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Abstract

本发明公开了一种全方位采光太阳能热水器，包括蓄水容器、热水器支架、开口端与蓄水容器下部相连通的真空集热管、设在真空集热管下方的阳光反射板、与蓄水容器相连通的下水管以及安装在蓄水容器顶部的通气管，所述蓄水容器为球状，所述真空集热管为锥形结构，就本太阳能而言，便于提高本太阳能集热管的采光面积，而且真空集热管呈伞形分布，在太阳能热水器的各个方向均有真空集热管，随着光照方位的变化，实现太阳能热水器的全方位采光，提高采光效率，以最大限度的吸收太阳能；而且本太阳能热水器上增加了自动供水装置，实现太阳能热水器的自动上水，控制方便，且减少水资源的浪费。

Description

一种全方位采光太阳能热水器
技术领域
本发明属于太阳能热水器的技术领域，具体地说，本发明涉及一种全方位采光太阳能热水器。
背景技术
目前，普遍使用的太阳能热水器包括蓄水容器、热水器支架、真空集热管、阳光反射板、下水管和通气管等。太阳能热水器一般是东南方向安装，这样真空集热管的日照时间较长，因而太阳能的利用率会好些，由于地球是绕太阳转动的，太阳能热水器的真空集热管都不可能始终对准太阳，因而太阳能的利用率不会很高，这是目前太阳能热水器的主要缺陷。
其次，普遍使用的太阳能热水器靠人工上水，人们必须依靠溢流管的溢水来判别蓄水容器的水量，因此控制起来费时费力，而且当水量不足时，还会形成干烧，另一方面又由于冷水上水管和热水下水管共用一根管道，在放热水时，不能进冷水，同样在进冷水时也不能放热水，而且在供水压力不足时，蓄水容器内的热水会回到自来水管道里，造成热水损失、浪费。
除此以外，太阳能热水器的通气管直通大气，会导致热水器内的热量散出，有失保温效果；而且太阳能热水器的蓄水容器为整体式的，不易打开，有污垢或沙砾等也无法清除。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种全方位采光太阳能热水器，采光效率高，能最大限度的吸收太阳能。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种全方位采光太阳能热水器，包括蓄水容器、热水器支架、开口端与蓄水容器下部相连通的真空集热管、设在真空集热管下方并与蓄水容器连接的阳光反射板、与蓄水容器相连通的下水管以及安装在蓄水容器顶部的通气管，所述蓄水容器为球状，所述真空集热管为锥形，真空集热管并呈伞形分布，所述阳光反射板呈伞状结构。
所述太阳能热水器还包括设置在所述蓄水容器内部的自动供水装置，所述自动供水装置包括自动供水阀门、实心球、浮力球、铰接于自动供水阀门上的杠杆以及设在杠杆下方的定滑轮，所述杠杆一端通过连线与所述实心球连接，另一端通过绕过所述定滑轮的连线与所述浮力球连接，所述自动供水阀门的阀芯与杠杆连接，在所述蓄水容器上设有与自动供水阀门的进水口连通的上水管。
所述自动供水阀门设在所述蓄水容器的中上部，所述下水管设在所述蓄水容器的中下部。
在所述定滑轮的下方设有用于罩住定滑轮的防护罩，在防护罩上设有引导所述连接浮力球的连线的引导环。
所述通气管中的一段管径小于其余部的管径，在所述通气管的管内设有弹簧活塞式通气阀，所述通气阀包括活塞以及分别设在活塞两端的两个弹簧，所述活塞设在通气管的小管径处，在活塞的两端均连接有活塞杆，所述两弹簧分别套接在两活塞杆上。
所述蓄水容器由上半球和下半球构成，在所述上半球和下半球之间设有O型密封圈。
本发明采用上述技术方案，太阳能真空集热管为锥形结构，以便提高真空集热管的采光面积，而且真空集热管伞形分布在太阳能热水器球形蓄水容器的下部，真空集热管下方的阳光反射板为伞状结构，在太阳能热水器的各个方向均有真空集热管，随着光照方位的变化，实现太阳能热水器的全方位采光，提高采光效率，以最大限度的吸收太阳能；增设自动供水装置，实现太阳能热水器的自动上水，控制方便，省事省心，且减少水资源的浪费；在通气管内设有通气阀，通气阀能根据蓄水容器内压力的变化实时自动开启或关闭，开启时实现蓄水容器内部与外部大气的连通，关闭时阻隔蓄水容器内部与外部大气的连通，增强其保温效果；蓄水容器分为上下两部分，方便打开以清除内部污垢或沙砾等杂质。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的防护罩的结构示意图；
图3为本发明的通气阀的结构示意图；
上述图中的标记均为：1、真空集热管；2、阳光反射板；3、下水管；4、上水管；5、畜水容器的下半球；6、O型密封圈；7、畜水容器的上半球；8、自动供水阀门；9、实心球；10、定滑轮；11、浮力球；12、防护罩；13、通气管；14、杠杆；15、自动供水阀门阀芯；16、弹簧；17、活塞；18、引导环；19、活塞杆。
具体实施方式
如图1所示，一种全方位采光太阳能热水器，包括蓄水容器、热水器支架、开口端与蓄水容器相连通的真空集热管1、设在真空集热管下方并与蓄水容器连接的阳光反射板、与蓄水容器相连通的下水管3以及安装在蓄水容器顶部的通气管13，下水管3兼作太阳能热水器的上水管，下水管3设在蓄水容器的中下部，真空集热管1的形状为锥形，其小直径端与蓄水容器相连通，相对于传统圆柱形集热管，由于锥形比圆柱形的表面积大，即真空集热管1的采光面积大，可提高采光效率，由于锥形真空集热管1的内部体积大，对于相同容量的蓄水容器，可减少真空集热管1的布置数量，相反，根据需要也可布置较多的真空集热管1，而且真空集热管1呈伞形均匀分布在蓄水容器的下部，为了使太阳光能反射到真空集热管1上，相应的阳光反射板2为伞状结构，这样在太阳能热水器的各个方向均有真空集热管1，随着光照方位的变化，始终有真空集热管1对准太阳光，实现太阳能热水器的全方位采光，提高其采光效率，以最大限度的吸收太阳能。蓄水容器为球状，以便真空集热管1和阳光反射板的安装，此外，蓄水容器也可为圆柱形。
作为本发明的一种改进，如图1所示，太阳能热水器还包括设置在蓄水容器内部的自动供水装置，该自动供水装置包括自动供水阀门8、自动打开阀门的实心球9、利用浮力自动关闭阀门的浮力球11、铰接于自动供水阀门8上的杠杆14以及设在杠杆14下方的定滑轮10，定滑轮10安装在畜水容器的底部的固定轴和支架上，杠杆14铰接点为图1中的O点，位于自动供水阀门8本体的上部，杠杆14A端通过连线与实心球9连接，B端通过穿过连线与浮力球11连接，该端连线并绕过设在杠杆14下方的定滑轮10，所述自动供水阀门8的阀芯15与杠杆14相铰接连接，利用浮力和重力的相互作用，即杠杆14在实心球9和浮力球11的作用下绕O点转动并驱动阀芯15移动，开启或关闭自动供水阀门8的出水口，自动供水阀门8设在蓄水容器中上部，给实心球9的下降留有空间，以便自动加水时不造成负压，以及确保容器内的热水不会回到自来水管道里。自动供水阀门8本身是不会自动打开或自动关闭的，它要通过实心球9、浮力球11、定滑轮10、力臂AO、力臂BO(AO应小于BO)以及连线和固定在太阳能蓄水容器内底部的轴和支架的共同作用，才能实现进水阀门8自动打开或自动关闭。当蓄水容器内无水或水位降到需要加水的位置时，浮力球11没有浮力或浮力不起作用、同时实心球9也没有浮力或浮力不起作用时，自动供水阀门8将自动打开进水。当蓄水容器内水位上升到设定的需要的高度时，浮力球11的浮力开始起作用，自动供水阀门8将自动关闭。当蓄水容器内水位下降到实心球9失去浮力或浮力不起作用时(当然这时浮力球11的浮力也不起作用)，自动供水阀门8才会自动打开进水。换句话说，当实心球9还存在浮力或浮力还起作用的前提下，其力还不足以打开自动供水阀门8。因此实心球9体积的大小以及实心球9与力臂AO之间连线的长短是决定太阳能蓄水容器何时加水的关键。在蓄水容器上并设有与自动供水阀门8的进水口连通的上水管4，该上水管4的另一端与自来水管相连接。
在太阳能热水器上增设自动供水装置，实现太阳能热水器的自动上水，不需人工控制，控制方便，且减少水资源的浪费，安全可靠，结构简单；而且另增加一上水管4，消除因冷水上水管4和热水下水管3共用一根管道所产生的缺陷。
作为本发明的进一步改进，如图1和图2所示，在设在蓄水容器底部的定滑轮10的下方设有用于罩住定滑轮10的半圆形防护罩12，而且在防护罩12上设有用于引导连接浮力球11的连线的两个引导环18，分别设置在防护罩12的两侧，连线依次通过两引导环18，设置防护罩12及引导环18，使与浮力球11相连接的连线能绕着定滑轮10自如转动，防止脱出，确保自动供水装置的正常工作。
作为本发明的更进一步改进，如图1和图3所示，所述通气管13中的一段管径小于其余部的管径，在通气管13的管内设有弹簧活塞式通气阀，该通气阀能根据蓄水容器内压力的变化实时开启或关闭，使得蓄水容器既能排气或排水，也能吸气，开启时实现蓄水容器内部与外部大气的连通，以便上水或排水时能有效地卸压，关闭时能阻隔蓄水容器内部与外部大气的连通，增强其保温效果，由于采用了自动供水装置，热水器在上水时不会导致水的溢出，造成浪费，当蓄水容器内的水温不断升高时，水会从通气管13中溢出(一般不会出现溢水，只会排气，因自动上水一般不会上满)，该通气阀包括活塞17以及分别设在活塞17两端的两个弹簧16，活塞17为锥形，两个弹簧16均一端与通气管13固定连接，另一端与活塞17连接，活塞17设在通气管13的小管径处，活塞17上下运动，通过管径的变化，实现蓄水容器内部与外部大气的连通，在活塞17的两端均连接有活塞杆19，所述两弹簧16分别套接在两活塞杆19上。所述蓄水容器为球状，沿其中心平面分为两部分，为上半球7和下半球5，以方便打开，清除其内部污垢或沙砾等杂质；蓄水容器的上半球7和下半球5之间密封，密封采用O型密封圈6或者橡胶垫片等。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种全方位采光太阳能热水器，包括蓄水容器、热水器支架、开口端与蓄水容器下部相连通的真空集热管(1)、设在真空集热管(1)下方并与蓄水容器连接的阳光反射板(2)、与蓄水容器相连通的下水管(3)以及安装在蓄水容器顶部的通气管(13)，其特征在于：所述蓄水容器为球状，所述真空集热管(1)为锥形，真空集热管(1)并呈伞形分布，所述阳光反射板(2)呈伞状结构；
所述太阳能热水器还包括设置在所述蓄水容器内部的自动供水装置，所述自动供水装置包括自动供水阀门(8)、实心球(9)、浮力球(11)、铰接于自动供水阀门(8)上的杠杆(14)以及设在杠杆(14)下方的定滑轮(10)，所述杠杆(14)一端通过连线与所述实心球(9)连接，另一端通过绕过所述定滑轮(10)的连线与所述浮力球(11)连接，所述自动供水阀门(8)的阀芯(15)与杠杆(14)连接，在所述蓄水容器上设有与自动供水阀门(8)的进水口连通的上水管(4)。
2.根据权利要求1所述的全方位采光太阳能热水器，其特征在于：所述自动供水阀门(8)设在所述蓄水容器的中上部，所述下水管(3)设在所述蓄水容器的中下部。
3.根据权利要求2所述的全方位采光太阳能热水器，其特征在于：在所述定滑轮(10)的下方设有用于罩住定滑轮(10)的防护罩(12)，在防护罩(12)上设有引导所述连接浮力球(11)的连线的引导环(18)。
4.根据权利要求3所述的全方位采光太阳能热水器，其特征在于：所述通气管(13)中的一段管径小于其余部的管径，在所述通气管(13)的管内设有弹簧活塞式通气阀，所述通气阀包括活塞(17)以及分别设在活塞(17)两端的两个弹簧(16)，所述活塞(17)设在通气管(13)的小管径处，在活塞(17)的两端均连接有活塞杆(19)，所述两弹簧(16)分别套接在两活塞杆(19)上。
5.根据权利要求4所述的全方位采光太阳能热水器，其特征在于：所述蓄水容器由上半球(7)和下半球(5)构成，在所述上半球(7)和下半球(5)之间设有O型密封圈(6)。
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