CN203405006U - 一种太阳能热水器排水防冻装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能热水器排水防冻装置，包括设置在太阳能热水器上的进水管、进水管上连通有供水管，所述进水管上连通有排空管，所述排空管上设有排水防冻装置。本实用新型具有既不用消耗电能，又具有良好的排水防冻性能，另外本实用新型使用寿命长，价格低廉的优点。

Description

一种太阳能热水器排水防冻装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能热水器领域，尤其涉及一种太阳能热水器排水防冻装置。 

背景技术

随着人们对新能源的认识逐步加深，越来越多的清洁能源走入普通老百姓的日常生活，太阳能热水器作为人们日常生活普通的生活用具，不仅仅可以用于洗澡沐浴，还可用于洗菜、洗衣服等等需要热水的地方。但是，在我国寒冷冬季的北方地区，外界冬季结冰是正常现象，而太阳能作为一个置于室外直接将太阳能转化为热能的日常用具，其自身由于吸收、转化并贮存太阳的热量，自身不会结冰、上冻，但是用于供水的管道截面较细，供水后管道中残留水柱，暴露在外界环境中经常结冰，导致无法使用，严重时可能将水管冻裂，冬季即便是包裹一层防冻层，也是依然无济于事。 

为了解决水管结冰后无法使用的弊端，有的用户采用一种电加热的方式，在暴露在室外的供水管的周边缠绕电阻加热带，使用时虽然能够将结冰的水管化冻，恢复正常使用，但是依然无法解决水管的结冰现象，并且需要消耗一定量的电能，不节能；还有的用户采用一种电磁阀控制不同管路的接通与关闭，当上水时，通过电磁阀控制上水管与水箱接通，水箱充满后，通过电磁阀控制，关闭水箱管路，使供水管与大气联通，在压强与重力作用下，将上水管内的残留水柱排出，但是这种电磁阀经过使用发现存在以下不足：电磁阀为电器元件，虽然用电量小，但依然消耗电能，不节能，另外电磁阀长期暴露在外界环境中，经过风吹日晒，冷热交替的刺激，容易坏，一般一年寿命左右，价格较高。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足之处，提供一种太阳能热水器排水防冻装置，该装置既不用消耗电能，又具有良好的排水防冻性能，另外本实用新型使用寿命长，价格低廉。 

本实用新型的技术解决方案是，提供如下一种太阳能热水器排水防冻装置，包括设置在太阳能热水器上的进水管、进水管上连通有供水管，所述进水管上连通有排空管，所述排空管上设有排水防冻装置，所述排水防冻装置为可控制进水管与排空管之间选择性连通的控制阀；所述控制阀包括P口和A口，所述控制阀为P口至A口连通、A口至P口截止的单向流通阀，所述控制阀的P口与排空管相连通，所述控制阀的A口与进水管相连通，所述控制阀包括外部的壳体，所述壳体内设有设有支架，所述支架上铰接有平衡杆，平衡杆的一端设有可使P口密闭的阀芯。 

采用以上技术方案，所述的排空管与排水防冻装置直接的配合使用，在冬季给太阳能热水器水箱上水之后，供水管中残留的部分水柱在排空管与大气连通的作用下沿供水管回流，使暴露在室外的供水管为空的，有效避免了因水柱残留导致的上冻结冰，使太阳能热水器冬天可以正常使用；所述排水防冻装置功能原理类似于单向阀，将控制阀上设有的两个口分别称为P口和A口，所述P口在上，A口在下，所述控制阀为P口至A口连通、A口至P口截止的结构，与单向阀的流通方式相同，流通方向为空气可以通过排空管进入到供水管，而供水管内的水不能流向排空管，同时可防止太阳能热水器内部的高温水蒸气通过进水管进入排空管，冷凝后的水滴经过供水管回流至室内，可有效防止冷凝水进入排空管；通过杠杆原理可以使阀芯与P口贴紧，当注水时，水压可使阀芯与P口结合更紧密，防止漏水，排水时通过水柱的自身重力，使供水管产生负压，通过排空管连通的大气顶开阀芯，进入供水管，促使暴露在室外的供水管内部的水柱回流，避免结冰。 

作为优选，所述平衡杆的另外端设有配重块。采用本技术方案，所述的平衡杆根据支架的位置、铰链的位置以及阀芯的质量，可在平衡杆另一端增加配重块，配重块的质量大小以常态能使阀芯上移，保持P口密封，并且在排水时，大气压力能够顶开阀芯为准。 

作为优选，所述控制阀的常态为密闭状态。采用本技术方按，可有效防止上水时，水流过急，水流通过P口进入排空管；另外，可防止太阳能热水器内部的高温水蒸气通过进水管进入排空管，冷凝后的水滴经过供水管回流至室内，可有效防止冷凝水进入排空管。 

作为优选，所述的供水管位于室内部分的上端连通有排水管。采用本技术方案，所述的供水管一部分位于室外，与太阳能热水器的水箱相连通，另一部分位于室内，与室内的自来水管向连通，所述的位于室内的部分的上端即为室内的供水管靠近天花板的位置，此处增加设一个三通管件，引出一根排水管，排水管主要可以有效快捷排空位于室外的供水管内的残留水柱的同时，保证位于室内的供水管内部保留一段水柱，用于生活中使用热水时的引水。 

作为优选，所述的供水管位于室内部分的下端连通接有生活用水管。采用本技术方案，所述的供水管一部分位于室外，与太阳能热水器的水箱相连通，另一部分位于室内，与室内的自来水管向连通，所述的位于室内部分的供水管下端即为室内供水管靠近自来水管接口的位置，在供水管上增设一个三通管件，连通有生活用水管，与上述供水管中所说的排水管的距离在2米左右，以保证能够产生足够大的吸引力，使太阳能热水器水箱中的水流出。 

作为优选，所述的供水管、排水管、排空管、以及生活用水管上分别设有阀门。采用本技术方案，通过阀门的开启与关闭，控制管路的接通与闭合，当往太阳能热水器水箱中注水时，保持排空管、排水管以及生活用水管上设有的阀门关闭，开启供水管上的阀门，水可以顺利注满太阳能热水器的水箱；当需要对室外供水管内的水柱排空时，关闭供水管和生活用水管上的阀门，开启排水管和排空管上的阀门，在大气压力作用下，控制阀内部的阀芯移动，空气经过排空管进入供水管，供水管内的水经过排水管排出，防止结冰上冻；当需要使用太阳能热水器水箱中的热水时，关闭排水管、排空管以及供水管上的阀门，开启生活用水管上的阀门，残留在室内供水管内的水柱下流，致使管道内部的压力降低，形成负压，太阳能热水器水箱中的水在压力作用下，从水箱流出，在恒吸力作用下，逐渐不断流出，经过供水管和生活用水管供用户使用。 

附图说明

图1为本实用新型供水时管路连通的结构示意图。 

图2为本实用新型排空时管路连通的结构示意图。 

图3为本实用新型使用水箱中热水时管路连通的结构示意图。 

图中所示：1、供水管，2、排空管，3、排水管，4、生活用水管，5.1、阀门Ⅰ，5.2、阀门Ⅱ，5.3、阀门Ⅲ，5.4、阀门Ⅳ，6、进水管，7、排水防冻装置，7.1、壳体，7.2、支架，7.3、平衡杆，7.4、阀芯，7.5、配重块。 

具体实施方式

为便于说明，下面结合附图，对本实用新型的太阳能热水器上下水管排水防冻装置做详细说明。 

如附图中图1至图3所示，一种太阳能热水器排水防冻装置，包括设置在太阳能热水器上的进水管6、进水管6上连通有供水管1，所述进水管6上连通有排空管2，所述排空管2上设有排水防冻装置7，所述排水防冻装置7为可控制进水管6与排空管2之间选择性连通的控制阀，所述控制阀包括P口和A口，所述控制阀为P口至A口连通、A口至P口截止的单向流通阀，所述控制阀的P口与排空管2相连通，所述控制阀的A口与进水管6相连通，所述控制阀包括外部的壳体7.1，所述壳体7.1内设有支架7.2，所述支架7.2上铰接有平衡杆7.3，平衡杆7.3的一端设有可使P口密闭的阀芯7.4，所述平衡杆7.3的另外端设有配重块7.5，所述控制阀的常态为密闭状态，所述的供水管1位于室内部分的上端连通有排水管3，所述的供水管1位于室内部分的下端连通接有生活用水管4，所述的供水管1、排水管3、排空管2、以及生活用水管4上分别设有阀门。 

上述太阳能热水器，为了节约水管的用量，将上水管与出水管合并为一根，即上水管和出水管为同一根水管，称之为供水管1。 

在靠近供水管1上设有的阀门Ⅰ5.1的出水口一侧连通有生活用水管4，生活用水管4位于室内的供水管的下端，生活用水管4上设有阀门Ⅳ5.4；所述的供水管1位于室内的一段供水管道上，靠近天花板的位置通过一个三通管件接通有一根用于排空位于室外的供水管1内残留水柱的排水管3，所述排水管3上设有阀门Ⅲ5.3。之所以选择在供水管靠近天花板的位置设置一根排水管3，主要是根据一般的家庭住房层高为3米左右，而生活用水管4一般高于地面1~1.2米左右，即保证位于室内的供水管1内的残留2米左右高的水柱，用作将热水从太阳能热水器的水箱里吸引出来用的引流用水。 

暴露在室外的供水管1、太阳能热水器水箱的进水管6、以及与控制阀A口相连通管道通过一个三通管件相连接，进水管6长度较短，一般在0.2米左右，可以利用太阳能热水器水箱中热水的热量保持进水管6不上冻，所述三通管件与排水防冻装置7的连接管道也相对较短，控制阀结构与单向流通阀结构相似，也设有P口和A口，流通方向为P口至A口，并且常态为封闭状态，所以供水时水流虽然能够进入到控制阀的壳体7.1内，但无法通过控制阀流入排空管2。 

使用时，如图1中所示：供水时管路连通状态。在太阳能热水器的水箱内需要注水时，首先保持排空管2、排水管3以及生活用水管4上设有的阀门Ⅱ5.2、阀门Ⅲ5.3和阀门Ⅳ5.4关闭，开启供水管1上的阀门Ⅰ5.1，水可以顺利注满太阳能热水器的水箱。 

如图2中所示：排空时管路连通状态。在太阳能热水器的水箱注满水后，需要对室外供水管1内的水柱排空，此时关闭供水管1和生活用水管4上的阀门Ⅰ5.1和阀门Ⅳ5.4，开启排水管3和排空管2上的阀门Ⅲ5.3和阀门Ⅱ5.2，在大气压力作用下，控制阀内部的阀芯7.4移动，空气经过排空管2进入供水管1，供水管1内的水经过排水管3排出，可有效防止结冰上冻。 

如图3中所示：使用水箱中热水时管路连通状态。由于排水管3位于在室内，室内温度高，不结冰，当需要使用太阳能热水器水箱中的热水时，关闭排水管3、排空管2以及供水管1上的阀门Ⅲ5.3、阀门Ⅱ5.2和阀门Ⅰ5.1，开启生活用水管4上的阀门Ⅳ5.4，残留在位于室内供水管1内的水柱下流，致使管道内部的压力降低，形成负压，太阳能热水器水箱中的水在压力作用下，从水箱流出，在恒吸力作用下，不断流出，经过供水管1和生活用水管4供用户使用。 

所述控制器的内部结构简单、使用方便，造价成本低，本实用新型的阀芯7.4结构可为多种多样，如活塞式、弹片式等等，只要能够满足太阳能热水器往水箱注水时阀芯7.4可有效防止水进入排空管2以及常态下为封闭状态，和防止水蒸气进入排空管2即可，为了防止排水防冻装置7内部有积水残留，排水防冻装置7底部为周边高，A口处低的漏斗结构，可将排水防冻装置7内部的水排出干净，防止上冻结冰。 

本实用新型所设计的排水防冻装置7材质可谓全塑材质，也可为铜质、不锈钢等不易生锈、腐蚀的材质，可保证具有良好的使用寿命。 

在上述实施例中，对本实用新型的最佳实施方式做了描述，很显然，在本实用新型的发明构思下，仍可做出很多变化。在此，应该说明，在本实用新型的发明构思下所做出的任何改变都将落入本实用新型的保护范围内。 

Claims (6)

1.一种太阳能热水器排水防冻装置，包括设置在太阳能热水器上的进水管（6）、进水管（6）上连通有供水管（1），其特征是：所述进水管（6）上连通有排空管（2），所述排空管（2）上设有排水防冻装置（7），所述排水防冻装置（7）为可控制进水管（6）与排空管（2）之间选择性连通的控制阀，所述控制阀包括P口和A口，所述控制阀为P口至A口连通、A口至P口截止的单向流通阀，所述控制阀的P口与排空管（2）相连通，所述控制阀的A口与进水管（6）相连通，所述控制阀包括外部的壳体（7.1），所述壳体（7.1）内设有支架（7.2），所述支架（7.2）上通过铰链接有平衡杆（7.3），平衡杆（7.3）的一端设有可使P口密闭的阀芯（7.4）。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水器排水防冻装置，其特征是：所述平衡杆（7.3）的另外端设有配重块（7.5）。

3.根据权利要求2所述的太阳能热水器排水防冻装置，其特征是：所述控制阀的常态为密闭状态。

4.根据权利要求3所述的太阳能热水器排水防冻装置，其特征是：所述的供水管（1）位于室内部分的上端连通有排水管（3）。

5.根据权利要求4所述的太阳能热水器排水防冻装置，其特征是：所述的供水管（1）位于室内部分的下端连通接有生活用水管（4）。

6.根据权利要求5所述的太阳能热水器排水防冻装置，其特征是：所述的供水管（1）、排水管（3）、排空管（2）、以及生活用水管（4）上分别设有阀门。

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