專利名稱：太陽能、電熱兩用熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種日常衛生生活用具，特別是一種可為普通家庭提供熱水和沐浴用水的太陽能、電熱兩用熱水器。
目前市場上有售的各類太陽能熱水器基本上都由鋁翼式平板集熱器、蓄水箱、對流管道、電磁閥門、接頭卡子及支撐架等組成，不僅造價昂貴，且占地面積大，移動不便，一般的小家庭很難使用。此外，太陽能熱水器由于受季節、氣候和日照等諸多因素的限制，也還尚不能充分滿足人們希圖隨時使用或洗浴等方面的要求。
本實用新型的目的在于針對現有技術所存在的問題，提供一種結構簡單、造價低廉、熱效率高并可供人隨時使用或洗浴的家用太陽能、熱水兩用熱水器。
本實用新型所述的兩用熱水器包括一個附著于采光集熱面內的斜置盛水箱以及進水管、溢水管、出水管等，在盛水箱內設有吸熱導流板和有助于箱內水流循環的勵磁裝置，從而加強了箱內水流對太陽能的熱吸收和熱交換作用，提高了熱水器的日利用率。盛水箱同時還與一個瞬時式電加熱器裝為一體，不僅使用方便，起到了節能效果，而且還使熱水器在全年任何環境下都可被使用。
以下將結合附圖對本實用新型的內容作進一步描述。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是附著于熱水器內的瞬時式電加熱器的原理結構圖。
圖3至圖5分別為三種瞬時式電加熱器實施例的原理結構圖。
參照附圖，該兩用熱水器由外殼9、盛水箱1和支架10等構成。在外殼9的上表面面裝有透光玻璃，在盛水箱1的外周箱面上涂敷有采光集熱層5，當陽光通過透光玻璃9照射在涂敷有采光集熱層的盛水箱面上時，熱水器即獲得了太陽的輻射能量。熱水器的進水管2和溢水管3裝接在盛水箱1的上部，出水管裝結在盛水箱1的下部。在盛水箱內朝向陽光的一側設置有一塊由導熱系數很小的材料制成的吸熱導流板6，該導流板6的前上部具有一個彎折弧面，在此彎折弧面處裝有一副用永久磁鐵構成的勵磁塊7。在盛水箱內下部設有一塊弧形導流板4，盛水箱的出水管可與一個瞬時式電加熱器8中的通水內管81連通。
當進水管2開通后，水流即進入盛水箱1并繞吸熱導流板6沿順時針方向作循環對流運動。在利用太陽能工作時，導流板6的上方為加熱區，下方為冷水區，熱水只能從導流板6彎折弧面的下方向冷水區流動，再從冷水區沿導流板6的下層經另一端弧形導流板4的出口向加熱區進入，如此就在盛水箱1內形成了水流的溫差重力循環，
圖1中繪出的箭頭的方向即表示溫差重力循環方向。進入加熱區的冷水，會不斷地吸收到更多的熱量，而所獲得的熱量愈多其上浮的速度也就愈快，亦就促使了冷水向熱水區的補充。為了加速這種溫差重力循環，在集熱面的頂端與冷水區的分界處，也就是在吸熱導流板6的彎折弧面處專門設置了由強磁鐵構成的勵磁塊7。這是由于在此處的水溫最高，能量最大，受熱水分子間的無規則碰撞也就最頻繁，這樣在該區內就會形成一個無規則的電磁場，對水流的溫差重力循環會產生一定的阻力。而由于在導熱板6的彎折弧面處設置了勵磁塊7，使熱水通過該區時在外設強磁場的作用下進行了順磁性排列(磁化)，這樣也就減少了上述水分子間的熱碰撞阻力，使其轉呈為有規則的熱對流循環。磁化后的水其導熱能力較普通水要高，故水流在受熱區進行熱交換時的溫升速度亦加快，因此也就使整個系統內的溫差重力循環運行速度加快，這樣也就能大幅度地提高太陽能熱水器的熱效率。被加熱過的熱水最后由盛水箱1的出水管通過電加熱器8的通水內管81向外流出。
若使用者需在夜間或是在陰天陽光輻射強度很弱時使用熱水器，則可開啟瞬時式電加熱器8的開關。所述的瞬時式電加熱器8的工作結構如圖2所示，它具有一個內充電解質的封閉容器82，在容器82內置放有至少一對與市電及溫控開關電路聯接的電極83，與盛水箱出水管連通的通水內管81穿過封閉容器82。當通入了交流市電之后，電極83通過電解質構成了回路，電流即對電解質作功，使電解質產生高溫，在溫控開關電路的調控下，瞬時即可使通水內管81中的水流達到所需的溫度。這種電熱裝置比一般的采用電阻加熱裝置的效率要高，且電極加熱裝置的使用壽命也很長，因此具有省電省時的優點，而且也省去了很多修理或更換電熱器元件的麻煩。如果合理選擇電解質，將會得到最為理想的電熱效果。該瞬時式電加熱系統還可單獨與自來水管相接供淋浴等使用。
在該電加熱器中所設的通水內管81是一種具有高絕緣強度且導熱性能優良的管子。當冷水通入內管81后，將會與管壁發生熱傳導并在很短的時間內達到與壁外電解質相同的溫度，產生熱平衡作用。而這種熱平衡是靠一個簡單的感溫、溫控開關電路給以極可靠的控制而獲得的，其具體控制范圍可在45～70℃之間任意選擇。
根據傳熱學的有關原理，在通水內管81中流動的冷水，其所獲得溫度的高低，將與冷水在管內受熱的時間和流經管道的路程(即管子的長度)成正比，而與冷水的流速成反比。依據這種原理，在具體的實施例中，可適當考慮增加通水內管81與外層電解質的熱交換面積，即除了圖2所示的直式單管結構外，通水內管81還可被加工成如圖3所示的多管路并聯式結構、或如圖4所示的螺旋式管路結構、抑或如圖5所示的迷宮式管路結構。
本實用新型所述的熱水器結構集采熱、對流、保溫、蓄熱、磁化及電熱等多種功能為一體，其外形美觀、結構緊湊、造價低廉、占地面小(約1×0.5m2)、重量很輕且移動方便，可容水25kg，在正常晴天時，日可產40～60℃的熱水約200kg，可完全滿足4～6口人之家所需的生活熱水和沐浴用水等方面。
權利要求1.一種可利用太陽能、電能的兩用熱水器，包括一個附著于采光集熱面內的斜置盛水箱(1)以及分別裝接在盛水箱(1)上部的進水管(2)與溢水管(3)和裝接在盛水箱下部的出水管，其特征是盛水箱(1)的外周箱面上涂敷有采光集熱層(5)；在盛水箱內朝向陽光的一側設置有一塊吸熱導流板(6)，導流板(6)的前上部具有一個彎折弧面，在該彎折弧面處裝有一副由永久磁鐵構成的勵磁塊(7)；在盛水箱(1)內下部設有一塊弧形導流板(4)，盛水箱(1)的出水管可與一個瞬時式電加熱器(8)中的通水內管(81)連通。
2.如權利要求1規定的兩用熱水器，其特征是所述的電加熱器(8)內具有一個內充電解質的封閉容器(82)，在容器(82)內置放有至少一對與市電及溫控開關電路聯接的電極(83)，與盛水箱出水管連通的通水內管(81)穿過封閉容器(82)。
3.如權利要求2規定的兩用熱水器，其特征是所述的電加熱器(8)內具有多管路并聯式結構的通水內管(81)。
4.如權利要求2規定的兩用熱水器，其特征是所述的電加熱器(8)內具有螺旋式管路結構的通水內管(81)。
5.如權利要求2規定的兩用熱水器，其特征是所述的電加熱器(8)內具有迷宮式管路結構的通水內管(81)。
專利摘要一種可利用太陽能、電能的兩用熱水器，包括一個附著于采光集熱面5內的斜置盛水箱1以及進水管2、溢水管3、出水管等，在盛水箱內設有一塊前端帶彎折弧面的吸熱導流板6，在該彎折弧面上設有一副勵磁塊7，盛水箱的出水管可與一個瞬時式電加熱器8的通水內管連接。該熱水器集采熱、對流、保溫、蓄熱、磁化及電熱等多種功能為一體，可供使用熱水或洗浴。
文檔編號F24H1/20GK2157450SQ9320156
公開日1994年2月23日 申請日期1993年1月20日 優先權日1993年1月20日
發明者崔培馨 申請人:崔培馨