长细软管燃气暖气结构：对于单个家庭烧天然气或石油液化气的暖气设备，要将电热水器(66)换成燃气炉。由于要产生有害的烟气(但不严重，不是黑浓烟)，因此需要两个循环散热系统，其中水汽循环散热系统的结构和工作原理均与上文“1、长细软管电暖气结构”相同，即燃气炉的水容器的上端与上端管道(5)连通，该管的中间连接或不连接水泵(70)；该管的另一端与多个软管卷盘(60)热交换结构连通，该热交换结构再与下端管道(3)连通，下端管道(3)又与燃气炉的下端连通，见图19(a)。热水由水泵(70)从燃气炉抽出，流过多个软管卷盘(60)，再流入燃气炉，沿此结构循环往复。若烧出的是水蒸汽，则它不用水泵(70)也可沿此结构循环往复。

另外增加了一个烟气循环散热系统，见图19(b)：燃气炉的烟筒(67)的出气口(2)与细支气管(24)或粗软管(62)连通，该管的另一端与由多个软管卷盘(60)组合成的长细软管热交换结构连通，该结构再与另一端的细支气管(24)或粗软管(62)连通，该管的另一端与室外连通。于是热烟气从烟筒(67)流出、再沿管道(24)流入多个软管卷盘(60)，将热量散发到室内空气中后，再沿细支气管(24)或粗软管(62)的另一端排出室外。

其新增加的有益效果是：除了成本低、加工、安装、维修的难度很小外，还充分利用了废烟气的热量；这种自烧暖气特别适用于南方无暖气地区，四川重庆等省市特别适用。

实施例7：大面积太阳能热水开水和采暖系统

除了住宅楼、棚架外，需要大量开水热水的建筑还有：各单位(特别是学校、工厂)的集体食堂、集体宿舍、饭馆、茶馆、宾馆、办公楼、车间、军队营房，等等。这些建筑的房顶总面积非常巨大，都安装上太阳能空气集热器，并在建筑物附近的空地上，包括道路上，有计划的大量修建简易棚架，用于安装太阳能空气集热器，实现其集体化使用，有人统一管理。

1、大面积全自动热气泵太阳能热水开水和采暖系统

其具体结构示意图见图20：在一个集体单位的各个棚架和各栋楼房(35)的整个顶面都分别安装连接大量作为热气源(1)的太阳能空气集热器，形成大面积太阳能空气集热器阵。

见图20左右两边：每个集热器的出气口与下端管道(3)连通，该管的另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端与各种喷气式热交换结构或各种软管卷盘(60)(长细软管热交换结构)连通，并连接在集体单位的作为水箱(6)的现有锅炉的底部、或连接在各个室内水容器的底部，探头(18)密封伸进空气集热器内上部，连接探头(18)的控制导线(41)与室内的温控仪(40)和气泵(4)连接。

集热器产生的热空气由各个气泵(4)和相应的下端管道(3)、上端管道(5)输送到本单位的现有锅炉底部的热交换结构，将水加热或烧开，现有锅炉就成为水箱(6)。

集热器产生的热空气也可由各个气泵(4)和相应的下端管道(3)、上端管道(5)直接输送到本单位的各个室内，与各种喷气式热交换结构或各种长细软管热交换结构连通，并将其连接在各个室内空气中，以供采暖。

其工作原理与特征1、图1(a)的描述相同。对这种大面积系统仍可实现全自动化使用。

2、大面积全自动长细软管太阳能热水开水和采暖系统

将图20中连接在多个棚架和多栋楼房(35)的整个顶面的大量太阳能空气集热器，在其内部上部都连接各种软管卷盘(60)(具体结构见图15)，软管卷盘(60)内充满水。它的下端细支气管(24)或粗软管(62)与电磁阀(38)、出水开关(13)和自来水管(39)连通；它的上端细支气管(24)或粗软管(62)与各个集体单位的作为水箱(6)的现有锅炉连通，或与各个室内的水容器等用水处连通，或与各个室内的长细软管取暖结构连通；探头(18)密封伸进空气集热器内上部的软管卷盘(60)内，连接探头(18)的控制导线(41)与电磁阀(38)和温控仪(40)连接。

于是，它的细支气管(24)或粗软管(62)的上端，将产生的开热水输送到城市内，与用水处连通，或与由多个软管卷盘(60)组合成的长细软管热交换结构连通，以供采暖。该结构的工作原理与特征9对图11的描述相同，而且仍然是大面积系统全自动化使用。

其新增加的有益效果主要是：1)本实施例7的以上各种结构中，与现有锅炉已经连通的冷水管道系统和热水管道系统不变(包括各种阀门开关和控制系统)，不再另外制造储水箱，于是产生的太阳能热水开水，就可通过现有热水管道系统，供本单位人员使用(包括利用现有暖气设备采暖)、给现有锅炉补充冷水。在阴雨或半阴天，仍由现有能源补充加热锅炉内的冷水、以弥补太阳能热空气不足部分-----这种组合安装使用方式苻合太阳能利用的特点：由于不可避免的阴雨天，太阳能只能节能减排，不能独立使用。

2)只增加喷气式或长细软管太阳能开热水系统成本，已非常低廉，平均每平米仅几十元。

3)能大面积产生大量廉价太阳能热水开水，其经济效益和社会效益将非常巨大。

实施例8：特大面积和超大面积太阳能热水开水或采暖系统-----绿色能源基地

1、特大和超大面积全自动热气泵热水开水和采暖系统

其基本结构示意图如图21所示：中心园圈是城市的环形道路---在一环路(36)，二环路(37)，三环路(38)等内的多栋楼房(35)的整个顶面，和在城市附近大量的荒地、戈壁上，统一连接多行排列的作为热气源(1)的大量太阳能空气集热器，形成特大面积和超大面积太阳能空气集热器阵，每个集热器的出气口与下端管道(3)连通，该管的另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端与各种喷气式热交换结构或各种软管卷盘(60)连通(软管卷盘(60的两端与细支气管(24)或粗软管(62)连通)，并将其分别连接在城市内作为水箱(6)的各个现有锅炉的底部(如图21A区)、或分别连接在城市内各栋楼房的各个室内水容器的底部，或连接在各个室内空气中；

多个探头(18)分别密封伸进空气集热器内上部，连接探头(18)的控制导线(41)与温控仪(40)和气泵(4)连接，仍能保证这特大和超大面积太阳能系统实现全自动化使用。

其工作原理与特征1、图1(a)的描述相同，区别只是大量太阳能空气集热器产生的热空气由各个气泵(4)和相应的下端管道(3)、上端管道(5)输送到城市的中心供热系统的现有锅炉底部，或将热空气输送到各单位的各个房间内，将水加热或烧开，或供采暖。

图21中B区、C区、D区等各区的结构与功能与A区相同。

2、特大和超大面积全自动长细软管热水开水和采暖系统

将图21所示统一连接的作为热气源(1)的特大面积和超大面积的大量太阳能空气集热器的内部上部都连接各种软管卷盘(60)，软管卷盘(60)内充满水。它的下端细支气管(24)或粗软管(62)与出水开关(13)、电磁阀(38)和自来水管(39)连通；它的上端细支气管(24)或粗软管(62)与作为水箱(6)的各个现有锅炉连通，或与各个室内的水容器等用水处连通，或与各个室内的长细软管取暖结构连通；多个探头(18)分别密封伸进空气集热器内上部的软管卷盘(60)内，连接探头(18)的控制导线(41)与电磁阀(38)和温控仪(40)连接，于是可实现全自动化使用。以上具体结构见图15。

该结构的工作原理与特征9对图11的描述相同，区别只是规模和经济效益特大和超大！

以上两种结构新增加的有益效果主要是：1)可以建立城市太阳能中心供热系统：太阳能开热水自来水厂、冬季统一取暖工程等，为其供给大量太阳能热水开水，复盖城市很大区域。

2)如果城市附近有足够大面积(超大面积)的荒山荒地可供利用，则成为各区的绿色能源基地，因此整个城市的气温会大幅度下降，从而成为城市的大面积夏季降温防暑工程。

敦煌，嘉峪关和酒泉，周围全是戈壁荒滩和草原，这里阴天极少，阳光特别丰富，又属甘肃省，因此应作为首选试点城市。还可首选北京及周围城市、云南、西藏、新疆、内蒙等。

从总体上看，本发明的热气源开热水和采暖装置还有如下新的有益效果：

1、现有集热器内胆和热交换器、包括其连接管道和开关，通常都要用大量昂贵而又难加工的金属------铁、铝、不锈钢、铜，等等。金属材料本身很昂贵、比各种塑料或橡胶软管贵几十倍。而且金属强度很高，加工和焊接都很难，需要昂贵的加工设备并付出昂贵的加工费。

而本发明这种极为独特的“喷气式”和“长细软管”结构，使集热器内胆和热交换器、包括其连接管道和开关，都不使用昂贵而又难加工的金属，还使加工和生产设备非常简单、生产投资极少……，最终使开热水和采暖装置的总成本大幅度下降，实际生产的成本核算证明：集热器每平米成本从500～1000元降到几十元甚至十几元。

2、这种极为独特的“喷气式”和长细软管结构，最终可使太阳能开热水系统变得非常简单、实现了全自动化使用，安装、使用、维护非常方便，能与建筑一体化和不影响环境美观。因此其总体技术经济性能明显比现有技术好得多，能将真空管、平板和聚光太阳灶一齐淘汰，因此属于从源头上创新、原始创新，在技术和经济上，都是根本性、突破性的进展！

3、本发明中喷气式或长细软管太阳能开热水器的技术经济性能，全部苻合以下关于太阳能热利用的应用原则，因此比较容易大面积推广使用：成本低到能与石油煤炭所烧开热水竞争；使用面积必须足够大；由于阴雨天不可避免，因此不能独立使用，只能节能减排，与现有能源相结合使用；应以集体化使用为主，一家一户使用为辅，与现有锅炉和管道系统连接；必须很方便的使用；尽量全自动化使用；水质(特别是开水)必须苻合卫生标准。

4、根据物理学的斯特番-波尔兹曼定律：Q＝aT⁴，散热量Q与温度T的4次方成正比，水温高，散热损失大得多。因此用热效率或日有用得热量，或用单位集热面积的成本来评价开热水器的性能，并不完全合适。因为它没有限定水温、没反映相同温度开热水的产量。

从实用价值的角度，现提出如下开热水器热性能新的评价标准：在完全相同的外界条件下(相同的太阳辐照量MJ/m²值，相同的气象条件，等等)，同样水温单位成本每天的开水或热水产量：多少公斤(或升)/500元.天。此标准同时包含了技术性能和经济性能(性价比)------花多少钱，每天能得到多少开水或热水，这才是真正的实用价值。按此标准，本发明喷气式或长细软管开热水器的单位面积的成本只有真空的二十分之一：几十元比一千多元，因此同样水温单位成本每天的热水开水产量是真空管热水器的二十倍，其热性能显然是最好的！

5、这种极为独特的“喷气式”或长细软管结构，其应用范围已超出了太阳能热利用领域，可以将煤炭、石油、天然气燃烧产生的废热烟气回收利用于采暖和产生开水热水，而且同样成本极低、实现了全自动化使用，加工、安装、使用、维护仍然非常方便，成为广泛意义上的节能减排。由于煤炭、石油、天然气是当代主要能源，占人类能源消费的90％以上，因此本发明这种应用的经济意义是极其巨大的，将远远大于太阳能热利用。

Claims (10)

1.一种新型全自动热气源热利用产品，其结构中有热气源(1)，热气源(1)是所有产生热气体的气源，特别是各种燃气炉及其烟筒和太阳能热空气集热器，该集热器有底面、侧面保温层，底面上表面有太阳能空气集热面，顶面由透明面盖构成，其特征是：

[1]热气源(1)的上部有出气口(2)，热气源(1)的下部有进气口(11)或缝隙；

[2]热气源(1)的出气口(2)与下端管道(3)连通，该管另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口与上端管道(5)的一端连通；

[3]上端管道(5)的另一端与喷气式热交换结构连通，或与长细软管热交换结构连通，喷气式和长细软管热交换结构与水容器的底部连接或连接在室内空气中；

[4]控制导线(41)与温控仪(40)、气泵(4)和探头(18)连接，探头(18)伸进热气源(1)的内部上部，位于出气口(2)附近。

2.根据权利要求1所述的新型全自动热气源热利用产品，其特征是：

[1]喷气式热交换结构的过渡气管(22)与多根空心支气管(26)连通，在每根支气管(26)上，有大量细小的出气孔(7)；上端管道(5)的下端与过渡气管(22)连通，过渡气管(22)和多根支气管(26)都连接在水容器的底部，上端管道(5)的上端竖直向上从水容器上部侧面或顶面进气口(61)伸出，与气泵(4)的出气口连通；

[2]喷气式热交换结构的过渡气管(22)与多根细支气管(24)连通，每根细支气管(24)又与水平砂头出气管(25)连通，或与多个竖直砂头出气管(29)连通，在每根水平砂头出气管(25)上面和每根竖直砂头出气管(29)上面有大量细小的出气孔(7)，这些细小的出气孔(7)均与小气管(28)连通，小气管(28)均与穿通中心的空管(27)连通，每根空管(27)均与砂头一端的细支气管(24)连通；

过渡气管(22)、每根细支气管(24)、每根水平砂头出气管(25)和每根竖直砂头出气管(29)都连接在水容器的底部，上端管道(5)的下端与过渡气管(22)连通，上端管道(5)的上端竖直向上从水容器上部侧面或顶面进气口(61)伸出，与气泵(4)的出气口连通；

[3]竖直长水管(63)与水箱(6)的底部连通，上端管道(5)的下端连通的竖直砂头出气管(29)、或水平砂头出气管(25)、或空心支气管(26)与长水管(63)的底部连接，上端管道(5)的上端竖直向上从水箱(6)上部侧面或顶面进气口(61)伸出，与气泵(4)的出气口连通；

[4]与气泵(4)的出气口连通的上端管道(5)，从上部侧面或顶面进气口(61)伸进第一水箱(6)，其下端又连通过渡气管(22)、细支气管(24)及与其连通的水平砂头出气管(29)或竖直砂头出气管(25)，并均与第一水箱(6)的底部连接；上端管道(5)的一端与第一水箱(6)上部侧面或顶面出气口(9)连通，另一端与第二水箱(30)的进气口(61)连通，该进气口又与第二上端管道(5)连通，第二上端管道(5)的下端又依次连通过渡气管(22)、细支气管(24)、竖直砂头出气管(29)或水平砂头出气管(25)，并均与第二水箱(30)的箱底连接；气管(10)的一端与第二水箱(30)上部侧面或顶面出气口(9)连通，另一端与室内或室外连通，或与同样结构的第三、第四水箱连接，最后与室内或室外连通，或气管(10)又与热气源(1)的进气口(11)连通；

[5]将长细软管盘卷成松散的软管卷盘(60)，并连接在水箱(6)的底部，它一端的细支气管(24)从水箱内部与水箱(6)上部进气口(61)连通，上端管道(5)的一端从外部与水箱(6)的进气口(61)连通，上端管道(5)的另一端与气泵(4)的出气口连通；软管卷盘(60)另一端的细支气管(24)与水箱(6)的上部出气口(9)连通，出气口(9)与气管(10)连通，气管(10)又与室内或室外连通，或与热气源(1)的进气口(11)连通；

[6]多根长细支气管(24)的两端分别与粗软管(62)连通，每根长细软管盘卷成一个松散的软管卷盘(60)，这多个软管卷盘(60)均连接在水箱(6)的底部，它一端的粗软管(62)从水箱(6)内部与其上部进气口(61)连通，上端管道(5)的一端从外部与水箱(6)的进气口(61)连通，上端管道(5)的另一端与气泵(4)的出气口连通；多个软管卷盘(60)另一端的粗软管(62)与水箱(6)的上部出气口(9)连通，出气口(9)与气管(10)连通，气管(10)又与室内或室外连通，或与热气源(1)的进气口(11)连通；

[7]与气泵(4)的出气口连通的上端管道(5)，从上部侧面或顶面进气口(61)伸进第一水箱(6)，其下端又连通细支气管(24)或粗软管(62)，与细支气管(24)或粗软管(62)连通的单个或多个软管卷盘(60)，均横放连接在第一水箱(6)的底部；软管卷盘(60)另一端的细支气管(24)或粗软管(62)竖直向上从第一水箱(6)上部侧面或顶面出气口(9)伸出，与第二水箱(30)的进气口(61)连通，该进气口又与第二细支气管(24)或粗软管(62)连通，与第二细支气管(24)或粗软管(62)连通的单个或多个软管卷盘(60)，均横放连接在第二水箱(30)的底部；软管卷盘(60)另一端的第二细支气管(24)或粗软管(62)竖直向上与第二水箱(30上部侧面或顶面出气口(9)连通，再与气管(10)连通，气管(10)与室内或室外连通，或与同样结构的第三、第四水箱连接，最后与室内或室外连通；或气管(10)又与热气源(1)的进气口(11)连通；

[8]单个或多个软管卷盘互相串联或并联，形成各种总体形状，并连接在室内空气中，它一端的细支气管(24)或粗软管(62)与气泵(4)的出气口连通，它另一端的细支气管(24)或粗软管(62)与室内或室外连通，或与气管(10)连通，气管(10)又与热气源(1)的进气口(11)连通；

[9]与上端管道(5)的一端连通的单个或多个空心支气管(26)、水平砂头出气管(25)和竖直砂头出气管(29)互相串联或并联，形成各种总体形状，并连接在室内空气中；上端管道(5)的另一端与气泵(4)的出气口连通；

[10]下端管道(3)、上端管道(5)、过渡气管(22)、空心支气管(26)、细支气管(24)或粗软管(62)、软管卷盘(60)等各种喷气式和长细软管热交换结构的输气管均是硅橡胶管。

3.根据权利要求2所述的新型全自动热气源热利用产品，其特征是：

[1]热气源(1)是太阳能空气集热器；

[2]太阳能空气集热器的集热面用砂布或砂纸制作，在比较结实的布或纸的表面，均匀地粘涂上各种粗细的砂粒，再将砂粒表面涂上黑色光谱选择性涂层；

[3]将砂布砂纸集热面的布或纸换成金属薄膜，在金属薄膜的表面，均匀地粘涂上各种粗细的砂粒或金属屑，再将砂粒或金属屑表面涂上黑色光谱选择性涂层；

[4]金属薄膜(49)折迭成多个三角形折迭肋片(42)，形成多个尖状凹谷(44)，凹谷形成多个缝隙，在金属薄膜(49)和多个三角形折迭肋片(42)的内外表面，均匀地粘涂上各种粗细的砂粒或金属屑(43)，再将金属薄膜(49)上表面的砂粒或金属屑表面涂上黑色光谱选择性涂层；

[5]金属薄膜(49)全部上下表面形成类似蜂窝状的折纹，再折迭成多个三角形折迭肋片(42)，形成多个尖状凹谷(44)，凹谷形成多个缝隙，其上表面涂上黑色光谱选择性涂层；

[6]太阳能空气集热器底部骨架ABCD和顶部骨架EFGH，都是多孔角材两端互相连接形成的方框，上下两方框的四个角用垂直放置的多孔角材连接，后端的垂直多孔角材CG、DH大于前端的垂直多孔角材BF、AE，集热器的侧面BCGF和ADHE呈梯形；集热器的底面(21)、背面(20)和两个侧面都用保温材料与上下两方框连接，顶面和内部连接几层透明层(23)；底面(21)上连接金属薄膜或砂纸砂布集热面(15)，其上表面涂黑色光谱选择性涂层；

[7]太阳能空气集热器底面(21)或底面ABCD是地面或房顶，底面(21)上连接金属薄膜或砂纸砂布集热面(15)，其上表面涂黑色光谱选择性涂层；其背面CDHG和两侧面BCGF、ADHE都用砖或泥土砌成，与地面或房顶固定连结，后端CG、DH大于前端BF、AE，其侧面呈梯形，在顶面EFGH上和内部连接几层透明层(23)；

[8]太阳能空气集热器的的进气口(11)与气管(10)连通，进气口(11)管内，安装连接空气滤清器，或进气口是前端ABFE处留的缝隙；集热器背面上部有出气口(2)与下端管道(3)连通，该管另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)连通，或气泵(4)连接在集热器内部的背面上部、直接与下端管道(3)连通；

或在太阳能空气集热器的内部前端ABFE处的底面上，连接长进气管(12)，与AB平行，其上均匀分布有多个出气孔(17)，进气管(12)穿过侧面，其进气口(11)与气管(10)连通，进气口(11)管内，安装连接空气滤清器；在集热器的内部背面CDHG上部，连接长出气管(14)，与背面平行，其上均匀分布有多个进气孔(16)，长出气管(14)穿过侧面，其出气口(2)与下端管道(3)连通，该管另一端与气泵(4)的进气口连通；

[9]太阳能空气集热器底面(21)或底面ABCD用保温材料制作，与地面或房顶连结，或底面是地面或房顶，底面(21)上连接金属薄膜或砂纸砂布集热面(15)，其上表面涂黑色光谱选择性涂层；其背面CDHG和两侧面BCGF、ADHE用保温材料制作，整个集热器从内部连接在透明温室内，该温室由多根三角形、方形或弧形硬质材料连接成骨架(31)，其上再连接一层或几层透明层(32)，该温室周边与地面或房顶固定密封连结，透明温室的出气口(2)与下端管道(3)连通，该管另一端与气泵(4)的进气口连通；进气口(11)与气管(10)连通，或进气口是温室周边留的缝隙；

[10]或将不从内部连接太阳能空气集热器的该三角形、方形或弧形透明温室直接密封连结在底面(21)或地面、房顶上；底面(21)上连接或不连接金属薄膜或砂纸砂布集热面(15)，其上表面涂黑色光谱选择性涂层；透明温室上的出气口(2)与下端管道(3)连通，该管另一端与气泵(4)的进气口连通；透明温室上的进气口(11)与气管(10)连通，或进气口是温室周边留的缝隙；

[11]集热器由多根硬质材料构成三角形骨架(31)、其上表面和两端面再连接一层或几层透明层(32)构成，其底面是金属薄膜或砂纸砂布集热面(15)，其上表面涂黑色光谱选择性涂层；在集热器的三角形骨架(31)的两底角内面上，各连接一根长进气管(12)，与集热器底边平行，其上均匀分布有多个出气孔(17)；两根长进气管(12)穿出端面，其进气口(11)与气管(10)连通，该管另一端与水箱(6)的出气口连通；在进气口(11)管内，连接空气滤清器；在集热器的三角形骨架(31)的顶角内部，连接长出气管(14)，与底面平行，其上均匀分布有多个进气孔(16)，长出气管(14)穿出一端面，其上部出气口(2)与下端管道(3)连通，该管另一端与气泵(4)的进气口连通。

4.根据权利要求3所述的新型全自动热气源热利用产品，其特征是：

[1]在扁盒式太阳能空气集热器内部的上部连接各种软管卷盘(60)，它一端的细支气管(24)或粗软管(62)的上端连通三通(10)的下孔、再连通三通(19)的侧孔，其下端再与水箱(6)或长细软管取暖结构连通；软管卷盘(60)的另一端的下端细支气管(24)或粗软管(62)与出水开关(13)、电磁阀(38)和自来水管(39)连通；探头(18)从三通(19)的上孔伸进空气集热器内上部的软管卷盘(60)内，连接探头(18)的控制导线(41)与电磁阀(38)和温控仪(40)连接；

[2]太阳能空气集热器的骨架(31)呈三角形，软管卷盘(60)连接在三角形骨架内部的顶角处；骨架上面连接几层透明层(32)；底面连接砂纸砂布或金属薄膜集热面(15)；

软管卷盘(60)的右下端细支气管(24)或粗软管(62)连通出水开关(13)、电磁阀(38)和自来水管(39)；软管卷盘(60)的左上端细支气管(24)或粗软管(62)连通三通(19)的下孔，再连通三通(19)的侧孔，其下端再与水箱(6)或长细软管取暖结构连通；探头(18)从三通(19)的上孔伸进软管卷盘(60)内，控制导线(41)与探头(18)、电磁阀(38)和温控仪(40)连接；

[3]太阳能空气集热器是多孔角材或土砖墙集热器，软管卷盘(60)连接在其直角三角形顶角内面，其斜面复盖有多层薄膜(23)；整个集热器从内部连接在弧形温室内，温室弧形顶面连接几层透明层(32)，底面连接砂纸砂布或金属薄膜集热面(15)；软管卷盘(60)右下端细支气管(24)或粗软管(62)连通出水开关(13)、电磁阀(38)和自来水管(39)；其左上端细支气管(24)或粗软管(62)连通三通(19)的下孔，再连通三通(19)的侧孔，其下端再与储水箱(6)或长细软管取暖结构连通；探头(18)从三通(19)的上孔伸进软管卷盘(60)内，控制导线(41)与探头(18)、电磁阀(38)和温控仪(40)连接。

5.根据权利要求4所述的新型全自动热气源热利用产品，其特征是：

[1]太阳能空气集热器连接在房顶(59)上，其出气口(2)与下端管道(3)连通，该管的另一端穿过房顶(59)与室内的气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端连通室内的各种喷气式大量细孔出气口或各种长细软管热交换结构，并将其连接在水箱(6)底部，或连接在室内空气中；探头(18)密封伸进太阳能空气集热器的内部上部，连接探头(18)的控制导线(41)也与下端管道(3)一起穿过房顶(59)，与室内的温控仪(40)和气泵(4)连接；

[2]太阳能空气集热器固定连接在房顶(59)上，在空气集热器内上部连接各种软管卷盘(60)，它的细支气管(24)或粗软管(62)的上端连通三通(19)的侧孔，再连通三通(19)的下孔，再穿过房顶(59)伸进室内，与水箱(6)或长细软管取暖结构连通；

软管卷盘(60)的下端细支气管(24)或粗软管(62)穿过房顶(59)伸进室内，与出水开关(13)、电磁阀(38)、自来水管(39)连通；

探头(18)从三通(19)的上孔伸进集热器内的软管卷盘(60)内，连接探头(18)的控制导线(41)也与下端细支气管(24)或粗软管(62)一起穿过房顶(59)伸进室内，与电磁阀(38)和温控仪(40)连接。

6.根据权利要求4所述的新型全自动热气源热利用产品，其特征是：

[1]支架(25)在窗外与墙壁(48)连接，太阳能空气集热器下端与支架(25)连接，上端与墙壁连接，有一定倾斜角，其上部出气口(2)与下端管道(3)连通，该管的另一端穿过窗户(26)伸进室内，与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端连通各种喷气式大量细孔出气口或各种长细软管热交换结构，并将其连接在室内的水箱(6)底部、或连接在室内空气中；探头(18)密封伸进空气集热器内部上部，连接探头(18)的控制导线(41)也与下端管道(3)一起穿过窗户(42)与室内的温控仪(40)和气泵(4)连接；

[2]支架(25)与窗外墙壁(48)连接，太阳能空气集热器下端与支架(25)连接，上端与墙壁连接，有一定倾斜角，在集热器内上部连接各种软管卷盘(60)，它的下端细支气管(24)或粗软管(62)穿过窗户(42)与室内的出水开关(13)、电磁阀(38)和自来水管(39)连通，它的上端细支气管(24)或粗软管(62)穿过窗户(42)与室内的水箱(6)或长细软管取暖结构等用水处连通；探头(18)密封伸进空气集热器内的软管卷盘(60)内，连接探头(18)的控制导线(41)也穿过窗户(26)与室内的电磁阀(38)和温控仪(40)连接。

7.根据权利要求4所述的新型全自动热气源热利用产品，其特征是：

[1]太阳能空气集热器连接在棚架的顶棚(34)上面，其出气口(2)与下端管道(3)连通，该管的另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端与棚架下面或附近室内的喷气式热交换结构或长细软管热交换结构连通，并均与水箱(6)的底部连接或连接在室内空气中；探头(18)密封伸进空气集热器内部上部，连接探头(18)的控制导线(41)也与棚架下面或附近室内的温控仪(40)和气泵(4)连接；

[2]太阳能空气集热器连接在棚架的顶棚(34)上面，在空气集热器的内部上部连接各种软管卷盘(60)，它的下端细支气管(24)或粗软管(62)与棚架下或室内的出水开关(13)、电磁阀(38)和自来水管(39)连通；它的上端细支气管(24)或粗软管(62)与棚架下面或室内的水箱(6)或长细软管取暖结构等用水处连通；探头(18)密封伸进空气集热器内上部的软管卷盘(60)内，连接探头(18)的控制导线(41)与棚架下或室内的电磁阀(38)和温控仪(40)连接；

[3]大量太阳能空气集热器连接在多个棚架和多栋楼房(35)的整个顶面，形成大面积太阳能空气集热器阵，每个集热器的出气口与下端管道(3)连通，该管的另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端与各种喷气式热交换结构或各种长细软管热交换结构连通，并将其连接在集体单位的现有锅炉的底部、或连接在各个室内水容器的底部，或连接在各个室内空气中；探头(18)密封伸进空气集热器内上部，连接探头(18)的控制导线(41)与室内的温控仪(40)和气泵(4)连接；

[4]连接在多个棚架和多栋楼房(35)的整个顶面的大量太阳能空气集热器，其内部上部都连接各种软管卷盘(60)，它的下端细支气管(24)或粗软管(62)与出水开关(13)、电磁阀(38)和自来水管(39)连通；它的上端细支气管(24)或粗软管(62)与集体单位的现有锅炉连通，或与各个室内的水容器等用水处连通，或与各个室内的长细软管取暖结构连通；探头(18)密封伸进空气集热器内上部的软管卷盘(60)内，连接探头(18)的控制导线(41)与电磁阀(38)和温控仪(40)连接；

[5]在城市的一环路(36)，二环路(37)，三环路(38)等内的多栋楼房(35)的整个顶面，和在城市附近大量的荒地、戈壁上，统一连接多行排列的太阳能空气集热器阵，每个集热器的出气口与下端管道(3)连通，该管的另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端与各种喷气式热交换结构或各种长细软管热交换结构连通，并将其分别连接在城市内各个现有锅炉的底部、或分别连接在城市内各栋楼房的各个室内水容器的底部，或连接在各个室内空气中；多个探头(18)分别密封伸进空气集热器内上部，连接探头(18)的控制导线(41)温控仪(40)和气泵(4)连接；

[6]在城市的一环路(36)，二环路(37)，三环路(38)等内的多栋楼房(35)的整个顶面，和在城市附近大量的荒地、戈壁上，统一连接多行排列的大量太阳能空气集热器阵，在每个集热器的内部上部都连接各种软管卷盘(60)，它的下端细支气管(24)或粗软管(62)与出水开关(13)、电磁阀(38)和自来水管(39)连通；它的上端细支气管(24)或粗软管(62)与集体单位的现有锅炉连通，或与各个室内的水容器等用水处连通，或与各个室内的长细软管取暖结构连通；多个探头(18)分别密封伸进空气集热器内上部的软管卷盘(60)内，连接探头(18)的控制导线(41)与电磁阀(38)和温控仪(40)连接。

8.根据权利要求2所述的新型全自动热气源热利用产品，其特征是：

[1]热气源(1)是现有暖气组片或暖气管；

[2]在暖气组片(63)、暖气管(65)外包围连接暖气罩(64)，其上面的出气口(2)与下端管道(3)连通，该管的另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端与各种喷气式热交换结构或各种长细软管热交换结构连通，并连接在水容器的底部，暖气罩(64)的下端有进气口(11)或缝隙，探头(18)密封伸进暖气罩(64)内上部，控制导线(41)与探头(18)、温控仪(40)和气泵(4)连接；

[3]各种软管卷盘(60)连接在暖气组片(63)或暖气管(65)和外面包围连接的暖气罩(64)之间，它的细支气管(24)或粗软管(62)的上端伸出暖气罩(64)，与水箱(6)连通，其下端伸出暖气罩(64)，依次与出水开关(13)、电磁阀(38)、自来水管(39)连通，探头(18)密封伸进软管卷盘(60)内上部，连接探头(18)的控制导线(41)也与电磁阀(38)和温控仪(40)连接。

9.根据权利要求2所述的新型全自动热气源热利用产品，其特征是：

[1]热气源(1)是现有各种燃气炉及其烟筒；

[2]燃气炉的烟筒(67)的出气口(2)与下端管道(3)连通，该管的另一端与气泵(4)的进气口连通，气泵(4)的出气口又与上端管道(5)的一端连通，该管的另一端与各种软管卷盘(60)连通，并将其连接在水容器的底部，或将多个软管卷盘(60)连接到室内空气中，软管卷盘(60)的另一端均连通管道(10)并通往室外；

或将上端管道(5)的另一端与各种喷气式热交换结构连通，并与水容器的底都连接，水箱(6)的出气口(9)连通管道(10)并通往室外；

探头(18)密封伸进烟筒(67)的内部靠近出气口(2)处，连接探头(18)的控制导线(41)也与温控仪(40)和气泵(4)连接；

[3]软管卷盘(60)连接在燃气炉的烟筒(67)内部，它的细支气管(24)或粗软管(62)的上端，密封伸出烟筒(67)与水箱(6)连通，或与由多个软管卷盘(60)组合成的长细软管热交换结构连通；其下端密封伸出烟筒(67)，与出水开关(13)、电磁阀(38)、自来水管(39)连通；探头(18)密封伸进软管卷盘(60)内上部，连接探头(18)的控制导线(41)也与电磁阀(38)和温控仪(40)连接。

10.根据权利要求2所述的新型全自动热气源热利用产品，其特征是：

[1]电热水器(66)的上端与上端管道(5)连通，该管的中间连接或不连接水泵(70)，该管的另一端与多个软管卷盘(60)组合成的各种长细软管热交换结构的上端连通，该热交换结构的下端再与下端管道(3)连通，下端管道(3)又与电热水器(66)的下端连通；

[2]电热水器(66)换成燃气炉，燃气炉的水容器的上端与上端管道(5)连通，该管的中间连接或不连接水泵(70)；该管的另一端与多个软管卷盘(60)组合成的各种长细软管热交换结构连通，该热交换结构再与下端管道(3)连通，下端管道(3)又与电热水器(66)的下端连通；

燃气炉的烟筒(67)的出气口(2)与细支气管(24)或粗软管(62)连通，该管的另一端与由多个软管卷盘(60)组合成的长细软管热交换结构连通，该结构再与另一端的细支气管(24)或粗软管(62)连通，该管的另一端与室外连通。

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