一種具備殺菌除垢功能的太陽能熱水器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種太陽能熱水器，包括有真空管（４）、保溫水箱（１）、進水管（２）、出水管（３）、進水口密封圈（５）、真空管密封圈（６）、進水分流管（７）、電磁閥（８）、循環水泵（９）、循環水管（１０）、防水玻璃管（１１）、紫外線殺菌燈（１２）、密封圈（１３）、殺菌燈接線（１４）、進水過濾器（１５）、水質調節罐（１６）。真空管（４）插入保溫水箱（１）內，接口處通過真空管密封圈（６）實現密封，使保溫水箱（１）上滿水后不漏。進水管（２）進入水箱后縱向延伸并貫穿水箱，進水管（２）的管壁上沿軸線方向開有與真空管數量相同的小孔，形成進水分流口（２２），進水管（２）上延伸進入水箱的一端端口封堵，此時，進水管內形成了進水分流通道（２１）。每支真空管內有一根兩端開口的進水分流管（７），一端延伸到真空管底部，另一端通過進水分流口（２２）接入進水管（２）中。在進水管（２）的接近水源的管道上，安裝有進水過濾器（１５）。在進水分流通道（２１）上，再依次串聯連接一電磁閥（８）、水泵（９）和水質調節罐（１６），水質調節罐（１６）的另一端，連接到進入水箱（１）的循環水管（１０）上。另外，貫穿水箱插入一支防水玻璃管（１１），其作用是：讓紫外光透出，并保護置入的紫外燈不受水侵，其兩端（或一端）開口，軸向貫穿水箱，通過密封圈（１３）固定在水箱上，使水無法進入管內，在防水玻璃管（１１）內，插入紫外殺菌燈（１２）。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種太陽能集熱裝置，更特別地說，是指一種利用全玻璃真空太陽集熱管集熱，并具備進水過濾、清除真空管內水垢、對水進行消毒、并且具備能夠調節水質功能的太陽能熱水器。
技術介紹
常見的直插式太陽能真空集熱管熱水器，就是將一組全玻璃真空太陽集熱管(以下簡稱真空管)插入一個保溫水箱內，再配一個支架組成。這種太陽能熱水器工作時，在真空管內充滿了水，這部分水主要起到熱傳導的作用，不能徹底流動，可以說是"死水"。使用一段時間后，真空管底部會產生水垢淤積現象，其中不乏一些有機物沉淀。當水溫處于3(TC-6(TC時，為細菌滋生創造了良好的條件，有可能引起大量細菌繁殖。同時，真空管內產生亞硝酸鹽的積累，這是一種對人體有害的致癌物質。以上現象導致了直插式太陽能熱水器的二次污染比較嚴重。二次污染包括細菌增生、重金屬超標、水垢淤積、亞硝酸鹽超標等等。所以，經由太陽能熱水器加溫后的水是不能飲用的，即使是用來洗浴，洗浴后也可能引發、誘發一系列病癥，如皮膚瘙癢、婦科疾病、小兒手足口等疾病。這個問題在農村尤其嚴重。在農村，因很多地方使用地表水甚至是河水作為太陽能熱水器的水源，水質情況復雜。這就要求太陽能熱水器不僅需要有搜集太陽熱量對水加熱的功能，還要有過濾、殺菌、清除有害物質、調節水質的功能。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種功能全面的太陽能熱水器技術方案。能解決以下幾個問題(1)過濾水源雜質；(2)解決二次污染嚴重的問題；(3)有效殺滅細菌；(4)調節水質。具體的說，首先，在水箱進水口前端安裝一個進水過濾器，當給熱水器上水時，能過濾掉水中的雜質、懸浮物和部分微生物。其次，設計安裝一套水循環裝置，使得太陽能熱水器中包括真空管里的水徹底循環起來。在這個循環系統中，有一個水質調節罐，罐中放置能夠調節水質的材料，如活性炭、礦化球、麥飯石等等。這些材料可以根據水源的不同和用戶需求不同而改變，當開啟循環系統時，即可防止真空管內生成沉淀，又可調節水質。再次，在水箱內放置一個紫外線殺菌燈，開啟水箱循環系統時，又同時開啟紫外線殺菌燈殺菌。這樣，整個太陽能熱水器就有了過濾、殺菌、防水垢淤積、防二次污染、調節水質的功能。 上述方案中，使得太陽能熱水器中包括真空管內的水徹底循環起來是通過主流管道、分流管道的設計實現的。具體講，就是將給水箱提供水源的進水管在水箱內延伸，縱向貫穿水箱，形成進水主流通道，將進水管進入水箱的端口封堵，同時在進水管上開若干小孔，小孔數量與真空管數量一致，小孔位置對準真空管內腔，再往每個小孔中接入一根兩端開口的細導管，細導管另一端深入到真空管底部，形成多個進水分流通道。這樣，當水源接入進水管給太陽能熱水器供水時，即可以憑借水源自身的壓力沖出淤積的水垢，又可以將原來管內的水頂入水箱，真空管內更換新水，不給微生物提供大量繁殖的環境。在進水主流3管道上接一個小型水泵，水泵的另一端口直接與水箱相連接，這樣就形成了水箱水循環系統，開啟水泵能使水箱內的水徹底循環。在這個水循環系統中，安裝一個水質調節罐，就能實現上述的調節水質的功能。另外，在水箱內安裝一個防水的紫外線殺菌燈，需要對水殺菌時，也開啟水循環系統，可以既調節水質又殺滅細菌。 紫外線消毒的原理是利用適當波長的紫外線能夠破壞微生物機體細胞中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結構，造成生長性細胞死亡和(或)再生性細胞死亡，達到殺菌消毒的效果。經試驗，紫外線殺菌的有效波長范圍可分為四個不同的波段UVA(400 315nm) 、 UVB(315 280nm) 、 UVC(280 200nm)和真空紫外線(200 100nm)。其中能透過臭氧保護層和云層到達地球表面的只有UVA和UVB部分。就殺菌速度而言，UVC處于微生物吸收峰范圍之內，可在ls之內通過破壞微生物的DNA結構殺死病毒和細菌。因此，給排水工程中所說的紫外光消毒實際上就是指UVC消毒。本技術所涉及的紫外線殺菌燈，就是UVC殺菌燈。本技術參考了技術專利"一種兼具消毒功能的熱水器"專利號為200620057765. X。 水質調節罐中，可以根據需求放置各種材料，現舉例如下 活性炭(GAC):是一種已被廣泛應用于水的常規處理和深度處理中的材料。由于活性炭自身的物理特性——超強的吸附能力，決定了它可以用來吸附水中的難聞的味道，余氯，脫色等。它已成為去除水中有機污染物的最成熟最有效的方法之一。我國清華大學的研究發現活性炭對水中氯化產生的致突變物質亦有去除作用。當然，活性炭對重金屬離子如汞、鉛、錳、鎘、鉻等也有良好的吸附作用。 載銀活性炭載銀活性炭是將活性炭和銀結合，使其不僅對水中有機污染物有吸附作用，還具有殺菌作用。因而在活性炭內不會滋生細菌，避免活性炭過濾器出水亞硝酸鹽含量增高的問題。 改性活性炭即經氧化反應或還原反應處理后的活性炭，對亞硝酸鹽等物質的吸附作用特別好。 麥飯石是麥飯石含有人體所必需的鉀、鈉、鈣、鎂、磷常量元素和鋅、鐵、硒、銅、鍶、碘、氟、偏硅酸等十八種微量元素。在通常條件下，麥飯石溶出液中四種微量元素(偏硅酸、Sr、 Zn、 F)含量達到或接近國家飲料礦泉水標準。麥飯石對人體有益無害。研究表明麥飯石具有明顯的四大特性(一)生物活性麥飯石水稱為活性水，有顯著的生物效應，為在酵母和發酵工業中利用麥飯石提高產品的產量和質量提供了廣泛的應用前景。(二)吸附性麥飯石對水中的重金屬離子Pb、Hg、Cr、Cd、As，有機質、病菌等有毒有害物質，有較強的吸附作用。對Pb、 Hg、 Cr、 Cd、 As的吸附率達96%以上。它能吸附和分解白酒中的甲醇及雜醇油以提高其品質。此外，還可作防腐、保鮮、除臭劑的材料。(三)礦化性將麥飯石浸泡水中，水將礦化成近似礦泉水的礦化水，其中的礦物質和微量元素都是人體所必需的。(四)、水質調整性麥飯石具有雙向調節P H值的作用，能使酸性或堿性水調節呈中性，使水質醇化，活性化，甘甜味美。 另外，木魚石、氟石、鐘乳石等，也有調節水質的功能。 本技術是一種帶有前端過濾裝置、既可以清除真空管內水垢淤積、又可以消毒殺菌，同時還可以根據不同水源和不同需求調節水質的太陽能熱水器。由真空管、保溫水箱、進水管、出水管、進水過濾器、進水口密封圈、真空管密封圈、進水分流管、電磁閥、循環水泵、循環水管、水質調節罐、防水玻璃管、紫外線殺菌燈、密封圈和殺菌燈接線組成。真空管插入保溫水箱內，接口處通過真空管密封圈實現密封，使保溫水箱上滿水后不漏水，進水管上沿軸線方向開有與真空管數量相同的小孔，進水管進入水箱后縱向延伸貫穿水箱，進水管延伸進水箱另一側端蓋的端口封堵，每支真空管內有一根兩端開口的進水分流管，一端延伸到真空管底部，另一端接入到進水管的小孔中。在進水管的接近水源的管道上，連接一個進水過濾器，在進水管上，再依次串聯一電磁閥和水泵和水質調節罐，水質調節罐的另一端，連接到進入水箱l的循環水管上。另外，保溫水箱上安裝了一支防水玻璃管，其兩端或一端開口 ，軸向貫穿水箱，通過密封圈固定在水箱上，使水無法進入管內，在防水玻璃管內，插入紫外線殺菌燈。 本技術太陽能熱水器的優點是 1.可消毒，殺滅細菌循環水泵開啟后，水箱和真空管內的水整體流動，不產生死角，此時紫外線殺菌燈開啟，可以殺滅水中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具備殺菌除垢功能的太陽能熱水器，包括有真空管（４）、保溫水箱（１）、進水管（２）、出水管（３），其特征在于：還包括有進水口密封圈（５）、真空管密封圈（６）、進水分流管（７）、電磁閥（８）、循環水泵（９）、循環水管（１０）、防水玻璃管（１１）、紫外線殺菌燈（１２）、密封圈（１３）、殺菌燈接線（１４）、進水過濾器（１５）和水質調節罐（１６）；真空管（４）插入保溫水箱（１）內，接口處通過真空管密封圈（６）實現密封，使保溫水箱（１）上滿水后不漏；進水管（２）進入水箱后縱向延伸并貫穿水箱，進水管（２）的管壁上沿軸線方向開有與真空管數量相同的小孔，形成進水分流口（２２），進水管（２）上延伸進入水箱的一端端口封堵，此時，進水管內形成了進水分流通道（２１）；每支真空管內有一根兩端開口的進水分流管（７），一端延伸到真空管底部，另一端通過進水分流口（２２）接入進水管（２）中；在進水管（２）的接近水源的管道上，安裝有進水過濾器（１５）；在進水分流通道（２１）上，再依次串聯連接一電磁閥（８）和水泵（９）和水質調節罐（１６），水質調節罐（１６）的另一端，連接到進入水箱（１）的循環水管（１０）上；另外，貫穿水箱插入一支防水玻璃管（１１），其作用是：讓紫外光透出，并保護置入的紫外燈不受水侵，其兩端或一端開口，軸向貫穿水箱，通過密封圈（１３）固定在水箱上，使水無法進入管內，在防水玻璃管（１１）內，插入紫外線殺菌燈（１２）。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱彤，朱元喆，
申請(專利權)人：朱彤，
類型：實用新型
國別省市：11[中國|北京]