CN111664595A - 一种太阳能热水器冬季防冻装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能热水器冬季防冻装置，包括储水箱，储水箱的底部设有导水管，储水箱的内顶壁上还设有固定管，固定管上设有第一波纹管，固定管上还设有气孔，第一波纹管上设有连接头，连接头能够与导水管连接，连接头的内部设有第一腔体，第一腔体与第一波纹管连通，连接头的末端面上设有导向杆和通孔，导向杆移动与连接头连接，另一端伸入至导水管内，导水管内还设有固定板，固定板上还设有漏孔，固定板与连接头之间还设有第一弹性件，第一波纹管内还设有第二波纹管。本发明待使用完热水器后，能够将导水管内的水排空，避免导水管发生冻裂，同时能够对储水箱内的污垢进行清理，避免污垢堵塞排水导水管。

Description

一种太阳能热水器冬季防冻装置

技术领域

本发明涉及太阳能热水器技术领域，具体涉及一种太阳能热水器冬季防冻装置。

背景技术

太阳能热水器是利用太阳光将水温加热的装置。太阳能热水器分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，真空管式太阳能热水器占据国内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，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。太阳能热水器是由真空集热管和不锈钢水箱、支架组成的，是太阳能成果应用中的一大产业，它为百姓提供环保、安全节能、卫生的新型热水器产品，太阳能热水器就是吸收太阳能的辐射热能，加热冷水提供给人们在生活、生产中使用的节能设备。普通的太阳能热水器按一定角度固定于一般建筑的屋顶，由于太阳能热水器的蓄水箱暴露在室外，因此，在冬季从水箱出口至屋面以上的水管极易产生结冻，影响用户使用热水，更严重的，水管会因此冻裂，浪费大量水源，因此要防止管路结冻，使热水器正常出水，通常都是给管路包裹保温层或者加电加热装置，但是前者方法不能有效防止管路不冻，后者耗费电源，不节能；并且水箱长时间使用，其内部产生污垢容易堵塞住水管，造成水箱内的水无法排出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，目的在于提供一种太阳能热水器冬季防冻装置，待使用完热水器后，能够将导水管内的水排空，避免导水管发生冻裂，同时能够对储水箱内的污垢进行清理，避免污垢堵塞排水导水管。

本发明通过下述技术方案实现：

一种太阳能热水器冬季防冻装置，包括储水箱，所述储水箱的底部设有导水管，并且导水管的顶端与储水箱的底端齐平，所述储水箱的内顶壁上还设有固定管，所述固定管的轴线与导水管的轴线位于同一条直线上，固定管的一端与储水箱的内顶壁固定，另一端上设有第一波纹管，所述第一波纹管能够沿着导水管的轴线方向伸缩，所述固定管的圆周外壁上还设有若干与内部连通着的气孔，所述第一波纹管一端与固定管连接，另一端上设有与导水管匹配的连接头，所述连接头能够与导水管连接，所述连接头的内部设有第一腔体，所述第一腔体与第一波纹管连通，所述连接头朝向导水管方向的末端面上设有导向杆和若干通孔，所述通孔均与第一腔体连通，所述导向杆移动与连接头连接，另一端伸入至导水管内，所述导水管内还设有固定板，所述导向杆贯穿在固定板内，固定板上还设有若干漏孔，所述固定板与连接头之间还设有第一弹性件，并且第一弹性件套在导向杆上，所述第一波纹管内还设有第二波纹管，所述第二波纹管一端与固定管密封连接，另一端与连接头密封连接；还包括第一充气机构，所述第一充气机构上设有第一气管，第一充气机构为气泵，所述第一气管与第二波纹管连通。

针对现有的太阳能热水器由于安装在室外，使得与室内连接着的导水管一部分处于室外，太阳能热水器使用完之后，无法将导水管内的水排尽，使得一部分的水停留在导水管内，当冬季时，停留在导水管内的水容易结冰，造成导水管的堵塞或者破裂，为此，本技术方案现有的储水箱内设置了固定管，固定管上设置了可以伸缩的波纹管，利用外界的第一充气机构向第一气管内输送气体，由于波纹管具有可伸缩的特性，当气体进入至第二波纹管内后，随着第二波纹管内的气压逐渐增大，能够迫使第二波纹管朝着导水管方向发生拉伸，带动第一波纹管跟着一起移动，从而使得第一波纹管上的连接头跟着一起朝着导水管方向移动，最终使得连接头与导水管连接，此时，在连接头的作用下，使得导水管与第一波纹管处于连通状态，而导水管与储水箱处于断开状态，由于设置在固定管上的气孔位于储水箱最高液面的上方，在大气压的作用下，能够使得停留在导水管内的水完全排尽，而不会排出储水箱内的水，当需要使用储水箱内的水时，利用第一充气机构向充入至第二波纹管内的气体排泄掉，由于波纹管自身具有一定的弹性，使得其能够朝着初始状态缩回，同时配合第一弹性件的作用下，能够推动连接头从导水管内移出，从而快速使得连接头与储水箱处于连通状态，这样储水箱内的水便又能够通过排水管排出，便于正常使用储水箱内的热水。

现有的储水箱在使用时，储存在箱体内的水在太阳能加热时，会产生污垢附着在箱体内底上，当长时间使用后，污垢附着的厚度逐渐增大，从而容易堵塞导水管，使得储水箱内的水无法通过导水管正常排出，为此，本技术方案在连接头的底部还设置了用于疏通导水管的导向杆，导向杆贯穿在导水管与储水箱的连通处，当第一波纹管带动连接头与导水管对接或者断开时，连接头底部上的导向杆能够在导水管与储水箱的连通处上下移动，使得导向杆在上下移动的过程中，能够将附着在储水箱与导水管连通处的污垢进行疏松，进而将大块的污垢通过上下移动的方式抖动成较小块的污垢，最终通过导水管排出，从而实现了对储水箱与导水管处污垢的清理作用，避免了污垢堵塞排导水管的情况发生，因此，在实际的使用过程中，利用设置的导向杆能够定期对储水箱内的污垢进行清理，使用者只需要重复向第二波纹管内通气、排气的步骤，使得连接头在储水箱内做往复运动，从而带动导向杆在导水管内上下抖动，实现对污垢疏通的目的。

本技术方案中设置的导向杆一方面用于对储水箱与导水管连通处污垢的清理目的，另一方，由于波纹管其自身较为柔软，并且第一波纹管本身浸泡在储水箱内的水力，当第一波纹管在储水箱内上下移动时，第一波纹管很容易发生偏斜，即无法沿直线方向移动，从而导致连接头无法准确与导水管对接，故设置的导向杆另一方还能够对第一波纹管起一定的导向作用，在导水管内设置的固定板的作用下，能够保证导向杆能够沿着直线方向移动，从而保证连接头能够沿直线方向移动，避免连接头无法准确对导水管对接的情况发生；同时，设置在固定板与连接头上的第一弹性件一方面能够对连接头起一定的支撑作用，当连接头朝着导水管方向移动时，第一弹性件处于被压缩状态，从而使得当第二波纹管内的气体排出之后，处于压缩状态的第一弹性件能够快速迫使连接头与导水管分离开，另一方便，由于第一弹性件为弹簧，其套设在导向杆上，当导向杆上下移动对储水箱内的污垢进行清理时，设置的第一弹性件也能够作用于污垢，迫使污垢挤压至较为小块的污垢块，通过导水管排出，从而提高了对污垢的清理效果。

进一步地，所述连接头的两侧均设有限位槽，所述导水管的内壁两侧均设有第一凹槽，所述第一凹槽内均设有第三弹性件，所述第三弹性件上设有与限位槽匹配的限位球，限位球能够插入至限位槽内。

为了提高连接头与导水管之间的连接能力，故在导水管内设置的第三弹性件和限位球，当连接头上的限位槽移动至限位球处时，在第三弹性件的作用下，能够推动限位球卡入至限位槽内，从而将连接头固定在导水管内，避免导水管与连接头自行发生分离。

进一步地，所述连接头内还设有第二腔体，所述第二腔体内壁两侧均设有推杆，所述推杆一端伸入在第二腔体内，另一端位于限位槽内，所述第二腔体内还设有圆锥结构的活动杆，活动杆的直径沿着推杆方向逐渐减小，并且活动杆的最大直径与腔体的内径一致，所述活动杆能够朝着推杆方向移动，推动推杆从限位槽处伸出。还包括第二充气机构，所述第二充气机构上设有第二气管，所述第二气管与连接头的第二腔体连通；所述第二腔体的内底上还设有第二弹性件，并且第二弹性件与活动杆连接。

当需要将连接头与导水管分离开时，利用外界的第二充气机构向第二气管内通入气体，气体通过第二气管进入至第二腔体内，由于活动杆的直径最大端与第二腔体为密封连接，随着进入第二腔体内的气体压力逐渐增大，迫使活动杆朝着推杆方向移动，活动杆在移动的过程中，其圆锥结构的外壁能够推动推杆逐渐朝着限位槽方向伸出，从而将位于限位槽内的限位球顶出，并且缩回至导水管的第一凹槽内，此时，在第一弹性件的作用下，能够迫使导水管与连接头分离开；当通入至第二腔体内的气体排出时，在第二弹性件的作用下，能够迫使活动杆朝着远离推杆方向移动，从而移除对推杆的作用力。

进一步地，所述导水管内还设有第一锥面，所述连接头朝向导水管方向的端面上还设有与第一锥面匹配的第二锥面。

为了提高连接头与导水管之间的密封性，故设置了第一锥面和第二锥面，使得连接头与导水管之间能够紧密连接，避免储水箱内的水通过连接头与导水管之间的间隙泄漏；并且第一锥面和第二锥面紧密贴合时，限位球正好位于限位槽内，提高了第一锥面和第二锥面的密封性。

进一步地，所述导水管内还设有第二凹槽，所述第二凹槽内还设有与连接头匹配的密封圈。

设置的第一密封圈进一步提高了连接头与导水管之间的密封效果。

进一步地，所述第二凹槽内还设有弹性垫片，所述弹性垫片位于密封圈的上方。

设置的弹性垫片用于对密封圈进行限位，避免连接头与导水管插拔过程中，密封圈在第二凹槽内移动，从而提高了对连接头与导水管之间的密封性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种太阳能热水器冬季防冻装置，当使用完太阳能热水需要对导水管的水进行排空时，利用第一充气机构向第二波纹管内容易气体，迫使第一波纹管带动连接头在储水箱内朝着导水管方向移动，并且最终插入至导水管内，使得导水管与波纹管处于连通状态，而储水箱与导水管处于断开状态，便能够顺利将导水管内的水排尽，而储水箱内的水不会跟着排出，进而避免了冬季导水管发生堵塞或者冻裂的情况；

2、本发明一种太阳能热水器冬季防冻装置，当需要正常使用储水箱内的热水时，利用第一充气机构将通入至第二波纹管内的气体排出，在第一弹性件的作用下，能够迫使插入至导水管内的连接头快速朝上移动，最终使得导水管与储水箱处于连通状态，这样储水箱内的热水便能够通过导水管排出使用；

3、本发明一种太阳能热水器冬季防冻装置，利用设置的第一波纹管和第二波纹管能够迫使连接头在储水箱内做上下往复运动，连接头在做上下往复运动的过程中带动导向杆跟着一起移动，从而对沉淀在储水箱与导水管连接处的污垢进行疏松处理，避免污垢堵塞导水管的情况发生，同时设置的导向杆还能够对第一波纹管起一定的导向作用，保证其沿直线方向移动，避免连接头与导水管无法准确对接的情况出现。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明另一种状态时的结构示意图；

图3为本发明A部放大后的结构示意图；

图4为本发明连接头的结构示意图；

图5为本发明导水管的结构示意图；

图6为本发明第一波纹管内部的结构示意图；

图7为本发明固定板的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-导水管，2-固定板，3-第一弹性件，4-储水箱，5-连接头，6-第一波纹管，7-气孔，8-固定管，9-第一气管，10-第二气管，11-第一充气机构，12-第二波纹管，13-通孔，14-第一腔体，15-活动杆，16-第二弹性件，17-推杆，18-限位槽，19-第二腔体，20-第三弹性件，21-第一锥面，22-限位球，23-弹性垫片，24-密封圈，25-导向杆，26-漏孔，27-第二锥面。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1至图7所示，本发明一种太阳能热水器冬季防冻装置，包括储水箱4，所述储水箱4的底部设有导水管1，并且导水管1的顶端与储水箱4的底端齐平，所述储水箱4的内顶壁上还设有固定管8，所述固定管8的轴线与导水管1的轴线位于同一条直线上，固定管8的一端与储水箱4的内顶壁固定，另一端上设有第一波纹管6，所述第一波纹管6能够沿着导水管1的轴线方向伸缩，所述固定管7的圆周外壁上还设有若干与内部连通着的气孔7，所述第一波纹管6一端与固定管7连接，另一端上设有与导水管1匹配的连接头5，所述连接头5能够与导水管1连接，所述连接头5的内部设有第一腔体14，所述第一腔体14与第一波纹管6连通，所述连接头5朝向导水管1方向的末端面上设有导向杆25和若干通孔13，所述通孔13均与第一腔体14连通，所述导向杆25移动与连接头5连接，另一端伸入至导水管1内，所述导水管1内还设有固定板2，所述导向杆25贯穿在固定板2内，固定板2上还设有若干漏孔26，所述固定板2与连接头5之间还设有第一弹性件3，并且第一弹性件3套在导向杆25上，所述第一波纹管6内还设有第二波纹管12，所述第二波纹管12一端与固定管8密封连接，另一端与连接头5密封连接；还包括第一充气机构11，所述第一充气机构11上设有第一气管9，所述第一气管9与第二波纹管12连通。

实施例2

在实施例1的基础上，所述连接头5的两侧均设有限位槽18，所述导水管1的内壁两侧均设有第一凹槽，所述第一凹槽内均设有第三弹性件20，所述第三弹性件20上设有与限位槽18匹配的限位球22，限位球22能够插入至限位槽18内。

实施例3

在实施例2的基础上，所述连接头5内还设有第二腔体19，所述第二腔体19内壁两侧均设有推杆17，所述推杆17一端伸入在第二腔体19内，另一端位于限位槽18内，所述第二腔体19内还设有圆锥结构的活动杆15，活动杆15的直径沿着推杆17方向逐渐减小，并且活动杆15的最大直径与腔体19的内径一致，所述活动杆15能够朝着推杆17方向移动，推动推杆17从限位槽18处伸出。

实施例4

在实施例3的基础上，还包括第二充气机构11，所述第二充气机构11上设有第二气管10，所述第二气管10与连接头5的第二腔体19连通；所述第二腔体9的内底上还设有第二弹性件16，并且第二弹性件15与活动杆15连接。

实施例5

在实施例1的基础上，所述导水管1内还设有第一锥面21，所述连接头5朝向导水管1方向的端面上还设有与第一锥面21匹配的第二锥面27。

实施例6

在实施例1的基础上，所述导水管1内还设有第二凹槽，所述第二凹槽内还设有与连接头5匹配的密封圈24。

实施例7

在实施例6的基础上，所述第二凹槽内还设有弹性垫片23，所述弹性垫片23位于密封圈24的上方。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种太阳能热水器冬季防冻装置，其特征在于，包括储水箱(4)，所述储水箱(4)的底部设有导水管(1)，并且导水管(1)的顶端与储水箱(4)的底端齐平，所述储水箱(4)的内顶壁上还设有固定管(8)，所述固定管(8)的轴线与导水管(1)的轴线位于同一条直线上，固定管(8)的一端与储水箱(4)的内顶壁固定，另一端上设有第一波纹管(6)，所述第一波纹管(6)能够沿着导水管(1)的轴线方向伸缩，所述固定管(8)的圆周外壁上还设有若干与内部连通着的气孔(7)，所述第一波纹管(6)一端与固定管(8)连接，另一端上设有与导水管(1)匹配的连接头(5)，所述连接头(5)能够与导水管(1)连接，所述连接头(5)的内部设有第一腔体(14)，所述第一腔体(14)与第一波纹管(6)连通，所述连接头(5)朝向导水管(1)方向的末端面上设有导向杆(25)和若干通孔(13)，所述通孔(13)均与第一腔体(14)连通，所述导向杆(25)移动与连接头(5)连接，另一端伸入至导水管(1)内，所述导水管(1)内还设有固定板(2)，所述导向杆(25)贯穿在固定板(2)内，固定板(2)上还设有若干漏孔(26)，所述固定板(2)与连接头(5)之间还设有第一弹性件(3)，并且第一弹性件(3)套在导向杆(25)上，所述第一波纹管(6)内还设有第二波纹管(12)，所述第二波纹管(12)一端与固定管(8)密封连接，另一端与连接头(5)密封连接；还包括第一充气机构(11)，所述第一充气机构(11)上设有第一气管(9)，所述第一气管(9)与第二波纹管(12)连通。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器冬季防冻装置，其特征在于，所述连接头(5)的两侧均设有限位槽(18)，所述导水管(1)的内壁两侧均设有第一凹槽，所述第一凹槽内均设有第三弹性件(20)，所述第三弹性件(20)上设有与限位槽(18)匹配的限位球(22)，限位球(22)能够插入至限位槽(18)内。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能热水器冬季防冻装置，其特征在于，所述连接头(5)内还设有第二腔体(19)，所述第二腔体(19)内壁两侧均设有推杆(17)，所述推杆(17)一端伸入在第二腔体(19)内，另一端位于限位槽(18)内，所述第二腔体(19)内还设有圆锥结构的活动杆(15)，活动杆(15)的直径沿着推杆(17)方向逐渐减小，并且活动杆(15)的最大直径与第二腔体(19)的内径一致，所述活动杆(15)能够朝着推杆(17)方向移动，推动推杆(17)从限位槽(18)处伸出。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能热水器冬季防冻装置，其特征在于，还包括第二充气机构(11)，所述第二充气机构(11)上设有第二气管(10)，所述第二气管(10)与连接头(5)的第二腔体(19)连通；所述第二腔体(19)的内底上还设有第二弹性件(16)，并且第二弹性件(16)与活动杆(15)连接。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器冬季防冻装置，其特征在于，所述导水管(1)内还设有第一锥面(21)，所述连接头(5)朝向导水管(1)方向的端面上还设有与第一锥面(21)匹配的第二锥面(27)。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器冬季防冻装置，其特征在于，所述导水管(1)内还设有第二凹槽，所述第二凹槽内还设有与连接头(5)匹配的密封圈(24)。

7.根据权利要求6所述的一种太阳能热水器冬季防冻装置，其特征在于，所述第二凹槽内还设有弹性垫片(23)，所述弹性垫片(23)位于密封圈(24)的上方。

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