CN103375409B - 太阳能热水器防冻节水泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种太阳能热水器防冻节水泵，包括离心泵、上行出水管和下行出水管，离心泵包括内腔体，离心泵上具有进水口和出水口，出水口与上行出水管的底部连通，上行出水管的上部与下行出水管连通，还具有允许气体流入的进气结构，离心泵的内腔体内设有由电机、转子和转动轴驱动的叶轮，转动轴的延伸方向与重力方向大致相同，电机位于叶轮下方。叶轮转动平面与水箱平行，减小了离心泵的体积，使离心泵整体能插入太阳能的水箱或水箱保温层中；还能提供热水增压，用户使用更加舒适；结构简单，离心泵、上行出水管和下行出水管可以一体注塑，杜绝了泄漏现象，长期可靠；需要组装的零件很少，减少了生产工序，适应大批量生产，降低了生产成本。

Description

太阳能热水器防冻节水泵

技术领域

本发明涉及太阳能热水器的节水技术领域，特别涉及一种太阳能热水器防冻节水泵。

背景技术

现有的太阳能热水器的热水供应依靠水自身重力作用流出，排空则采用管道排空阀进行。这种结构存在以下不足：水压不足，用户使用水流不大、不舒适；管道排空阀的密封结构中存在动密封，容易产生泄漏，不可靠；管道排空阀的结构复杂。

中国专利CN102943771A《太阳能热水器热水增压排空泵》公开了一种用于太阳能热水器的热水增压排空泵，在水泵停止工作后，下行出水管内剩余的水可以依靠水自身重力流出，从而实现管路排空剩余热水目的，并实现下次用水一开就出热水，即可以起到节水的作用。该增压排空泵的叶轮转动中心轴与水箱平行，并且电机和叶轮互相水平安装，导致泵体下部的安装塞和电机整体尺寸较大，因此，安装塞不能或者大部分不能插入到太阳能的保温层中，只能暴露在空气中。如果在天气比较寒冷的情况下，安装塞会出现冰冻现象，导致叶轮无法转动，从而太阳能热水器无法出水，反而给用户造成很大的不便。

针对上述问题，有人尝试做过改进，但是效果均不理想，例如通过将电机设置到别处来减小泵体下部组件的体积：将电机设置在水管上部，然后通过转轴驱动泵体下部的安装塞内的叶轮，这种结构的排空泵与太阳能热水器安装后，电机处于水箱内。由于安装塞旁边没有电机，尺寸较小，从而可以与泵体一同插入到太阳能的保温层中，达到防冻的目的。但是，一方面这种结构的电机处于水箱内，因此对电机的密封要求非常高，不光是生产工艺复杂，而且成本也增加不少；另一方面，转轴跨度较长，对于电机驱动叶轮的功率会相对增大，并且驱动效果也会受到很大的削弱。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中，太阳能热水器热水排空泵的安装塞暴露在空气中，在天气寒冷的情况下易发生冰冻现象，导致太阳能热水器无法出水的不足，本发明提供一种太阳能热水器防冻节水泵。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能热水器防冻节水泵，包括离心泵、上行出水管和下行出水管，所述离心泵包括内腔体，所述离心泵上具有进水口和出水口，所述出水口与上行出水管的底部连通，所述上行出水管的上部与下行出水管连通，还具有允许气体流入的进气结构，所述进气结构可以是进气孔、进气缝等结构，也可以是只允许气体进入不允许液体流出的微结构；所述离心泵的内腔体内设有由电机、转子和转动轴驱动的叶轮，所述转动轴的延伸方向与离心泵的内腔体轴向向大致相同，所述电机位于叶轮下方。所述上行出水管和下行出水管的最高处均高于太阳能热水器的水箱液面线或溢流层的相对高处。节水泵从太阳能水箱的底部安装，叶轮的转动轴的延伸方向与离心泵的内腔体轴向大致相同，即叶轮转动平面与水箱平行。上行出水管和下行出水管均为直管，可以便于水流上行和下行，并且可以利用重力作用使水流从下行出水管自由下落。

所述离心泵还包括转子保护壳，所述转子保护壳与内腔体的底部固定，所述转动轴上设有用于阻止水流进入所述转子保护壳的法兰，所述转子位于转子保护壳内，所述叶轮位于内腔体内，所述电机的定子夹持在转子保护壳外周。

本发明所述的太阳能热水器防冻节水泵的结构合理，可以一体开模，为了方便安装叶轮，且保证密封效果，可以将所述离心泵分为上下两部分注塑，所述上行出水管与离心泵的上部，以及所述下行出水管的上部为一体注塑结构，所述离心泵的下部与所述转子保护壳为一体注塑结构。

也可以将所述离心泵做成中空无底的一体注塑结构，转动轴上部外周套设密封塞，所述叶轮底部设置有安装腔，所述安装腔与密封塞配合连接，所述叶轮位于内腔体内。安装时，由于离心泵无底，将叶轮从离心泵底部穿过，进入离心泵的内腔体内，所述叶轮底部的安装腔与转子外的密封塞密封固定，由叶轮底部和密封塞共同构成离心泵的底部密封盖，或者还可以增设一离心泵的底部端盖，在安装好叶轮后再安装所述的底部端盖，防止水进入转子；转动轴顶部与安装腔内部为型面联接或键连接，使转子能够驱动叶轮转动。这种一体注塑的结构减少了零件，使装配工作量减少，成本降低，同时，零件无泄露点，提高了离心泵的效率，并能够增加使用寿命。

还包括转子保护壳，所述转子保护壳与密封塞的底部固定，所述转子位于转子保护壳内，所述电机的定子夹持在转子保护壳外周。

当然，针对离心泵为一体注塑的结构，还可以将所述离心泵与所述上行出水管、所述下行出水管共同做成一体注塑结构。

所述进水口设于内腔体上端，这样，可以利用重力作用，使水箱中的热水能够自动流入内腔体，进而由叶轮旋转将热水泵入上行出水管。

为了使结构紧凑，并且便于制成一体结构，所述下行出水管穿过所述离心泵且下端伸出离心泵之外。

上行出水管与下行出水管连通的一种实施方式是，所述上行出水管的上部通过连接头与下行出水管连通。这样，可以减少用料，并且上行出水管和下行出水管可以一体注塑而成。

所述进气结构设在连接头的上部，也可以设在上行出水管或下行出水管的上部。

本发明的有益效果是，本发明的太阳能热水器防冻节水泵，从太阳能水箱的底部安装，叶轮的转动轴的延伸方向与离心泵的内腔体轴向大致相同，即叶轮转动平面与水箱平行，减小了离心泵的体积，使离心泵整体能插入太阳能的水箱或水箱保温层中；并且电机位于叶轮下方，由于电机并不需要防冻，可以置于保温层外，因此，电机设置的位置不会影响本发明的防冻节水泵的正常工作；另外，本发明还能提供热水增压，用户使用更加舒适；结构简单，离心泵、上行出水管和下行出水管可以一体注塑，杜绝了泄漏现象，长期可靠；需要组装的零件很少，减少了生产工序，适应大批量生产，降低了生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的太阳能热水器防冻节水泵实施例1的结构示意图。

图2是本发明的太阳能热水器防冻节水泵实施例1的爆炸图。

图3是本发明的太阳能热水器防冻节水泵实施例1的爆炸图。

图4是本发明的太阳能热水器防冻节水泵实施例1的正视图。

图5是图4的A-A剖面图。

图6是图4的B-B剖面图。

图7是本发明的太阳能热水器防冻节水泵实施例1的一种安装结构示意图。

图1-7中1、离心泵，1-1、进水口，1-2、出水口，1-3、内腔体，1-4、转子保护壳，2、转动轴，3、上行出水管，4、进气孔，5、下行出水管，6、连接头，8、水箱，9、叶轮,10、转子，11、定子，12、法兰。

图8是本发明的太阳能热水器防冻节水泵实施例2的结构示意图。

图9是本发明的太阳能热水器防冻节水泵实施例2的爆炸图。

图10是本发明的太阳能热水器防冻节水泵实施例2的俯视图。

图11是本发明的太阳能热水器防冻节水泵实施例2的俯视图。

图8-11中1、离心泵，1-1、进水口，1-2、出水口，1-3、内腔体，1-4、转子保护壳，2、转动轴，3、上行出水管，5、下行出水管，6、连接头，9、叶轮,10、转子，11、定子，12'、密封塞，13'、安装腔。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-6所示，本发明的太阳能热水器防冻节水泵的实施例1，包括离心泵1、上行出水管3和下行出水管5，离心泵1包括内腔体1-3，离心泵1上具有进水口1-1和出水口1-2，出水口1-2与上行出水管3的底部连通，上行出水管3的上部与下行出水管5连通，还具有允许气体流入的进气结构，本实施例中进气结构为进气孔4，离心泵1的内腔体1-3内设有由电机、转子10和转动轴2驱动的叶轮9，转动轴2的延伸方向与离心泵1的内腔体1-3轴向大致相同，电机位于叶轮9下方。上行出水管3和下行出水管5的最高处均高于太阳能热水器的水箱8液面线或溢流层的相对高处。

离心泵1还包括转子保护壳1-4，转子保护壳1-4与内腔体1-3的底部固定，如图2、图3和图5所示（图2和图3中未画出叶轮），转动轴2上设有用于阻止水流进入转子保护壳1-4的法兰12，所述法兰12与转动轴2同步转动，转子10位于转子保护壳1-4内，叶轮9位于内腔体1-3内，转子保护壳1-4的用于容纳转子10的部位的径向形状与转子10径向形状相配，电机的定子11夹持在转子保护壳1-4外周。

进水口1-1设于内腔体1-3上端，出水口1-2与上行出水管3的底部侧面连通。

本实施例中，为了方便安装叶轮9，将离心泵1做成上下两部分，上行出水管3与离心泵1的上部，以及下行出水管5的上部为一体注塑结构，离心泵1的下部与转子保护壳1-4为一体注塑结构。

下行出水管5穿过离心泵1且下端伸出离心泵1之外。

如图7所示，上行出水管3的上部通过连接头6与下行出水管5连通。

进气孔4设在连接头6的上部。安装时，将本发明的离心泵1塞入太阳能热水器的水箱8 相应的安装孔中，使进气孔4 位于水箱8内最高水位以上部位且与水箱8 内空气相通。

进一步地，进气孔4也可以设在上行出水管或下行出水管的上部。安装时，将进气孔4 位于水箱8 内最高水位以上部位且与水箱8 内空气相通即可。

实施例2

如图8-11所示，为本发明的太阳能热水器防冻节水泵的实施例2，图8-9中，进气结构未画出，图10-11中，连接头6未画出。本实施例与实施例1的区别在于离心泵1为中空无底的一体注塑结构，且离心泵1与上行出水管3、下行出水管5也是一体注塑成型。转动轴2上部外周套设密封塞12'，叶轮9底部设置有安装腔13'，安装腔13'与密封塞12'配合连接，叶轮9位于内腔体1-3内；转动轴2顶部与安装腔13'内部为键连接。还包括转子保护壳1-4，转子保护壳1-4与密封塞12'的底部固定，转子10位于转子保护壳1-4内，电机的定子11夹持在转子保护壳1-4外周。

安装时，由于离心泵1无底，将叶轮9从离心泵1底部穿过，进入离心泵1的内腔体1-3内，所述叶轮9底部的安装腔13'与转子10外的密封塞12'密封固定，由叶轮底部9和密封塞12'共同构成离心泵1的底部密封盖，防止水进入转子10。

如图7 所示，以本发明实施例1为例说明本发明的节水原理是：由于重力作用，水箱8中的水自动从进水口1-1进入内腔体1-3，当电机通电时，由叶轮9旋转将热水往上泵，经过出水口1-2进入上行出水管3，水流经过上行出水管3 往上送，至高于太阳能热水器的水箱8 液面线或溢流层的相对高处，水流将在水自身重力和水泵压力的双重作用下下行，然后从下行出水管5 至用户用水点；在电机停止工作后，由于与水箱8 的液面线上部空气相通的进气孔4的作用，下行出水管5 内剩余的水可以依靠水自身重力流出，从而实现管路排空剩余热水目的，并且下次用水一开就能够出热水。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种太阳能热水器防冻节水泵，包括离心泵（1）、上行出水管（3）和下行出水管（5），所述离心泵（1）包括内腔体（1-3），所述离心泵（1）上具有进水口（1-1）和出水口（1-2），其特征在于：所述出水口（1-2）与上行出水管（3）的底部连通，所述上行出水管（3）的上部与下行出水管（5）连通，还具有允许气体流入的进气结构；所述离心泵（1）的内腔体（1-3）内设有由电机、转子（10）和转动轴（2）驱动的叶轮（9），所述转动轴（2）的延伸方向与离心泵（1）的内腔体（1-3）轴向大致相同，所述电机位于叶轮（9）下方。

2.如权利要求1所述的太阳能热水器防冻节水泵，其特征在于：所述离心泵（1）还包括转子保护壳（1-4），所述转子保护壳（1-4）与内腔体（1-3）的底部固定，所述转动轴（2）上设有用于阻止水流进入所述转子保护壳（1-4）的法兰（12），所述转子（10）位于转子保护壳（1-4）内，所述叶轮（9）位于内腔体（1-3）内，所述电机的定子（11）夹持在转子保护壳（1-4）外周。

3.如权利要求2所述的太阳能热水器防冻节水泵，其特征在于：所述离心泵（1）分为上下两部分，所述上行出水管（3）与离心泵（1）的上部，以及所述下行出水管（5）的上部为一体注塑结构，所述离心泵（1）的下部与所述转子保护壳（1-4）为一体注塑结构。

4.如权利要求1所述的太阳能热水器防冻节水泵，其特征在于：所述离心泵（1）为中空无底的一体注塑结构，所述转动轴（2）上部外周套设密封塞（12'），所述叶轮（9）底部设置有安装腔（13'），所述安装腔（13'）与密封塞（12'）配合连接，所述叶轮（9）位于内腔体（1-3）内；所述转动轴（2）顶部与安装腔（13'）内部为型面联接或键连接。

5.如权利要求4所述的太阳能热水器防冻节水泵，其特征在于：还包括转子保护壳（1-4），所述转子保护壳（1-4）与密封塞（12'）的底部固定，所述转子（10）位于转子保护壳（1-4）内，所述电机的定子（11）夹持在转子保护壳（1-4）外周。

6.如权利要求4或5所述的太阳能热水器防冻节水泵，其特征在于：所述离心泵（1）与所述上行出水管（3）、所述下行出水管（5）为一体注塑结构。

7.如权利要求1所述的太阳能热水器防冻节水泵，其特征在于：所述进水口（1-1）设于内腔体（1-3）上端。

8.如权利要求1所述的太阳能热水器防冻节水泵，其特征在于：所述下行出水管（5）穿过所述离心泵（1）且下端伸出离心泵（1）之外。

9.如权利要求1所述的太阳能热水器防冻节水泵，其特征在于：所述上行出水管（3）的上部通过连接头（6）与下行出水管（5）连通。

10.如权利要求9所述的太阳能热水器防冻节水泵，其特征在于：所述进气结构设在连接头（6）的上部。