专利名称：一种太阳能热水器管道防冻装置及使用方法
技术领域：
本发明涉及太阳能热水器进出、水管道防冻技术领域
背景技术：
寒冷冬天，太阳能热水器的水箱通向室内的上、下管道极易冻堵，给热水器使用带 来众多困难。为克服上、下管道的冻堵，人们采用和推出了不少新技术，但也遇到下列难题， 如a.在上、下管道的外部加设超厚的保温套防冻堵；在上、下管道的内部加设中空 管输入室内暖气保温防冻堵。但遇到持续数天的阴雪天气时，还是造成上、下管道的冻堵； 对上、下管道采用虹吸排空法防冻堵。由于使用时需要引入自来水输入水箱引出热水，用水 后还需长时间微流排出管道中的余水，因而需要安装二只以上的控制阀，操作极为麻烦。这 些方法，在太阳能热水器每次打开使用时，管道中都要排出一会儿冷水才有热水使用，因而 白白浪费了不少自来水。b.在水箱出水口处安装电磁阀，对用水后的上、下管道进行排空，防止管道积水冻 堵。但由于采用电磁阀驱动，该方法受电能的限制，一旦停电将无法正常使用。c.在水箱出水口处装置缆绳牵拉控制阀，用来控制管道排空防冻堵。由于缆绳牵 拉控制常使滑轮跑道、缠轴、磨损等原因，也会使控制阀失控，造成冬天上、下管道冻堵。d.在上、下管道的外部装置电热带通电防冻堵。由于使用过程中需要电能，必会遇 到线路老化、漏电等，从而给人身安全带来不利因素。上述各种方法各有一定的实用意义，但都有不足，而且多数方法对储水箱内水位 的高低不能识别，要靠人主观判断。总之，为解决太阳能热水器管道防冻问题，人们进行了 大量的实践，尚未找到一个完美的解决方法。
发明内容
本发明的目的提出了一种解决上述问题的较佳技术装置及其使用方法；为了实现发明目的，拟采用的关键技术是利用水位浮球对水位状态控制线芯线的释放和卷绕带动水位指示器的动作，从而 使用人足不出户就可以准确得知水箱内水位的高低；利用用水控制扳手拉动用水控制线的 芯线，在出水控制阀门内弹簧的配合下，在室内就可以控制热水的释放与否；使用完毕，可 以通过出水阀门将水管内残留水量完全排干。本发明的特点结构简单，使用方便，关键的控制部件脱离水面，无需考虑腐蚀或堵塞问题。本发 明还可以在室内实时显示室外储水箱内水位高低，为使用者了解水箱水位情况提供精确的 指示；进出水管共用，为安装提供了方便；控制线置于水管内部，外观简洁；本发明完全不 需电會旨。
图1是本发明一种太阳能热水器管道防冻装置在向储水箱送冷水时各部件的状 态实例。图2是本发明使用热水时各部件的状态实例。图3是本发明控制线结构实例。1 进水管；2 出水管；3 共用水管；4 进水阀门；5 出水阀门；6 储水箱；601 绕 线圆盘；602 定位端子；603 定位柱；604 水位浮球连杆；605 水位浮球；7 水位指示器； 71 筒状或柱状活塞；72 水位指示端子；73 弹簧；74 密封管壁；75 槽口 ；8 用水控制 器；81 控制扳手；82 :"L “型槽口 ；83 筒状或柱状活塞；84 密封管壁；9 出水控制阀门； 91 密封管壁；92 弹簧；93 控水活塞；94 出水网孔；10 用水控制线；101 进水管；102 进 水孔；103 密封管壁；201 出水管；11 水位状态控制线；501 控制线外皮；502 控制线芯线
具体实施例方式本发明的结构包括与进水管1、出水管2及共用水管3以及与它们相接的水位指 示器7和用水控制器8，出水控制阀门9 ；水位指示器7通过水位状态控制线11与储水箱内 绕线圆盘601相连；用水控制器8通过用水控制线10与储水箱内控水活塞93相连，水位浮 球605通过水位浮球连杆604与绕线圆盘601固定，水位浮球605的转动角度由定位柱603 限定；水位状态通过水位指示端子72得到显示。水位指示器7安装在共用水管3的管壁上，其结构包括水位指示端子72 —端固 定在筒状或柱状活塞71上，另一端伸出管状外壳的槽口 75外用以指示水位；水位状态控制 线11外皮一端固定在密封管壁74中心小孔处(该孔只允许水位状态控制线的芯线自由通 过，而不允许共用水管3内的水流进入水位指示器7内)，其芯线穿孔而过，经弹簧73固定 在活塞71上；活塞71能在管状外壳内自由滑动。用水控制器8安装在共用水管3的管壁上，其结构包括控制扳手81 —端固定在 活塞83上，另一端伸出管状外壳的“L”型槽口 82外，用以控制是否用热水；用水控制线10 外皮一端固定在密封管壁84中心小孔处(该孔只允许水位状态控制线的芯线自由通过，而 不允许共用水管3内的水进入用水控制器8内)，其芯线穿孔而过，固定在活塞83上；活塞 83能在管状外壳内自由滑动。出水控制阀门9安装在储水箱6内的进水管101和出水管201之间，其结构上包 括用水控制线10外皮的另一端固定在密封管壁91中心小孔处(该孔只允许水位状态控 制线的芯线自由通过，而不允许进水管101内的水进入出水控制阀门9内)，其芯线穿孔而 过，经弹簧92固定在控水活塞93上；控水活塞93能在密封管壁内自由滑动，但与管壁紧密 配合；出水网孔94开在管壁与出水管201的结合点处。水位状态控制线(11)、用水控制线(10)(它们类似于自行车、摩托车车闸线)，在 结构上包括外皮501和芯线502，外皮材料由易弯曲的防水硬质材料构成；芯线材料由无 弹性的金属制成；外皮内径应稍大于芯线外径，芯线能在外皮构成的管内自由移动；外皮 在弯曲状态下，固定外皮的两端，拉动芯线，外皮总长度应不变。本发明的使用方法与步骤如下A 水位指示
不管在进水状态还是出水状态，储水箱6内的水位浮球605将随箱内水位的高低 在(Γ90°内旋转。当箱内水位变低时，水位浮球605下降，绕线圆盘601在浮球605的带动 下顺时针旋转，绕线圆盘601将水位状态控制线11的芯线缠绕，并拉动水位指示器7内活 塞71，弹簧73被压缩，水位指示端子72向右推移动；当箱内水位变高时，水位浮球605上 浮，绕线圆盘601逆时针旋转，盘上所绕的水位状态控制线11的芯线释放，此时水位指示器 7内弹簧73伸展，将活塞71连同水位指示端子72向左推移；这样就完成了箱内水位的自 动显示。低水位时水位浮球(605)的位置由定位柱(603)限定。B:向储水箱6进冷水首先关闭出水阀门5 ；然后将用水控制器8的控制扳手81推至“L”型槽口 82的 左端，此时储水箱6内出水控制阀门9的弹簧92伸展，并推动控水活塞93向下移动，将出 水网孔94封闭，从而关闭出水；最后打开进水阀门4，冷水经进水管1进入共用水管3，然后 进入进水管101，再由进水孔102进入储水箱6 ；进水量的大小可以通过水位指示器7得知。C 使用热水首先关闭进水阀门4，并打开出水阀门5;然后将用水控制器8的控制扳手81推至 “L”型槽口 82右端并卡定，此时用水控制线10的芯线拉动储水箱6内出水控制阀门9的控 水活塞93向上移动，弹簧92被压缩，并将出水网孔94打开，从而热水流出；若需要冷水混 合，打开进水阀门4即可。D 管道排空热水器不使用时，希望管道内部残存水排空，此时只需关闭进水阀门4，将用水控 制器8的控制扳手81推至“L”型槽口 82的左端，并打开出水阀门5，管道内残留水自动流干。以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为 限，本领域技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求上 记载的保护范围内。
权利要求
一种太阳能热水器管道防冻装置它在结构上包括与进水管(1)、出水管(2)及共用水管(3)以及与它们相接的水位指示器(7)和用水控制器(8)，出水控制阀门9；其特征在于，它在结构上还包括水位指示器(7)通过水位状态控制线(11)与储水箱(6)内绕线圆盘(601)相连；用水控制器(8)通过用水控制线(10)与储水箱内控水活塞(93)相连，水位浮球(605)的位置直接在水位指示器(7)处得到显示。
2.一种如权利要求1所述的水位指示器(7)安装在共用水管(3)的管壁上，它在结构 上包括水位指示端子(72) —端固定在活塞(71)上，另一端透过槽口(75)伸出水位指示 器(7)的外壳；在密封管壁(74)的中心孔处，水位状态控制线(11)的芯线穿壁而过，再经 弹簧(73)固定在活塞(71)上；活塞(71)应能在水位指示器(7)的外壳内自由滑动。
3.—种如权利要求1所述的用水控制器(8)安装在共用水管(3)的管壁上，它在结构 上包括控制扳手(81) —端固定在活塞(83)上，另一端透过“L “型槽口(82)伸出用水控 制器(8)的外壳。用水控制线(10)的芯线穿过密封管壁(84)的中心固定在活塞(83)上。
4.一种如权利要求1所述的出水控制阀门(9)安装在储水箱(6)内进水管(101)和 出水管(201)之间，它在结构上包括用水控制线(10)的芯线通过密封管壁中心孔，经弹 簧(92)固定在控水活塞(93)上部；使用热水时，在用水控制线(10)芯线的拉动下，控水活 塞(93)上移，热水经出水网孔(94)流入出水管(201)；停用热水时，控水活塞(93)在弹簧 (92)的弹力下下移，封闭出水网孔(94)。
5.一种如权利要求1所述的水位状态控制线(11) 一端在储水箱(6)内进水管(101) 的密封管壁(103)上，其芯线固定在绕线圆盘(601)的定位端子(602)处，水位浮球(605) 随着水位的高低在0 90°内转动，在低水位时水位浮球(605)的位置由定位柱(603)限 定。水位低，则绕线圆盘(601)上缠绕水位状态控制线(11)的芯线，从而拉动水位指示端 子(72)右移；水位高，则绕线圆盘(601)释放水位状态控制线(11)的芯线，弹簧(73)推动 水位指示端子(72)左移。
6.一种如权利要求1所述的水位状态控制线(11)、用水控制线(10)(它们类似于自行 车、摩托车车闸线)，在结构上包括控制线外皮(501)和控制线芯线(502)，其特征在于 外皮材料由易弯曲的防水硬质材料构成；芯线材料由无弹性的金属制成；外皮内径应稍大 于芯线外径，芯线能在外皮构成的管内自由移动，并良好润滑；外皮在弯曲状态下，固定外 皮的两端，拉动芯线，外皮总长度应不变。
全文摘要
一种太阳能热水器管道防冻装置及使用方法，其结构包括进水管(1)、出水管(2)、共用水管(3)以及与它们相接的进水阀门(4)、出水阀门(5)；水位浮球(605)通过水位状态控制线(11)的芯线控制水位指示器(7)内水位指示端子(72)的移动，自动显示储水箱(6)内的水位；用水控制器(8)内控制扳手(81)通过用水控制线(10)的芯线拉动储水箱(6)内部控水活塞(93)控制热水是否流出。本发明为纯机械结构，进出水管道共用，在室内就可以随时知晓室外储水箱内水位情况；用水时出水即热水，避免冷水浪费；平时管道水量自动排空，完全无需电能，特别适用于寒冷地区太阳能热水器进出水管道的防冻。
文档编号F24J2/46GK101832663SQ20091015664
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者张瑞华, 陆黎 申请人:张瑞华