CN109373620A - 一种太阳能热水器半自动上水装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于太阳能热水器技术领域，具体涉及一种太阳能热水器半自动上水装置，包括太阳能水箱、进水装置和回水装置，进水装置底面设进水入口和第一进水通道，回水装置侧面设回水入口和第一回水通道，底面设第三回水通道和回水出口，内部形成回水存储腔，回水存储腔与第一回水通道连通，回水存储腔内设压力圆片；转轴一端设第二进水通道并贯穿进水装置，使第二进水通道连通进水管，转轴另一端设第二回水通道并贯穿回水装置的一侧，延伸至回水存储腔内穿过压力圆片，使第二回水通道与回水存储腔连通，转轴侧面设进水孔和出水孔，转轴外侧壁固定卷曲弹簧和定位栓；转轴中间设有控制转轴转动的开关装置。本发明省去了电子器件，结构简单且性能稳定。

Description

一种太阳能热水器半自动上水装置

技术领域

本发明属于太阳能热水器技术领域，具体涉及一种太阳能热水器半自动上水装置。

背景技术

太阳能热水器是一项重要的太阳能热利用方式，它是利用太阳光将水加热的装置，目前已走进千家万户，为人类的生活带来了实实在在的方便。日趋成熟的市场对太阳能热水器产品的要求越来越高，但其本身仍存在着许多需要改进的方面，如太阳能热水器上水控制装置就存在很多缺陷，目前太阳能热水器上水控制装置主要分为机械手动式和全自动电动式两种方式。

机械手动式上水装置在上水时需要手动打开上水阀门，只有当回水管有水溢出后才知道水箱已上满水，此时需要再一次手动操作来关闭上水阀门。此种上水装置的优点是结构简单、节省能源、故障率低；缺点是实际使用中以水溢出为水箱装满的信号，需要两次手动开、关操作，且易受到其他因素影响而产生严重后果。

全自动电动式上机装置由一系列电路系统组成，通过电路控制实现了自动上水、自动关闭、自动热水交换、自动定时报警等功能，并且具有上水溢流检测和控制等功能。此种方式的优点是免去人工操作，整个上水过程全自动进行，操作简单方便。缺点是该装置是利用液位传感器采集水位信号来判别是否需要上水，再经过电信号处理来驱动阀门控制上水的过程，但由于水箱常处于楼顶或其他裸露的外部环境中，因而水位传感器、电路板和信号线等元器件要经受曝晒、风化、浸泡等恶劣的环境，所以系统易发生故障且器件寿命严重缩短，频繁的维修和更换增加了使用成本；同时，全自动电动式上水装置整日处于工作状态监测水箱水位及控制上水，连续的运行状态使得能耗较大且寿命缩短。例如，公开号为CN106918154A的中国发明专利公开了一种自动上水的太阳能热水器，通过多个电磁阀、传感器和水泵的相互配合才实现了自动上水的功能，其结构复杂导致生产和使用成本较高，且性能不稳定，实际应用价值较低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单，不需要任何器件，且性能稳定的太阳能热水器半自动上水装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种太阳能热水器半自动上水装置，包括太阳能水箱、通过进水管与太阳能水箱连通的进水装置和通过回水管与太阳能水箱连通的回水装置，进水装置的底面开设有相互配合的进水入口和第一进水通道，回水装置的侧面开设有相互配合的回水入口和第一回水通道，回水装置的底面开设有相互配合的第三回水通道和回水出口，回水装置的内部形成一个阶梯状的回水存储腔，回水存储腔与第一回水通道连通，回水存储腔内设置有与其内壁相互配合的压力圆片，压力圆片的中心开设通孔。本发明的太阳能热水器半自动上水装置包括一根水平的转轴，转轴一端开设有第二进水通道并贯穿进水装置，使得第二进水通道连通进水管，转轴的另一端开设有第二回水通道并贯穿回水装置的一侧，延伸至回水存储腔内穿过压力圆片的中心通孔，使得第二回水通道与回水存储腔连通，转轴的侧面开设有进水孔和出水孔，使得进水孔可以连通第一进水通道和第二进水通道，出水孔可以连通第二回水通道和第三回水通道，进水孔和出水孔在转轴的轴向上无重合部分，当处于上水状态时，进水孔连通第一进水通道，出水孔处于关闭状态，上水完成或未上水状态下，进水孔处于闭合状态，出水孔连通第三回水通道。转轴的外侧壁上固定有卷曲弹簧，卷曲弹簧的一侧与压力圆片的一侧接触，转轴的外侧壁上固定设有定位栓，定位栓内设有弹性元件，弹性力使得定位栓的一端贴合在压力圆片的另一侧且二者滑动连接；转轴的中间位置设有开关装置，开关装置包括齿盘和刚性连接齿盘的开关旋钮，转动开关旋钮时可以带动齿盘转动，齿盘的底面边缘设置有一圈盘齿，开关装置内设有固定在转轴外侧壁上的第一齿圈和第二齿圈，第一齿圈和第二齿圈与齿盘上的盘齿相互啮合，齿盘转动可以带动转轴转动，从而实现进水孔和出水孔的开启和闭合。

优选地，所述进水管连通热水管，热水管上设置有热水管阀门。

优选地，所述回水存储腔和第三回水通道之间设置有排水孔，用于排出太阳能水箱受气温变化影响溢流回来的少量的水，虽然水箱上水时会从排水孔排出部分水量，但是因排水孔孔径较小，故影响不大。

优选地，压力圆片与定位栓连接的一侧表面设有滑槽，使得定位栓在滑槽内滑动，滑槽的终端设有定位孔，用以稳固定位栓的位置。

优选地，所述转轴的外侧壁表面开设有与压力圆片中心通孔相对应的槽轨。

优选地，所述卷曲弹簧所用材料为TiNi形状记忆合金。

优选地，所述压力圆片、定位栓和转轴所用材料为440C不锈钢。

优选地，所述进水管和回水管所用管材为306L不锈钢无缝管。

优选地，所述进水装置和回水装置所用材料为304不锈钢。

优选地，所述太阳能水箱与进水管、太阳能水箱与回水管、回水入口与回水管、第二进水通道与进水管之间设置有密封圈。

本发明具有如下有益效果：本发明的太阳能热水器半自动上水装置完全免除了电力电源驱动控制，太阳能水箱水满后溢流至回水装置中，对回水装置内部结构产生压力，由卷曲弹簧通过机械复位的方式实现半自动控制，免去了复杂的电路系统，如水位监测、驱动上水等电路，大幅提高了可靠性和稳定性。本发明的结构简单，占用空间小，便于安装，适合温度、湿度变化大的地方，具有较强的适应性和实用性。

附图说明

通过阅读参照以下附图，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明太阳能热水器半自动上水装置的结构示意图；

图2为转轴左视图的结构示意图；

图3为回水装置的结构示意图；

图4为开关装置的结构示意图。

图中：1-太阳能水箱、2-进水装置、21-进水入口、22-第一进水通道、3-回水装置、31-回水入口、32-第一回水通道、33-回水存储腔、34-卷曲弹簧、35-压力圆片、36-定位栓、37-第三回水通道、38-回水出口、39-排水孔、4-进水管、5-回水管、6-热水管阀门、7-热水管、8-开关装置、81-开关旋钮、82-齿盘、83-盘齿、84-第一齿圈、85-第二齿圈、9-转轴、91-进水孔、92-第二进水通道、93-出水孔、94-第二回水通道。

具体实施方式

下面结合附图对实施例进行阐述，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

如图1、图2、图3和图4所示的一种太阳能热水器半自动上水装置，包括太阳能水箱1、通过进水管4与太阳能水箱1连通的进水装置2和通过回水管5与太阳能水箱1连通的回水装置3，进水装置2的底面开设有相互配合的进水入口21和第一进水通道22，回水装置3的侧面开设有相互配合的回水入口31和第一回水通道32，回水装置3的底面开设有相互配合的第三回水通道37和回水出口38，回水装置3的内部形成一个阶梯状的回水存储腔33，回水存储腔33与第一回水通道32连通，回水存储腔33内设置有与其内壁相互配合的压力圆片35，压力圆片35的中心开设通孔；本发明的太阳能热水器半自动上水装置包括一根水平的转轴9，转轴9一端开设有第二进水通道92并贯穿进水装置2，使得第二进水通道92连通进水管4，转轴9的另一端开设有第二回水通道94并贯穿回水装置3的一侧，延伸至回水存储腔33内穿过压力圆片35的中心通孔，使得第二回水通道94与回水存储腔33连通，转轴9的侧面开设有进水孔91和出水孔93，使得进水孔91可以连通第一进水通道22和第二进水通道92，出水孔93可以连通第二回水通道94和第三回水通道37，进水孔91和出水孔93在转轴9的轴向上无重合部分，当处于上水状态时，进水孔91连通第一进水通道22，出水孔93处于关闭状态，上水完成或未上水状态下，进水孔91处于闭合状态，出水孔93连通第三回水通道37。转轴9的外侧壁上固定有卷曲弹簧34，卷曲弹簧34的一侧与压力圆片35的一侧接触，转轴9的外侧壁上固定设有定位栓36，定位栓36内设有弹性元件，弹性力使得定位栓36的一端贴合在压力圆片35的另一侧且二者滑动连接；转轴9的中间位置设有开关装置8，开关装置8包括齿盘82和刚性连接齿盘82的开关旋钮81，转动开关旋钮81时可以带动齿盘82转动，齿盘82的底面边缘设置有一圈盘齿83，开关装置8内设有固定在转轴9外侧壁上的第一齿圈84和第二齿圈85，第一齿圈84和第二齿圈85与盘齿83相互啮合，当齿盘82转动时，可以带动转轴9旋转，从而实现进水孔91和出水孔93的开启和闭合。

本实施例的进水管4还连通热水管7，热水管7上设置有热水管阀门6。

本实施例的回水存储腔33和第三回水通道37之间设置有排水孔39，排水孔39用于排出太阳能水箱受气温变化影响溢流回来的少量的水，虽然水箱上水时会从排水孔排出部分水量，但是因排水孔孔径较小，故影响不大。

本实施例的压力圆片35与定位栓36连接的一侧表面设有滑槽，使得定位栓在滑槽内滑动，滑槽的终端设有定位孔，用以稳固定位栓36的位置。

本实施例的转轴9外侧壁表面开设有与压力圆片35中心通孔相对应的槽轨。

本实施例的卷曲弹簧34所用材料为TiNi形状记忆合金。

本实施例的压力圆片35、定位栓36和转轴9所用材料为440C不锈钢。

本实施例的进水管4和回水管5所用管材为306L不锈钢无缝管。

本实施例的进水装置2和回水装置3所用材料为304不锈钢。

本实施例的太阳能水箱1与进水管4、太阳能水箱1与回水管5、回水入口31与回水管5、第二进水通道92与进水管4之间设置有密封圈。

本实施例的具体工作过程如下：

太阳能热水器未上水时，本实施例的半自动上水装置处于静止状态，定位栓36、压力圆35均处于初始位置，进水孔91和出水孔93均处于关闭状态。当需要上水时，首先手动转动开关旋钮81，开关旋钮81带动齿盘82转动，齿盘82通过盘齿83啮合第一齿圈84和第二齿圈85传动，从而带动转轴9旋转，使得进水孔91处于开启状态，连通第一进水通道22和第二进水通道92，并且保持稳定的上水状态，直到太阳能水箱1储满。转轴9旋转的过程中固定在转轴9上的卷曲弹簧34发生了一定的形变，并且与转轴9固定的定位栓36开始在压力圆片35表面开设的滑槽内沿着滑槽的轨迹滑动，直到定位栓36嵌合在滑槽终端的定位孔内。与此同时，在定位栓36嵌入到定位孔的过程中，压力圆片35发生了小范围的左移，使压力圆片35对卷曲弹簧34产生了一定量的力，卷曲弹簧34对压力圆片35的反作用力恰好使定位栓36紧扣于定位孔内，有效防止了定位栓36的脱落。太阳能水箱1储满后，开始通过回水管5产生溢流，溢流的水暂时储于回水存储腔33中。随着回水存储腔33中的水量不断积累增多，水对压力圆片35的作用力也不断增大。压力圆片35继续压缩卷曲弹簧34，当压力大于设定的弹力值时，卷曲弹簧34发生一定量的形变，压力圆片35随着卷曲弹簧34的形变左移至设定的位置，定位栓36被触动，然后脱离定位孔沿滑槽向初始位置滑动，卷曲弹簧34产生复位作用使得转轴9向初始位置回转。这时进水孔91关闭，上水结束，出水孔93与第三回水通道37接通，回水存储腔33中储存的水经排水孔39和出水孔93逐渐排出，卷曲弹簧34、压力圆片35和转轴9恢复至初始位置时，出水孔93关闭，排水结束。至此，太阳能热水器半自动上水过程完成。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种太阳能热水器半自动上水装置，包括太阳能水箱(1)、通过进水管(4)与太阳能水箱(1)连通的进水装置(2)和通过回水管(5)与太阳能水箱(1)连通的回水装置(3)，其特征在于：进水装置(2)的底面开设有相互配合的进水入口(21)和第一进水通道(22)，回水装置(3)的侧面开设有相互配合的回水入口(31)和第一回水通道(32)，回水装置(3)的底面开设有相互配合的第三回水通道(37)和回水出口(38)，回水装置(3)的内部形成一个阶梯状的回水存储腔(33)，回水存储腔(33)与第一回水通道(32)连通，回水存储腔(33)内设置有与其内壁相互配合的压力圆片(35)，压力圆片(35)的中心开设通孔；本发明的太阳能热水器半自动上水装置包括一根水平的转轴(9)，转轴(9)一端开设有第二进水通道(92)并贯穿进水装置(2)，使得第二进水通道(92)连通进水管(4)，转轴(9)的另一端开设有第二回水通道(94)并贯穿回水装置(3)的一侧，延伸至回水存储腔(33)内穿过压力圆片(35)的中心通孔，使得第二回水通道(94)与回水存储腔(33)连通，转轴(9)的侧面开设有进水孔(91)和出水孔(93)，使得进水孔(91)可以连通第一进水通道(22)和第二进水通道(92)，出水孔(93)可以连通第二回水通道(94)和第三回水通道(37)，进水孔(91)和出水孔(93)在转轴(9)的轴向上无重合部分，转轴(9)的外侧壁上固定有卷曲弹簧(34)，卷曲弹簧(34)的一侧与压力圆片(35)的一侧接触，转轴(9)的外侧壁上固定设有定位栓(36)，定位栓(36)与压力圆片(35)的另一侧滑动连接；转轴(9)的中间位置设有开关装置(8)，开关装置(8)包括齿盘(82)和刚性连接齿盘(82)的开关旋钮(81)，齿盘(82)的底面边缘设置有一圈盘齿(83)，开关装置(8)内设有固定在转轴(9)外侧壁上的第一齿圈(84)和第二齿圈(85)，第一齿圈(84)和第二齿圈(85)与盘齿(83)相互啮合。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器半自动上水装置，其特征在于：所述进水管(4)连通热水管(7)，热水管(7)上设置有热水管阀门(6)。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器半自动上水装置，其特征在于：所述回水存储腔(33)和第三回水通道(37)之间设置有排水孔(39)。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器半自动上水装置，其特征在于：压力圆片(35)与定位栓(36)连接的一侧表面设有滑槽，使得定位栓在滑槽内滑动，滑槽的终端设有定位孔。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器半自动上水装置，其特征在于：所述转轴(9)的外侧壁表面开设有与压力圆片(35)中心通孔相对应的槽轨。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器半自动上水装置，其特征在于：所述卷曲弹簧(34)所用材料为TiNi形状记忆合金。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器半自动上水装置，其特征在于：所述压力圆片(35)、定位栓(36)和转轴(9)所用材料为440C不锈钢。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器半自动上水装置，其特征在于：所述进水管(4)和回水管(5)所用管材为306L不锈钢无缝管。

9.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器半自动上水装置，其特征在于：所述进水装置(2)和回水装置(3)所用材料为304不锈钢。

10.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器半自动上水装置，其特征在于：所述太阳能水箱(1)与进水管(4)、太阳能水箱(1)与回水管(5)、回水入口(31)与回水管(5)、第二进水通道(92)与进水管(4)之间设置有密封圈。