挂壁太阳能热水器的制作方法

【技术领域】挂壁太阳能热水器主旨太阳能光热技术利用和太阳能热水器安装技能，以及简易机械制造知识和电学基础技能.

【技术背景】太阳能热水器现有技术主要是建筑物上太阳能光线采热应用，实现方式有阳台壁挂单户型；利用建筑物顶部阳光的集中采热，分别入户供热方式.阳台壁挂单户型的缺陷为自然热交换效率低下，水箱和采热主机的位置有限定要求，比如水箱应高于采热主机，建筑物顶部阳光不能充分应用；建筑物顶部集中采热方式缺陷为建筑物阳台阳光，或建筑物向阳面其他位置不能充分利用。

因此，本发明致力于建筑物阳光的充分使用，通过简易机械调控，达到使用太阳能热水器操作自动化，个性化，系统化。

技术实现要素：
挂壁太阳能热水器，包括把固定体积水受热膨胀压力通过机械承载产生机械形变的活塞构造机械部分，让水流流经管道形成固定体积水的管道铺设组合部分，上水水满自动关闭上水阀门装置，同步的，开通供给电路装置以及辅助整合上述三部分的电力运行配置；进而形成本发明运行自动化，操作个性化，周期性循环系统化；用合适的电子器件替代上述主要机械构件，丰富本发明的技术方案.

本发明的机械构造部分包括一端封闭的圆柱形管材，管材上留若干孔口，可置放在管材内部的杯型活塞，杯型活塞底部留两孔口，孔口内置放水位浮球，复位弹簧，复位开关，活塞连杆，止回阀等；圆柱形管材竖直向上置放，圆柱管材封闭一端在下部。

进而，图2中杯型活塞5放入圆柱管材内，杯型活塞5底部和圆柱管材下部空间的圆柱管材侧向留一孔口。

进而图2中活塞底部和圆柱管材底部空间内设置两水位浮球6，通过杯型活塞底部两孔口定位在此空间；

此空间一侧孔口加装止回阀7连接管道为水流进入通道.

特定的，此止回阀有倾角，不完全封闭水流通道.

特定的，此止回阀倾角方向逆水流方向，进而有倾角止回阀的管道以三通形式连接水箱进水通道.

优选的，此机械构造以图2中上下移动的杯型活塞5为叙述参照，杯型活塞5上部杯口边沿置放复位弹簧4，杯型活塞5加装活塞连杆2，复位弹簧4受杯型活塞5上移压力形变.

优选的，图2中杯型活塞5推动活塞连杆上移压力作用复位弹簧4上部置放的常开复位开关1；

优选的，杯型活塞5直接作用常开复位开关1闭合，kt得电，延时触点闭合，水泵得电，同步打开图1中水箱进出水管道接入电磁阀水流通道，启动水循环，；程序上，受弹簧4复位反作用常开复位开关1复位.

特定的，常开复位开关1可替代图5中开关3.

优选的，图2中复位弹簧4的复位弹力值大于水箱满水位压力，保证杯型活塞5受弹簧4复位下移通过有倾角止回阀排出底部空间6内部分存水进入水箱；图2中复位弹簧4

特定的，图2杯型活塞5向上和复位开关1间设置两孔口，两孔口位置相对.一个孔口连接水箱满水位溢流孔，一个孔口3排放溢流水.

优选的，水箱满水位溢流水充满图2中杯型活塞5内部空间，通过底部两孔口充满圆柱管材下部空间6，两浮球上浮封闭活塞底部孔口。

进而图2中水箱溢流水充满杯型活塞5内部，多余水量通过对应孔口3排放；

特定的，上述圆柱管材底部空间6水量增加方式是固定体积水受热膨胀增容；

优选的，确定一段包含采热主机的固定体积水，固定体积水膨胀吸热部位是采热主机.

特定的，固定体积水受热增容的唯一出口是通过图2有倾角止回阀7进入圆柱管材封闭一端和活塞底部形成的空间6，随压力增大，作用活塞5，弹簧4形变推动常开复位开关5，水受热膨胀力释放，水泵得电驱动贯通管道及水箱存水循环，弹簧4作用活塞5底部存水通过有倾角止回阀进入水箱.

优选的，上述固定体积水确定是通过关闭水箱满水位的电磁阀以及上水阀门和用水阀门之间贯通管道，并采用止回阀阻挡膨胀增容水流获得.图2整体构造关系的确定参照水箱溢流管安装.

本发明的水流流经管道铺设组合包括水泵，电磁阀，采热主机，管道，止回阀，空气排空阀；水箱进水口管道和出水口管道加装电磁阀等；

优先的，水箱出水孔接入水泵抽水口，中间加装电磁阀控制；

优选的，水泵出水口三通连接用水管道和循环管道；

优选的，水泵和用水管道之间加装电磁阀控制，加装若干排空阀完成管道内空气排空；

优选的，上述电磁阀受继电器k1逻辑控制，即继电器k1得电时，断开管道通路；继电器k1失电时，逻辑上电磁阀触点闭合，实际上电磁阀没有电源进入；

优选的，水泵和循环管道之间并列加装两个电磁阀三通接入上水管道；

优选的，上述一个电磁阀受继电器k3逻辑控制，即用水操作时，此电磁阀必断电；

优选的，水源接入采热主机经过水箱进水孔进入水箱，形成上水管道；

优选的，采热主机和水箱之间加装电磁阀控制；

优选的，按上水水流方向，上水管道先接入电磁阀，止回阀，再和循环管道并列电磁阀三通连接，再加装止回阀，继而进入采热主机；

优选的，水流流经管道铺设组合上水运行程序：水源经得电电磁阀推开止回阀，一部分水流继续推开另一止回阀进入采热主机，过得电电磁阀进入水箱；另一部分水流经并列电磁阀中得电电磁阀进入循环管道，充满失电已关闭电磁阀至水泵，继而过得电电磁阀到水箱出水孔之间管道空间，继续进入水箱；

优选的，上述这段空间，当这两部分水流不平衡时，允许水箱内水量经水箱出水孔进入这段管道空间；

本发明的上水水满自动关闭上水阀门装置，包括v字型容器，固定支架，拉力弹簧，管道等；

优选的，v字型由体中固定支架1固定，v字型交叉点向下，交叉点竖直向上分开整体装置成内部贯通的两部分空心容器，一边低，一边高；图4中高的一边4顶部留排水口，容积大；图4中低一边3侧向留进水孔口，其余部分封闭

优选的，低边进水管3接水箱溢流水图2中排放孔口3，特定的，水箱溢流水持续进入图4中v字型空心容器3，4；

优选的，v字型容器4较重水量打破平衡发生旋转下落图5中开关1，k1失电上水电磁阀得电，关闭上水管道；进而，v字型容器内溢流水通过旋转下落经v字形容器4排水口排出.

优选的，v字形容器4排水口排空水箱溢流水压力，图4装置恢复平衡至初始状态.

本发明的辅助整合上述三部分机械装置的电力运行配置，包括，继电器，延时继电器，水泵，水箱等；

优选的，手动图5中开关1闭合；继电器k1得电，两对常开触点闭合，同时作用图1中水箱进水管道和循环管道的电磁阀得电打开管道通道；同步的，另一对触点打开图1中循环管道阀门其中一个通道，关闭用水管道电磁阀；

优选的，当开关5断开时，继电器k2失电，两对常开触点闭合；手动图5中开关1闭合，继电器k3得电，触点k3断开，同步的，图1中水箱出水孔打开，用水管道电磁阀打开，水泵得电；循环管道电磁阀，上水管道电磁阀，水箱进水口电磁阀关闭；

优选的，上水程序完成后，上水管道电磁阀触点断开，用水管道电磁阀触点闭合，但是属无电关闭状态，用水管道仍为关闭状态；

优选的，当图5中开关1断开，开关3自动连接触点条件具备，电路触点闭合，kt得电，常开触点闭合延时自锁.继电器k5已失电的三对常闭触k5得到图5中开关3的电源，同步的，图1中水箱出水口电磁阀打开，水箱进水口电磁阀打开，水泵工作触点闭合，循环管道并列电磁阀的其中一个得电开通。

优选的，逻辑上，循环程序的关闭，是以循环周期完成限制，另外还包括开关1闭合操作，开关5闭合操作的强行介入都可关闭循环程序；

优选的，开关2，选择点动开关；

优选的，程序上，上水管道电磁阀电路启动，用水管道电磁阀和循环管道电磁阀电路全部断开；上水管道电磁阀断开，循环管道电磁阀电路可自动启动，用水管道电磁阀电路可手动启动.上水程序启动，关闭其他开关启动的所有电路；

优选的，本发明只用一台水泵，水泵的工作电路触点由触点k5，k6，k7多点接入逻辑控制完成用水程序，以及水箱和采热主机之间强制水循环动力程序.

优选的，本发明的水箱进出管道孔同上述同理采用多点接入，逻辑控制方式.

【附图说明】图1是上水水流流经管道铺设组合方案简图；另为说明书摘要附图；

图2是活塞构造示意图，1是置放圆柱形管材上部的常开复位开关，2是活塞连杆，3是水箱溢流水排出孔口，4是复位弹簧，5是杯型活塞体，6是活塞底部孔口封堵水位浮球及置放空间，7是有倾角止回阀，8是水箱.

图3热水器安装水箱低于采热主机的活塞结构示意图，1是圆柱管材上部的常开复位开关，2是圆柱形管材，3是活塞连杆，4是复位弹簧，5是杯型活塞上部开口封堵水位浮球，7是杯型活塞底部孔口封堵水位浮球置放空间，8是有倾角止回阀，9是圆柱管材连接上水管道加装的止回阀，止回阀倾斜示意阻挡较强上水水流，循环水流由此通过.

图4是上水自动关停装置，1是固定支架，2是v字形结构较短的，容积少一边，3是与2连接的水箱溢流水管道，4是v字形结构较长的，容积大有排水口一边。

图5是电力系统配置原理示意图.

【具体实施方式】本发明手动图1开关1打开上水管道电磁阀通道，水流通过止回阀，部分水流流过图1中三通循环管道阀门，上水主流继续通过止回阀注满采热主机，通过水箱进水管道开通电磁阀进入水箱，同步的，图1中水箱出水管道电磁阀打开，进入水箱水流部分流过水泵空间，进入三通连接的循环管道并交汇通过上水管道的上水主流，结合图1中的用水电磁阀关闭状态截取这段水量，利用图1中的排空阀注满全部贯通管道.

水箱满水位后，上水水流继续进入，直至溢流水充满图2中杯型活塞5的内部空间和圆柱管材底部6的空间，然后通过图2中溢流排放孔口3进入图4中管道流入v字容器2，4中集聚，直至图4中较大容积4打破平衡，旋转下落击打图5中的开关1，上述步骤是关停装置启动的条件；继电器k1失电，上水管道电磁阀关闭；同步的，继电器k7失电，水箱进出管道孔电磁阀失电关闭，至此从水箱进出水管道口，到采热主机，结合上水管道上的止回阀形成固定体积水；和图1中上水管道三通连接的开通状态循环管道，关闭状态的用水管道保持不变，水泵到图1中水箱进出水管道已关闭的电磁阀形成水箱满水位，确定固定体积水的唯一出口是图2中活塞装置5，图3中活塞装置7.上述机械构件状态为活塞可启动条件.

活塞释放水受热膨胀增容位移，同步作用复位开关，打开水箱进出水管道口电磁阀，启动水泵抽取水箱出水孔出水，进入管道铺设组合，经过循环并列电磁阀和止回阀，推挤采热主机内存水，补充水箱满水位，循环完成延时周期，关闭进出水管道孔电磁阀；可进行下一周期水循环程序或用水操作.

手动操作用水，通过图5开关1给用水管道电磁阀已是闭合状态触点供电，开通用水管道，同步供电水箱出水孔管道电磁阀，进入释放水箱存水的用水程序.

本发明设计主旨自动化的下一程序为循环制热过程，此程序的启动是图2中杯型活塞上移作用常开复位开关1闭合，等效于图5中开关3得电闭合；

同步的，kt得电，触点自锁；k8得电，触点闭合，触点k5得电，与上述触点相关电器件启动周期水循环过程。

特定的，图5中的开关3在kt延时周期后仍未受图2中弹簧4复位作用关闭，kt连续周期工作，直到弹簧4复位，图5中开关3自动关闭.

本发明在主旨自动化程序中，有可手动上水和手动用水操作介入的个性化.

特定的，手动操作图5中开关1，开关5.都将强行关闭图5中的水循环程序。

本发明以上所述依据采热主机位置低于水箱方式，使用图2机械构件接入作为叙述依据；

本发明也适用采热主机高于水箱的安装方式，以图3机械构件作为叙述依据，实施方式主要体现在活塞构造方面不同，图3中的杯型活塞6的上部杯口变小，可用图3中水位浮球5封堵，杯型活塞侧向开口，上水管道内水流打开止回阀进入杯型活塞内部，充满圆柱管材下部空间7，并利用水位浮球封堵杯型活塞底部孔口形成可上下移动的活塞.

图3装置整体嵌入上水管道并高于采热主机，优选的，图3中管道接口9接入图1中止回阀和采热主机之间，图3中示意上水入口绕过采热主机接入进入水箱的管道上，图3整体装置应确定高于采热主机。本发明整系统对于辅助电加热介入，不论是接入采热主机，还是直接接入水箱，本发明的技术方案的运行所有程序都适应.

优选的，采用采热主机高于水箱的安装方式时，图4的溢流管3直接接入水箱溢流孔口，在上水过程中，因水箱低位位，水箱首先充满，继而充满贯通管道，水箱的压力转化可利用本发明构成特点：水箱出水口，水箱进水口，不论那个程序运行其作用各自保持出水，进水方式不变；可采用u形管添加方式.

上述技术方案包含自动关停装置图4，活塞装置图2，图3等机械构件的组合方式，其运行的效果可使用市场电子器件水位开关，温差开关替代，相互接入的逻辑位置相同；水箱进出水管道孔，水泵是两种方式运行的共同终端，管道铺设是两种方式启动到终端的共同中间装置；两种方式都一样的操作是上水手动方式.

可替代技术方案共同使用保留的机械构件包括水箱，水泵，采热主机，管道，止回阀，排空阀，继电器，电磁阀延时继电器等，用于替代电子器件包括水位开关，温差开关；

电路辅助系统方案如下：水位开关控制两条电路k1线，k2线；

当图5中开关5受水位开关作用闭合，继电器k1的三对触点对应控制上水管道电磁阀开通，用水管道电磁阀关闭，循环管道电磁阀开通；k7线是上水管道，k6线是用水管道，k5是循环管道；图1是图5中开关5闭合有电状态；各继电器触点状态，以及终端电器件水箱，水泵状态都是确定的，即没有其他可操作变化因素.

当图5中开关5断开，继电器k2的两对触点分别接入用水管道和循环管道；用水管道线上k3触点功能是对循环管道有电锁止，循环管道线的功能是给k5三对失电闭合的触点供电；其中一对是并列循环管道上一路触点；和k2相关触点功能：1是手动操作用水开关，2是手动操作强制水循环点动开关，3是温差开关启动水循环开关，kt是启动水循环延时继电器kt的自锁触点；

图5是水位开关5断开各电子器件状态：k1线各继电器触点多呈相反状态，k6触点不变，k8状态不变；k2线k2触点闭合，其中继电器k1相关的循环管道电磁阀触点状态为闭合但无电，等效断开状态；

水位开关5断开状态可进行两种操作：水循环操作和用水操作：

图5中用水操作开关1闭合时，继电器k3得电，触点k3断开；k6得电，两对触点闭合，水泵启动，水箱出水孔电磁阀得电打开；进入用水过程；

图5中水循环操作点动开关2时，前提是用水程序完成，触点断开，电磁阀k3失电；触点k3闭合；点动开关2闭合，kt得电，kt触点闭合进入延时程序，继电器k5失电，触点闭合受kt供电，水泵启动，继电器k8得电，触点闭合；水箱进出孔电磁阀得电打开；k5触点中有一对是控制循环管道并列电磁阀中一个通道开通，另一通道已受k1影响关闭；温差开关3启动后续程序关闭循环程序.

图1中水泵，水箱，电磁阀等同图5中文字代号，各构件状态都是上水电磁阀得电开通状态。

申请人的设计意图表明，图5作为电子器件运行电力辅助原理图可替代机械调控技术，需安装调试在于图5中水位开关5可以用手动操作上水进而自动关停装置等效替换，温差开关3可以用图2图3中顶部复位开关1等效替代；两种系统组成方式运行的终端装置是共同的水箱，水泵等；不可替代的是用水都必须进行手动操作；水箱和采热主机相对位置关系仅限于水箱高于采热主机。