CN111322772A - 一种具有集热管清洁功能的太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有集热管清洁功能的太阳能热水器，包括进水管、排水管、两个水箱和至少两个集热管，还包括过滤机构和至少两个清洁机构，所述清洁机构包括支撑轴、浆叶、加压环、两个清洁条和四个支撑组件，所述过滤机构包括旁路管、密封盖、滤芯、密封圈、密封盘、密封环、支撑杆、支撑套管、滑杆和第二弹簧，所述支撑组件包括伸缩杆和第一弹簧，该具有集热管清洁功能的太阳能热水器中，通过清洁机构可以对集热管进行清洁，提高了太阳能热水器的加热效率，通过过滤机构可以过滤掉水中的水垢，提高了太阳能热水器排出热水的水质。
Description
技术领域
本发明涉及新能源设备领域，特别涉及一种具有集热管清洁功能的太阳能热水器。
背景技术
太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，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，主要以真空管式太阳能热水器为主，占据国内95%的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而得到所需热水。
现有技术的太阳能热水器在经过长时间的使用之后，太阳能热水器的集热管的内部会积累大量的水垢，不仅影响水质，还降低了太阳能热水器的加热效率，不仅如此，现有技术的太阳能热水器在放水时，容易将水垢同时放出，降低了太阳能热水器的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有集热管清洁功能的太阳能热水器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有集热管清洁功能的太阳能热水器，包括进水管、排水管、两个水箱和至少两个集热管，各集热管排列设置在两个水箱之间，所述集热管的两端分别与两个水箱连通，所述进水管和排水管分别与两个水箱的一端连通，还包括过滤机构和至少两个清洁机构，所述清洁机构的数量与集热管的数量相等，所述清洁机构与集热管一一对应，所述清洁机构设置在集热管的内部，所述过滤机构设置在排水管的内部；
所述清洁机构包括支撑轴、浆叶、加压环、两个清洁条和四个支撑组件，所述支撑轴与集热管同轴设置，所述支撑轴设置在集热管的内部，所述支撑轴的两端均设有安装轴承，所述支撑轴的两端均通过安装轴承分别与两个水箱的内壁连接，所述清洁条与支撑轴平行，两个清洁条关于支撑轴对称设置，两个清洁条的两端均通过支撑组件与支撑轴连接，所述清洁条与集热管的内壁抵靠，所述浆叶设置在集热管的靠近进水管的一端的内部，所述浆叶与支撑轴连接，所述加压环设置在浆叶的靠近进水管的一侧，所述加压环的外周与集热管的内壁密封连接，所述加压环的靠近浆叶的一端的内径小于加压环的远离浆叶的一端的内径；
所述过滤机构包括旁路管、密封盖、滤芯、密封圈、密封盘、密封环、支撑杆、支撑套管、滑杆和第二弹簧，所述密封盖盖设在排水管的远离水箱的一端上，所述密封盖与排水管密封连接，所述滤芯的形状为圆筒形，所述滤芯和滑杆均与排水管同轴设置，所述滤芯的长度与排水管的长度相等，所述滤芯设置在排水管的内部，所述滤芯的一端与密封盖固定连接，所述滤芯的另一端的外周上设有密封圈，所述滤芯通过密封圈与排水管的靠近水箱的一端的内壁密封连接，所述密封环设置在滤芯的另一端的内部，所述密封盘的直径小于滤芯的内径，所述密封盘与密封环的远离水箱的一侧抵靠，所述密封盘与密封环密封连接，所述滑杆设置在滤芯的内部，所述滑杆的一端与密封盘固定连接，所述滑杆穿过支撑套管，所述滑杆与支撑套管滑动连接，所述支撑套管通过支撑杆与滤芯固定连接，所述第二弹簧套设在滑杆上，所述密封盘通过第二弹簧与支撑套管固定连接，所述第二弹簧处于压缩状态，所述旁路管的一端与排水管的一侧连通。
作为优选，为了提高太阳能热水器的自动化程度，所述水箱上设有控制箱，所述控制箱的内部设有PLC。
作为优选，为了提高清洁条的稳定性，所述支撑组件包括伸缩杆和第一弹簧，所述伸缩杆的轴线与支撑轴的轴线垂直且相交，所述支撑轴的一端与支撑轴固定连接，所述支撑轴的另一端与清洁条的一端固定连接，所述第一弹簧套设在伸缩杆上，所述第一弹簧的两端分别与伸缩杆的两端固定连接，所述第一弹簧处于压缩状态。
作为优选，为了提高集热管的吸热效率，所述集热管的颜色为黑色。
作为优选，为了延长水箱的使用寿命，所述水箱的内壁上涂有防腐涂层。
作为优选，为了延长滤芯的使用寿命，所述滤芯的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了提高水箱的保温性能，所述水箱上涂有保温涂层。
作为优选，为了提高滑杆移动的顺畅度，所述滑杆上涂有润滑脂。
作为优选，为了提高太阳能热水器的节能性能，所述水箱上安装有太阳能板。
作为优选，为了减轻清洁条对集热管的磨损，所述清洁条的制作材料为橡胶。
本发明的有益效果是，该具有集热管清洁功能的太阳能热水器中，通过清洁机构可以对集热管进行清洁，提高了太阳能热水器的加热效率，与现有清洁机构相比，该清洁机构通过支撑组件使清洁条与集热管紧密抵靠，提高了清洁条对集热管的清洁效果，不仅如此，通过过滤机构可以过滤掉水中的水垢，提高了太阳能热水器排出热水的水质，与现有过滤机构相比，该过滤机构通过密封盘与密封环的密封作用，降低了滤芯内部的水垢回流到水箱内部的几率，提高了对太阳能热水器内部的水的过滤效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有集热管清洁功能的太阳能热水器的结构示意图；
图2是本发明的具有集热管清洁功能的太阳能热水器的剖视图；
图3是本发明的具有集热管清洁功能的太阳能热水器的清洁机构的结构示意图；
图4是本发明的具有集热管清洁功能的太阳能热水器的过滤机构的结构示意图；
图中：1.进水管，2.水箱，3.集热管，4.排水管，5.支撑轴，6.加压环，7.浆叶，8.清洁条，9.伸缩杆，10.第一弹簧，11.密封盖，12.支撑套管，13.滤芯，14.支撑杆，15.第二弹簧，16.滑杆，17.密封盘，18.密封环，19.密封圈，20.旁路管。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-2所示，一种具有集热管清洁功能的太阳能热水器，包括进水管1、排水管4、两个水箱2和至少两个集热管3，各集热管3排列设置在两个水箱2之间，所述集热管3的两端分别与两个水箱2连通，所述进水管1和排水管4分别与两个水箱2的一端连通，还包括过滤机构和至少两个清洁机构，所述清洁机构的数量与集热管3的数量相等，所述清洁机构与集热管3一一对应，所述清洁机构设置在集热管3的内部，所述过滤机构设置在排水管4的内部；
通过清洁机构可以对集热管3进行清洁，提高了太阳能热水器的加热效率，不仅如此，通过过滤机构可以过滤掉水中的水垢，提高了太阳能热水器排出热水的水质；
如图3所示，所述清洁机构包括支撑轴5、浆叶7、加压环6、两个清洁条8和四个支撑组件，所述支撑轴5与集热管3同轴设置，所述支撑轴5设置在集热管3的内部，所述支撑轴5的两端均设有安装轴承，所述支撑轴5的两端均通过安装轴承分别与两个水箱2的内壁连接，所述清洁条8与支撑轴5平行，两个清洁条8关于支撑轴5对称设置，两个清洁条8的两端均通过支撑组件与支撑轴5连接，所述清洁条8与集热管3的内壁抵靠，所述浆叶7设置在集热管3的靠近进水管1的一端的内部，所述浆叶7与支撑轴5连接，所述加压环6设置在浆叶7的靠近进水管1的一侧，所述加压环6的外周与集热管3的内壁密封连接，所述加压环6的靠近浆叶7的一端的内径小于加压环6的远离浆叶7的一端的内径；
当水流流经集热管3时，通过水流驱动浆叶7转动，通过加压环6对水流进行压缩，提高了水流的水压，提高了水流对浆叶7的驱动能力，通过浆叶7驱动支撑轴5转动，通过支撑组件提高了清洁条8的稳定性，则在支撑组件的传动作用下，通过支撑轴5驱动清洁条8转动，则通过清洁条8对集热管3进行清洁，减少了集热管3内壁上水垢的数量，提高了太阳能热水器的加热效率，同时通过支撑组件使清洁条8与集热管3的内壁紧密抵靠，提高了清洁条8对集热管3的清洁效果；
如图4所示，所述过滤机构包括旁路管20、密封盖11、滤芯13、密封圈19、密封盘17、密封环18、支撑杆14、支撑套管12、滑杆16和第二弹簧15，所述密封盖11盖设在排水管4的远离水箱2的一端上，所述密封盖11与排水管4密封连接，所述滤芯13的形状为圆筒形，所述滤芯13和滑杆16均与排水管4同轴设置，所述滤芯13的长度与排水管4的长度相等，所述滤芯13设置在排水管4的内部，所述滤芯13的一端与密封盖11固定连接，所述滤芯13的另一端的外周上设有密封圈19，所述滤芯13通过密封圈19与排水管4的靠近水箱2的一端的内壁密封连接，所述密封环18设置在滤芯13的另一端的内部，所述密封盘17的直径小于滤芯13的内径，所述密封盘17与密封环18的远离水箱2的一侧抵靠，所述密封盘17与密封环18密封连接，所述滑杆16设置在滤芯13的内部，所述滑杆16的一端与密封盘17固定连接，所述滑杆16穿过支撑套管12，所述滑杆16与支撑套管12滑动连接，所述支撑套管12通过支撑杆14与滤芯13固定连接，所述第二弹簧15套设在滑杆16上，所述密封盘17通过第二弹簧15与支撑套管12固定连接，所述第二弹簧15处于压缩状态，所述旁路管20的一端与排水管4的一侧连通；
通过密封圈19提高了滤芯13与排水管4之间的密封性能，在支撑杆14的支撑作用下，通过支撑套管12提高了滑杆16和密封盘17的稳定性，当水流流经密封环18时，通过水流驱动密封盘17向远离密封环18的方向移动，则使水流流入滤芯13内部，通过滤芯13对水流进行过滤后，使水流从旁路管20处排出，当水流停止流动时，则通过第二弹簧15驱动密封盘17与密封环18紧密抵靠，则降低了滤芯13内部的水垢从密封环18处回流到水箱2内部的几率，提高了对太阳能热水器内部的水的净化效果，同时通过密封盖11与排水管4之间的连接与分离，提高了滤芯13拆装的便捷度，提高了对滤芯13清洁的便捷度。
作为优选，为了提高太阳能热水器的自动化程度，所述水箱2上设有控制箱，所述控制箱的内部设有PLC；
PLC即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，通过PLC控制太阳能热水器运行，提高了太阳能热水器的自动化程度。
如图3所示，所述支撑组件包括伸缩杆9和第一弹簧10，所述伸缩杆9的轴线与支撑轴5的轴线垂直且相交，所述支撑轴5的一端与支撑轴5固定连接，所述支撑轴5的另一端与清洁条8的一端固定连接，所述第一弹簧10套设在伸缩杆9上，所述第一弹簧10的两端分别与伸缩杆9的两端固定连接，所述第一弹簧10处于压缩状态；
在伸缩杆9的支撑作用下，提高了清洁条8的稳定性，通过第一弹簧10驱动清洁条8向远离支撑轴5的方向移动，使清洁条8与集热管3的内壁紧密抵靠，提高了清洁条8对集热管3的清洁效果。
作为优选，为了提高集热管3的吸热效率，所述集热管3的颜色为黑色；
由于黑色具有较好的吸热效率，提高了集热管3吸收热量的效率。
作为优选，为了延长水箱2的使用寿命，所述水箱2的内壁上涂有防腐涂层；
通过防腐涂层减缓了水箱2被腐蚀的速度，延长水箱2的使用寿命。
作为优选，为了延长滤芯13的使用寿命，所述滤芯13的制作材料为不锈钢；
由于不锈钢具有较好的抗腐蚀性能，减缓了滤芯13被腐蚀的速度，延长了滤芯13的使用寿命。
作为优选，为了提高水箱2的保温性能，所述水箱2上涂有保温涂层；
通过保温涂层减缓了水箱2内部热量散发的效率，提高了水箱2的保温性能。
作为优选，为了提高滑杆16移动的顺畅度，所述滑杆16上涂有润滑脂；
通过润滑脂减小滑杆16与滑动套管12之间的摩擦力，提高了滑杆16移动的顺畅度。
作为优选，为了提高太阳能热水器的节能性能，所述水箱2上安装有太阳能板；
通过太阳能板将太阳能转换成电能，之后将电能供给太阳能热水器使用，提高了太阳能热水器的节能性能。
作为优选，为了减轻清洁条8对集热管3的磨损，所述清洁条8的制作材料为橡胶；
由于橡胶的材质较为柔软，减轻了清洁条8对集热管3的磨损，延长了集热管3的使用寿命。
当水流流经集热管3时，通过水流驱动浆叶7转动，通过浆叶7驱动支撑轴5转动，则在支撑组件的传动作用下，通过支撑轴5驱动清洁条8转动，则通过清洁条8对集热管3进行清洁，减少了集热管3内壁上水垢的数量，提高了太阳能热水器的加热效率，当水流流经密封环18时，通过水流驱动密封盘17向远离密封环18的方向移动，则使水流流入滤芯13内部，通过滤芯13对水流进行过滤后，使水流从旁路管20处排出，当水流停止流动时，则通过第二弹簧15驱动密封盘17与密封环18紧密抵靠，则降低了滤芯13内部的水垢从密封环18处回流到水箱2内部的几率，提高了对太阳能热水器内部的水的净化效果。
与现有技术相比，该具有集热管清洁功能的太阳能热水器中，通过清洁机构可以对集热管3进行清洁，提高了太阳能热水器的加热效率，与现有清洁机构相比，该清洁机构通过支撑组件使清洁条8与集热管3紧密抵靠，提高了清洁条8对集热管3的清洁效果，不仅如此，通过过滤机构可以过滤掉水中的水垢，提高了太阳能热水器排出热水的水质，与现有过滤机构相比，该过滤机构通过密封盘17与密封环18的密封作用，降低了滤芯13内部的水垢回流到水箱2内部的几率，提高了对太阳能热水器内部的水的过滤效果。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种具有集热管清洁功能的太阳能热水器，包括进水管（1）、排水管（4）、两个水箱（2）和至少两个集热管（3），各集热管（3）排列设置在两个水箱（2）之间，所述集热管（3）的两端分别与两个水箱（2）连通，所述进水管（1）和排水管（4）分别与两个水箱（2）的一端连通，其特征在于，还包括过滤机构和至少两个清洁机构，所述清洁机构的数量与集热管（3）的数量相等，所述清洁机构与集热管（3）一一对应，所述清洁机构设置在集热管（3）的内部，所述过滤机构设置在排水管（4）的内部；
所述清洁机构包括支撑轴（5）、浆叶（7）、加压环（6）、两个清洁条（8）和四个支撑组件，所述支撑轴（5）与集热管（3）同轴设置，所述支撑轴（5）设置在集热管（3）的内部，所述支撑轴（5）的两端均设有安装轴承，所述支撑轴（5）的两端均通过安装轴承分别与两个水箱（2）的内壁连接，所述清洁条（8）与支撑轴（5）平行，两个清洁条（8）关于支撑轴（5）对称设置，两个清洁条（8）的两端均通过支撑组件与支撑轴（5）连接，所述清洁条（8）与集热管（3）的内壁抵靠，所述浆叶（7）设置在集热管（3）的靠近进水管（1）的一端的内部，所述浆叶（7）与支撑轴（5）连接，所述加压环（6）设置在浆叶（7）的靠近进水管（1）的一侧，所述加压环（6）的外周与集热管（3）的内壁密封连接，所述加压环（6）的靠近浆叶（7）的一端的内径小于加压环（6）的远离浆叶（7）的一端的内径；
所述过滤机构包括旁路管（20）、密封盖（11）、滤芯（13）、密封圈（19）、密封盘（17）、密封环（18）、支撑杆（14）、支撑套管（12）、滑杆（16）和第二弹簧（15），所述密封盖（11）盖设在排水管（4）的远离水箱（2）的一端上，所述密封盖（11）与排水管（4）密封连接，所述滤芯（13）的形状为圆筒形，所述滤芯（13）和滑杆（16）均与排水管（4）同轴设置，所述滤芯（13）的长度与排水管（4）的长度相等，所述滤芯（13）设置在排水管（4）的内部，所述滤芯（13）的一端与密封盖（11）固定连接，所述滤芯（13）的另一端的外周上设有密封圈（19），所述滤芯（13）通过密封圈（19）与排水管（4）的靠近水箱（2）的一端的内壁密封连接，所述密封环（18）设置在滤芯（13）的另一端的内部，所述密封盘（17）的直径小于滤芯（13）的内径，所述密封盘（17）与密封环（18）的远离水箱（2）的一侧抵靠，所述密封盘（17）与密封环（18）密封连接，所述滑杆（16）设置在滤芯（13）的内部，所述滑杆（16）的一端与密封盘（17）固定连接，所述滑杆（16）穿过支撑套管（12），所述滑杆（16）与支撑套管（12）滑动连接，所述支撑套管（12）通过支撑杆（14）与滤芯（13）固定连接，所述第二弹簧（15）套设在滑杆（16）上，所述密封盘（17）通过第二弹簧（15）与支撑套管（12）固定连接，所述第二弹簧（15）处于压缩状态，所述旁路管（20）的一端与排水管（4）的一侧连通。
2.如权利要求1所述的具有集热管清洁功能的太阳能热水器，其特征在于，所述水箱（2）上设有控制箱，所述控制箱的内部设有PLC。
3.如权利要求1所述的具有集热管清洁功能的太阳能热水器，其特征在于，所述支撑组件包括伸缩杆（9）和第一弹簧（10），所述伸缩杆（9）的轴线与支撑轴（5）的轴线垂直且相交，所述支撑轴（5）的一端与支撑轴（5）固定连接，所述支撑轴（5）的另一端与清洁条（8）的一端固定连接，所述第一弹簧（10）套设在伸缩杆（9）上，所述第一弹簧（10）的两端分别与伸缩杆（9）的两端固定连接，所述第一弹簧（10）处于压缩状态。
4.如权利要求1所述的具有集热管清洁功能的太阳能热水器，其特征在于，所述集热管（3）的颜色为黑色。
5.如权利要求1所述的具有集热管清洁功能的太阳能热水器，其特征在于，所述水箱（2）的内壁上涂有防腐涂层。
6.如权利要求1所述的具有集热管清洁功能的太阳能热水器，其特征在于，所述滤芯（13）的制作材料为不锈钢。
7.如权利要求1所述的具有集热管清洁功能的太阳能热水器，其特征在于，所述水箱（2）上涂有保温涂层。
8.如权利要求1所述的具有集热管清洁功能的太阳能热水器，其特征在于，所述滑杆（16）上涂有润滑脂。
9.如权利要求1所述的具有集热管清洁功能的太阳能热水器，其特征在于，所述水箱（2）上安装有太阳能板。
10.如权利要求1所述的具有集热管清洁功能的太阳能热水器，其特征在于，所述清洁条（8）的制作材料为橡胶。
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