CN105571172A - 旋转防空晒太阳能热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旋转防空晒太阳能热水器，本旋转防空晒太阳能热水器包括有储水箱和集热管，在各所述集热管的外部还同轴的套设有透明管；所述透明管沿轴向被均分成两个上下对称的半圆筒，在所述透明管的下半圆筒上贴有遮光膜；各所述透明管可绕自身轴线自由转动；在所述透明管的下部固定安装有旋转腔，所述旋转腔的侧壁紧贴集热管的管底；在所述旋转腔内竖直的安装有配重筒，在所述配重筒内安装有可沿配重筒内壁自由滑动的活塞块；在所述活塞块的下方填充有蒸发液；在所述配重筒的顶部开设有导气孔；该热水器能够智能判定集热管内温度，有效防止集热管空烧、过热，延长热水器的使用寿命。

Description

旋转防空晒太阳能热水器
技术领域
本发明涉及一种太阳能热水器，特别的，是一种能够防止集热管空烧的太阳能热水器。
背景技术
热水器是一种为有限范围提供热水的工具，热水器经过多年的发展后分成如下几类：储水式电热水器、即热式电热水器、速热式电热水器、燃气热水器、太阳能电热水器和空气源热水器；其中，太阳能热水器以其环保、节能、便利等优势受到广大用户青睐；传统的太阳能热水器通过集热管加热水体，利用热虹吸效应将水体加热后送至储水箱；在日常使用时需要定期对储水箱进行补水以满足日常使用；但是当用户忘记打水时，集热管将处于中空状态，随着光照的持续和加强，集热管将持续升温，由于没有水体的吸热，集热管容易因空晒而老化、损坏，集热管上涂层也将发生脱落，这会大大缩短热水器的使用寿命，甚至会造成安全事故。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种旋转防空晒太阳能热水器，该热水器能够智能判定集热管内温度，有效防止集热管空烧、过热，延长热水器的使用寿命。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：本旋转防空晒太阳能热水器包括有储水箱和集热管，所述集热管等距、平行的安装在所述储水箱上，各所述集热管与储水箱保持连通；在各所述集热管的外部还同轴的套设有透明管，各所述透明管与和它对应的集热管保持抽真空状；所述透明管沿轴向被均分成两个上下对称的半圆筒，在所述透明管的下半圆筒上贴有遮光膜；各所述透明管可绕自身轴线自由转动；在所述透明管的下部固定安装有旋转腔，所述旋转腔的侧壁紧贴集热管的管底；在所述旋转腔内竖直的安装有配重筒，在所述配重筒内安装有可沿配重筒内壁自由滑动的活塞块；在所述活塞块的下方填充有蒸发液；在所述配重筒的顶部开设有导气孔。
本发明的有益效果是：自然状态下，太阳光透过透明管的上半圆筒照射在所述集热管上，集热管吸热并将内部的水体加热；根据热虹吸现象，集热管上表面附近的热水向上流动至储水箱的上部，储水箱下部的冷水流至集热管的下表面；从集热管的端面观察，集热管的上半部为热水，下半部为冷水；由于旋转腔的侧壁紧贴所述集热管的管底，位于配重筒下方的蒸发液紧贴集热管的下半部；因此，当储水箱内水量充足且制热没有完成时，所述集热管的下半部始终为冷水，此时所述蒸发液始终处于低温液态状；当储水箱内水量不足或者水体整体加热完毕后，集热管内的水体也将整体升温；随着集热管温度的升高，蒸发液升温蒸发，此时配重筒下部的气压增大，当蒸发液汽化到一定程度时，配重筒内的高压推动所述活塞块上移，此时配重筒处于不稳定状态，在重力作用下，所述配重筒将带动旋转腔旋转，进而带动整个透明管旋转180度；随着透明管的旋转，透明管贴有遮光膜的部分将转至上方，此时集热管被遮光膜遮挡而不再受阳光照射，进而防止集热管的过度受热；该结构在储水箱缺水时尤为重要，它能够防止集热管空晒，有效防止集热管因内部过热产生高压进而导致热水器密闭性不足、老化加速等问题的发生。
由于集热管不受阳光照射，集热管将缓慢降温，或者是当储水箱再次注入冷水时，所述集热管内的水体温度将下降，随着集热管温度的降低，所述蒸发液遇冷液化，配重筒内的气压降低，在负压的作用下所述活塞块将被吸回，此时配重筒再次达到不稳定状态，在重力作用下所述配重筒将带动旋转腔旋转180度，此时透明管复位，所述集热管再次能够吸收阳光、加热水体。
本发明结构精巧，生产成本低廉，无需使用电学监控设备，有效降低了成本和加工难度，同时更准确、科学的实现了热水器的自我保护、防空晒、智能控温等功能，具有较明显的优势。
作为优选，在所述配重筒的底部还安装有调节板，所述调节板可沿所述配重筒的内壁滑动；所述调节板通过调节螺杆连接所述旋转腔的环壁；以便于根据不同地区的气候不同进行初始化校准调节。
作为优选，所述蒸发液由净化水代替，在所述净化水内填充有热胀球；该结构成本低廉，生产所需的精密度也较低，而且能够满足本发明的动作要求，因此具有较明显的优势。
作为优选，紧贴所述透明管的下方还安装有清洁板；以便于在透明管旋转的过程中将各所述透明管擦拭，从而保证透明管的洁净程度和透光度。
附图说明
图1为本旋转防空晒太阳能热水器一个实施例在受光照时的截面结构示意图。
图2为图1所示实施例在受光照时旋转腔的放大结构示意图。
图3为图1所示实施例在自保护时的截面结构示意图。
图4为图1所示实施例在自保护时旋转腔的放大结构示意图。
具体实施方式
实施例
在图1至图4所示的实施例中，本旋转防空晒太阳能热水器包括有储水箱1和集热管2，所述集热管2等距、平行的安装在所述储水箱1上，各所述集热管2与储水箱保持连通；在各所述集热管2的外部还同轴的套设有透明管3，各所述透明管3与和它对应的集热管2保持抽真空状；紧贴所述透明管3的下方还安装有清洁板4；所述透明管3沿轴向被均分成两个上下对称的半圆筒，在所述透明管3的下半圆筒上贴有遮光膜31；各所述透明管3可绕自身轴线自由转动；在所述透明管3的下部固定安装有旋转腔5，所述旋转腔5的侧壁紧贴集热管2的管底；在所述旋转腔5内竖直的安装有配重筒6，在所述配重筒6内安装有可沿配重筒6内壁自由滑动的活塞块61；在所述活塞块61的下方填充有净化水，在所述净化水内填充有热胀球62；在所述配重筒6的顶部开设有导气孔；在所述配重筒6的底部还安装有调节板63，所述调节板63可沿所述配重筒6的内壁滑动；所述调节板63通过调节螺杆64连接所述旋转腔5的环壁。
自然状态下，太阳光透过透明管3的上半圆筒照射在所述集热管2上，集热管2吸热并将内部的水体加热；根据热虹吸现象，集热管2上表面附近的热水向上流动至储水箱1的上部，储水箱1下部的冷水流至集热管2的下表面；从集热管2的端面观察，集热管2的上半部为热水，下半部为冷水；由于旋转腔5的侧壁紧贴所述集热管2的管底，位于配重筒6下方的净化水紧贴集热管2的下半部；因此，当储水箱1内水量充足且制热没有完成时，所述集热管2的下半部始终为冷水，此时所述净化水始终处于低温状态；当储水箱1内水量不足或者水体整体加热完毕后，集热管2内的水体也将整体升温；随着集热管2温度的升高，净化水升温，净化水内部的热胀球62受热膨胀，随着热胀球62的膨胀，所述活塞块61将被净化水推挤上移，此时配重筒6处于不稳定状态，在重力作用下，所述配重筒6将带动旋转腔5旋转，进而带动整个透明管3旋转180度；随着透明管3的旋转，透明管3贴有遮光膜31的部分将转至上方，此时集热管2被遮光膜31遮挡而不再受阳光照射，进而防止集热管2的过度受热；该结构在储水箱1缺水时尤为重要，它能够防止集热管2空晒，有效防止集热管2因内部过热产生高压进而导致热水器密闭性不足、老化加速等问题的发生。
由于集热管2不受阳光照射，集热管2将缓慢降温，或者是当储水箱1再次注入冷水时，所述集热管2内的水体温度将下降，随着集热管2温度的降低，所述净化水随之降温，所述热胀球62遇冷收缩，所述活塞块61在负压作用下被吸回，此时配重筒6再次达到不稳定状态，在重力作用下所述配重筒6将带动旋转腔5旋转180度，此时透明管3复位，所述集热管2再次能够吸收阳光、加热水体。
在本发明安装过程中，由于安装地域不同，或每个家庭对水温的需求不同，因此，在初始设置时通过所述调节螺杆64控制调节板63的升降，进而调节旋转腔5对集热管2水温的相应程度，达到满足各个家庭的使用需求；调节板63位置较低，集热管2在升高较高温度后旋转腔5才会启动保护动作；调节板63位置较高时，集热管2只需升高较低温度即可触发旋转腔5的遮光保护。
透明管3在旋转的过程中与所述清洁板4发生摩擦，清洁板4能够周期性的清洁透明管3，有效防止灰尘的积聚，从而保证透明管3的透光度，延长透明管3的使用寿命。
本实施例中采用净化水和热胀球62代替蒸发液，有效降低了成本，同时配重筒6的密封难度得到降低，有效提高了生产效率；本发明结构精巧，生产成本低廉，无需使用电学监控设备，有效降低了成本和加工难度，同时更准确、科学的实现了热水器的自我保护、防空晒、智能控温等功能，具有较明显的优势。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种旋转防空晒太阳能热水器，本旋转防空晒太阳能热水器包括有储水箱（1）和集热管（2），所述集热管（2）等距、平行的安装在所述储水箱（1）上，各所述集热管（2）与储水箱（1）保持连通；在各所述集热管（2）的外部还同轴的套设有透明管（3），各所述透明管（3）与和它对应的集热管（2）保持抽真空状；其特征在于：所述透明管（3）沿轴向被均分成两个上下对称的半圆筒，在所述透明管（3）的下半圆筒上贴有遮光膜（31）；各所述透明管（3）可绕自身轴线自由转动；在所述透明管（3）的下部固定安装有旋转腔（5），所述旋转腔（5）的侧壁紧贴集热管（2）的管底；在所述旋转腔（5）内竖直的安装有配重筒（6），在所述配重筒（6）内安装有可沿配重筒（6）内壁自由滑动的活塞块（61）；在所述活塞块（61）的下方填充有蒸发液；在所述配重筒（6）的顶部开设有导气孔。
2.根据权利要求1所述的旋转防空晒太阳能热水器，其特征在于：所述蒸发液由净化水代替，在所述净化水内填充有热胀球（62）。
3.根据权利要求1或2所述的旋转防空晒太阳能热水器，其特征在于：紧贴所述透明管（3）的下方还安装有清洁板（4）。
4.根据权利要求1所述的旋转防空晒太阳能热水器，其特征在于：在所述配重筒（6）的底部还安装有调节板（63），所述调节板（63）可沿所述配重筒（6）的内壁滑动；所述调节板（63）通过调节螺杆（64）连接所述旋转腔（5）的环壁。
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