防冻太阳能热水器的制作方法

本实用新型属于太阳能热水器领域，具体涉及一种防冻太阳能热水器。

背景技术：

太阳能热水器是利用太阳光将水温加热的装置。太阳能热水器分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，真空管式太阳能热水器占据国内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，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。

太阳能热水器节能环保的特点深受市场的喜爱。现有的太阳能热水器往往都是将水箱和太阳能板安装在屋顶或者阳台，然后设置一个出水管引入屋内。水箱本身具有良好的保温效果，但是对于暴露在外界的出水管，特别是北方地区，热水器在使用后残留在出水管的水分往往会冻结成冰。这样会导致两个问题：一是会堵塞出水管，影响后续的使用；二是水分结冰膨胀，也容易撑坏出水管。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有防冻功能的太阳能热水器，以解决出水管冻结无法出水的问题。

为了达到上述目的，本方案提供一种防冻太阳能热水器，包括固定在机架上且相互连通的集热管和水箱，所述水箱上设有出水管，还包括气缸、第一进气管、第二进气管、进水阀和储水囊，所述出水管分为竖直段和水平段，整体呈l形，所述出水管内设有补水管，所述补水管的顶部设有浮球；所述气缸与出水管的竖直段连通，所述气缸内设有隔板，且隔板将气缸分割为第一空腔和第二空腔，所述第一空腔通过第一进气管与进水阀连通，所述进水阀固定在水箱内，且进水阀与补水管连通；所述第二空腔通过第二进气管与出水管的水平段连通，所述储水囊与出水管的拐角处连通，所述第一进气管和第二进气管均为软管。

本方案的原理在于：正常情况下，打开水龙头，水箱的水从出水管中流出。当外界温度过低出水管内残留的水结冰时，体积变大，水分会进入到气缸中，推动气缸移动，第一空腔内的空气受到挤压进而推动进水阀打开，水箱内的水则可从补水管中流出。同时，第二空腔内的空气受到挤压还会将补水管底部中水分挤入储水囊中。

相对来说，由于补水管位于出水管的内部，首先就不容易结冰了。即便出水管结冰了，补水管内由于没有水，也不会冰冻。与传统的太阳能热水器相比，本方案利用水结冰体积膨胀的原理，一方面打开进水阀，使得补水管导通，避免出水管结冰不能用水的问题。另一方面也将出水管水平段（即底部）的水挤压到储水囊中，即便储水囊结冰，也可以使出水管的底部导通。

进一步，所述气缸的进气口朝下倾斜设置。这样设置，出水管的水则不易流到气缸中。

进一步，所述气缸内的活塞与气缸之间设有弹性件。弹性件的设置，可使得气缸自动回复到原位，不用经常手动调节，操作更加方便。

进一步，所述弹性件为不锈钢压簧。不锈钢压簧弹性好，使用寿命长。

进一步，所述进水阀包括阀壳和阀芯，所述阀芯滑动设置在阀壳内，所述阀壳的两端均设有防止阀芯脱出的挡块，所述阀壳和阀芯上均设有进水通道，当阀壳和阀芯的进水通道导通时进水阀导通。该结构的进水阀结构简单，效果立竿见影。

进一步，所述补水管的顶部导通，且补水管位于出水管内的长度低于补水管的竖直方向的长度。补水管顶部导通，这样水箱的水可更顺利地从补水管中流出。

进一步，所述机架上设有储水囊托架。储水囊托架的设置，可起到良好的固定作用，避免储水囊在冲水后到处晃动。

进一步，所述补水管为保温管。保温管的设置，补水管更不易结冰，效果更好。

进一步，还包括第二活塞和连杆，所述气缸呈t形，且气缸的进气口的横截面积小于气缸出气口的横截面积，所述第二活塞滑动设置在气缸的进气口处，所述活塞滑动设置在气缸的出气口处，所述连杆连接在活塞和第二活塞之间。这样就形成了放大效应，只要有少量的结冰就能够推动活塞进行一个较大距离的移动，推动效果更好。

附图说明

图1为本实用新型实施例的示意图。

图2为本实用新型实施例的示意图。

图3为图2中a1处的放大图。

图4为图2中a1处的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架10、水箱20、出水管30、补水管31、浮球32、气缸40、第一进气管41、第二进气管42、进水阀43、阀壳4301、阀芯4302、储水囊50、第二活塞90。

如附图1、图2所示，本实施例提供一种防冻太阳能热水器，主要包括水箱20、机架10和集热管（现有技术未画出）。水箱20和集热管安装在机架10上，位于屋外，其他的位于屋内。水箱20采用保温水箱20，其下方连通有一个出水管30，出水管30分为竖直段和水平段，呈反向的l形，出水管30的末端设有水龙头。

如图2所示，出水管30的顶部与水箱20连通，出水管30的内部中空，且内部设置有一个补水管31。机架10上倾斜地安装有一个气缸40，气缸40内设有隔板，且隔板将气缸40分割为第一空腔（上侧）和第二空腔（下侧）。第一空腔通过第一进气管41与进水阀43连通，第二空腔通过第二进气管42与出水管30的水平段连通。

气缸40整体呈t形，上方为出气口，横截面积更大，活塞滑动设置在这个部分；下方为进气口，横截面积较小，第二活塞90滑动设置在这个部分。气缸40内的活塞与气缸40之间设有弹性件。弹性件的设置，可使得气缸40自动回复到原位，不用经常手动调节，操作更加方便。弹性件采用不锈钢压簧。不锈钢压簧弹性好，使用寿命长。

水箱20内设有支座，进水阀43固定在制作上，并安装在水箱20内。如图3、图4所示，进水阀43包括阀壳4301和阀芯4302，阀芯4302滑动设置在阀壳4301内，阀壳4301的两端均设有防止阀芯4302脱出的挡块。阀壳4301和阀芯4302上均设有进水通道，进水通道为向右倾斜设置的开口，当阀壳4301和阀芯4302的进水通道导通时进水阀43导通。进水阀43的左端与第一进气管41连通，右端与补水管31连通。

补水管31的顶部上设有浮球32，且补水管31的顶部贯穿过浮球32，这样补水管31的上部就导通了，出水更加的容易。补水管31的长度略短于出水管30的竖直长度。补水管31采用保温管制成。保温管的设置，补水管31更不易结冰，效果更好。

第二空腔通过第二进气管42与出水管30的下端连通。机架10上设置有储水囊50托架，方便固定储水囊50，储水囊50与出水管30的拐角处连通，这样第二空腔压缩时，则可将水挤压到储水囊50中。第一进气管41和第二进气管42均为软管，伸缩管最佳，这样即便水箱20的水位升降，也可很好的适应调整。

在使用时。正常情况下，打开水龙头，水箱20的水从出水管30中流出。当外界温度过低出水管30内残留的水结冰时，体积变大，水分会进入到气缸40中，推动气缸40移动，第一空腔内的空气受到挤压进而推动进水阀43打开（如图3所示），水箱20内的水则可从补水管31中流出。同时，第二空腔内的空气受到挤压还会将补水管31底部中水分挤入储水囊50中。

由于补水管31位于出水管30的内部，首先就不容易结冰了。即便出水管30结冰了，补水管31内由于没有水，也不会冰冻。与传统的太阳能热水器相比，本方案利用水结冰体积膨胀的原理，一方面打开进水阀43，使得补水管31导通，避免出水管30结冰不能用水的问题。另一方面也将出水管30水平段（即底部）的水挤压到储水囊50中，即便储水囊50结冰，也可以使出水管30的底部导通。

需要提前说明的是，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。