CN105571174B - 自清洁太阳能加热管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自清洁太阳能加热管，本自清洁太阳能加热管包括有透明管和导流管；在所述透明管的下部紧固套设有吸水筒；在所述吸水筒的外部罩有由透明材料做成的、呈环筒型的弹性气囊，在所述弹性气囊的顶部安装有推挤圈；在所述推挤圈上开设有连通所述弹性气囊的排气孔；在所述透明管上还套设有驱动簧，所述驱动簧的下端固定在所述推挤圈上，所述驱动簧的上端由棘轮齿限位；在所述驱动簧的上方还活动安装有一个套设在所述透明管上的清洁环；在所述清洁环的下环面上固定安装有永磁环；该加热管在收集热量的同时能够周期性的对自身进行清洁，有效延长人工检查的周期，使得太阳能使用更便捷。

Description

自清洁太阳能加热管

技术领域

本发明涉及一种太阳能热水器的配件，特别的，是一种太阳能加热管。

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；但是传统的太阳能热水器在使用过程中仍需要注意较多问题：一，它需要定期进行系统排污，以防止管路阻塞；同时需要对水箱进行定期清洗，以保证水质清洁；二，太阳能的加热管需要定期清洁擦拭以保证较高的透光率；同时清洁工作应在清晨或傍晚日照不强、气温较低时进行，以防止集热管外部的透明管被冷水激碎；三，需要定期检查集热管的真空度，以保证集热管的保温、导热效果；其中太阳能加热管的定期清洁为日常较繁琐的工作之一，但至今仍没有较好的解决方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种自清洁太阳能加热管，该加热管在收集热量的同时能够周期性的对自身进行清洁，有效延长人工检查的周期，使得太阳能使用更便捷。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：本自清洁太阳能加热管包括有透明管和导流管；所述透明管和导流管之间呈抽真空状，所述导流管连通储水箱，所述透明管固定在储水箱的壳体上；在所述导流管的表面固定贴附有用于吸热的集热膜；在所述透明管的下部紧固套设有吸水筒，在所述吸水筒的内筒壁上等距阵列有虹吸管，各所述虹吸管连通所述导流管；在所述吸水筒的外部罩有由透明材料做成的、呈环筒型的弹性气囊，在所述弹性气囊的底部安装有防滑圈，在所述弹性气囊的顶部安装有推挤圈；在所述推挤圈上开设有连通所述弹性气囊的排气孔，在所述排气孔处固定罩有阻断室，在所述阻断室内放置有由铁磁材料做成的阻断球，所述阻断球的球径大于所述排气孔的孔径；在所述透明管上还套设有驱动簧，所述驱动簧的下端固定在所述推挤圈上，所述驱动簧的上端由棘轮齿限位；当驱动簧的推挤力小于临界值时所述棘轮齿始终保持卡住驱动簧的上端；在所述驱动簧的上方还活动安装有一个套设在所述透明管上的清洁环，所述清洁环可沿所述透明管的轴线自由滑动；在所述清洁环的下环面上固定安装有永磁环。

本发明的有益效果是：在温度较低时，所述弹性气囊处于瘪气状态，此时驱动簧松弛、清洁环紧贴所述驱动簧的上端；在磁力作用下，清洁环下环面上的永磁环吸引所述阻断球，因此所述阻断球紧贴并堵住所述排气孔；同时虹吸管通过虹吸效应将导流管内的微量水体抽吸至吸水筒表面，从而始终保持吸水筒的表面湿润；也由于虹吸效应的结果，各所述虹吸管始终保持储满水的状态，因此导流管内不会出现气泡回流；随着太阳的升起，环境温度逐渐升高；所述集热膜持续吸收太阳能而产生高温，热量通过导流管传输并加热水体，从而实现水体的加热。

由于吸水筒直接暴露在太阳下又接触所述透明管，因此吸水筒将急速升温，当温度高于水体的沸点时，吸水筒表面的水体将快速蒸发，此时虹吸管持续性的从导流管抽取微量水体，而弹性气囊则快速膨胀；随着弹性气囊体积的增大，所述推挤圈沿透明管的轴线向上滑动；由于驱动簧的上端被所述棘轮齿卡住，因此随着推挤圈的上移，驱动簧的压力逐渐增大；当驱动簧的压力大于临界值时，驱动簧的上端从棘轮齿处高速弹出，并将所述清洁环快速推开；在驱动簧的弹力下所述清洁环沿透明管滑动至加热管的顶端后滑回；随着清洁环的远离，所述阻断球受到的磁吸力快速减弱，在重力的作用下阻断球落入阻断室底部，此时排气孔打开，弹性气囊快速降压并恢复原状，驱动簧也随之复位；在清洁环上滑并滑回的过程中，清洁环对透明管进行一次往复的清洁；当清洁环落回至原位时本发明的整个清洁系统完成一个周期，同时在磁场作用下，阻断球再次将排气孔堵住；随着弹性气囊的再次膨胀，所述清洁环将再次对透明管进行清洁。

本发明结构精巧，在没有电力供应、智能控制的前提下实现透明管的自动周期性清洁，成本低廉且经济环保，在日常维护中只需定期清洗清洁环即可，操作也较方便，因此具有较高的市场竞争力。

作为优选，在所述吸水筒的外筒壁上包裹有吸水绒布；以便于将虹吸管内的水铺开，使水体具有更大的汽化面积，从而加速水体汽化，加速弹性气囊膨胀。

作为优选，在所述清洁环的内环壁上贴附有清洁片；清洁片能够较彻底的清除透明管上的灰尘；同时清洁片价格低廉，装卸方便，便于用户快捷的更换、清洁。

作为进一步优选，所述清洁片中编织有丝绸；当丝绸与透明管产生滑动摩擦时，清洁片上将产生静电，该静电能够更彻底的吸附灰尘；因此本优选能够促进清洁片的清洁效果。

附图说明

图1为本自清洁太阳能加热管一个实施例在自然状态下的结构示意图。

图2为图1所示实施例中弹性气囊膨胀时的结构示意图。

图3为图1所示实施例中清洁环上滑瞬间的结构示意图。

图4为图1所示实施例中加热管的端截面结构示意图。

具体实施方式

实施例

在图1至图4所示的实施例中，本自清洁太阳能加热管包括有透明管1和导流管2；所述透明管1和导流管2之间呈抽真空状，所述导流管2连通储水箱，所述透明管1固定在储水箱的壳体上；在所述导流管2的表面固定贴附有用于吸热的集热膜，图中未示出储水箱和集热膜；在所述透明管1的下部紧固套设有吸水筒3，在所述吸水筒3的内筒壁上等距阵列有虹吸管31，各所述虹吸管31连通所述导流管2；在所述吸水筒3的外筒壁上包裹有吸水绒布；在所述吸水筒3的外部罩有由透明材料做成的、呈环筒型的弹性气囊4，在所述弹性气囊4的底部安装有防滑圈41，在所述弹性气囊4的顶部安装有推挤圈42；在所述推挤圈42上开设有连通所述弹性气囊4的排气孔5，在所述排气孔5处固定罩有阻断室51，在所述阻断室51内放置有由铁磁材料做成的阻断球52，所述阻断球52的球径大于所述排气孔5的孔径；在所述透明管1上还套设有驱动簧6，所述驱动簧6的下端固定在所述推挤圈42上，所述驱动簧6的上端由棘轮齿7限位；所述棘轮齿7的结构可以类比于机械手表上的棘轮结构，也可以为单向限位开关结构，该棘轮齿7仅用于单向限制驱动簧的上移，而不会阻止驱动簧的下滑；该结构较为常见，因此未做具体描述；当驱动簧6的推挤力小于临界值时所述棘轮齿7始终保持卡住驱动簧6的上端；在所述驱动簧6的上方还活动安装有一个套设在所述透明管1上的清洁环8，所述清洁环8可沿所述透明管1的轴线自由滑动；在所述清洁环8的下环面上固定安装有永磁环81；在所述清洁环8的内环壁上贴附有清洁片；所述清洁片中编织有丝绸。

在温度较低时，所述弹性气囊4处于瘪气状态，此时驱动簧6松弛、清洁环8紧贴所述驱动簧6的上端；在磁力作用下，清洁环8下环面上的永磁环81吸引所述阻断球52，因此所述阻断球52紧贴并堵住所述排气孔5；同时虹吸管31通过虹吸效应将导流管2内的微量水体抽吸至吸水筒3表面，从而始终保持吸水筒3的表面湿润；所述吸水绒布能够使吸水筒3表面的水体充分散开，成倍的扩大水体的蒸发面积，从而加速水体的蒸发，促进弹性气囊4的膨胀；也由于虹吸效应的结果，各所述虹吸管31始终保持储满水的状态，因此导流管2内不会出现气泡回流；随着太阳的升起，环境温度逐渐升高；所述集热膜持续吸收太阳能而产生高温，热量通过导流管2传输并加热水体，从而实现水体的加热。

由于吸水筒3直接暴露在太阳下又接触所述透明管1，因此吸水筒3将急速升温，当温度高于水体的沸点时，吸水筒3表面的水体将快速蒸发，此时虹吸管31持续性的从导流管2抽取微量水体，而弹性气囊4则快速膨胀；随着弹性气囊4体积的增大，所述推挤圈42沿透明管1的轴线向上滑动；由于驱动簧6的上端被所述棘轮齿7卡住，因此随着推挤圈42的上移，驱动簧6的压力逐渐增大；当驱动簧6的压力大于临界值时，驱动簧6的上端从棘轮齿7处高速弹出，并将所述清洁环8快速推开；在驱动簧6的弹力下所述清洁环8沿透明管1滑动至加热管的顶端后滑回；随着清洁环8的远离，所述阻断球52受到的磁吸力快速减弱，在重力的作用下阻断球52落入阻断室51底部，此时排气孔5打开，弹性气囊4快速降压并恢复原状，驱动簧6也随之复位；在清洁环8上滑并滑回的过程中，清洁环8对透明管1进行一次往复的清洁；当清洁环8落回至原位时本发明的整个清洁系统完成一个周期，同时在磁场作用下，阻断球52再次将排气孔5堵住；随着弹性气囊4的再次膨胀，所述清洁环8将再次对透明管1进行清洁。

在每次清洁环8上滑、下移的过程中，清洁环8内环壁上的清洁片便将透明管1上的灰尘擦拭；在滑动过程中丝绸与透明管1摩擦产生静电，在静电作用下，透明管1上的灰尘能够更彻底的被吸附，因此本发明的清洁效果更明显。

本发明结构精巧，在没有电力供应、智能控制的前提下实现透明管1的自动周期性清洁，成本低廉且经济环保，在日常维护中只需定期清洗清洁环8即可；本实施例中，只需定期清洗、更换清洁片即可，操作较方便，因此具有较高的市场竞争力。

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)

1.一种自清洁太阳能加热管，本自清洁太阳能加热管包括有透明管（1）和导流管（2）；所述透明管（1）和导流管（2）之间呈抽真空状，所述导流管（2）连通储水箱，所述透明管（1）固定在储水箱的壳体上；在所述导流管（2）的表面固定贴附有用于吸热的集热膜；其特征在于：在所述透明管（1）的下部紧固套设有吸水筒（3），在所述吸水筒（3）的内筒壁上等距阵列有虹吸管（31），各所述虹吸管（31）连通所述导流管（2）；在所述吸水筒（3）的外部罩有由透明材料做成的、呈环筒型的弹性气囊（4），在所述弹性气囊（4）的底部安装有防滑圈（41），在所述弹性气囊（4）的顶部安装有推挤圈（42）；在所述推挤圈（42）上开设有连通所述弹性气囊（4）的排气孔（5），在所述排气孔（5）处固定罩有阻断室（51），在所述阻断室（51）内放置有由铁磁材料做成的阻断球（52），所述阻断球（52）的球径大于所述排气孔（5）的孔径；在所述透明管（1）上还套设有驱动簧（6），所述驱动簧（6）的下端固定在所述推挤圈（42）上，所述驱动簧（6）的上端由棘轮齿（7）限位；当驱动簧（6）的推挤力小于临界值时所述棘轮齿（7）始终保持卡住驱动簧（6）的上端；在所述驱动簧（6）的上方还活动安装有一个套设在所述透明管（1）上的清洁环（8），所述清洁环（8）可沿所述透明管（1）的轴线自由滑动；在所述清洁环（8）的下环面上固定安装有永磁环（81）。

2.根据权利要求1所述的自清洁太阳能加热管，其特征在于：在所述吸水筒（3）的外筒壁上包裹有吸水绒布。

3.根据权利要求1或2所述的自清洁太阳能加热管，其特征在于：在所述清洁环（8）的内环壁上贴附有清洁片。

4.根据权利要求3所述的自清洁太阳能加热管，其特征在于：所述清洁片中编织有丝绸。