CN201811342U - 一种太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能热水器，具有一水箱，水箱上连通有热水管和冷水管，在水箱下方设有四口换向阀，热水管的另一端连通在四口换向阀的回水口上，冷水管的另一端连通在四口换向阀的上水口上，四口换向阀的入水口上接通有自来水管，四口换向阀的出水口上接有出水管，所述热水管接在水箱的顶部，四口换向阀上设有手柄调节四口换向阀的阀芯来控制入水口、上水口、回水口和出水口之间的连通状态，在热水管、冷水管和四口换向阀上还设有微压调控总成。改变热水管出水口位置，保证打开四口换向阀就直接出热水。本实用新型结构简单、使用方便，安全可靠，兼具承压式的舒适便捷与非承压的简单廉价特性，实用性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及热水器，特别是一种太阳能热水器。
背景技术
以前，太阳能热水***分为承压式和非承压式二种，承压式太阳能热水器压力大，使用舒服，管道短，浪费热水少，但成本较高；非承压式太阳能热水器成本低廉，经济实惠，简单高效而已经普及，但非承压式***始终存在四大难题没有完全攻克：一是热水用完再灌凉水，否则冷热水混淆，灌满凉水需预热停用一天以上，不能连续循环工作，使用很不方便；二是室外管道容易冻堵问题；三是长管道滞留并浪费大量热水问题；四是热水压力完全受高度落差影响，落差小导致热水欠压难调温，舒适度不尽如人意。还有为了掌握水位及预热程度，需添置水位温度显控仪，既降低了安全可靠性又额外增加购置维护费用，此外还有空箱打开电热管烧毁、空晒注冷水玻璃管淬爆、空箱轻飘飘被风刮落等等许多问题。中国国家知识产权局在2009年8月19日公开了一个名称为“一种非承压式太阳能热水器”的发明专利申请，公开号为101509709，该发明专利申请说明书中公开了一种非承压式太阳能热水器，包括保温水箱、太阳能集热器，用水处热水出水管联接在保温水箱上方，保温水箱与进水管相通，进水管与水源管相通，进水管上设有闸阀，闸阀设在用水处；热水出水管通过冷水管与水源管相通，冷水管上设有闸阀，闸阀设在用水处。在水箱上满水后，通过进水管闸阀对水箱的进水来调节用水处热水量的大小；通过冷水管上的闸阀调节用水处水温。这种结构虽然能有效解决太阳能热水器必须安装得比用水处高的问题，但在实际应用中增压、免补水、止回及排空方面功能不足。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题就是提供一种结构简单、使用方便的太阳能热水器，安全可靠，兼具承压式的舒适便捷与非承压的简单廉价特性，具有调温、增压、止回、免补水、免预热、单排空、双排空、全保留、抗大风、防冻堵、防干烧、防爆管、备用水、防流失等功能，实用性好。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种太阳能热水器，其特征在于：具有一水箱，水箱上连通有热水管和冷水管，在水箱下方设有四口换向阀，热水管的另一端连通在四口换向阀的回水口上，冷水管的另一端连通在四口换向阀的上水口上，四口换向阀的入水口上接通有自来水管，四口换向阀的出水口上接有出水管，所述热水管接在水箱的顶部，四口换向阀上设有手柄调节四口换向阀的阀芯来控制入水口、上水口、回水口和出水口之间的连通状态，在热水管、冷水管和四口换向阀上还设有微压调控总成。改变热水出水口位置，保证打开四口换向阀就直接出热水。
进一步的，所述微压调控总成包括设在热水管上的呼吸阀和设在冷水管的的减压阀，以及设在自来水管上的节流阀。用微压呼吸阀竖立于排气口替代排气管，避免了排气管烟囱泄热效应，变非承压式为微压式。
进一步的，所述呼吸阀竖直设在热水管的排气口上，减压阀设在冷水管上与水箱的连接处，节流阀设在自来水管与四口换向阀的出水口的连接处。
进一步的，所述热水管的入墙处高于四口换向阀的出水口。
进一步的，所述冷水管接在水箱的底部。由进入水箱底部的冷水把热水通过水箱顶部的热水管顶出，这样热水没用完冷水就出不来。
进一步的，所述冷水管接在水箱的顶部，冷水管的出水口比热水管的进水口低至少3厘米。只要水箱顶部有3厘米深度以上热水，打开四口换向阀就能直接出热水。
进一步的，所述冷水管在入墙处倾斜设置。无反坡设置，避免了反坡产生的气阻。
进一步的，所述出水管的另一端设有沐浴喷头。
进一步的，所述水箱底部设有加热孔和备用孔。方便阴雨天用电加热。
采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：结构简单、使用方便，安全可靠，兼具承压式的舒适便捷与非承压的简单廉价特性，具有调温、增压、止回、免补水、免预热、单排空、双排空、全保留、抗大风、防冻堵、防干烧、防爆管、备用水、防流失等功能，实用性好。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型一种实施例的结构示意图；
图2为本发明中冷水管另一种连接方式的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示本实用新型一种实施例的结构示意图，一种太阳能热水器，具有一水箱1，水箱1底部设有加热孔11和备用孔12，水箱的顶部连通有热水管2，水箱的底部连通有冷水管3，在水箱下方设有四口换向阀，热水管的另一端连通在四口换向阀4的回水口41上，冷水管的另一端连通在四口换向阀的上水口42上，四口换向阀的入水口43上接通有自来水管5，四口换向阀的出水口上接有出水管44，四口换向阀上设有手柄45调节四口换向阀的阀芯来控制入水口、上水口、回水口和出水口之间的连通状态。在热水管2的排气口22处竖直设有呼吸阀21，在冷水管3上与水箱的连接处32设有减压阀31，在自来水管5与四口换向阀的出水口的连接处设有节流阀51；热水管2的入墙处高于出水口，冷水管3在入墙处倾斜设置，出水口上连接有沐浴喷头46。合理利用了流体热力学原理。将普通非承压太阳能热水器进出水方向颠倒过来，由进入水箱底部的凉水把热水从水箱顶部排气口或溢流口顶出，这样就形成了微压循环顶水***。
如图2所示，本实用新型中的冷水管还有另一种连接方式，将冷水管接在水箱的顶部，冷水管的出水口33比热水管的进水口23低至少3厘米，只要水箱顶部有3厘米深度以上的热水，打开四口换向阀就直接出热水，热水没用完冷水就出不来。也有人担心循环顶水***的热水会越用越凉，事实上在加热过程当中，热水温度本来就随着高度变化而不同的，虽然冷热水界面上会有微量热量从热水传导给凉水，但热量还在水箱内而没有外泄，由于原来滞留浪费在管道内的热水被充分利用，比普通***增加了30％左右热水量，增加部分也远远超出了传导降温。因此只要太阳能热水器一天的热水产量大于所需的热水用量，就可以循环工作而用户就无需预热等待，阴雨天用电加热出热水预热时间也比普通***缩短4/5以上，为用户带来了方便。
上述实施例中，将自来水管、冷水管、热水管和出水管这四个管道分别连接到四口换向阀的入水口、上水口、回水口和出水口上，通过手柄调整四口换向阀的阀芯状态，从而调控水流实现6种主要工作状态：
a.四口换向阀上的入水口、上水口、回水口和出水口全部关闭，此时，水箱与自来水管之间处于完全断开状态，操作方便，避免了那些浮子阀、电磁阀或控制***失灵或真空管破碎时流失自来水的弊端，简单可靠。
b.入水口与上水口连通，回水口与出水口连通，自来水经四口换向阀送往水箱底部，将热水从水箱顶部的排气口顶出，热水顺着热水管经四口换向阀从沐浴喷头喷出，为全热水状态。
c.入水口与上水口连通，同时通过四口换向阀的混水腔连通出水口，另外回水口也通过四口换向阀的混水腔连通出水口，部分自来水送往水箱底部顶出热水，另一部分自来水进入四口换向阀的混水腔与热水混合后从沐浴喷头喷出，此时，四口换向阀的混水腔与上水口和回水口及入水口的通量反比可调，四口换向阀处于混水调温状态。
d.入水口通过四口换向阀的混水腔与出水口完全连通，此时，四口换向阀处于出全冷水状态。
e.入水口与上水口关闭，停止送水，回水口与出水口连通，此时，水箱停止出热水，热水管内剩余热水从出水口流出，四口换向阀处于热水管单排空状态；
f.入水口关闭，上水口与回水口同时连通四口换向阀的出水口，此时如果冷水管接在水箱的顶部，则冷水管与热水管内的剩余水依靠落差经混水腔从沐浴喷头流出，四口换向阀处于双排空状态；如果冷水管接在水箱的底部，则四口换向阀处于应急用水状态。
微压呼吸阀竖立于排气口替代排气管，具有以下功能：1)呼吸功能，***不工作时，浮子落下，使水箱内外直通，以免胀缩损坏水箱；2)锁热功能，呼吸阀内M形流道向下通道，利用热空气升力避免了排气管烟囱泄热效应，实验证明每24小时减少箱内降温3.6度；3)增压功能，用水时，浮子升起关闭通道，重块通过呼吸阀体加压，将部分自来水压力恒定叠加于热水，压力恒定值可调，变非承压为微压式热水器，克服管道U形或W形管道底部积水所产生气阻，以保证正常用水，使热水压力免受高度落差影响，沐浴与水箱等高也照样喷射，水箱装在阳台、地面既便于安装维护又节省管道，还平衡了冷热水压力，便于调温；4)补气功能，管道排空时，呼吸阀内浮子落下，打开水箱内外通道向管道内补充空气，以防水箱吸瘪；5)泄压功能，当***流量及压力过大时，超过部分流量及压力使呼吸阀体及重块被顶起，打开水箱内外通道泄压溢流，以保证水箱安全。
减压阀设在冷水管上与水箱的连接处，具有以下功能：1)减压功能，从自来水提取微压叠加到热水上为热水增压；2)稳压功能，无论自来水压力怎么波动，只要不低于设定压力，进入水箱的压力是恒定不变的；3)安全阀功能，如冷水管滤网被垃圾堵塞使***即水箱内压力超过设定压力，减压阀将自动关闭进水口以保护水箱不被涨坏；4)调压功能，***压力可通过减压阀任意调整热水压力。
在热水压力和水位控制方面，本实用新型的水箱进出水口都没有开关而处于常开状态，当安装完首次注满凉水后，***工作时以进入水箱的冷水置换出水箱内等量的热水，把热水从水箱顶部挤出，***以量入为出原则始终保持动态平衡。由于***简单可靠，水位控制精度始终稳定在1mm以内。而且免去了用户补水操作。既省去了复杂而高成本低可靠性的补水及水位控制***；另外从自来水中提取到一部分微压叠加到热水上为热水增压，还省去了电动增压泵***，平衡了冷热水压力，在提高了使用舒适度的同时还均衡了冷热水压力，降低了调温难度。从顶部出水还使得管道排空变得极为简单而可靠，只要停止上水，就可以使管道里的水继续流出而不必关闭进出水口，达到管道排空，打开直接出热水效果。而普通排空***由于没有增压功能，排空后不能克服管道U形反坡所产生的气阻，只能把管道热水从管道最低处外加的排空阀白白排掉，不但加设排空阀使***更复杂，成本更高，只起到防冻功能而白白浪费了管道热水。本实用新型由于热水增压功能可以轻易克服室内3米以内的管道U形反坡所造成的管道气阻，所以，管道热水是直接从四口换向阀上的沐浴喷头流出用掉的，不但能够防止管道冻堵，还充分利用了管道滞留热水而减少热水浪费。
Claims (9)
1.一种太阳能热水器，其特征在于：具有一水箱(1)，水箱上连通有热水管(2)和冷水管(3)，在水箱下方设有四口换向阀，热水管的另一端连通在四口换向阀(4)的回水口(41)上，冷水管的另一端连通在四口换向阀的上水口(42)上，四口换向阀的入水口(43)上接通有自来水管(5)，四口换向阀的出水口(44)上接有出水管(6)，所述热水管接在水箱的顶部，四口换向阀上设有手柄(45)调节四口换向阀的阀芯来控制入水口、上水口、回水口和出水口之间的连通状态，在热水管、冷水管和四口换向阀上还设有微压调控总成。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述微压调控总成包括设在热水管上的呼吸阀(21)和设在冷水管的的减压阀(31)，以及设在四口换向阀上的节流阀(46)。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述呼吸阀竖直设在热水管的排气口(22)上，减压阀设在冷水管上与水箱的连接处(32)，节流阀设在四口换向阀的出水口上。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述热水管的入墙处高于四口换向阀的出水口。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述冷水管接在水箱的底部。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述冷水管接在水箱的顶部，冷水管的出水口(33)比热水管的进水口(23)低至少3厘米。
7.根据权利要求5或6所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述冷水管在入墙处倾斜设置。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述出水管的另一端设有沐浴喷头(61)。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述水箱底部设有加热孔(11)和备用孔(12)。
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| CN102297274B (zh) * | 2011-08-08 | 2014-11-05 | 常熟市微尘电器有限公司 | 一种混水阀装置 |
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