[其他]高保温性能的太阳能热水器

说明书

本发明属于太阳能利用装置。

一般的太阳能热水器的保温性能较差。为了避免这一缺点，目前多采用玻璃真空集热管为热收集器的热水器（参见美国专利3，227，153、3，981，293、3，957，029、3，983，861、4，016，860、3，960，136、4，134，391、4，409，964、4，339，484），可以在寒冷季节使用。但这种热水器制造成本较高，结构复杂，一般都需要专门的消耗电能的水泵迫使待加热的水不断循环流动，特别是都需要另外的贮热水箱，要使用较多的保温材料，增加了成本，使该种太阳能设备的应用受到很大限制。

本发明的目的在于保留真空绝热技术的优点，通过新颖的设计，免去附加的贮热水箱和水泵，并仍能获得温度很高的热水并很好地保持热水的温度。

本发明的要点在于首先利用容积或直径较大口部较小形状类似于日用保温瓶胆（长度和大小不一定相同）的玻璃真空集热瓶（1）作为集热和贮存热水的部件，因而不需附设另外贮存热水的容器。但真空集热瓶（简称瓶体）因直径较大会使瓶体内水温在太阳照射时上升较慢，因此本发明的另一要点为在瓶体后面，加装ω形太阳光反射板（简称反光板）（2），以增加收集能量，（参见图1）。

玻璃真空集热瓶为玻璃质，由内瓶（3）和外瓶（4）构成，内瓶瓶口与外瓶瓶口熔接在一起，构成真空集热瓶的瓶口（5），其直径小于内瓶瓶身直径。内瓶与外瓶之间的间隙为真空。待加热和已加热的水或其他液体贮于内瓶中。太阳能辐射透过外瓶照射在内瓶上，内瓶瓶壁将热传至液体。内瓶外表面可具有深色太阳能吸收涂层（6）（参见图2），该涂层可以是深色非选择性太阳能吸收涂层（太阳幅射吸收率和10℃-100℃下热发射率均较高），也可以是选择性太阳能吸收涂层（10℃-100℃下热发射率明显低于太阳幅射吸收率）。内瓶本身也可以由深色玻璃制成或是内瓶内表面有一深色涂层（7），其内瓶外表面或外瓶内表面可有一太阳能选择性透过涂层（8）（太阳幅射透过率较高，常温热发射率较低。例如以氧化锡为主要成分的涂层），内瓶外表面也可有一层选择性透过涂层。

本发明使用时瓶口可以用瓶塞或瓶盖盖上，也可与导水管连接;瓶体的几何中轴线与地球轴线夹角一般不超过235°。上述的ω形反光板安装在瓶体背向太阳的那面，由对称或近似对称的两个曲面构成，其对称轴线与瓶体几何中轴线基本平行，曲面由瓶体向侧后向-侧向-侧前向逐渐扭转延伸，其曲率满足如下要求：在曲面和瓶体的横截面（参见图3）上，曲面上任一点的切线与过该点的内瓶外表面的切线的夹角θ一般等于或稍大于或小于直角。反光板也可制成等同于或近似于渐开线曲面的形状（即属于图3中上述夹角θ在各点都等于或约等于直角的情况），该渐开线曲面所对应的圆的直径等于瓶体内瓶外表面的直径;与该渐开线相比，反光板距瓶体稍远或较远的部分的曲率可以稍小一些，以获得较多的太阳幅射。本发明所要求的ω形反射板可以使该热水器在朝南（可偏东或偏西）固定放置时，不需扭转方向，就能保证来自不同方向（±90°之内）的落在反光板内表面的阳光大部分或绝大部分都被反射到内瓶上。

为了固定支撑瓶体可使用压板和底板;压板和底板可以为平板形状，可带折边，也可为圆形或其他旋转曲面形状;压板均有一中心圆孔，可使瓶口从中露出而压板压在瓶体的肩部;底板上可有一凹部或环状凸起，以利于固定瓶体底部;在瓶体与压板或底板或其他零件接触的部位，可垫有柔质垫片或柔质垫圈。

压板和底板可通过垂直的后板或垂直的后柱相联结;后板或后柱朝前的表面可具有反光能力或有反光层，可具有双渐开线曲面或近似渐开性曲面的形状，该渐开线曲面所对应的圆的直径与瓶体内瓶相等。

压板与底板也可以通过一根以上的连杆相联结，连杆可以是竖直的，也可以是斜置的或交叉的或弯曲的;连杆可套有柔质的不易磨伤玻璃的套管。

反光板可安装在压板或底板或后柱上，也可以把每一瓶体的压板、底板和反光板按照一整体制出，该整体可以是冲压、模压或一次注塑成形出来的。

本发明所述的热水器可以是单瓶或多瓶的。单瓶的便于移动，也便于把瓶内的热水倾倒出来。单瓶的热水器的反光板可以是固定的，也可以是活动的，可以合拢于瓶体的两侧或瓶体的四周，可保护瓶体不被碰伤和便于使用。活动反光板可以是薄而富有弹性可以弯曲合拢的，也可以是由两部分或几部分铰合在一起的。

每一瓶体的活动反光板可以是对称的两块，这两块反光板可以直接铰接在压板和底板上，也可以各自铰接在压板与底板之间的同一根或不同的两根连杆上，也可以铰接于后板或后柱上;其中每一块反光板也可以由前后两部分铰接而成，前部分可以向内弯折。