CN103712349B - 太阳能水箱节水型液面控制法 - Google Patents

Abstract

太阳能水箱节水型液面控制法，它包括一个太阳能水箱，在水箱侧上方设置一个高液位控制箱，高液位控制箱一侧上面接有压气管，另一侧下底连通从水箱引出的导水管，太阳能水箱上的放气管和高液位控制箱形成连通器的二端，高液位控制箱水位上升使压气管中产生的压力传入到用户家中的气动阀装置中，使气囊充气产生膨胀力，该膨胀力推动小流量微动阀压杆，致使常开水阀关闭。这样就可用气压传递管自动关阀代替原由人观察溢水管中水流后关阀不但省心，还可以防止冷水的流失；并且上述高液位控制箱中除有可向气动阀装置提供工作气压的压气管外还设有能吸收太阳能水箱中热膨胀水的溢水槽，因而水箱容积既得到充分利用，但热水也不会因外溢而浪费。

Description

太阳能水箱节水型液面控制法

技术领域

本发明属于太阳能水箱液面自控领域，尤其是太阳能水箱节水型液面控制法。

背景技术

现在的太阳能热水器，在进冷水时，其液面控制一般都由人控，人控时主要依据太阳能热水器水箱上面的一根溢水管，该溢水管一端接入水箱顶端，另一端一直连接到用户家中的水池中，当屋顶上太阳能水箱溢满时，溢水通过溢水管流向用户家的水池，人们看到溢水管中流出溢水，就立即关闭进水阀门，水箱即停止进水。由于溢水管很长，管中的水一般都是放到水池中白白流走，而且要有人去看着，常一不留神，水流失很多，而且水箱内胆的水位放得少了，水箱利用率差，如果放得满了，水晒热后又会有较多的热水溢出，浪费热水。由于太阳能水箱内部温度高，还有蒸气压等不同于一般水箱的特殊情况除了上面人工控水位方法外很少采用其它方法，虽然有的水箱中装浮球阀来控制水位，但象浮球阀这种机械密封活动件都是很易损坏的，又不能在热水中使用，一旦坏了得上屋顶去维修，十分麻烦而危险，因此一般人都不会选用带浮球的屋顶水箱；还有用电动阀门对水箱水位进行控制，这样的水电连用产品也是很麻烦。如果能设计一种不用电，不用浮球阀，把太阳能水箱的不利条件变为有利因素，对太阳能水箱水位进行自动控制，则不但可以节约用水，而且还可使人们在早晨上班前最繁忙的时刻中不必提心吊胆去看管水箱，也是对家庭杂务的一种解放。

发明内容

本发明的目的是：推出一种不用电力、不用浮阀，而将溢水管改变为气压传递管，对屋顶水箱进水进行自动控制的方法。

本发明的目的是这样实现的：它包括一个太阳能水箱，在太阳能水箱侧上方设置一个高液位控制箱，高液位控制箱中由顶向下设一带有底缝的蒸汽隔热板，该蒸汽隔热板将高液位控制箱分为左、右二室；左、右二室的上壁各开有通气孔，左上壁上还固插着压气连管，压气连管上部接通内径很小的气压传递管，气压传递管的最高部位低于由太阳能水箱中引出的放气管，压气连管下部接通口径比它大的压气管，高液位控制箱右室下底连通导水管，导水管伸入太阳能水箱中；太阳能水箱上的放气管和高液位控制箱形成连通器的二端，高液位控制箱水位上升使压气管中产生的气压通过压气连管后进入气压传递管将压力传入到用户家中的气动阀装置中，使气动阀装置中的气囊充气产生膨胀力，该膨胀力推动小流量微动阀压杆，致使常开水阀关闭。其特征是：高液位控制箱中除有可向气动阀装置提供工作气压的压气管外还设有能吸收太阳能水箱中热膨胀水的溢水槽。

这样气动阀装置全靠压气管中的气压来推动，而气压的大小就主要由水位线在压气管中上升的高度和面积以及被压缩的气体温度来决定，如气压管面积太大，水面会有较多的水蒸气，将影响气压的稳定传递，因此压气管的高度必须足够高并留有较大的可变值，因此连通器的一端是高液位控制箱时，另一端必须是高于太阳能水箱(简称水箱)的放水管，否则会占掉水箱内胆的较大一部分存水空间。高液位控制箱右室下通导水管，导水管下端和水箱相通，并因高液位控制箱内压气管的压气水位线将高于水箱内胆顶壁，根据连通器的原理，向水箱进水时高液位控制箱内的压气管受水位上升产生压力，水箱内胆中将已经充满了进水(由于放气管高出水箱的那段尺寸可以设得很长，因此保证任何时候水箱中的水都不会从放气管溢出)；高液位控制箱内蒸气隔板还能将导水管中出来的少量蒸气和压气管隔阻，少量蒸汽将从较近的右室通气孔中逸出，而蒸汽隔板下面水可经底缝流通，不影响压气水位线的上升，左室上面的通气孔保证左室水面通大气。当压气水位线上升在压气管中产生的压力使气动阀装置中接在气囊座上的气囊膜伸展而压迫固接在压杆上的受压片，使小流量微动阀从常开的进水状态变为关阀停水状态时，太阳能水箱中已经进满水，这时水位线将停留在气压水位线稍上而不会使水溢出。但通过太阳能加热，水体积变大，水位将会继续缓慢上升，上升的水将进入高液位控制箱的溢水槽中储存，这样既充分使用了水箱放水容积，又不会使水箱受热后产生的溢水浪费。当用户使用热水时关闭出水管阀后打开用水阀就能使用，用完水箱热水时水位下降，压气管中已无气压，再打开出水管阀，小流量微动阀因失去压力而又处于常开状，又对水箱进水。压气管的长度根据气囊所需压力、外界气温变化等情况宁长勿短，由于微动阀采用射流阀门(可厂家定制常开型，小功率)，所需压力极微，因此管中气压也极低，加上压气管长度备有水位上升的充足余量，因此即使有慢性渗漏也不影响日常使用，万一慢性漏气严重，漏气后水位将上升至压气管高度不够时，致使气压传递管中充满了水，则水的重力也将使小流量微动阀关闭，为此还在气压传递管末端设有疏水气阀或旋盖，有水时只需打开疏水旋盖就将能放水。气压传递管末端最好是透明的，这样见有水就放，即使太阳能热水箱几天不用会因密封性差而造成极微渗漏而需要放一次水，这也将比每天需从溢水管放水造成的浪费少得多，并省却了每天需看水的时间。

附图说明

图1是本发明的原理结构图。

具体实施方式

图1中的1是疏水旋盖，2是气囊座，3是气囊膜，4是受压片，5是进水管口，6是小流量微动阀上的压杆，7是小流量微动阀，8是出水管阀，9是用水阀，10是用水管，11是底缝，12是压气管，13是高液位控制箱，14是放气管，15是压气连管，16是左室通气孔，17是右室通气孔，18是蒸汽隔板，19是溢水槽，20是压气水位线，21是气压传递管，22是导水管，23是水箱，24是水箱进水管，25所指的虚线是代表上述1、2、3、4、5、6、7各部件组合成的气动阀装置。图1中放气管14和导水管22都从水箱23中通出，导水管22上连通高液位控制箱13，高液位控制箱13的上壁向下设一蒸气隔板18，蒸气隔板18将高水位控制箱13相隔成左、右二室，蒸气隔板18下有底缝11使左、右二室水脉相通，高水位控制箱13通过导水管22水箱23和放气管14形成连通器，当太阳能水箱热水用完后，需向水箱进水时，用水管10上的用水阀9当关闭，出水管阀8打开伊始，小流量微动阀7的压杆6上固接的受压片4没有受压，小流量微动阀7的进水管口5进水，水经小流量微动阀7和出水管阀8进入水箱，水位渐渐升高至压气水位线20(放气管14中的水位也升至箭头A所指的相同高度)，由于水位上升压气管12中空气被压缩，压缩空气经压气连杆15、气压传递管21进入气囊座2，气囊座2上套有气囊膜3，上述的压气管2、压气连杆15、气压传递管21和气囊座2内部空间相连形成一个对外密封的系统(如空调机中的压缩机密封循环系统或毛细管压力表，但内部气体压力仅是它们的几十分之一，气压传递管可用细管径的厚壁软管或用细铜管外加保护套，接头处需用紧固件或焊接)，所以压缩空气能使气囊膜体积膨胀而推动受压片4和压杆6，使原处于常开状态的小流量微动阀7即关闭，水箱上水位也就停止上升，但这时压气管13中还留有相当大的可压缩空间，这是为了防范外界温度变化时使压气水位有较大的上升余地，使水箱中的水不会因气温下降等原因使小流量微动阀开启而溢水，由于水箱进水后一般几天就会用完，重新进水时压气管13的口已通过左室通气孔16和大气相通，整个密封系统的压力已经和外界相同，故气温变化的时间垮度不会很大。只有当上述密封系统遭到损坏而发生漏气时则小流量微动阀会一直常开而使水位上升至超过气压传递管21的上端，使水流入到气囊座2和气囊膜3中，由于水重力作用，气囊膜3膨胀，小流量微动阀7也会因气囊膜膨胀力而关闭，所以万一密封系统漏气也不会浪费掉水资源。为了维修方便也可以在气压传递管端头装上疏水旋盖1，以供检修中放水用。右室通气孔17是为了使从水箱中升起的热水蒸汽提供近距离通道而设置。

Claims (1)

1.太阳能水箱节水型液面控制法，它包括一个太阳能水箱，在太阳能水箱侧上方设置一个高液位控制箱，高液位控制箱中由顶向下设一带有底缝的蒸汽隔热板，该蒸汽隔热板将高液位控制箱分为左、右二室；左、右二室的上壁各开有通气孔，左上壁上还固插着压气连管，压气连管上部接通内径很小的气压传递管，气压传递管的最高部位低于由太阳能水箱中引出的放气管，压气连管下部接通口径比它大的压气管，高液位控制箱右室下底连通导水管，导水管伸入太阳能水箱中；太阳能水箱上的放气管和高液位控制箱形成连通器的二端，高液位控制箱水位上升使压气管中产生的气压通过压气连管后进入气压传递管将压力传入到用户家中的气动阀装置中，使气动阀装置中的气囊充气产生膨胀力，该膨胀力推动小流量微动阀压杆，致使常开水阀关闭；其特征是：高液位控制箱中除有可向气动阀装置提供工作气压的压气管外还设有能吸收太阳能水箱中热膨胀水的溢水槽。