CN100487338C - 太阳能热水器全自动控制仪 - Google Patents

Abstract

一种能够进行太阳能热水器的全自动恒温无级上水、水温显示、聚热管保护、常态保温、气态时冷凝收集后成蒸馏水等功能的装置——太阳能热水器全自动控制仪，它由空芯U型铝合金管、耐高温导线、常开触点双金属温控器、常闭触点双金属温控器、热敏电阻、电磁阀、不锈钢管、饮料吸管制作的U型管道、中间有一穿孔硅胶垫片、排气溢流管口、四通、电源V+、电源V-等部件按图顺序电连接，完成各种控制要求。

Description

太阳能热水器全自动控制仪

技术领域：

本发明专利涉及一种节能技术的装置，具体涉及一种太阳能热水器全自动控制仪。

背景技术：

太阳能是人类取之不尽的新能源，太阳能热水器是解决新能源利用的一种措施。太阳能热水器由保温水箱、聚热管、不锈钢固定支架、保温水箱由排气溢流管、进水管、出水管等组成；还需配备水塔保持水箱有常备的水。从八十年代出现太阳能热水器至今二十多年了，困绕太阳能热水器的应用，有如下几点至今也不能遇越的难题：附资料：现已经生产及应用的太阳能热水器，(1)上水要看第二天的天气情况来定量上水，水满要人关，期间要等待，如果第二天天气不好水温高低就没有保障；上水当家庭用水量较大时，造成水塔口的水位下降，可能造成太阳能热水箱缺水，当水箱的水处于低水位、停电、停水、状态时，日照使水温升到高温时，造成水箱可能缺水，这时候自来水压力过高，有水进入水箱就会造成聚热管遇冷水而爆裂；(2)太阳能热水器水箱的热量散发，由于排气溢流管口与大气相通，就像热水瓶一样，周围的保温系统做得越好，但如果没有塞子，热气从瓶口逸出，保障不了热量，太阳能热水器也一样。

发明内容：

为了克服现有太阳能热水器的(1)上水要看第二天的天气情况来定量上水，如果第二天天气不好水温高低没有保障的缺陷和不足；当家庭用水量较大时，造成水塔中的水位下降，可能造成太阳能热水箱缺水，当水箱的水处于低水位、停电、停水、状态时，造成水箱可能缺水，日照使水温升到高温时，这时候自来水压力过高，有水进入水箱就会造成聚热管遇冷水而爆裂；(2)太阳能热水器水箱的热量散发，由于排气溢流管口与大气相通，就像热水瓶一样，周围的保温系统做得越好，但如果没有塞子，热气从瓶口逸出，保障不了热量，太阳能热水器也一样。本发明专利提供一套装置，该装置不仅能解决太阳能热水器的上水要看第二天的天气情况来定量上水，如果第二天天气不好水温高低就没有保障；当水箱的水处于低水位、停电、停水、状态时，造成水箱可能缺水，日照使水温升到高温时，这时候自来水压力过高，有水进入水箱就会造成聚热管遇冷水而爆裂的缺陷和不足；太阳能热水器水箱的热量散发，由于排气溢流管口与大气相通，就像热水瓶一样，周围的保温系统做得越好，但如果没有塞子，热气从瓶口逸出，保障不了热量，太阳能热水器也一样；而且能提升太阳能热水器整体技术水平及给用户带来实用、方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在目前市场最新式的太阳能热水器的排气溢流管口按附图1、2、3、4、5、6、7技术要求形状制作，(1)全自动恒温无级上水：常开触点双金属温控器、常闭触点双金属温控器和热敏电阻装在一端封闭的空心铝合金管(也可以用不锈钢管、塑料管)内，该空心铝合金管纵截面呈U形状，其另一端管口封有中间有一穿孔的第一硅胶垫片，管内封有防水材料，该空心铝合金管放置在集热管上部，电源正极通过第一耐高温导线接在设置上水温度为(50至85)℃的某一点温度(比如50℃)的常开触点双金属温控器的一电极相连接，常开触点双金属温控器另一电极与设置上水温度为85-95℃某一点温度的常闭触点双金属温控器一电极连接，常闭触点双金属温控器另一电极与第二耐高温导线一端接线头电连接后经过该第二耐高温导线引出铝合金管后接上水电磁阀的一线圈电极，上水电磁阀的另一电极接电源负极；温度显示用的热敏电阻的两电极分别接第三、第四耐高温导线引出铝合金管外，共四根耐高温导线穿过第一硅胶垫片的穿孔，再通过排气溢流管口引出水箱外，水温显示由EM78P156ELM 0141S BG1A51集成电路等组成；(2)保温系统的组成由不锈钢管靠近第二硅胶垫片一端的顶部钻有一孔，不锈钢管一端接在排气溢流管四通的第一通道上，第三通道接电磁阀出水口，电磁阀进水口接自来水；四通的第二通道接大气出口；四通的第三通道接电磁阀的出水口一端；排气溢流管的组成顶部钻有一孔的不锈钢一端接四通内部的结构由第一饮料吸管(也可以用空心薄壁铝合金管、不锈钢管等)弯曲成U形状，第一饮料吸管连接水箱的四通中的第二通道与大气相通，U形状的管道中有水，即封水层，常态时太阳能热水器中水箱的热量被阻于封水层内，当温度继续上升到100℃时，水蒸气有微量压力逸出封水层时，通过四通中的第二、四通道，被冷凝收集后成蒸馏水；第二饮料吸管接通四通中的第一、三通道，使通过电磁阀门的自来水通过第二饮料吸管进入水箱内；不锈钢管一端封有第二硅胶垫片，第二硅胶垫片中间有一穿孔，其中全自动恒温无级上水及温度传感器共四根耐高温导线穿过第二硅胶垫片中心穿孔从四通的第二通道接大气出口引出水箱外，在不锈钢管及四通的组合件内注入防水密封材料，耐高温导线分别接电磁阀及温度显示机构。以上及室内各部件连接完毕后接通电源的工作原理：当阳光日照照射太阳能热水器聚热管，聚热管中的水温逐步升高，同时与水箱中的水巡迥混合，当整体水温达到设置温度50℃时，常开触点双金属温控器的双金属发生弯曲使常开触点闭合，电磁阀工作，上水开始至混合后水温低于常开触点双金属冷却复源温度时，恢复触点常开，切断电源，上水停止，等待水温升至设置温度后，本装置重复以上的工作；当水箱处于低水位时，而又没有自来水时，阳光日照使聚热管升温，当水温达到常闭触点双金属温控器设置的温度时，使常闭触点断开，切断电磁阀的电源，自来水进不到水箱，从而保护聚热管。

本发明技术方案的有益效果：本装置中采用常开触点双金属温控器、常闭触点双金属温控器、一端封闭的空心铝合金管、中间有一穿孔硅胶垫片、不锈钢管、四通、电磁阀等部件组成，完成太阳能热水器的全自动恒温无级上水、水温显示、常态保温、气态时冷凝收集后成蒸馏水等功能的系统装置。只要有阳光，就会有设置温度50℃左右的常用热水，全自动恒温无级上水，升温快，随时可用热水，真正达到24小时无人操作，实现全自动恒温无级上水，本装置结构简单，维护方便，成本低廉，经久耐用。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

图1为太阳能热水器主视剖面装配图。

图2全自动恒温无级上水及水温组成的传感器局部放大图。

图3为全自动恒温无级上水电器元件装配布线图。

图4为全自动保温、进水系统、导线方向的装配布线主视剖面装配图。

图5为全自动保温、进水系统、导线方向的装配布线侧视剖面装配图。

图6为全自动保温、进水系统、导线方向的装配布线俯视剖面装配图。

图7为热敏电阻、电源正极、电源负极、EM78P156ELM 0141S BG1A51集成电路等组成的水温显示系统。

图1中：1.水箱，2，水箱的保温层，3.聚热管，4.一端封闭的空心铝合金管等组成的全自动恒温无级上水系统装置，5.不锈钢管，6.第一饮料吸管弯曲成U形状管道，7.第二饮料吸管组成的水箱内进水管道，8.排气溢流管口与以后的排空管道的预留管道，9.四通，10.第二硅胶垫片，11.电磁阀，12.热敏电阻，13.常闭触点双金属温控器，14.常开触点双金属温控器，15.热水出口，16.自来水接口，17，第一硅胶垫片，18，保温层的不锈钢内箱下端位置。

具体实施方式：

图1中，在太阳能热水器的集热管中上部，放入由按要求同安装在一端封闭的空心铝合金管(4)，它是一端封闭的、纵截面呈U形状的空心铝合金管，电源正极通过第一耐高温导线接设置上水温度为50-85℃的某一点温度(比如50℃)的常开触点双金属温控器(14)的一电极电连接，常开触点双金属温控器(14)另一电极与设置上水温度为85-95℃某一点温度的常闭触点双金属温控器(13)一电极电连接，常闭触点双金属温控器(13)另一电极通过第二耐高温导线引出一端封闭的空心铝合金管(4)外，温度显示用的热敏电阻(12)的两电极分别接第三、第四耐高温导线引出一端封闭的空心铝合金管(4)外，一端封闭的空心铝合金管(4)内的空隙处封有防水材料，管口装有第一硅胶垫片(17)，该第一硅胶垫片(17)中间有一穿孔，共四根耐高温导线的另一端从第一硅胶垫片(17)的中间有一穿孔引出，再通过排气溢流管的四通(9)引出水箱外，一端封闭的空心铝合金管(4)内的各元部件按电气接线图准确接线的耐高温导线，通过第一硅胶垫片中间有一穿孔引出一端封闭的空心铝合金管(4)外，一端封闭的空心铝合金管(4)放置在集热管(3)中上部，耐高温导线再从保温系统的不锈钢一端的第二硅胶垫片(10)中心穿孔及排气溢流管的四通(9)的第二通道引出水箱(1)外，在顶部钻有一孔的不锈钢管(5)及四通的组合件内注入防水密封材料，耐高温导线分别接电磁阀及温度显示机构。

图2、图3、图4、图7，所示实施例中，自动恒温无级上水装置：电源正极通过第一耐高温导线接设置上水温度为(50至85)℃的某一点温度比如50℃的常开触点双金属温控器(14)的一电极电连接，常开触点双金属温控器(14)另一电极与设置上水温度为85-95℃某一点温度的常闭触点双金属温控器(13)一电极电连接，常闭触点双金属温控器(13)另一电极通过第二耐高温导线引出，接上水电磁阀(11)的一线圈电极，上水电磁阀(11)的另一电极接电源负极；温度显示用的热敏电阻的两电极分别接第三、第四耐高温导线，按要求同安装在一端封闭的空心铝合金管(4)内，管内封有防水材料，管口装有第一硅胶垫片(17)，第一硅胶垫片(17)中间有一穿孔，一端封闭的空心铝合金管内(4)的各元部件按电气接线图准确接线的共四根耐高温导线通过第一硅胶垫(17)中间有一穿孔引出一端封闭的空心铝合金管(4)外，一端封闭的空心铝合金管的组合件可以安放在集热管上部，也可固定在水箱外部的保温层的不锈钢内箱下端(18)位置。共四根耐高温导线再通过排气溢流管的四通引出水箱外，水温显示由EM78P156ELM 0141S BG1A51集成电路等组成。

图4所示实施例中，排气溢流管的组成：不锈钢管(5)一端装有第二硅胶垫片(10)，第二硅胶垫片(10)中间有一穿孔，全自动恒温无级上水及温度传感器的共四根耐高温导线穿过第二硅胶垫片(10)穿孔，从四通(9)的第二通道大气出口引出水箱外；第二饮料吸管(7)穿过第二硅胶垫片(10)穿孔，接通四通中的第一、三通道使通过电磁阀(11)门的自来水，经过第二饮料吸管(7)进入水箱内；不锈钢管(5)另一端接四通(9)的一通道，第三通道接电磁阀(11)出水口，电磁阀(11)进水口接自来水；四通的第二通道接大气出口，四通的第四通道接电动阀出水口三通的一端；排气溢流管的组成：不锈钢管(5)一端接四通内部的结构由第一饮料吸管弯曲成U形状管道(6)，U形状的管道中有水即封水层(6)，常态时太阳能水器水箱中的热量被阻于封水层内，当温度继续上升到100℃时，水蒸气有微量压力逸出封水层时经过四通中的第二、四通道被冷凝通过预留管道(8)收集后成蒸馏水；第二饮料吸管(7)连接四通中的第一、三通道，使通过电磁阀门的自来水，经过第二饮料吸管进入水箱(1)内；不锈钢管一端封有第二硅胶垫片(10)，第二硅胶垫片(10)中间有一穿孔，全自动恒温无级上水及温度传感器的共四根耐高温导线穿过第二硅胶垫片(10)中间穿孔从四通(9)的第二通道接大气出口引出水箱外，在不锈钢管及四通内注入防水密封材料，耐高温导线分别接电磁阀及温度显示机构。

Claims (3)

1.一种太阳能热水器全自动控制仪，具有全自动恒温无级上水、水温显示、聚热管保护、常态保温、逸出的水蒸气冷凝收集后成蒸馏水的功能；

该太阳能热水器全自动控制仪由一端封闭的、纵截面呈U形状的空心铝合金管，常开触点双金属温控器，常闭触点双金属温控器，热敏电阻，耐高温导线，中间有一穿孔硅胶垫片，空心不锈钢管，四通，第一饮料吸管，第二饮料吸管，排气溢流管口，电磁阀组成；

所述的常开触点双金属温控器的控制温度为50-85℃，所述的常闭触点双金属温控器的控制温度为95℃，所述的一端封闭的空心铝合金管的另一端管口和空心不锈钢管朝向热水器水箱内的管口各封有一片中间有一穿孔的硅胶垫片，所述的空心不锈钢管在靠近硅胶垫片的一端的顶部钻有一孔；

所述的四通的第一通道接热水器水箱，第二通道接大气出口，第三通道接电磁阀出水口，第四通道用于收集冷凝的蒸馏水；

常开触点双金属温控器、常闭触点双金属温控器、热敏电阻安装在所述的一端封闭的空心铝合金管内，所述的一端封闭的空心铝合金管安放在集热管的上部，所述的一端封闭的空心铝合金管的管内用防水材料密封；第一耐高温导线的一端与所述的常开触点双金属温控器一端电极电连接，从而电源正极通过该第一耐高温导线与所述的常开触点双金属温控器一端电极电连接，常开触点双金属温控器另一端电极与常闭触点双金属温控器一端电极电连接，常闭触点双金属温控器另一端电极与第二耐高温导线一端相连接；热敏电阻两电极分别接第三耐高温导线和第四耐高温导线一端；上述第一、第二、第三、第四耐高温导线的另一端穿过设置在所述空心铝合金管开口一端的硅胶垫片中间的所述穿孔引出该空心铝合金管管外，并穿过设置在所述空心不锈钢管管口的硅胶垫片中间的所述穿孔、经过该空心不锈钢管以及四通组合后半成品中的第二通道出口引出热水器水箱外；所述第二耐高温导线的所述另一端与电磁阀一线圈电极相连接，电磁阀另一线圈电极接电源负极；所述第三、第四耐高温导线的所述另一端分别接由EM78P156ELM 0141S BG1A51集成电路组成的水温显示系统的信号接入端，该水温显示系统同时接入电源正极、电源负极；

所述空心不锈钢管接四通的第一通道，第一饮料吸管弯曲成U形状管道，并位于四通中，该第一饮料吸管通过第二通道出口和前述空心不锈钢管一端分别连通大气出口和热水器水箱内部，从而在该第一饮料吸管中形成封水层、并将该第二通道出口作为热水器水箱的排气溢流管口；第二饮料吸管穿过设置在所述空心不锈钢管管口的硅胶垫片中间的所述穿孔，与四通组合后半成品中的第三通道出口连接，从而接通四通的第一通道出口和第三通道出口以组成进水管道；第三通道出口与电磁阀出水口连接，电磁阀进水口接自来水管；通过预留管道连接第二通道出口和第四通道出口，以收集逸出封水层的水蒸气所冷凝成的蒸馏水；在该空心不锈钢管及四通的组合件内注入防水密封材料，从而使空心不锈钢管与四通组合后半成品内部空隙处通过该防水密封材料密封。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水器全自动控制仪，其特征是：所述的一端封闭的空心铝合金管替换成不锈钢或塑料材质。

3.根据权利要求1所述的太阳能热水器全自动控制仪，其特征是：第一饮料吸管和第二饮料吸管采用不锈钢管制成。

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