[實用新型]一種具備殺菌除垢功能的太陽能熱水器

無效

• 申請號: 200920108141.X
• 申請日: 2009-05-18
• 公開（公告）號: CN201532030U
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 朱彤;朱元喆
• 申請（專利權）人: 朱彤
• 主分類號: F24J2/24
• 分類號: F24J2/24;F24J2/46;C02F9/08;C02F9/12;C02F1/32;C02F1/48;C02F1/28;C02F1/68
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技術領域

本實用新型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。

背景技術

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30℃-60℃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。

發明內容

本實用新型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1s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。本實用新型所涉及的紫外線殺菌燈，就是UVC殺菌燈。本實用新型參考了實用新型專利“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。