专利名称：室外热水装置的防冻结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水管防冻结构，具体涉及与室外热水箱相连接的水管防冻结构。
背景技术：
目前热泵热水器、空调热水器、电热水器、太阳能热水器等制热水设备系统，当其 蓄热水箱被设置在室外时，整个水循环系统的室外部分的管道部件存在冬天防冻问题，如 不妥善采取防冻结措施，在室外环境温度低于0°c后，会导致水管及相关部件的冻裂，给用 户带来损失。在现有技术中，常用的防冻结方法有采用各种电热保温方法，或采用水泵低温循 环方式，或可采用当管路中的水温低于一定值时取直接放水等，上述方法的缺点是，需要配 备一套控制系统随时监测水温并及时启动电热器、水泵及电磁阀等设备或部件，而且还会 浪费能源及水资源。再有就是加入防冻液，或采用人工控制等其它防冻结方法，这些方法也 存在系统设计及运行复杂的缺点。同时，许多控制措施有赖于供电的正常，若出现突然断电 则由于无法监控，由此可能导致水管及水泵等部件的冻坏。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，设计一种可使室外水箱与管路中的水 形成自然循环的室外热水装置的防冻结构。为实现上述目的，本发明的技术方案是采用一种室外热水装置的防冻结构，包括 热水箱，所述热水箱的上端与出水管连接，所述热水箱的下端与进水管连接，在所述出水管 与所述进水管之间连接有辅助循环管，在所述辅助循环管上装有单向阀，所述单向阀的入 口连接在与所述出水管相连接的辅助循环管的一端，所述单向阀的出口连接在与所述进水 管相连接的辅助循环管的一端，所述热水箱的竖向中心位置低于所述辅助循环管的竖向中 心位置。其中，所述辅助循环管被设置在室内，或被设置在室外靠近墙体的位置。其中，在所述热水箱上与所述进水管外表、出水管外表、辅助循环管的外表均包裹 有保温层。其中，所述保温层为10 25mm厚度的岩棉或玻璃棉。其中，所述热水箱的竖向中心位置与所述辅助循环管的竖向中心位置高度差为 100 1000mm。其中，所述热水箱为热泵热水器或或空调热水器中的水箱，所述水箱为安装在压 缩机和/或冷凝器上的水套。其中，所述热水箱为太阳能热水器中的水箱。其中，由所述热水箱的进水管、经热水箱至所述出水管、再至所述辅助循环管之间 所构成的循环回路上若设有阀门，在所述热水箱停止加热的状态下，所述阀门均位于开启 的状态。
本发明的工作原理是，由于在室外热水箱或热水套中的热水在压缩机运转时、或被电加热时、或被太阳能加热时，热水箱内的水温被加热到50°C以上，当加热设备停止运 行、或太阳降落后，由于保温层的保温作用，水箱中的水还将保持相当长时间的高水温，而 存留在水管中的水量较少，水温将会较快的降低，在冬季水温甚至会降到0°C以下。但是若 在热水箱的出水管与进水管之间连接了辅助循环管和单向阀后，热水箱的出水管与进水管 与热水箱之间就构成了一个循环回路，由于辅助循环管内的水温低，密度较大即相对重量 就会较重，并且辅助循环管中的水位中心高于水箱中的水位中心。因此，辅助循环管内的水 将会向下流动，由于单向阀的设置辅助循环管内的水也不可能倒流。又由于热水箱内的水 温较高，密度较小，相对重量会较轻，因此，水箱中的热水将会从出水管内流出。由此使得热 水箱、出水管、辅助循环管、进水管内的水形成自动循环的流动。上述循环的流量虽然较小， 但该流量可以保证使得水管中的存水始终会被冻结，只要水箱中的水与水管中的水还存在 着温度差，上述循环就会一直不停的进行下去。由于水箱中的水量较多，水管中的水量较 少，上述水循环将会维持相当长的一段时间，上述水循环在自动停止之前人们可能会重新 对水箱中的水进行加热，或室外环境温度已升高到0°C以上。因此水管中的水将永远不会被 冻结，如若热水箱中的存水长时间内不再被使用，可将热水箱下端的阀门打开将热水箱与 水管内的存水全部排放出去，这样也可以防止水管中的存水被冻结。本发明的优点和有益效果在于1、在不采用水泵、电加热、防冻液、放水等设备或人工控制的条件下，达到了水的 自然循环防冻结的目的。2、该防冻结构不依赖于电力、不有赖于水泵及电磁阀等存在故障隐患的执行部件 即可实现室外水管中的水防止冻结，实验证明该防冻结构即安全又可靠。3、整个防冻结具有结构简单、装配方便、使用寿命长的特点。4、几乎无生产成本只需在原有的装置中接入一个竖向的辅助循环管和单向阀、改 装的费用低较低，并可节省能源及水资源。5、对各类用户及使用条件的适应性强，不但适合于热泵热水器及空调热水器的热 水供应系统，而且适合于类似的具有室外热水管的电热水器、太阳能热水器等热水供应系 统。
图1是本发明室外热水装置的防冻结构的结构示意图。图中1、热水箱；2、热水箱的竖向中点；3、出水管；4、单向阀；5、辅助循环管的竖 向中点；6、辅助循环管；7、室内管路；8、墙体；9、进水管；10、基准水平面；11、热水出口 ； 12、冷水进口 ；A、室外部分；B、室内部分。HI、辅助循环管中点的高度；H2、热水箱中点的高 度；H、辅助循环管中点高度与热水箱中点高度的差。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步描述。以下实施例仅 用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。如附图1所示，本发明具体实施的技术方案是
一种利用水自动循环的室外热水装置的防冻结构，该结构包括一个蓄热水箱1，在 所述热水箱1的上端连接有一根出水管3，所述出水管3的一端连通到室内部分A的热水出 口 11处，在所述热水箱1的下端连接有一根进水管9，所述进水管9的一端连通到室内部分 A的热水进口 12处，在所述出水管9与所述进水管9之间连接有辅助循环管6，在所述辅助 循环管6上装有单向阀4，所述单向阀4的入口端连接在与所述出水管3相连接的辅助循环 管6的一端，所述单向阀4的出口连接在与所述进水管9相连接的辅助循环管6的一端，所 述热水箱1的竖向中心2位置低于所述辅助循环管的竖向中心5位置。
在本发明中，所述辅助循环管6被设置在室内部分B，或被设置在室外部分A靠近 墙体的位置。在本发明中，在所述热水箱1上与所述进水管9外表、出水管3外表、辅助循环管 6的外表均包裹有保温层。在本发明中，所述保温层采用10 25mm厚度的岩棉或玻璃棉。在本发明中，所述热水箱的竖向中心2位置与所述辅助循环管的竖向中心5位置 高度差H为100 1000mm。其中将地面设定为基准水平面10，将辅助循环管中点的高度设 定为H1，将热水箱中点的高度设定为H2，当室外最冷温度不低于-15°C，若室外蓄热水箱温度不低于30°C，则适用于该地 区的防冻结设计的高度差H取500mm，室外管路采用橡塑保温，其厚度为20mm。若室外环境 温度、室外蓄热水箱温度变化，或者辅助循环管设置于室内，则需对上述高度差H和保温层 厚度进行相应的调整。在本发明中，所述热水箱1可以是热泵热水器或或空调热水器中的水箱，所述水 箱为安装在压缩机和/或冷凝器上的水套。 在本发明中，所述热水箱还可以是太阳能热水器中的水箱。在本发明中，由所述热水箱1的进水管9、经热水箱1至所述出水管3、再至所述辅 助循环管6之间所构成的循环回路上若设有阀门，在所述热水箱1停止加热的状态下，所述 阀门均应位于开启的状态。本实施例的优点和在于，在不采用水泵、电加热、防冻液、放水等设备或人工控制 的条件下，达到了水的自然循环防冻结的目的。该防冻结构不依赖于电力、不有赖于水泵及 电磁阀等存在故障隐患的执行部件即可实现室外水管中的水防止冻结，实验证明该防冻结 构即安全又可靠。整个防冻结具有结构简单、装配方便、使用寿命长的特点。几乎无生产成 本只需在原有的装置中接入一个竖向的辅助循环管和单向阀、改装的费用低较低，并可节 省能源及水资源。对各类用户及使用条件的适应性强，不但适合于热泵热水器及空调热水 器的热水供应系统，而且适合于类似的具有室外热水管的电热水器、太阳能热水器等热水 供应系统。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰 也应视为本发明的保护范围。
权利要求
一种室外热水装置的防冻结构，其特征在于，包括热水箱，所述热水箱的上端与出水管连接，所述热水箱的下端与进水管连接，在所述出水管与所述进水管之间连接有辅助循环管，在所述辅助循环管上装有单向阀，所述单向阀的入口连接在与所述进水管相连接的辅助循环管的一端，所述单向阀的出口连接在与所述出水管相连接的辅助循环管的一端，所述热水箱的竖向中心位置低于所述辅助循环管的竖向中心位置。
2.如权利要求1所述的室外热水装置的防冻结构，其特征在于，所述辅助循环管被设 置在室内，或被设置在室外靠近墙体的位置。
3.如权利要求2所述的室外热水装置的防冻结构，其特征在于，在所述热水箱上与所 述进水管外表、出水管外表、辅助循环管的外表均包裹有保温层。
4.如权利要求3所述的室外热水装置的防冻结构，其特征在于，所述保温层为10 25mm厚度的岩棉或玻璃棉。
5.如权利要求1所述的室外热水装置的防冻结构，其特征在于，所述热水箱的竖向中 心位置与所述辅助循环管的竖向中心位置高度差为100 1000mm。
6.如权利要求1所述的室外热水装置的防冻结构，其特征在于，所述热水箱为热泵热 水器或或空调热水器中的水箱，所述水箱为安装在压缩机和/或冷凝器上的水套。
7.如权利要求1所述的室外热水装置的防冻结构，其特征在于，所述热水箱为太阳能 热水器中的水箱。
8.如权利要求1至7中任一项所述的室外热水装置的防冻结构，其特征在于，由所述热 水箱的进水管、经热水箱至所述出水管、再至所述辅助循环管之间所构成的循环回路上若 设有阀门，在所述热水箱停止加热的状态下，所述阀门均位于开启的状态。
全文摘要
本发明涉及一种水管防冻结构，具体涉及与室外热水箱相连接的水管防冻结构，包括热水箱，所述热水箱的上端与出水管连接，所述热水箱的下端与进水管连接，在所述出水管与所述进水管之间连接有辅助循环管，在所述辅助循环管上装有单向阀，所述单向阀的入口连接在与所述进水管相连接的辅助循环管的一端，所述单向阀的出口连接在与所述出水管相连接的辅助循环管的一端，所述热水箱的竖向中心位置低于所述辅助循环管的竖向中心位置。本发明在不采用水泵、电加热、防冻液、放水等设备或人工控制的条件下，达到了水的自然循环防冻结的目的，整个防冻结具有结构简单、装配方便、使用寿命长的特点。
文档编号F24H9/00GK101806493SQ20091020367
公开日2010年8月18日 申请日期2009年6月15日 优先权日2009年2月13日
发明者谷东照, 迟君正 申请人:海尔集团公司;青岛海尔空调器有限总公司