CN103994251B - 太阳能热水器的出水或进水自动切换阀 - Google Patents

Abstract

一种太阳能热水器的出水或进水自动切换阀，涉及到一种家用太阳能热水器装置，由阀壳、内过渡件、单向阀片、环形止回片和外过渡件组成，阀壳的内空间构成水室，内过渡件连接在阀壳的上端，内过渡件的上端有热水输入接口，内过渡件的体中有第二水流通道，内过渡件的下端有过孔a，单向阀片安装在内过渡件下端的中心支杆上；在内过渡件周边的阀壳顶部壁体上有过孔b，过孔b构成水室的冷水出口，环形止回片覆盖在过孔b的上方；外过渡件的上部从阀壳的下端接入水室，外过渡件的体中有第一水流通道。本发明可以使热水从保温水箱的高水位附近被引出，冷水从保温水箱的底部输入，避免冷水交叉到热水层，从而保持保温水箱内的热水层温度不降低。

Description

太阳能热水器的出水或进水自动切换阀

技术领域

本发明涉及到一种家用太阳能热水器装置。

背景技术

太阳能是一种取之不尽，用之不竭的自然再生能源，是所有人都能够分享到的洁净能源。当前，太阳能热水器应用非常普及。常规的家用太阳能热水器由真空玻璃管集热器和保温水箱组成，保温水箱上的热水出口和补水进口共用一个接口，设置在保温水箱的下部，然而，保温水箱中的水温是不均匀的，温度高的热水密度小于温度低的水，因此，在保温水箱中，温度越高的热水在保温水箱中所处的位置越高，所以，由保温水箱的下部输出热水是不合理的，现有的太阳能热水器存在这样的缺点，当人们使用热水时，必须先把保温水箱下部的冷水排放完全才有热水可用，浪费了宝贵的水资源和浪费人们的时间。

中国专利申请号201410225815X公开了一种“太阳能热水器的悬浮式热水输出装置”，克服了现有太阳能热水器存在的上述缺点，用户不必把保温水箱底部的冷水排出，就能及时获得热水使用。

发明内容

本发明的目的是要为悬浮式热水输出装置提供配套的出水或进水自动切换阀，使太阳能热水器在输出热水时从保温水箱的高水位附近出水，或使太阳能热水器在输入冷水时从保温水箱的底部进水，避免冷水交叉到热水层，从而使太阳能热水器在补充冷水时能保持保温水箱内的热水层温度不降低。

本发明的一种太阳能热水器的出水或进水自动切换阀，其特征是出水或进水自动切换阀由阀壳（405）、内过渡件（410）、单向阀片（404）、环形止回片（403）和外过渡件（406）组成，其中，阀壳（405）为中空回转体结构，阀壳（405）的内空间构成水室（Ⅱ）；内过渡件（410）连接在阀壳（405）的上端，内过渡件（410）的下部伸入到阀壳（405）内的水室（Ⅱ）中，内过渡件（410）的上端有热水输入接口，内过渡件（410）的体中有第二水流通道（Ⅴ），内过渡件（410）的下端有过孔a（Ⅲ），内过渡件（410）下端的中心有延伸出的支杆（408），单向阀片（404）安装在内过渡件（410）下端的中心支杆（408）上，内过渡件（410）上端的热水输入接口通过第二水流通道（Ⅴ）和过孔a（Ⅲ）连通到水室（Ⅱ）；在内过渡件（410）周边的阀壳（405）顶部壁体上有过孔b（Ⅰ），过孔b（Ⅰ）构成水室（Ⅱ）的冷水出口，环形止回片（403）覆盖在过孔b（Ⅰ）的上方；外过渡件（406）的上部从阀壳（405）的下端接入水室（Ⅱ），外过渡件（406）的体中有第一水流通道（Ⅳ），外过渡件（406）的下部有外侧接口（407），外侧接口（407）通过第一水流通道（Ⅳ）连通到阀壳（405）内的水室（Ⅱ），具体实施时，第一水流通道（Ⅳ）的上端出口朝向单向阀片（404），当向太阳能热水器输入冷水时，利用冷水的水流使单向阀片（404）关闭在过孔a（Ⅲ）上。

本发明中，单向阀片（404）在内过渡件（410）下端的中心支杆（408）中有上下活动的空间，中心支杆（408）的下部有单向阀片（404）的下行限位端头；环形止回片（403）在过孔b（Ⅰ）的上方有向上活动的空间，在内过渡件（410）的外侧壁体上有凸环（402），凸环（402）构成环形止回片（403）的上行限位挡圈。具体实施时，环形止回片（403）和单向阀片（404）选用软质材料制作。

一般认为，家用太阳能热水器的热水只能从保温水箱的下部输出，可以使保温水箱内的热水顺利流出供给用户使用，待保温水箱内的热水用完后，用户打开自来水阀门，或通过智能上水装置让自来水通过热水输送管由保温水箱下部的热水输出口对保温水箱进行补水。但是，因为热水的温度越高，其密度越小，使得越高温度的热水越在上面，所以在保温水箱内，水温的分布是不均匀的，热水总是在上部，而冷水总是在下部，这时，如用户需使用热水，则必须把保温水箱底部的冷水先进行排放，用户不能及时获得热使用，并且浪费了宝贵的水资源。当在太阳能热水器的保温水箱内采用悬浮式热水输出装置时，在保温水箱内设置悬浮头，悬浮头由浮子和出水接头构成，浮子为薄壁封闭的空心体结构，出水接头的前端连接在浮子的下端，出水接头的前部有出水孔，出水接头的后部通过软管连接到内过渡件（410）上端的热水输入接口上，使用时，浮子的浮力使得悬浮头浮起，悬浮头随着水位的升降而相应升降，使出水接头跟随着水位的升降而始终悬浮在水位线附近的水中，在不必把保温水箱底部的冷水排出的情况下，就能使保温水箱上部的热水通过出水孔和软管引入到出水或进水自动切换阀内，再通过热水输送管提供给用户使用，使用户及时获得热水使用，节省时间和避免浪费水资源。

本发明作为太阳能热水器悬浮式热水输出装置的配套部件，安装在太阳能热水器的保温水箱的底部应用，使用时，先在悬浮头的出水接头与本发明的内过渡件（410）上端的热水输入接口之间连接好软管，再把悬浮头和软管从保温水箱底部的47mm圆孔中放入保温水箱中，然后把本发明的出水或进水自动切换阀安装在保温水箱底部的47mm圆孔上，再把热水输送管连接在出水或进水自动切换阀的外侧接口（407）上，太阳能热水器的其它部件按常规方法安装。当用户使用热水，热水由保温水箱内的水位线附近通过悬浮头上的出水接头和软管进入到出水或进水自动切换阀内，阀内的水流向下运行，保温水箱内的水压使环形止回片（403）封闭在过孔b（Ⅰ）的入口上，保温水箱底部的冷水就不会流出；向下运行的水流使单向阀片（404）保持打开状态，热水的水流（A）通过第二水流通道（Ⅴ）和过孔a（Ⅲ）进入到水室（Ⅱ）中，然后通过第一水流通道（Ⅳ）和外侧接口（407）输出。当用户向保温水箱内补充冷水时，自来水通过热水输送管进入到出水或进水自动切换阀内的水室（Ⅱ）中，阀内的水流向上运行，向上运行的水流顺势把单向阀片（404）关闭在过孔a（Ⅲ）的入口上，避免冷水从悬浮头的出水接头进入到保温水箱内；自来水的压力使环形止回片（403）向上掀开，冷水的水流（B）经由过孔b（Ⅰ）进入到保温水箱的底部，因冷水的比重大于热水比重，所以保温水箱底部的冷水不会窜入上面的热水层进行混合。

本发明的有益效果是：提供的一种太阳能热水器的出水或进水自动切换阀，与悬浮式热水输出装置配套使用，用户在输出热水时，热水从保温水箱的高水位附近被引出，使用户及时获得热水使用，当用户对保温水箱进行补水时，冷水从保温水箱的底部输入，避免冷水交叉到热水层，从而保持保温水箱内的热水层温度不降低。

附图说明

图1是本发明的出水或进水自动切换阀的结构图。

图2是本发明的出水或进水自动切换阀在输出热水时的水流示意图。

图3是本发明的出水或进水自动切换阀在输入冷水时的水流示意图。

图4是本发明的出水或进水自动切换阀在太阳能热水器上应用的示意图。

图中：1.悬浮头，2.软管，3.热水，4.进水或出水自动切换阀，401.锁紧螺母，402.凸环，403.环形止回片，404.单向阀片，405.阀壳，406.外过渡件，407.外侧接口，408.中心支杆，409.螺口，410.内过渡件，5.外壁，6.保温层，7.保温水箱，Ⅰ.过孔b，Ⅱ.水室，Ⅲ.过孔a，Ⅳ.第一水流通道，Ⅴ.第二水流通道，A.热水输出的水流，B.冷水输入的水流。

具体实施方式

实施例1图1所示的实施方式中，太阳能热水器的出水或进水自动切换阀由阀壳（405）、内过渡件（410）、单向阀片（404）、环形止回片（403）和外过渡件（406）组成，其中，阀壳（405）为中空回转体结构，阀壳（405）的内空间构成水室（Ⅱ）；内过渡件（410）连接在阀壳（405）的上端，内过渡件（410）的下部伸入到阀壳（405）内的水室（Ⅱ）中，内过渡件（410）的上端有热水输入接口，内过渡件（410）的体中有第二水流通道（Ⅴ），内过渡件（410）的下端有过孔a（Ⅲ），内过渡件（410）下端的中心有延伸出的支杆（408），单向阀片（404）安装在内过渡件（410）下端的中心支杆（408）上，单向阀片（404）在内过渡件（410）下端的中心支杆（408）中有上下活动的空间，中心支杆（408）的下部有单向阀片（404）的下行限位端头，内过渡件（410）上端的热水输入接口通过第二水流通道（Ⅴ）和过孔a（Ⅲ）连通到水室（Ⅱ）；在内过渡件（410）周边的阀壳（405）顶部壁体上有过孔b（Ⅰ），过孔b（Ⅰ）构成水室（Ⅱ）的冷水出口，环形止回片（403）覆盖在过孔b（Ⅰ）的上方，环形止回片（403）在过孔b（Ⅰ）的上方有向上活动的空间，在内过渡件（410）的外侧壁体上有凸环（402），凸环（402）构成环形止回片（403）的上行限位挡圈；外过渡件（406）的上部从阀壳（405）的下端接入水室（Ⅱ），外过渡件（406）的体中有第一水流通道（Ⅳ），外过渡件（406）的下部有外侧接口（407），外侧接口（407）通过第一水流通道（Ⅳ）连通到阀壳（405）内的水室（Ⅱ）。本实施例中，第一水流通道（Ⅳ）的上端出口朝向单向阀片（404），当向太阳能热水器输入冷水时，利用冷水的水流使单向阀片（404）关闭在过孔a（Ⅲ）上。本实施例的出水或进水自动切换阀作为太阳能热水器悬浮式热水输出装置的配套部件，安装在太阳能热水器的保温水箱底部应用，图2所示的是当用户使用热水时自动切换阀内的热水流向示意图，图3所示的是当用户对太阳能热水器进行补水操作时自动切换阀内的冷水流向示意图。本实施例中，环形止回片（403）和单向阀片（404）选用软质的硅胶材料制作，其它部件选用尼龙或不锈钢材料制作。

实施例2图4所示的实施方式中，太阳能热水器的悬浮式热水输出装置由悬浮头、软管、出水或进水自动切换阀组成，其中，出水进水自动切换阀的结构与第一实施例的相同，不再赘述；悬浮头由浮子和出水接头构成，浮子和出水接头连为一体，浮子为薄壁封闭的圆柱形空心体结构，出水接头的前端连接在浮子圆柱形结构下端的偏心部位上，出水接头的前部有出水孔，出水孔为多只，出水接头的后部呈45度的弯管结构，出水接头的后部有软管的连接口，出水孔连通到软管的连接口；悬浮头设置在太阳能热水器的保温水箱内，出水或进水自动切换阀安装在保温水箱的底部，出水接头的后部通过软管连接到内过渡件（410）上端的热水输入接口上。使用时，浮子的浮力使得悬浮头浮起，悬浮头随着水位的升降而相应升降，使出水接头跟随着水位的升降而始终悬浮在水位线附近的水中，在不必把保温水箱底部的冷水排出的情况下，就能使保温水箱上部的热水通过出水孔和软管引入到出水或进水自动切换阀内，再通过热水输送管提供给用户使用，使用户及时获得热水使用，节省时间和避免浪费水资源。安装时，把悬浮头和软管从太阳能热水器保温水箱底部的47mm圆孔中放入保温水箱中，然后把出水或进水自动切换阀安装在保温水箱底部的47mm圆孔上，再把热水输送管连接在出水或进水自动切换阀的外侧接口（407）上，太阳能热水器的其它部件按常规方法安装。当用户使用热水，热水由保温水箱内的水位线附近通过悬浮头上的出水接头和软管进入到出水或进水自动切换阀内，阀内的水流向下运行，保温水箱内的水压使环形止回片（403）封闭在过孔b（Ⅰ）的入口上，使保温水箱底部的冷水不会流出；向下运行的水流使单向阀片（404）保持打开状态，热水的水流（A）通过第二水流通道（Ⅴ）和过孔a（Ⅲ）进入到水室（Ⅱ）中，然后通过第一水流通道（Ⅳ）和外侧接口（407）输出。当用户向保温水箱内补充冷水时，自来水通过热水输送管进入到出水或进水自动切换阀内的水室（Ⅱ）中，阀内的水流向上运行，向上运行的水流顺势把单向阀片（404）关闭在过孔a（Ⅲ）的入口上，避免冷水从悬浮头的出水接头进入到保温水箱内；自来水的压力使环形止回片（403）向上掀开，冷水的水流（B）由过孔b（Ⅰ）进入到保温水箱的底部。

Claims (3)

1.一种太阳能热水器的出水或进水自动切换阀，其特征是出水或进水自动切换阀由阀壳（405）、内过渡件（410）、单向阀片（404）、环形止回片（403）和外过渡件（406）组成，其中，阀壳（405）为中空回转体结构，阀壳（405）的内空间构成水室（Ⅱ）；内过渡件（410）连接在阀壳（405）的上端，内过渡件（410）的下部伸入到阀壳（405）内的水室（Ⅱ）中，内过渡件（410）的上端有热水输入接口，内过渡件（410）的体中有第二水流通道（Ⅴ），内过渡件（410）的下端有过孔a（Ⅲ），内过渡件（410）下端的中心有延伸出的支杆（408），单向阀片（404）安装在内过渡件（410）下端的中心支杆（408）上，内过渡件（410）上端的热水输入接口通过第二水流通道（Ⅴ）和过孔a（Ⅲ）连通到水室（Ⅱ）；在内过渡件（410）周边的阀壳（405）顶部壁体上有过孔b（Ⅰ），过孔b（Ⅰ）构成水室（Ⅱ）的冷水出口，环形止回片（403）覆盖在过孔b（Ⅰ）的上方；外过渡件（406）的上部从阀壳（405）的下端接入水室（Ⅱ），外过渡件（406）的体中有第一水流通道（Ⅳ），外过渡件（406）的下部有外侧接口（407），外侧接口（407）通过第一水流通道（Ⅳ）连通到阀壳（405）内的水室（Ⅱ）。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的出水或进水自动切换阀，其特征是单向阀片（404）在内过渡件（410）下端的中心支杆（408）中有上下活动的空间，中心支杆（408）的下部有单向阀片（404）的下行限位端头。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的出水或进水自动切换阀，其特征是环形止回片（403）在过孔b（Ⅰ）的上方有向上活动的空间，在内过渡件（410）的外侧壁体上有凸环（402），凸环（402）构成环形止回片（403）的上行限位挡圈。