專利名稱：新型家用太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到太陽能利用采用多種無機(jī)材料經(jīng)復(fù)合加工制成的太陽能熱水器。
現(xiàn)有的各種金屬結(jié)構(gòu)的太陽能熱水器，無論是循環(huán)式和悶曬式，加工制造復(fù)雜，鍍鋅鐵板容易腐蝕，一般壽命為2～3年左右，采用有色金屬的價(jià)格昂貴，難于普及。
現(xiàn)有的塑料結(jié)構(gòu)的熱水器，其主要缺點(diǎn)在于在露天環(huán)境中，極易老化，成本也較高，使用壽命短，難于推廣。
中國專利局公開的CN1040261A(申請(qǐng)?zhí)枮?9101018.1)名為非金屬太陽能熱水器。其主要采用陶瓷、玻璃或混凝土作為導(dǎo)熱材料兼殼體，制成扁形密封容器，這種熱水器在吸熱面作為導(dǎo)熱材料，而在非吸熱面又無保溫措施，加上上述幾種材料導(dǎo)熱性能均比金屬材料差，因此這種結(jié)構(gòu)形式的太陽能熱水器，熱利用效率極低。另外由單純、陶瓷玻璃或混凝土制成的殼體脆性大，難于運(yùn)輸安裝及使用，一旦碎裂會(huì)導(dǎo)致不良后果，尤其是陶瓷和玻璃做成的殼體，用燒制成型，成本極高，成品率低。
本發(fā)明的目的在于，提供一種由新型復(fù)合材料制成的太陽能熱水器及生產(chǎn)方法，它是由多種廉價(jià)無機(jī)材料復(fù)合成一種低成本、高壽命、重量輕、強(qiáng)度大、熱效率高、耐壓、密封性能好，加工成型方便，安裝使用、維護(hù)方便，生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)設(shè)備投資少，便于廣泛推廣使用的太陽能熱水器。
本發(fā)明的詳細(xì)說明如下1.熱水器殼體部分主要采用多層抗堿玻璃纖維網(wǎng)加上多層冷拔鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)水泥砂漿，或氯氧鎂水泥為主的砂漿，也可由單獨(dú)玻纖網(wǎng)，或者鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)水泥砂漿，但效果不如兩種纖維交替增強(qiáng)為好。殼體成型主要是逐層布網(wǎng)、布漿，最后通過殼體內(nèi)外模模壓定形，殼體厚度一般最薄可制成4～10毫米。纖維網(wǎng)層間距最好在1.5～2毫米左右。如殼體厚10毫米，即需要5～6層網(wǎng)(其中三分之二為玻纖網(wǎng)，三分之一為鋼絲網(wǎng)較為合適)，其中抗堿玻纖網(wǎng)也可由普通中堿玻纖網(wǎng)，通過已有的被覆耐堿層的方法，處理后所取代，或采用高彈性模量的有機(jī)纖維網(wǎng)代替，冷拔鋼絲網(wǎng)也可由冷軋鋼板網(wǎng)或其它金屬網(wǎng)代替。殼體內(nèi)表面可涂上黑色的吸熱涂料，殼體背面可粘有無機(jī)保溫材料，如玻璃棉，礦棉，也可采用聚苯乙烯發(fā)泡板或其它有機(jī)發(fā)泡板材作保溫材料。保溫材料表面可涂上氯丁膠，丁苯膠乳等防水涂料，防止保溫材料受潮后降低熱效率。殼體上并預(yù)留出進(jìn)、出水口等，用同種材料預(yù)制的管子，用水泥聯(lián)接固定。也可用塑料管、金屬管等。
2.吸熱部分主要采用雙層平板玻璃作透光兼保溫層。在南方，有些地區(qū)也可采用單層平板玻璃，忽略其散熱系數(shù)。雙層平板玻璃之間，隔有雙面膠粘劑的彈性墊片，如使用硬質(zhì)紙墊，石棉墊，塑料墊等，也可采用已有的雙層真空玻璃板。殼體內(nèi)表面涂有黑色吸熱涂料，也可在殼體內(nèi)投放黑色顆粒狀材料作吸熱材料，如黑色陶粒涂黑處理的砂粒，發(fā)黑處理過的金屬粒子或者由上述粒子用樹脂粘合成不規(guī)則粗糙表面的板塊，放在殼體內(nèi)與導(dǎo)熱介質(zhì)(水)直接接觸。
3.組合部分雙層玻璃可鑲?cè)霘んw邊緣的臺(tái)階中，玻璃與臺(tái)階之間接觸面的密封，采用雙面都帶有粘接劑的彈性墊圈。該墊圈可以用雙面不干膠帶包裹在橡膠，海棉，毛氈等墊圈外制成。該墊圈一方面起到密封作用，另一方面能便于拆卸，如清除水垢增涂吸熱涂料。為了能承受水壓作用，在平板玻璃與殼體之間可設(shè)有多個(gè)金屬夾具?？梢杂寐萁z調(diào)節(jié)松緊的夾具(類似乒乓球網(wǎng)架的夾架原理)，也可用彈簧鋼板制成的搭扣，裝卸很方便。熱水器支架可采用金屬材料焊制而成。
4.熱水器的功能結(jié)構(gòu)，可以做成悶曬式及循環(huán)式。單只熱水器的采光面積一般在1～3平方米為宜。大小不經(jīng)濟(jì)，太大運(yùn)輸安裝不方便。如為了獲得較多的熱水量，可采用多個(gè)熱水器串聯(lián)的方式。如采用循環(huán)式，在制作殼體時(shí)，在內(nèi)部預(yù)制成迷宮式通道。如悶曬式，則需要適當(dāng)加深殼體深度，以保持有足夠的充水量。
由于采用了上述結(jié)構(gòu)材料，該熱水器有很高的抗沖擊強(qiáng)度和剛度，在露天環(huán)境中可長期使用，壽命長達(dá)二十年以上，材料價(jià)格低廉，極易獲得，材料價(jià)格僅為金屬熱水器的30%，由于殼體采用一次成型，密封耐壓性能好，超薄壁殼體重量輕，便于運(yùn)輸安裝，產(chǎn)品制作工藝簡單，設(shè)備投資少，保溫吸熱性能好，克服了金屬、塑料太陽能熱水器許多不可避免的缺點(diǎn)，適合于廣大城鄉(xiāng)居民普及利用太陽能。
本發(fā)明是通過以下實(shí)施例和附圖
給出的。
圖一.熱水器裝配結(jié)構(gòu)示圖。
圖二.循環(huán)式熱水器迷宮通道分布示圖。
圖三.雙層玻璃制作中襯墊分布示圖。
圖四.密封圈的結(jié)構(gòu)示圖。
殼體(4)的制作最好采用五目至二十目網(wǎng)孔的抗堿玻纖網(wǎng)三至四層，2.5目左右的冷拔鋼絲網(wǎng)一至二層，配制好的水泥砂漿，水泥標(biāo)號(hào)最好不低于500號(hào)，然后將所述的玻纖網(wǎng)與鋼絲網(wǎng)交替逐層鋪入殼體外模中，在每層網(wǎng)之間噴涂上1.5毫米的水泥砂漿，也可由手工涂布。外模可由金屬板制成，也可由水泥砌成。成型時(shí)外模內(nèi)表面應(yīng)涂上脫模劑。布料結(jié)束，將殼體內(nèi)芯壓實(shí)，布料層外模與內(nèi)芯的間隙，即為殼體的厚度，壓實(shí)時(shí)必需在芯模上帶有震動(dòng)，使料坯中的料漿添充密實(shí)，定形達(dá)到初凝后，拔出芯模養(yǎng)護(hù)三天后，脫去外模并將預(yù)制的進(jìn)口管(6)，出口管(10)用水泥澆制在殼體上預(yù)留出的相應(yīng)孔上，繼續(xù)養(yǎng)護(hù)。如采用循環(huán)式，殼體內(nèi)部可預(yù)制出迷宮式隔條(8)，隔條分布方式如示圖二所示，以便延長水流路程，充分吸收熱能。如采用悶曬式，可不必設(shè)置隔條，但殼體深度要適當(dāng)深些，以利于存放足夠的水，殼體內(nèi)表面可涂上國內(nèi)已有的黑色吸熱涂料，最好采用丙烯酸類或聚胺酯類樹脂，或在殼體內(nèi)安放一塊由黑色陶瓷粒子經(jīng)樹脂粘結(jié)的吸熱板(7)，黑色陶瓷粒子粒徑平均在4毫米左右為好，殼體外面粘貼一層15毫米厚的聚苯乙烯發(fā)泡板，作保溫層(5)，保護(hù)層外面涂上一防水層，可用防水氯丁油膏或膠乳類涂料。
雙層玻璃(1)的制作，可將兩塊5毫米厚的平板玻璃，通過雙面涂有不干膠的硬質(zhì)紙墊片(11)和墊圈(12)按圖三的分布方式，墊在兩層玻璃中間。墊的厚度可為3毫米左右。
密封墊圈(3)的制作可將雙面不干膠帶(13)包裹在泡沫橡膠或毛氈制成的墊圈外表。安裝時(shí)，將密封圈放入殼體邊緣的臺(tái)階中，與臺(tái)階的側(cè)面和底面壓緊，保證粘貼良好，然后將雙層玻璃放入密封圈上壓平，保證玻璃與墊圈之間粘貼良好。為了能壓緊玻璃板及承受自來水壓力，周邊設(shè)有彈簧鋼板制成的搭扣(2)，在搭扣與玻璃接觸的一面，墊有與玻璃板邊長相同長度的膠木板條，以增加搭扣與玻璃板的接觸面，改善應(yīng)力集中現(xiàn)象。
熱水器支架(9)可采用金屬材料焊制而成。
水流循環(huán)方式也可采用與已有的貯箱式電熱淋浴器進(jìn)出水原理相同。在進(jìn)水管道上，裝有截止閥及安全閥，在出水管道上，裝有出水調(diào)節(jié)閥。如是悶曬式熱水器，在出水管道上裝有水溫調(diào)節(jié)三通閥，以啟閉冷水通道，達(dá)到調(diào)節(jié)由熱水器提供的過熱的水溫。這種帶噴啉頭在內(nèi)的組合式進(jìn)出口調(diào)節(jié)器，目前市場(chǎng)已有出售。如是循環(huán)式熱水器，可將出水管道經(jīng)出水調(diào)節(jié)閥直接通向貯水箱中。
權(quán)利要求
1.一種由無機(jī)材料制成的太陽能熱水器，其特征在于有一個(gè)采用多層耐堿玻璃纖維網(wǎng)與多層金屬絲網(wǎng)增強(qiáng)水泥或氯氧鎂水泥制成的超薄壁的殼體，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器，其特征在于有一個(gè)作為悶曬式熱水器的大容量殼體，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器，其特征在于有一個(gè)作為循環(huán)式熱水器的帶有迷宮式通道的殼體，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器，其特征在于有一個(gè)作為透光保溫吸熱面的雙層玻璃板，
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能熱水器，其特征在于雙層玻璃板與殼體之間有一個(gè)雙面不干膠帶復(fù)合彈性墊圈制成的密封圈，
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能熱水器，其特征在于有多個(gè)壓緊玻璃板與殼體并能拆卸方便的彈性鋼板制成的搭扣，
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器，其特征在于殼體內(nèi)壁涂有黑色吸熱涂料，
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器，其特征在于殼體內(nèi)部放有黑色吸熱粒子或由樹脂粘結(jié)這些粒子做成的吸熱板，黑色粒子可以是陶瓷粒子，涂黑砂?；虬l(fā)黑處理過的金屬粒子。
全文摘要
一種由多層玻璃纖維網(wǎng)與多層金屬絲網(wǎng)增強(qiáng)的水泥或氯氧鎂水泥制成的超薄型太陽能熱水器，其特點(diǎn)與傳統(tǒng)的太陽能熱水器相比，在于不會(huì)銹蝕，使用壽命在二十年以上，成本低廉，僅為金屬的30％，重量輕，強(qiáng)度高，抗沖擊韌性好，密封耐壓性能好，吸熱效率高，運(yùn)輸安裝、使用維護(hù)方便，產(chǎn)品制造工藝簡單，產(chǎn)品原材料價(jià)廉易獲得，生產(chǎn)設(shè)備投資少，克服了傳統(tǒng)的金屬、塑料太陽能熱水器存在的不可避免的缺點(diǎn)，適合于廣大城鄉(xiāng)居民普及利用太陽能源。
文檔編號(hào)F24J2/04GK1068412SQ9110744
公開日1993年1月27日 申請(qǐng)日期1991年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月8日
發(fā)明者王仲辰 申請(qǐng)人:王仲辰