用於太陽能熱水器的水流監測控制換向閥的製作方法
2023-05-24 02:20:51
專利名稱：用於太陽能熱水器的水流監測控制換向閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於太陽能熱水器的水流監測控制換向閥。
背景技術：
目前，普通非承壓太陽能熱水器中的熱水都是依靠自然落差流出，所以其熱水出口都設在水箱底部，太陽能熱水管道排空電磁閥和山水電磁閥都裝在太陽能熱水器底部的進出水口。而由於水垢以密度較大的礦物質成份為主，所以大量水垢沉澱而使電磁閥、傳感器探頭失效是近20年來行業內一直沒有徹底解決的難題。另外還需要額外配置大量水位、 水溫監控系統也加重了使用成本。尤其是其違背了流體熱力學原理中的流體熱升力原理， 致使系統無法連續循環工作，必須等熱水用完才能灌注涼水，否則，注入涼水馬上沉底流出而熱水卻出不來。每次灌滿冷水後用戶還需一天左右預熱等待時間才能出熱水。還必須配置溫度顯示裝置以便用戶掌握預熱程度。因此無法利用自來水壓力為熱水增壓，在熱水落差較小時還需配置熱水增壓泵，管道內滯留熱水也只能白白排掉而無法加以利用。專利號為200520116107. 9，專利名稱為「一種調控閥芯」的中國專利中公開了一種用於太陽能熱水器調控閥的調控閥芯。該調控閥芯包括定閥芯和可在定閥芯上轉動或移動的動閥芯，定閥芯上開有四個通孔，動閥芯上開有兩個槽，且動閥芯上的兩個槽與定閥芯上的四個通孔相匹配，該專利雖然區別於常規太陽能熱水器依靠自然落差出水的原理，但是該專利中公開的調控閥結構相對複雜，且需要在各個用水點安裝上述調控閥並採用特殊配套的水龍頭，因此設備推廣使用的成本較高。另外整個用水的調控過程需要人工完成，使用不方便。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種設計合理、安裝使用方便的用於太陽能熱水器的水流監測控制換向閥。本實用新型能對普通非承壓太陽能熱水器進出水流、壓力進行調控，從而使普通太陽能熱水器兼具免上水操作，免預熱等待，利用自來水為熱水增壓，充分利用管道內滯留熱水，兼具防電熱管幹燒，防真空管淬爆，防管道凍堵及水質軟淨化等其它全部功能。本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案是該用於太陽能熱水器的水流監測控制換向閥，包括換向閥、水流監測器、電機和控制驅動器，其特徵在於所述的換向閥包括設有四流道的定閥芯和設有單流道的動閥芯，動閥芯和定閥芯流道形狀吻合匹配，動閥芯同軸轉動設置在定閥芯上，動閥芯上的流道同時覆蓋定閥芯上的兩個或三個流道，動閥芯與電機電連接，電機與控制驅動器電連接，所述的水流監測器串聯在用戶總水源與用水龍頭之間，水流監測器與控制驅動器電連接。本實用新型通過水流監測器、控制驅動器和電機的配套使用，能夠自動感應並調節換向閥中動閥芯的位置，自動控制太陽能熱水器注水、用水、排空，使用方便、快捷、安全。本實用新型所述的換向閥上分別連接有管道排空專用管、太陽能熱水器注冷水管、龍頭冷水管和總水源管，關閉管道排空管使總水源管經動閥芯單流道通向太陽能熱水器注冷水管及龍頭冷水管；關閉總水源管使太陽能熱水器注冷水管和龍頭冷水管經動閥芯單流道通向管道排空管。本實用新型所述的定閥芯上設置的KS幾四個流道，動閥芯上設置有單流道，僅僅通過旋轉動閥芯，即可調整動閥芯流道與定閥芯各個流道之間的連通關係， 從而實現上述連通狀態，簡化了結構，便於自動控制的實現。本實用新型所述的控制驅動器為集成電路IC晶片或單片機，控制驅動器上設置有防凍開關。本實用新型與現有技術相比，具有以下有益效果設置在用戶的總水源上，不需要改變原有管道，利用普通混水調溫龍頭即可實現全部功能。一旦安裝，用戶免上水操作，循環工作，免預熱等待和利用自來水為熱水增壓功能。不改變原有管道，利用普通混水調溫龍頭實現管道排空，將管道熱水加以充分利用。安裝簡便，適用範圍廣泛。根據兩個水流監測器監測到的水流情況，控制驅動器控制電機的運動，從而帶動動閥芯在定閥芯上的圓周旋轉，實現動閥芯與定閥芯上不同流道之間的匹配，從而實現太陽能熱水器注水、用水、排空的功能，整個控制過程準確自動，使用方便。
圖1為本實用新型安裝結構示意圖。圖2為本實用新型換向閥原位狀態結構示意圖。圖3為本實用新型換向閥工作狀態結構示意圖。圖4為本實用新型換向閥手排狀態結構示意圖。圖5為本實用新型換向閥自排狀態結構示意圖。圖6為本實用新型電路原理圖。
具體實施方式
參見圖1-圖6，本實施例包括水流感應器1和2、控制驅動器3、電機4、換向閥5、 總水源管6、龍頭冷水管7、太陽能熱水器注冷水管8、管道排空管9、太陽能熱水器10、普通龍頭11、單向止回閥12。換向閥5包括設有四流道的定閥芯51和設有單流道的動閥芯52，動閥芯52和定閥芯51大小形狀匹配，動閥芯52同軸轉動設置在定閥芯51上，所述的定閥芯51上設置的四流道分別是KSJL，L流道設置在定閥芯51的圓心位置上，KSJ三個流道分別環狀均布在定閥芯51的圓周方向上。定閥芯51上分別連接有總水源管6、龍頭冷水管7、太陽能熱水器注冷水管8、管道排空管9。動閥芯52上設置有一個流道，通過轉動動閥芯52，其上的流道能同時覆蓋定閥芯51上的兩個或三個流道。動閥芯52與電機4電連接，作為優選方案動閥芯52通過減速器與步進電機連接。電機4與控制驅動器3電連接，控制驅動器3為集成電路IC晶片或單片機。水流監測器1和水流檢測器2設置在總水源管6與龍頭冷水管 7之間，上述水流監測器1和2均與控制驅動器3電連接。按要求安裝、連接好管路和電源。當每年開春後不需要防止管道凍堵時，關閉驅動器3上引出的防凍開關。由水流監測器1感知龍頭用水情況。用水時水流監測器1將用水信號由控制驅動器3通過電機4將換向閥5由連通總水源管6與龍頭冷水管7的幾位轉到幾S位使總水源管6與龍頭冷水管7及太陽能熱水器注冷水管8連通。由注入太陽能熱水器10的冷水將其中熱水置換出來經回熱水管道進入普通龍頭11與直接進入普通龍頭11 的冷水混合後流出使用。熱水用畢前關閉普通龍頭11並將手柄轉到熱水位置再打開，水流監測器1將關閉信號送往控制驅動器3，再由電機4將換向閥5連通位置換到LS位置，此時總水源管6被斷開而龍頭冷水管7與太陽能熱水器注冷水管8仍連通，滯留在管道的水經普通龍頭11流出用掉，若此時將普通龍頭11手柄轉向全涼水位置，則水流監測器2將用水信號送至控制驅動器3，由控制驅動器3中止前一次程序而重啟新輪用水狀態。否則，控制驅動器3將延時3分鐘(滯留在管道內水已被用完)後再驅動電機4將換向閥5位置回到原位幾連通總水源管6與龍頭冷水管7以備下次用水。入冬需要防止管道凍堵時，可打開從控制驅動器3引出的防凍開關。此時，若用完熱水關閉普通龍頭11時水流監測器1將關閉信號送往控制驅動器3使換向閥5關閉總水源管6的同時轉到連通龍頭冷水管7與太陽能熱水器注冷水管8的LS位置經延時3分鐘，此時若手動排空則可將滯留管道的水用掉 (手動排空)，若用戶忘記排空而直接關閉普通龍頭11則由控制驅動器3延時至熱水變涼管道凍結之前將換向閥5轉到連通龍頭冷水管7 (經單向止回閥12連通回熱水管)及太陽能熱水器注冷水管8與管道排空管9的LSK位置使滯留在管道裡的水從管道排空管9強制排掉，以免因忘記排空而使管道凍堵。 雖然本實用新型已以實施例公開如上，但其並非用以限定本實用新型的保護範圍，比如文中所述的換向閥可以採用多個電磁閥或多個電動閥替代，只要能夠實現關閉管道排空管使總水源管通向太陽能熱水器注冷水管及龍頭冷水管，關閉總水源管使太陽能熱水器注冷水管和龍頭冷水管通向管道排空管，都能滿足使用的需要。另外本實用新型還可以設置若干個條件設定開關或溫度傳感器，和水流檢測器共同檢測信號並傳輸給控制驅動器以便控制驅動器進行動作。任何熟悉該項技術的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和範圍內所作的更動與潤飾，均應屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種用於太陽能熱水器的水流監測控制換向閥，包括換向閥、水流監測器、電機和控制驅動器，其特徵在於所述的換向閥包括設有四流道的定閥芯和設有單流道的動閥芯，動閥芯和定閥芯流道形狀吻合匹配，動閥芯同軸轉動設置在定閥芯上，動閥芯上的流道同時覆蓋定閥芯上的兩個或三個流道，動閥芯與電機電連接，電機與控制驅動器電連接，所述的水流監測器串聯在用戶總水源與用水龍頭之間，水流監測器與控制驅動器電連接。
2.根據權利要求1所述的用於太陽能熱水器的水流監測控制換向閥，其特徵在於所述的換向閥上分別連接有管道排空專用管、太陽能熱水器注冷水管、龍頭冷水管和總水源管，關閉管道排空管使總水源管經動閥芯單流道通向太陽能熱水器注冷水管及龍頭冷水管；關閉總水源管使太陽能熱水器注冷水管和龍頭冷水管經動閥芯單流道通向管道排空管。
3.根據權利要求1所述的用於太陽能熱水器的水流監測控制換向閥，其特徵在於所述的控制驅動器為集成電路IC晶片或單片機，控制驅動器上設置有防凍開關。
專利摘要本實用新型涉及一種用於太陽能熱水器的水流監測控制換向閥，包括換向閥、水流監測器、電機和控制驅動器，其特徵在於所述的換向閥包括設有四流道的定閥芯和設有單流道的動閥芯，動閥芯和定閥芯流道形狀吻合匹配，動閥芯同軸轉動設置在定閥芯上，動閥芯上的流道同時覆蓋定閥芯上的兩個或三個流道，動閥芯與電機電連接，電機與控制驅動器電連接，所述的水流監測器串聯在用戶總水源與用水龍頭之間，水流監測器與控制驅動器電連接。本實用新型通過水流監測器、控制驅動器和電機的配套使用，能夠自動感應並調節換向閥中動閥芯的位置，自動控制太陽能熱水器注水、用水、排空，使用方便、快捷、安全。
文檔編號F24J2/46GK202149247SQ201120236108
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月6日 優先權日2011年7月6日
發明者陳為民 申請人:陳為民