專利名稱：太陽能熱水器系統(tǒng)節(jié)水防凍裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能熱水器系統(tǒng)的組成裝置，特別涉及非封閉式太陽能 熱水器系統(tǒng)中的節(jié)水防凍裝置。
背景技術：
目前所見，非封閉式太陽能熱水器系統(tǒng)的熱水器儲水箱幾乎都是被安裝于 用戶住宅的屋頂上，因其熱水的取用是靠具有高低落差的位能來實現(xiàn)的。整個 系統(tǒng)的各組件須由室外、室內管道連接而成，如不采取其它措施、管道中始終 留存有水。故用戶需使用熱水時，都先要放掉管道中的冷水，才能獲得來自于 熱水器儲水箱中的熱水，且使用完畢，管道中的熱水又漸變?yōu)榕c環(huán)境溫度相應 的冷水。每次這樣的重復過程，不僅浪費水資源、同時也浪費熱能。特別是，
當冬季環(huán)境溫度經(jīng)常低于o'c時，室外管道中的水又不可避免地會結冰，導致管
道"凍堵"，即使熱水器儲水箱中有熱水也不能流至室內使用，嚴重時管道還被 凍裂。針對上述存在問題，我國太陽能熱水器的生產(chǎn)企業(yè)都在尋求將管道排空 的技術解決方案，以下專利技術具有代表性。
中國專利公告號CN20096172Y公開了一種"太陽能熱水器新型排空闊"，該 技術方案是在球閥下安裝與大氣相通的單向閥，以實現(xiàn)管道中水的排空。該排 空閥原理上能達到管道排空的目的，但在使用過程中發(fā)現(xiàn)了它的不足之處，如 用戶反應安裝閥后用水不夠暢通；因管道中水排不盡、冬季仍有凍堵現(xiàn)象；取 用熱水時、有時水下不來等。分析其原因，是單向閥通徑受限及其性能不太可 靠所致，.在向儲水箱進水時，單向閥會有水滲漏，冬季容易凍結而喪失排空功 能；在取用熱水時、管道中熱氣體上升，單向閥排不掉，導致氣堵用不上水。
中國專利公告號CN2833280，公開了一種"太陽能熱水器管道排空閥"，該 技術方案是通過電磁線圈產(chǎn)生與永磁體極性相同的磁場而產(chǎn)生相互排斥力，推
動閥體中活塞運行，使管道與大氣相通而進行管道排空的。經(jīng)實際使用該技術 也存在以下缺陷排空需要通電， 一旦瞬時停電功能失效；熱水所結水垢會影 響活塞體移動運行的可靠性；且永磁體隨著時間的推移，其磁場衰弱最終影響的塑料通氣軟管除安裝不方便外，長時間浸泡在 熱水中也易造成水質污染等。
由此可見，太陽能熱水器的生產(chǎn)企業(yè)都把主要精力是放在閥的功能性和可 靠性改進的研究上，而這些改進至今并未取得人們預想的效果。 發(fā)明內容
本實用新型是基于對太陽能熱水器整體系統(tǒng)進行研究，提出的一種太陽能 熱水器系統(tǒng)節(jié)水防凍裝置。該裝置是通過改變系統(tǒng)組成件的構成及其連接方式， 實現(xiàn)所述管道排空，以達到太陽能熱水器系統(tǒng)的節(jié)水防凍目的。
本實用新型的技術解決方案
本實用新型的節(jié)水防凍裝置，設置于由儲水箱、電動控制閥、智能控制器、 溫度傳感器及室內外連接管、閥組成的太陽能熱水器系統(tǒng)內。該裝置主要由電 動控制閥及其旁路導氣管組合構成，位于儲水箱下方，其中，電動控制閥其上、 下端口連接于儲水箱進出水主管道(以下簡稱主管道)之中，旁路導氣管的下 端口與電動控制閥下端口相連相通；其上端口從電動控制閥上端的主管道中穿
越、進入儲水箱中，且其端口出露在儲水箱水體的溢流面之上，并通過儲水箱 的溢流管與大氣相通。
本實用新型的進一步技術解決方案
(1) 電動控制閥的上、下端口分別設置有上、下連接器，上連接器的上端 與儲水箱進出水口連接，下連接器的下端與主管道相連接；旁路導氣管的下端 口與下連接器相連相通，其上端口從上連接器中穿越、進入儲水箱中，且其端 口出露在儲水箱水體的溢流面之上，并通過儲水箱的溢流管與大氣相通。
(2) 在主管道的室內最低處設置放水電動閥；
(3) 在主管道的室外段上設置溫度傳感器。 本實用新型的有益效果
(一)本實用新型取消現(xiàn)有技術的采用閥體實現(xiàn)系統(tǒng)管道排空的結構，設 計與電動控制閥并聯(lián)的旁路導氣管，經(jīng)試驗使用，在零下25"C的環(huán)境條件下也 能確保管道不被凍結，其排空功能更可靠，有效地解決了現(xiàn)有排空閥通徑小、 使用時易產(chǎn)生氣堵水流不暢，或進水時易滲漏、管道排水不盡，仍會產(chǎn)生凍堵 等問題。(二) 本實用新型在室內主管道的最低處設置有放水電動閥，在室外管道上設置有溫度傳感器，且由智能控制器根據(jù)人們的使用要求、環(huán)境溫度、電動控制閥的狀態(tài)進行識別和控制，可確保太陽能熱水器不使用時或環(huán)境溫度較低狀態(tài)下、系統(tǒng)的管道中無水，管道不被凍結，又能做到閥一打開就有熱水流淌供給，既節(jié)水又節(jié)能，用戶使用十分方便。
(三) 本實用新型電動控制閥可采用上下連接器裝配式與系統(tǒng)主管道及旁路導氣管連接，易于安裝、維護，也有利于采取保溫措施。
(四) 本實用新型所設計的旁路導氣管或為金屬材質、或為橡膠材質，能分段設計制造，且上端口為斜面設置、能有效防止雜物停滯堵塞旁路導氣管，性能可靠、故障率低、使用壽命長。


圖1為本實用新型基本組成的結構示意圖；圖2為本實用新型電動控制閥設置有上下連接器結構示意圖；圖3為本實用新型組成件旁路導氣管分段實施例一的結構示意圖；圖4為本實用新型組成件旁路導氣管分段設置實施例二的結構示意圖；圖5為本實用新型組成件旁路導氣管分段設置實施例三的結構示意圖；圖6為本實用新型組成件電動控制閥與上下連接器連接方式實施例的結構示意圖7為本實用新型電動控制閥與旁路導氣管整體組合，并采用保溫措施的實施例結構示意圖。
具體實施方式

如圖l、 2所示，為本實用新型的基本組成結構。所述的節(jié)水防凍裝置，設置于由儲水箱1、電動控制閥2、智能控制器3、放水電動閥4、溫度傳感器5及室內外連接管、閥組成的太陽能熱水器系統(tǒng)內。該裝置主要由電動控制閥2和旁路導氣管6組合構成，位于儲水箱l的下方。電動控制閥2的上、下端口分別設置有上連接器21、下連接器22，上連接器的上端與儲水箱進出水口 11連接，下連接器的下端與主管道7相連接；旁路導氣管的下端口61與下連接器相連相通，其上端口 62從上連接器中穿越、進入儲水箱中，且其端口出露在儲水箱水體的溢流面12之上，并通過儲水箱的溢流管13與大氣相通。旁路導氣管的上端口621呈斜面，出露在儲水箱水體的溢流面12上的5-10毫米處。另電動控制閥2所設置的內腔為直通孔，其優(yōu)選內徑范圍為12-14毫米；旁路導氣管選擇銅管或者不銹鋼的金屬管，且外徑不大于8毫米，內徑在2-6毫米之間。本實用新型在用戶室內(圖中以虛線框表示)的進出水主管道7的最低處設置放水電動閥4。此外，室內還設有管道閘閥71、熱水開關72、冷水調節(jié)開關73和用水器具74，智能控制器3安裝在室內壁面的恰當位置。為了準確把握系統(tǒng)連接管道的溫度，室外進出水主管道7上設置有溫度傳感器5。另本實用新型的電動控制閥2、放水電動閥4、溫度傳感器5均受控于智能控制器3,實施系統(tǒng)管道水路的通達和排放。
如圖3所示，為本實用新型的節(jié)水防凍裝置組成件旁路導氣管6為分段設置、安裝的實施例一。圖中可見，旁路導氣管6分為上下兩段，上段63、下段64，兩者通過套管65焊接而成一體。
如圖4所示，為本實用新型的節(jié)水防凍裝置組成件旁路導氣管6為分段設置、安裝的實施例二。該實施例中，旁路導氣管的上端段66從上連接器21中穿越至溢流面之上的管段為金屬管、旁路外管段67為橡膠管，橡膠管的上端與金屬管外伸出接口連接，橡膠管的下端與下連接器22外伸出接口連接，連接處采用卡簧緊固。
如圖5所示，為本實用新型的節(jié)水防凍裝置組成件旁路導氣管6為分段設置、安裝的實施例三。該實施例中，旁路導氣管由分體的L型金屬管68和U型金屬管69組成，L型金屬管從上連接器21中穿越至溢流面之上；U型金屬管的兩端作90度翻邊，與上下連接器各設置的中心開設通孔的外伸螺紋接口通過螺母連接，連接處以橡膠密封件壓緊。
如圖6所示，為本實用新型的節(jié)水防凍裝置的組成件電動控制閥與上、下連接器連接方式的實施例。該實施例中，電動控制閥2的上下兩端分別開設定位凹糟，凹糟內設置橡膠密封件。上下連接器上均設置有凸耳24、凸肩25,凸耳上開設通孔，凸肩與凹糟相應貼合。螺栓26穿過凸耳所開通孔將上、下連接
器與電動控制閥緊固。
如圖7所示，該實施例中，在上連接器外設置定位件27，并將電動控制閥、上、下連接器、旁路導氣管等部件置于外殼28內作限位固定，在儲水箱的出入水口 11的保溫層處設置凹糟，與凹糟相應部位的外殼上設置凸肩，保溫材料8充填于各組成部件之間。所述的保溫材料為聚氨酯發(fā)泡體。
以
以下結合附圖，簡述本實用新型功能的實施過程
(一) 系統(tǒng)向儲水箱l進水
打開管道閘閥71和按動智能控制器關閉放水電動闊4、打開電動控制閥2，
自來水沿著管道進入下連接器22，分兩路進入熱水器儲水箱，其中大部分水通過電動控制閥、上連接器進入儲水箱；小部分水是通過旁路導氣管進入儲水箱。
(二) 將系統(tǒng)進出水主管道7排空
當儲水箱的水位達溢流控制水面時，關閉管道閘閥71、按動智能控制器關閉電動控制閥2，打開放水電動閥4，進出水主管道中的水排入下水道，空氣從儲水箱溢流口進入，經(jīng)旁路導氣管6充盈主管道。
(三) 從室內用水器具74取用熱水
按動智能控制器，打開電動控制閥2、關閉放水電動閥4、打開熱水開關72，儲水箱中的熱水在重力作用下進入進出水主管道7，供用水器具74取用。
(四) 系統(tǒng)的低溫防凍
當冬季來臨系統(tǒng)的環(huán)境溫度較低時，安裝在進出水主管道上的溫度傳感器5所感受的溫度有可能結冰(0°C)時，智能控制器將發(fā)出指令，關閉電動控制閥2，同時打開放水電動閥4進行主管道中水的排空，從而保證系統(tǒng)在南北方寒冷的冬季里，管道不發(fā)生凍堵、更不會被凍裂，并能有熱水正常使用。
(五) 系統(tǒng)的節(jié)水功能
系統(tǒng)每次向儲水箱1進水時，只需進行一次排空，其后多次使用時，只要打開電動控制閥2就有熱水流下來，當關閉電動控制閥，管道中的熱水基本用盡，管道中無冷水，做到真正意義上的"一開就有熱水"，節(jié)水又節(jié)能。
綜上，本實用新型達到了預期的發(fā)明目的。
權利要求1、太陽能熱水器系統(tǒng)節(jié)水防凍裝置，設置于由儲水箱(1)、電動控制閥(2)、智能控制器(3)、溫度傳感器(5)及室內外連接管、閥組成的太陽能熱水器系統(tǒng)內，其特征在于該裝置主要由電動控制閥(2)及其旁路導氣管(6)組合構成，位于儲水箱下方，其中，電動控制閥其上、下端口連接于儲水箱進出水主管道之中，旁路導氣管的下端口與電動控制閥下端口相連相通；其上端口從電動控制閥上端的主管道中穿越、進入儲水箱中，且其端口出露在儲水箱水體的溢流面(12)之上，并通過儲水箱的溢流管(13)與大氣相通。
2、 根據(jù)權利要求l所述的太陽能熱水器系統(tǒng)節(jié)水防凍裝置，其特征在于 所述電動控制閥的上、下端口分別設置有上連接器(21)、下連接器(22)，上 連接器的上端與儲水箱進出水口 (11)連接，下連接器的下端與進出水主管道 相連接；旁路導氣管的下端口與下連接器相連相通，其上端口從上連接器中穿 越、進入儲水箱中，且其上端口 (621)呈斜面出露在儲水箱水體的溢流面(12) 上5-10毫米處，并通過儲水箱的溢流管與大氣相通。
3、 根據(jù)權利要求l所述的太陽能熱水器系統(tǒng)節(jié)水防凍裝置，其特征在于 所述太陽能熱水器系統(tǒng)中還設置有放水電動闊(4)，位于儲水箱進出水主管道(7)的室內最低處；所述溫度傳感器(5)設置在儲水箱進出水主管道(7)的 室外段上。
4、 根據(jù)權利要求l所述的太陽能熱水器系統(tǒng)節(jié)水防凍裝置，其特征在于 所述電動控制閥(2)所設置的內腔為直通孔，所設置的內腔直通孔的內徑為 12-14毫米。
5、 根據(jù)權利要求1所述的太陽能熱水器系統(tǒng)節(jié)水防凍裝置，其特征在于旁路導氣管選擇銅或不銹鋼的金屬管、或橡膠管；或為整體設置、或為分體設 置，且其外徑不大于8毫米，內徑在2-6毫米之間。
6、 根據(jù)權利要求5所述的太陽能熱水器系統(tǒng)節(jié)水防凍裝置，其特征在于 所述旁路導氣管分為上下兩段，上段(63)、下段(64)，兩者通過套管(65) 焊接而成一體。
7、 根據(jù)權利要求5所述的太陽能熱水器系統(tǒng)節(jié)水防凍裝置，其特征在于旁路導氣管的上端段(66)從上連接器21中穿越至溢流面之上的管段為金屬管、 旁路外管段(67)為橡膠管，橡膠管的上端與金屬管外伸出接口連接，其下端 與下連接器(22)外伸出接口連接，連接處采用卡簧緊固。
8、 根據(jù)權利要求5所述的太陽能熱水器系統(tǒng)節(jié)水防凍裝置，其特征在于-所述旁路導氣管由分體的L型金屬管(68)和U型金屬管(69)組成，L型金屬 管從上連接器(21)中穿越至溢流面之上；U型金屬管的兩端作90度翻邊，與 上下連接器各設置的中心開設通孔的外伸螺紋接口通過螺母連接，連接處以橡 膠密封件壓緊。
9、 根據(jù)權利要求2所述的太陽能熱水器系統(tǒng)節(jié)水防凍裝置，其特征在于 所述電動控制閥與上、下連接器連接方式是電動控制閥(2)的上下兩端分別開 設定位凹糟，凹糟內設置橡膠密封件，上下連接器上均設置有凸耳(24)、凸肩(25)，凸耳(24)上開設通孔，凸肩與凹糟相應貼合，螺栓(26)穿過凸耳所開通孔，將上、下連接器與電動控制閥緊固。
10、 根據(jù)權利要求2所述的太陽能熱水器系統(tǒng)節(jié)水防凍裝置，其特征在于 所述上連接器外設置定位件(27)，并將電動控制閥、上下連接器、旁路導氣管 等部件置于外殼(28)內作限位固定，在儲水箱的出入水口 (11)的保溫層處 設置凹糟，與凹糟相應部位的外殼上設置凸肩，保溫材料(8)充填于各組成部 件之間。
專利摘要本實用新型涉及非封閉式太陽能熱水器系統(tǒng)中的節(jié)水防凍裝置。該裝置主要由電動控制閥及其旁路導氣管組合構成，位于儲水箱下方。電動控制閥其上、下端口連接于儲水箱進出水主管道之中，或在電動控制閥的上下端設置上、下連接器分別連接儲水箱進出水口及進出水主管道；旁路導氣管的下端口與電動控制閥下端進出水主管道或下連接器相連相通；其上端口從電動控制閥上端的主管道或上連接器中穿越、進入儲水箱中，且其端口出露在儲水箱水體的溢流面之上，并通過儲水箱的溢流管與大氣相通。本實用新型不僅使管道排空功能更可靠，冬季管道不會被凍結，又能做到閥一打開就有熱水供給，因而系統(tǒng)節(jié)水、防凍效果更好；且故障率低、使用壽命長。有效地解決了現(xiàn)有排空閥通徑小、易產(chǎn)生氣堵水流不暢，或易滲漏、仍會產(chǎn)生凍堵等問題。
文檔編號F24J2/46GK201281482SQ20082015990
公開日2009年7月29日 申請日期2008年9月22日 優(yōu)先權日2008年9月22日
發(fā)明者馮其寶, 陳中蘇, 烈 馬 申請人:淮安英碩能源設備有限公司