专利名称：节水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于单管(进水和出水共用一根水管)太阳能热水器的节 水装置。
背景技术：
目前，大部分的太阳能热水器因为受多种条件(如采光、装修等)的限制都采用 了单管安装，而且大部分都管路较长。这就造成了用户在使用时必须先放出相当多的冷水 后才能使用太阳能热水器中的热水，如果直接放掉，就造成很大的水资源浪费。为了达到节 水目的，出现了许多发明，但都因生产工艺复杂、成本较高、对安装环境要求较高、管路复杂 等原因而得不到推广。为了真正达到节水目的，本实用新型提供了一种节水装置，其生产工艺简单，造价 低廉，管路简单(单管设计)，不受安装位置限制，很易于得到推广。
发明内容本实用新型所解决技术问题所采用的技术方案是一种节水器，包括密闭容器，密闭容器通过进水管与热水器相连，其特征在于密闭 容器顶部设一压缩气泵，气泵与容器通过气阀连通。所述的节水器，其容器内设有水位检测棒，并与控制电路相连；所述的节水器，其压缩气泵为手动气泵；所述的节水器，在容器侧面设置一水位观察窗。在一密闭容器的顶部装一只充气嘴(气门芯)和一个手动排气阀(手动式)或电 磁阀(自动式)，底部装一个水管连接口(也可装在容器外壳的任何位置，但连接口的未端 必须靠近容器内壁的底部)，水管连接口用水管与太阳能热水器水管的未端，双温水龙头热 水侧的前端用三通相连接；充气嘴与打气筒(手动式)或电动气泵(自动式)用软管相连 接。如果是自动式的，还需在密闭容器的顶部加装高水位导电探棒和低水位导电探棒，若密 闭容器为非金属导电材料的，则需在密闭容器内加装延伸至底部金属导电体，(若密闭容器 为金属导电体材料的，需分别在密闭容器与高水位探棒、低水位探棒之间加装气密绝缘体， 而无需在密闭容器内壁底部加装金属导电体。)密闭容器的容量为未装本装置前热水龙头 所放出的冷水直至出热水止的体积的一点二倍左右或以上。容器的耐压为大于太阳能热水 器水箱内水位与本装置的水位差所产生的压力。容器的侧面装水位观察窗。在封闭水管连 接口、关闭排气阀的情况下，向密闭容器内充气后，本实用新型不允许有漏气。在安装本实 用新型时必须正立(排气阀在上)安装，否则本实用新型不能工作。本实用新型的有益效果是1、利用免费的空气充排放来代替水的排放从而达到节 水的目的。2、结构简单，易于推广生产；3、安装方便，与太阳能热水管只有一根水管相连，不 受安装位置的限制，只要是低于热水器水箱水位的任何位置都不会对工作原理产生影响； 4、「容器对耐压要求不高，对材料的选择空间很大。
图1是本实用新型的手动式结构图；图2是本实用新型的电控全自动式结构图及电原理图；图3是本实用新型的手动式的实施图。图1中1、水管连接口，2、充气嘴(气门芯)，3、手动排气阀，4、密闭容器，5、打气 筒，6、充气软管，7、水位观察窗；图2中1、水管连接口，2、充气嘴(气门芯)，23、电磁阀，4、密闭容器，25、电动气 泵，6、充气软管，7、水位观察窗，8、高水位导电探棒，9、低水位导电探棒，10、密闭容器内底 部金属导电体10;图3中1、水管连接口，2、充气嘴(气门芯)，3、手动排气阀，4、密闭容器，5、打气 筒，6、充气软管，7、水位观察窗，28、三角阀，29、三通，210、与热水龙头连接的热水出水口， 11、太阳能热水器水管，12、太阳能热水器水箱，13、太阳能热水器水箱透气管，14、连接软管。
具体实施方式
下面结合图3来说明本实用新型(手动式)的工作原理。图3中的三角阀观不 作为本实用新型的一部分，可有可无，只为方便安装与维修时使用，所以正常情况下是开启 的，手动排气阀3只有在排气时是开启的，其余时间为关闭的，充气嘴(气门芯)2实际上是 一个单向止回阀，只能向密闭容器4内充气而不能向外排气。操作步骤是在使用热水前， 一、用打气筒5经充气软管6、充气嘴2向密闭容器4内充气，因为太阳能热水器水箱12有 透气管13与大气相通，所以密闭容器4内的气压为太阳能热水器水箱12内的水位与密闭 容器4内的水位差所形成的水压，当密闭容器4内的气压由于打气筒5通过充气软管6，充 气嘴2不断地向密闭容器4内充气而增高，当密闭容器4内气压大于热水器水位差所产生 的压力时，密闭容器4内的水因受到气体的压力经过水管连接口 1、连接软管14、三角阀观、 三通四、太阳能热水器水管11、回流至太阳能热水器水箱12中并与热水混合，持续充气使 密闭容器4内水位降低，当水位降低至水位观察窗7的零刻度时停止充气。此时说明密闭 容器4内是空气，而太阳能热水器水管11内为冷水；二、开启手动排气阀3，此时密闭容器 4内与大气相通，气压降低，所以太阳能热水器水箱12内的热水经太阳能热水器水管11、三 通四、三角阀观、连接软管14、水管连接口 1流向密闭容器4内，当水位观察窗7显示水位 至满刻度时，关闭手动排气阀3，此时密闭容器4内的空气压力因为水的不断进入而导致压 力升高，当空气压力与水压等同时，水将不再流入密闭容器4内，因密闭容器4的体积大于 太阳能热水器水管11内水的容量，此时说明太阳能热水器水管11内的所有冷水己流入密 闭容器4中，而管内是由太阳能热水器水箱12流出的热水了。三、打开与热水出水口 210 相连接的热水龙头，从热水出水口 210流出就是热水了。每次在使用热水前按上述步骤操 作一次便能达到节水的目的。下面结合图2来说明本实用新型自动式的工作原理。所谓 自动式就是通过电路控制，在按下一次启动按钮后，便能自动实现充气、底水位时停止充气 并排气、高水位时停止排气这一工作程序。电路中有开关K，启动按钮SB，继电器K220V)、 Jl (12V)、J2 (12V)，电动气泵 25 (220V)，电磁阀 23 (220V)，隔离变压器 B (220V/12V)，三极管VI、V2，整流桥堆D、高水位导电探棒8，低水位导电探棒9，水，密闭容器4内底部的导电体 10。并如图2中的电路图所示连接。隔离变压器B的作用是因为高水位导电探棒8和低水 位导电探棒9直接与水接触，为了安全所以采用在输出安全电压的隔离变压器，在输出电 压为安全电压的隔离变压器都可使用，但要求Jl、J2的线圈工作电压与隔离变压器B的输 出电压相匹配。因本实用新型自动式的水管连接方法与手动式相同，所以不再重复。因为 密闭容器4内的对、位有三种可能一、水位低于低水位，也就是水面都没有和高水位导电 探棒8和低水位导电探棒9接触；二、水位位于高水位和低水位之间，也就是水面和低水位 导电探棒9接触，但和高水位导电探棒8不接触；三、水位高于高水位，也就是水面伺时与高 水位导电探棒8和低水位导电探棒9接触。下面就这三种可能进行一一阐述。一、当水位低于低水位时，接通电源，打开开关K，电路通电，隔离变压器B有电压 输出，但因高水位导电探棒8和低水位导电探棒9都没有与水面接触，也就是说三极管Vl 的基极因为导电探棒8没有通过水与密闭容器内底部金属导电体10构成回路，从而没有得 到使三极管Vl导通的触发信号，所以三极管Vl截止，继电器Jl线圈失电，同样道理，继电 器J2线圈也因导电探棒9未与水接触而失电，所以Jl常闭关闭，J2常开断开，由于继电器 J2常开断开，所以继电器J线圈无法得电，气泵25因继电器J线圈无法得电而不能启动，继 电器J常闭关闭。电磁阀23因为继电器Jl常闭关闭、继电器J常闭关闭而得电开启，密闭 容器4内的空气受水压经电磁阀23排出，水位上升，当水位上升到水面与低水位导电探棒 9接触时，状况便与第二种可能相同，所以在下面的第二种可能中介绍，这里不再重复。二、当水位位于高水位和低水位之间时，打开开关K，电路通电，低水位导电探棒 9、水、密闭容器内底部导电板10形成回路，三极管V2基极得到触发信号而导通，(生活水 的阻值一般在250K欧姆左右，把水看作三极管基极与正极之间的降压电阻，在直流12V的 电路中，三极管型号为jl3007_2时，继电器型号为jqc_3f (t73)的状态下，经过试验，利用 基极与水的接触或断开能有效而稳定地控制继电器的通与断)继电器J2线圈得电，继电器 J2常开吸合，因高水位探棒8没有与水接触故而三极管Vl无法导通，继电器Jl线圈失电， 在按下启动按钮SB前，因继电器J的常闭和继电器Jl的常闭是关闭的，所以电磁阀得电而 开启，空气因电磁阀23的开启而排出，如果一直不按下启动按钮SB，水位将因电磁阀23的 开启而持续上升直至高于高水位而成为第三种可能，但当按下启动按钮SB时，电经开关K、 启动按钮SB、继电器J2常开、继电器J线圈形成回路，继电器J吸合，气泵因继电器J常开 的吸合而启动，继电器J线圈因继电器J另一个常开的吸合而自锁。所以气泵得以持续工 作。而电磁阀因继电器J的常闭的断开而失电关闭，故而密闭容器4内的水位因气泵的持 续工作而降低，当水位低于低水位时，低水位导电探棒9不能与水接触，继电器J2线圈因三 极管V2截止而失电，继电器J2常开断开，继电器J线圈失电使常开断开，气泵停止工作，电 磁阀也因为继电器J，Jl常闭的关闭而得电开启，从而完成停止充气，开始排气这一工作程 序当密闭容器4的水位持续升高直至高于高水位时，高水位导电探棒8、水、密闭容器内底 部导电体10使三极管Vl触发导通，继电器Jl线圈得电，继电器Jl常闭断开，电磁阀3失 电关闭。整个工作程序(充气、底水位时停止充气并排气、高水位时停止排气)结束。三、当水位高于高水位时，打开开关K，因为高水位导电探棒8和低水位导电探棒9 都和水面接触，所以继电器Jl和继电器J2线圈都能因三极管V1、V2的导通而得电，继电器Jl常闭断开，电磁阀失电而关闭，当按下启动按钮SB，时，因继电器J2的常开吸合，继电器J 线圈得电，电动气泵25因继电器J常开吸合而启动工作，开始向密闭容器4内充气，同时， 继电器J另一个常开吸合自锁，继电器J常闭断开，当水位下降到高水位与低水位之间时， 高水位导电探棒8不能与水面接触，三极管Vl截止而导致继电器Jl线圈失电，继电器Jl 常闭关闭，但因串联与此电路中的继电器J常闭处于断开状态，所以电磁阀23仍因失电而 关闭。当水位持续下降到低于低水位时，低水位导电探棒9不与水面接触，三极管V2截止， 继电器Jl的常开因线圈失电而断开，所以同时继电器J线圈失电使常闭关闭，常开断开，继 电器J自锁解除，电动气泵25停止工作，同时电磁阀23因得电而开启，太阳能热水器水箱 中的水因电磁阀23的开启而回流至密闭容器4中，当水位上升至高水位时，因高水位导电 探棒8与水面接触，三极管Vl导通，继电器Jl线圈得电，所以继电器Jl常闭断开，电磁阀 23失电而关闭，停止排气。从而完成了充气、底水位时停止充气并排气、高水位时停止排的 整个工作过程。 所以只要开关K处于开启状态，电路通电的情况下，密闭容器4内水位总是处于高 水位状态。只有在新安装本实用新型或修理本实用新型后水位才可能低于高水位之下，但 仍会因电路通电而使水位恢复至高水位状态。正常的工作过程是初始状态为高水位状态的 工作过程。
权利要求1.一种节水器，包括密闭容器，密闭容器通过进水管与热水器相连，其特征在于密闭容 器顶部设一压缩气泵，气泵与容器通过气阀连通。
2.根据权利要求1所述的节水器，其特征在于容器内设有水位检测棒，其与控制电路 相连。
3.根据权利要求1所述的节水器，其特征在于压缩气泵为手动气泵。
4.根据权利要求1或2所述的节水器，其特征在于容器侧面设置一水位观察窗。
专利摘要一种主要应用于单管安装的太阳能热水器的节水器。它是在一个密闭容器4的顶部安装一个排气阀3和充气嘴2，充气嘴2用充气软管6与充气装置5连接，在密闭容器4的底部装一个水管连接口1，并在密闭容器的侧面装一个水位观察窗7。它是通过充气装置的充气、排气阀的开启和关闭在状态上的有机排列，使密闭容器内的水往返于太阳能热水器水管和密闭容器之间，利用免费的空气排放来代替水的排放从而达到节水目的的一种节水装置。
文档编号F24J2/46GK201819430SQ201020157840
公开日2011年5月4日 申请日期2010年4月14日 优先权日2010年4月14日
发明者吕文标 申请人:吕文标