本發(fā)明涉及一種防凍的太陽能熱水器，具體涉及一種日常生活用防凍太陽能熱水器蓄水箱及改造的防凍太陽能熱水器蓄水箱。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，太陽能熱水器在全國(guó)范圍內(nèi)大量廣泛使用，在節(jié)能減排、減輕污染等方面產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?，F(xiàn)在使用的太陽能熱水器的蓄水箱，如圖1、2所示，蓄水箱1包括箱體外殼2、箱體中間泡沫保溫層3和箱體內(nèi)殼4，蓄水箱由于具有較厚的保溫層，通常在冬季溫度較低時(shí)也不會(huì)結(jié)冰。上下水管5經(jīng)箱體底部開孔501密封設(shè)置在蓄水箱1的底部位置，上下水管5在室內(nèi)用水位置設(shè)置有雙向上下水閥門51，只要室外上部蓄水箱1中有水，連接室內(nèi)外上下用水的上下水管5中就會(huì)有水，所以一到冬季，特別是寒冷地區(qū)氣溫降至零下時(shí)，底部的上下水管5就會(huì)結(jié)冰，即使上下水管5設(shè)置保溫層，在溫度較低時(shí)也會(huì)結(jié)冰，一旦水管內(nèi)的水結(jié)冰，就會(huì)把水管堵死或凍脹開裂，造成太陽能熱水器無法正常使用。

為避免水管受凍，只能排空蓄水箱和上下水管中的水，但同樣導(dǎo)致太陽能也不能用了。沒水不能用，有水怕凍不能用，如何解決這個(gè)問題呢？本發(fā)明正是基于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，而提出一種防凍的太陽能熱水器蓄水箱。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提出一種防凍的太陽能熱水器蓄水箱，將本發(fā)明應(yīng)用或改裝到現(xiàn)在的太陽能熱水器上，既能確保水箱有水，而且又能防止水管被凍。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案為，一種防凍太陽能熱水器蓄水箱，包括箱體外殼、箱體中間泡沫保溫層、箱體內(nèi)殼、溢水信號(hào)管，所述溢水信號(hào)管與箱體內(nèi)殼的腔體頂部相連通，蓄水箱頂部設(shè)置有貫穿箱體外殼、箱體中間泡沫保溫層、箱體內(nèi)殼的箱體頂部開孔，在箱體頂部開孔中設(shè)置有與上下水管連接的引水管，所述引水管的底部開口設(shè)置在靠近箱體內(nèi)殼底部位置，所述引水管與上下水管連接的管路上設(shè)置有與引水管連通的導(dǎo)氣接口，所述導(dǎo)氣接口與設(shè)置有空氣開關(guān)的導(dǎo)氣管連接。

正常使用熱水器時(shí)，所述空氣開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，通過上下水管對(duì)蓄水箱進(jìn)行上水，蓄水箱蓄滿水時(shí)，溢水信號(hào)管會(huì)出現(xiàn)溢水，指示蓄水箱已經(jīng)蓄滿水，此時(shí)關(guān)閉上下水管，整個(gè)上下水管以及引水管中都蓄滿了水。溢水信號(hào)管既用于指示蓄水箱是否滿水，又在上水過程中將蓄水箱的空氣排除，保障蓄水箱正常上水過程的進(jìn)行。在使用熱水時(shí)，只需通過上下水管放水即可，由于上下水管的出水口低于蓄水箱的位置，因而在虹吸效應(yīng)的作用下，整個(gè)水箱高于引水管底部開口位置的水都會(huì)經(jīng)上下水管流出。在氣溫較低防凍時(shí)，在蓄水箱上滿水后，只需打開導(dǎo)氣管上設(shè)置的空氣開關(guān)，空氣經(jīng)導(dǎo)氣管、導(dǎo)氣接口進(jìn)入上下水管中，此時(shí)只要打開上下水管底部的出水口，與引水管相連的上下水管中的水流出，而蓄水箱的水不會(huì)流出，從而可以避免上下水管凍結(jié)或凍壞，實(shí)現(xiàn)了有效防凍。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中使用的太陽能熱水器蓄水箱，本發(fā)明還公開了一種現(xiàn)有的熱水器蓄水箱的防凍改造結(jié)構(gòu)，包括箱體外殼、箱體中間泡沫保溫層、箱體內(nèi)殼、溢水信號(hào)管，所述溢水信號(hào)管與箱體內(nèi)殼的腔體頂部相連通，箱體底部開孔以密封塞密封，蓄水箱頂部加工貫穿箱體外殼、箱體中間泡沫保溫層、箱體內(nèi)殼的箱體頂部開孔，在箱體頂部開孔中設(shè)置有引水管，引水管經(jīng)管道與上下水管連接，所述引水管的底部開口設(shè)置在靠近箱體內(nèi)殼底部位置，所述引水管與上下水管連接的管路上設(shè)置有與引水管連通的導(dǎo)氣接口，所述導(dǎo)氣接口與設(shè)置有空氣開關(guān)的導(dǎo)氣管連接。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)氣接口設(shè)置在引水管與上下水管相連接的管路的頂端，從而可以將整個(gè)上下水管的水有效排空。

進(jìn)一步地，所述上下水管設(shè)置有雙向上下水閥門，所述雙向上下水閥門有兩個(gè)工作位置和一個(gè)關(guān)閉位置，在打開到第一工作位置時(shí)可以對(duì)蓄水箱上水，在打開到第二工作位置時(shí)，可以放熱水進(jìn)行使用，在關(guān)閉位置時(shí)上下水管封閉。

進(jìn)一步地，所述引水管的底部開口箱體距內(nèi)殼底部的距離為2-20mm，優(yōu)選5-20mm，再優(yōu)選地，距離為10-20mm，該距離既能方便地對(duì)蓄水箱進(jìn)行上水，也能有利于蓄水箱水的流出。

進(jìn)一步地，所述溢水信號(hào)管設(shè)置有高于蓄水箱的溢流口和設(shè)置于室內(nèi)的排水口，所述排水口設(shè)置有閥門；在引水管上部設(shè)置n形管，n形管的兩端分別與引水管和上下水管的連接管相連通，在n形管的頂端設(shè)置小孔并連接導(dǎo)氣接口，導(dǎo)氣接口再與導(dǎo)氣管相連接。

本發(fā)明的有益效果為：

1、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、方便生活?，F(xiàn)在人們的生活質(zhì)量不斷提高，冬季洗澡已成為正常生活的一個(gè)方面，冬季用熱水洗衣洗菜且不說，就洗澡這一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)賬的節(jié)約就很可觀，冬季需5-7天洗澡一次，而且在農(nóng)村(以魯西南地區(qū)為例)洗澡一次收費(fèi)至少5元，城里洗澡還要高一些，每次5元，每月5次，一年中需6個(gè)月要在保溫下洗澡，每人一年的費(fèi)用為：5元×5次×6個(gè)月＝150元。如果用所述太陽能熱水器洗澡，一般所述蓄水箱容積為120升，冬季如果是半陰天，溫度可達(dá)到30℃，陽光比較好可到50℃，而人們正常洗澡水溫要求42℃，如果連曬兩三日的話，溫度更高，完全可以達(dá)到洗浴條件，120升水可持續(xù)放水約40分鐘，足夠兩人洗浴一次，費(fèi)用：0.12m³×4元＝0.48元，保溫浴霸電熱器配合使用約1小時(shí)，功率為1100瓦，即1小時(shí)費(fèi)用為：0.55元×1.1千瓦×1小時(shí)＝0.605元，其它洗浴費(fèi)用冬夏均等(洗浴用物品)，合計(jì)費(fèi)用為：0.48元+0.605元≈1.1元，1.1元×5次×6個(gè)月＝33元，150元×2人-33元＝267元，這是兩個(gè)人一年用所述太陽能洗浴節(jié)約的最低費(fèi)用，不僅節(jié)約而且方便，避免了到澡堂攜帶洗浴物品和換洗衣物的繁瑣，還能保證健康安全，洗澡后不會(huì)因室內(nèi)外溫差過大而引起感冒，不會(huì)因人多交叉?zhèn)魅炯膊　?/p>

2、節(jié)能減排。所述120升自來水，初溫為14℃，要燒到42℃，需要標(biāo)準(zhǔn)煤約2Kg，可排CO₂氣體4.986Kg(查閱資料得此數(shù)據(jù))，這個(gè)數(shù)只是理論數(shù)據(jù)，實(shí)際用煤可能比這個(gè)還要大，再說，人們的心理都是這樣的，洗到同樣的效果，在家用水是一定比在外用水少，這種節(jié)約是一種綜合性的，通過對(duì)比，這只是一臺(tái)所述太陽能熱水器節(jié)約減排的數(shù)量就這樣可觀，都統(tǒng)計(jì)在一起，效果更加突出，這是利國(guó)利民的好事情。

附圖說明

圖1現(xiàn)有技術(shù)中太陽能熱水器蓄水箱結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖2本發(fā)明太陽能熱水器蓄水箱主視圖；

圖3為圖2中A-A剖視圖；

圖4為圖3中B-B剖視圖；

圖5為現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能熱水器蓄水箱根據(jù)本發(fā)明所作的改進(jìn)后的剖視圖；

圖6為在引水管頂部設(shè)置n形管的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1蓄水箱，2箱體外殼，3箱體中間泡沫保溫層，4箱體內(nèi)殼，5上下水管，501箱體底部開孔，51雙向上下水閥門，52引水管，53箱體頂部開孔，54密封塞，55 n形管，6溢水信號(hào)管，61上部溢流口，62排水口，7導(dǎo)氣管，71空氣開關(guān)，72導(dǎo)氣接口

具體實(shí)施方式

如圖2-4所示，本發(fā)明的防凍太陽能熱水器蓄水箱，包括箱體外殼2、箱體中間泡沫保溫層3、箱體內(nèi)殼4、溢水信號(hào)管6，溢水信號(hào)管6與箱體內(nèi)殼4的腔體頂部相連通，蓄水箱1頂部設(shè)置有貫穿箱體外殼2、箱體中間泡沫保溫層3、箱體內(nèi)殼4的箱體頂部開孔53，在箱體頂部開孔53中設(shè)置有與上下水管5連接的引水管52，引水管52的底部開口設(shè)置在靠近箱體內(nèi)殼4底部位置，以方便熱水器蓄水箱中的絕大部分水能夠流出使用，引水管52與上下水管5連接的管路上設(shè)置有與引水管52連通的導(dǎo)氣接口72，所述導(dǎo)氣接口72與設(shè)置有空氣開關(guān)71的導(dǎo)氣管7連接。

上下水管5設(shè)置有雙向上下水閥門51，上下水管5通過雙向上下水閥門51與供水管以及洗浴噴頭連接，所述雙向上下水閥門51有兩個(gè)工作位置和一個(gè)關(guān)閉位置，在打開到第一工作位置時(shí)，供水管可以對(duì)蓄水箱上水，在打開到第二工作位置時(shí)，可以放熱水至噴頭進(jìn)行使用，在關(guān)閉位置時(shí)上下水管封閉。

在本實(shí)例中，導(dǎo)氣接口72設(shè)置在引水管52與上下水管5相連接的管路的頂端。通過導(dǎo)氣管7上的空氣開關(guān)，可以控制引水管52與上下水管5相連接的整個(gè)處于蓄水箱外部的管路的水的排空。當(dāng)打開空氣開關(guān)71時(shí)，空氣由導(dǎo)氣管7進(jìn)入引水管52與上下水管5相連的管路，此時(shí)打開雙向上下水閥門51至放水狀態(tài)，可以排空管路中的水。當(dāng)關(guān)閉空氣開關(guān)71時(shí)，只需將雙向上下水閥門51轉(zhuǎn)換至向蓄水箱上水狀態(tài)，引水管52和上下水管5相連的整個(gè)管路就會(huì)充滿水，成為正常使用狀態(tài)。從而利用導(dǎo)氣管7可以方便地將整個(gè)上下水管的水有效排空，避免上凍，也可以在不排空蓄水箱內(nèi)水的狀態(tài)下方便管路的維修。

本實(shí)施例中，引水管52的底部開口箱體距內(nèi)殼4底部的距離為10-20mm，該距離的選擇要求不能直接靠近所述蓄水箱下部?jī)?nèi)壁，以防箱內(nèi)水垢沉積堵塞內(nèi)置引水管的底端開口影響正常使用，由不能離蓄水箱下部?jī)?nèi)壁過遠(yuǎn)，以防止水箱內(nèi)的水不能全部使用。該距離既能方便地對(duì)蓄水箱進(jìn)行上水并能防止水垢堵塞引水管52，也能有利于蓄水箱水的全部流出使用。

本實(shí)施例中，溢水信號(hào)管6設(shè)置有兩個(gè)溢水流出口，一個(gè)高于蓄水箱的上部溢流口61，另一個(gè)為設(shè)置于室內(nèi)的排水口62，該排水口62可以設(shè)置閥門。因而在蓄水箱上水滿時(shí)，水會(huì)由溢水信號(hào)管6的上部溢流口61流出，同時(shí)在排水口62的閥門打開的情況下，溢水也會(huì)由排水口62流出，說明蓄水箱1已經(jīng)上水完畢。

正常使用熱水器時(shí)，空氣開關(guān)71處于關(guān)閉狀態(tài)，通過上下水管5對(duì)蓄水箱1進(jìn)行上水，蓄水箱1蓄滿水時(shí)，溢水信號(hào)管6會(huì)出現(xiàn)溢水，指示蓄水箱1已經(jīng)蓄滿水，此時(shí)關(guān)閉上下水管5，整個(gè)上下水管5以及引水管52中都蓄滿了水。同時(shí)，溢水信號(hào)管6既用于指示蓄水箱1是否滿水，又在上水過程中將蓄水箱1中的空氣排出，保障蓄水箱1正常上水過程的進(jìn)行。在使用熱水時(shí)，只需通過上下水管5放水即可，由于上下水管5的出水口低于蓄水箱1的位置，因而在虹吸效應(yīng)的作用下，整個(gè)蓄水箱高于引水管52底部開口位置的水都會(huì)經(jīng)上下水管5流出。在氣溫較低防凍時(shí)，在蓄水箱1上滿水后，只需打開導(dǎo)氣管7上設(shè)置的空氣開關(guān)71，空氣經(jīng)導(dǎo)氣管7、導(dǎo)氣接口72進(jìn)入上下水管5及與引水管52相連接的管路中，此時(shí)只要打開上下水管5底部的雙向上下水閥門51至放水狀態(tài)，與引水管52相連的上下水管中的水就會(huì)流出，而蓄水箱的水不會(huì)流出，從而可以避免上下水管凍結(jié)或凍壞，實(shí)現(xiàn)了有效防凍。

圖5為根據(jù)本發(fā)明的蓄水箱結(jié)構(gòu)，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能熱水器蓄水箱進(jìn)行了防凍改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的現(xiàn)有的熱水器蓄水箱的防凍改造結(jié)構(gòu)中，包括箱體外殼2、箱體中間泡沫保溫層3、箱體內(nèi)殼4、溢水信號(hào)管6，所述溢水信號(hào)管6與箱體內(nèi)殼4的腔體頂部相連通，箱體底部開孔501以密封塞54密封，蓄水箱1頂部加工貫穿箱體外殼2、箱體中間泡沫保溫層3、箱體內(nèi)殼4的箱體頂部開孔53，在箱體頂部開孔中設(shè)置有引水管52，飲水管經(jīng)管道與上下水管5連接，所述引水管52的底部開口設(shè)置在靠近箱體內(nèi)殼4底部位置，所述引水管52與上下水管5連接的管路上設(shè)置有與引水管52連通的導(dǎo)氣接口72，所述導(dǎo)氣接口72與設(shè)置有空氣開關(guān)71的導(dǎo)氣管7連接。其余改造結(jié)構(gòu)與本發(fā)明圖2-圖4公開的實(shí)施例結(jié)構(gòu)相同，此處不再贅述。

該改造結(jié)構(gòu)，僅將現(xiàn)有的上下水管結(jié)構(gòu)改造到由蓄水箱1上部進(jìn)入，并在引水管52與上下水管5相連接的結(jié)構(gòu)中設(shè)置導(dǎo)氣管7的結(jié)構(gòu)，就能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的太陽能熱水器蓄水箱的防凍，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，改造成本低，效果顯著。

對(duì)現(xiàn)有的太陽能熱水器蓄水箱防凍改造結(jié)構(gòu)具體如下，把現(xiàn)有的太陽能熱水器的蓄水箱1中的水放干直到正常狀態(tài)下不往外流水為止，將原上下水管5從箱體連接處斷開，再將所述蓄水箱1正下方的上下水口封堵嚴(yán)實(shí)不漏水并不再使用此開口，開口的封堵可以用橡膠密封塞或樹脂材料或玻璃膠，所述的上下水管5所出現(xiàn)的管口待用，在該蓄水箱1正頂上方合適的位置用一個(gè)和所述上下水管粗細(xì)對(duì)應(yīng)的鉆頭垂直打一個(gè)孔53，并將所述蓄水箱箱體的上部箱體層內(nèi)外打通，然后選擇一段比所述鉆出的孔稍細(xì)的管子且能夠插入所述孔中做為內(nèi)置的引水管52，將所述內(nèi)置引水管52插入開好的孔53中，但是所述內(nèi)置引水管52底端開口必須距離所述蓄水箱內(nèi)底部的內(nèi)皮層一定距離，優(yōu)選10-20mm，不要直接靠近所述蓄水箱下部?jī)?nèi)壁，以防箱內(nèi)水垢沉積堵塞所述內(nèi)置引水管的底端開口影響正常使用。所述內(nèi)置引水管52在所述水箱外部預(yù)留適當(dāng)長(zhǎng)度，開口與所述上下水管5待用的一端開口連接并做到牢固密封，然后再處理所述內(nèi)置引水管52和所述蓄水箱內(nèi)外壁層及中間泡沫保溫層交匯處，從內(nèi)到外，依次將所述的箱體內(nèi)殼4、中間泡沫保溫層3和箱體外殼2密封好，一定做到所述交匯處絕對(duì)密封不能漏水漏氣，而且牢固耐用，這樣就把原上下水管改裝完了。其變動(dòng)是原來所述上下水管的室外開口是從所述蓄水箱的底部進(jìn)入，而現(xiàn)在改為從頂上方進(jìn)入，其實(shí)所述上下水管在所述箱體內(nèi)的開口水平面位置基本沒大變，然后在所述內(nèi)置引水管的最頂上方打一個(gè)小進(jìn)氣孔，并連接導(dǎo)氣接口72，選擇一根細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)氣管7，將所述導(dǎo)氣管7的一端開口，插到所述引水管最頂端的所述導(dǎo)氣接口72上，另一端則進(jìn)入室內(nèi)并安裝好一個(gè)空氣開關(guān)71，固定在室內(nèi)使用方便的位置。所述空氣開關(guān)71閉合時(shí)整個(gè)改裝好的系統(tǒng)是密封的，和原來沒改的工作原理相同，這樣整套所述防凍裝置就改造裝完了。

另外，也可以不設(shè)置導(dǎo)氣接口，將所述導(dǎo)氣管的一端開口，插入到引水管52最頂端的所述小進(jìn)氣孔中，其插入深度與所述內(nèi)置管的管壁同厚度即可，并固定密封好，不得漏水漏氣，另一端則進(jìn)入室內(nèi)并安裝好一個(gè)空氣開關(guān)閥門，固定在室內(nèi)使用方便的位置。

作為進(jìn)一步改進(jìn)的方案，如圖6所示，可以在引水管52上部設(shè)置一個(gè)n形管55，n形管55的兩端分別與引水管52和上下水管5的連接管相連，在n形管55的頂管設(shè)置小孔并連接導(dǎo)氣接口72，導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)72再與導(dǎo)氣管7相連接，通過這種結(jié)構(gòu)，空氣通過所述導(dǎo)氣管7進(jìn)入并到達(dá)所述n形管55的最頂上方處，這樣因?yàn)樽匀幌铝鞯脑颍捎诳諝獾淖饔?，上下水管?nèi)的水，在所述n形管55的“n”形最頂上方進(jìn)氣處一分為二，所述內(nèi)置引水管52的水流入所述蓄水箱1內(nèi)，所述上下水管5內(nèi)的水流入室內(nèi)，這樣整個(gè)所述上下水管5中就沒有水而只有空氣，從而避免結(jié)冰，同時(shí)所述蓄水箱1的水在太陽光下依然升溫變熱，只要有陽光不會(huì)受氣溫低的影響，而所述上下水管5中沒了水，氣溫低就結(jié)不了冰，不會(huì)再被冰塊堵塞了。當(dāng)想用水時(shí)，把所述室內(nèi)的空氣開關(guān)關(guān)閉，這樣整個(gè)所述太陽能的上下水系統(tǒng)又恢復(fù)到了原封閉狀態(tài)，然后再打開雙向上下水閥門51至上水狀態(tài)，讓自來水進(jìn)入所述上下水管5中，當(dāng)感覺到所述上水進(jìn)入到所述蓄水箱1時(shí)，將雙向上下水閥門51切換至排水狀態(tài)，這樣所述上下水管5中的水回流到室內(nèi)，同時(shí)也把所述蓄水箱1中的熱水引流到室內(nèi)供人們使用。

該雙向上下水閥門51為具有多個(gè)工作位置的混水閥，上下水管5通過該混水閥與供水管以及洗浴噴頭連接，該混水閥至少具有兩個(gè)工作位置和一個(gè)關(guān)閉位置，在打開到第一工作位置時(shí)，供水管可以對(duì)蓄水箱上水，在打開到第二工作位置時(shí)，可以同時(shí)放熱水和冷水，并經(jīng)混水閥混水后供給洗浴使用，通過切換混水閥的開關(guān)的位置，可以調(diào)節(jié)冷、熱水的比例，從而使得洗浴用水達(dá)到合適的溫度。