一种带恒压防漏保温箱的太阳能热水器及工作流程的制作方法

本发明涉及一种热水器，具体涉及一种恒压防漏太阳能热水器及工作流程。

背景技术：

地球上不可再生能源的日益匮乏，太阳能作为洁净资源也越来越多的进入到人们的生活，其中，太阳能热水器便是人们接触应用太阳能最为广泛的日常生活用品之一，太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用，太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，主要以真空管式太阳能热水器为主，占据国内95％的市场份额，真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而得到所需热水，但是，冷水在集热器中进行加热的过程中，会产生大量的水垢，对太阳能热水器的转换效率和使用寿命产生较大影响；对于存储在储水箱中的水垢，由于内部空间加大，人工处理可以进行处理，但是对于集热管内的水垢则较难处理，因此太阳能热水器在使用多年后，大多需要更换集热器才能满足使用需求，大大增加了使用者的维护成本，中国专利申请号为201720476109.1，记载到：包括清洁机构和用于控制清洁机构工作的控制机构，所述清洁机构包括设置在太阳能热水器储水箱一端并与储水箱内腔相隔离设置的储液箱和分布在太阳能热水器集热管和汇流管中的清洁管，位于储液箱下方的清洁管顶端与储液箱底部连通，位于集热管中的清洁管底端通过设置在汇流管中的清洁管相连通；所述清洁管的管壁上设置有若干朝向集热管和汇流管管壁设置的喷射口，储液箱内盛装有清洗集热管和汇流管的清洁液。本发明应用于太阳能热水器上，能够自动清除集热器内部的水垢，可大大提高太阳能热水器的使用寿命以及其热转换效率，但是该专利的清洁系统并不适用于水质较差的地区，不能够清除顽固水垢，且寒冷地区的用于易出现漏水隐患。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种带恒压防漏保温箱的太阳能热水器及工作流程，方便使用。

技术方案：本发明所述的一种带恒压防漏保温箱的太阳能热水器，包括安装底座、吸热管、保温箱以及与吸热管、保温箱连通的管道系统，所述保温箱表面包覆有太阳能光伏板，所述保温箱内设有清洁组件和调压组件。

所述调压组件包括连通于保温箱的调压腔，以及连接于热水器总进水管的电磁阀，所述调压腔靠近保温箱处设有两个限位环，所述限位环外侧端面设有倒角，所述两个限位环之间可滑动的设有调压活塞，所述调压活塞与调压腔之间连接有用于保持稳定移动的伸缩杆，所述伸缩杆上套设有两端抵靠于调压活塞与调压腔底部之间的圆柱弹簧，所述圆柱弹簧自然伸展状态下调压活塞位于两限位环中间处，所述调压腔外部设有连通于其内部的气泵，所述调压腔以及保温箱的内壁均设有压力传感器，所述保温箱端部设有螺旋盖，所述气泵、水泵、电磁阀、压力传感器均连接于备用蓄电池，所述备用蓄电池连接于太阳能光伏板和单片机。

所述螺旋盖内设有活性炭块，所述活性炭块内嵌设有镁质u型管，所述镁质u型管一端连接于保温箱内水泵的出水口，其另一端连通于保温箱内部。

所述安装底座包括固定支架以及微动补偿组件，所述固定支架包括底板以及垂直设于底板上的立板，所述底板下方通过若干橡胶减震垫连接于偏移板，所述偏移板端部四个直角边缘处通过旋转阻尼器连接有转盘，所述转盘端面固定有平衡杆，所述平衡杆一端铰接于第一连动杆一端，所述第一连动杆另一端铰接于底板，所述平衡杆另一端铰接于第二连动杆一端，所述第二连动杆另一端铰接于支撑脚，所述支撑脚顶部设有用于承托转盘的凹部。

所述清洁组件包括设于保温箱一端内壁的挠性补偿轴承，所述挠性补偿轴承连接于丝杠一端，所述保温箱另一端靠近内壁处设有轴承支架，所述丝杠另一端穿过轴承支架连接有锥形传动齿轮组，所述锥形传动齿轮组连接有第一无刷电机，所述轴承支架背离第一无刷电机一侧开设有环形槽，所述环形槽内可滑动的嵌套有环形清洁器，所述环形清洁器内环表面设有轮齿，所述保温箱内还设有用于驱动环形清洁器的第二无刷电机，所述丝杠螺纹传动连接有稳定器和刮擦器，所述稳定器包括与丝杠螺纹连接的第一传动螺母，所述第一传动螺母通过三角扰流板连接有支撑环，所述支撑环通过销轴连接有滚轮，所述刮擦器包括第二传动螺母，所述第二传动螺母上均匀环绕设有若干l型支撑杆，所述l型支撑杆设有伸缩阻尼杆，所述伸缩阻尼杆端部均匀铰接于用于刮擦污垢的橡胶圈内环，所述橡胶圈的截面为梯形且均匀环绕开设有条形槽，所述伸缩阻尼杆端部铰接于条形槽内，且该铰接处设有复位弹簧，所述复位弹簧驱动橡胶圈向背离第一无刷电机方向翻转，所述丝杠表面设有光滑内凹部，所述光滑内凹部与环形清洁器之间的间距等距于第二传动螺母与橡胶圈所在平面之间的间距，所述环形清洁器端面设有用于刮垢的凸齿，所述保温箱靠近环形清洁器处设有清污管，所述清污管内设有旋转毛刷，所述清污管端部设有可拆卸的端盖，所述保温箱外壁设有连接于太阳能光伏板的备用蓄电池、温度感应器和单片机，所述备用蓄电池连接于第一无刷电机、第二无刷电机、温度感应器和单片机。

所述橡胶圈的梯形截面长边处设有环状凹部，所述环状凹部内镶嵌有环状支撑圈，所述橡胶圈的梯形截面靠近保温箱内壁的短边处设有用于铲垢的环状刀片。

所述保温箱外壁设有第一安装角铁，所述立板设有第二安装角铁，所述第一安装角铁与第二安装角铁之间通过直线滑轨连接。

所述旋转毛刷包括圆筒部，所述圆筒部的外周面密布有刷毛，所述刷毛的轴向方向与圆筒部的径向方向之间的夹角，向其转动方向由10°逐渐增大至45°，所述刷毛端部所围的外周圆与圆筒部同心。

所述第一无刷电机、第二无刷电机均设于密封腔内，所述端盖中央处设有察视窗，所述察视窗上可转动的设有用于覆盖察视窗的遮光片。

一种带恒压防漏保温箱的太阳能热水器的工作流程，包括以下步骤：

步骤1：太阳能光伏板将太阳所发电能储存于备用蓄电池中，备用蓄电池为供第一无刷电机、第二无刷电机、水泵、气泵、压力传感器、温度感应器、电磁阀和单片机供电；

步骤2：当温度感应器检测到温度过低至冰点时，压力传感器启动并检测保温箱内水压以及调压腔内的气压，其中，水压以及气压的检测值发送至单片机中，当水压以及气压的检测值过大时，为防止与保温箱连通的吸热管冷缩热涨破碎则需调节水压，气泵启动充气或者放气时，可以改变调压活塞的位置，当水压过大时，气泵放气、电磁阀减小流量，当水压过小时，气泵充气、电磁阀增大恢复流量；

步骤3：当保温箱需要清洁时，启动第一无刷电机和第二无刷电机，第一无刷电机通过锥形传动齿轮组带动丝杠转动，进而带动稳定器和刮擦器移动，刮擦器向轴承支架一侧移动时，伸缩阻尼杆和复位弹簧将橡胶圈抵在保温箱内壁，刮擦器移动时摩擦力使得橡胶圈发生翻转，用于铲垢的环状刀片贴紧保温箱内壁，当刮擦器反向移动时，橡胶圈再次翻转，使得污垢向一个方向移动，第二无刷电机带动环形清洁器转动，转动的环形清洁器可清洁掉橡胶圈铲落的污垢，旋转毛刷将环形清洁器凸齿上的污垢刷落，当第一传动螺母移动至光滑内凹部时停止移动，防止由于第一无刷电机出现控制紊乱，造成设备挤压破碎；

步骤4：当环境中风过大时，底板带动第一连动杆摆动，第一连动杆进而带动平衡杆、第二连动杆摆动，进而将震动和变形传导至转盘，偏移板的旋转阻尼器减缓转盘的高频晃动，最终达到减震抗风的效果，水泵启动时，保温箱内的水通过镁质u型管，牺牲镁质u型管，以减少杂质产生，活性炭块防止被腐蚀严重的镁质u型管二次污染水质。

有益效果：本发明的一种带恒压防漏保温箱的太阳能热水器及工作流程，通过清洁组件和调压组件的协同作用，方便保温箱内部的脏污定期清理，还能防止北方寒冷季节下出现吸热管破损漏水的现象，安装底座可以适应南方的台风气候，防止大风对设备造成的破坏。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明保温箱的内部示意图；

图3为本发明稳定器的结构示意图；

图4为本发明刮擦器的局部示意图；

图5为本发明旋转毛刷的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

如图1至图5所示，本发明的一种带恒压防漏保温箱的太阳能热水器，包括安装底座、吸热管1、保温箱2以及与吸热管1、保温箱2连通的管道系统，保温箱2表面包覆有太阳能光伏板3，保温箱2内设有清洁组件和调压组件。

调压组件包括连通于保温箱2的调压腔4，以及连接于热水器总进水管的电磁阀，调压腔4靠近保温箱2处设有两个限位环5，限位环5外侧端面设有倒角，两个限位环5之间可滑动的设有调压活塞6，调压活塞6与调压腔4之间连接有用于保持稳定移动的伸缩杆7，伸缩杆7上套设有两端抵靠于调压活塞6与调压腔4底部之间的圆柱弹簧8，圆柱弹簧8自然伸展状态下调压活塞6位于两限位环5中间处，调压腔4外部设有连通于其内部的气泵9，调压腔4以及保温箱2的内壁均设有压力传感器10，保温箱2端部设有螺旋盖11，气泵9、水泵12、电磁阀、压力传感器10均连接于备用蓄电池，备用蓄电池连接于太阳能光伏板3和单片机。

螺旋盖11内设有活性炭块13，活性炭块13内嵌设有镁质u型管14，镁质u型管14一端连接于保温箱2内水泵12的出水口，其另一端连通于保温箱2内部。

安装底座包括固定支架以及微动补偿组件，固定支架包括底板15以及垂直设于底板15上的立板16，底板15下方通过若干橡胶减震垫17连接于偏移板18，偏移板18端部四个直角边缘处通过旋转阻尼器连接有转盘19，转盘19端面固定有平衡杆20，平衡杆20一端铰接于第一连动杆21一端，第一连动杆21另一端铰接于底板15，平衡杆20另一端铰接于第二连动杆22一端，第二连动杆22另一端铰接于支撑脚23，支撑脚23顶部设有用于承托转盘19的凹部。

清洁组件包括设于保温箱2一端内壁的挠性补偿轴承24，挠性补偿轴承24连接于丝杠25一端，保温箱2另一端靠近内壁处设有轴承支架，丝杠25另一端穿过轴承支架连接有锥形传动齿轮组26，锥形传动齿轮组26连接有第一无刷电机27，轴承支架背离第一无刷电机27一侧开设有环形槽，环形槽内可滑动的嵌套有环形清洁器28，环形清洁器28内环表面设有轮齿，保温箱2内还设有用于驱动环形清洁器28的第二无刷电机29，丝杠25螺纹传动连接有稳定器和刮擦器，稳定器包括与丝杠25螺纹连接的第一传动螺母30，第一传动螺母30通过三角扰流板31连接有支撑环32，支撑环32通过销轴33连接有滚轮34，刮擦器包括第二传动螺母35，第二传动螺母35上均匀环绕设有若干l型支撑杆36，l型支撑杆36设有伸缩阻尼杆37，伸缩阻尼杆37端部均匀铰接于用于刮擦污垢的橡胶圈38内环，橡胶圈38的截面为梯形且均匀环绕开设有条形槽，伸缩阻尼杆37端部铰接于条形槽内，且该铰接处设有复位弹簧，复位弹簧驱动橡胶圈38向背离第一无刷电机27方向翻转，丝杠25表面设有光滑内凹部39，光滑内凹部39与环形清洁器28之间的间距等距于第二传动螺母35与橡胶圈38所在平面之间的间距，环形清洁器28端面设有用于刮垢的凸齿40，保温箱2靠近环形清洁器28处设有清污管41，清污管41内设有旋转毛刷42，清污管41端部设有可拆卸的端盖43，保温箱2外壁设有连接于太阳能光伏板3的备用蓄电池、温度感应器和单片机，备用蓄电池连接于第一无刷电机27、第二无刷电机29、温度感应器和单片机。

橡胶圈38的梯形截面长边处设有环状凹部，环状凹部内镶嵌有环状支撑圈44，橡胶圈38的梯形截面靠近保温箱2内壁的短边处设有用于铲垢的环状刀片45。

保温箱2外壁设有第一安装角铁46，立板16设有第二安装角铁47，第一安装角铁46与第二安装角铁47之间通过直线滑轨连接。

旋转毛刷42包括圆筒部48，圆筒部48的外周面密布有刷毛49，刷毛49的轴向方向与圆筒部48的径向方向之间的夹角，向其转动方向由10°逐渐增大至45°，刷毛49端部所围的外周圆与圆筒部48同心。

第一无刷电机27、第二无刷电机29均设于密封腔内，端盖43中央处设有察视窗，察视窗上可转动的设有用于覆盖察视窗的遮光片50。

一种带恒压防漏保温箱的太阳能热水器的工作流程，包括以下步骤：

步骤1：太阳能光伏板3将太阳所发电能储存于备用蓄电池中，备用蓄电池为供第一无刷电机27、第二无刷电机29、水泵12、气泵9、压力传感器10、温度感应器、电磁阀和单片机供电；

步骤2：当温度感应器检测到温度过低至冰点时，压力传感器10启动并检测保温箱2内水压以及调压腔内的气压，其中，水压以及气压的检测值发送至单片机中，当水压以及气压的检测值过大时，为防止与保温箱2连通的吸热管1冷缩热涨破碎则需调节水压，气泵9启动充气或者放气时，可以改变调压活塞6的位置，当水压过大时，气泵9放气、电磁阀减小流量，当水压过小时，气泵9充气、电磁阀增大恢复流量；

步骤3：当保温箱2需要清洁时，启动第一无刷电机27和第二无刷电机29，第一无刷电机27通过锥形传动齿轮组26带动丝杠25转动，进而带动稳定器和刮擦器移动，刮擦器向轴承支架一侧移动时，伸缩阻尼杆37和复位弹簧将橡胶圈38抵在保温箱2内壁，刮擦器移动时摩擦力使得橡胶圈38发生翻转，用于铲垢的环状刀片45贴紧保温箱2内壁，当刮擦器反向移动时，橡胶圈38再次翻转，使得污垢向一个方向移动，第二无刷电机29带动环形清洁器28转动，转动的环形清洁器28可清洁掉橡胶圈38铲落的污垢，旋转毛刷42将环形清洁器28凸齿40上的污垢刷落，当第一传动螺母30移动至光滑内凹部39时停止移动，防止由于第一无刷电机27出现控制紊乱，造成设备挤压破碎；

步骤4：当环境中风过大时，底板15带动第一连动杆21摆动，第一连动杆21进而带动平衡杆20、第二连动杆22摆动，进而将震动和变形传导至转盘19，偏移板18的旋转阻尼器减缓转盘19的高频晃动，最终达到减震抗风的效果，水泵12启动时，保温箱2内的水通过镁质u型管14，牺牲镁质u型管14，以减少杂质产生，活性炭块13防止被腐蚀严重的镁质u型管14二次污染水质。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。