一种太阳能热水器上水管排空器和出水管排空器 所属技术领域
本发明涉及一组太阳能热水器部件， 特别是一种能够使太阳能热水器的输水管道 全程排空的装置。
术背景技
现有的太阳能热水器， 因其输水管道内充满了水， 因此在实际安装使用时， 必须对 输水管道进行保温措施， 通常是对输水管道安装电热带及保温棉， 而粗壮的保温棉直接影 响了屋面的美观 ； 而电热带的使用又耗费了大量的电能。另外现有的一些管道排空技术都 不能做到从储热水箱出口到房间的这一段管道的全程排空问题， 它门都存在有一小段管道 不能排空， 我们知道如果管道中有任何一小段出现冻堵， 那么整条管道都不能通水， 而采用 排空电磁阀的方式时， 因电磁阀的阀芯是与水接触的， 所以阀体不能抗冻。 另外还有一种问 题就是， 以往的技术排空后， 储热水箱里的热水受热膨胀后会再次出现溢流现象， 在冬季就 会冻堵管道， 最终造成排空失败。 发明内容 为了克服现有的管道排空技术的排空不彻底及排空后仍会出现积水的不足， 本发 明提供一种结构简单切实可行的管道排空技术， 安装该管道排空装置后， 太阳能热水器的 输水管道能够被彻底排空且一直保持排空状态， 不受热水膨胀的影响。
本发明的特别之处在于 ： 上水管排空器的组合型浮子， 不但取代了原浮球阀的浮 子， 而且还具有将自来水导向水箱底部的作用， 与原浮球阀构成一个完美的组合， 使得该浮 球阀的组合体同时具有了自动上水及自动排空的双重功能。 而出水管排空器的下部由于设 计了一个塞体结构， 从而使得浮球阀， 上水管排空器和出水管排空器， 这三个部件都能通过 储热水箱底部的 φ47 孔 ( 下置式电加热孔， 排污孔， 下置式排气孔等都是这种规格 ) 进行 安装和更换， 上水管排空器和出水管排空器若采用不锈钢材料制作， 则使用寿命与储热水 箱相同。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 ： 该套装置是由上水管排空器和出水 管排空器组成， 两者相互配合共同完成输水管道的全程排空任务， 其中上水管排空器是安 装在储热水箱的下置式浮球阀的出水口上， 而浮球阀是安装在储热水箱底部的 φ47 孔的 密封圈里 ； 出水管排空器是安装在储热水箱底部的另一个 φ47 孔的密封圈里， 这样自来水 经由浮球阀， 再经过上水管排空器向储水箱中即时补充冷水， 浮球阀仍然起到自动上水作 用， 冷水经过进水圆管， 浮子的下部导流圆管， 再到达储热水箱底部， 储热水箱内的热水被 向上顶起， 当热水到达出水管排空器的出水圆管管口时， 出水管排空器内的空气将其中的 薄圆片顶起， 空气被从顶部小孔排出， 从而消除了管道的气阻问题， 热水不断溢流而出供用 户使用。 关闭自来水后， 管道中的水在重力的作用下， 分别由上水管排空器和出水管排空器 通过混合阀对输水管道进行全程排空， 其中上水管排空器对上水管进行排空 ； 出水管排空 器对热水管进行排空， 可见输水管道是从储热水箱内部就开始排空了， 管道排空后， 因出水 会使储热水箱内的水位降至低于溢流口， 从而避免了热水 管排空器的虹吸罩的虹吸作用，
受热膨胀的影响， 膨胀后的热水， 并不产生溢流。 附图说明 图 1 是上水管排空器的结构图
图中 1- 导流浮子的中心孔 .2- 上连接圆环 .3- 导流浮子的浮体 .4- 导流浮子的 导流圆管 .5- 进水圆管 .6- 浮子链绳 .7- 下连接圆环 .
图 2 是出水管排空器的结构图
图中 11- 薄圆片 .12- 虹吸罩上空心遮板 .13- 圆筒形虹吸罩 .14- 虹吸罩下空心 遮板 .15- 支撑杆 .16- 出水圆管 .17- 连接塞体 .H- 出水管上管口到圆筒形虹吸罩下沿的 距离 .H2- 出水管上管口到连接塞体上台面的距离 .
图 3 是上水管排空器与浮球阀的连接图
图中 1- 导流浮子的中心孔 .2- 上连接圆环 .3- 浮子的浮体 .4- 浮子的导流圆 管 .5- 进水圆管 .6- 浮子链绳 .7- 下连接圆环 .8- 阀芯闸板 .9- 连接塞体 .10- 浮球阀阀 体 .H1- 进水管上管口到连接塞体上台面的距离 .
图 4 是实际安装示意图
图中 18- 太阳能热水器储热水箱 .19- 上水管排空器 .20- 浮球阀 .21- 水管排空 器 .22- 热水器喷头 .23- 热水器混合阀 .24- 自来水上水阀 .25- 自来水管 .26- 热水输水 管.具体实施方式
在图 2 图 3 中， 所用材料可全部采用不锈钢或者全部采用耐温塑料， 上水管排空器 在储热水箱内由进水圆管 (5) 的下管口与浮球阀 (10) 的出水口密封连接， 进水圆管 (5) 的 长度以浮子 (3) 完全浮起时， 上管口距离浮子 (3) 的内上壁 1cm 为宜， 浮子链绳 (6) 向上从 导流浮子的中心孔 (1) 穿出， 与上连接圆环 (2) 链接， 上连接圆环 (2) 位于导流浮子的中心 孔 (1) 的外面， 用来固定链绳 (6)， 且圆环的直径大于孔径， 中心孔 (1) 的孔径大约为 5mm， 中心孔 (1) 的另一个作用是， 在管道排空时让空气进入进水圆管 (5)， 浮子链绳 (6) 向下与 下连接圆环 (7) 链接， 下连接圆环 (7) 与阀芯闸板 (8) 链接， 浮子链绳 (6) 的长度为以浮子 完全浮起时， 浮子的上端刚好不能接触到储热水箱得上壁为宜， 浮子的导流圆管 (4) 的直 径比进水圆管 (5) 的直径大 0.5cm-2cm 都行， 浮子的导流圆管 (4) 能够套在进水圆管 (5) 的 外面上下活动自如， 导流浮子是由两个长短不一内径不同的圆管共底组成， 其中内管较长， 外管较短， 外管与内管围成的密闭环形体， 就是浮子的浮体 (3)， 密闭体内封住的是空气， 导 流浮子的内管与外管的长度之差及直径之差， 决定了导流浮子的浮力， 根据所用材料不同， 通过试验来确定浮力的大小以能使浮体露出水面 1cm 左右即可， 浮体 (3) 的直径略小于安 装孔径即可 ( 下置式电加热孔， 排污孔， 下置式排气孔等一般都是 47mm 规格 )， 浮球阀 (10) 为下置式热水器专用阀， 其可紧密固定在储热水箱底部的 φ47 孔的密封圈里。出水管排空 器的圆筒形虹吸罩 (13) 的上部， 是由中心带圆孔的双层遮板 (12) 和 (14) 组成， 两遮板中 心孔直径为 0.5cm-1cm 都行， 两遮板之间距离为 0.5cm-1cm 都行， 两遮板之间的轻质薄圆片 (11) 的直径略小于圆筒形虹吸罩 (13) 的内径， 从而保证薄圆片上下活动自如， 又能将下遮 板 (14) 的中心孔完全遮住。圆筒形虹吸罩 (13) 与出水圆管 (16) 是通过四根对称的支撑杆 (15) 相互固定的， 出水管上管口到圆筒形虹吸罩下沿的距离 (H)， 是由于圆筒形虹吸罩 (13) 的虹吸作用而产生的排空液面与溢流液面， 两液面之差就是距离 (H)， 它大于排空后 水位与热水膨胀水位的高度， 距离 (H) 为 1cm 左右， 保证热水膨胀后水位不能到达出水圆管 (16) 的上管口处， 出水圆管 (16) 的上管口距离下遮板 (14) 的距离也为 1cm 左右。出水圆 管 (16) 的下端连接有连接塞体 (17)， 连接塞体 (17) 是一个有中心孔的圆柱体， 出水圆管 (16) 的下端从圆柱体的中心孔穿出， 连接塞体 (17) 与出水圆管 (16) 是连接在一起的整体 结构， 连接出水圆管 (16) 塞体 (17) 的直径略大于安装孔密封圈的内径， 从而可紧密固定在 储热水箱底部的 φ47 孔的密封圈里， 出水圆管 (16) 的长度以圆筒形虹吸罩 (13) 的上部刚 好不能接触到储热水箱得上壁为宜。并且使 (H1) 等于 (H2)。
当打开自来水阀后， 自来水经过浮球阀 (10)， 再由上水管排空器到达储热水箱的 底部， 热水被从底部向上顶起， ， 圆筒形虹吸罩 (13) 内的空气被通过薄圆片 (11) 向上排出 ( 解决气阻问题 )， 而热水通过出水圆管 (16) 溢流而出， 供用户使用。当液面继续升高时， 浮子 (3) 随之升起， 当浮子 (3) 升到最高液面时， 浮球阀 (10) 会关闭自来水， 而当液面略微 下降后， 浮球阀 (10) 又会打开自来水供水， 如此循环工作， 热水就持续不断地输出供用户 使用。
当关闭自来水阀后， 空气由浮子的中心孔 (1) 进入进水圆管 (5) 中， 上水管中的水 在重力的作用下， 经混合阀自然排出。出水圆管 (16) 中的热水在重力的作用下继续排出， 此时在圆筒形虹吸罩 (13) 内形成负压， 薄圆片 (11) 将下遮板 (14) 的中心孔遮蔽住， 因圆 筒形虹吸罩 (13) 的虹吸作用， 液面将继续下降到圆筒形虹吸罩 (13) 的下沿时， 一部分空气 由此进入圆筒形虹吸罩 (13) 内， 此时热水出水管中的热水在重力的作用下， 经混合阀自然 排出， 从而完成了上水管和出水管的全程排空， 排空后的液面距离进水圆管 (5) 及出水圆 管 (16) 的上管口均为 H， 从而保证了热水受热膨胀后也无热水溢出。
在图 4 中， 将上水管排空器 (19) 和出水管排空器 (21)， 分别从储热水箱 (18) 底部 的 φ47 孔安装到位， 自来水输水管 (25) 连接到浮球阀 (20) 的进水口， 热水输水管 (26) 连 接到出水管排空器 (21) 的下出口。
当打开自来水阀 (24) 后， 自来水经过浮球阀 (20)， 再由上水管排空器 (19) 到达储 热水箱 (18) 的底部， 热水被从底部向上顶起， 当热水升到出水管排空器 (21) 的上出口时， 形成溢流而使热水输出。流经自来水阀 (24) 的另一路水， 进入了混合阀 (23)， 冷热水经混 合阀 (23) 混合后， 由热水器喷头 (22) 输出。若进水大于出水时， 液面会持续上升， 当液面 上升到设定位置时， 浮球阀 (20) 自动关闭。
当关闭水阀 (24) 后， 上水管排空器 (19) 通过混合阀 (23) 及喷头 (22)， 将上水管 排空 ； 出水管排空器 (21) 通过混合阀 (23) 及喷头 (22)， 将出水管排空。