專利名稱：多功能太陽光熱空調器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能的利用領域，是一種多功能的空調裝置。
建筑物，住宅的取暖、空調和供熱水耗能量很大，這些能源傳統上都來自礦物燃燒，耗用這些燃料不僅加重供求矛盾，而且還造成污染。如何利用太陽能來代替這些燃料，已成為人們高度重視的問題。目前有關這方面的設計方案和專利方案種類繁多，但都普遍存在著價格高、份量重、不易普及和功能單一，熱效率低等缺點。
本實用新型的目的在于提供一種價格低、份量輕、易普及，熱效率高的多功能太陽光熱空調裝置。
本設計的目的是這樣達到的多功能太陽光熱空調器由集熱部分，涼風管、密封隔熱膜和淋浴間組成。集熱部分由固定在透光層與隔熱層之間的吸熱板吸收太陽光熱，所吸收的光熱將吸熱板內的水和板外兩側的空氣加熱，被加熱的水和空氣由于密度變小而上升，分別沿上升水管和空氣通道上側的出風管進入室內的水箱和室內，而水箱中的冷水與室內的冷空氣則分別順下降管和進風管進入吸熱板下部，如此循環加熱使室溫升高。夏天則利用空氣通道中的熱空氣向室外排放時所產生的抽吸作用，通過涼風管將室外背陽面的涼空氣吸入，使室內涼爽。密封隔熱膜由充氣框架及框架上的兩層塑料薄膜組成，利用膜間的空氣層對門、窗、墻壁，屋頂進行隔熱保溫，使室內的熱量盡可能少的向室外散失。淋浴間由棱柱狀的框架及框架上固定的薄膜組成。既可與集熱部分配合在室內使用，又可自成體系在室外單獨使用。
附圖圖面說明如下


圖1是集熱板正面觀示意圖；圖2是
圖1的左側拋示意圖；圖3、A、B、C是集熱板框架斷面示意圖；圖4是集熱部分、淋浴間實施例示意圖；圖5是內通水式吸熱板局拋示意圖；圖6是密封隔熱膜局拋示意圖；圖7是單人折疊型淋浴間局拋示意圖；圖8是組裝型淋浴間立柱斷面示意圖；圖9是淋浴間做太陽能帳蓬示意圖。
下面將結合附圖及實施例對本實用新型的四個部分做進一步詳述。
一、集熱部分可分為熱風型和熱風熱水型，其區別是熱風型的吸熱板是一張黑紙或其它吸熱性能好的輕質材料。由于固定在墻壁上的集熱板對房屋兼有隔熱保溫的作用，不能傾斜正對陽光，所以黑紙縱斷面折成鋸齒狀，并可通過拉線作用向上或向下拉開采光。其特點是價格低廉，易于大面積使用。熱風熱水型的吸熱板為內通水式，并配有水箱。特點是熱效率高、能提供熱水兼有蓄熱功能。現以熱風熱水型為例來進行說明。
由
圖1－4中可知，集熱部分由框架、塑料薄膜、進出風管，吸熱板、水箱組成。其中框架用塑料或其它具有一定強度且導熱系數較小的材料制成。上下框架1的斷面如圖3A所示；中框架3的斷面如圖3B所示；左右框架2的斷面如圖3C所示，各框架之間采用粘接或插接的方法固定在一起。
圖1中所示的集熱板中有一根中框架3，在實際應用時可根據室外情況確定上下框架1的長度，并根據框架1的長度確定中框架3的根數。
塑料薄膜4、5、6、7采用粘接或擠壓的方法固定在框架上，采用粘接時框架上沒有凹槽，用擠壓方法時按圖3A中所示順箭頭方向按壓固定條8即可。膜4、5也可使用其它透光性好的材料，天氣冷的地區可相應增加膜的層數；膜6、7的作用是隔熱保溫，也可用其它隔熱材料來代替。
膜5、6之間是空氣通道，在通道下方的框架1上固定有室內進風管9、室外進風管10，兩管口上蒙有沙布11，其中右側的室內進風管口上的沙布一頭垂在管9下的水盒12中。沙布的作用是防止灰塵進入空氣通道，一頭浸在水中的沙布由于毛細作用可保持濕潤，能對室內的空氣起增濕作用。兩風管之間有活門13，活門13上有拉線14，線14穿過風管9通過轉向軸15拐向室門。活門13在彈簧作用下將左側的室外進風口關閉，通過拽拉線14可打開左側的室外進風口并關閉室內進風口。在空氣通道上方的框架1上固定有室內出風管16，室外出風管17，兩風管之間有活門18，活門18上的拉線19通過轉向軸20拐向室內，拉線與活門的作用與進風管處相同。進風管9與出風管16可用風口蓋堵上，通過調整各進出風口處的活門和風口蓋就可達到對室內進行采暖、增濕、換氣，供熱水、送涼風的不同目的，詳見實施例1、3、4、5。
吸熱板21用螺栓通過板21兩側的孔和框架2邊上的孔固定在空氣通道中間。板21可用鋼、鋁、塑料等材料制成，采用圖5中所示的形式或其它較先進的形式。與吸熱板21上方相通的上升管22穿過風管16進入室內拐彎與水箱23連接；與吸熱板下方相通的下降管24穿過進風管9進入室內向上拐彎與水箱23連接。
水箱23由鋼、鋁、搪瓷等材料制成，外有散熱片，內有浮閥自動控制與水箱相通的自來水管向箱23內加水，與水箱相通的還有上升管22，下降管24，排氣管25，供熱水管33。套在水箱23外的泡沫塑料保溫殼26內有水箱座，使箱23與殼26之間保持一定間距并以此間距做為空氣通道。殼26上方右側有室內出風口27，左側有室外出風口28，殼26下方有進風口29，進出風口內有用拉線30、31、32控制的活門。把活門全關閉可對水箱起隔熱保溫作用；打開風口27、29可向室內送熱風；打開風口28、29可將室內熱氣抽到室外，并利用其抽吸作用將室外背陽面的涼風通過涼風管吸進室內，詳見實施例1、3、4、5。
二、涼風管是一節帶彎頭的管或一節短管，由塑料或其它材料制成。帶彎頭的管由背陽面室內上方穿墻而出至室外向下拐彎到水井中，沒條件打井時用短管與背陽面室外相通，短管室內口處蒙有沙布，沙布一頭垂在管口下的水盒中。涼風管室內口冬天用風口蓋堵上，夏天打開。
三、密封隔熱膜由于太陽光具有間歇性和易受天氣影響等特點，所以本設計在利用太陽光熱采暖、空調的同時對房屋進行密封隔熱。其隔熱裝置如圖6中所示，由管狀柔性不透氣材料制成的矩形框架34和粘接在框架34上的塑料薄膜35組成。框架充氣后可撐在門窗、墻壁、屋頂上，在門窗上使時框架34上固定兩層塑料薄膜35，在墻壁、屋頂上使用時固定一層薄膜35，并根據其寬度在框架34中加幾個充氣立柱。在天氣冷的地區使用時可相應增加膜35的層數，利膜與膜或膜與墻之間的空氣層對房屋進行密封、隔熱、保溫，在膜35上還可印上圖案，使其既能保溫，又能美化房間。
四、淋浴間可分為單人、雙人和多人型，其形狀可以是三棱柱、四棱柱、五棱柱；根據框架材料又可分為折疊型和組裝型。折疊型適于制做單人淋浴間，組裝型適于制做雙人型和多人型淋浴間。淋浴間除可洗澡外，還可做為在江河湖海游泳時的更衣室和做為太陽能帳蓬使用，其中折疊型還可當做水中游泳的救生圈或做為玩耍的小船。現以單人折疊型和組裝型為例來進行說明。
1.單人折疊型如圖7中所示，由上中下三部分組成。上部分是水箱36，箱36是一個能放在上框架內的盒，盒上的邊37擔在上框架上，箱36下邊有淋浴噴頭38、節門39。箱36由塑料制成，內壁涂黑色，室內使用時上邊敞口，室外使用時上邊蒙兩層塑料薄膜既是淺底太陽池熱水器。
中部分由框架40、塑料薄膜41、42、吸熱板43、進風管44，出風管45組成。框架40由柔性不透氣管狀材料制成，充氣后形成三棱柱狀框架，放氣后可折疊。在其中一根框架立柱上有一放洗發精、香皂盒的凸臺46，在其中兩根立柱之間有一根搭毛巾的繩47。淋浴間在室內和室外夏天使用時，框架各立面上固定一層塑料薄膜41，做門的一面用尼龍搭扣固定，將門下的兩個搭扣固定點拉開，膜41可向門簾一樣掀起，其余各面用粘接的方法固定(圖7中的門未上薄膜41)。在室外冬天使用時框架向陽的立面上固定三層塑料薄膜41和一層吸熱板43，與固定在框架上方的三通出風管45和框架下方的三通進風管44共同構成一個集熱板(各風管口可用風口蓋堵上)；其余兩立面上各固定一層氣泡塑料薄膜42。當吸熱板43采用內通水式時與水箱36配合使用，其效果更好。
下部底座54是一個三角形的雙層塑料盒，盒上層敞口，口邊有向內倒的邊48用來卡住充氣后的下框架，盒底有水漏49與下層盒相通，下層盒有泄水管50，泄水管50可用管口蓋堵上。
2.組裝型淋浴間與折疊型的區別在于水箱下部與底座上部各角上有凹槽，框架立柱用塑料或其它具有一定強度的材料制成，其斷面如圖8中所示。將框架立柱插在水箱與底座各角上的凹槽內即組成框架，其它部分與折疊型完全相同。
實施例1、冬季采暖按圖4中所示將集熱部分按裝在房屋向陽面墻壁53上；并利用密封膜對門窗和室內背陽面墻壁及屋頂進行隔熱保溫。在陽光作用下吸熱板21溫度升高，將板21內的水和板21外的空氣加熱，被加熱的水和空氣由于密度變小而上升，熱水順上升管22進入水箱23；熱空氣順出風管16進入室內，而水箱23中的冷水及室內冷空氣則順下降管24和進風管9進入吸熱板與空氣通道下方繼續加熱。進入水箱23的熱水通過箱23外的散熱片將箱23與殼26之間的空氣加熱，通過拉線30、32打開風口27、29，被加熱的空氣順出風口27進入室內，而室內冷空氣則順進風口29進入殼26內繼續加熱。當室內溫度達到標準后，將進風管9用風口蓋堵上，將風口27、29關閉，使水箱23內的水溫升高，在夜間室溫下降時打開風口27、29，將水箱23中儲存的熱量通過對流方式釋放出來。為充分利用太陽光熱，應將集熱板多單元組合在一起將陽光照射到的室外墻壁和房頂鋪滿，在房頂上使用的集熱板采用風機強迫空氣循環。經濟條件好的用戶可全部使用熱風熱水型集熱板，并可用永久性透光材料和隔熱材料代替塑料薄膜；經濟條件不好的用戶可采用熱風型與熱風熱水型相結合的形式對室內供熱。
實施例2、封閉陽臺、采暖、采光在樓房中的用戶可用熱風型集熱板封閉陽臺，在陽光和吸熱板的作用下向室內送熱風，當需采光時可將集熱板內的吸熱板用拉線拉開。
實施例3、冬季室內換氣在中午陽光充足時，通過圖4中拉線14的作用控制活門13，將按裝在室外的一個或兩個集熱板下邊的室外進風管10打開，并關閉室內風管9，這時室外的新鮮空氣不斷地順風管10進入空氣通道，在通道中被加熱后順出風口16進入室內。與此同時通過下拽拉線19將按裝在室外的另外一個或兩個集熱板上方的室外出風管17打開并關閉室內出風口16，這時室內下方的渾濁空氣不斷順風管9進入空氣通道，在通道中被加熱后順出風管17排到室外。與此同時通過拉線31、32打開水箱保溫殼26上的風口28、29，這時室內上方的渾濁空氣不斷進入風口29內，通過風口28排到室外。
實施例4、夏季室內降溫在室外背陽面打一口較小直徑的井，用涼風管從室內背陽面墻壁上方穿出，經彎頭拐彎向下插進井中。將按裝在室外向陽面墻壁上的集熱板上側的室外出風管17打開關閉室內出風管16，將水箱保溫殼26上的進風管29和室外出風口28打開，這時室內空氣不斷地被吸入到集熱板下側的風管9和殼26下側的進風管29內被加熱后順出風管16和出風口28排出室外，而井中的涼空氣則不斷地順涼風管補充進室內。進入室內的涼空氣不但能降低室溫，而且還形成自然風效應，使人感到舒適。沒條件打井時也可用涼風管從室內背陽面上方通室外，在室內涼風管口處蒙有一頭垂在水盒中的沙布，室外空氣經涼風管進入室內時通過濕潤的沙布，即能增加空氣的濕度又能降低其溫度，其效果是任何電風扇都不能比擬的。
實施例5、四季洗澡、供熱水夏季室內洗澡時將圖4中供熱水管33上的節門52打開向淋浴間上部的水箱36中加溫水。用塑料管將淋浴間上側的出風管45與殼26上的進風口29連接起來，使洗澡時的熱氣通過風口29進入殼26內順出風口28排列到室外。洗澡后的污水從水漏49流到底座54下層順泄水管50排到下水道中，在沒下水道的地方洗澡可將泄水管50用管口蓋堵上，將污水暫存在底座54下層，洗澡后拖到下水道處排出。冬季室內洗澡時用塑料管將淋浴間上側的出風管45與集熱板上側的室內出風口16連接起來，利用管16中出來的熱氣提高淋浴間內溫度。在室外使用時淋浴間自帶集熱板與淋浴間上側的水箱36配合使用，即能熱水又能提高淋浴間內溫度。由于本淋浴間能夠折裝、易于攜帶所以還適合在野外的工作人員使用，尤其適于經常移動地點的野外工作人員使用。
打開圖4中的熱水管33上的節門51即可向室內提供熱水。
實施例6、更衣室、太陽能帳蓬淋浴間也可在江河湖海游泳時做更衣室用，并能在泳后洗熱水澡。
如圖9中所示將淋浴間放倒即可做帳蓬使用，冬天可利用其集熱系統提高帳蓬內溫度。折疊型淋浴間的框架充氣后還可在水中做救生圈用，在做門的兩框架立柱上用尼龍搭扣固定一層較結實的輕質材料做船底，淋浴間就變成了小船。
本設計具有結構簡單、價格低廉、熱效率高、多功能、耐冷凍等特點，即能在平房中使用又能在樓房及各種建筑物中使用。能夠節約能源、減少污染、保護生態平衡、改善人們的居住環境。
權利要求1.多功能太陽光熱空調器由集熱部分、涼風管、密封隔熱膜、淋浴間組成，其中集熱部分由集熱板、進風管、出風管、上升管、下降管、水箱組成，其特征是集熱板由固定在斷面呈階梯狀的矩形框架上的四層塑料薄膜和固定在薄膜中間的吸熱板(21)組成；進風管(9)(10)固定在集熱板框架下側，兩管之間有用拉線(14)控制的活門(13)；出風管(16)(17)固定在框架上側，兩管之間有用拉線(19)控制的活門(18)；上升管(22)上側與水箱(23)連通，下側與內通水式吸熱板(21)連通；下降管(24)上側與水箱(23)連通下側與吸熱板下側連通；水箱(23)內有浮閥，外有散熱片和保溫外殼(26)，外殼和水箱之間有間隔，殼(26)上側有兩個出風口(27)(28)，下側有一個進風口(29)，三風口內都有用拉線控制的活門。
2.根據權利要求1所述的空調器，其特征是吸熱板(21)還可使用一張黑紙或其它吸熱性能好的輕質材料，并去掉水箱和上升管、下降管。
3.根據權利要求1所述的空調器，其特征是集熱板框架上可固定四層以上的塑料薄膜或使用其它透光性好的材料和保溫性好的材料。
4.根據權利要求1所述的空調器，其特征是密封隔熱膜由矩形或中間帶立柱的矩形框架和薄膜組成，框架由不透氣的管狀材料充氣后形成，框架上固定有一層或一層以上的塑料薄膜。
5.根據權利要求1所述的空調器，其特征是淋浴間由水箱、框架、底座組成，水箱(36)是一棱柱狀水盒，盒口上能固定一層以上的透光薄膜，盒下有淋浴噴頭和節門；框架(40)與水箱、底座插接在一起組成淋浴間，在其中一根框架立柱上有一凸臺，各框架立面上可固定一層或一層以上的薄膜，在其中一立面上還可固定吸熱板，在立面下側有進風管(44)，上側有出風管(45)，采用內通水式吸熱板時用上升管、下降管與水箱連接；底座(54)是棱柱狀的雙層盒，上層敞口，盒底有水漏(49)與下層相通，下層盒有泄水管(50)。
專利摘要一種利用太陽光熱采暖、換氣、供熱水和夏季送涼風及增加室內空氣濕度的多功能空調裝置。本裝置由集熱部分、密封隔熱膜和淋浴間組成，通過固定在矩形框架上的透光保溫層內的吸熱板吸收太陽光熱，利用空氣和水的自然循環換熱對室內進行空調，并由固定在矩形框架上的薄膜對室內進行隔熱保溫。其特點是熱效率高、耐冷凍、適于在平房和樓房中使用，能夠節約能源、減少污染，改善人們的居住環境。
文檔編號F24J2/04GK2074891SQ9021799
公開日1991年4月10日 申請日期1990年8月21日 優先權日1990年8月21日
發明者郭晉唐 申請人:郭晉唐