CN201145436Y - 一种用于太阳能热水器的自动上水装置 - Google Patents

Abstract

一种用于太阳能热水器的自动上水装置，属于太阳能热水器的上水装置技术领域。为了达到自动上水、水满自关的目的，本实用新型采取以下技术方案：一个内腔设有浮子的上水箱体，其适当部位设置有与太阳能热水器储水箱溢流口对接的液控接口，在其下方有一阀体，阀体内腔有一根部与阀体底部相连的短管，短管的头部前面有一活动的封水件，短管和封水件将阀体内腔分隔成与上下水管连通的上下水腔、与太阳能热水器储水箱进出水口连通的进出水腔和与上下水腔连通的工作腔，阀体上有一小孔连通工作腔和上水箱体内腔，浮子通过传力杆与位于小孔孔口的孔堵相连。

Description

一种用于太阳能热水器的自动上水装置

技术领域：

本实用新型涉及一种太阳能热水器自动上水装置，它安装在太阳能热水器储水箱的进出水接口和溢流口处。

背景技术：

现有技术的太阳能热水器自动上水装置按照安装位置分有户外型和室内型，按照结构分有单管型和双管型、电子型和机构型。而中国实用新型专利200520040431.7号公开了一种太阳能热水器自动上水装置与本实用新型有相似之处，该装置安装在太阳能热水器储水箱的进出水接口处，它采用的是单管上下水。当太阳能热水器进水至一定水位时，浮球通过拉杆拉动阀芯使阀门关闭；出水时热水器储水箱的水在自重的压力下推开阀芯流出。该装置能实现自动上水且节约了从热水器通到室内的溢流管，但阀门装置结构比较复杂，对阀芯及密封面的精度要求较高。

发明内容：

本实用新型的任务是提供一种改进的太阳能热水器自动上水装置，它不但节约了从热水器通到室内的溢流管，而且零件少，零件的精度要求低，容易制造。

本实用新型是以如下方式完成的：一个上部有通气孔的上水箱体，在其内腔设置一个浮子，在箱体外设置一个与上水箱体内腔连通并且与太阳能热水器储水箱的溢流口对接的液控接口，液控接口的设置高度在与浮子所受合力方向向下相对应的上水箱体内腔的水位高度范围内，在上水箱体内腔下部设置一阀体，在阀体上分别设有与太阳能热水器储水箱进出水口对接的进出水接口和与上下水管对接的上下水接口；在阀体的内腔有一根部与阀体底部相连的短管，它的头部为短管端面，在短管端面的面前设置一个开有孔的、外缘至阀体内壁的、受压能发生弹性变形或发生位移的封水件，封水件和短管将阀体内腔分隔成上下水腔、进出水腔和工作腔；上下水腔与上下水接口连通，进出水腔与进出水接口连通，上下水腔通过设置在封水件上的孔与工作腔连通，工作腔通过设置在阀体上的小孔与上水箱体内腔连通，在小孔的孔口有一孔堵，孔堵通过传力杆与浮子相连并随浮子连动。当太阳能热水器进水时，水通过上下水接口进入上下水腔，水压作用于封水件并通过封水件上的孔影响工作腔，由于储水箱的水位低于溢流口和液控接口，浮子没有受到足够的浮力而处于低位，孔堵没有封住小孔，工作腔的水通过小孔卸压，因此工作腔的水压比上下水腔低，水可以顶开封水件进入进出水腔并通过进出水接口给太阳能热水器储水箱上水；当储水箱的水上升到溢流口时，水进入上水箱体内腔，当上水箱体内腔的水位上升到液控接口以上时，浮子获得了足够的浮力而上浮从而带动孔堵堵住小孔，此时工作腔的水压和上下水腔的水压相等，由于封水件在工作腔一侧的受水面积比上下水腔一侧的受水面积大，也就是说封水件在工作腔一侧所受水的作用力比上下水腔一侧所受水的作用力大，此时封水件在力的作用下发生弹性变形或发生位移从而封住短管的端面，上下水腔进入进出水腔的通道被阻断，即阀门自动关闭停止上水。当需要用热水时，室内放水阀门打开，上下水管内的水流下的同时上下水腔和工作腔产生负压，进出水腔的水在太阳能热水器储水箱水压作用下顶开封水件进入上下水腔并通过上下水接口流出；随着太阳能热水器储水箱水位的下降，上水箱体内腔的水通过液控接口流回到太阳能热水器储水箱，上水箱体内腔的水位下降，浮子所受浮力减小，浮子在重力作用下下降从而带动孔堵打开小孔通道，为下次上水作准备。

本实用新型由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比具有以下优点：省去了从热水器通到室内的溢流管，节约了安装费；因零件少，不但制造费用低，而且故障率也低；因采用弹性材料作为封水件，水压作为动力源，密封性优于浮球阀。

附图说明：

图1为具体实施方式一的结构示意图。

图2为具体实施方式二的结构示意图。

图3为具体实施方式三的结构示意图。

图4为具体实施方式一中封水件的可替换件示意图。

具体实施方式：

实现本实用新型有三种不同的实施方式，下面将结合附图分别予以详细描述。

具体实施方式一：

参照图1，一个上部设有通气孔的上水箱体1，它的内腔设有浮子2，浮子2可以是筒形或球形，也可以是这里没有具体描述的其它形状；上水箱体1的外表面设有与太阳能热水器储水箱溢流口对接的液控接口3，液控接口3的设置高度与浮子2和上水箱体内腔4的水位高度有关：当上水箱体内腔4的水位较低时，浮子2所受的浮力较小，其所受的合力方向向下，浮子2处于低位，液控接口3的设置高度在该水位高度范围内；当水位较高时，浮子2所受的合力方向向上，浮子2上浮。也就是说：液控接口3的设置高度在与浮子2所受合力方向向下相对应的上水箱体内腔的水位高度范围内。液控接口3与上水箱体内腔4连通。在上水箱体内腔4下部设置一个阀体13，阀体13可以通过法兰与上水箱体1固连成一体，也可以将上水箱体1下部的壳作为阀体13的壳的一部分。在阀体13的内腔设置一短管12，短管12的根部可以通过连接的方法连接于阀体13的底部，也可以与阀体13做成一体，短管12的头部为短管端面7，它是一个环形面。在短管端面7的面前设置一个封水件15，封水件15可以做成碟形，也可以做成平板形，但最好是做成碟形；外缘被固定在阀体内壁上的封水件15其中间开有一个孔17；封水件15可以用耐热橡胶材料制成，也可以用其它橡胶材料制成。短管端面7正对着的面即为封水件的封水面14，在自然状态下封水面14与短管端面7之间的距离为0～3毫米。封水件15还可做成如图4所示的薄片形，它是用金属材料制成的，其外缘固定在阀体的内壁上，它的中间开有一个孔17。封水件15和短管12将阀体内腔分隔成三个小腔：上下水腔11(由短管壁、部分阀体内面、含有孔的那部分封水件构成)、进出水腔8(由短管壁、部分阀体内面、没有孔的那部分封水件构成)、工作腔16(由封水件和部分阀体内面构成)。在阀体13的外表面上设置一个与上下水腔11连通的、与上下水管对接的上下水接口10，上下水接口10可以与阀体13做成一体，也可以通过连接的方法连接到阀体13上。在阀体13的外表面上设置一个与进出水腔8连通的、与太阳能热水器储水箱进出水口对接的进出水接口9，进出水接口9可以与阀体13做成一体，也可以通过连接的方法连接到阀体13上。在工作腔16内的阀体上开一小孔6使工作腔16与上水箱体内腔4连通，小孔6的过水断面面积不大于7平方毫米。工作腔16通过封水件的孔17与上下水腔11连通。在小孔6畅通情况下，根据封水件15在上下水腔11所受水的作用力应大于在工作腔16所受水的作用力确定孔17的大小，其直径最好为2～8毫米。由杠杆、连杆、支座和铰链组成传力杆18部件，传力杆18的杠杆一端固定了一个用橡胶材料制成的孔堵5，孔堵5正对小孔6孔口，传力杆18的连杆一端与浮子2相连，也就是说，浮子2通过传力杆18与孔堵5相连。当浮子2上升时，浮子2通过传力杆18带动孔堵5堵住小孔6，当浮子2下降时，浮子2通过传力杆18带动孔堵5脱离小孔6。

具体实施方式二：

参照图2，一个上部设有通气孔的上水箱体1，它的内腔设一筒状浮子2，在上水箱体1的外表面设有与太阳能热水器储水箱溢流口对接的液控接口3，液控接口3的设置高度在与浮子2所受合力方向向下相对应的上水箱体内腔的水位高度范围内。液控接口3与上水箱体内腔4连通。在上水箱体内腔4下部设置一个阀体13，在阀体13的内腔有一根部与阀体底部相连的短管12，短管12的头部为短管端面7，短管端面7可以是平面，也可以是曲面；在短管端面7的面前设置一个带波纹管的封水件15，封水件15上开有孔17，孔17可以是一个孔，也可以是多个孔，孔17面对短管12外壁和阀体13内壁之间的空腔，外缘固定于阀体内壁的封水件15是用橡胶材料制成。短管端面7正对着的面即为封水件的封水面14，封水面14可以是平面，也可以是曲面，在自然状态下封水面14与短管端面7之间的距离为0～5毫米。封水件15和短管12将阀体内腔分隔成三个小腔：上下水腔11(由短管壁、部分阀体内面、含有孔的那部分封水件构成)、进出水腔8(由短管壁、部分阀体内面、没有孔的那部分封水件构成)、工作腔16(由封水件和部分阀体内面构成)。在阀体13的外表面上分别设置一个与上下水腔11连通的、与上下水管对接的上下水接口10和一个与进出水腔8连通的、与太阳能热水器储水箱进出水口对接的进出水接口9。在工作腔16内的阀体上开一小孔6使工作腔16与上水箱体内腔4连通。工作腔16通过封水件的孔17与上下水腔11连通。在小孔6畅通情况下，根据封水件15在上下水腔11所受水的作用力应大于在工作腔16所受水的作用力确定孔17的大小。传力杆18的一端与浮子2相连，另一端穿过小孔6与位于工作腔16内的孔堵5相连，孔堵5正对小孔6孔口，小孔6与传力杆18之间的间隙构成小孔6的过水断面，小孔6的过水断面面积不大于7平方毫米。当浮子2上升时，浮子2通过传力杆18带动孔堵5堵住小孔6，当浮子2下降时，浮子2通过传力杆18带动孔堵5脱离小孔6。

具体实施方式三：

参照图3，一个上部设有通气孔的上水箱体1，它的内腔设一球状浮子2，在上水箱体1的外表面设有与太阳能热水器储水箱溢流口对接的液控接口3，液控接口3的设置高度在与浮子2所受合力方向向下相对应的上水箱体内腔的水位高度范围内。液控接口3与上水箱体内腔4连通。在上水箱体内腔4下部设置一个阀体13，在阀体13的内腔设置一组短管12，短管12可以是将一段管子的内腔分隔成数个组成一组，也可以是将数根等长的管子靠在一起组成一组，短管12的高度小于阀体13的高度；短管12的根部与阀体13的底部相连，头部为短管端面7，在短管端面7上可固定一层橡胶材料，也可以把橡胶材料固定在封水件15的封水面14上。在短管端面7的面前设置一个活塞形的封水件15，封水件15上开有孔17，孔17可以是一个孔，也可以是多个孔，孔17面对短管12外壁和阀体13内壁之间的空腔，封水件15与阀体13的内壁的配合为间隙配合，封水件15由金属材料制成，也可以由塑料或橡胶制成，还可以金属材料为骨架外包橡胶制成，封水件15可以在阀体13的内腔作轴向移动，在阀体13的内壁上设一挡圈19用于限制封水件15的移动距离，短管端面7与封水面14之间的最大距离限定在5毫米，也就是说，封水件15的轴向可移动距离限定在5毫米以内。封水件15和短管12将阀体内腔分隔成上下水腔11(由短管壁、部分阀体内面、含有孔的那部分封水件构成)、进出水腔8(由短管壁、部分阀体内面、没有孔的那部分封水件构成)、工作腔16(由封水件和部分阀体内面构成)。在阀体13的外表面上分别设置一个与上下水腔11连通的、与上下水管对接的上下水接口10和一个与进出水腔8连通的、与太阳能热水器储水箱进出水口对接的进出水接口9。在工作腔16内的阀体上开一小孔6使工作腔16与上水箱体内腔4连通，小孔6的过水断面面积不大于7平方毫米。工作腔16通过封水件的孔17与上下水腔11连通。在小孔6畅通情况下，根据封水件15在上下水腔11所受水的作用力应大于在工作腔16所受水的作用力确定孔17的大小。传力杆18的一端与浮子2相连，另一端与孔堵5相连，孔堵5正对小孔6孔口。当浮子2上升时，浮子2通过传力杆18带动孔堵5堵住小孔6，当浮子2下降时，浮子2通过传力杆18带动孔堵5脱离小孔6。

本装置在使用时有一些水的热量通过上水箱体1散发出去，为了减少水的热量损失，可在上水箱体1外加保温层。在水压不足上水管无水时，太阳能热水器的水会倒流，为了防止水倒流，可在自来水进户管上加一单向阀。

Claims (5)

1.一种用于太阳能热水器的自动上水装置，它包括上水箱体(1)，位于上水箱体内腔的浮子(2)，传力杆(18)，与太阳能热水器储水箱进出水口对接的进出水接口(9)，与上下水管对接的上下水接口(10)，其特征在于：在上水箱体(1)上设置有与太阳能热水器储水箱溢流口对接的、与上水箱体内腔(4)连通的液控接口(3)，液控接口(3)的设置高度在与浮子(2)所受合力方向向下相对应的上水箱体内腔的水位高度范围内，上水箱体内腔(4)下部有一个阀体(13)，在阀体(13)的内腔有一根部与阀体底部相连的短管(12)，短管(12)的头部为短管端面(7)，短管端面(7)的面前有一个开有孔(17)的、外缘至阀体内壁的封水件(15)，封水件(15)和短管(12)将阀体(13)的内腔分隔成三个腔，所述的三个腔分别是腔壁含有阀体内面、短管壁、封水件三者且与封水件孔(17)直通的上下水腔(11)和腔壁含有阀体内面、短管壁、封水件三者且不与封水件孔(17)直通的进出水腔(8)及腔壁只含有阀体内面、封水件二者且与封水件孔(17)直通的工作腔(16)，上下水腔(11)与上下水接口(10)连通，进出水腔(8)与进出水接口(9)连通，工作腔(16)通过封水件孔(17)与上下水腔(11)连通，工作腔(16)通过阀体上的小孔(6)与上水箱体内腔(4)连通，浮子(2)通过传力杆(18)与位于小孔(6)孔口的孔堵(5)相连，浮子(2)上升带动孔堵(5)堵住小孔(6)，浮子(2)下降带动孔堵(5)脱离小孔(6)。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水器自动上水装置，其特征在于：碟形的且外缘固定于阀体内壁的封水件(15)是用橡胶材料制成的，在自然状态下封水件的封水面(14)与短管端面(7)之间的距离为0～3毫米。

3.根据权利要求1所述的太阳能热水器自动上水装置，其特征在于：带波纹管的且外缘固定于阀体内壁的封水件(15)是用橡胶材料制成的，在自然状态下封水件的封水面(14)与短管端面(7)之间的距离为0～5毫米。

4.根据权利要求1所述的太阳能热水器自动上水装置，其特征在于：所说的封水件(15)是活塞形的，封水件(15)与阀体内壁的配合为间隙配合，封水件(15)的轴向可移动距离限定在5毫米以内。

5.根据权利要求1所述的太阳能热水器自动上水装置，其特征在于：小孔(6)的过水断面面积不大于7平方毫米。

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