專利名稱：太陽能減壓給水自動(dòng)控溫閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能熱水器減壓給水和出水溫度的自動(dòng)控制，屬于物理技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
太陽能熱水器已為人們所熟知。但研究已問世的各種太陽能熱水器的功能，可發(fā)現(xiàn)它們由于受技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的約束，其出水溫度均未能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的自動(dòng)控制。因此，在應(yīng)用中尚都存在著一些有待于解決和提高的實(shí)際技術(shù)問題。諸如自然循環(huán)式、強(qiáng)制循環(huán)式、悶曬式以及直流虹吸式等型太陽能熱水器，由于未實(shí)現(xiàn)出水溫度自動(dòng)控制，其出水溫度必然隨著季節(jié)的轉(zhuǎn)換、環(huán)境氣溫的差異、日照時(shí)間的長(zhǎng)短等變化而變化，而且也不能充分利用全天太陽所投射的能量。實(shí)際應(yīng)用者皆知在晴朗的天氣，所提到的各種太陽能熱水器水箱中水的溫度一般在下午2時(shí)左右能達(dá)到當(dāng)日的峰值，此后的太陽投射能僅在一定時(shí)間內(nèi)起維持水溫的作用，人們稱為“只能利用半個(gè)太陽”;在半晴半陰的天氣，由于熱水器中儲(chǔ)水較多，水溫常不能達(dá)到所需的使用溫度，俗話稱為“白曬”。再者，所提到的各種太陽能熱水器所配置的浮球閥式補(bǔ)水裝置，雖然起到了對(duì)太陽能熱水器的減壓補(bǔ)水的作用，但其水箱內(nèi)很容易滋生微生物，污染水質(zhì)。因此，它們的應(yīng)用和推廣受到了一定程度的影響和限制。
目前，能解決上述實(shí)際技術(shù)問題的技術(shù)方案是采用傳感器和電器設(shè)備使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自控?！短柲堋冯s志1991年第1期報(bào)道了一種定溫放水自控方案在熱水器出口處設(shè)置一電接點(diǎn)溫度計(jì)，通過控制器操縱熱水器進(jìn)水管或出水管上的電磁閥，改變其流量，使出水溫度保持穩(wěn)定。雖然其技術(shù)上是可行的，但需要價(jià)格昂貴的電器控制設(shè)備，且在實(shí)用上還存在一個(gè)電源問題如用交流電，則增添了不安全因素;突然停電或電器電子元件損壞時(shí)，系統(tǒng)則無法運(yùn)行，可靠性差;如用直流電，則購(gòu)買蓄電池或太陽能電池的費(fèi)用之高，更使人望而卻步，恐怕只能在少數(shù)有濃厚興趣的單位和確有迫切要求的地方才能實(shí)施，至于在家用太陽能熱水器上，根本推廣不開。由于本發(fā)明人手頭資料有限，尚未見到更新的更可取的技術(shù)方案的報(bào)道和宣傳。
本發(fā)明的目的是提供一種太陽能減壓給水自動(dòng)控溫閥，以解決現(xiàn)有太陽能熱水器系統(tǒng)中所存在的上述實(shí)際問題。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)減壓給水和自動(dòng)控溫的由一與太陽能熱水器出水口相串聯(lián)的微型太陽能集熱傳熱器，將投射來的太陽能和由太陽能熱水器輸入的熱水的熱能傳遞給熱敏氣室內(nèi)的工質(zhì)氣體，使其因熱膨脹形成壓力大小隨熱敏氣室內(nèi)工質(zhì)的溫度而變化的壓力源，經(jīng)連通管將壓力傳至薄膜減壓器內(nèi)設(shè)置的傳感氣室，作用于出水壓力調(diào)節(jié)膜，牽動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)，改變閥塞的啟閉和開啟程度，使自來水的流量與太陽能熱水器內(nèi)水所加熱到的溫度相適應(yīng)。調(diào)節(jié)傳感氣室的體積，就能改變出水的溫度。與此同時(shí)，由高壓自來水管流進(jìn)來的高壓水經(jīng)薄膜減壓器后亦成為低壓水。從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明減壓給水和自動(dòng)控溫。
附圖
為本發(fā)明太陽能減壓給水自動(dòng)控溫閥的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述本發(fā)明是通過太陽能集熱傳熱器2上的熱水進(jìn)口3和熱水出口11串接于太陽能熱水器的出水口和熱水儲(chǔ)存箱的進(jìn)水口，薄膜減壓器8上的高壓進(jìn)水口7和低壓出水口17串接于自來水管與太陽能熱水器的進(jìn)水口。集熱傳熱器2首先將太陽投射能吸收并加熱與之連體的熱敏氣室12內(nèi)的工質(zhì)氣體，使之受熱膨脹，形成隨微型太陽能集熱傳熱器2的溫度而變化的壓力源(上述微型太陽能集熱傳熱器2和與之相連體的熱敏氣室12可以與下述傳感氣室15及薄膜調(diào)壓器8合成一個(gè)整體;也可以獨(dú)立設(shè)置成一個(gè)組件;或與太陽能熱水器合成一個(gè)整體)，膨脹的工質(zhì)氣體通過連通管13進(jìn)入傳感氣室15內(nèi)，牽動(dòng)出水壓力調(diào)節(jié)膜18，由調(diào)節(jié)膜18帶動(dòng)杠桿9。當(dāng)集熱傳熱器2內(nèi)的溫度達(dá)到調(diào)定的溫度時(shí)，杠桿9便能首先開啟閥塞6，讓自來水由高壓進(jìn)水口7進(jìn)入薄膜減壓器8中減壓，再由低壓出水口17經(jīng)太陽能熱水器加熱，由太陽能熱水器的熱水出口從熱水進(jìn)口3輸入微型太陽能集熱傳熱器2內(nèi)，充滿至熱水出口11流出，用溫度計(jì)插入溫度計(jì)插口10內(nèi)，便能指示出所出熱水的溫度。通過調(diào)節(jié)旋鈕14，改變傳感氣室調(diào)整膜5的定位位置，并觀察溫度就能改變開啟閥塞6所需達(dá)到的溫度。如果太陽能熱水器內(nèi)的水溫上升較快，則會(huì)導(dǎo)致閥塞6的開啟程度增大，此時(shí)出水的溫度仍將穩(wěn)定在調(diào)定的數(shù)值上，這就實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽能熱水器的減壓給水和自動(dòng)控溫。為防止環(huán)境氣溫對(duì)微型太陽能集熱傳熱器2和熱敏氣室12的不利影響，在集熱傳熱器2的上方設(shè)有透光板1，在熱敏氣室12的外部設(shè)有保溫層4。薄膜減壓器8中的傳感氣室調(diào)整膜5，出水壓力調(diào)節(jié)膜18的邊緣由螺釘16或其它方法固定密封。
本發(fā)明太陽能減壓給水自動(dòng)控溫閥可實(shí)施于現(xiàn)有多種太陽能熱水器?，F(xiàn)以常見的平板型自然循環(huán)式太陽能熱水器為例。該種太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)形式是保溫水箱置于集熱器的上方，由保溫水箱的上下水位口引管分別與集熱器的上出水口和下進(jìn)水口相接，并在保溫水箱的同水平高度上設(shè)置一浮球閥式補(bǔ)水箱，串接在自來水管與集熱器的下進(jìn)水口之間，以保證保溫水箱與集熱器內(nèi)始終充滿水進(jìn)行對(duì)流換熱。實(shí)施本發(fā)明對(duì)該種太陽能熱水器減壓給水自動(dòng)控溫時(shí)，只需用本發(fā)明閥取代上述浮球閥式補(bǔ)水箱，將本發(fā)明閥的熱水進(jìn)口3和熱水出口11分別與太陽能熱水器上出水口和保溫水箱的進(jìn)水口相接，將本發(fā)明閥的高壓進(jìn)水口7和低壓出水口17分別與自來水管和太陽能熱水器的進(jìn)水口相接，并堵除太陽能熱水器和保溫水箱上的多余接口。調(diào)節(jié)調(diào)定旋鈕14，將傳感氣室調(diào)整膜5調(diào)定到所需出水溫度的位置上，新的系統(tǒng)便進(jìn)入減壓給水和自動(dòng)控溫的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。
本發(fā)明閥的優(yōu)點(diǎn)是1、集減壓給水和自動(dòng)控溫功能為一體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，能廣泛用于各種太陽能熱水器，尤其適合用于家用型太陽能熱水器。2、成本低，其造價(jià)僅相當(dāng)于現(xiàn)有太陽能熱水器系統(tǒng)中一只浮球閥式補(bǔ)水箱裝置的造價(jià)。3、以工質(zhì)氣體的傳感熱膨脹來打開閥塞并調(diào)節(jié)其開啟程度，從而達(dá)到自動(dòng)控溫的目的，且其工作與太陽的升落同步，能提高太陽能熱水器對(duì)全日照的利用率，消除現(xiàn)有太陽能熱水器使用中“只能利用半個(gè)太陽”、“白曬”的弊端。4、不消耗電能，不怕干擾，無磨損，壽命長(zhǎng)，比現(xiàn)有的各種電器控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。5、水質(zhì)不受污染。
權(quán)利要求
1.由微型太陽能集熱傳熱器2、熱敏氣室12、傳感氣室15、傳感氣室調(diào)整膜5、調(diào)定旋鈕14、連通管13、薄膜減壓器8等所組成的太陽能減壓給水自動(dòng)控溫閥，其特征在于所述閥上設(shè)有微型太陽能集熱傳熱器2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能減壓給水自動(dòng)控溫閥，其特征在于所述閥上設(shè)有熱敏氣室12。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能減壓給水自動(dòng)控溫閥，其特征在于所述閥上設(shè)有傳感氣室15。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能減壓給水自動(dòng)控溫閥，其特征在于所述閥上設(shè)有傳感氣室調(diào)整膜5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能減壓給水自動(dòng)控溫閥，其特征在于所述閥上設(shè)有薄膜減壓器8。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的太陽能減壓給水自動(dòng)控溫閥，其特征在于所述傳感氣室15是由薄膜減壓器8中的出水壓力調(diào)節(jié)膜18與增設(shè)在薄膜減壓器8中的傳感氣室調(diào)整膜5所構(gòu)成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、3、5所述的太陽能減壓給水自動(dòng)控溫閥，其特征在于溫度調(diào)定是通過調(diào)節(jié)調(diào)定旋鈕14改變熱敏氣室12和傳感氣室15中的有效體積而改變工質(zhì)氣體的壓力，從而改變薄膜減壓器8中閥塞6的起始開啟溫度而實(shí)現(xiàn)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5、6、7所述的太陽能減壓給水自動(dòng)控溫閥，其特征還在于所述的熱敏氣室12中的工質(zhì)氣體，是通過與之連體的微型太陽能集熱傳熱器2接受太陽的幅射能和由太陽能熱水器輸入的熱水熱能膨脹產(chǎn)生其壓力大小與太陽能集熱傳熱器2中的溫度相應(yīng)的壓力源，并由連通管13傳入傳感氣室15，牽動(dòng)薄膜減壓器8中的出水壓力調(diào)節(jié)膜18啟閉閥塞6的。
全文摘要
本發(fā)明太陽能減壓給水自動(dòng)控溫閥，集減壓給水和自動(dòng)控溫功能為一體，溫度調(diào)定后便可自動(dòng)執(zhí)行。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單巧妙，容易制造，造價(jià)僅相當(dāng)于現(xiàn)有太陽能熱水器系統(tǒng)中一只浮球閥式補(bǔ)水箱裝置的價(jià)格，能廣泛適用于各種太陽能熱水器，尤其適用于各種家用型太陽能熱水器的減壓給水和自動(dòng)控溫?？刂谱饔门c日出日落同步，有助于提高太陽能熱水器對(duì)全日照的利用率。穩(wěn)定可靠，不受地域或條件的影響，不消耗電能，能保證水質(zhì)免受污染。
文檔編號(hào)F16K31/68GK1062197SQ9110940
公開日1992年6月24日 申請(qǐng)日期1991年10月1日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月1日
發(fā)明者周國(guó)平, 朱德元 申請(qǐng)人:周國(guó)平