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CN102798236B - 太阳能温控水开关 - Google Patents

太阳能温控水开关 Download PDF

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李先强
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Abstract

太阳能温控水开关，它是在一个两头有出水口的扁箱体水容器内安装一个空气活塞装置，活塞装置还包括活塞顶部的弹簧和螺丝旋扭，活塞上有一开口，这个活塞装置的空气仓浸在水中使它与水的温度变化相同，空气的温度变化使其产生热胀推动活塞向上移动使活塞上的开口与出水口对准水便能流出，空气冷缩时活塞向下移回原位开口与出水口错开水不能流出，扁箱体水容器内水温度的变化来自太阳光对扁箱体受光板的照射，调节螺丝旋扭使弹簧伸或缩也能使活塞向上或向下移动，以此方法预先能设置超过某一温度的水才能通过的装置。

Description

太阳能温控水开关
所属的技术领域：
本发明属于太阳能利用的技术领域。
技术背景
目前，人们平常所见的开关都是对水管的开或关，但是，如果只是让预先设置好的超过某一温度的水能自动通过，低于这一温度的水自动关闭不能通过，这种特殊的开关还未见过，如有的话，也只能是使用电力或其它动力来完成开关的动作，这也是间接使用人力，不算新颖。
发明内容
本发明装置用于对平板太阳能热水器不断产生的热水进行及时自动收集，或用于对一些水库、湖泊表面被太阳晒热了的热水进行自动大量收集，低温水不能通过，这种特殊的开关能预先按原计划设置超过某一温度的水能通过，低于这一温度的水就自动关闭。这种开关的动力来自于太阳能，可以安装在野外、任凭日晒雨淋，不必理会，它就默默地长期自动工作。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：在一个两头有出水口的扁箱体水容器内安装一个空气活塞装置，活塞装置还包括活塞顶部的弹簧和螺丝旋扭，活塞上有一开口，这个活塞装置的空气仓浸在水中使它与水的温度变化相同，空气的温度变化使其产生热胀推动活塞向上移动使活塞上的开口与出水口对准水便能流出，空气冷缩时活塞向下移回原位开口与出水口错开水不能流出，扁箱体水容器内水温度的变化来自太阳光对扁箱体受光板的照射，调节螺丝旋扭使弹簧伸或缩也能使活塞向上或向下移动，以此方法预先能设置超过某一温度的水才能通过。
本发明装置安装在阳光充足的地方，使它与通过的热水所受的阳光照射环境相同。
本发明装置不直接用水推动活塞，因为水的热胀冷缩变化比较小并且无常，本装置采用空气热胀冷缩体积变化推动活塞，因为空气体积随温度的变化比较大并且较为敏感。
本发明装置的吸热受光板采用不锈钢板，钢板热传递快速，并且抗撞击，其受光面打磨粗糙均匀并且喷涂或黑色使其不能反射阳光。
本发明装置能预先设置通过超过某一温度的热水，办法是：先将冷水灌进这个装置，调节螺丝旋扭将活塞压到底部这时水不能通过出口，然后用煤气炉加热这个装置的受光不锈钢板，使里面的水也被加热到设置的某一温度，这时再调节螺丝旋扭使活塞移动到刚有一点水流出来的位置，这时调节已完成，如果继续加热，水温超过这一设置的温度，活塞会向上移动，活塞对口与出水口的对口更大，能通过的热水的流量更大。
本发明装置的有益效果是：能自动开关控制流过的水，使流过的水温适合人们的预先要求，且能抗撞击、耐用。
附图说明
图1是本发明装置的正面中间剖面图。
图2是本发明装置的受光不锈钢板正面图。
图3是本发明装置的中间横截面图。
图中，1.塑料层，2.螺丝丁孔，3.螺丝调节旋扭，4.温度计，5.塑料壁，6.水容器仓，7.弹簧，8.不锈钢活塞缸，9.不锈钢活塞，10.活塞下半部的开口，11.不锈钢气体仓，12.气嘴，13.不锈钢小气管，14.空气，15出水管，16.泡沫隔热层，17.温度计观察开口，18.不锈钢受光板，19.螺丝钉，20.入水管。
具体实施方式
图1中，气体仓(11)安装在水容器仓(6)中，使仓内的空气(14)与水的温度变化相同。不锈钢气体仓(11)与不锈钢活塞缸(8)相连使气体的体积变化推动活塞(9)上下移动。不锈钢活塞缸(8)中部有开口与出水管(15)相连，不锈钢活塞(9)下半部有一开口(10)，当水温升高超过预先设置的某一温度，空气(14)温度也随着变化升高推动不锈钢活塞(9)向上移动到活塞开口(10)与缸筒中部出水管(15)口对准，水容器仓(6)内的水便能流过出水管(15)；当水温下降，不锈钢气体仓(11)内的空气(14)温度也下降，这时不锈钢活塞(9)向下移动到原位，这时活塞开口(10)与缸筒上的出水管(15)开口错开，水不能通过。
本发明装置内水温的变化能使活塞向上或向下移动，调节螺丝旋扭(3)压缩或放松弹簧(7)改变弹簧对不锈钢活塞(9)压力，活塞也能向上或向下移动，这用于对需要通过本装置的水温度进行预先设置。设置过程要两次调节螺丝旋扭(3)，第一次向下调节螺丝旋扭(3)压缩弹簧对不锈钢活塞(9)压到不锈钢缸筒(8)最底部这时水不能通过，然后向水容器仓(6)内注满水，用煤气炉火对本装置的不锈钢板(18)加热使水温升高到要设置的某一温度，这时停止加热，对螺丝调节旋扭(3)进行第二次调节，向上旋减少弹簧对不锈钢活塞(9)的压力，使不锈钢活塞(9)向上移动到刚好能流出少量热水，这时调节完成。如果继续加热，水温越高，空气(14)压力越大，活塞越向上移动，活塞开口(10)与出水管口对接越准，热水流量越大。不锈钢小气管(13)和气嘴(12)用于需要更换不锈钢气体仓内的空气(14)或换成其它气体时使用。
图2中，不锈钢受光板(18)它的表面被打磨成粗糙均匀并且被喷涂成黑色，使它不能反射阳光。不锈钢受光板(18)上也有螺丝钉孔(2)，使它能安装到图1的塑料壁(5)上，不锈钢受光板(18)的上部还有一小段开口(17)，用于观察温度计的读数。
图3中，整个太阳能温控水开关已全部安装好，它的侧面和底部还沾合了一层泡沫隔热层(16)，使水减少向外传递热量。图中能清楚地看到粗糙均匀的黑色不锈钢受光板(18)被螺丝钉(19)固定在塑料壁(5)上。当太阳光照到黑色粗糙的不锈钢受光板(18)上，太阳光几乎被全部吸收变为热能使不锈钢受光板(18)发热，发热的不锈钢受光板(18)能将水容器仓(6)内的水加热，而不锈钢气体仓(11)被浸在水中，仓内的空气温度随水温变化引起自身体体积变化而推动不锈钢活塞(9)移动工作。

Claims (1)

1.一种利用太阳能的温控水开关，它是在一个两侧面各有一个出水口的扁箱体水容器内安装一个空气活塞装置，活塞装置还包括活塞顶部的弹簧和螺丝旋扭，活塞上有一开口，这个活塞装置的空气仓浸在水中使它与水的温度变化相同，空气的温度变化使其产生热胀推动活塞向上移动使活塞上的开口与出水口对准水便能流出，空气冷缩时活塞向下移回原位开口与出水口错开水不能流出，扁箱体水容器内水温度的变化来自太阳光对扁箱体受光板的照射，调节螺丝旋扭使弹簧伸或缩也能使活塞向上或向下移动，以此调节方法预先能设置超过某一温度的水才能通过。
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