CN212673538U - 一种太阳能热水器缺水防干烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能热水器技术领域，尤其涉及一种太阳能热水器缺水防干烧装置。该缺水防干烧装置包括：遮挡组件包括卷轴、驱动电机和挡光帘，卷轴与驱动电机传动连接，挡光帘卷设在卷轴上；感应元件包括温度传感器和液位传感器，感应并反馈水箱内水的温度和水位；控制器被设置为当温度传感器感应到水箱内水的温度高于第一预设值或液位传感器感应到水箱内水的水位低于第二预设值时，控制驱动电机运转。本实用新型实施例中水箱内温度超过低于预设值或缺水即水位低于第二预设值时，向控制器发出相应的电信号，控制器控制驱动电机驱动卷轴旋转，将挡光帘伸出，遮挡真空集热管，隔绝太阳直晒，防止在太阳暴晒的情况下真空集热管晒爆和管路过早老化。

Description

一种太阳能热水器缺水防干烧装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能热水器技术领域，具体涉及一种太阳能热水器缺水防干烧装置。

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。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。

目前所有的太阳能热水器大多数不能够通过感应外界环境对水温进行调整，半自动的热水器虽然可以缺水时自动上水，但当正午时分集热管持续加热，冷水进入热水器极易造成太阳能热水器的炸管，造成危险的发生。而且在夜间使用此类热水器时，冷热水在水箱内混合，造成水箱内水温存在差异，对人们的洗浴带来不便。炎热的夏天，太阳能热水器内的水短期内即可沸腾，若长时间不使用，会加速管路等的老化。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中所存在的上述技术问题，提供了一种太阳能热水器缺水防干烧装置，解决现有技术中太阳能热水器暴晒造成爆管和管路过早老化的问题。

为实现上述技术目的，本实用新型实施例提供了一种太阳能热水器缺水防干烧装置，所述太阳能热水器包括真空集热管、水箱以及支撑所述真空集热管和所述水箱的支架，所述缺水防干烧装置包括：遮挡组件，设置在所述真空集热管的上方，包括卷轴、驱动电机和挡光帘，所述卷轴与所述驱动电机传动连接，所述挡光帘卷设在所述卷轴上；感应元件，包括温度传感器和液位传感器，分别用于感应并反馈所述水箱内水的温度和水位；以及控制器，与所述感应元件电连接，所述控制器被设置为当所述温度传感器感应到所述水箱内水的温度高于第一预设值或所述液位传感器感应到所述水箱内水的水位低于第二预设值时，控制所述驱动电机运转。

进一步地，所述遮挡组件还包括外壳，所述卷轴、所述驱动电机设置在所述外壳内，所述卷轴的一端与所述驱动电机连接、另一端与所述外壳可转动连接；所述挡光帘的第一端与所述卷轴固定连接、第二端穿过所述外壳并沿所述真空集热管的延伸方向延伸出一段。

进一步地，所述支架的顶部两侧均设置有导条，两侧的所述导条内设置有开口相对的第一导向槽和第二导向槽；所述挡光帘的第二端连接有长条，所述长条的两端分别设置在所述第一导向槽和所述第二导向槽内，且所述长条能沿所述第一导向槽或所述第二导向槽的延伸方向往复移动。

进一步地，所述长条为磁棒，位于所述第一导向槽和所述第二导向槽的长度方向且远离所述外壳的侧壁上均连接有金属片。

进一步地，位于所述第一导向槽的长度方向的两侧侧壁上均连接有限位开关，所述限位开关与所述控制器电连接，用于限制所述挡光帘的伸缩长度。

进一步地，所述外壳通过紧固组件与所述真空集热管可拆卸连接。

进一步地，所述紧固组件包括连接件、紧固环和紧固件，所述连接件与所述外壳连接，所述紧固环的第一端与所述连接件的第一端可转动连接、第二端通过所述紧固件与所述连接件的第二端可结合/分离连接；所述紧固环和所述连接件之间形成有安装腔。

进一步地，所述紧固环朝向所述安装腔的一侧和所述连接件朝向所述安装腔的一侧均设置有保护垫。

进一步地，所述紧固件为螺钉。

进一步地，所述连接件背向所述安装腔的一侧表面向内凹陷形成弧形槽。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本实用新型实施例中通过温度传感器和液位传感器感应太阳能热水器的水箱内水的温度和水位的高低，当水箱内温度超过第一预设值或缺水即水位低于第二预设值时，向控制器发出相应的电信号，控制器控制驱动电机驱动卷轴旋转，将挡光帘伸出，遮挡真空集热管，隔绝太阳直晒，防止在太阳暴晒的情况下出现真空集热管晒爆和管路过早老化的情况，提高了太阳能热水器的使用寿命。

2、本实用新型实施例中通过磁棒对金属片的吸引作用，挡光帘伸出至极限位置后磁棒与金属片相吸贴合，使挡光帘遮挡过程中能够避免晃动产生偏移，相对增加了遮挡的稳定性。

3、本实用新型实施例中通过外壳和真空集热管可拆卸连接，便于遮挡组件的检修和拆卸。

附图说明

图1为本实用新型实施例中太阳能热水器缺水防干烧装置的侧视图；

图2为本实用新型实施例中太阳能热水器缺水防干烧装置的主视图，其中挡光帘处于伸出状态；

图3为本实用新型实施例中太阳能热水器缺水防干烧装置的主剖视图，其中挡光帘处于伸出状态；

图4为本实用新型实施例中外壳和挡光帘的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中太阳能热水器缺水防干烧装置的主剖视图，其中挡光帘处于缩回状态；

图6为本实用新型实施例中外壳和真空集热管的安装结构示意图；

图7为本实用新型实施例中紧固组件的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中控制流程图。

附图标记说明

1-真空集热管，2-水箱，3-支架，4-卷轴，5-驱动电机，6-挡光帘，7-温度传感器，8-液位传感器，9-控制器，10-外壳，11-驱动槽，12-伸缩口，13- 导条，14-第一导向槽，15-第二导向槽，16-长条，17-金属片，18-第一限位开关，19-第二限位开关，20-挡块，21-紧固组件，211-连接件，212-紧固环，213- 紧固件，214-保护垫，215-弧形槽，216-安装腔。

具体实施方式

通过解释以下本实用新型的优选实施方案，本实用新型的其他目的和优点将变得清楚。

图1-图8示出了本实用新型提出的一种太阳能热水器缺水防干烧装置的结构示意图。为叙述方便，下文中所称的“上”、“下”、“左”、“右”与附图本身的上、下、左、右方向一致，但不对本实用新型结构起限定作用。

如图1-图8所示，一种太阳能热水器缺水防干烧装置，太阳能热水器包括真空集热管1、水箱2以及支撑真空集热管1和水箱2的支架3，缺水防干烧装置包括遮挡组件、感应元件和控制器9，其中：遮挡组件设置在真空集热管1 的上方，包括卷轴4、驱动电机5和挡光帘6，卷轴4与驱动电机5传动连接，挡光帘6卷设在卷轴4上；感应元件，包括温度传感器7和液位传感器8，分别用于感应并反馈水箱2内水的温度和水位；以及控制器9，与感应元件电连接，控制器9被设置为当温度传感器7感应到水箱2内水的温度高于第一预设值或液位传感器8感应到水箱2内水的水位低于第二预设值时，控制驱动电机5运转，驱动卷轴4正向旋转带动挡光帘6伸出遮挡真空集热管1。挡光帘6可以遮挡阳光且挡光帘6的尺寸与真空集热管1的面积相适应，以使挡光帘6伸出能够遮挡住真空集热管1。当温度传感器7感应到太阳能热水器的水箱2内的水的温度低于第三预设值时，向控制器9发出相应的电信号，控制器9控制驱动电机5驱动卷轴4反向旋转，将挡光帘6收回。

本实用新型实施例中通过温度传感器7和液位传感器8感应太阳能热水器的水箱2内水的温度和水位的高低，当水箱2内温度超过第一预设值或缺水即水位低于第二预设值时，向控制器9发出相应的电信号，控制器9控制驱动电机5驱动卷轴4旋转，将挡光帘6伸出，遮挡真空集热管1，隔绝太阳直晒，防止在太阳暴晒的情况下出现真空集热管1晒爆和管路过早老化的情况，提高了太阳能热水器的使用寿命。

在一些实施例中，如图2-图4所示，遮挡组件还包括外壳10，卷轴4、驱动电机5设置在外壳10内，卷轴4的一端与驱动电机5连接、另一端与外壳10 可转动连接；挡光帘6的第一端与卷轴4固定、第二端穿过外壳10并沿真空集热管1的延伸方向向外延伸出一段。具体的，驱动电机5的输入端与控制器9 的输出端电连接，驱动电机5的输出端与卷轴4固定连接。外壳10内设置有驱动槽11，卷轴4、驱动电机5设置在驱动槽11内，驱动电机5的电机壳与外壳10 固定连接，外壳10的侧壁上形成有伸缩口12，该伸缩口12与驱动槽11连通，挡光帘6的第一端与卷轴4固定连接、第二端穿过伸缩口12向外延伸出一段；控制器9控制驱动电机5正转，挡光帘6伸出，遮挡在真空集热管1的上方，避免太阳直晒；控制器9控制驱动电机5反转，挡光帘6缩回，使真空集热管1显露，吸收太阳能实现加热。

在一些实施例中，如图2和图3所示，支架3的顶部两侧均设置有导条13，两侧的导条13内设置有开口相对的第一导向槽14和第二导向槽15；挡光帘6 的第二端连接有长条16，长条16的两端分别设置在第一导向槽14和第二导向槽15内，且长条16能沿第一导向槽14或第二导向槽15的延伸方向往复移动。长条16与挡光帘6的第二端可以通过胶合剂粘接，长条16自身的重力一定程度上能够带动挡光帘6下移伸出；第一导向槽14和第二导向槽15的设置为挡光帘6的伸出提供导向作用，使遮挡更加完全。

在一些实施例中，如图3所示，长条16为磁棒，位于第一导向槽14和第二导向槽15的长度方向且远离外壳10的侧壁上均连接有金属片17。通过磁棒对金属片17的吸引作用，挡光帘6伸出至极限位置后磁棒与金属片17相吸贴合，使挡光帘6遮挡过程中能够避免晃动产生偏移，相对增加了遮挡的稳定性。

在一些实施例中，如图3、图5和图8所示，位于第一导向槽14的长度方向的两侧侧壁上均连接有限位开关，限位开关与控制器9电连接，用于限制挡光帘6的伸缩长度。限位开关包括第一限位开关18和第二限位开关19，第一限位开关18位于第一导向槽14偏上的侧壁上，第二限位开关19位于第一导向槽14偏下的侧壁上，长条16插入第一导向槽14的一端设置有挡块20，挡光帘6伸出时挡块20碰到第二限位开关19，控制器9控制驱动电机5停止运转，挡光帘6到达伸出的极限位置；挡光帘6缩回时挡块20碰到第二限位开关19，控制器9控制驱动电机5停止运转，挡光帘6到达缩回的极限位置，防止驱动电机5传动过量，相对增加了缺水防干烧装置的智能和稳定性。

在一些实施例中，如图1和图6所示，外壳10通过紧固组件21与真空集热管1可拆卸连接。通过外壳10和真空集热管1可拆卸连接，便于遮挡组件的检修和拆卸。

在一些实施例中，如图6和图7所示，紧固组件21包括连接件211、紧固环 212和紧固件213，连接件211与外壳10连接，紧固环212的第一端与连接件211 的第一端可转动连接、第二端通过紧固件213与连接件211的第二端可结合/ 分离连接；紧固环212和连接件211之间形成有安装腔216。真空集热管1穿设在安装腔216内，通过紧固件213固定。

在一些实施例中，如图7所示，紧固环212朝向安装腔216的一侧和连接件 211朝向安装腔216的一侧均设置有保护垫214。该保护垫214可以为橡胶垫，起到保护作用，避免真空集热管1外侧涂层被刮花，影响吸热效果。

在一些实施例中，如图7所示，紧固件213为螺钉。紧固环212的第二端设置有通孔，连接件211上设置有与通孔相对应的螺纹孔，螺钉穿过通孔旋入螺纹孔内，实现紧固。

在一些实施例中，如图7所示，连接件211背向安装腔216的一侧表面向内凹陷形成弧形槽215。该弧形槽215适配于相邻的真空集热管1，且该弧形槽215 处可设置橡胶垫，避免划伤真空集热管1。

在一些实施例中，如图6所示，紧固组件21包括两组，两组紧固组件21 中的安装腔216分别穿过太阳能热水器中最外侧的真空集热管1。其具体安装方式为：使用螺丝刀等工具松开螺钉，紧固环212的第二端与连接件211的第二端分离，位于太阳能热水器最外侧的真空集热管1穿过该安装腔216，使紧固环212的第二端与连接件211的第二端相对应，通过螺丝刀等工具拧动螺钉，螺钉旋入螺纹孔，带动紧固环212挤压真空集热管1，使真空集热管1被紧固环212和连接件211夹持固定，完成安装。

本实用新型实施例中各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明。

下列为本案中的电气件采用的种类以及作用：

温度传感器7，选用华巨温度传感器7有限公司生产的PT100热电阻系列温度传感器。PT100温度传感器7是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。

液位传感器8，可以选用深圳市星科创科技有限公司的XKC-Y27非接触液位传感器，利用水的感应电容来感应是否有液体存在，在没有液体接近感应器时，感应器上由于分布电容的存在，因此感应器对地存在一定的静态电容，当液面慢慢升高接近感应器时，液体的寄生电容将耦合到这个静态电容上，使感应器的电容值变大，该变化的电容信号再输入到控制IC进行信号转换，将变化的电容量转换成某种电信号的变化量，再由一定的算法来感应和判断这个变化量的程度，当这个变化量超过一定的阈值时就认为液位到达感应点。

控制器9，可以选用51系列单片机。单片机Microcontrollers是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器 CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器 /计数器等功能还可以包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、 A/D转换器等电路集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。

第一限位开关18、第二限位开关19，可以选用青岛海坚电机有限公司的 SZL-WL-F霍尼韦尔限位开关型号，当动物接近静物时，开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合。由开关接点开、合状态的改变去控制电路和电机。

本实用新型一种实施例的工作原理是：当在太阳暴晒下温度传感器7感应到水箱2内部水的温度超过第一预设值或液位传感器8感应到水位低于第二预设值时，向控制器9发送信号，控制器9接到信号后控制驱动电机5运转，把挡光帘6放下，隔绝太阳的直晒；当温度传感器7感应到太阳能热水器内水箱2的温度降低到第三预设值时，控制器9控制驱动电机5进行反转，把挡光帘6打开，进行加热，防止出现晒爆太阳能管的情况。

参考本实用新型的优选技术方案详细描述了本实用新型的太阳能热水器缺水防干烧装置，然而，需要说明的是，在不脱离本实用新型的精神的情况下，本领域技术人员可在上述公开内容的基础上做出任何改造、修饰以及变动。本实用新型包括上述具体实施方案及其任何等同形式。

Claims (10)

1.一种太阳能热水器缺水防干烧装置，所述太阳能热水器包括真空集热管(1)、水箱(2)以及支撑所述真空集热管(1)和所述水箱(2)的支架(3)，其特征在于，所述缺水防干烧装置包括：

遮挡组件，设置在所述真空集热管(1)的上方，包括卷轴(4)、驱动电机(5)和挡光帘(6)，所述卷轴(4)与所述驱动电机(5)传动连接，所述挡光帘(6)卷设在所述卷轴(4)上；

感应元件，包括温度传感器(7)和液位传感器(8)，分别用于感应并反馈所述水箱(2)内水的温度和水位；以及

控制器(9)，与所述感应元件电连接，所述控制器(9)被设置为当所述温度传感器(7)感应到所述水箱(2)内水的温度高于第一预设值或所述液位传感器(8)感应到所述水箱(2)内水的水位低于第二预设值时，控制所述驱动电机(5)运转。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水器缺水防干烧装置，其特征在于，所述遮挡组件还包括外壳(10)，所述卷轴(4)、所述驱动电机(5)设置在所述外壳(10)内，所述卷轴(4)的一端与所述驱动电机(5)连接、另一端与所述外壳(10)可转动连接；所述挡光帘(6)的第一端与所述卷轴(4)固定连接、第二端穿过所述外壳(10)并沿所述真空集热管(1)的延伸方向延伸出一段。

3.根据权利要求2所述的太阳能热水器缺水防干烧装置，其特征在于，所述支架(3)的顶部两侧均设置有导条(13)，两侧的所述导条(13)内设置有开口相对的第一导向槽(14)和第二导向槽(15)；所述挡光帘(6)的第二端连接有长条(16)，所述长条(16)的两端分别设置在所述第一导向槽(14)和所述第二导向槽(15)内，且所述长条(16)能沿所述第一导向槽(14)或所述第二导向槽(15)的延伸方向往复移动。

4.根据权利要求3所述的太阳能热水器缺水防干烧装置，其特征在于，所述长条(16)为磁棒，位于所述第一导向槽(14)和所述第二导向槽(15)的长度方向且远离所述外壳(10)的侧壁上均连接有金属片(17)。

5.根据权利要求3所述的太阳能热水器缺水防干烧装置，其特征在于，位于所述第一导向槽(14)的长度方向的两侧侧壁上均连接有限位开关，所述限位开关与所述控制器(9)电连接，用于限制所述挡光帘(6)的伸缩长度。

6.根据权利要求2所述的太阳能热水器缺水防干烧装置，其特征在于，所述外壳(10)通过紧固组件(21)与所述真空集热管(1)可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的太阳能热水器缺水防干烧装置，其特征在于，所述紧固组件(21)包括连接件(211)、紧固环(212)和紧固件(213)，所述连接件(211)与所述外壳(10)连接，所述紧固环(212)的第一端与所述连接件(211)的第一端可转动连接、第二端通过所述紧固件(213)与所述连接件(211)的第二端可结合/分离连接；所述紧固环(212)和所述连接件(211)之间形成有安装腔(216)。

8.根据权利要求7所述的太阳能热水器缺水防干烧装置，其特征在于，所述紧固环(212)朝向所述安装腔(216)的一侧和所述连接件(211)朝向所述安装腔(216)的一侧均设置有保护垫(214)。

9.根据权利要求7所述的太阳能热水器缺水防干烧装置，其特征在于，所述紧固件(213)为螺钉。

10.根据权利要求7所述的太阳能热水器缺水防干烧装置，其特征在于，所述连接件(211)背向所述安装腔(216)的一侧表面向内凹陷形成弧形槽(215)。

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