TW201905394A - 太陽能批次加熱之集熱裝置 - Google Patents

Abstract

一種太陽能批次加熱之集熱裝置，其中：該導流管裝設於該集熱盒體內，並以進水閥與逆止閥配合構成可串並聯連結之組合模組，又該整個系統以溫度感測器進行自動控制，藉此具有結構設計簡單與生產成本低廉之優點，更是能減少後續的維修成本，又該模組化組設亦能提高其應用性，可適用於各種組裝位置，並依據需求提供適當的熱水產量，又該集熱盒體與該導流管同時進行日照加熱，並以該集熱盒體內的密閉熱空氣加快將導流管內的冷水加熱轉換為熱水，同時能提升該加熱熱水的最高水溫，藉此產生有高加熱效率與穩定提供熱水之功效。

Description

太陽能批次加熱之集熱裝置

本發明係有關於一種日照加熱裝置，尤指一種兼具低建置成本與高實用性的太陽能批次加熱之集熱裝置。

按，習知之一種太陽能熱水器，如其係 鈞局於97年11月11日所核准公告證書號第M344465號之「具吸熱層之太陽能熱水器」，其主要包含有：一種具吸熱層之太陽能熱水器，包含有；一儲熱桶，係設有一循環水出口及一循環水入口，儲熱桶表面具吸熱層；另儲熱桶設有一熱水出口及一補充水入口；一集熱管，集熱管表面具吸熱層；一集熱板，集熱板上設置集熱管；一循環幫浦，分別連接集熱管於儲熱桶之循環水出口及循環水入口間。詳觀上述習知結構不難發覺其尚存有些許不足之處，主要原因係歸如下：(一)該太陽能熱水器為整體固定式結構，該儲熱桶、集熱管、集熱板及循環幫浦皆為有固定組裝位置與規格，無法直接套用於現有的儲水設備與配合組裝場所進行調整，亦不能視使用需求組裝熱水產量較大或較小之熱水器，使其存在有其實用性不足之缺點；(二)該集熱管的熱水需要以循環幫浦進行抽取，該循環幫浦運轉需要消耗電力，且會產生噪音，亦存在有高維修成本之問題；(三)該集熱管係直接進行日照，且配合底部的集熱板增加些微的集熱效率，該集熱方式仍脫離不了單獨以集熱管表面受熱產生熱水，該加熱效果有限，若於日照不足時，該太陽能熱水器更是無法穩定的提供熱水，因此具有加熱效率不足之缺失。

有鑑於此，本發明人於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供一種太陽能批次加熱之集熱裝置。

一集熱盒體呈密閉狀設有一容置空間，且該集熱盒體形成有一第一側邊與一第二側邊，又該集熱盒體於鄰近該第一側邊開設有一入水口，且該集熱盒體於鄰近該第二側邊開設有一出水口，一進水閥以一入水管連接於該集熱盒體之該入水口，一逆止閥以一出水管連接於該集熱盒體之該出水口，且該出水管處裝設有一溫度感測器，一導流管裝設於該集熱盒體內，該導流管一端形成有一入水接口，且該入水接口連接於該入水管，又該導流管另一端形成有一出水接口，且該出水接口連接於該出水管，又該導流管於該入水接口與出水接口之間呈一體S字型形成有複數個直流管，以及連接該直流管兩端的複數個彎管。

其中，該集熱盒體於光照面形成有一開口邊緣，且該開口邊緣蓋合有一透光蓋板。

其中，該透光蓋板裝設有能清潔表面的一雨刷。

其中，該導流管與該透光蓋板之間裝設有一太陽能裝置。

其中，該導流管與該透光蓋板之間裝設有一廣告看板。

其中，該第一側邊高於該第二側邊，且該集熱盒體於第一側處裝設有一腳架，且該腳架墊高該集熱盒體形成有18度至25度之間的仰角。

其中，該集熱盒體於該第二側邊串聯連接有至少一集熱箱，並由該集熱箱與該集熱盒體形成熱空氣對流，藉此提高該集熱盒體之集熱效果。

其中，該集熱盒體於該第一側邊與該第二側邊之間並聯連接有至少一集熱箱，並由該集熱箱與該集熱盒體形成熱空氣對流，藉此提高該集熱盒體之集熱效果。

其中，該集熱箱內皆裝設有一太陽能裝置。

其中，該導流管之直流管是呈橫向平行排列，且該彎管設置於該集熱盒體之該第一側邊與該第二側邊處。

本發明的第一主要目的在於，該導流管裝設於該集熱盒體內，並以進水閥與逆止閥配合構成可串並聯連結之組合模組，又該整個系統以溫度感測器進行自動控制，藉此具有結構設計簡單與生產成本低廉之優點，更是能減少後續的維修成本，又該模組化組設亦能提高其應用性，可適用於各種組裝位置，並依據需求提供適當的熱水產量，俾以兼具低建置成本與高實用性之功效。

本發明的第二主要目的在於，該集熱盒體與該導流管同時進行日照加熱，並以該集熱盒體內的密閉熱空氣加快將導流管內的冷水加熱轉換為熱水，同時能提升該加熱熱水的最高水溫，於日照不足時仍具有加熱功能，藉此產生有高加熱效率與穩定提供熱水之功效。

本發明的第三主要目的在於，該溫度感測器偵測到所設定水溫時，控制該進水閥開啟並由上而下將冷水注入該導流管，並以水壓將熱水由逆止閥端擠出，透過微小電流就能開閉該進水閥，且不需要額外使用 抽水設備，就能達到自動循環加熱產生熱水之目的，俾以具有節能省電之功效。

本發明的第四主要目的在於，該集熱盒體能選擇加裝有太陽能裝置與廣告看板，藉此提供有太陽能發電與廣告功能，亦能配合串並聯有集熱箱，讓該空氣的受熱面積增加與提高熱對流效應，進而提高其附加價值。

本發明的第五主要目的在於，該集熱盒體與該集熱箱於內部皆裝設有一太陽能裝置，並能設置於屋頂同時產出有熱水與電力，如此亦能利用該集熱盒體與集熱箱輔助太陽能板形成降溫，即該太陽熱能回收的運用，連太陽能板的熱都一起回收，藉此有效隔阻陽光與回收熱能，室內的溫度就會隨之降低，比只裝太陽能板發電的建物更具有調節室內溫度之功效，使室內在空調的電費支出能更節省，減少溫室效應的產生。

其他目的、優點和本發明的新穎特性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加顯明。

〔本創作〕

10‧‧‧集熱盒體

11‧‧‧容置空間

111‧‧‧開口邊緣

12‧‧‧第一側邊

13‧‧‧第二側邊

14‧‧‧入水口

15‧‧‧出水口

16‧‧‧透光蓋板

17‧‧‧雨刷

18‧‧‧腳架

20‧‧‧進水閥

21‧‧‧入水管

30‧‧‧逆止閥

31‧‧‧出水管

32‧‧‧溫度感測器

40‧‧‧導流管

41‧‧‧入水接口

42‧‧‧出水接口

43‧‧‧直流管

44‧‧‧彎管

50‧‧‧太陽能裝置

51‧‧‧太陽能板

52‧‧‧電盒

60‧‧‧廣告看板

70‧‧‧集熱箱

第1圖係本發明之立體圖。

第2圖係本發明之立體分解圖。

第3圖係本發明之使用狀態示意圖(一)。

第4圖係本發明之使用狀態示意圖(二)。

第5圖係本發明另一實施方式之立體分解圖。

第6圖係本發明又一實施方式之立體分解圖。

第7圖係本發明另一使用狀態之立體分解圖。

第8圖係本發明又一使用狀態之示意圖。

為使 貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如後：

先請由第1圖、第2圖與第3圖所示觀之，一種太陽能批次加熱之集熱裝置，其包括有：一集熱盒體10、一進水閥20、一逆止閥30及一導流管40，一集熱盒體10呈密閉狀設有一容置空間11，該集熱盒體10形成有一第一側邊12與一第二側邊13，且該集熱盒體10於鄰近該第一側邊12開設有一入水口14，而該集熱盒體10於鄰近該第二側邊13開設有一出水口15，又該集熱盒體10於光照面形成有一開口邊緣111，且該開口邊緣111蓋合有一透光蓋板16，藉由透光性能提高該容置空間11之集熱速度，而該透光蓋板16裝設有能清潔表面的一雨刷17，利用該雨刷17的自動定期刷洗而保持其透光性，另該第一側邊12高於該第二側邊13，且該集熱盒體10於第一側邊12處裝設有一腳架18，使該腳架18墊高該集熱盒體10形成有18度至25度之間的仰角，該仰角能達到足夠的空氣熱對流效果，一進水閥20以一入水管21連接於該集熱盒體10之該入水口14，且該進水閥20能為一種電磁閥，一逆止閥30以一出水管31連接於該集熱盒體10之該出水口15，且該出水管31處裝設有一溫度感測器32，並由該溫度感測器32偵測出水管31處的水溫，一導流管40裝設於該集熱盒體10內，該導流管40一端形成有一入水接口41，且該入水接口41連接於該入水管21，又該導流管40另一端形成有一出水接口42，且該出水接口42連接於該出 水管31，又該導流管40於該入水接口41與出水接口42之間呈一體S字型形成有複數個直流管43，以及連接該直流管43兩端的複數個彎管44，藉由上述結構，該集熱盒體10與導流管40能以日照方式加熱產生熱水，並由溫度感測器32控制進水閥20開啟利用水壓將熱水擠出該逆止閥30，藉此形成低成本的自動循環加熱功能。

其實際使用之情況，再請由第1圖連續至第4圖所示觀之，該集熱盒體10於容置空間11裝設有導流管40，且該導流管40之入水接口41對外連接該進水閥20之入水管21，而該出水接口42連接逆止閥30之出水管31，又該集熱盒體10以透光蓋板16蓋合形成有密封狀態的容置空間11，且該集熱盒體10以腳架18將第一側邊12架高形成18度至25度之間的傾斜仰角，當欲進行日照加熱時，該進水閥20開啟讓冷水由該入水管21流入該導流管40，並沿著該直流管43與彎管44充滿該導流管40，此時陽光直接照射於該集熱盒體10之透光蓋板16表面，該導流管40受陽光照射使冷水的溫度升高，又該集熱盒體10於容置空間11內的封閉空氣亦同時會受日照而升溫，藉此讓導流管40處於一個封閉的高溫氣室中，進而加快將導流管40內的冷水加熱轉換為熱水，又該集熱盒體10內的空氣是利用熱氣上升原理，該熱空氣上升流向集熱盒體10之第一側邊12，而冷空氣則流向第二側邊13處，藉此形成該導流管40之入水接口41的水溫高於該出水接口42端，實際使用時，該出水溫度能設定為45度，且經過量測得知該相鄰的直流管43之間溫差約5度，當該溫度感測器32偵測到所設定之水溫時，由該溫度感測器32連動該進水閥20打開，讓冷水由該入水管21注入導流管40，藉此以水壓將導流管40內部熱水擠出該逆止閥30，排出熱水的過程 中，該水溫將會由所設定的水溫逐漸升高(由低至高)，由此保持該進水閥20持續開啟狀態，且該水溫將從45度上升至60度，直到該注入的冷水填滿導流管40時，該溫度感測器32測到低於設定的水溫，藉此關閉進水閥20進行自動循環的熱水加熱作業，而取得的熱水為低溫與高溫的分均溫度(50度以上)，俾以獲得高效率太陽能批次加熱之使用功效。

本創作之另一實施方式，如第5圖所示，該導流管40與該透光蓋板16之間裝設有一太陽能裝置50，且該太陽能裝置50以一太陽能板51設於該集熱盒體10內，並向外連接有一電盒52，又該進水閥20之電力能由該太陽能裝置50之電盒52自足提供，本創作之又一實施方式，如第6圖所示，該導流管40與該透光蓋板16之間裝設有一廣告看板60，即該集熱盒體10表面隨易更換不同的廣告看板60，進而在牆上或屋頂等可被看見的地方展示其廣告文宣或圖形，藉此提高其附加價值，本創作之另一使用狀態，再請參閱第7圖所示，該集熱盒體10於該第二側邊13串聯連接有至少一集熱箱70，亦能在該集熱盒體10於該第一側邊12與該第二側邊13之間並聯連接有至少一集熱箱70，並由該集熱箱70與該集熱盒體10形成熱空氣對流(熱空氣向上與冷空氣向下)，藉此提高其受熱面積與頂端集熱盒體10之最高溫度，藉此大幅增加該集熱盒體10之集熱效果，又該集熱箱70能如同該集熱盒體10一樣視需求於內部皆裝設有一太陽能裝置50(請參考第5圖所示)，如此亦能利用集熱箱70輔助太陽能板51形成降溫，即能兼具收集熱水與發電之雙重功能，本創作之又一使用狀態，如第8圖所示，該進水閥20與該逆止閥30之間並聯連結有複數個該集熱盒體10與複數個該導流管40，藉此增加單一加熱系統的總產出熱水量，並能配合連結該集 熱箱70形成方陣狀排列，藉此可架設於屋頂形成低成本的熱水加熱系統。

藉上述具體實施例之結構，可得到下述之效益：(一)該導流管40裝設於該集熱盒體10內，並以進水閥20與逆止閥30配合構成可串並聯連結之組合模組，又該整個系統以溫度感測器32進行自動控制，藉此具有結構設計簡單與生產成本低廉之優點，更是能減少後續的維修成本，又該模組化組設亦能提高其應用性，可適用於各種組裝位置，並依據需求提供適當的熱水產量，俾以兼具低建置成本與高實用性之功效；(二)該集熱盒體10與該導流管40同時進行日照加熱，並以該集熱盒體10內的密閉熱空氣加快將導流管40內的冷水加熱轉換為熱水，同時能提升該加熱熱水的最高水溫，於日照不足時仍具有加熱功能，藉此產生有高加熱效率與穩定提供熱水之功效；(三)該溫度感測器32偵測到所設定水溫時，控制該進水閥20開啟並由上而下將冷水注入該導流管40，並以水壓將熱水由逆止閥30端擠出，透過微小電流就能開閉該進水閥20，且不需要額外使用抽水設備，就能達到自動循環加熱產生熱水之目的，俾以具有節能省電之功效；(四)該集熱盒體10能選擇加裝有太陽能裝置50與廣告看板60，藉此提供有太陽能發電與廣告功能，亦能配合串並聯有集熱箱70，讓該空氣的受熱面積增加與提高熱對流效應，進而提高其附加價值；(五)該集熱盒體10與該集熱箱70於內部皆裝設有一太陽能裝置50，並能設置於屋頂同時產出有熱水與電力，如此亦能利用該集熱盒體10與集熱箱70輔助太陽能板51形成降溫，即該太陽熱能回收的運用，連太陽能板51的熱都一起回收，藉此有效隔阻陽光與回收熱能，室內的溫度就會隨之降低，比只裝太陽能板發電的建物更具有調節室內溫度之功效，使室內在空調的電費支出能更節省，減 少溫室效應的產生。

綜上所述，本發明確實已達突破性之結構設計，而具有改良之發明內容，同時又能夠達到產業上之利用性與進步性，且本發明未見於任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法相關法條之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請 鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。

唯以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (10)

1. 一種太陽能批次加熱之集熱裝置，其包括有：一集熱盒體，該集熱盒體呈密閉狀設有一容置空間，且該集熱盒體形成有一第一側邊與一第二側邊，又該集熱盒體於鄰近該第一側邊開設有一入水口，且該集熱盒體於鄰近該第二側邊開設有一出水口；一進水閥，該進水閥以一入水管連接於該集熱盒體之該入水口；一逆止閥，該逆止閥以一出水管連接於該集熱盒體之該出水口，且該出水管處裝設有一溫度感測器；以及一導流管，該導流管裝設於該集熱盒體內，該導流管一端形成有一入水接口，且該入水接口連接於該入水管，又該導流管另一端形成有一出水接口，且該出水接口連接於該出水管，又該導流管於該入水接口與出水接口之間呈一體S字型形成有複數個直流管，以及連接該直流管兩端的複數個彎管。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之太陽能批次加熱之集熱裝置，其中，該集熱盒體於光照面形成有一開口邊緣，且該開口邊緣蓋合有一透光蓋板。
3. 根據申請專利範圍第2項所述之太陽能批次加熱之集熱裝置，其中，該透光蓋板裝設有能清潔表面的一雨刷。
4. 根據申請專利範圍第2項所述之太陽能批次加熱之集熱裝置，其中，該導流管與該透光蓋板之間裝設有一太陽能裝置。
5. 根據申請專利範圍第2項所述之太陽能批次加熱之集熱裝置，其中，該導流管與該透光蓋板之間裝設有一廣告看板。
6. 根據申請專利範圍第1項所述之太陽能批次加熱之集熱裝置，其中，該 第一側邊高於該第二側邊，且該集熱盒體於第一側處裝設有一腳架，且該腳架墊高該集熱盒體形成有18度至25度之間的仰角。
7. 根據申請專利範圍第1項所述之太陽能批次加熱之集熱裝置，其中，該集熱盒體於該第二側邊串聯連接有至少一集熱箱，並由該集熱箱與該集熱盒體形成熱空氣對流，藉此提高該集熱盒體之集熱效果。
8. 根據申請專利範圍第1項所述之太陽能批次加熱之集熱裝置，其中，該集熱盒體於該第一側邊與該第二側邊之間並聯連接有至少一集熱箱，並由該集熱箱與該集熱盒體形成熱空氣對流，藉此提高該集熱盒體之集熱效果。
9. 根據申請專利範圍第6項、第7項或第8項所述之太陽能批次加熱之集熱裝置，其中，該集熱箱內皆裝設有一太陽能裝置。
10. 根據申請專利範圍第1項、第6項、第7項或第8項所述之太陽能批次加熱之集熱裝置，其中，該導流管之直流管是呈橫向平行排列，且該彎管設置於該集熱盒體之該第一側邊與該第二側邊處。