專利名稱：太陽能熱水器上下水管虹壓排空裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能熱水器配件。
背景技術：
現有的防凍式太陽能熱水器，普遍存在制造或維修成本高、操作煩瑣、先出冷水、 故障率高、維修困難等諸多問題。雖然現在市面上有很多新技術已解決了以上所說的部分 問題，但始終沒有一種設計真正能令廠家或用戶滿意。
發明內容本實用新型的目的在于提供一種結構合理，工作效果好的太陽能熱水器上下水管 虹壓排空裝置。本實用新型的技術解決方案是一種太陽能熱水器上下水管虹壓排空裝置，其特征是包括儲水箱，儲水箱底部設 置排污閥，儲水箱上部設置排氣溢流孔，儲水箱中設置儲水箱上水管，儲水箱上水管的上部 設置出水口、頂部設置第一單向阻液閥，儲水箱上水管的底部與氣壓調節箱相通，氣壓調節 箱下部與第二單向阻液閥相通，第二單向阻液閥上方設置開關浮球，開關浮球通過連接桿 與液流式定時器連接，液流式定時器位于儲水箱上水管的出水口下方，儲水箱上水管的出 水口處設置浮球控制閥；所述液流式定時器包括水容器，水容器的底部設置出水小孔；氣 壓調節箱的上部與下方的上下水管相通，上下水管與進水管連接處設置控制上下水管上、 下部相通或上下水管上部與進水管相通的三通閥，上下水管的下部伸入過渡水箱的下部， 過渡水箱上部設置排空加壓器，過渡水箱底部出水口與下部水管相通，下部水管的上部接 有伸入過渡水箱上部的排空管，在下部水管的排空管下方部位設置水閥，在過渡水箱中、過 渡水箱底部出水口處設置下浮球，下浮球通過軟繩與上浮球連接，在水閥的下方設置第三 單向阻液閥，下部水管的下端通過向上的用水管與用水裝置連接，且下部水管的下端與排 空閥連接，過渡水箱的高度高于用水管及用水裝置的高度。儲水箱底部設置排污閥的位置，呈向下突出的形式。液流式定時器的水容器上部設置傾斜式濾網，且水容器的底部出水小孔工作過程 中始終位于儲水箱排氣溢流孔的上方。氣壓調節箱的容積為上下水管與過渡水箱總容積之和的十分之一。過渡水箱中的上浮球大于下浮球。本實用新型結構合理，所有結構沒有任何復雜的工藝要求，具有制造簡單、成本不 高、故障率低、維修簡便、操作簡單、直接出熱水等優點。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型一個實施例的結構示意圖。[0013]圖2是虹壓原理圖。
具體實施方式
虹壓的名詞解釋如圖2所示，所謂“虹壓”，是將水管一頭做成η型彎的管口安裝在盛液體的容器底 部，而另一管口從容器底部向下伸出容器外。對于此裝置，當下管口處閥門打開時液體能自 動流出；而當液體流完后關閉閥門再從容器上方加入液體時，液體即不能流出且η型彎的 最高點至閥門之間會一直處于無液體狀態。一種太陽能熱水器上下水管虹壓排空裝置，包括儲水箱27，儲水箱底部設置排污 閥25，儲水箱上部設置排氣溢流孔沈，儲水箱中設置儲水箱上水管觀，儲水箱上水管的上 部設置出水口 2、頂部設置單向阻液閥3，儲水箱上水管的底部與氣壓調節箱8相通，氣壓調 節箱下部與單向阻液閥7相通，單向阻液閥7上方設置開關浮球5，開關浮球通過連接桿與 液流式定時器4連接，液流式定時器位于儲水箱上水管的出水口 2下方，儲水箱上水管的出 水口處設置浮球控制閥1 ；所述液流式定時器包括水容器，水容器的底部設置出水小孔；氣 壓調節箱8的上部與下方的上下水管9相通，上下水管與進水管連接處設置控制上下水管 上、下部相通或上下水管上部與進水管相通的三通閥10，上下水管的下部伸入過渡水箱13 的下部，過渡水箱上部設置排空加壓器11，過渡水箱底部出水口 15與下部水管四相通，下 部水管的上部接有伸入過渡水箱上部的排空管30，排空管30上端為上出水口 12，在下部水 管的排空管下方部位設置水閥16，在過渡水箱中、過渡水箱底部出水口處設置下浮球134， 下浮球通過軟繩133與上浮球131連接，在水閥的下方設置單向阻液閥17，下部水管的下端 通過向上的用水管31與用水裝置22連接，且下部水管的下端與排空閥(水閥)18連接，過 渡水箱的高度高于用水管及用水裝置的高度。儲水箱底部設置排污閥的位置，呈向下突出的形式。液流式定時器的水容器上部 設置傾斜式濾網，且水容器的底部出水小孔工作過程中始終位于儲水箱排氣溢流孔的上 方。氣壓調節箱的容積為上下水管與過渡水箱總容積之和的十分之一。過渡水箱中的上浮 球大于下浮球。本實用新型的工作原理說明如下將儲水箱下方排污閥25處的部分箱底做得向外凸出些，以便能盡量將熱水用完； 極限水位控制浮球1的作用是在儲水箱加水至最高水位時，自動關閉儲水箱進水口 2，從而 杜絕因忘記關閉上水三通閥10而出現不停加水的現象；單向阻液閥3、7、17、19均是上方有 一倒漏斗型開口，中間一浮球，底部為網狀結構。當水向上流動時，因浮球受浮力作用將上 口封住，從而使得水不能向上流出；當水向下流動時浮球下落，水或空氣便能從上口進入。 對于單向阻液閥3、7、17、19，前兩個的密封要求無需太高，后兩個密封性要好；液流式定時 器4的原理是在向液流式定時器4中加水時使得液流式定時器4與開關浮球5的總重量增 大，開關浮球5下沉。停止加水后，通過液流式定時器4下方小孔流出水，又能使得液流式 定時器4與開關浮球5的總重量減小，最終開關浮球5上浮。底部小孔的大小要使得液流 式定時器4中裝滿的水流完需十分鐘左右的時間。液流式定時器4下沉時，底部的小孔仍 要高過排氣溢流孔26，以確保液流式定時器4中的水能徹底流盡；液流式定時器4上方要 傾斜一定角度加一層濾網，濾網是防止液流式定時器4下方的小孔被堵，傾斜是防止濾網本身被堵。開關浮球5與液流式定時器4的總重量要盡量輕，開關浮球5的體積大小要能 保證在液流式定時器4中無水時能迅速上浮，而當液流式定時器4中約有四分之一左右水 時又能迅速下沉；儲水箱出水口 6的斜口要盡量小些，從而增加開關浮球5下方的觸水面。 開關浮球5與儲水箱出水口 6之間的密封性要稍差些，防止開關浮球5被吸住而不易上浮。 單向阻液閥7浮球直徑盡量小，其平均密度需在0.8至0. 9g/cm3之間，下方網狀結構的孔要 盡量大，從而保證水向下流動時更暢快；氣壓調節箱8的容積約為上下水管與過渡水箱13 總容積之和的十分之一左右，在上下水管9排空狀態下，可通過氣壓調節箱8內水面高低變 化調節管中氣壓，從而可防止因管中空氣熱脹冷縮導致儲水箱中水流進上下水管9中；上 下水管9的安裝盡量垂直，不能出現U型彎；三通閥10只有兩種狀態，一種是上口與下口 連通，右口被關閉，另一種是右口與上口連通，下口被關閉；排空加壓器11的原理類似打氣 筒，在上下兩密封彈片111、113的作用下，向下擠壓排空加壓器11時空氣從113進入過渡 水箱13內，當松開排空加壓器11時自動恢復原狀，空氣從密封彈片111進入排空加壓器11 內。這樣反復擠壓可使得過渡水箱13中氣壓增大；過渡水箱上出水口 12的作用詳見后面 的操作過程；過渡水箱13的外部要加保溫層132進行防凍，并將過渡水箱13安裝在住宅內 高度超過室內所有水管及淋浴噴頭的較高位置，從而保證盡量用完過渡水箱13內及所有 水管中的熱水。過渡水箱13的容積大約相當于五米長水管的容積即可。過渡水箱13中的 兩個浮球，上浮球131大些，下浮球134小些，兩浮球之間用軟繩133連接。下浮球134下 面的過渡水箱下出水口 15與下浮球134接觸的部分密封性要好。在過渡水箱進水口 14向 過渡水箱13中進水時，起初是因下浮球134較小且壓在下出水口 15上，下浮球134下方受 水面小不能上浮。隨著過渡水箱13中水位的不斷上升，在上浮球131受到浮力后會拉動下 浮球134，下浮球134隨之上浮，水便從下出水口 15流出。而后下浮球134只有在過渡水 箱13中的水全部流盡后，才會再次下落堵在下出水口 15上；過渡水箱進水口 14離過渡水 箱13底部距離在1. 5cm左右，防止上下水管9管壁上的水積在過渡水箱13底部使得上下 水管9下端出口 14被凍結；水閥16、18為普通的水閥；混水閥20用于調節淋浴噴頭22的 水溫。21及23均為自來水進水口。操作方法及原理一、上冷水轉動三通閥10使三通閥10的右口與上口相通，冷水便從單向閥M進入，然后經 過三通閥10轉彎沿上下水管9上行，上行至上下水管9的最高處時拐彎向右再向下進入氣 壓調節箱8后向右。此時由于單向阻液閥7中浮球處于上浮狀態，水不能由出水口 6流出， 因此改由單向阻液閥7左側的水管上行。當水被壓到單向阻液閥3時，又因單向阻液閥3中 浮球受到水的浮力作用而將單向阻液閥3的出口關閉，水便又改道向右再向下最終從出水 口 2流出。水流出后，首先流入液流式定時器4中，此時由于開關浮球5受到液流式定時器 4的重力加大而立即下沉封住出水口 6。在不斷地加水過程中，出水口 2流出的水不停地補 充液流式定時器4中因底部小孔流失的部分水，剩余的水便直接溢入儲水箱中；當水加到 需要量時，轉動三通閥10使三通閥10的下口與上口相通。停止加水后，液流式定時器4中 的水便因從底部小孔緩慢流出，幾分鐘后開關浮球5受到的浮力將大于液流式定時器4和 開關浮球5的總重量，開關浮球5便自動上浮，從而打開出水口 6。二、排空[0024]無論春夏秋冬，在上完水后，或在短時間內不再用熱水時最好進行排空操作。這樣 做，不僅能保證冬天防凍，而且可以使得下次用熱水時淋浴噴頭22不再先出冷水了。1.上冷水后排空在剛加完冷水后，立即依次打開水閥18、16，此時上下水管9中的水會經進水口 14 直接流入過渡水箱13中，在此過程中由于短時間內出水口 6處于關閉狀態，儲水箱中的水 不能由出水口 6流進水管內，又由于空氣可從出水口 2或單向阻液閥3進入，在上下水管9 中水流入過渡水箱13的初期，又因過渡水箱13中的下浮球134堵在下出水口 15上而不能 上浮，過渡水箱13上方的空氣便通過出水口 12向下經水閥16后最終從單向阻液閥17、水 閥18或單向阻液閥19排出。水位不斷上漲后，過渡水箱13中的上浮球131拉動下浮球 134，下出水口 15被打開，此時水便從下出水口 15向下流出。這樣，上下水管9和過渡水 箱13中的水很快從水閥18流完。排空后立即關閉水閥16和18，幾分鐘以后，開關浮球5自動上浮，出水口 6被打 開。在出水口 6被打開后，由于儲水箱中水壓的作用，會有很少的水從出水口 6進入然后經 7流入氣壓調節箱8中。在氣壓調節箱8中水位不斷上升過程中，氣壓調節箱8中水面上方 氣壓隨之增加，最終會使氣壓調節箱8中水面壓力與上下水管9中氣壓自動維持到一個平 衡點，水也就不能流出了(虹壓原理)。2.用熱水后排空為了節水，可根據水管長度，提前一段時間進行操作。首先暫時關閉混水閥20(只 要操作速度快，也可以不關閉)，然后迅速擠壓排空加壓器11使過渡水箱13上方的氣壓迅 速增大，此時由于過渡水箱13中水位比進水口 14高，過渡水箱13中的熱水由進水口 14擠 壓進入上下水管9中，最終由出水口 2流入液流式定時器4中，液流式定時器4中會瞬間充 滿水，從而使開關浮球5堵住出水口 6 (如果管道中的水不需要用，接下來的操作就直接參 照上冷水后的排空方法排空)。此后我們只要在兩到三分鐘內迅速用完管中剩水再立即關 閉水閥16。關閉水閥16后，因住宅內有水管高度低于淋浴噴頭，在管中會剩余部分熱水不 能用完。在這種情況下，我們再打開水閥18，此時由于單向阻液閥17和單向阻液閥19進氣 原理，便能很快排空水管中剩余的水，排空完畢后關閉水閥18即可。三、用熱水打開水閥16，此時由于單向阻液閥17和單向阻液閥19在無水時小球處于下落狀 態，管道中的氣壓迅速下降，在儲水箱水壓作用下，儲水箱中的熱水會將單向阻液閥7中浮 球向下推動，熱水便迅速從出水口 6進入，經單向阻液閥7、氣壓調節箱8轉而向下流過上下 水管9、三通閥10后進入過渡水箱13，當過渡水箱13中水位上升到一定高度后，過渡水箱 13中的上浮球131拉動下浮球134使下出水口 15打開，此時水便從下出水口 15經水閥16 流入水閥16下面的水管中，最終單向阻液閥17、19中的小球在受到水的浮力后自動關閉出 氣口。這樣所有水管一會兒就充滿了熱水。隨后只要打開混水閥20即可使用熱水了。本設計各部件故障情況分析如下就水箱中的部件來說，浮球控制閥1、出水口 2、開關浮球5、出水口 6和氣壓調節 箱8根本沒有損壞的可能；另外，雖然開關浮球5、出水口 6和單向阻液閥7長期浸泡在熱 水中，即使今后開關浮球5、出水口 6和單向阻液閥7因水垢而出現漏氣或漏水，也不會影響 設備的正常工作；而單向阻液閥3和液流式定時器4因處在水面之上，也就沒了產生水垢的條件。對于液流式定時器4上的斜網設計，由于網存在過濾作用，在水流入液流式定時器4 的過程中，水中的固體顆粒首先會被上方的網過濾掉。即使偶爾有固體雜質一時停留在過 濾網上，也會因網存在一定坡度而最終被水沿斜坡沖入儲水箱中。而對于住宅內的部件，由 于技術要求也不高，故障率也非常低。當然即使以后出現故障，由于部件在住宅內，維修起 來也是非常方便的。凍結情況分析在水管排空后，除了會因上下水管9的管壁上極少量的水會流入過渡水箱13底部 外，儲水箱外圍的所有管道或部件均處于無水狀態，也就是說除了過渡水箱13底部可能會 凍結外，其余部件是永遠不可能凍結的。當然，即使過渡水箱13底部的水凍結，將來也不會影響使用熱水。因進水口 14離 過渡水箱13底部有一定距離，上下水管9管壁上的水非常少，流入過渡水箱13后水面高度 仍在進水口 14以下，進水口 14也就不可能被凍住。當用戶下次使用熱水時，熱水會先從進 水口 14流入過渡水箱13，這些流下的熱水一般情況下能直接將這些極少量的冰解凍。即使 不能立即解凍，此時，熱水會先經出水口 12再流經水閥16，最后由淋浴噴頭流出。隨著熱水 連續不斷流動，用不了多久過渡水箱13中的冰也就自動解凍，最終熱水又改從出水口 15流 出ο自動控制其實，我們只要加裝一套簡單的電子控制模塊，使其按要求依次、定時開關住宅內 的三通閥10、水閥16及水閥18三個閥門的開關及排空加壓器11的自動操作，就能很輕易 地實現自動化操作了。圖中還有單向閥M的作用是防止自來水壓低時出現倒流現象。
權利要求1.一種太陽能熱水器上下水管虹壓排空裝置，其特征是包括儲水箱，儲水箱底部設 置排污閥，儲水箱上部設置排氣溢流孔，儲水箱中設置儲水箱上水管，儲水箱上水管的上部 設置出水口、頂部設置第一單向阻液閥，儲水箱上水管的底部與氣壓調節箱相通，氣壓調節 箱下部與第二單向阻液閥相通，第二單向阻液閥上方設置開關浮球，開關浮球通過連接桿 與液流式定時器連接，液流式定時器位于儲水箱上水管的出水口下方，儲水箱上水管的出 水口處設置浮球控制閥；所述液流式定時器包括水容器，水容器的底部設置出水小孔；氣 壓調節箱的上部與下方的上下水管相通，上下水管與進水管連接處設置控制上下水管上、 下部相通或上下水管上部與進水管相通的三通閥，上下水管的下部伸入過渡水箱的下部， 過渡水箱上部設置排空加壓器，過渡水箱底部出水口與下部水管相通，下部水管的上部接 有伸入過渡水箱上部的排空管，在下部水管的排空管下方部位設S水閥，在過渡水箱中、過 渡水箱底部出水口處設置下浮球，下浮球通過軟繩與上浮球連接，在水閥的下方設置第三 單向阻液閥，下部水管的下端通過向上的用水管與用水裝置連接，且下部水管的下端與排 空閥連接，過渡水箱的高度高于用水管及用水裝置的高度。
2.根據權利要求1所述的太陽能熱水器上下水管虹壓排空裝置，其特征是儲水箱底 部設置排污閥的位置，呈向下突出的形式。
3.根據權利要求1所述的太陽能熱水器上下水管虹壓排空裝置，其特征是液流式定 時器的水容器上部設置傾斜式濾網，且水容器的底部出水小孔工作過程中始終位于儲水箱 排氣溢流孔的上方。
4.根據權利要求1、2或3所述的太陽能熱水器上下水管虹壓排空裝置，其特征是氣 壓調節箱的容積為上下水管與過渡水箱總容積之和的十分之一。
5.根據權利要求1、2或3所述的太陽能熱水器上下水管虹壓排空裝置，其特征是過 渡水箱中的上浮球大于下浮球。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能熱水器上下水管虹壓排空裝置，包括儲水箱、虹壓裝置、過渡水箱。本實用新型結構合理，所有結構沒有任何復雜的工藝要求，具有制造簡單、成本不高、故障率低、維修簡便、操作簡單、直接出熱水等優點。
文檔編號F24J2/46GK201935450SQ201120037660
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月14日 優先權日2011年2月14日
發明者張維龍, 張羽翔, 賈楚 申請人:張維龍, 張羽翔, 賈楚