专利名称：落水式全排空太阳能装置的制作方法
技术领域：
所属领域本实用新型涉及一种落水式太阳能装置，用于日常供应热水的落水式全排空太阳能装置。
背景技术：
现有的落水式太阳能装置使用比较普遍，其水箱上部设进气口，底部直接连接进出水管，单管路运行，即同一根管路既作为进水管又作为出水管，此种运行结构的弊端之一就是用热水时须先将管中的冷水放出，才能用上热水，因此容易造成水资源的浪费。其存在另一个缺点是落水排空问题难以实现，冬季保温的难题一直未找到一个结构简单、性能可靠的解决方案。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种落水式全排空太阳能装置，它采用气控进排水，结构简单，方便实现全排空。
本实用新型的技术方案是该落水式全排空太阳能装置，它包括水箱，水箱进气口，进出水管，其特征在于所述的水箱进气口连接一进气管，进气管上设有一进气控制阀；所述的进出水管连通水箱，在进出水管靠近水箱处的管道上设有与进出水管相连的水密封单向阀结构，该单向阀结构一端设有进气口，另一端通过单向阀芯后连接进出水管，与水箱相连的还设有一泄压阀。
所述的泄压阀直接安装在水箱体上。此种情况下，还可在进气控制阀与水箱进气口之间的管路上安装另一个泄压阀。
泄压阀也可单独安装在进气控制阀与水箱进气口之间的管路上。
对于单路供水，进气控制阀采用两通阀即可。对于多路供水，所述的进气控制阀采用三通阀，多个进气控制阀结构串接在进气管上，各进气控制阀分别对应于进出水管上设置的多个使用水开关。
为防止停水时，热水导流至冷水管，在进出水管的管路上设有一止回阀。
所述的单向阀结构为阀芯上设有一隔板，隔板与阀体连接，隔板上设有一隔板通孔，隔板通孔内设有一连杆，连杆的上端设有与隔板通孔单向密封配合的密封结构，该密封结构与上腔体内壁之间设有间隙，连杆的下端始终位于隔板的下方。
所述的单向阀结构还可为，上进出水口连接水箱，下进出水口连接进出水管；下进出水口的下进出水通道与上水转换仓及位置高于上水转换仓的落水转换仓之间分别通过上水通道、落水通道相连；上进出水口通过上进出水通道与上水转换仓、落水转换仓相连通；在上水转换仓内且位于上水通道的上方设有左密封浮动球，在落水转换仓内且位于上进出水通道与落水转换仓连通口上方设有右密封浮动球；在落水通道的底部设有通过进气通道连接的排空进气仓，排空进气仓连通进气口，二者之间设有位于排空进气仓内的下密封浮动球；上水转换仓、落水转换仓上方设有密封盖，排空进气仓与上部进气通道或下部进气口紧固连接。
其实单向阀结构并不局限于上述。
为提高前述排空进气仓内浮球的密封性能，排空进气仓与落水通道之间的进气通道设有两个连续直角弯曲。
打开使用水开关，同时打开相应的进气控制阀，冷水经冷水总开关、止回阀、进出水管进入水箱，水箱内的空气随冷水的进入而通过水箱进气口、进气管、进气控制阀的各进气口排出；当水注满水箱后，水沿水箱进气口、进气管、进气控制阀的各进气口流出，此时，关闭冷水总开关，然后关闭进气控制阀，完成进水过程。
进水后，打开使用水开关，此时，由于进气控制阀关闭，水箱为封闭状态，水箱内的水无法流出，而进出水管内的水由于下部使用水开关打开，加上水的下压重力，将单向阀结构的阀门吸起，空气即通过排空阀进入进出水管内，管内的水被自动排空。上水时进气管内剩余部分的水，在使用热水时，因打开进气控制阀，由于虹吸的作用，将该部分水吸入水箱内。
当需要使用热水时，将进气控制阀打开，同时打开使用水开关，此时空气经进气口进入水箱，水箱内的热水由于水的重力而自然流出，此前因水管内的冷水已排空，因此出来即是热水。
停止使用时，将进气控制阀关闭，此时水箱又成封闭状态，水箱内的水无法流出，而管内的水由于下部水口仍然打开，又由于水的下压重力，将单向阀结构的阀门吸起，空气即通过排空阀的底端口进入管内，管内的水又被自动排空。
如全部关闭后，特别是在炎热的夏季，如较长时间不用太阳能，水箱内会产生大量的蒸气，因水箱全部封闭，此时水箱内会产生压力，如不将这些压力及时排出，会撑坏水箱，为此设置水箱泄压阀，当水箱超过设定的压力时，泄压阀自动开启泄压，以减少压力升高对水箱造成的损坏，起到保护作用。也可将泄压阀安装在室内进气控制阀的前端。也可在前述两个位置同时设置泄压阀。
该方案完全利用自然现象中的基本机械原理，完成自动停水、自动排空、自动下水的功能。最关键的装置是排空阀和进气控制阀，由于排空阀的作用才能实现排空的功能；通过进气控制阀的开关，控制空气的进出，达到控制水箱内水的流出，这一控制结构也是本方案的最可取之处。
本实用新型的有益效果是本方案不改变现有落水式太阳能的结构，只需在已有水箱的接口处，安装排空阀、泄压阀和相应的管路即可。安装上述装置后，当停止使用时，水管里的水将自动排空。而当使用时只需打开进气控制阀，水箱内的热水即会自动流出，由于水管里的水事先已自动排空，因此一出就是热水，从根本上解决了现有太阳能使用前需先排空冷水后才能使用到热水的弊端。该结构既结构简单、方便实用，又可解决浪费水的难题。由于水管里的水均已排空，因此冬季保温的难题就很容易解决。该排空装置适合各种型号的落水式太阳能安装使用。
图1为本实用新型单路供水实例示意图；图2为单向阀剖视图；图3为本实用新型多路供水实例示意图。
图中1排空阀、2泄压阀、3进气控制阀、4水箱进气口、5进气管、6进出水管、7进气口、8水箱、9泄压阀、10进出水口、11止回阀、12冷水总开关、13使用水开关、14使用水出口，15冷水管，3A第二进气控制阀，7A第二进气口，13A第二使用水开关、14A第二使用水出口，21上进水口，22落水转换仓，23右密封浮动球，24落水通道，25排空进气仓，26下密封浮动球，27进气口，28进气通道，29下进出水通道，30下进出水口，31上水通道，32左密封浮动球，33上水转换仓，34上进出水通道。
具体实施方式
如图1所示单路供水结构。
该落水式全排空太阳能装置，它包括水箱8，水箱进气口4，进出水管6、泄压阀2、排空阀1、进出水管6等部分。水箱进气口4可以设置在水箱的侧上部，最好设置在水箱的顶部。泄压阀2可以设置在水箱的任何地方。
水箱进气口4连接一进气管5，进气管5上设有一进气控制阀3，在进气控制阀3与水箱进气口4之间的进气管路上安装另一个泄压阀9。泄压阀9最好靠近进气控制阀3，泄压阀9、进气控制阀3均位于室内。进气控制阀3在单路供水中采用常用的两通阀即可，一端设进气口7。实际上，进出水管6、进气管5可以按上述连接并列进入室内，进气控制阀3与使用水开关13、使用水出口14邻近以便于操作。
泄压阀的结构可采用本人在先中国申请200520081550.7中的泄压阀。泄压阀的作用是，水箱压力大时，实现泄压，水箱压力正常时，泄压阀关闭。实现同样功能的泄压机构还有其他现有结构，如压力传感电子控制阀等。
进出水管6连通水箱8，在进出水管靠近水箱处的管道上设有与进出水管相连的水密封单向阀结构，该单向阀结构一端设有进气口，另一端通过单向阀芯后连接进出水管。
水密封单向阀结构的作用是正常进出水时，单向阀芯均关闭；只有排空时，当进气控制阀3关闭时，进出水管6内的水排空，在虹吸或负压的作用下单向阀芯打开，气体进入，使排空顺利。实现此种功能的单向阀芯结构有多种方式。如采用本人在先中国申请200520081132.8中的排空阀结构。该排空阀为阀芯上设有一隔板，隔板与阀体连接，隔板上设有一隔板通孔，隔板通孔内设有一连杆，连杆的上端设有与隔板通孔单向密封配合的密封结构，该密封结构与上腔体内壁之间设有间隙，连杆的下端始终位于隔板的下方。该申请中其它排空阀结构也可。
图2所示是一种更为完善的单向阀结构。
此单向阀结构为，上进出水口21连接水箱8的进出水口10，下进出水口30连接进出水管6。下进出水口30的下进出水通道29与上水转换仓33及位置高于上水转换仓33的落水转换仓22之间分别通过上水通道31、落水通道24相连。上进出水口21通过上进出水通道34与上水转换仓33、落水转换仓22相连通。在上水转换仓33内且位于上水通道31的上方设有左密封浮动球32，在落水转换仓22内且位于上进出水通道34与落水转换仓22连通口上方设有右密封浮动球23。在落水通道24的底部设有通过进气通道28连接的排空进气仓25，排空进气仓25连通进气口27，二者之间设有位于排空进气仓内的下密封浮动球26。上水转换仓、落水转换仓上方设有螺纹密封盖，排空进气仓与上部进气通道或下部进气口螺纹紧固连接，以方便各浮球的装入。
为提高前述排空进气仓内下密封浮动球26的密封性能，排空进气仓与落水通道之间的进气通道28设有两个连续直角弯曲。这样，水箱进水后，排空进气仓25及进气通道28内存有部分空气，隔离热水与下密封浮动球26，以减少热水在下密封浮动球26的结垢现象而影响密封。
使用时，打开上冷水总开关12后，水经下进出水口30进入上水通道31，由于水的上冲力，将上水转换仓33内的左密封浮动球32顶起，水即通过上进出水口21进入水箱8。此时的水虽有一部分进入进气通道28，但由于排空进气仓内25的下密封浮动球26自然下垂，将进气口27密封，水自然流淌不出。
当正常使用时，打开进气控制阀3，空气进入水箱8，水箱内的水即进入上进出水口21，流入上进出水通道34，当入进入上水转换仓33内，由于左密封浮动球32自然下垂将通道封死，落水只能顶开右密封浮动球23进入落水转换仓22内，再进入落水通道24，经下进出水口30进入使用状态。落水经进气通道处时，将有部水进入排空进气仓25内。同样由于密封球自然下垂，将进气口27密封，落水也就流淌不出。
当关闭进气控制阀3时，由于水箱无空气进入，水箱内的水逐渐停止流出，直至全停。此时水箱中的水由于重力下泄，将排空进气仓25内的下密封浮动球26吸起，空气即通过进气口27进入排空进气仓25，然后进入下进出水通道29。因水管中进入了空气，其管中的水将自然排空。
由于水箱因关闭空气进入而停止出水，排空阀内的水被全部排空，此时，上水转换仓和落水转换仓内的密封浮动球合自然下垂落下，将上、下水通道仓部密封，即进入水箱内的空气通道全部封闭，因此，水箱内的水无法流出，可以达到滴水不漏，实现停气断水的功能。
进水管与冷水管之间设有冷水总开关12。为防止停水时，热水导流至冷水管15，在进出水管的管路上设有一止回阀11。
图3为本实用新型多路供水实例示意图。
对于多路供水，所述的进气控制阀3均采用三通阀，多个进气控制阀结构串接在进气管5上，各进气控制阀分别对应于进出水管6上设置的多个使用水开关。本实施例采用两路供水，为此增加了相对于一路供水并联设置的第二进气控制阀3A，第二进气口7A，第二使用水开关13A、第二使用水出口14A。其它与实施例一基本相同。三路、四路及多路供水依此类推。
权利要求1.落水式全排空太阳能装置，它包括水箱，水箱进气口，进出水管，其特征在于所述的水箱进气口连接一进气管，进气管上设有一进气控制阀；所述的进出水管连通水箱，在进出水管靠近水箱处的管道上设有与进出水管相连的水密封单向阀结构，该单向阀结构一端设有进气口，另一端通过单向阀芯后连接进出水管，与水箱相连的还设有一泄压阀。
2.根据权利要求1所述的落水式全排空太阳能装置，其特征在于所述的泄压阀直接安装在水箱体上。
3.根据权利要求1所述的落水式全排空太阳能装置，其特征在于所述的泄压阀安装在进气控制阀与水箱进气口之间的管路上。
4.根据权利要求2所述的落水式全排空太阳能装置，其特征在于在进气控制阀与水箱进气口之间的管路上安装另一个泄压阀。
5.根据权利要求1所述的落水式全排空太阳能装置，其特征在于所述的进气控制阀采用三通阀，多个进气控制阀结构串接在进气管上，各进气控制阀分别对应于进出水管上设置的多个使用水开关。
6.根据权利要求1或5所述的落水式全排空太阳能装置，其特征在于进出水管的管路上设有一止回阀。
7.根据权利要求1所述的落水式全排空太阳能装置，其特征在于单向阀结构为阀芯上设有一隔板，隔板与阀体连接，隔板上设有一隔板通孔，隔板通孔内设有一连杆，连杆的上端设有与隔板通孔单向密封配合的密封结构，该密封结构与上腔体内壁之间设有间隙，连杆的下端始终位于隔板的下方。
8.根据权利要求1所述的落水式全排空太阳能装置，其特征在于单向阀结构为，上进出水口连接水箱，下进出水口连接进出水管；下进出水口的下进出水通道与上水转换仓及位置高于上水转换仓的落水转换仓之间分别通过上水通道、落水通道相连；上进出水口通过上进出水通道与上水转换仓、落水转换仓相连通；在上水转换仓内且位于上水通道的上方设有左密封浮动球，在落水转换仓内且位于上进出水通道与落水转换仓连通口上方设有右密封浮动球；在落水通道的底部设有通过进气通道连接的排空进气仓，排空进气仓连通进气口，二者之间设有位于排空进气仓内的下密封浮动球；上水转换仓、落水转换仓上方设有密封盖，排空进气仓与上部进气通道或下部进气口紧固连接。
9.根据权利要求8所述的落水式全排空太阳能装置，其特征在于排空进气仓与落水通道之间的进气通道设有两个连续直角弯曲。
专利摘要落水式全排空太阳能装置，主要解决目前落水式太阳能热水器排空问题。它包括水箱，水箱进气口，进出水管，其特征在于所述的水箱进气口连接一进气管，进气管上设有一进气控制阀；所述的进出水管连通水箱，在进出水管靠近水箱处的管道上设有与进出水管相连的水密封单向阀结构，该单向阀结构一端设有进气口，另一端通过单向阀芯后连接进出水管，与水箱相连的还设有一泄压阀。该结构既结构简单、方便实用，不仅解决排空问题，而且一出就是热水，减少了水的浪费。由于水管里的水均已排空，因此冬季保温的难题就很容易解决。该排空装置适合各种型号的落水式太阳能安装使用。
文档编号F24J2/46GK2789684SQ20052008234
公开日2006年6月21日 申请日期2005年4月12日 优先权日2005年4月12日
发明者杨明, 孙公阳, 杨成林 申请人:杨明