无压自动先出热水防冻节水型太阳能热水器

(一)技术领域

本实用新型涉及一种太阳能热水器的改造技术，具体地说是一种无压自动 先出热水防冻节水型太阳能热水器。

(二)背景技术

申请人于2007年2月8日申请了名称为“无压自动先出热水防冻节水型太阳 能热水器”的实用新型专利，其专利申请号为200720139275.9，在上述技术的 使用中还存在一个问题：由于水箱内永远处于水满状态，水箱内的冷水经阳光 加热膨胀后多出来的水会从出水管溢出，造成热水的浪费。

(三)发明内容

本实用新型的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种水箱内的冷水加 热膨胀后不会有热水向外溢出的无压自动先出热水防冻节水型太阳能热水器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

该无压自动先出热水防冻节水型太阳能热水器，其结构包括水箱和设置在 水箱上的进水管、出水管和通气管。进水管的上端设置有水面控制器，其下端 设置有阀门；出水管的下端设置有淋浴喷头；进水口和出水口都设置在水箱的 上部，且进水口高于出水口的水平位置；其创新点是：在出水管的顶部增设了 n形管，形成虹吸原理出水，要求n形管上的管内壁与水箱出水口之间的高度差 给冷水热膨胀留足空间，不得使热水向外溢出；并要求水箱内的水面位置高于 n形管的顶部，目的是使热水器能正常工作；同时，将设置在进水管下端一侧 的三通球阀改换成了阀门，目的是降低造价。

本实用新型地一种无压自动先出热水防冻节水型太阳能热水器与现有技术 相比所产生的有益效果是：

在出水管顶部增设n形管形成了虹吸原理出水，使得n形管上的管内壁与水 箱出水口之间的高度差给水箱内的冷水热膨胀留足了空间，不再使冷水热膨胀 后多出来的水从出水管向外溢出，节约了必须要溢出的热水。

(四)附图说明

附图为本实用新型的结构示意图。

图中，1、水箱，2、水面位置，3、水面控制器，4、进水口，5、进水管， 6、阀门，7、阀门，8、通气管，9、管内壁，10、n形管，11、出水口， 12、出水管，13、淋浴喷头。

(五)具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的无压自动先出热水防冻节水型太阳能热水器 作以下详细地说明。

如附图所示，本实用新型的无压自动先出热水防冻节水型太阳能热水器， 其结构包括水箱1和设置在水箱1上的进水管5、出水管12和通气管8。进水管5的 上端设置有水面控制器3，其下端设置有阀门7；出水管12的下端设置有淋浴喷 头13；水箱1上的进水口4和出水口11都设置在水箱的上部，且进水口4的位置高 于出水口11。其创新点是：在出水管12的顶部增设了n形管10，形成虹吸原理出 水，要求n形管的管内壁9和水箱出水口11之间的高度差给水箱1内的冷水加热 膨胀后留足空间，不得使热水向外溢出；并要求水箱1内的水面位置2高于n形 管10的顶部，目的是使热水器能正常工作；同时，将设置在进水管5下端一侧 的三通球阀改换成了阀门6，目的是降低造价，因为三通球阀的单价数倍于阀 门。

本实用新型的工作原理是：当打开淋浴喷头13关闭进水管5上的阀门7后， 水面位置2就会下降到水箱出水口11，空气就会从出水口11通过n形管10进入到 出水管12，此时出水管12已处于空管状态，水面位置2就停留在出水口11的位 置，因为出水口11处于n形管10的下面，水箱1内的水加热膨胀后，水面位置2只 有从水箱出水口11上升到n形管的管内壁9以上才会有水溢出，而n形管上的管 内壁9与水箱出水口11之间的高度差给水箱1内的冷水热膨胀留足了空间，所以 水箱1内的水加热膨胀后不会有水溢出。

由于水箱1顶部通气管8的设置，使水箱1处于无压状态；关闭进水管5下端 一侧的阀门6，打开进水管5上的阀门7和出水管12上的淋浴喷头13，水箱1内的 水就会从水箱出水口11通过n形管10进入到出水管12内，形成虹吸原理出水，一 旦水面位置2要下降，水面控制器3就打开阀门补水，保障水面位置2不变，使 太阳能热水器形成自动化工作；由于水箱出水口11设置在水箱1的上部，所以 是先出热水。

在冬季，洗浴完毕关闭进水管5上的阀门7后，水面位置2就会下降到出水口 11的位置，空气就会从出水口11通过n形管10进入到出水管12，出水管12内的水 就很快从淋浴喷头13流出，出水管12也就空管了；由于水箱进水口4的位置高 于出水口11的位置，所以这时的进水口4已暴露在空气中，打开设置在进水管5 下端一侧的阀门6，进水管5内的水要从阀门6流出，空气从进水口4进入到进水 管5内补充，进水管5也就空管了。进水管5和出水管12在冬天都处于空管状 态，也就达到了防冻的目的。

节水是指春、夏、秋三季用水，因为在不结冰的季节，要求进水管5处于 满水状态，只要进水管下端一侧的阀门6处于关闭状态，春、夏、秋三季就不 再使用阀门6，而是只使用阀门7。洗浴结束前，提前关闭阀门7，让水箱1内能 流出的水冲洗完即告洗浴结束，出水管12常年处于空管状态，淋浴喷头13常年 处于开启状态，只要洗浴，淋浴喷头13就先排出热水。下次洗浴，再打开进水 管上的阀门7，重复前一个洗浴过程。整个春、夏、秋三季，只需开启和关闭 进水管上的阀门7就完成了洗浴的全过程，无任何冷水排出，节约了出水管内 先要排出的冷水。需要指出的是：在全年无冰冻的地区，可以取消设置在进水 管下端一侧的阀门6。

由于出水管12内存在空气就不能正常使用，该实用新型对出水管12内的空 气采用的是由虹吸原理出水的水流压迫空气从淋浴喷头13排出的方法。实验证 明，要使该实用新型取得良好的使用效果是需要一定条件的，其条件是：设置 在水箱上的出水管12直径的大小是使用效果是否理想的关键，在保障淋浴喷头 13出水量理想的前提下，出水管12的直径越小越好，其原因是：当淋浴喷头13 的出水量固定后，出水管12的直径越小，其出水管12也就越细，造成出水管12 内水下泄的流速也就越快，出水管12内的空气从淋浴喷头13被强迫排出的速度 也就越快，出水管12内也就不可能存在住空气，为太阳能热水器的正常使用扫 清了障碍。反之，在淋浴喷头13的出水量固定的前提下，如果出水管12的直径 很大，出水管12就很粗，出水管12内水的流速就很慢，空气靠自己的浮力在出 水管12内或跟随向下移动的水慢慢下移、或在原地徘徊、或上升，使出水管12 内的空气很难彻底排干净，造成该实用新型使用效果不理想或失败。

另外，水箱进水口4设置在水箱1的上部，是防止停水后水从进水管5倒 流，保障水箱1内永远水满，防止真空管炸裂。

说明：1.附图中，出水管12顶部增设的n形管10可用能形成虹吸原理出水的弧形 等形状的水管代替。

2.权利要求书中，“将原溢水管作为出水管(12)，其下端连接淋浴喷 头(13)”。这句话也包括设置在水箱内的溢水管。