太陽能熱水器快速出熱水裝置的製作方法
2023-06-07 13:49:36 1
專利名稱：太陽能熱水器快速出熱水裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能熱水器。
背景技術：
太陽能熱水器因具有節能、無汙染等優點倍受人們歡迎，並在越來越多的場所得到使用。現有技術中的太陽能熱水器，除了溢流水管之外，另有一根主管，為下熱水和上冷水所共用。實際使用中存在這樣的問題，由於太陽能熱水器的水箱必須放置在受光處，通常是在樓頂上，而用水總是在一段距離以外的室內。因此，如果不是連續用水，每次用水之後，滯留在水管中的水因得不到保溫而迅速冷卻。再次用水時，在開啟熱水龍頭之後，首先排出的不僅包括主管中熱量已經散發了的涼水，還包括從水箱中流出的熱水在經過主管時，因加熱主管而變涼的涼水。並且用水處距離水箱越遠，則需要排出的冷水量越多。這一排水過程至少帶來使用上的不方便和水資源的浪費。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是避免上述現有技術中的不足之處，提供一種可以使太陽能熱水器「即開即用」的太陽能熱水器快速出熱水裝置。在任何時間，只要開啟熱水龍頭，不需要經過冷水排放，可迅速並直接流出熱水。
本發明解決技術問題採所用的技術方案是本發明包括水箱和上端接水箱、下端通往室內接熱水管的主管。
本發明的結構特點是並列設置循環管，所述循環管下端與主管下端連通、上端與水箱連通，由循環管和主管及水箱在水箱外部形成循環水路，循環水路中設置循環泵，循環水的流向在主管中為自上而下。
與已有技術相比，本發明的有益效果體現在本發明通過強制循環，使滯留在主管中的涼水以及流經主管而變涼的水，能夠在使用之前快速地被循環至水箱中。循環的同時，水箱中的熱水對主管進行補充。因而在極為短暫的等待之後，位於室內的熱水龍頭便可以直接流出熱水。本發明通過「循環」，不僅極大地方便了使用，而且也由於「循環」避免了直接排放冷水所造成的水資源的浪費。同時，該「循環」對於主管中帶有一定熱量但溫度仍然低於水箱溫度的水同樣存在，因此，「循環」在一定程度上也減少了熱能的損失。
本發明可以通過在相應管路上設置電動水閥、流量傳感器、溫度傳感器等，在控制電路的控制下實現自動控制。具體控制方式可以包括第一種形式當通過某種方式檢測到使用者需使用熱水，比如，通過流量傳感器檢測到主管中有水向下流動時，如果溫度傳感器測得的主管下端的出水溫度≤預設定溫度，並且水箱溫度與該溫度的差值≥設定溫差時，控制器啟動循環泵，經過短暫循環之後，主管中的冷水快速回流至水箱，並重新被水箱中的熱水充滿。此後，當檢測到的主管下端的出水已達到設定溫度，或循環泵的達到設定的工作時間，或水箱水溫與主管下端出水溫度之差值≤設定溫差，則循環泵被控停止工作。之後，連接在熱水管上的熱水龍頭中即可直接流出熱水。
第二種形式當通過某種方式檢測到使用者需使用熱水，比如，通過流量傳感器檢測到主管中有水向下流動時，根據上一次用熱水結束到本次使用的時間間隔來控制是否開啟循環泵，並決定開啟循環泵工作時間的長短。
圖面說明
圖1為本發明結構示意圖。
圖2為本發明實施例1結構示意圖。
圖3為本發明實施例2結構示意圖。
圖4為本發明實施例3結構示意圖。
具體實施例方式參見圖1，具體實施包括熱水器水箱1和主管2。其中，主管2的上端接水箱1、下端通往室內。
圖中示出，並列設置循環管3，循環管3下端與主管2下端連通、上端與水箱1連通，由循環管3和主管2及水箱1在水箱外部形成循環水路，循環水路中設置循環泵4，循環水的流向在主管2中為自上而下。
實施例1本實施例的具體結構形式如圖2所示，其主管2與循環管3在下端直接相連，並有一路通過熱水閥5與熱水管12連接，另有一路通過冷水閥6接水源管7。
本實施例具體採用電動水閥，並在熱水閥5的出水口處設有流量傳感器(F)10，在主管2的下端設有溫度傳感器(T)11，以實現自動控制。
工作過程如下初始狀態為水箱1中有足量的水而無需補充。此時，冷水閥6關閉，循環泵4不工作；如果溫度傳感器反映的水箱內的水溫≤預設定溫度下限，則熱水閥5關閉，反之熱水閥5打開。當熱水閥5處於打開狀態，即水箱1中的水足夠熱，一旦使用者打開圖中虛線框區域裡的熱水龍頭或混水閥熱水開關時，控制器通過流量傳感器檢測熱水閥5中有水流動而得知使用者需使用熱水，如果溫度傳感器反映的主管下端的水溫≤預設定的溫度，並且水箱內的水溫與此處水溫的差值≥設定的溫差，則控制器控制熱水閥5關閉，同時啟動循環泵4，使熱水從水箱1流出，經過主管2、循環管3和循環泵4，再回流到水箱1中，從而使處於用水位置處的主管下端的水溫迅速提高。而後，循環泵4停止運行，熱水閥5開啟。此時，打開的熱水龍頭或混水閥很快便有熱水可用。
若是水箱1需要上水，經檢測由控制器自動控制開啟冷水閥6、並關閉熱水閥5，同時停止循環泵4的運行。此時，依靠水源壓力，經冷水閥6和主管2對水箱1補水。補水完成後，經檢測由控制器自動關閉冷水閥6、打開熱水閥5，停止上水，熱水器回到初始狀態。
本實施例中的冷水補水和熱水出水不能同時進行。
實施例2本實施例的結構形式如圖3所示，主管2與循環管3在下端通過循環閥8相通，主管2的下端另有一路通過熱水閥5與熱水管12連接，循環管3的下端另有一路通過冷水閥6接水源管7，循環泵4設置在循環管3的支路上。
為了避免循環泵4對於冷水進水的阻力，可以在循環泵4上並聯設置止回閥9，其流向與循環泵4的流向相同，自下而上。
本實施例具體採用電動水閥，並在熱水閥5的出水口處設有流量傳感器(F)10，在主管2的下端設有溫度傳感器(T)11，以實現自動控制。
工作過程如下初始狀態為水箱1中有足量的水而無需補充。此時，冷水閥6關閉、循環泵4不工作。如果水箱內的水溫≤設定溫度，則熱水閥5關閉，否則熱水閥5打開。當熱水閥5處於打開狀態，即水箱1中的水足夠熱時，一旦使用者打開圖中虛線框表示的區域裡的任意熱水龍頭或混水閥熱水開關時，控制器通過流量傳感器檢測到有水流動而得知使用者需要使用熱水。此時，如果處於用水位置處的主管下端的水溫≤設定溫度，並且水箱內的水溫與此處水溫差值≥設定的溫差時，控制器控制關閉熱水閥5、同時打開循環水閥8並啟動循環泵4，使熱水從水箱1流出，經主管2、循環水閥8、循環管3及循環泵4，再回流到水箱1內，使用水處的水溫迅速提高。之後，循環泵4停止工作，熱水閥5打開，循環閥8關閉。此時，打開的熱水龍頭或混水閥很快便有熱水可用。
當檢測水箱1需要補水時，冷水閥6被控開啟，水源管7中的冷水依靠其自身壓力，經冷水閥6、循環管3、循環泵4向水箱1補水。補水完成後，自動關閉冷水閥6。
如果補水過程中，自來水本身水壓較小或循環泵阻力太大，可啟動循環泵4，或在循環泵4上並聯止回閥9。
本實施例補加水和供熱水可同時進行。
上述實施例1、2適用於熱水龍頭、混水閥等用水器比較集中，且離溫度傳感器T位置較近的情況。
實施例3
本實施例的結構形式如圖4所示，主管2的下端通過熱水管12與循環管3下端連接，循環管3下端另一路通過冷水閥6接水源管7，循環泵4設置在主管2的支路中，循環泵4上並聯設置止回閥9，其流向與循環泵相同。
本實施例同樣採用電動水閥，並相應設置流量傳感器(F)10和溫度傳感器(T)11等，以實現自動控制。
具體工作過程如下初始狀態為水箱1中有足量的水而無需補加。此時，冷水閥6關閉、循環泵4不工作。當使用者打開圖中虛線框區域內的任意熱水龍頭或混水閥熱水開關時，控制器通過流量傳感器F檢測到有水流動而得知使用者需使用熱水。如果靠近熱水龍頭和混水閥的水溫≤設定溫度，並且水箱內水溫與此溫度差值≥設定溫差時，啟動循環泵4，熱水從水箱1流出，經過循環泵4、主管2、流量傳感器F、熱水管12、循環管3，再回流到水箱1內，使熱水管2中的水溫迅速提高。此時，若使用者發現熱水龍頭或混水閥出來的水不夠熱，可將熱水龍頭或混水閥重新關閉。稍後，再次開啟熱水龍頭或混水閥便可直接流出熱水。
當水箱經檢測需要補水且循環泵停止運行時，則自動打開冷水閥6，冷水依靠水源自身壓力，經冷水閥6、循環管3向水箱1補水。補水完成後，自動關閉冷水閥6，停止補加水，太陽能熱水器回到初始狀態。
本實施例補水階段，循環泵4不運行，而且熱水龍頭、混水閥等用水器上不能使用熱水。
本實施例中，可以在靠近循環管3與冷水閥6連接處的熱水管12上串接電動閥，在打開冷水閥6的同時，關閉該電動閥，便可同時進行冷水補水和熱水供水。在啟動循環泵4的同時，需打開該電動閥。
本實施例尤其適用於主管下端到熱水龍頭、混水閥等用水器的熱水管較長的情況。
權利要求
1.太陽能熱水器快速出熱水裝置，包括水箱(1)和上端接水箱、下端通往室內接熱水管的主管(2)，其特徵是並列設置循環管(3)，所述循環管(3)下端與主管(2)下端連通、上端與水箱(1)連通，由循環管(3)和主管(2)及水箱(1)在水箱外部形成循環水路，循環水路中設置循環泵(4)，循環水的流向在主管(2)中為自上而下。
2.根據權利要求1所述的太陽能熱水器快速出熱水裝置，其特徵是所述主管(2)與循環管(3)在下端直接相連，並有一路通過熱水閥(5)與熱水管(12)連接，另有一路通過冷水閥(6)接水源管(7)。
3.根據權利要求1所述的太陽能熱水器快速出熱水裝置，其特徵是所述主管(2)與循環管(3)在下端通過循環閥(8)相通，主管(2)的下端另有一路通過熱水閥(5)與熱水管(12)連接，循環管(3)的下端另有一路通過冷水閥(6)接水源管(7)，循環泵(4)設置在循環管(3)的支路上。
4.根據權利要求3所述的太陽能熱水器快速出熱水裝置，其特徵是在所述循環泵(4)上並聯設置止回閥(9)，其流向與循環泵(4)流向相同。
5.根據權利要求1所述的太陽能熱水器快速出熱水裝置，其特徵是所述主管(2)的下端通過熱水管(12)與循環管(3)下端連接，循環管(3)下端另一路通過冷水閥(6)接水源管(7)，循環泵(4)設置在主管(2)的支路中，循環泵(4)上並聯設置止回閥(9)，其流向與循環泵相同。
6.根據權利要求2或3或5所述的太陽能熱水器快速出熱水裝置，其特徵是所述各水閥均為電動水閥，在熱水閥(5)的出水口設有流量傳感器(F)，在主管的下端設有溫度傳感器(T)。
全文摘要
太陽能熱水器快速出熱水裝置，包括水箱和主管，其特徵是並列設置循環管，循環管下端與主管下端連通、上端與水箱連通，由循環管和主管及水箱在水箱外部形成循環水路，循環水路中設置循環泵，循環水的流向在主管中為自上而下。本發明通過強制循環，使滯留在主管中的涼水以及流經主管變冷的涼水能夠在使用前快速地被循環至水箱中。循環的同時，水箱中的熱水對主管進行補充。因而在極為短暫的等待之後，位於室內的熱水龍頭便可以直接流出熱水。本發明通過「循環」，方便了使用、避免了水資源的流失。同時也在一定程度上減少了熱能的損失。
文檔編號F24J2/40GK1447080SQ0211282
公開日2003年10月8日 申請日期2002年3月26日 優先權日2002年3月26日
發明者吳建國 申請人:吳建國