CN101545687A - 含伸缩腔的太阳能热水器水箱 - Google Patents

Abstract

一种含伸缩腔的太阳能热水器水箱，它包括一只储水箱，储水箱内设置有储水箱内腔和伸缩腔，伸缩腔和储水箱内腔通过控制阀相连，伸缩腔和装有进水阀门的进水管相连，储水箱内腔和装有出水阀门的出水管相连，储水箱上有安全阀，储水箱的下方连接着真空采热管，其特征是：用水时在进水压力作用下伸缩腔变大，用水结束后伸缩腔内的水在小于进水压力的伸缩腔复原力作用下通过回水管逐渐流向储水箱内腔，伸缩腔变小。这样的水箱安装在低位时出水压力仍接近自来水压，缩短了热水输送路程，并在使用后只要关闭阀门后就能自动完成进水过程，不会发生因忘关阀门而产生溢水等情况，因此采用此种方法可节约用水。

Description

含伸缩腔的太阳能热水器水箱

技术领域

一种太阳能热水器水箱，尤其是含伸缩腔的太阳能热水器水箱。

背景技术

目前的太阳能热水器水箱普遍安装在屋顶上，目的是用水点和热水器水箱需要有一个大的落差，使用水时有一定的出水压力，但是目前的热水器水箱对于住在顶楼的用户，这个压力还不能完全达到使用要求，在冷热水调节时往往因压力差太大而难以调到合适的温度，对于住在底层的用户虽然出水有一定的压力，但每次用水都要放掉很多管中的冷水，热水才能出来，既浪费水也浪费时间。另外，太阳能热水器都要在日照前进行进水，当水溢出时又要关阀，这样也会浪费水源并带来使用麻烦。目前有一些专利文献中也有一些承压式的太阳能热水器，如CN01276394.2《动态承压式真空管太阳能热水器》，但是利用双水箱通过管道冷水和热水直接接触，造成冷热水混合，将使热量损耗，管道也比较复杂；又如CN02267723.2《全自动全承压太阳能热水器水箱》，它是在水箱内设置盘管，用传导热对盘管中的自来水进行加热，这样热效率较低，等等，因此，如能推出一款出水压力较大、适宜安装在离用水点较近且热能损耗较小的太阳能热水器水箱，是人们所期盼的。

发明内容

本发明的目的是：推出一种可以放在低位的且出水压力较大的太阳能热水器水箱。

本发明的目的是这样实现的：它包括一只储水箱，储水箱内设置有储水箱内腔和伸缩腔，伸缩腔和储水箱内腔通过控制阀相连，伸缩腔和装有进水阀门的进水管相连，储水箱内腔和装有出水阀门的出水管相连，储水箱上有安全阀，储水箱的下方连接着真空采热管，其特征是：用水时在进水压力作用下伸缩腔变大，用水结束后伸缩腔内的水在小于进水压力的伸缩腔复原力作用下通过回水管逐渐流向储水箱内腔，伸缩腔变小。

这样，当需要用水时，关闭控制阀，开启进水阀，然后开启出水阀，这时压力较大的自来水从进水管注入到伸缩腔中，伸缩腔即开始伸展，这伸展力压迫储水箱内腔中的水，使出水阀门的出水压力增加，这个压力接近于自来水压力，因此人们在用冷热水调节龙头将水温调节时，由于冷热水的水压基本相同，调节起来就比较方便。当用水完毕后，关闭出水阀和进水阀，控制阀打开，这时伸缩腔在复原力的作用下回复原状，回复时伸缩腔内的水通过回水管慢慢地流进储水箱内腔，最终伸缩腔内的压力和储水箱内腔的压力达到平衡，完成回水过程，用水的人也不需要再象使用普通太阳能热水器那样关注储水箱进水是不是满了的问题，水也不会因满溢而浪费。并且由于这种太阳能热水器水箱放置的位置高低对出水压力关系不大，而出水压力基本上决定于自来水的压力，因此这种太阳能热水器即使是装在窗外墙上、阳台上或者地面上，水压依然很高，从而达到发明目的。和装在屋顶上的热水器相比还减短了出水管，用水前放掉的冷水量也相应减少。

附图说明

图1是伸缩腔复原力由弹性材料实现的太阳能水箱。

图2是进水阀和控制阀的联动结构原理图。

图3是伸缩腔复原力由浮力来实现的太阳能水箱。

图4是伸缩腔复原力由弹簧力来实现的太阳能水箱。

具体实施方式

图1是伸缩腔复原力由弹性材料实现的太阳能水箱。图中1是出水阀，2是安全阀，3是储水箱内腔，4是伸缩腔，5是注水孔，6是弹性囊体，7是注水管，8是进水阀，9是进水管，10是回水管，11是控制阀，12是储水箱，13是真空采热管，14是出水孔，15是出水管。图中的储水箱12中插有一根注水管7，注水管7的箱内段外周密封包裹着弹性体6，弹性体囊6内的注水管7上开有注水孔5，注水管7的箱外端向上经进水阀8和进水管9接通，注水管7的箱外端向下经控制阀11接通回水管10的一端，回水管10的另一端接进储水箱12的右下部，储水箱12的左下部接有一根出水管15，出水管15的箱内部分的下面开有出水孔14，出水孔14设置在下面的目的是防止弹性囊体6伸展时将其堵塞，出水管15可伸展至远处，出水管15上装有出水阀1，储水箱的左上部装有一安全阀2，可以选用现有的弹簧式安全阀，也可以选用合适重量的罩盖。图中储水箱下的真空采热管13和普通太阳能热水器真空采热管相同，这里采用简略画法。本实施例的工作原理是：储水箱内用水前已充盈着热水，出水阀1、进水阀8这时处于关闭状态，控制阀11处于开启状态，伸缩腔4和储水箱内腔3处于联通状态。当需要用水时，先关闭控制阀11，再开启进水阀8，最后开启出水阀1，这时有压力的自来水克服弹性囊体的弹性力从进水管9中经进水阀8和注水管7被注入到伸缩腔4中，伸缩腔4开始膨胀，这膨胀力压迫储水箱内腔4中的热水，使出水阀门1的出水压力增加。当用水完毕后，关闭出水阀1和进水阀8，打开控制阀11，这时伸缩腔4中充足着水，弹性囊体在自身弹性力的作用下开始复原，该复原力慢慢地将伸缩腔4内的水挤进储水箱内腔3中，最终伸缩腔内的压力和储水箱内腔的压力达到平衡，完成回水过程。随后通过真空采热管13又对储水箱内腔的水进行加热，加热时储水箱内的水的膨胀量通过安全阀2释放，这样下一次又可得到热水使用，使用时只需重复第一次动作即可。虽然用水时间一般很短，注入伸缩腔4中的自来水和储水箱内腔3中的热水仍有接触面热传导，因此弹性囊体6应采用具有一定隔热性的材料。为了使储水箱内腔的水温减少流失，弹性囊体6内也可以复一个如下面图3所示的体积较大的保温性又好的膜囊体23。图中的太阳能热水器水箱，由于控制阀11处在水箱边，因此，在开关此阀时需要离水箱很近，如果水箱放置在离人居房室很近时，如放置在窗台下，则人手在室内就能开关阀门，但如放置在屋顶时就必须使用一种使图中进水阀和控制阀联动的机构，这种机构可以选择现有的联动阀门，如用受水压控制启闭的四通旋塞阀来实现，也可以采用图2中的联动结构原理来实现。，

图2是进水阀和控制阀的联动结构原理图。图中7是注水管，16是门挡框，17是门靠框，18是控制门，19是阀间管，8是进水阀，9是进水管，20是控制阀三通，21是拉簧，22是控制门铰链，10是回水管，12是储水箱。以上的控制阀三通20和其内部的16、17、18、21、22组成为联动式控制阀，为表达清楚其内部构造，图中联动式控制阀剖开画出，控制门铰链22固定在控制阀三通20内底部，控制阀三通20的左、上、右三个通口分别接回水管10、注水管7和阀间管19的一端，阀间管19的另一端接进水阀8。其动作原理是：在不用水情况下，联动式控制阀的控制门18在拉簧21的作用下压在门靠框17上，使阀间管19与注水管7、回水管10均不通，而注水管7和回水管10联通，完成图1中所述的回水过程。当需要用水时，打开进水阀8和图1中的出水阀1，控制门18在阀间管19内水压作用下被推开顶至门档框16上，此时注水管7和回水管10不通，而阀间管19和注水管7联通，即是图1中所述的伸缩腔4开始膨胀过程，从而达到了进水阀和控制阀联动的目的。

图3是伸缩腔复原力由浮力来实现的太阳能水箱。图中1是出水阀，2是安全阀，23是膜囊体，24是绉折伸缩腔，25是浮体，26是方形储水箱内腔，27是绉折伸缩腔注水管，8是进水阀，9是进水管，10是回水管，11是控制阀，28是方形储水箱，13是真空采热管，15是出水管。图中的1、8、9、10、11、13、14、15和图1中的结构相同，这里不再赘述。图中的浮体25处于方形储水箱28中，浮体25的长和宽尺寸小于方形储水箱内腔26的长和宽尺寸，以保证浮体25可以在方形储水箱内腔26内自由上下移动，浮体25上方是用软壁薄膜制成的一个和方形储水箱内腔26体积相当的膜囊体23，膜囊体23的下表面粘合在浮体25的上表面上。安全阀处在方形储水箱28左侧。用水时关闭控制阀11，打开出水阀1和进水阀8，自来水经绉折伸缩腔注水管27注入到绉折伸缩腔24中，在自来水注水压力作用下，浮体25被挤向下，从而压迫方形储水箱内腔26中的热水，使出水阀门1的出水压力增加；用水结束后关闭出水阀1和进水阀8，在浮体25的浮力复原力)和水的自重作用下，绉折伸缩腔24内的水通过控制阀11渐渐流入到方形储水箱内腔26中，完成回水过程。由于浮体可以做得较厚，因此这种结构能较好的防止热水的热量流失。

图4是伸缩腔复原力由弹簧力来实现的太阳能水箱。图中15是出水管，29是簧力式储水箱内腔，2是安全阀，30是杠杆架，31是作为回水管的回水孔，32是杠杆门，33是簧力式伸缩腔，34是杠杆轴，35是调节弹簧，36是簧力式伸缩腔注水管，37是滑片轴，38是橡胶轮，39是滑片，40是穿橡胶轮的轴，41是压簧，42是簧力式储水箱，43是压簧穴。图中的杠杆架30、杠杆门32、杠杆轴34、调节弹簧35、橡胶轮38、穿橡胶轮的轴40组成内置式控制阀。杠杆架30和滑片39固连。杠杆架30用杠杆轴34作为杠杆的活动支点，该杠杆由杠杆门31以及和杠杆门固连的调节弹簧35、固接在调节弹簧下的穿橡胶轮的轴40以及可在轴40上滚动的橡胶轮38组成，橡胶轮在调节弹簧35簧力作用下轻压在滑片轴37上，滑片轴二端固定在簧力式储水箱42的二端面中间，滑片39套在滑片轴37上并可在滑片轴上滑动，滑片39上还有一个回水孔31，回水孔31位置正好能被杠杆门32关合，滑片轴37左边的滑片轴上套着压簧41，压簧一端顶着滑片39，压簧另一端伸展至压簧穴43中。安全阀2、出水管15和图1中相同，簧力式伸缩腔注水管36处在水箱右边壁上。当用水时，自来水从簧力式伸缩腔注水管36中注入到滑片39右边的簧力式伸缩腔33中，同时推动滑片向左，橡胶轮38在滑片轴37上滚动时将杠杆门32关闭，使左边的水基本不流入到左边有热水的簧力式储水箱内腔29中去，该滑片的左移使得出水管中的水压得到加强。当用水完毕后簧力式伸缩腔注水管36停止进水，由于滑片和滑片轴间并不是紧配，有隙相通，因此滑片二端的压力渐趋于平衡，这时在压簧41的复原力作用下滑片开始被推向右边，此时橡胶轮38反向滚动，杠杆门32打开，回水孔31导通，簧力式伸缩腔33中的冷水即通过回水孔31进入到簧力式储水箱中，完成回水过程。滑片39有钢性，且上面复有保温材料。如要减小滑片39边缘的渗水，也可以在滑片边缘增设如图3中23所示的带绉折的膜囊体。

Claims (1)

1.一种含伸缩腔的太阳能热水器水箱，它包括一只储水箱，储水箱内设置有储水箱内腔和伸缩腔，伸缩腔和储水箱内腔通过控制阀相连，伸缩腔和装有进水阀门的进水管相连，储水箱内腔和装有出水阀门的出水管相连，储水箱上有安全阀，储水箱的下方连接着真空采热管，其特征是：用水时在进水压力作用下伸缩腔变大，用水结束后伸缩腔内的水在小于进水压力的伸缩腔复原力作用下通过回水管逐渐流向储水箱内腔，伸缩腔变小。

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