專利名稱：恒差式磁控太陽能增溫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能應(yīng)用領(lǐng)域中的一種恒差式磁控太陽能增溫器。
背景技術(shù)：
近20年來，太陽能應(yīng)用在世界各國發(fā)展很快，開發(fā)使用太陽能已成為節(jié)能 降排的主要途徑。在此領(lǐng)域中，尤以太陽能熱水器發(fā)展特別迅猛，特別是我國， 已成為世界上太陽能熱水器產(chǎn)能第一大國，僅品牌就有5000多個(gè)，年產(chǎn)能在5萬臺(tái)以上的企業(yè)就有30多家，但真正達(dá)到國家環(huán)保要求的"環(huán)保型家用熱水器" 到目前為止僅有21家。國家規(guī)定的環(huán)保型家用熱水器最關(guān)鍵的一條標(biāo)準(zhǔn)就是不論冬天夏天，在不陰天，不下雨并有一定日照強(qiáng)度的"標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)"下，太陽能熱水器熱水箱里水溫不得低于45t:。這就明確指出，冬天也必須達(dá)到45"C。實(shí)際情況并非如此， 在我國北方地區(qū)的冬季，即使有了一定日照強(qiáng)度的非常好的天氣，能當(dāng)天上水， 當(dāng)天升溫到45"C的，也只有很少品牌的熱水器能達(dá)到，其主要原因是綜合熱效 率低。要提高綜合熱效率，必須要解決兩方面問題， 一是提高集熱器的吸收太陽 能的吸熱效率，二是降低太陽能熱水器的熱損失，目前，人們對(duì)提高集熱器的 吸熱效率比較重視，但對(duì)熱水器的熱損失這一要害卻幾乎無人問津，太陽能熱 水器的熱損失主要集中在水箱上，由于傳統(tǒng)的工藝結(jié)構(gòu)及人們思維的慣性造成 的思維僵化，設(shè)i十僵化，使所有品牌的熱水器的水箱幾乎是一模一樣；水箱上 面都有一個(gè)O20ram左右的孔與外界大氣貫通，還有一個(gè)傳感器孔也與大氣貫通， 恰恰是這兩個(gè)孔將相當(dāng)一部分熱能隨著水蒸汽跑掉了，造成了熱水器白天升溫 慢，夜間降溫快的狀況。這個(gè)缺欠在我國北方地區(qū)的冬季就顯得更為突出，本發(fā)明人居住地為遼寧 鞍山(方位為東經(jīng)123° ，北緯41° )，即使是陽光特別充足的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，太陽能熱水器每天升溫在1o度。c左右，而在外界溫度為ox:以下的夜間，熱水器 就快速降溫，經(jīng)過一夜降溫幅度均超過icrc，現(xiàn)舉某一品牌的一臺(tái)300升熱水
器為例來說明此問題，2007年10月17日，鞍山地區(qū)，天氣晴，陽光特別充足， 氣溫25'C左右，太陽能熱水器的水溫由早晨59'C上升到晚上79"C，到了晚上， 天氣驟然降溫至Or以下，18日早晨，熱水器的溫度已經(jīng)降至57。C，降溫幅度 達(dá)22""C，這一天并不是冬季。那么為什么太陽能熱水器的水箱都留下一個(gè)與大氣貫通的一個(gè)孔呢？這是 由兩個(gè)原因決定的， 一是由于集熱器將熱能傳導(dǎo)給水箱中水之后，使水的內(nèi)能 增加，體積膨脹，并有一部分水蒸氣溢出，使熱水箱內(nèi)壓力增加，如果沒有這 個(gè)與大氣貫通的孔，隨著水溫的升高，壓力的增加就會(huì)使水箱爆裂；二是如果 沒有這個(gè)孔，當(dāng)水箱內(nèi)水溫降低或在水箱排水時(shí)造成箱內(nèi)水體積的減少，使熱 水箱內(nèi)產(chǎn)生了負(fù)壓，當(dāng)這個(gè)負(fù)壓達(dá)到一定值時(shí)，大氣壓就會(huì)將水箱壓癟，正是 由于這兩個(gè)原因使人們對(duì)這個(gè)孔造成的熱損失的認(rèn)可，認(rèn)為這種熱損失是無法 避免的，是一種必然。通過理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測定，這個(gè)孔造成的對(duì)流熱損失占 太陽能熱水器熱損失的40—50%。因此，研制一種恒差式磁控太陽能增溫器一直 是國內(nèi)國外急待解決的新課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種構(gòu)思新穎科學(xué)、為降低太陽能熱水器的與大氣對(duì) 流造成的熱損失、必須在保證水箱升溫時(shí)不爆裂、降溫和排水時(shí)不被壓癟的前 提下、盡量達(dá)到升溫快、不降溫的效果的恒差式磁控太陽能增溫器。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的恒差式磁控太陽能增溫器的工作原理是，當(dāng)兩個(gè)永久性磁鐵的磁場在空間發(fā)生交聯(lián)時(shí)，不論其磁極方向，位置如何，都必 然發(fā)生磁力的相互作用，同樣的， 一個(gè)磁鐵和另一磁性材料也發(fā)生同樣力的作 用，且不受任何非磁性介質(zhì)的分隔和包裹的影響，兩個(gè)磁鐵的作用力相等，本 發(fā)明就是將兩個(gè)磁鐵的磁極平面，極性相異地平行地置放在同一軸心的空間中， 使它們的磁極間距離為一定值，兩個(gè)磁鐵在這一空間中形成了一個(gè)共同的磁場， 由于距離為定值時(shí)，也就確定使它們之間的引力為一定值，要改變它們的距離， 就要對(duì)它們的磁極面施加一個(gè)力，當(dāng)外界施加的力大于兩磁極間的引力時(shí)，其
中的一個(gè)磁鐵開始向后移動(dòng)，使它們的距離變長，在本裝置中，其中一個(gè)磁鐵 向后移動(dòng)，就意味著它開啟了被它關(guān)閉的氣體通道，從而達(dá)到了卸壓平衡的目 的，這里需要強(qiáng)調(diào)的是，兩個(gè)活塞動(dòng)作時(shí)所需的力是相等的，但所受的壓強(qiáng)是 可以不相等的，在本裝置中由于兩個(gè)活塞面積是不相等，因此壓強(qiáng)就不相等， 從而保證了當(dāng)水箱內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)很小的負(fù)壓時(shí)，外面氣壓就可順利打開空氣進(jìn)入 通道；恒差式磁控太陽能增溫器的工作原理所制造的裝置由透明塑料罩、換氣管、增溫器閥體、磁性活塞A、磁性活塞B、活塞端蓋A、活塞端蓋B、換氣管、保溫罩、泡沫保溫材料組成，所說的結(jié)構(gòu)是，泡沫保溫材料裝入保溫罩內(nèi)及增 溫器閥體的外部，在增溫器閥體上部裝有換氣管及透明塑料罩，在增溫器閥體內(nèi)左部裝有磁性活塞A及活塞端蓋A，在增溫器閥體內(nèi)右部裝有磁性活塞B及 活塞端蓋B，在增溫器閥體下部裝有換氣管。本發(fā)明的要點(diǎn)在于它的工作原理及結(jié)構(gòu)。其設(shè)計(jì)原理是欲提高熱水器升溫效果，就要在熱水器吸熱升溫過程中使水箱內(nèi)保持一定的正壓，而在熱水器 排水和降溫過程中，又不可避免的有一個(gè)微小的負(fù)壓，為了保證水箱不被壓癟， 必須保證在極微小的負(fù)壓條件下準(zhǔn)確開啟氣體交換通道，使外面的空氣順利進(jìn) 入水箱內(nèi)。所謂恒差就是指水箱內(nèi)最高氣體壓力與最低氣體壓力之差為一恒定值，即Fs—F低二F'錢。本裝置采用釹鐵硼永磁體做壓差的計(jì)量元件和開關(guān)的執(zhí)行元件，避免了熱水箱溫度變化和時(shí)效對(duì)其內(nèi)部晶相的改變而改變其性能。 從而保證了本裝置的動(dòng)作準(zhǔn)確性和可靠性，同時(shí)也保證了產(chǎn)品性能的統(tǒng)一性、 互換性、避免了產(chǎn)品性能的分散性。本裝置所用器件保證在冷熱溫差變化大且 潮濕的環(huán)境中其器件不氧化，不變形、不變性。恒差式磁控太陽能增溫器的使 用徹底改變了傳統(tǒng)的熱水器的工作方式。即由傳統(tǒng)的與大氣貫通無壓差的工作 方式變?yōu)楸３忠欢ê銐翰畹墓ぷ鞣绞?。本裝置采用了磁控技術(shù)，達(dá)到了恒差開
啟開關(guān)的目的。恒差式磁控太陽能增溫器與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有構(gòu)思新穎科學(xué)，為降低太 陽能熱水器的與大氣對(duì)流造成的熱損失、必須在保證水箱升溫時(shí)不爆裂、降溫 和排水時(shí)不被壓癟的前提下、盡量達(dá)到升溫快、不降溫的效果等優(yōu)點(diǎn)，將廣泛 地應(yīng)用于太陽能應(yīng)用領(lǐng)域中。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。 圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖， 一種恒差式磁控太陽能增溫器的工作原理是，當(dāng)兩個(gè)永久性磁 鐵的磁場在空間發(fā)生交聯(lián)時(shí)，不論其磁極方向，位置如何，都必然發(fā)生磁力的 相互作用，同樣的， 一個(gè)磁鐵和另一磁性材料也發(fā)生同樣力的作用，且不受任 何非磁性介質(zhì)的分隔和包裹的影響，兩個(gè)磁鐵的作用力相等，本發(fā)明就是將兩 個(gè)磁鐵的磁極平面，極性相異地平行地置放在同一軸心的空間中，使它們的磁 極間距離一定值，兩個(gè)磁鐵在這一空間中形成了一個(gè)共同的磁場，由于距離為 定值時(shí)，也就確定使它們之間的引力為一定值，要改變它們的距離，就要對(duì)它 們的磁極面施加一個(gè)力，當(dāng)外界施加的力大于兩磁極間的引力時(shí)，其中的一個(gè) 磁鐵開始向后移動(dòng)，使它們的距離變長，在本裝置中，其中一個(gè)磁鐵向后移動(dòng)， 就意味著它開啟了被它關(guān)閉的氣體通道，從而達(dá)到了卸壓平衡的目的，這里需 要強(qiáng)調(diào)的是，兩個(gè)活塞動(dòng)作時(shí)所需的力是相等的，但所受的壓強(qiáng)是可以不相等 的，在本裝置中由于兩個(gè)活塞面積是不相等，因此壓強(qiáng)就不相等，從而保證了 當(dāng)水箱內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)很小的負(fù)壓時(shí)，外面氣壓就可順利打開空氣進(jìn)入通道。恒差式磁控太陽能增溫器的工作原理所制造的裝置由透明塑料罩1、換氣管2、增溫器閥體3、磁性活塞A4、磁性活塞B5、活塞端蓋A6、活塞端蓋B7、 換氣管8、保溫罩9、泡沫保溫材料10組成，所說的結(jié)構(gòu)是，泡沫保溫材料IO 裝入保溫罩9內(nèi)及增溫器閥體3的外部，在增溫器閥體3上部裝有換氣管2及 透明塑料罩l，在增溫器闊體3內(nèi)左部裝有磁性活塞A4及活塞端蓋A6，在增 溫器閥體3內(nèi)右部裝有磁性活塞B5及活塞端蓋B7，在增溫器閥體3下部裝有 換氣管8。
權(quán)利要求
1、一種恒差式磁控太陽能增溫器，其特征在于工作原理是，當(dāng)兩個(gè)永久性磁鐵的磁場在空間發(fā)生交聯(lián)時(shí)，不論其磁極方向，位置如何，都必然發(fā)生磁力的相互作用，同樣的，一個(gè)磁鐵和另一磁性材料也發(fā)生同樣力的作用，且不受任何非磁性介質(zhì)的分隔和包裹的影響，兩個(gè)磁鐵的作用力相等，本發(fā)明就是將兩個(gè)磁鐵的磁極平面，極性相異地平行地置放在同一軸心的空間中，使它們的磁極間距離為一定值，兩個(gè)磁鐵在這一空間中形成了一個(gè)共同的磁場，由于距離為定值時(shí)，也就確定使它們之間的引力為一定值，要改變它們的距離，就要對(duì)它們的磁極面施加一個(gè)力，當(dāng)外界施加的力大于兩磁極間的引力時(shí)，其中的一個(gè)磁鐵開始向后移動(dòng)，使它們的距離變長，在本裝置中，其中一個(gè)磁鐵向后移動(dòng)，就意味著它開啟了被它關(guān)閉的氣體通道，從而達(dá)到了卸壓平衡的目的這里需要強(qiáng)調(diào)的是，兩個(gè)活塞動(dòng)作時(shí)所需的力是相等的，但所受的壓強(qiáng)是可以不相等的，在本裝置中由于兩個(gè)活塞面積是不相等，因此壓強(qiáng)就不相等，從而保證了當(dāng)水箱內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)很小的負(fù)壓時(shí)，外面氣壓就可順利打開空氣進(jìn)入通道。
2、 如權(quán)利要求1所述的恒差式磁控太陽能增溫器的工作原理所制造的裝置由透明塑料罩、換氣管、增溫器閥體、磁性活塞A、磁性活塞B、活塞端蓋A、活塞端蓋B、換氣管、保溫罩、泡沫保溫材料組成，其特征在于所說的結(jié)構(gòu)是，泡沫保溫材料裝入保溫罩內(nèi)及增溫器閥體的外部，在增溫器閥體上部裝有換氣管及透明塑料罩，在增溫器閥體內(nèi)左部裝有磁性活塞A及活塞端蓋A，在增溫 器閥體內(nèi)右部裝有磁性活塞B及活塞端蓋B，在增溫器閥體下部裝有換氣管。
全文摘要
一種應(yīng)用于太陽能應(yīng)用領(lǐng)域中的恒差式磁控太陽能增溫器，工作原理是，當(dāng)兩個(gè)永久性磁鐵的磁場在空間發(fā)生交聯(lián)時(shí)，不論其磁極方向，位置如何，都必然發(fā)生磁力的相互作用，且不受任何非磁性介質(zhì)的分隔和包裹的影響，兩個(gè)磁鐵的作用力相等，本發(fā)明就是將兩個(gè)磁鐵的磁極平面，極性相異地平行地置放在同一軸心的空間中，使它們的磁極間距離為一定值，兩個(gè)磁鐵在這一空間中形成了一個(gè)共同的磁場，由于距離為定值時(shí)，也就確定使它們之間的引力為一定值，要改變它們的距離，就要對(duì)它們的磁極面施加一個(gè)力，當(dāng)外界施加的力大于兩磁極間的引力時(shí)，其中的一個(gè)磁鐵開始向后移動(dòng)，使它們的距離變長。該裝置構(gòu)思新穎科學(xué)、為降低太陽能熱水器的與大氣對(duì)流造成的熱損失、盡量達(dá)到升溫快、不降溫的效果。
文檔編號(hào)F16K17/00GK101162062SQ20071015835
公開日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月19日
發(fā)明者高昌德 申請(qǐng)人:高昌德