CN104180547A - 太阳能真空管外壁水能自动清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能真空管外壁水能自动清洁装置，其包括：推拉式清洁总成、水能驱动总成及配水控制阀；推拉式清洁总成由若干清洁头及横梁构成；水能驱动总成包括两个导杆，导杆上设有为横梁提供推拉力的输出机构及驱动输出机构的伸缩式储水装置及弹力机构，伸缩式储水装置可为推拉式清洁总成提供清洁用水；配水控制阀可使水流入伸缩式储水装置，进行储水蓄能，也可使伸缩式储水装置与推拉式清洁总成连通，为清洁头提供清洁用水。其利用自来水的压力来提供动力，利用巧妙的设计来控制工作状态，避免了电子器件使用，无需消耗电能，安装方便，使用安全，采用水洗、移动擦拭的方式对真空管外壁进行清洁，清洁效率高，效果好。

Description

太阳能真空管外壁水能自动清洁装置

技术领域

本发明涉及太阳能应用设备领域，尤其涉及一种用于对太阳能真空管外壁进行清洁除尘的装置。 

背景技术

太阳能热水器将太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，其中以真空管式太阳能热水器为主，在全国各地均普遍使用。真空管式太阳能热水器的真空管由内玻璃层与外玻璃层构成，两者之间具有用于隔热的真空层，内玻璃层上镀由吸收涂层，以便可最大限度的吸收太阳能，而外玻璃层是透明的，以便使阳光最大限度的照射至吸收涂层，由此可见外玻璃层的透射率对太阳能真空管的光热效率是具有一定影响的。 

由于家用太阳能热水器安装在户外，真空管上容易积攒灰尘或杂质，从而降低其真空管外管的透射率，最终导致吸收涂层的吸热效率降低。《中原工学院学报》2009年04期公开了一篇“灰尘对太阳能真空集热管性能的影响”的论文，其依据热力学原理实验数据分析了灰尘对太阳能真空管集热性能的影响，研究表明,在雨水充沛地区,雨水会对真空管表面自动冲洗,灰尘对真空管的影响较小,效率会下降10％；而在干旱少雨的地区,尤其在我国北方地区,天气比较干燥,经常发生沙尘暴,真空集热管表面灰尘的积聚比较严重,灰尘对真空管透射率的影响非常大，真空管效率会下降40％～50％。 

目前，也不乏用于清洁真空管外壁的装置出现，但都存在结构设计不合理，真空管管壁清洗效果不佳，安装难度大，购置成本及使用成本较高，且工作时需消耗电能的不足。如公开号CN202254436U的实用新型公开了一种太阳能热水器真空管自动清洗系统，其包括冷水补水箱、电磁阀、增压泵、清洗入水管、多个管状清洗喷头、时间继电器等部件，利用增压泵为管状清洗喷头提供水压，由电磁阀、时间继电器等电子器件来控制水流状态，而实现对真空管外壁的清洗目的。 这类方案存在以下技术不足：首先，其需要单独的水箱、电磁阀、增压泵、管状清洗喷头、时间继电器及安设于室内的操作单元，涉及的部件较多，实现其目的需要的成本较高，且工作过程中需消耗一定的电能，降低了太阳能热水器产品的节能效果；其次，其安装过程中电器部件需线路连接，而太阳能热水器位于楼顶，往往与室内距离较大，线路拉设难度高，整体安装难度大，且水路与电路共存存在较大的安全隐患；再次，其应用的管状清洗喷头在真空管上的位置是固定的，不能较为有效的将真空管管壁彻底清洗干净，如将其改造成可沿真空管滑动的形式，则需另配置一套驱动机构，进一步提高了其结构的繁琐性，也增加了其成本，不利于实施及推广。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单合理，成本低廉，利用自来水水压势能，无须电源及线路，安装方便快捷，清洁效果佳的太阳能真空管外壁水能自动清洁装置。 

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案： 

一种太阳能真空管外壁水能自动清洁装置，其特征在于：其包括： 

推拉式清洁总成，其包括若干可沿真空管轴向移动进而对外壁进行擦拭的清洁头、为清洁头提供支撑的横梁； 

水能驱动总成，其包括两个与真空管平行固定的、位于太阳能热水器两侧的导杆，两导杆上设有可轴向移动的输出机构，该输出机构为横梁提供推拉力，导杆内设有柱腔，柱腔内设有可轴向变形的伸缩式储水装置及弹力机构，伸缩式储水装置充水时逐渐伸长而推动输出机构向后移动，伸缩式储水装置排水时，弹力机构提供动力使其逐渐缩短且驱动输出机构向前移动，伸缩式储水装置可为推拉式清洁总成提供清洁用水； 

配水控制阀，其通过管路与自来水管、推拉式清洁总成、伸缩式储水装置相连，自来水可经其流入伸缩式储水装置，使伸缩式储水装置逐渐达到储水饱和状态，自来水管截止后，可将伸缩式储水装置与推拉式清洁总成连通。 

上述的“后”、“前”是以太阳能热水器作为参考而言，水箱位于真空管后方。 

所述的伸缩式储水装置处于储水饱和状态时，推拉式清洁总成的清洁头应位于真空管的最后端；伸缩式储水装置处于完全收缩状态时，推拉式清洁总成的清 洁头应位于真空管的最前端。 

所述的配水控制阀经过太阳能热水器的上下水管而与自来水相连，上下水管内水流处于上水状态时，水首先流入伸缩式储水装置，待其达到储水饱和状态后，水再流入太阳能热水器水箱，来实现太阳能热水器补水。 

所述的推拉式清洁总成中，横梁与真空管垂直，横梁内部设有腔体，该腔体通过清洁水管与配水控制阀相连，若干清洁头等距固定于横梁的下侧，清洁头的下侧开有容纳真空管的弧形槽，弧形槽的内壁上贴覆有海绵内衬，弧形槽顶部设有与横梁腔体相通的出水孔。 

所述的横梁与清洁头可采用组合的形式，横梁下侧设有若干与其内腔相通的分水管，清洁头插接固定于分水管下侧，清洁头的出水孔与分水管相连通。 

所述的水能驱动总成中，导杆的侧壁上沿长度开有与柱腔相通的导槽，导杆的横截面呈优弧状，输出机构由位于柱腔内的柱栓及固定于柱栓侧壁上的耳板构成，柱栓在柱腔内仅可轴向移动，耳板经过导槽而延伸至导杆外部，两个导杆上的耳板分别通过连杆为横梁的两端提供推拉力，横梁位于两耳板的前方。 

所述的导杆中，导槽设置在导杆的下侧，耳板则固定于柱栓的下侧。 

所述的水能驱动总成中，伸缩式储水装置为两端封闭的波纹伸缩管，其设置在导杆的柱腔内，且位于输出机构的前侧，其前端与柱腔前端抵顶，波纹伸缩管通过前端的进出水管与配水控制阀相连；弹力机构为推顶弹簧，其设置在导杆的柱腔内，且位于输出机构的后侧，其后端与柱腔后端抵顶。 

所述的配水控制阀，包括一阀体，阀体内设有一呈柱形的阀腔，阀腔内设有活塞，阀腔的前端设有与太阳能热水器上下水管相连的上下水管接头，后端设有与推拉式清洁总成相连的清洁水管接头，阀腔侧部设有与水能驱动总成相连的进出水管接头，活塞后侧设有复位弹簧；阀腔前端水压大于复位弹簧压力时活塞移动至阀腔后端，上下水管接头与进出水管接头连通；当阀腔前端水压小于复位弹簧压力时活塞移动至阀腔前端，进出水管接头与清洁水管接头连通；阀体上另设有一与上下水管接头相连通的泄压阀，泄压阀上设有上水管接头，上水管接头通过上水管与太阳能热水器的水箱相连，上下水管上另通过一下水管与太阳能热水器的水箱相连，下水管上设有浮球式单向阀，浮球式单向阀可阻止上下水管内的水流入太阳能热水器的水箱，但不对太阳能热水器水箱内水流向上下水管时造成 阻碍。 

所述的配水控制阀，其阀腔内的活塞上设有呈圆形分布的、贯穿活塞前后的微小过孔，当活塞移动至阀腔一端时，微小过孔与阀腔对应的端面抵顶而达到封堵状态。 

本发明具有如下有益效果：其利用自来水的压力来提供动力，利用巧妙的设计来控制工作状态，避免了电子器件使用，购置成本及使用成本均得到有效控制，由于其无需消耗电能，从而不必拉设线路，安装方便，使用安全。其可直接安装在现有结构的太阳能热水器上，利用原有的太阳能热水器的上下水管，安装更加方便，更有利于推广。其采用水洗、移动擦拭的方式对真空管外壁进行清洁，清洁效率高，效果好，在提高太阳能热水器的光热效率方面具有重要意义。 

附图说明

图1为本发明结构示意图。 

图2为各部件的水路连接示意图。 

图3为本发明使用状态示意图。 

图4为推拉式清洁总成的一种实施例。 

图5为水能驱动总成的一种实施例。 

图6为导杆沿其对称面剖开示意图。 

图7为A-A剖面图。 

图8为储水蓄能阶段配水控制阀状态示意图。 

图9为水箱补水时的控制阀状态示意图。 

图10为清洁工作阶段配水控制阀状态示意图。 

图11为配水控制阀的活塞结构另一实施例。 

图中，1、卡固装置，2、横杆，3、横梁，4、连杆，5、清洁头，6、下水管，7、浮球式单向阀，8、上下水管，9、上水管，10、配水控制阀，11、进出水管，12、清洁水管，13、输出机构，14、导杆，15、伸缩式储水装置，16、弹力机构，17、水箱，18、自来水管，19、真空管，20、出水孔，21、分水管，22、海绵内衬，23、弧形槽，24、柱栓，25、柱腔，26、推顶弹簧，27、耳板，28、波纹伸缩管，29、导槽，30、进出水管接头，31、活塞，32、复位弹簧，33、清洁水管接头，34、阀体，35、泄压阀，36、上水管接头，37、上下水管接头，38、阀腔， 39、微小过孔。 

具体实施方式

参看图1、2、3所示，本发明公开了一种太阳能真空管外壁水能自动清洁装置，其由推拉式清洁总成、水能驱动总成、配水控制阀10三大部分构成；其中，推拉式清洁总成包括若干可沿太阳能热水器的真空管19轴向移动而对真空管19外壁进行擦拭的清洁头5、为清洁头5提供支撑的横梁3；水能驱动总成包括两个与真空管19平行的、具有柱腔25的导杆14，两导杆14固定于太阳能热水器的两侧，两导杆14上设有可轴向移动的输出机构13，该输出机构13为横梁3提供推拉力，使清洁头5沿真空管19移动，导杆14的柱腔25内设有可轴向变形的伸缩式储水装置15及弹力机构16，伸缩式储水装置15充水时逐渐伸长而推动输出机构13向后移动，伸缩式储水装置15排水时，弹力机构16提供动力使其逐渐缩短且驱动输出机构13向前移动，伸缩式储水装置15排水时通过管路为推拉式清洁总成提供清洁用水；配水控制阀10通过管路与自来水管18、推拉式清洁总成、伸缩式储水装置相连15，自来水管18开通后水流入伸缩式储水装置15，使其达到储水伸展状态，自来水管18截止后，伸缩式储水装置15与推拉式清洁总成可自动连通，伸缩式储水装置15为清洁头5提供清洁用水，且伸缩式储水装置15逐渐复位至收缩状态。上述的“后”、“前”是以太阳能热水器作为参考而言，水箱17位于真空管19的后方。 

本方案中，伸缩式储水装置15充水时，推拉式清洁总成向后移动，可称之为储水蓄能阶段；而伸缩式储水装置15排水时，推拉式清洁总成向前移动，且利用清洁用水对真空管进行清洗，可称之为清洁工作阶段。 

当配水控制阀10与自来水管18处于连通状态时，上述的太阳能真空管外壁水能自动清洁装置进入储水蓄能阶段，自来水经配水控制阀10进入伸缩式储水装置15内，随着水量的增多，伸缩式储水装置15在导杆14的柱腔25内轴向伸展延长，一方面完成储水，且驱使弹性机构16发生形变而达到蓄能状态，另一方面伸缩式储水装置15伸长时将带动推拉式清洁总成向后移动，使其到达真空管19的后端，为清洁工作阶段做好准备；当自来水管18关闭或关闭一段时间后，伸缩式储水装置15与推拉式清洁总成通过配水控制阀10而连通，本装置进入清洁工作阶段，即伸缩式储水装置15的水流入推拉式清洁总成中，供清洁头5来 清洁真空管19的外壁，由于伸缩式储水装置15处于排水状态，弹性机构16则利用自身储备的势能来驱使伸缩式储水装置15进行收缩，并在在排水过程中带动推拉式清洁总成向前移动，最终清洁头5移动至真空管19前端，实现全面、快速、高效清洁的目的。 

本装置在储水蓄能阶段，推拉式清洁总成向后移动，而在清洁工作阶段，推拉式清洁总成向前移动，采用该设计的优点在于：通常真空管19都是倾斜安装，在储水蓄能阶段，推拉式清洁总成向后移动势必向上移动，需要的功耗较大，利用稳定输入的水压在该环节做功是最佳选择，而在清洁工作阶段，推拉式清洁总成向前下方向移动，自重可起到一定的助力效果，需要的功耗较小，从而降低了对弹性机构16变形能力及弹性能力的要求，更加容易实施及有利于缩小弹性机构16的体积。于此同时，推拉式清洁总成在向下移动时完成水洗、擦拭动作，也有利于使清洁时产生的污水顺着真空管19外壁向下流，从而避免污水将擦拭干净的、位于推拉式清洁总成后侧的真空管19的管壁再次弄脏。 

当储水蓄能阶段完成后，伸缩式储水装置处于储水饱和状态时，推拉式清洁总成的清洁头5应位于真空管19的最后端；当清洁工作阶段完成后，即伸缩式储水装置15处于完全收缩状态时，清洁头5应位于真空管19的最前端。由此方可保证清洁头5的运动范围覆盖整个真空管19的长度，对真空管19实现全面的清洁目的。 

真空管外壁水能自动清洁装置在储水蓄能阶段中，需存储一定的水量且借助一定的水压，故需要管路与自来水管18相连，如单独增设一根为本装置供水的管路则增加了安装成本，提高了安装难度，而目前的太阳能热水器自身具有一根用于上水、下水的上下水管8，本发明则可利用现有的这一上下水管8。即配水控制阀10经过太阳能热水器的上下水管8而与自来水管18相连，上下水管8内水流处于上水状态时，水首先流入伸缩式储水装置15，待其达到储水饱和状态后，水再流入太阳能热水器的水箱17，来实现太阳能热水器补水。 

参看图1、3、4所示，所述的推拉式清洁总成中，横梁3与真空管19垂直，横梁3内部设有供清洁用水流经的腔体，该腔体通过清洁水管12与配水控制阀10相连，若干清洁头5等距固定于横梁3的下侧，清洁头5的下侧开有容纳真空管19的弧形槽23，弧形槽23的内壁上贴覆有海绵内衬22，弧形槽23顶部设 有与横梁3腔体相通的出水孔10，清洁头5在横梁3带动下可在真空管19两端之间往复移动。将清洁头5扣置在真空管19的上侧，横梁3将若干清洁头5连接到一起，可整体进行驱动，清洁头5由于具有出水孔10，而海绵内衬22又具有较好的吸水性及扩散性，在移动过程中可快速高效的将真空管19外壁的灰尘擦拭干净，在水量充足时灰尘将随水滴落，由于海绵内衬22较为柔软不会对真空管19的外壁造成伤害。另外，由于真空管19的下侧面不是受光面，仅保持其上侧及两侧的壁部清洁度即达到了提高其光热效率的目的。 

为便于加工，横梁3与清洁头5可采用组合连接的形式，横梁3下侧设有若干与其内腔相通的分水管21，清洁头5插接固定于分水管21下侧，清洁头5的出水孔与分水管21相连通。 

参看附图1、5、6、7所示，所述的水能驱动总成中，导杆14的侧壁上沿长度开有与柱腔25相通的导槽29，导杆14的横截面呈优弧状，输出机构13由位于柱腔25内的柱栓24及固定于柱栓24侧壁上的耳板27构成，柱栓24在柱腔25内仅可轴向移动，耳板27经过导槽29而延伸至导杆14的外部，两个导杆14上的耳板27分别通过连杆4为横梁3的两端提供推拉力，横梁3位于两耳板27的前方，连杆4两端与耳板27及横梁3均采用可转动方式连接。由此，当两导杆14内的柱栓24同步移动时，耳板27则可通过连杆4为横梁3提供推拉力，最终使清洁头5沿真空管19轴向移动，达到清洁目的。 

参看图6、7所示，由于导杆14内部设有柱腔25结构，且通过导槽29而与外界相通，为避免柱腔25内积聚灰尘，防止雨雪进入柱腔25内，故将导槽29设置在导杆14的下侧，与此同时，耳板27则固定于柱栓24的下侧，由此即可减少或避免灰尘、雨水等进入柱腔25内，保持柱腔25与柱栓24的稳定配合。 

参看附图1、3所示，所述的水能驱动总成中，两导杆14与真空管19平行且固定于太阳能热水器的两侧，实现上述稳定的位置关系具有较多容易实施的方式，可架设专用的支架，也可借助其他支撑装置将导杆14固定于太阳能热水器上。比如，为使得导杆14安装更加便捷，两导杆14的两端分别通过横杆2固定连接，两横杆2上各设有卡固装置1，由于两导杆14及两横杆2构成一个形状固定的矩形框架结构，安装时使两导杆14分别位于太阳能热水器的两侧，且使两导杆14均与真空管19平行，而两横杆2则分别位于太阳能热水器的前后侧， 然后将横杆2上的卡固装置1与太阳能热水器前端、后端固定连接即可。 

参看附图5、6所示，所述的水能驱动总成中，伸缩式储水装置15可为两端封闭的波纹伸缩管28，其设置在导杆14的柱腔25内，且位于柱栓24的前侧，波纹伸缩管28的前端与柱腔24前端抵顶，亦可固定连接，波纹伸缩管28通过前端的进出水管11与配水控制阀10相连；弹力机构16为推顶弹簧26，其设置在导杆14的柱腔25内，且位于柱栓24的后侧，其后端与柱腔25后端抵顶，亦可进行固定连接；推顶弹簧26与波纹伸缩管28满足了伸缩式储水装置15与弹力机构16可轴向发生形变的技术要求，在储水蓄能阶段，配水控制阀10通过进出水管11向波纹伸缩管28内充水，波纹伸缩管28随着水量的增加而克服推顶弹簧26的弹力逐渐伸长，其伸长的同时将带动柱栓24移动；在清洁工作阶段，波纹伸缩管28通过进出水管11排水，而推力弹簧28提供的推力将使其收缩，其收缩过程中一方面通过柱腔25、耳板27来输出动力，带动推拉式清洁总成移动，另一方面将为推拉式清洁总成提供清洁用水。 

参看附图6所示，由于柱栓24位于波纹伸缩管28与推顶弹簧26之间，波纹伸缩管28及推顶弹簧26与柱栓24可采用固定连接方式，也可仅抵顶接触，均可实现驱动柱栓24移动的目的。波纹伸缩管28充水达到储水饱和状态时，推力弹簧26处于收缩、蓄能状态，而推拉式清洁总成中的清洁头5位于真空管19的最后端；波纹伸缩管28排水至完全收缩状态时，推力弹簧26处于伸展状态，而推拉式清洁总成中的清洁头5位于真空管的最前端。 

与此同时，所述的弹力机构16亦可为拉簧、皮筋、橡胶带等弹性物，选择合适的安装方向均可实现与推力弹簧26相同的技术目的。 

参看附图2所示，前述的配水控制阀应具备如下功能：其可在储水蓄能阶段为水能驱动总成中的伸缩式储水装置15提供水量及水压，以便使伸缩式储水装置15达到储水饱和状态，其还应在清洁工作阶段将水能驱动总成与推拉式清洁总成连通，以便使伸缩式储水装置15为推拉式清洁总成中的清洁头5提供清洁用水；如采用多个手动阀或电磁阀连接均可轻易的实现储水蓄能阶段与清洁工作阶段的开启及切换，但是手动阀设置在太阳能热水器的上下水管8上端，不便进行手动操作，而如应用电磁阀虽然控制较为方便，但需要拉设线路，提高了安装成本及安装难度。 

参看附图8、9、10所示，本发明中对配水控制阀提供了一种全新的结构，其不仅简易，且无需消耗电能。如所述的配水控制阀10，其包括一阀体34，阀体34内设有一呈柱形的阀腔38，阀腔38内设有活塞31；阀腔38的前端设有与太阳能热水器的上下水管8相连的上下水管接头37；后端设有清洁水管接头33，清洁水管接头33通过清洁水管12与推拉式清洁总成相连；阀腔38侧部设有进出水管接头30，进出水管接头30通过进出水管11与水能驱动总成相连；活塞31后侧设有复位弹簧32；阀腔38前端水压大于复位弹簧32压力时活塞31移动至阀腔38后端，上下水管接头37与进出水管接头30连通；当阀腔38前端水压小于复位弹簧32压力时活塞31移动至阀腔38前端，进出水管接头30与清洁水管接头33连通；阀体34上另设有一与上下水管接头37相连通的泄压阀35，泄压阀35上设有上水管接头36，上水管接头36通过上水管9与太阳能热水器的水箱17相连；上下水管8上另通过一下水管6与太阳能热水器的水箱17相连，下水管6上设有浮球式单向阀7，浮球式单向阀7可阻止上下水管8内的水流入太阳能热水器的水箱17，但不对太阳能热水器的水箱17内水流向上下水管8时造成阻碍；假设活塞31克服复位弹簧32推力向后移动，使上下水管接头37与进出水管接头30连通时的水压为N1，泄压阀35的开启时的水压为N2，自来水可提供的最大水压为N3，伸缩式储水装置15达到储水饱和需要的水压N4，伸缩式储水装置15饱和时可承受的水压为N5，则N1<N2<N4<N3<N5。 

参看附图8所示，按传统方式进行上水时，浮球式单向阀7防止，上下水管8内的水进入水箱17，故上下水管8内的水首先进入阀腔38内，驱使活塞31克服复位弹簧32的弹力而向后移动，使上下水管接头37与进出水管接头30连通，太阳能真空管外壁水能自动清洁装置自动进入储水蓄能阶段，自来水经进出水管11进入伸缩式储水装置15。 

参看附图9所示，待伸缩式储水装置15达到储水饱和状态后，阀腔38内的水压而增加，泄压阀35将开启，上下水管8内的自来水经上水管9进入水箱17内，即每次为太阳能热水器进行上水时，优先将向伸缩式储水装置15内进行储水。 

参看附图10所示，当上下水管8内的水压减小时，复位弹簧32将推动活塞31向前移动，使进出水管接头30与清洁水管接头33连通，太阳能真空管外壁 水能自动清洁装置则进入清洁工作阶段，弹性机构14将为伸缩式储水装置15提供推力，使其收缩，其内部的水将经过进出水管11、阀腔38、清洁水管12而进入推拉式清洁总成，即整个装置开始对真空管进行清洁。 

参看附图10所示，由于太阳能热水器上水完成后，上下水管8内仍处于满水状态时，仍保持恒定的压力，38阀腔内的活塞31仍不可移动，只有当用户使用水箱17内的水时，上下水管8内的水向下流，阀腔38内的水压减小，活塞31方可移动。这就意味着，太阳能真空管外壁水能自动清洁装置在储水蓄能阶段完成后不能及时的进入清洁工作阶段，其存在的弊端是，一方面当天气较冷时，伸缩式储水装置15内的水留置时间太长而不及时外排容易结冻，另一方面使得太阳能热水器上水后不能及时进行管壁清洁，延误了太阳能热水器的加热时效。 

参看附图11所示，针对上述配水控制阀10存在的缺陷，对配水控制阀10进一步改进。在活塞31上设有呈圆形分布的、贯穿活塞前后的微小过孔39，当活塞31移动至阀腔38一端时，微小过孔39与阀腔38对应的端面抵顶而达到封堵状态。即水压驱动活塞31向后移动时，由于流经微小过孔39的水量很小，不影响水压对活塞31的推力，当活塞31后侧与阀腔38后端面抵顶时，微小过孔39后端被封闭，水流不会继续进入清洁水管接头33，而上下水管接头37与进出水管接头30已经连通，太阳能真空管外壁水能自动清洁装置进入储水蓄能阶段；当上水完成后，活塞31前侧的水压、水量是恒定的，随着活塞31前侧的水逐渐渗过微小过孔39，而复位弹簧32则可推动活塞31慢慢向前移动，最终可使进出水管接头30与清洁水管接头33连通，即太阳能真空管外壁水能自动清洁装置进入清洁工作阶段。经上述改进后，每次太阳能热水器上水完成后，稍等片刻，太阳能真空管外壁水能自动清洁装置即可进入清洁工作阶段，对太阳能热水器的真空管19外壁进行清洁。 

Claims (10)

1.一种太阳能真空管外壁水能自动清洁装置，其特征在于：其包括：

推拉式清洁总成，其包括若干可沿真空管轴向移动进而对外壁进行擦拭的清洁头、为清洁头提供支撑的横梁；

水能驱动总成，其包括两个与真空管平行固定的、位于太阳能热水器两侧的导杆，两导杆上设有可轴向移动的输出机构，该输出机构为横梁提供推拉力，导杆内设有柱腔，柱腔内设有可轴向变形的伸缩式储水装置及弹力机构，伸缩式储水装置充水时逐渐伸长而推动输出机构向后移动，伸缩式储水装置排水时，弹力机构提供动力使其逐渐缩短且驱动输出机构向前移动，伸缩式储水装置可为推拉式清洁总成提供清洁用水；

配水控制阀，其通过管路与自来水管、推拉式清洁总成、伸缩式储水装置相连，自来水可经其流入伸缩式储水装置，使伸缩式储水装置逐渐达到储水饱和状态，自来水管截止后，可将伸缩式储水装置与推拉式清洁总成连通。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能真空管外壁水能自动清洁装置，其特征在于：所述的伸缩式储水装置处于储水饱和状态时，推拉式清洁总成的清洁头应位于真空管的最后端；伸缩式储水装置处于完全收缩状态时，推拉式清洁总成的清洁头应位于真空管的最前端。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能真空管外壁水能自动清洁装置，其特征在于：所述的配水控制阀经过太阳能热水器的上下水管而与自来水相连，上下水管内水流处于上水状态时，水首先流入伸缩式储水装置，待其达到储水饱和状态后，水再流入太阳能热水器水箱，来实现太阳能热水器补水。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能真空管外壁水能自动清洁装置，其特征在于：所述的推拉式清洁总成中，横梁与真空管垂直，横梁内部设有腔体，该腔体通过清洁水管与配水控制阀相连，若干清洁头等距固定于横梁的下侧，清洁头的下侧开有容纳真空管的弧形槽，弧形槽的内壁上贴覆有海绵内衬，弧形槽顶部设有与横梁腔体相通的出水孔。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能真空管外壁水能自动清洁装置，其特征在于：所述的横梁与清洁头可采用组合的形式，横梁下侧设有若干与其内腔相通的分水管，清洁头插接固定于分水管下侧，清洁头的出水孔与分水管相连通。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能真空管外壁水能自动清洁装置，其特征在于：所述的水能驱动总成中，导杆的侧壁上沿长度开有与柱腔相通的导槽，导杆的横截面呈优弧状，输出机构由位于柱腔内的柱栓及固定于柱栓侧壁上的耳板构成，柱栓在柱腔内仅可轴向移动，耳板经过导槽而延伸至导杆外部，两个导杆上的耳板分别通过连杆为横梁的两端提供推拉力，横梁位于两耳板的前方。

7.根据权利要求6所述的一种太阳能真空管外壁水能自动清洁装置，其特征在于：所述的导杆中，导槽设置在导杆的下侧，耳板则固定于柱栓的下侧。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能真空管外壁水能自动清洁装置，其特征在于：所述的水能驱动总成中，伸缩式储水装置为两端封闭的波纹伸缩管，其设置在导杆的柱腔内，且位于输出机构的前侧，其前端与柱腔前端抵顶，波纹伸缩管通过前端的进出水管与配水控制阀相连；弹力机构为推顶弹簧，其设置在导杆的柱腔内，且位于输出机构的后侧，其后端与柱腔后端抵顶。

9.根据权利要求1所述的一种太阳能真空管外壁水能自动清洁装置，其特征在于：所述的配水控制阀，包括一阀体，阀体内设有一呈柱形的阀腔，阀腔内设有活塞，阀腔的前端设有与太阳能热水器上下水管相连的上下水管接头，后端设有与推拉式清洁总成相连的清洁水管接头，阀腔侧部设有与水能驱动总成相连的进出水管接头，活塞后侧设有复位弹簧；阀腔前端水压大于复位弹簧压力时活塞移动至阀腔后端，上下水管接头与进出水管接头连通；当阀腔前端水压小于复位弹簧压力时活塞移动至阀腔前端，进出水管接头与清洁水管接头连通；阀体上另设有一与上下水管接头相连通的泄压阀，泄压阀上设有上水管接头，上水管接头通过上水管与太阳能热水器的水箱相连，上下水管上另通过一下水管与太阳能热水器的水箱相连，下水管上设有浮球式单向阀，浮球式单向阀可阻止上下水管内的水流入太阳能热水器的水箱，但不对太阳能热水器水箱内水流向上下水管时造成阻碍。

10.根据权利要求9所述的一种太阳能真空管外壁水能自动清洁装置，其特征在于：所述的配水控制阀，其阀腔内的活塞上设有呈圆形分布的、贯穿活塞前后的微小过孔，当活塞移动至阀腔一端时，微小过孔与阀腔对应的端面抵顶而达到封堵状态。