浮球、高位取水器及太阳能热水器的制作方法

本实用新型涉及新能源设备技术领域，具体而言，涉及一种浮球、高位取水器及太阳能热水器。

背景技术：

太阳能热水器给水后，冷水在水箱的底部，热水在水箱的上部。然而太阳能热水器的取水口通常在水箱底部，常存在水箱内有热水却不方便使用的尴尬局面。因此，高位取水器应运而生。高位取水器利用与取水管连接的浮球将取水管的进水口拉到靠近水面的位置，从而取用到水箱上部的热水。

现有的高位取水器通常采用不锈钢浮球，这种浮球大多采用焊接工艺。太阳能热水器水箱中的水温冷热交替，在水温上升时，浮球受热，导致内部气体不断收缩膨胀，长时间如此容易使浮球的焊缝产生疲劳隐患，从而导致浮球漏水，无法继续使用。

技术实现要素：

鉴于上述内容，本实用新型提供一种浮球、高位取水器及太阳能热水器，以改善上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型较佳实施例提供一种浮球，包括中空的第一浮球，所述第一浮球内设置有第二浮球。

优选地，在上述浮球中，所述第二浮球为中空结构。

优选地，在上述浮球中，所述第二浮球为一体成型的球体。

优选地，在上述浮球中，所述第二浮球为整体吹塑而成的塑料球。

优选地，在上述浮球中，所述第二浮球由耐高温的高强度材料制成。

优选地，在上述浮球中，所述第二浮球为实心球体，所述实心球体由密度小于水的可形变材料制成。

优选地，在上述浮球中，所述第二浮球的外壁紧贴所述第一浮球的内壁。

本实用新型较佳实施例还提供一种高位取水器，所述高位取水器包括设置于水箱中的取水管以及本实用新型提供的浮球，所述取水管的一端与所述水箱底部的出水口连通，所述取水管的另一端通过连接部件连接于所述浮球，使所述取水管的另一端在所述浮球的拉力作用下处于所述水箱中靠近水面的位置。

优选地，在上述高位取水器中，所述高位取水器的取水管为耐高温材料制作而成的柔性软管或不锈钢制成的伸缩管。

本实用新型实施例还提供一种太阳能热水器，包括本实用新型提供的高位取水器。

本实用新型实施例提供的浮球、高位取水器及太阳能热水器，通过在第一浮球内设置一第二浮球，使得浮球受力时，内部气体膨胀产生的压力部分转移到第二浮球上，从而减小了外部第一浮球的受力。如此，延长了第一浮球的使用寿命。此外，第二浮球由于其外部的第一浮球的保护作用，也具有较长的使用寿命。因此，上述设计整体上延长了浮球的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种浮球的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的浮球立体剖面图。

图3为本实用新型实施例提供的浮球内部气体的作用力示意图。

图4为本实用新型实施例提供的高位取水器的结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的高位取水器的安装示意图。

图标：10-高位取水器；100-浮球；110-第一浮球；120-第二浮球；200-取水管；300-连接部件；20-水箱；400-出水口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

经发明人研究发现，现有的高位取水器通常采用不锈钢浮球将取水管的进水口拉到水箱上部进行取水。但不锈钢浮球通常采用焊接工艺制成，表面存在焊缝。由于水箱内水温冷热交替，处于其中的不锈钢浮球内的气体也随之收缩膨胀，对不锈钢浮球产生压力。如此，不锈钢浮球的焊缝会随着使用时间的增加产生疲劳隐患，导致漏水，从而使不锈钢浮球的使用寿命减短。

若能够对不锈钢浮球受到的压力进行缓冲，或者将不锈钢浮球内部气体对不锈钢浮球产生的压力分离一部分出来，则能够相应降低焊缝受到压力，从而有效地延长整个浮球的使用寿命。

请一并参阅图1和图2，图1是本实用新型较佳实施例提供的一种浮球100的平面示意图，图2是图1所示浮球100的立体剖面图。

所述浮球100包括中空的第一浮球110，所述第一浮球110内设置有第二浮球120。在本实施例中，所述第二浮球120指，在第一浮球110内设置第二浮球120后，仍能使浮球100在应用环境中漂浮于靠近液体表面位置的球体。

例如，假设仅包括所述第一浮球110的浮球100应用于盛装有液体的容器A中，也即，仅包括所述第一浮球110的浮球100能够漂浮于容器A中靠近液体表面的位置。那么，在所述第一浮球110内设置第二浮球120后，所述浮球100仍旧能够漂浮于容器A中靠近液体表面的位置。

根据实际情况，所述第二浮球120可以为多种类型，只要能够达到减小内部气体膨胀时作用于所述第一浮球110的压力的大小即可，本实施例对其具体类型不做限制。

例如，所述第二浮球120可以为中空结构。当所述第二浮球120为中空结构时，相当于将所述第一浮球110内的部分气体包裹于所述第二浮球120内。其中，所述第二浮球120可以由可形变材料制作而成。

如图3所示，假设第二浮球120内为区域S1，第一浮球110和第二浮球120之间为区域S2。当浮球100受热时，区域S1内的气体和区域S2内的气体会同时发生膨胀。其中，区域S2内的气体膨胀产生的压力F1作用于第二浮球120，所述压力F1沿所述第二浮球120的半径背离球心的方向。区域S2内的气体膨胀产生的压力F2同时作用于第一浮球110和第二浮球120，作用于第二浮球120的压力F2与压力F1相抵消，最终只剩下作用于第一浮球110的压力F2。

如此，与仅有第一浮球110时相比，内部气体受热膨胀而产生的压力大部分被第二浮球120缓冲掉，极大地减小了第一浮球110受到的压力，延长了第一浮球110的使用寿命。同时第二浮球120由于外部第一浮球110的保护，使用寿命也较长。尤其当第一浮球110为焊接而成的球体时，能够很好地避免焊缝产生疲劳隐患，从而延长第一浮球110的使用寿命。

可选地，所述第二浮球120也可以为高强度的不可形变材料，需要说明的是，本实施例所述的不可形变材料是指，不会因球体内部气体膨胀产生的压力发生肉眼可见的明显形变的材料，而非指本身不发生形变的材料。

如此，当浮球100受热时，请再参阅图3，区域S1内气体膨胀产生的压力均作用于所述第二浮球120。由于所述第二浮球120由高强度的不可形变材料制成，因此作用于所述第二浮球120的压力F1会被所述第二浮球120内部的分子作用力抵消，对区域S2内的气体作用力没有影响。同时，区域S2内的气体膨胀产生的压力F2作用于第一浮球110和第二浮球120。其中，由于所述第二浮球120由不可形变材料制成，作用于第二浮球120的压力F2被所述第二浮球120内部的分子作用力抵消掉，仅剩下作用于第一浮球110的压力F2。

与仅包括第一浮球110的情形相比，所述第一浮球110受到的压力减小，能够有效延长所述第一浮球110的使用寿命。

可选地，当所述第二浮球120为中空结构时，所述第二浮球120可以采用一体成型的工艺制作而成。例如，整体吹塑工艺。

当所述第二浮球120采用一体成型工艺制作而成时，所述第二浮球120表面没有缝隙。一方面，即便长期受到内部气体膨胀产生的压力，也不容易出现漏气隐患。另一方面，能够更好地将气体包裹在内部，更好地承受内部气体的压力。

可选地，当所述第二浮球120为中空结构时，所述第二浮球120可以采用耐高温的高强度材料制成，如此，可以避免所述第二浮球120内压力太大将所述第二浮球120破坏。

又例如，所述第二浮球120可以为实心球体。当所述第二浮球120为实心球体时，所述浮球100内只有所述第一浮球110和所述第二浮球120之间的间隙内存在气体。

根据实际需求，可选地，当所述第二浮球120为实心球体时，所述第二浮球120可以由可形变材料制作而成。应当理解，本实施例所述的“可形变材料”指，受力时能够发生明显的、肉眼可见的形变的材料，例如海绵。

当所述第一浮球110和所述第二浮球120之间的间隙内的气体受热膨胀时，会将第二浮球120往球心的方向压缩。如此，第一浮球110和第二浮球120之间的间隙增大，气压减小，相应地，气体作用于第一浮球110的侧壁的压力也会减小。

可选地，当所述第二浮球120为实心球体时，所述第二浮球120也可以由不可形变材料制成。如此，当第一浮球110和第二浮球120之间的间隙内的气体受热膨胀时，虽然间隙的大小基本不变，但气体膨胀产生压力会部分作用于第二浮球120的外表面，从而减小作用于第一浮球110内侧壁的压力。

根据实际需求，可选地，当所述第二浮球120为不可形变材料制成的中空结构，或者为实心球体时，所述第二浮球120的外壁可以紧贴所述第一浮球110的内壁，也即，所述第一浮球110和第二浮球120之间不存在间隙。

应当理解，所述“紧贴”指所述第一浮球110和第二浮球120之间的间隙小于3mm。

如此，当所述第二浮球120为中空结构时，所述浮球100内的气体大部分位于所述第二浮球120内，又因为第二浮球120由不可形变材料制成，所以内部气体产生的所有压力几乎都由所述第二浮球120承受，所述第一浮球110基本不会受到内部气体膨胀的影响，能够延长浮球100的使用寿命。当所述第二浮球120为实心球体时，浮球100内部不存在气体，第一浮球110不会受到气体膨胀的影响。

需要说明的是，当所述第二浮球120为实心球体，其制作材料的密度小于水。

通过上述设计，设置于第一浮球110内的第二浮球120无论为中空结构或实心球体，无论由可形变材料或不可形变材料构成，都能够将原本完全作用于第一浮球110侧壁的压力分离出一部分，从而达到保护第一浮球110的效果。同时，第二浮球120由于外部第一浮球110的保护，其使用寿命也能够延长。如此，能够达到延长整个浮球100使用寿命的效果。

需要说明的是，本实施例提供的所述浮球100应用广泛，可以应用于水位探测器、高位取水器等，以下将进行详细阐述。

请结合参阅图4和图5，图4是本实用新型实施例提供的一种高位取水器10的结构示意图，图5是图4所示高位取水器10的安装示意图。

所述高位取水器10包括取水管200以及浮球100，所述取水管200通过连接部件300与所述浮球100相连。其中，所述连接部件300可以是“8”字形卡箍或者吊环，本实施例对此不做限制，只要能够将所述取水管200与浮球100相连，并且保证所述浮球100未将所述取水管200堵住即可。

所述取水管200与浮球100设置于水箱20中，所述取水管200的一端与水箱20底部的出水口400连通，所述取水管200的另一端通过所述连接部件300与所述浮球100连接，使所述取水管200的另一端在所述浮球100的拉力作用下处于所述水箱20中靠近水面的位置。

其中，所述“靠近水面的位置”可以为水面下、距离水面5cm以内的位置。

本实施例提供的高位取水器10可以应用于太阳能热水器，以便于使用太阳能热水器时直接取用水箱20上部的高温水，而不必先将底层的冷水放掉，达到节约用水的效果。

现有的高位取水器所使用的浮球，通常为一层中空的不锈钢浮球。由于不锈钢浮球大多由两个半球壳体焊接而成，其表面具有焊缝。由于太阳能热水器水箱中的水冷热交替，不锈钢浮球内的气体也随之不断收缩膨胀。不锈钢浮球内部气体膨胀产生的压力作用于不锈钢浮球侧壁，久而久之，不锈钢浮球表面的焊缝会产生疲劳隐患，出现漏水问题。

本实施例中，所述中空的不锈钢浮球即为第一浮球110，在不锈钢浮球内增设一个第二浮球120，可以将内部气体膨胀时作用于不锈钢浮球的部分压力分离到第二浮球120，从而达到延长整个浮球100使用寿命的效果。

可选地，所述取水管200可以为耐高温材料制作而成的柔性软管，或者为不锈钢制成的伸缩管。如此，可以减小取水管200自身带来的阻力，便于浮球100将所述取水管200的进水口拉到水箱20中靠近水面的位置。

本实用新型实施例还提供一种太阳能热水器。所述太阳能热水器包括水箱20以及设置于所述水箱20中的高位取水器10。

综上所述，本实用新型实施例提供的浮球100、高位取水器10及太阳能热水器，在第一浮球110内设置第二浮球120，使得浮球100受力时，内部气体膨胀产生的压力部分转移到第二浮球120上，从而减小了外部第一浮球110的受力，如此，增加了外部第一浮球110的使用寿命。同时，由于外部第一浮球110的保护，第二浮球120的使用寿命也较长，因此，整体上增加了浮球100的使用寿命。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确规定，第一特征和第二特征相互接触可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征通过它们之间的另外的特征接触。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。