CN101858656A - 太阳能热水器内置简易排空阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机电产品，即一种太阳能热水器内置简易排空阀，这种排空阀接在上下水管(1)进入太阳能热水器水箱(16)内的一端，其特点是：所说的排空阀有一段可在驱动部件的带动下进行弯折的软管(4)。其驱动部件可以采用电力带动的杆件、柔索或电磁铁等，也可采用手动装置。工作时，可通过运动部件带动软管下上弯折，当软管端口超过水面时即可进行排空，低于水面时，即可上水或下水。其有益效果是：由于用软管和运动部件代替了精密的阀门，简化了结构，降低了造价，消除了故障因素，且具有良好的功能，彻底解决了排空阀和水管结冰的问题。用户用水时可直接得到水箱排出的热水，避免了先排冷水的现象，取得了意想不到的效果，从而为太阳能热水器的普及应用提供了条件。

Description

太阳能热水器内置简易排空阀

技术领域

本发明涉及一种机电产品，即一种太阳能热水器内置简易排空阀。

背景技术

太阳能热水器主要有设在户外的水箱、集热管、以及连接室内自来水管的上下水管等部件构成。上下水管既可向水箱供水，又可把水箱内的热水放出供人们使用。在我国北方的寒冷季节，太阳能热水器的上下水管容易出现冰冻。为了解决这个问题，人们采取了多种方法，其中常用的方法是安装排空阀。排空阀的工作原理是在上水或下水之后，把上下水管里的水放空，从而避免管内结冰。现有的排空阀分外置式和内置式两种，外置式是装在水箱的外面，内置式装在水箱的里面。外置式接在上下水管进入水箱的弯折处上边，安装和维护都很方便，可是阀体容易结冰。内置式接在上下水管的内端，阀体不能结冰，但安装维护都比较复杂。无论内置还是外置，排空阀都必须能够完成两个动作：即在上水或下水时关闭阀门的进气口，开通水箱和上下水管之间的通道；排空时打开进气口，关闭水箱和上下水管的通道。外置的排空阀的进气口在水箱上方，内置的排空阀的进气口在水箱内的水面以上，靠水箱的进气孔与大气接通。目前的排空阀都是由电机带动的球阀、蝶阀、柱塞阀等，结构比较复杂，成本和故障率都很高。以最简单的柱塞阀为例，阀体是一个弯折的套管，其上折段端口高于水箱内的水位线为进气孔，平置段设有上下水孔，平置管内有一个管状柱塞，上下水时柱塞堵住进气口，打开上下水口，排空时柱塞堵塞上下水孔，让开进气口。显然，这种阀门是靠精度很高偶合件工作，加之长期在水中工作，水温不断变化，对部件的材质要求也很高，造价当然很高。特别是排空阀闲置时间较长，一年内大部分时间不用排空，阀门不工作，极易结垢，到冬季用时往往难以启动，维护难度很大。此外，现有电机的动力输出端与工作杆件多为同心对接或齿轮传动，精度要求太高，安装困难，也容易出现故障。上述弊端，严重限制了内置排空阀的普及和推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种不会结冰，而且结构简单，性能可靠，部件精度要求低，便于制造，成本低廉，不易发生故障的太阳能热水器内置简易排空阀。

上述目的是由以下技术方案实现的：研制一种太阳能热水器内置简易排空阀，这种排空阀接在上下水管进入太阳能热水器水箱内的一端，其特点是：所说的排空阀有一段可在驱动部件的带动下进行弯折的软管。工作时，当软管向上弯折上口超过水面时，可进行排空或上水。当软管下摆上端口处在水面以下时，可下水或上水。

所说的驱动部件是在软管内设有摆杆，摆杆下端铰链在上下水管进入水箱的一端，在摆杆上铰链有推杆，推杆另一端设有电机和传动装置。

所说的上下水管接在三通接头的一端，三通接头的另一端接内接管并进入水箱，内接管的另一端接软管，软管内的摆杆下端与内接管端相铰链，推杆与摆杆之间由一小段连扳相铰链；三通接头的另一头接有密闭的操纵盒，操纵盒内设有丝杠，丝杠在电机的带动下转动，丝杠上面配装有滑块，推杆的一端进入操纵盒且设有凹槽，滑块上设有拨爪，拨爪伸入凹槽里。

所说的可在驱动部件的带动下进行弯折的软管接在上下水管进入水箱的一端，其驱动部件是接在软管上面的软索，软索上端伸到水箱外上方，缠绕在电机带动的转轴上。开动电机带动软索上提软管，软管端口突出水位线。放开电机，软管靠自重下摆，端口进入水位线以下。

所说的软管的外端设有配重块。

所说的软索是通过水箱的进气孔伸出水箱的。

所说的可在驱动部件的带动下进行弯折的软管接在上下水管进入水箱的一端，其驱动部件是接在软管上面的软索，软索另一端缠绕在水箱内水位线上方的绕线轴上，绕线轴由水箱外上方的电机带动。开动电机通过绕线轴带动软索上提，即可使软管上摆，端口突出水位线。放开电机，软管靠自重下摆，端口进入水位线以下。

所说的可在驱动部件的带动下进行弯折的软管接在上下水管进入水箱的一端，其驱动部件是装在软管折弯段的电磁铁，软管上设有可与电磁铁吸合的吸合块，电磁铁的电源设在室内。当电磁铁通电生磁后，立即吸合软管吸合块，使软管向上弯折，端口高于水位线。断开电源，电磁铁和吸合块分开，软管靠重力下落，端口进入水内。

所说的可在驱动部件的带动下进行弯折的软管接在上下水管进入水箱的一端，软管上面接有软索，软索另一端缠绕在水箱内水位线上方的绕线轴上，绕线轴由水箱外上方的轴杆带动，轴杆上缠绕有拉线，拉线的另一端缠绕在室内的手轮上。人摇动手轮，即可通过拉线带动轴杆转动，轴杆带动绕线轴转动，绕线轴通过软索带动软管摆动。

本发明的有益效果是：由于用软管和杆件代替了精密的阀门，简化了结构，降低了造价，消除了故障因素，且具有良好的功能，彻底解决了排空阀和水管结冰的问题。用户用水时可直接得到水箱排出的热水，避免了先排冷水的现象，取得了意想不到的效果，从而为北方冬季太阳能热水器的防冻和使用提供了条件。

附图说明

图1是第一种实施例的主视图；

图2是第一种实施例的一种工作状态图；

图3是第一种实施例的另一种工作状态图；

图4是第二种实施例的一种工作状态图；

图5是第二种实施例的另一种工作状态图；

图6是第三种实施例的一种工作状态图；

图7是第三种实施例的另一种工作状态图；

图8是第四种实施例的一种工作状态图；

图9是第五种实施例的一种工作状态图；

图10是第五种实施例的另一种工作状态图；

图11是第六种实施例的一种工作状态图。

图中可见：上下水管1，三通接头2，内接管3，软管4，摆杆5，连扳6，推杆7，密封座8，操纵盒9，丝杠10，滑块11，拨爪12，电机13，凹槽14，仪表15，水箱16，保温层17，进气孔18，水龙头19，自来水阀门20，柔索21，配重块22，绕线轴23，电磁铁24，吸合块25，轴杆26，拉线27，手轮28。

具体实施方式

本发明总的构思是：在太阳能水箱的上下水管进入水箱的一端接有可在驱动部件带动下摆动的软管，制成内置式排空阀。当软管上摆上端超过水面时，相当于原来的阀门打开进气口，阻断与水箱的通道，即可进行排空；当软管上端下摆低于水面时，相当于原来的阀门关闭进气口，接通水箱的管路，即可进行上水或下水。这里的软管可以是硅胶或金属波纹管等多种材料，可以是一根，也可以只有一段，方式很多。软管驱动部件的形式也很多，只要能够带动软管进行摆动的部件都包括在内。为了便于理解，下面结合附图选择介绍六种实施例：

第一种实施例：如图1所示，这种内置简易排空阀的上下水管1上面接有一个三通接头2，三通接头2的一个端口接一段内接管3，内接管3的另一头接一个软管4。软管4可以采用硅胶管或其他科弯折的管材制成，软管4里面有一个摆杆5，摆杆5的下端通过转轴铰链在内接管3的外端。在摆杆5的下部铰链两片相对的连扳6，连扳6的下端铰链一支平置的推杆7。在三通接头2的另一端口接一个操纵盒9，操纵盒9里面幢有丝杠10，丝杠10上面配有一个滑块11，滑块11下面有一个拨爪12，拨爪12的下端插入推杆7尾端的凹槽14里。丝杠10在微型双向电机13通过减速机构带动下正转或反转，丝杠10上的滑块11随之前后平移，滑块11下面的拨爪12即可拨动推杆7向前或向后平动，通过摆杆5带动软管4摆动。操纵盒9接出仪表15，仪表15可反映水箱16的水位、水温等数据，且可操纵上水、下水、排空等动作。

结合图2可见这种简易排空阀的工作状态：三通管2或者是内接管3的前段连同软管4插入太阳能热水器的水箱16，开动电机13带动推杆7后移，拉动摆杆5上摆，软管4随之上摆，软管4的上口超过水箱16内的最高水位时，从水箱16的进气孔18进入的空气即可进入软管4，而水箱16内的水则不能进入软管4，此时即可打开室内的上下水管1的龙头19，上下水管1内的水即可流出，管内无水，当然也就不会结冰了。

结合图3可见：当需要使用热水的时候，开动电机13反转，丝杠10上的滑块11前进，带动推杆7前移，推动摆杆5下摆，软管4随之下摆，当软管4的端口进入水内，打开水龙头19，水箱16内的热水直接流出，达到了即开即热的目的。当然，用后应同时启动排空过程，将上下水管1内的热水都排出来使用。

当需要上水时，软管4既可以处于图2的高位，也可以处于图3的低位，只要打开自来水阀门20，都可通过上下水管1向水箱16注水。

应当说明的是：上下水管1的室外部分，因天气寒冷，在排空时管壁上也可能挂留一点余水，而且很快就会结冰，这样反复多次，水管也会堵塞。本实施例的内接管3采用铜管，导热性好，可以把水箱16内的少许热量传递到上下水管1内，解决积累结冰的问题。

第二种实施例：图4、5表示了这种内置简易排空阀的另一种装配方式。即排空阀是从太阳能热水器水箱16的下面向上进入水箱16的，其工作原理和效果与第一种实施例一样。此例说明这种简易排空阀的安装方式可以有许多种，都应属于等同的技术方案。

第三种实施例：如图6、7所示，上下水管1从水箱一侧沿水平方向进入水箱，端部接有一个软管4，软管4的上面拉有一条柔索21，柔索21上端从水箱16的进气孔18伸出，缠绕在电机13带动的转轴上。电机13装在水箱16的上面。当需要排空时，如图6所示，开动电机13，拉动柔索21，软管4向上摆动，端口突出水面，空气即可进入，打开室内水龙头19，即可放空水管里面的水。

当需要上水或下水时，放开电机13，软管4靠自重下摆到水面以下。为了保证软管4的下摆，软管外段应采用有一定重量材料。如果材料较轻，可按图中所介绍的那样，在软管4端部装一块配重块22。

第四种实施例：如图8所示，在水箱16里面水位线的上方，装有一支可转动的缠绕轴23，缠绕轴23向上和水箱16上面的电机13所带动的转轴有传动带相联系，向下通过柔索21和软管相拉。当需要排空时，开动电机13，带动缠绕轴23转动，拉动柔索21，带动软管4上摆，使软管端口突出水面。当需要上水或下水时，放开电机13，软管4靠自重下摆到水面以下。这种结构的好处是：柔索21不必伸出水箱16，可避免柔索21结冰而失灵。

第五种实施例：如图9、10所示，上下水管1从水箱一侧沿水平方向进入水箱，端部接有一个软管4。在软管4的弯折段装有电磁铁24和吸合块25。吸合块25可以用铁磁材料制成。电磁铁24的电源线进入室内，由人操纵开关。平时，可按图9的方式，断开电源，电磁铁无磁，吸合块25和电磁铁24分离，软管4靠自重平置在水位线以下，即可进行上水或下水。当需要排空时，按图10所示，接通电源，电磁铁24生磁，立即与吸合块25吸合，带动软管4向上弯折，端口突出水面，即可放水排空。

第六种实施例：如图11所示，在水箱16里面水位线的上方，装有一支可转动的缠绕轴23，缠绕轴23向下通过柔索21和软管相拉，向上和水箱16上面的轴杆26由传动带相联系。轴杆上还插入有拉线27，拉线27向下进入室内，缠绕在手轮28上。当需要排空时，由人转动手轮28，通过拉线27带动轴杆26转动，再通过轴杆26带动缠绕轴23转动，拉动柔索21，带动软管4上摆，使软管4端口突出水面。当需要上水或下水时，放开手轮28，软管4靠自重下摆到水面以下。这种结构的好处是：可省略电机13，降低造价和工作成本。但只能用于水箱16与室内距离较近，且便于装配拉线27的场所，应用范围比较有限。

Claims (10)

1.一种太阳能热水器内置简易排空阀，这种排空阀接在上下水管(1)进入太阳能热水器水箱(16)内的一端，其特征在于：所说的排空阀有一段可在驱动部件带动下进行弯折的软管(4)。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水器内置简易排空阀，其特征在于：所说的驱动部件是在软管内设有摆杆(5)，摆杆(5)下端铰链在上下水管(1)进入水箱(16)的一端，在摆杆(5)上铰链有推杆(7)，推杆(7)另一端设有电机(13)和传动装置。

3.根据权利要求2所述的太阳能热水器内置简易排空阀，其特征在于：所说的上下水管(1)接在三通接头(2)的一端，三通接头(2)的另一端接内接管(3)，内接管(3)进入水箱(16)的一端接软管(4)，软管(4)内的摆杆(5)下端与内接管(3)端相铰链，推杆(7)与摆杆(5)之间由一小段连扳(6)相铰链；三通接头(2)的另一头接有密闭的操纵盒(9)，操纵盒(9)内设有丝杠(10)，丝杠(10)在电机(13)的带动下转动，丝杠(10)上面配装有滑块(11)，推杆(7)的一端进入操纵盒(9)且设有凹槽(14)，滑块(11)上设有拨爪(12)，拨爪(12)伸入凹槽(14)里。

4.根据权利要求3所述的太阳能热水器内置简易排空阀，其特征在于：所说的推杆(7)进入操纵盒(9)的入口外面设有密封座(8)和密封环。

5.根据权利要求1所述的太阳能热水器内置简易排空阀，其特征在于：所说的可在驱动部件带动下进行弯折的软管(4)接在上下水管(1)进入水箱(16)的一端，其驱动部件是接在软管(4)上面的软索(21)，软索(21)上端伸到水箱(16)外上方，缠绕在电机(13)带动的转轴上。

6.根据权利要求5所述的太阳能热水器内置简易排空阀，其特征在于：所说的软管(4)的外端设有配重块(22)。

7.根据权利要求5所述的太阳能热水器内置简易排空阀，其特征在于：所说的接在软管(4)上的软索(21)是通过水箱(16)的进气孔(18)伸出水箱(16)的。

8.根据权利要求1所述的太阳能热水器内置简易排空阀，其特征在于：所说的可在驱动部件带动下进行弯折的软管接在上下水管(1)进入水箱(16)的一端，其驱动部件是接在软管(4)上面的软索(21)，软索(21)另一端缠绕在水箱(16)内水位线上方的绕线轴(23)上，绕线轴(23)由水箱(16)外上方的电机(13)带动。

9.根据权利要求1所述的太阳能热水器内置简易排空阀，其特征在于：所说的可在驱动部件带动下进行弯折的软管(4)接在上下水管(1)进入水箱(16)的一端，其驱动部件是装在软管(4)折弯段附近的电磁铁(24)，软管(4)上设有可与电磁铁(24)吸合的吸合块(25)，电磁铁(24)的电源设在室内。

10.根据权利要求1所述的太阳能热水器内置简易排空阀，其特征在于：所说的可在驱动部件带动下进行弯折的软管(4)接在上下水管(1)进入水箱(16)的一端，软管(4)上面接有软索(21)，软索(21)另一端缠绕在水箱(16)内水位线上方的绕线轴(23)上，绕线轴(23)由水箱(16)外上方的轴杆(26)带动，轴杆(26)上缠绕有拉线(27)，拉线(27)的另一端缠绕在室内的手轮(28)上。

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