CN107062658A - 太阳能热水器气压排空防冻系统 - Google Patents

太阳能热水器气压排空防冻系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能热水器气压排空防冻系统，主要构件包括储水内桶、保温外壳、进出水管、溢流充气管、充气管、单向阀、转换阀、压力泵等。当需要排空时首先打开进出水管底端的水嘴，接着开启压力泵压缩空气便进入进出水管将水压出，当水流尽后关闭压力泵即可。当需再次使用热水时，首先将转换阀与溢流充气管连通，然后开启压力泵，压缩空气便进入储水内桶，热水便被从进出水管压出，再关闭压力泵即可。由于除管道外各部件均置于保温壳内或室内，故上述各件均不会被冻结；再是采用机械阀而非电动阀，有效消除了电动阀及其控制电路故障频繁的缺陷。另外，由于气压泵及其控制电路是在室内故维修很方便，因此可充分保证气压排空防冻系统正常运行。

Description

太阳能热水器气压排空防冻系统
技术领域
本发明涉及一种太阳能热水器气压排空防冻系统，用于普通家庭、宾馆及洗浴行业，属于日常用品领域。
背景技术
目前，太阳能热水器被广泛应用于普通家庭、宾馆及洗浴行业等场所，但其冬季的防冻及使用问题却一直未能很好地解决。也就是说，冬天太阳能热水器水箱管道结冰、冻裂情况，一直是困扰我国太阳能利用的一个难题，大部分用户选择冬天不再使用太阳能热水器。自上世纪末管道排空技术开始推广后，由于解决了冬天管道冻堵的问题，消除了消费者的疑虑，因此曾一度在市场上引起热烈响应，然而，由于太阳能热水器所处环境特殊，我国各地气候差别又大，加之技术不够成熟，结果排空技术推出时间不长便问题百出，导致推广受阻。目前，仅就“排空”这一项技术，我国先后已授权的专利已达3位数。这些排空专利技术，大致归纳其排空形式主要有阀门式、虹吸式与顶水式。其中，阀门式大多就是应用电动阀排空出水管道，但其存在的主要缺陷是：1、安装后与水箱之间具有间隙，间隙部分管道依然有水，在温度较低的情况下还是会结冰，因此阀门本身就极易冻住冻坏。2、电路控制系统及电动阀工作可靠性较差，使用一定时间后故障率高，而要频繁上到房顶维修不易实现。虹吸式与顶水式也存在各自的明显缺陷而仍然会发生冻堵现象。
发明内容
本发明是一种太阳能热水器气压排空防冻系统，它较好地解决了上述的技术问题，弥补了太阳能热水器使用上的缺陷。其结构相对简单，工作稳定可靠，管道排空技术切实可行，为冬天使用太阳能热水器提供了可靠保障。
本发明所采用的技术方案是：一种太阳能热水器气压排空防冻系统，主要构件包括储水内桶、保温外壳、上进出水管、下进出水管、上溢流充气管、下溢流充气管、上充气管、下充气管、上单向阀、下单向阀、转换阀、压力泵，其特征是：所述的上进出水管由上侧进入所述的储水内桶，上进出水管的管口位于所述的储水内桶内的底部；所述的上充气管与所述的上单向阀连通并用三通接头与所述的上进出水管连通；所述的上溢流充气管由上侧进入所述的储水内桶，上溢流充气管的管口位于所述的储水内桶内的上部；所述的上进出水管与下进出水管、所述的上溢流充气管与下溢流充气管、所述的上充气管与下充气管在所述的保温外壳的壳壁处分别采用管接头连接；所述的储水内桶、上进出水管、上溢流充气管、上充气管、上单向阀设置于所述的保温外壳内部；所述的下进出水管、下溢流充气管、下充气管设置于所述的保温外壳外部；所述的压力泵用管道与所述的转换阀进口连接；所述的转换阀有两个出口，转换阀的一个出口与所述的下充气管连通，转换阀的另一个出口用管道与所述的下单向阀连通；所述的下单向阀通过三通接头与所述的下溢流充气管连接；所述的储水内桶是一个承压容器；所述的保温外壳的外侧包覆有保温层；所述的压力泵上设置有安全阀；所述的下单向阀、转换阀、压力泵设置于室内。
本发明的目的是这样实现的：当需要排空时首先打开安装在下进出水管底端的水嘴，接着在确认转换阀的出口与下充气管连通后，开启压力泵压缩空气便经由下充气管、上充气管到达上单向阀，压缩空气顶开该阀的阀瓣进入三通接头，这时在压缩空气的推动下上进出水管中的水便分两路流动，一路通过上进出水管流回储水内桶；另一路通过上进出水管、下进出水管直至其底端的水嘴流出，当观察到水流尽后关闭压力泵即可。在排空后需要再次使用热水器中的热水时，首先操作转换阀将其出口与下单向阀的连接管连通，再关闭下溢流充气管底端的控制阀，接着打开下进出水管底端的水嘴，然后开启压力泵压缩空气便经由连接管进入下单向阀，压缩空气顶开该阀的阀瓣进入三通接头后通过下溢流充气管、上溢流充气管后进入储水内桶，稍待片刻当储水内桶内气压升起后，热水便可由储水内桶通过上进出水管和下进出水管及其水嘴流出，在观察到热水流出后，关闭压力泵及打开下溢流充气管底端的控制阀即可。上述的操作如出现失误，即在关闭了下溢流充气管底端的控制阀而未打开下进出水管底端的水嘴就开启气压泵，这时一旦系统内气体压力过高则气压泵上的安全阀打开，从而可确保本发明安全和不损坏。在非冬季使用本热水器而不需要采取排空防冻时，上溢流充气管和下溢流充气管只起到溢流和通气的作用，其底端的控制阀处于常开状态。
本发明的突出优点是：由于上进出水管、上溢流充气管、上充气管、上单向阀与储水内桶一起设置于保温外壳内，因此保证了上述各件均不会被冻结，这就为气压排空防冻系统的正常工作提供了先决条件；再是上、下两个单向阀为结构简单、性能可靠的机械阀而非电动阀，有效消除了电动阀及其控制电路故障频繁的缺陷。另外，即使气压泵及其控制电路出现故障，但由于是在室内，维修很方便，因此可充分保证气压排空防冻系统正常运行。本发明适宜于冬季气温过低会导致进出水管结冰冻住时使用，以保证有足够的使用寿命和年限。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中各标号代表的含义如下：
1、储水内桶，2、保温外壳，3、上进出水管，4、上溢流充气管，5、三通接头，6、上单向阀，7、上充气管，8、下溢流充气管，9、下充气管，10、下进出水管，11、下单向阀，12、转换阀，13、压力泵。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步描述。
如图1所示，本发明的主要构件包括储水内桶1、保温外壳2、上进出水管3、下进出水管10、上溢流充气管4、下溢流充气管8、上充气管7、下充气管9、上单向阀6、下单向阀11、转换阀12以及压力泵13。其中，上进出水管3由上侧进入储水内桶1，上进出水管3的管口位于该储水内桶1内的底部；上充气管7与上单向阀6连通并用三通接头5与上进出水管3连通；上溢流充气管4由上侧进入储水内桶1，上溢流充气管4的管口位于该储水内桶1内的上部；上进出水管3与下进出水管10、上溢流充气管4与下溢流充气管8、上充气管7与下充气管9在保温外壳2的壳壁处分别采用管接头连接；储水内桶1、上进出水管3、上溢流充气管4、上充气管7、上单向阀6设置于保温外壳2的内部；下进出水管10、下溢流充气管8、下充气管9设置于保温外壳2的外部；压力泵13用管道与转换阀12的进口连接；转换阀12有两个出口，一个与下充气管9连通，另一个用管道与下单向阀11连通；下单向阀11通过三通接头与下溢流充气管8连接；储水内桶1是一个承压容器；保温外壳2的外侧包覆有保温层；压力泵13上设置有安全阀；下单向阀11、转换阀12、压力泵13设置于室内。
本发明的工作原理及使用操作方法是：当需要排空时首先打开安装在下进出水管10底端的水嘴，接着在确认转换阀12的出口与下充气管9连通后，开启压力泵13压缩空气便经由下充气管9、上充气管7到达上单向阀6，压缩空气顶开该阀的阀瓣进入三通接头5，这时在压缩空气的推动下上进出水管3中的水便分两路流动，一路通过上进出水管3流回储水内桶1；另一路通过上进出水管3、下进出水管10直至其底端的水嘴流出，当观察到水流尽后关闭压力泵13即可。在排空后需要再次使用热水器中的热水时，首先操作转换阀12将其出口与下单向阀11的连接管连通，再关闭下溢流充气管8底端的控制阀，接着打开下进出水管10底端的水嘴，然后开启压力泵13压缩空气便经由连接管进入下单向阀11，压缩空气顶开该阀的阀瓣进入三通接头后通过下溢流充气管8、上溢流充气管4后进入储水内桶1，稍待片刻当储水内桶1内气压升起后，热水便可由储水内桶1通过上进出水管3、三通接头5和下进出水管10及其水嘴流出，在观察到热水流出后，关闭压力泵13及打开下溢流充气管8底端的控制阀即可。如上述的操作出现失误，即在关闭了下溢流充气管8底端的控制阀而未打开下进出水管10底端的水嘴就开启气压泵13，这时一旦系统内气体压力过高则压力泵13上的安全阀即打开，从而可确保本发明安全和不损坏。在非冬季使用热水器而不需要采取排空防冻时，上溢流充气管4和下溢流充气管8只起到溢流和通气的作用，其底端的控制阀处于常开状态。

Claims (1)

1.一种太阳能热水器气压排空防冻系统，主要构件包括储水内桶、保温外壳、上进出水管、下进出水管、上溢流充气管、下溢流充气管、上充气管、下充气管、上单向阀、下单向阀、转换阀、压力泵，其特征是：所述的上进出水管由上侧进入所述的储水内桶，上进出水管的管口位于所述的储水内桶内的底部；所述的上充气管与所述的上单向阀连通并用三通接头与所述的上进出水管连通；所述的上溢流充气管由上侧进入所述的储水内桶，上溢流充气管的管口位于所述的储水内桶内的上部；所述的上进出水管与下进出水管、所述的上溢流充气管与下溢流充气管、所述的上充气管与下充气管在所述的保温外壳的壳壁处分别采用管接头连接；所述的储水内桶、上进出水管、上溢流充气管、上充气管、上单向阀设置于所述的保温外壳内部；所述的下进出水管、下溢流充气管、下充气管设置于所述的保温外壳外部；所述的压力泵用管道与所述的转换阀进口连接；所述的转换阀有两个出口，转换阀的一个出口与所述的下充气管连通，转换阀的另一个出口用管道与所述的下单向阀连通；所述的下单向阀通过三通接头与所述的下溢流充气管连接；所述的储水内桶是一个承压容器；所述的保温外壳的外侧包覆有保温层；所述的压力泵上设置有安全阀；所述的下单向阀、转换阀、压力泵设置于室内。
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