[实用新型]太阳能热水器管道排空防冻及上水自动控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管道自动排空进气装置及上水自动控制装置，具体说是一种用于太阳能热水器上的管道排空防冻及上水自动控制装置。 

背景技术

太阳能热水器由于节能环保、安全方便等优点深受广大城乡人们的喜爱。但同时也存在两大问题：一是寒冷地区冬季冻堵问题，限制了其广泛推广；二是上水问题，一旦忘记及时关闭上水阀，就会造成启来水大量浪费。多年来，人们一直在想办法解决这些问题，但效果都不尽人意。防冻方面：比较有效的是排空防冻，各种各样的防冻排空阀结构复杂，生产、安装、维修都比较困难，不宜推广；虹吸式排空在用水前要先上冷水再放掉冷水造成浪费。上水控制方面：目前的自动上水系统是一套独立的系统，上下水管分开，不仅提高了成本，还不能实现恒温供水。更重要的是，目前还没有一套方案能同时解决以上两个问题。 

发明内容

本实用新型的目的是通过一种简单的设计同时解决太阳能热水器防冻和上水控制两大问题。 

为达到上述目的，本实用新型采取如下的技术方案：在储水箱下方连接上下水管的地方增加一个电动球阀和一个外丝管接头，在管接头的中间部位打一个锥管内螺纹孔，再用两个铜管接头和一小段紫铜管连接一个进气防漏接头，组成一个自动进气装置。在储水箱通气孔或溢水孔处安装一个浮子转换开关，在室内有一个由低压直流电源和转换开关组成的控制器，通过一根两芯护套线连接浮子转换开关和电动球阀。打开电动球阀和热水阀即可使用热水；打开上水阀和电动球阀即可给储水箱上水；当水箱的水上满时，浮子转换开关会自动转接电路关闭电动球阀停止上水；需要排空时，关闭上水阀及电动球阀，打开放 水阀或热水阀，自动进气装置会自动进气排空。 

这里选择电动球阀有如下优点：可以双向截止，能承受自来水或水箱内水的压力；结构简单、性能可靠、水流顺畅、不易生成水垢；节能省电，只在打开和关闭的几秒钟内有电流，其它时间不耗电。电动球阀阀体及自动进气装置均为铜材质，导热性能好，又靠近储水箱，储水箱内是热水，所以不易冻堵，稍作保温处理即可。 

附图说明

图1，本实用新型的整体结构示意图。 

图2，自动进气装置结构示意图。 

图3，浮子转换开关结构示意图。 

具体实施方式

图1所示为本实用新型整体结构示意图，1是储水箱，2是电动球阀，3是自动进气装置，4浮子转换开关，5是上下水管，6是上水阀，7放水阀。打开电动球阀和热水阀很快就有热水出来，此时电动球阀直通，自动进气装置不工作；用水完毕后如不需上水，可先关闭电动球阀，此时自动进气装置受负压自动打开进气，水管内的水可以继续用完；用水完毕后如需上水，就关闭热水阀，打开上水阀即可给储水箱上水。注意，上水时不能关闭控制器电源，无需值守，储水箱的水上满后，浮子转换开关的浮子浮起自动转接电路关闭电动球阀停止上水。由于电动球阀关闭时间需要几秒钟，储水箱会有少量的水溢出，通过回水管可以作为储水箱上满水的信号。最后关闭上水阀，打开放水阀放掉管内积水实现排空防冻。控制器只有在上水时不能关闭电源，其他时间在打开或关闭球阀后都可以关闭电源。 

图2所示为自动进气装置示意图，8是一个1/2锥管外丝直接头，其中间部位打一个1/8内锥螺孔；9、11是两个1分卡6铜管接头；10是φ6mm紫铜管；12是进气防漏接头，用六角铜棒加工而成，上部是1/8内锥螺孔，底孔为φ8.6mm，下端有一φ5mm进气孔；內腔有一φ8mm玻璃球或硅胶球13，內腔要保证小球有 足够的活动空间，铜管接头11下端要加工出若干缺口，防止小球向上堵住进气道。此装置在管内没有负压或有正压的情况下，小球向下堵住进气口，水不会流出；当关闭电动球阀，打开放水阀或热水阀时，管内产生负压，小球会自动向上开启进气口进气排空。以上所用管接头、铜管接头均为标准件，价格很便宜，整套进气装置不过几块钱成本，却解决了人们一直想要解决的管道排空问题，而且性能可靠、寿命长、基本无需维护。 

图3所示是浮子转换开关结构示意图，14是储水箱溢水管；15是PPR内丝变径弯管接头；16是6分PPR管加工而成的套管，内孔镗到φ21mm；17是用φ20mm阻燃线管闷住两头做成的圆柱形浮子；浮子上端安装两片铜片18；19是导线；20是三组接线柱；21是焊接或安装在套管16上的塑料接线板，其在铜片穿过的位置中间有一矩形孔供两个铜片18穿过，两边各有一小孔供导线19穿过。三组接线柱的上面两组，另一端做成触点，两组接线柱极性相反，通过两芯护套线连接室内控制器；下面一组接线柱接电动球阀和两根导线19，导线19穿过小孔并分别焊接在两个铜片上。此装置是专门为旧太阳能热水器改造设计的，新生产的热水器可以加大储水箱顶部通气孔用来安装浮子转换开关。不管用哪一种方式，都要控制溢水孔的高度，既要保证浮子能浮起，又要低于套管16的上口高度。整个浮子要处在储水箱内胆顶部水平的上方，这样可以提高浮子开关动作的灵敏度，不会因为水箱水位变化缓慢导致浮子上的铜片有可能停留在两组触点的中间而无法操作。储水箱刚上满水或白天水温上升时，浮子会浮起，太阳下山后浮子会很快落下，浮子浮起时若要使用热水，控制器正常操作会不起作用，要先反向操作，电动球阀打开后浮子会很快落下，球阀又会自动关闭，此时就可以正常操作了。另外，浮子开关上还要加个防雨罩。